Neste trabalho, avaliamos como arbustos pioneiros regulam comunidades lenhosas em uma restinga subtropical. Arbustos têm grande capacidade de modificar ecossistemas, pois alteram o fluxo de nutrientes e água do solo, aprisionam sementes transportadas por água ou vento sob suas copas, e oferecem recursos a dispersores. A combinação desses processos leva ao surgimento de ilhas de fertilidade em áreas de vegetação herbácea, aumentando a diversidade local. Interações biológicas são fatores determinantes na coexistência de espécies nessas ilhas arbustivas. Portanto, utilizamos atributos vegetativos de arbustos e distância filogenética média (MPD) entre as espécies para avaliar como a riqueza, a abundância e a diversidade (i.e. Entropia Quadrática de Rao, EQR) são reguladas em moitas de restinga. Também comparamos esses mesmos parâmetros nas áreas de vegetação predominantemente herbácea circundantes às ilhas arbustivas. A fim de entender a estruturação filogenética nesse ambiente, calculamos o net relatedness index (NRI) de cada moita. Nossos dados reforçam a importância de arbustos pioneiros sobre a vegetação de áreas predominantemente campestres devido à sua capacidade de modificar o micro-habitat sob suas copas e pelas interações com espécies que colonizam as ilhas arbustivas. / In this work we tested how pioneer shrubs regulate community structure in woody islands of a subtropical sand-dune (restinga) environment. Shrubby species show a great ability to modify ecosystems, since they change the flux of nutrients and water in the soil, they retain under their crowns seeds carried by water or wind, and the seeds in turn attract new dispersers. The combination of these processes leads to the formation of fertility islands in areas with herbaceous vegetation, increasing the local diversity. Biological interactions are determinant factors in the coexistence of species in these shrubby islands. So we used vegetative traits of shrubs and mean phylogenetic distance (MPD) between species to evaluate how richness, abundance and diversity, i.e., Rao‟s quadratic entropy (RQE), are regulated in sand-dune woody islands. We also evaluated the same parameters in the surrounding areas with predominantly herbaceous vegetation. In order to understand the phylogenetic structuring in this environment we estimated the net relatedness index (NRI) in each woody thicket. Our data reinforce the importance of pioneer shrubs in a matrix of the predominantly open grassland vegetation because of their ability to modify the microhabitat under their crowns and their interactions with other species which colonize the shrubby islands.

Neste trabalho, avaliamos como arbustos pioneiros regulam comunidades lenhosas em uma restinga subtropical. Arbustos têm grande capacidade de modificar ecossistemas, pois alteram o fluxo de nutrientes e água do solo, aprisionam sementes transportadas por água ou vento sob suas copas, e oferecem recursos a dispersores. A combinação desses processos leva ao surgimento de ilhas de fertilidade em áreas de vegetação herbácea, aumentando a diversidade local. Interações biológicas são fatores determinantes na coexistência de espécies nessas ilhas arbustivas. Portanto, utilizamos atributos vegetativos de arbustos e distância filogenética média (MPD) entre as espécies para avaliar como a riqueza, a abundância e a diversidade (i.e. Entropia Quadrática de Rao, EQR) são reguladas em moitas de restinga. Também comparamos esses mesmos parâmetros nas áreas de vegetação predominantemente herbácea circundantes às ilhas arbustivas. A fim de entender a estruturação filogenética nesse ambiente, calculamos o net relatedness index (NRI) de cada moita. Nossos dados reforçam a importância de arbustos pioneiros sobre a vegetação de áreas predominantemente campestres devido à sua capacidade de modificar o micro-habitat sob suas copas e pelas interações com espécies que colonizam as ilhas arbustivas. / In this work we tested how pioneer shrubs regulate community structure in woody islands of a subtropical sand-dune (restinga) environment. Shrubby species show a great ability to modify ecosystems, since they change the flux of nutrients and water in the soil, they retain under their crowns seeds carried by water or wind, and the seeds in turn attract new dispersers. The combination of these processes leads to the formation of fertility islands in areas with herbaceous vegetation, increasing the local diversity. Biological interactions are determinant factors in the coexistence of species in these shrubby islands. So we used vegetative traits of shrubs and mean phylogenetic distance (MPD) between species to evaluate how richness, abundance and diversity, i.e., Rao‟s quadratic entropy (RQE), are regulated in sand-dune woody islands. We also evaluated the same parameters in the surrounding areas with predominantly herbaceous vegetation. In order to understand the phylogenetic structuring in this environment we estimated the net relatedness index (NRI) in each woody thicket. Our data reinforce the importance of pioneer shrubs in a matrix of the predominantly open grassland vegetation because of their ability to modify the microhabitat under their crowns and their interactions with other species which colonize the shrubby islands.

Neste trabalho, avaliamos como arbustos pioneiros regulam comunidades lenhosas em uma restinga subtropical. Arbustos têm grande capacidade de modificar ecossistemas, pois alteram o fluxo de nutrientes e água do solo, aprisionam sementes transportadas por água ou vento sob suas copas, e oferecem recursos a dispersores. A combinação desses processos leva ao surgimento de ilhas de fertilidade em áreas de vegetação herbácea, aumentando a diversidade local. Interações biológicas são fatores determinantes na coexistência de espécies nessas ilhas arbustivas. Portanto, utilizamos atributos vegetativos de arbustos e distância filogenética média (MPD) entre as espécies para avaliar como a riqueza, a abundância e a diversidade (i.e. Entropia Quadrática de Rao, EQR) são reguladas em moitas de restinga. Também comparamos esses mesmos parâmetros nas áreas de vegetação predominantemente herbácea circundantes às ilhas arbustivas. A fim de entender a estruturação filogenética nesse ambiente, calculamos o net relatedness index (NRI) de cada moita. Nossos dados reforçam a importância de arbustos pioneiros sobre a vegetação de áreas predominantemente campestres devido à sua capacidade de modificar o micro-habitat sob suas copas e pelas interações com espécies que colonizam as ilhas arbustivas. / In this work we tested how pioneer shrubs regulate community structure in woody islands of a subtropical sand-dune (restinga) environment. Shrubby species show a great ability to modify ecosystems, since they change the flux of nutrients and water in the soil, they retain under their crowns seeds carried by water or wind, and the seeds in turn attract new dispersers. The combination of these processes leads to the formation of fertility islands in areas with herbaceous vegetation, increasing the local diversity. Biological interactions are determinant factors in the coexistence of species in these shrubby islands. So we used vegetative traits of shrubs and mean phylogenetic distance (MPD) between species to evaluate how richness, abundance and diversity, i.e., Rao‟s quadratic entropy (RQE), are regulated in sand-dune woody islands. We also evaluated the same parameters in the surrounding areas with predominantly herbaceous vegetation. In order to understand the phylogenetic structuring in this environment we estimated the net relatedness index (NRI) in each woody thicket. Our data reinforce the importance of pioneer shrubs in a matrix of the predominantly open grassland vegetation because of their ability to modify the microhabitat under their crowns and their interactions with other species which colonize the shrubby islands.

