How Climate Change Will Affect Forest Composition and Forest Operations in Baden-Württemberg—A GIS-Based Case Study Approach
Abstract
:1. Introduction
2. Material and Methods
2.1. Concept, Tools and Data
2.2. Species Suitability Data
- Competition strength
- Soil protection
- Growth performance
- Stability
2.3. Derivation of FDTs from Species Suitability Data
2.4. Forest Development Types
Coniferous-beech-mixed forests (FDT1)
Beech-coniferous-mixed forests (FDT 2)
Reduced risk spruce forests (FDT 3)
Silver fir forests (FDT 4)
Oak-mixed forests (FDT 5)
Beech-broadleaved-mixed forests (FDT 6)
2.5. Timber Harvesting and Extraction Systems
2.5.1. Soil Sensitivity
2.5.2. Topography
2.5.3. Wood Dimensions
2.5.4. Others Constraints
3. Results
3.1. Forest Development Types
Coniferous-beech-mixed forests (FDT 1)
Beech-coniferous-mixed forests (FDT 2)
Reduced risk spruce (FDT 3) and silver fir forests (FDT 4)
Oak-mixed forests (FDT 5)
Beech-broadleaved-mixed forests (FDT 6)
Remaining forest area
3.2. Slope and Soil Sensitivity
3.3. Harvesting and Extraction Operations
4. Discussion
4.1. Advantages of Applied Methods
4.2. Tree Species Composition
4.3. Adaption of Species Composition
4.4. Topography
4.5. Soil Sensitivity
4.6. Changes in Timber Harvesting and Extraction Systems
4.7. Machinery
5. Conclusions and Outlook
Acknowledgments
Author Contributions
Conflicts of Interest
References and Note
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Very suitable | Competition strength | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 1 | 1 | ||||||||||||
Soil protection | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | |||||||||||||
Stability | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | |||||||||||||
Performance | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | |||||||||||||
Suitable | Competition strength | 3 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | ||||||
Soil protection | 2 | 3 | 3 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 | 1 | 1 | |||||||
Stability | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | |||||||
Performance | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | |||||||
Possible growth | Competition strength | 3 | 3 | 2 | 1 | 1 | 1 | 3 | 2 | 2 | 1 | 1 | 2 | 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Soil protection | 3 | 1 | 2 | 3 | 2 | 3 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 1 | 2 | 3 | 1 | 1 | 2 | 2 | |
Stability | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 2 | |
Performance | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 3 |
Soil Texture | Sensitivity |
---|---|
Clayey | + |
Loamy-clayey | +/− |
Silty-loamy + clayey | + |
Silty-loamy | + |
Loamy | + |
Loamy; sandy | +/− |
Gravelly | − |
Rocks | − |
Varied; diverse | +/− |
Organic | +/− |
No data | n.a. |
Felling Mode | Slope | Tree Species | DBH (cm) |
---|---|---|---|
Chainsaw | Any | Any | any DBH |
Wheeled harvester | Easy | Conifers | <50 |
Wheeled harvester | Easy | Broadleaves | <35 |
Tracked/tracked wheel harvester | Medium | Conifers | <50 |
Tracked/tracked wheel harvester | Medium | Broadleaves | <35 |
Hauling Mode | Slope | Harvesting System | DBH or Volume |
---|---|---|---|
Skidder | Easy to medium | Tree-length/whole tree | Any |
Forwarder | Easy to medium | Cut-to-length | Any |
Small forestry crawler | Easy to medium | Tree-length/cut-to-length | <1.2 m3 |
Horse | Easy to medium | Tree-length/cut-to-length | <0.6 m3 |
Cable yarder | Any | Tree-length/whole tree | Any |
Ground carriage | Easy to medium | Tree-length/cut-to-length | Any |
Slope Class | Soil Sensitivity | FDT 3 (Spruce), in ha | FDT 5 (Oak), in ha | FDT 6 (Beech), in ha |
---|---|---|---|---|
Lowlands and Easy slopes | Insensitive | 6965 (33%) | 3898 (10%) | 2302 (4%) |
Partly Sensitive | 2124 (10%) | 2478 (6%) | 11,670 (20%) | |
Sensitive | 1654 (8%) | 18,012 (46%) | 15,246 (26.0%) | |
Medium Slopes | Insensitive | 3404 (16%) | 5012 (13%) | 2643 (4%) |
Partly Sensitive | 1336 (6%) | 2543 (7%) | 5845 (10%) | |
Sensitive | 927 (4%) | 2193 (6%) | 5225 (9%) | |
Steep slopes and Others | Insensitive | 2813 (14%) | 3208 (8%) | 9343 (16%) |
Partly Sensitive | 1516 (7%) | 1079 (3%) | 2992 (5%) | |
Sensitive Sum (ha) | 314 (2%) 21,053 | 359 (1%) 38,782 | 3305 (6%) 58,571 |
Timber Harvesting and Extraction System | Used Abbreviation | Forest Area (%) |
---|---|---|
Chainsaw & Cable Yarder | 29.1 | |
Chainsaw & Forestry tractor + Forwarder (TR) | 23.0 | |
Chainsaw & Forestry tractor + Forwarder (ST) | 18.4 | |
Chainsaw + Harvester & Forwarder (ST) | 15.0 | |
Chainsaw + Harvester & Ground carriage/cable yarder | 10.5 | |
Harvester & Forwarder (ST) | 4.0 |
© 2017 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
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Berendt, F.; Fortin, M.; Jaeger, D.; Schweier, J. How Climate Change Will Affect Forest Composition and Forest Operations in Baden-Württemberg—A GIS-Based Case Study Approach. Forests 2017, 8, 298. https://doi.org/10.3390/f8080298
Berendt F, Fortin M, Jaeger D, Schweier J. How Climate Change Will Affect Forest Composition and Forest Operations in Baden-Württemberg—A GIS-Based Case Study Approach. Forests. 2017; 8(8):298. https://doi.org/10.3390/f8080298
Chicago/Turabian StyleBerendt, Ferréol, Mathieu Fortin, Dirk Jaeger, and Janine Schweier. 2017. "How Climate Change Will Affect Forest Composition and Forest Operations in Baden-Württemberg—A GIS-Based Case Study Approach" Forests 8, no. 8: 298. https://doi.org/10.3390/f8080298