Patent pools are agreements between patent holders to license their rights to central entity and then to sale these licenses to third parties. In the Czech Republic there is no such cooperation between firms. In this thesis I would like to describe this phenomenon to Czech public and firms. The othel goal is to find out if this cooperation is efficient.

I quantified seasonal variations in corticular photosynthesis in 1st through 5th order branches of Myrica cerifera L. (Myricaceae) in order to determine whether corticular photosynthesis contributes to whole plant carbon gain by reducing respirational CO2 loss. Maximum % refixation was 110 ± 39 % of CO2 efflux in the dark (Rd) in 1st order branches during winter, minimum was 18 ± 3 % in 5th order branches during summer. Variations in % refixation paralleled changes in photosynthetically active radiation (PAR). As light attenuated with increasing branch order % refixation decreased. Increased PAR in the winter due to a more sparse canopy lead to increases in % refixation. Total chlorophyll content and chlorophyll a:b ratios were consistent with shade acclimation as branch order increased. Corticular photosynthesis may be a mechanism to enhance shrub expansion due to increased whole plant carbon use efficiency (CUE) and water use efficiency (WUE) attributed to refixation.

Hintergrund und Zielstellung Im Zuge des Waldumbaus wird die Rotbuche (Fagus sylvatica L.) über Voranbau in Fichtenreinbestände eingebracht. Deren Bewirtschaftung zielt meist auf die Erzeugung von Wertholz ab. In diesem Zusammenhang dient der Fichtenschirm als Instrument der Steuerung der Ressourcenversorgung und damit der Qualifizierung der Buchen („edle Halbschattform“). Die in der Vergangenheit zumeist niederdurchforstungsartige Behandlung bedingt jedoch, dass viele Fichtenbestände hinsichtlich ihrer Stabilität keine geeigneten Ausgangsbedingungen für eine langfristige Schirmstellung bieten. Die Schadbilder infolge immer häufiger auftretender Windwurfereignisse verdeutlichen dies eindrucksvoll und belegen unmissverständlich, dass diesbezüglich Handlungsbedarf besteht. Die vorliegende Untersuchung ging daher den Folgen eines unplanmäßigen, sturmbedingten Schirmverlusts für Wachstum und Qualität vorangebauter Rotbuchen nach. In diesem Zusammenhang wurden auch der Einfluss von Pflanzendichte und Entwicklungsstadium des Voranbaus geprüft. Material und Methoden In den beiden Modellregionen „Thüringer Wald und Hügelland“ sowie „Sächsisches Erzgebirge und Vorland“ wurden Qualitätserhebungen (vgl. BÖRNER ET AL. 2003) auf insgesamt 29 Buchenvoranbauflächen durchgeführt. Auf 17 dieser Flächen wurde der Fichtenschirm im Januar 2007 durch den Orkan KYRILL meist vollständig geworfen. Seitdem entwickelten sich die Rotbuchen ohne Schirmschutz. Alle weiteren Voranbauten stehen nach wie vor unter Fichtenschirm und dienen als Referenz für Wachstum und Qualität. Jedem Voranbau wurde das auf den Freistellungszeitpunkt bezogene Entwicklungsstadium (vor oder nach Dickungsschluss) zugewiesen. Zur repräsentativen und objektiven Festlegung der Aufnahmeeinheiten in den Flächen wurde ein rasterbasiertes Probekreisverfahren gewählt. Das quadratische Gitternetz mit einer Weite von 20 m wurde mittels GPS im Gelände eingemessen. Die Rasterschnittpunkte bildeten zugleich die Zentren der 19,95 m² großen Probekreise (Plotradius: 2,52 m). Die Datenaufnahme erfolgte auf insgesamt 204 repräsentativen Plots. In jedem Probekreis wurde die Pflanzenzahl erhoben und auf Hektarwerte hochgerechnet. Für die Referenzflächen erfolgte hier weiterhin eine Ansprache des Überschirmungsgrads. Einbezogen wurden nur Plots mit locker-lichtem Fichtenschirm. Die Datenerhebung wurde an den maximal sechs höchsten Buchen eines jeden Probekreises vorgenommen und konzentrierte sich damit auf die (vor-)herrschenden und somit vitalsten Bestandesglieder. Daraus resultierte ein Stichprobenumfang von 895 Einzelbäumen. Die Datenaufnahme fand nach Abschluss der Vegetationsperiode 2012 statt, sodass seit der Freistellung sechs Jahre vergangen waren. Mathematisch-statistische Auswertung Aufgrund der räumlich geschachtelten Versuchsanlage kamen bevorzugt gemischte Modelle zur Anwendung. In Abhängigkeit vom Skalenniveau der Response-Variable und dem vorliegenden Verteilungstyp wurden lineare gemischte Modelle (LMM) oder aber generalisierte lineare gemischte Modelle (GLMM) eingesetzt. Multinomialdaten mit einer festen Rangordnung der Response-Kategorien wurden mit einem erweiterten logistischen Regressionsmodell, der Proportional Odds Logistic Regression (POLR), analysiert. Zur Umsetzung aller beschriebenen Methoden wurde die Statistiksoftware R (Version 3.0.1) genutzt. Ergebnisse • Wachstum und Zuwachsreaktion: Sechs Jahre nach dem Sturmereignis besteht kein signifikanter Höhenunterschied zwischen den Buchen auf Sturmflächen und unter Schirm. Allerdings stiegen die Haupttrieblängen ab dem zweiten Jahr der Freistellung an, sodass der Wachstumsgang der freigestellten Individuen signifikant von dem der überschirmten Bäume abweicht. Hohe Stammzahldichten im Voranbau fördern das Höhenwachstum. Das Durchmesserwachstum profitiert im Vergleich dazu deutlich stärker von der Freistellung, wie die signifikant größeren Wurzelhalsdurchmesser der freigestellten Buchen belegen. Entsprechend intensiv fiel auch die Reaktion des Radialzuwachses aus, die ohne Verzögerung bereits im Jahr der Freistellung einsetzte. Der stärkste Grünast zeigt einen im Vergleich zum Stamm synchronen Wachstumsgang, wenn auch auf niedrigerem Niveau. Unabhängig von der Überschirmung dämpfen hohe Bestandesdichten das Durchmesserwachstum. Gemessen am H/D-Verhältnis weisen die Buchen unter Schirm sowie bei hoher Pflanzendichte einen schlankeren Wuchs auf. Zwischen den beiden Entwicklungsstadien, das heißt vor oder nach Dickungsschluss, bestand kein Unterschied. • Astigkeit und Astreinigung: Sechs Jahre nach dem Schirmverlust sind an den freigestellten Buchen signifikant größere Astdurchmesser bei zugleich steileren Astwinkeln zu erkennen. Mit zunehmender Pflanzenzahl im Voranbau werden die Buchen feinastiger, während der Astwinkel unbeeinflusst bleibt. ASIX und Grünastdichte sinken nur auf der Freifläche merklich, erreichen dadurch aber ab Pflanzenzahlen von 8.500 St./ha bzw. 6.000 St/ha niedrigere Werte als Buchen unter Schirm. Zwischen den beiden Entwicklungsstadien sind hinsichtlich der Wirkung des Schirmverlusts keine Unterschiede zu verzeichnen. Totastanzahl und grünastfreie Schaftlänge hingegen werden durch die Freistellung nicht beeinflusst. Auf der Freifläche wurden jedoch stärkere Totäste gefunden. Mit zunehmender Pflanzenzahl im Voranbau steigen Anzahl und Durchmesser der Totäste sowie die grünastfreie Schaftlänge signifikant. Am deutlichsten tritt dieses Phänomen bei Voranbauten nach Dickungsschluss zutage. • Schaft- und Kronenmorphologie sowie Häufigkeit von Z-Baum-Anwärtern: Sechs Jahre nach dem Schirmverlust sind an freigestellten Buchen signifikant häufiger Steiläste und vor allem Zwiesel erkennbar. Im Stadium vor Dickungsschluss treten auf Freiflächen doppelt bis dreifach so häufig Tiefzwiesel auf wie unter Fichtenschirm. Mit zunehmender Pflanzenzahl im Voranbau sinkt die Zwieselanzahl moderat, der Anteil tief gezwieselter Buchen sogar rapide. Dadurch kommen im Stadium nach Dickungsschluss ab 9.000 Buchen pro Hektar unabhängig von der Überschirmung kaum noch Tiefzwiesel vor. Die gutachterliche Qualitätsansprache bestätigt, dass durchschnittlich etwa 60–70 % aller Buchen auf den KYRILL-Flächen den Zwieseltypen zuzurechnen sind, während unter Fichtenschirm mit ca. 90 % die (sehr) guten Formen dominieren. Mit zunehmender Bestandesdichte steigt der Anteil der besseren Qualitäten tendenziell, jedoch nicht signifikant. Die gutachterliche Qualitätsansprache zeigt eine sehr hohe Übereinstimmung mit der anhand von ASIX, Astwinkel und Zwieselzahl einer Buche modellierten Qualitätsklasse. Unter Fichtenschirm ist die Dichte der Z-Baum-Anwärter grundsätzlich sechsmal so hoch wie in freigestellten Voranbauten. Diese steigt aber unabhängig vom Schirm mit der Pflanzendichte des Voranbaus signifikant an. Schlussfolgerung und Handlungsempfehlungen Der Fichtenschirm hat eine herausragende Bedeutung für die Qualitätsdifferenzierung von Buchenvoranbauten. Eine locker-lichte Überschirmung stellt den geeigneten Kompromiss zwischen vitalem Wachstum und Qualitätsentwicklung der Buchen dar. Ungeachtet aller weiteren Faktoren bewirkt ein plötzlicher, unplanmäßiger Schirmverlust gravierende Qualitäts-einbußen der an den Halbschatten adaptierten Buchen. Sehr gute Qualitäten, das heißt wipfelschäftige Buchen mit gering dimensionierten, horizontal ausgerichteten Ästen und zügiger Astreinigung, sind nur durch die Kombination aus langfristig stabiler Überschirmung und Pflanzendichten im Voranbau ab 6.000–8.000 St./ha zu erreichen. Eine Kompensation des Freistellungseffekts ist durch hohe Pflanzenzahlen im Voranbau nur in sehr begrenztem Umfang möglich. Ein hoher Seitendruck kann den fehlenden Schirmdruck demnach nicht ersetzen. Selbst bei höchster Bestandesdichte waren die Formen auf den Freiflächen weitaus schlechter als unter Schirm. Dies gilt unabhängig vom Entwicklungsstadium der Voranbauten. Der Bestandesschluss bewahrt also offenbar nicht vor freistellungsbedingten Qualitätsverlusten. Allerdings gewährleisten Pflanzendichten ab 8.000–9.000 St./ha, dass die Tiefzwieselbildung in geschlossenen Buchendickungen auch bei einer abrupten Freistellung weitgehend unterbleibt und eine hinreichende Anzahl von Z-Baum-Anwärtern zur Verfügung steht. Ist es erst einmal zu einem Schirmverlust über einem Buchenvoranbau gekommen, bestehen kaum Möglichkeiten, aktiv zugunsten der Buchenqualität tätig zu werden. Die einzige Chance besteht im gezielten Erhalt bestehender Z-Baum-Anwärter und deren konsequenter Pflege. Für zukünftige Waldumbaumaßnahmen wird deshalb ein standort- und risikodifferenziertes Vorgehen beim Buchenvoranbau empfohlen. Dieses sollte sich an erster Stelle an der Stabilitätssituation des Fichtenschirms orientieren. Ausschließlich bei gegebener Stabilität ist das Produktionsziel Buchenwertholz als realistisch einzustufen, sodass kostenintensive Voranbauten mit den oben genannten Pflanzendichten angelegt werden sollten (Funktionsumbau). Bei einer offensichtlich (sehr) hohen Prädisposition der Fichtenschirme gegenüber Sturm und Borkenkäferbefall ist stattdessen ein extensiver Voranbau mit reduzierter Pflanzenzahl vorzuziehen. Dieser zielt im Sinn eines Nachhaltsumbaus primär auf eine Stabilisierung der Waldökosysteme ab und trägt zur Erhöhung der Flexibilität der zukünftigen Waldbewirtschaftung bei (WAGNER 2007, 2008). / Backround and Objectives In the course of forest conversion European beech (Fagus sylvatica L.) is introduced in spruce monocultures by advanced planting. Management of beech stands aims mostly on production the of high quality timber. In this context, the shelterwood of spruce officiates as an instrument for controlling resource availability and thus to qualify advanced planted beech. But because of low-thinning treatment in past, most spruce stands do not provide suitable conditions for long-term shelterwood with regard to their missing stability. The situation of forest damage due to periodic windthrow events illustrate this impressively and show need for action. Therefore, the present study analyzed the consequences of an unplanned, storm-related loss of canopy for growth and quality of advanced planted beech. In this context, the influence of stand density and developmental stage of advanced regeneration will be examined as well. Material and Methods In two model regions "Thuringian Forest” (middle of Germany) and "Saxon Oremountains” (East of Germany) quality investigations (cf. BÖRNER ET AL. 2003) were carried out on a total of 29 advanced planted beech stands. In 17 of these stands the spruce canopy was mostly completely thrown by hurricane KYRILL in January of 2007. Thus, the beech trees have grown without shelter since then. The other advanced regeneration stands are still under spruce canopy and serve as a reference for growth and quality. A developmental stage (before or after thicket-stage) was designated to each advanced planting site in reference to the time of overhead canopy release. For representative and objective definition of experimental plots a grid-based plotdesign was used. The square grid with distance of 20 m was calibrated by GPS in the field. The grid inter-sections built the centers of 19.95 m² circular sample areas (plot radius 2.52 m). Data was collected on a total of 204 representative plots. On each plot, the number of beech plants was collected and extrapolated to hectare values. In addition, the canopy closure was also estimated for reference plots within the sample plots. For data collection only plots with moderate canopy closure were included (maximum area of canopy gaps: one crown projection). Data collection was carried out at maximum of six highest trees per plot. Thus it is concentrated on (pre-) dominant and therefore most vital individuals. This resulted in a sample size of 895 trees. The data collection was started after growing season in 2012, six years after canopy release. Mathematical and statistical analysis Due to spatially nested plot design Mixed Models have been applied preferably. Depending on scale level of the response variable and given distribution type, Linear Mixed Models (LMM) or Generalized Linear Mixed Models (GLMM) were used. Multinomial data with fixed order of response categories was analyzed with an extended logistic regression model, the Proportional Odds Logistic Regression (POLR). These calculations were implemented by statistical software R (version 3.0.1). Results • Growth and reaction of annual increment: Six years after the storm event there is no significant difference in height between beech trees on storm areas and such under shelterwood. However the annual increment of terminal shoot rose from the second year after release, so the trend of increment deviates significantly from beech trees under shelterwood. High stand density in advanced planting promotes height growth. Diameter growth benefits significantly more from release compared to height growth. So released beech trees showed significantly larger root collar diameters. Reaction of radial increment, which began immediately after release, was appropriately intensive. The thickest living branch shows synchronous trend of increment, but on a lower level. Regardless of canopy cover high stand densities delimitate diameter growth. The H/D-ratio demonstrated that beech trees under shelterwood and in high density stands showed more slender forms. There was no difference between the two developmental stages. • Branchiness and natural pruning: Six years after the loss of spruce canopy significantly greater branch diameters in combination with steeper branch angles were found on released beech trees. With increasing stand density in advanced planting the beeches showed finer branches while branch angles remain unaffected. ASIX and the density of living branches decreases appreciably for released trees only, so reached lower values than trees under shelterwood by stand densities off 8.500 pcs/ha and 6.000 pcs/ha, respectively. There was no difference of release effect between the developmental stages. Number of dead branches and bole-length without living branches however, were not affected by loss of canopy. However more dead branches were found on beeches in the opening. With increasing stand density in advanced planting, the number and diameter of dead branches and bole-length without living branches increased significantly. This was most distinct for beech stands that reached thicket-stage before release. • Stem- and crown shape, number of crop tree candidates: Six years after canopy-loss, released beeches showed significantly more steep branches and especially forks. Released stands before thicket-stage showed two to three times as likely deep-forks in relation to stands under spruce canopy. With increasing stand density in advanced planting the number of forks per trees decreased moderately, the proportion of deep-forks even rapidly. In consequence, regardless of the canopy cover, deep-forks only occurred marginally in beech stands after thicket-stage with at least 9.000 pcs./ha. The expert quality estimation confirms that on average about 60–70 % of beeches on KYRILL sites belong to a “fork type”, while under spruce shelterwood (very) good shapes dominate with about 90 %. With increasing stand density, the proportion of good shapes tends to increase, however not significantly. The estimated quality class showed a very high correlation with the modeled one, based on ASIX, branch angle and fork number per beech. The density of crop tree candidates under spruce canopy is basically six times as high as in released stands. However, regardless of shelterwood it increases significantly with stand density. Conclusion and silvicultural implication: Spruce canopy is of outstanding importance for quality and differentiation of advance planted beech. A moderate shelterwood is the appropriate compromise between vital growth and good quality development. Regardless of any other factors, a sudden and unplanned loss of canopy effects a loss of quality of shade adapted beech trees. Very good qualities, that means straight to top trees with fine, horizontally oriented branches and timely self-pruning, can only be achieved by combining of long-term shelterwood and stand densities in advanced planting of at least 6.000–8.000 pcs./ha. Compensation of the release effect through high stand density in advanced planting is only possible to a very limited extent. High intraspecific competition cannot replace the lack of shelterwood. Beech shapes were far worse than under shelterwood, even at the highest stand density. This applies regardless of the developmental stage of a beech stand. So closing of advanced planted beech stand (thicket-stage) does not prevent release related quality losses. However, plant densities from 8.000–9.000 pcs./ha ensure that deep fork formation in closed beech thickets is largely suppressed and a sufficient number of crop tree candidates is available, even after abrupt release. Once an abrupt loss of canopy above advanced planted beech has occurred, there are hardly any opportunities to actively engage in favor of beech quality. The only chance is maintenance of existing crop tree candidates and their consistent care. Therefore, for future forest conversion with beech, a site- and risk-differentiated approach is recommended for advanced planting. This should be based firstly on the stability of shelterwood. Only with high stand stability, the target of high-grade beech-timber is realistic, so costly beech plantings with high stand density mentioned above should be applied. For spruce stand with an obvious (very) high risk towards bark beetles and / or storms, an extensive advanced planting with reduced stand density is preferable. In terms of “Sustainability-conversion” this aims primarily on stabilizing forest ecosystems and increasing flexibility for future forest management (WAGNER 2007, 2008).

Thesis (MScAgric)--Stellenbosch University, 2012. / ENGLISH ABSTRACT: Soils of semi-arid regions generally have low organic matter contents, primarily attributed to prevailing climatic conditions. Yet, the spekboom thicket, located in the semi-arid region of the Eastern Cape (South Africa) has been distinguished to accumulate large amounts of soil carbon. To further understand this remarkable accumulation, a detailed investigation was carried out to evaluate the distribution, speciation and stability of the soil carbon from directly beneath spekboom (Portulacaria afra) and other “nonspekboom” vegetation within the intact thicket, and from adjacent, degraded (overgrazed), open thicket sites. In the first experimental chapter, the distribution of organic and inorganic C, as well as general soil properties (pH, EC, exchangeable and water soluble cations, hydrophobicity, water stable aggregates) were investigated in the intact (spekboom and nonspekboom) and degraded (open) thicket soils. There were no significant differences in the C content (organic or inorganic) between the spekboom and nonspekboom sites in the intact thicket. Soil organic carbon (SOC) content however was greatly influenced by thicket degradation, whereas, inorganic C remained unaffected. Mean organic C (0-50 cm) ranged from 19-34, 22-62, and 19-58 g C kg-1 for open, spekboom, and nonspekboom sites, respectively. Whereas, mean inorganic C ranged from 2-9 g C kg-1 irrespective of sites, representing 4-22 % of total soil C. However, no significant differences were detected between degraded and intact sites for all (total, organic and inorganic) C stocks, attributed to variation in bulk density. Spekboom soils contained significantly higher concentrations of exchangeable and water soluble Mg, Na, and K, and consequently had higher pH and EC compared to the other sites. Soils tended to be hydrophobic especially at shallower depths in the intact thicket irrespective of vegetation type, whereas soils from the adjacent open sites were not significantly hydrophobic. Macro-aggregates were considerably more stable under intact sites compared to open sites. The second experimental chapter investigated the effects of degradation and vegetation type on the stability and structural chemistry of SOC. This involved partitioning the soil organic matter into particulate and mineral-bound (stable) fractions, and then examining the relationships between the stable organic C fraction and various soil properties as an attempt to elucidate the stabilization mechanism(s). Particulate organic C ranged from 7.0, 9.3, and 14.4 g C kg-1 for open, spekboom, and nonspekboom respectively; representing 22-34 % of total SOC. Stable (mineral-bound) organic C accounted for the largest fraction ca. 60-66 % of total SOC; 28.0 and 26.2 g C kg-1 for spekboom and non-spekboom respectively, versus 17.2 g C kg-1 for open sites. It was concluded that SOC stability was influenced by the inherent residue quality (recalcitrance) rather than soil properties, attributed to the aliphatic (lipids and waxes) and highly aromatic nature of the spekboom litter substrate and particulate OM. These research findings are of fundamental significance in understanding soil organic matter stabilization in semi-arid environments. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Gronde van semi–ariede streke het oor die algemeen 'n lae organiese materiaalinhoud, wat hoofsaaklik aan die heersende klimaatstoestande toegeskryf kan word. Tog, het die spekboomruigtes, geleë in die semi-ariede streek van die Oos-Kaap (Suid Afrika), onderskeidelik groot hoeveelhede grondkoolstof geakkumuleer. Om hierdie merkwaardige akkumulasie verder te verstaan, was 'n gedetailleerde ondersoek uitgevoer om die verspreiding, spesiasie en stabiliteit van die grondkoolstof direk onder spekboom (Portulacaria afra) en ander “nie-spekboom” plantegroei binne die intakte ruigte en van die aangrensende gedegradeer (oorbeweide), oop gras areas te evalueer. In die eerste eksperimentele hoofstuk, is die verspreiding van organiese en anorganiese C, sowel as algemene grondeienskappe (pH, uitruilbare en wateroplosbare katione, hidrofobisiteit, water-stabiele aggregate) was in die intakte (spekboom en nie-spekboom) en degradeerde (oop) ruigtes ondersoek. Daar was geen betekenisvolle verskille in die C-inhoud (organies of anorganies) tussen die spekboom en nie-spekboom gronde in die intakte ruigtes gevind nie. Grond organiese koolstof (GOK) inhoud is grootliks deur die ruigte se agteruitgang beïnvloed, maar anorganiese C-voorrade was egter nie beïnvloed nie. Die gemiddelde organiese C-inhoud (0-50 cm) het van 19-34, 22-62 en 19-58 g C kg-1 onderskeidelik vir 'n oop, spekboom, en nie-spekboom areas gewissel. Die anorganiese C-inhoude het vanaf 2-9 g C kg-1 gewissel, ongeag van ligging, wat 4-22 % van die totale grond C uit maak. Daar is egter geen beduidende verskille tussen vervalle en heel terreine vir almal (totaal, organiese en anorganiese) C aandele opgespoor, toegeskryf word aan die variasie in die massadigtheid. Spekboom gronde het beduidende hoër konsentrasies van uitruilbare en wateroplosbare Mg, Na, en K waardes bevat. Dit het ook hoër pH en EC, in vergelyking met die ander areas gehad. Gronde was geneig om hidrofobies te wees, veral op vlakker dieptes in die intakte ruigte, ongeag van die plantegroei, terwyl die gronde van die aangrensende oop areas nie beduidend hidrofobies was nie. Makro grond aggregate was aansienlik meer stabiel onder intakte ruigtes as in die oop areas. Die tweede eksperimentele hoofstuk het die gevolge van die weiding-geïnduseerde degradasie en tipe plantegroei op die stabiliteit en strukturele chemie van GOK ondersoek. Dit het die skeiding van die grond organiese materiaal in die vrye en mineraalgebonde (stabiele) fraksies behels. Daarna is die verhoudings tussen die stabiele organiese C fraksie en verskeie grondeienskappe ondersoek om die stabiliseringmeganisme(s) uit te lig. Die chemiese aard van die blare, plante oorblyfsels, fyn en minerale gebinde organiese C is met behulp van spektroskopie ondersoek. Vrye organiese C voorraad het van 7.0, 9.3, en 14.4 g C kg-1 vir oop, spekboom, en nie-spekboom onderskeidelik gewissel, wat ongeveer 23-34% van die totale GOK verteenwoordig. Stabiele (minerale gebind) organiese C-voorrade is vir die grootste fraksie ca. 60-66% van die totale GOK verantwoordelik. Dit was 28.0 en 26.2 g C kg-1 onderskeidelik vir spekboom en nie-spekboom, teenoor 17.2 g C kg-1 vir 'n oop area. Die mineraalgebonde GOK het geen noemenswaardige korrelasies met die ondersoekte grondeienskappe getoon nie. Dus is tot die gevolgtrekking gekom dat GOK stabilisering eerder deur die plante oorblyfsel se chemiese kwaliteit beïnvloed word. Strukturele chemiese karakterisering (13C CP-MAS KMR) van die spekboom afval en vrye C fraksie het gewys dat weerspannigheid die mees prominente meganisme van koolstof stabilisering van organiese koolstof in die gronde is. Dit word aan die alifatiese (lipiede en wasse) en sterk aromatiese aard van die spekboom substrate toegeskryf. Hierdie ondersoek het tot die fundamentele kennis van grond organiese materiaalstabilisering in 'n semi-ariede omgewings bygedra.

This thesis investigates the impact of fragmentation in the ownership of complementary patents or patent thickets on firms' market value. This question is motivated by the increase in the patent ownership fragmentation following the pro-patent shifts in the US since 1982. The first chapter uses panel data on patenting US manufacturing firms from 1979 to 1996, and estimates the impact of patent thickets on firms' market value. I find that patent thickets lower firms' market value, and firms with a large patent portfolio size experience a smaller negative effect from their thickets. Moreover, no systematic difference exists in the impact of patent thickets on firms' market value over time. The second chapter extends this analysis to account for the indirect impacts of patent thickets on firms' market value. These indirect effects arise through the effects of patent thickets on firms' R\&D and patenting activities. Using panel data on US manufacturing firms from 1979 to 1996, I estimate the impact of patent thickets on market value, R\&D, and patenting as well as the impacts of R\&D and patenting on market value. Employing these estimates, I determine the direct, indirect, and total impacts of patent thickets on market value. I find that patent thickets decrease firms' market value, while I hold the firms’ R\&D and patenting activities constant. I find no evidence of a change in R\&D due to patent thickets. However, there is evidence of defensive patenting (an increase in patenting attributed to thickets), which helps to reduce the direct negative impact of patent thickets on market value. The data sets used in Chapters 1 and 2 have a number of missing observations on regressors. The commonly used methods to manage missing observations are the listwise deletion (complete case) and the indicator methods. Studies on the statistical properties of these methods suggest a smaller bias using the listwise deletion method. Employing Monte Carlo simulations, Chapter 3 examines the properties of these methods, and finds that in some cases the listwise deletion estimates have larger biases than indicator estimates. This finding suggests that interpreting estimates arrived at with either approach requires caution.

This thesis investigates the impact of fragmentation in the ownership of complementary patents or patent thickets on firms' market value. This question is motivated by the increase in the patent ownership fragmentation following the pro-patent shifts in the US since 1982. The first chapter uses panel data on patenting US manufacturing firms from 1979 to 1996, and estimates the impact of patent thickets on firms' market value. I find that patent thickets lower firms' market value, and firms with a large patent portfolio size experience a smaller negative effect from their thickets. Moreover, no systematic difference exists in the impact of patent thickets on firms' market value over time. The second chapter extends this analysis to account for the indirect impacts of patent thickets on firms' market value. These indirect effects arise through the effects of patent thickets on firms' R\&D and patenting activities. Using panel data on US manufacturing firms from 1979 to 1996, I estimate the impact of patent thickets on market value, R\&D, and patenting as well as the impacts of R\&D and patenting on market value. Employing these estimates, I determine the direct, indirect, and total impacts of patent thickets on market value. I find that patent thickets decrease firms' market value, while I hold the firms’ R\&D and patenting activities constant. I find no evidence of a change in R\&D due to patent thickets. However, there is evidence of defensive patenting (an increase in patenting attributed to thickets), which helps to reduce the direct negative impact of patent thickets on market value. The data sets used in Chapters 1 and 2 have a number of missing observations on regressors. The commonly used methods to manage missing observations are the listwise deletion (complete case) and the indicator methods. Studies on the statistical properties of these methods suggest a smaller bias using the listwise deletion method. Employing Monte Carlo simulations, Chapter 3 examines the properties of these methods, and finds that in some cases the listwise deletion estimates have larger biases than indicator estimates. This finding suggests that interpreting estimates arrived at with either approach requires caution.

Hintergrund und Zielstellung Im Zuge des Waldumbaus wird die Rotbuche (Fagus sylvatica L.) über Voranbau in Fichtenreinbestände eingebracht. Deren Bewirtschaftung zielt meist auf die Erzeugung von Wertholz ab. In diesem Zusammenhang dient der Fichtenschirm als Instrument der Steuerung der Ressourcenversorgung und damit der Qualifizierung der Buchen („edle Halbschattform“). Die in der Vergangenheit zumeist niederdurchforstungsartige Behandlung bedingt jedoch, dass viele Fichtenbestände hinsichtlich ihrer Stabilität keine geeigneten Ausgangsbedingungen für eine langfristige Schirmstellung bieten. Die Schadbilder infolge immer häufiger auftretender Windwurfereignisse verdeutlichen dies eindrucksvoll und belegen unmissverständlich, dass diesbezüglich Handlungsbedarf besteht. Die vorliegende Untersuchung ging daher den Folgen eines unplanmäßigen, sturmbedingten Schirmverlusts für Wachstum und Qualität vorangebauter Rotbuchen nach. In diesem Zusammenhang wurden auch der Einfluss von Pflanzendichte und Entwicklungsstadium des Voranbaus geprüft. Material und Methoden In den beiden Modellregionen „Thüringer Wald und Hügelland“ sowie „Sächsisches Erzgebirge und Vorland“ wurden Qualitätserhebungen (vgl. BÖRNER ET AL. 2003) auf insgesamt 29 Buchenvoranbauflächen durchgeführt. Auf 17 dieser Flächen wurde der Fichtenschirm im Januar 2007 durch den Orkan KYRILL meist vollständig geworfen. Seitdem entwickelten sich die Rotbuchen ohne Schirmschutz. Alle weiteren Voranbauten stehen nach wie vor unter Fichtenschirm und dienen als Referenz für Wachstum und Qualität. Jedem Voranbau wurde das auf den Freistellungszeitpunkt bezogene Entwicklungsstadium (vor oder nach Dickungsschluss) zugewiesen. Zur repräsentativen und objektiven Festlegung der Aufnahmeeinheiten in den Flächen wurde ein rasterbasiertes Probekreisverfahren gewählt. Das quadratische Gitternetz mit einer Weite von 20 m wurde mittels GPS im Gelände eingemessen. Die Rasterschnittpunkte bildeten zugleich die Zentren der 19,95 m² großen Probekreise (Plotradius: 2,52 m). Die Datenaufnahme erfolgte auf insgesamt 204 repräsentativen Plots. In jedem Probekreis wurde die Pflanzenzahl erhoben und auf Hektarwerte hochgerechnet. Für die Referenzflächen erfolgte hier weiterhin eine Ansprache des Überschirmungsgrads. Einbezogen wurden nur Plots mit locker-lichtem Fichtenschirm. Die Datenerhebung wurde an den maximal sechs höchsten Buchen eines jeden Probekreises vorgenommen und konzentrierte sich damit auf die (vor-)herrschenden und somit vitalsten Bestandesglieder. Daraus resultierte ein Stichprobenumfang von 895 Einzelbäumen. Die Datenaufnahme fand nach Abschluss der Vegetationsperiode 2012 statt, sodass seit der Freistellung sechs Jahre vergangen waren. Mathematisch-statistische Auswertung Aufgrund der räumlich geschachtelten Versuchsanlage kamen bevorzugt gemischte Modelle zur Anwendung. In Abhängigkeit vom Skalenniveau der Response-Variable und dem vorliegenden Verteilungstyp wurden lineare gemischte Modelle (LMM) oder aber generalisierte lineare gemischte Modelle (GLMM) eingesetzt. Multinomialdaten mit einer festen Rangordnung der Response-Kategorien wurden mit einem erweiterten logistischen Regressionsmodell, der Proportional Odds Logistic Regression (POLR), analysiert. Zur Umsetzung aller beschriebenen Methoden wurde die Statistiksoftware R (Version 3.0.1) genutzt. Ergebnisse • Wachstum und Zuwachsreaktion: Sechs Jahre nach dem Sturmereignis besteht kein signifikanter Höhenunterschied zwischen den Buchen auf Sturmflächen und unter Schirm. Allerdings stiegen die Haupttrieblängen ab dem zweiten Jahr der Freistellung an, sodass der Wachstumsgang der freigestellten Individuen signifikant von dem der überschirmten Bäume abweicht. Hohe Stammzahldichten im Voranbau fördern das Höhenwachstum. Das Durchmesserwachstum profitiert im Vergleich dazu deutlich stärker von der Freistellung, wie die signifikant größeren Wurzelhalsdurchmesser der freigestellten Buchen belegen. Entsprechend intensiv fiel auch die Reaktion des Radialzuwachses aus, die ohne Verzögerung bereits im Jahr der Freistellung einsetzte. Der stärkste Grünast zeigt einen im Vergleich zum Stamm synchronen Wachstumsgang, wenn auch auf niedrigerem Niveau. Unabhängig von der Überschirmung dämpfen hohe Bestandesdichten das Durchmesserwachstum. Gemessen am H/D-Verhältnis weisen die Buchen unter Schirm sowie bei hoher Pflanzendichte einen schlankeren Wuchs auf. Zwischen den beiden Entwicklungsstadien, das heißt vor oder nach Dickungsschluss, bestand kein Unterschied. • Astigkeit und Astreinigung: Sechs Jahre nach dem Schirmverlust sind an den freigestellten Buchen signifikant größere Astdurchmesser bei zugleich steileren Astwinkeln zu erkennen. Mit zunehmender Pflanzenzahl im Voranbau werden die Buchen feinastiger, während der Astwinkel unbeeinflusst bleibt. ASIX und Grünastdichte sinken nur auf der Freifläche merklich, erreichen dadurch aber ab Pflanzenzahlen von 8.500 St./ha bzw. 6.000 St/ha niedrigere Werte als Buchen unter Schirm. Zwischen den beiden Entwicklungsstadien sind hinsichtlich der Wirkung des Schirmverlusts keine Unterschiede zu verzeichnen. Totastanzahl und grünastfreie Schaftlänge hingegen werden durch die Freistellung nicht beeinflusst. Auf der Freifläche wurden jedoch stärkere Totäste gefunden. Mit zunehmender Pflanzenzahl im Voranbau steigen Anzahl und Durchmesser der Totäste sowie die grünastfreie Schaftlänge signifikant. Am deutlichsten tritt dieses Phänomen bei Voranbauten nach Dickungsschluss zutage. • Schaft- und Kronenmorphologie sowie Häufigkeit von Z-Baum-Anwärtern: Sechs Jahre nach dem Schirmverlust sind an freigestellten Buchen signifikant häufiger Steiläste und vor allem Zwiesel erkennbar. Im Stadium vor Dickungsschluss treten auf Freiflächen doppelt bis dreifach so häufig Tiefzwiesel auf wie unter Fichtenschirm. Mit zunehmender Pflanzenzahl im Voranbau sinkt die Zwieselanzahl moderat, der Anteil tief gezwieselter Buchen sogar rapide. Dadurch kommen im Stadium nach Dickungsschluss ab 9.000 Buchen pro Hektar unabhängig von der Überschirmung kaum noch Tiefzwiesel vor. Die gutachterliche Qualitätsansprache bestätigt, dass durchschnittlich etwa 60–70 % aller Buchen auf den KYRILL-Flächen den Zwieseltypen zuzurechnen sind, während unter Fichtenschirm mit ca. 90 % die (sehr) guten Formen dominieren. Mit zunehmender Bestandesdichte steigt der Anteil der besseren Qualitäten tendenziell, jedoch nicht signifikant. Die gutachterliche Qualitätsansprache zeigt eine sehr hohe Übereinstimmung mit der anhand von ASIX, Astwinkel und Zwieselzahl einer Buche modellierten Qualitätsklasse. Unter Fichtenschirm ist die Dichte der Z-Baum-Anwärter grundsätzlich sechsmal so hoch wie in freigestellten Voranbauten. Diese steigt aber unabhängig vom Schirm mit der Pflanzendichte des Voranbaus signifikant an. Schlussfolgerung und Handlungsempfehlungen Der Fichtenschirm hat eine herausragende Bedeutung für die Qualitätsdifferenzierung von Buchenvoranbauten. Eine locker-lichte Überschirmung stellt den geeigneten Kompromiss zwischen vitalem Wachstum und Qualitätsentwicklung der Buchen dar. Ungeachtet aller weiteren Faktoren bewirkt ein plötzlicher, unplanmäßiger Schirmverlust gravierende Qualitäts-einbußen der an den Halbschatten adaptierten Buchen. Sehr gute Qualitäten, das heißt wipfelschäftige Buchen mit gering dimensionierten, horizontal ausgerichteten Ästen und zügiger Astreinigung, sind nur durch die Kombination aus langfristig stabiler Überschirmung und Pflanzendichten im Voranbau ab 6.000–8.000 St./ha zu erreichen. Eine Kompensation des Freistellungseffekts ist durch hohe Pflanzenzahlen im Voranbau nur in sehr begrenztem Umfang möglich. Ein hoher Seitendruck kann den fehlenden Schirmdruck demnach nicht ersetzen. Selbst bei höchster Bestandesdichte waren die Formen auf den Freiflächen weitaus schlechter als unter Schirm. Dies gilt unabhängig vom Entwicklungsstadium der Voranbauten. Der Bestandesschluss bewahrt also offenbar nicht vor freistellungsbedingten Qualitätsverlusten. Allerdings gewährleisten Pflanzendichten ab 8.000–9.000 St./ha, dass die Tiefzwieselbildung in geschlossenen Buchendickungen auch bei einer abrupten Freistellung weitgehend unterbleibt und eine hinreichende Anzahl von Z-Baum-Anwärtern zur Verfügung steht. Ist es erst einmal zu einem Schirmverlust über einem Buchenvoranbau gekommen, bestehen kaum Möglichkeiten, aktiv zugunsten der Buchenqualität tätig zu werden. Die einzige Chance besteht im gezielten Erhalt bestehender Z-Baum-Anwärter und deren konsequenter Pflege. Für zukünftige Waldumbaumaßnahmen wird deshalb ein standort- und risikodifferenziertes Vorgehen beim Buchenvoranbau empfohlen. Dieses sollte sich an erster Stelle an der Stabilitätssituation des Fichtenschirms orientieren. Ausschließlich bei gegebener Stabilität ist das Produktionsziel Buchenwertholz als realistisch einzustufen, sodass kostenintensive Voranbauten mit den oben genannten Pflanzendichten angelegt werden sollten (Funktionsumbau). Bei einer offensichtlich (sehr) hohen Prädisposition der Fichtenschirme gegenüber Sturm und Borkenkäferbefall ist stattdessen ein extensiver Voranbau mit reduzierter Pflanzenzahl vorzuziehen. Dieser zielt im Sinn eines Nachhaltsumbaus primär auf eine Stabilisierung der Waldökosysteme ab und trägt zur Erhöhung der Flexibilität der zukünftigen Waldbewirtschaftung bei (WAGNER 2007, 2008). / Backround and Objectives In the course of forest conversion European beech (Fagus sylvatica L.) is introduced in spruce monocultures by advanced planting. Management of beech stands aims mostly on production the of high quality timber. In this context, the shelterwood of spruce officiates as an instrument for controlling resource availability and thus to qualify advanced planted beech. But because of low-thinning treatment in past, most spruce stands do not provide suitable conditions for long-term shelterwood with regard to their missing stability. The situation of forest damage due to periodic windthrow events illustrate this impressively and show need for action. Therefore, the present study analyzed the consequences of an unplanned, storm-related loss of canopy for growth and quality of advanced planted beech. In this context, the influence of stand density and developmental stage of advanced regeneration will be examined as well. Material and Methods In two model regions "Thuringian Forest” (middle of Germany) and "Saxon Oremountains” (East of Germany) quality investigations (cf. BÖRNER ET AL. 2003) were carried out on a total of 29 advanced planted beech stands. In 17 of these stands the spruce canopy was mostly completely thrown by hurricane KYRILL in January of 2007. Thus, the beech trees have grown without shelter since then. The other advanced regeneration stands are still under spruce canopy and serve as a reference for growth and quality. A developmental stage (before or after thicket-stage) was designated to each advanced planting site in reference to the time of overhead canopy release. For representative and objective definition of experimental plots a grid-based plotdesign was used. The square grid with distance of 20 m was calibrated by GPS in the field. The grid inter-sections built the centers of 19.95 m² circular sample areas (plot radius 2.52 m). Data was collected on a total of 204 representative plots. On each plot, the number of beech plants was collected and extrapolated to hectare values. In addition, the canopy closure was also estimated for reference plots within the sample plots. For data collection only plots with moderate canopy closure were included (maximum area of canopy gaps: one crown projection). Data collection was carried out at maximum of six highest trees per plot. Thus it is concentrated on (pre-) dominant and therefore most vital individuals. This resulted in a sample size of 895 trees. The data collection was started after growing season in 2012, six years after canopy release. Mathematical and statistical analysis Due to spatially nested plot design Mixed Models have been applied preferably. Depending on scale level of the response variable and given distribution type, Linear Mixed Models (LMM) or Generalized Linear Mixed Models (GLMM) were used. Multinomial data with fixed order of response categories was analyzed with an extended logistic regression model, the Proportional Odds Logistic Regression (POLR). These calculations were implemented by statistical software R (version 3.0.1). Results • Growth and reaction of annual increment: Six years after the storm event there is no significant difference in height between beech trees on storm areas and such under shelterwood. However the annual increment of terminal shoot rose from the second year after release, so the trend of increment deviates significantly from beech trees under shelterwood. High stand density in advanced planting promotes height growth. Diameter growth benefits significantly more from release compared to height growth. So released beech trees showed significantly larger root collar diameters. Reaction of radial increment, which began immediately after release, was appropriately intensive. The thickest living branch shows synchronous trend of increment, but on a lower level. Regardless of canopy cover high stand densities delimitate diameter growth. The H/D-ratio demonstrated that beech trees under shelterwood and in high density stands showed more slender forms. There was no difference between the two developmental stages. • Branchiness and natural pruning: Six years after the loss of spruce canopy significantly greater branch diameters in combination with steeper branch angles were found on released beech trees. With increasing stand density in advanced planting the beeches showed finer branches while branch angles remain unaffected. ASIX and the density of living branches decreases appreciably for released trees only, so reached lower values than trees under shelterwood by stand densities off 8.500 pcs/ha and 6.000 pcs/ha, respectively. There was no difference of release effect between the developmental stages. Number of dead branches and bole-length without living branches however, were not affected by loss of canopy. However more dead branches were found on beeches in the opening. With increasing stand density in advanced planting, the number and diameter of dead branches and bole-length without living branches increased significantly. This was most distinct for beech stands that reached thicket-stage before release. • Stem- and crown shape, number of crop tree candidates: Six years after canopy-loss, released beeches showed significantly more steep branches and especially forks. Released stands before thicket-stage showed two to three times as likely deep-forks in relation to stands under spruce canopy. With increasing stand density in advanced planting the number of forks per trees decreased moderately, the proportion of deep-forks even rapidly. In consequence, regardless of the canopy cover, deep-forks only occurred marginally in beech stands after thicket-stage with at least 9.000 pcs./ha. The expert quality estimation confirms that on average about 60–70 % of beeches on KYRILL sites belong to a “fork type”, while under spruce shelterwood (very) good shapes dominate with about 90 %. With increasing stand density, the proportion of good shapes tends to increase, however not significantly. The estimated quality class showed a very high correlation with the modeled one, based on ASIX, branch angle and fork number per beech. The density of crop tree candidates under spruce canopy is basically six times as high as in released stands. However, regardless of shelterwood it increases significantly with stand density. Conclusion and silvicultural implication: Spruce canopy is of outstanding importance for quality and differentiation of advance planted beech. A moderate shelterwood is the appropriate compromise between vital growth and good quality development. Regardless of any other factors, a sudden and unplanned loss of canopy effects a loss of quality of shade adapted beech trees. Very good qualities, that means straight to top trees with fine, horizontally oriented branches and timely self-pruning, can only be achieved by combining of long-term shelterwood and stand densities in advanced planting of at least 6.000–8.000 pcs./ha. Compensation of the release effect through high stand density in advanced planting is only possible to a very limited extent. High intraspecific competition cannot replace the lack of shelterwood. Beech shapes were far worse than under shelterwood, even at the highest stand density. This applies regardless of the developmental stage of a beech stand. So closing of advanced planted beech stand (thicket-stage) does not prevent release related quality losses. However, plant densities from 8.000–9.000 pcs./ha ensure that deep fork formation in closed beech thickets is largely suppressed and a sufficient number of crop tree candidates is available, even after abrupt release. Once an abrupt loss of canopy above advanced planted beech has occurred, there are hardly any opportunities to actively engage in favor of beech quality. The only chance is maintenance of existing crop tree candidates and their consistent care. Therefore, for future forest conversion with beech, a site- and risk-differentiated approach is recommended for advanced planting. This should be based firstly on the stability of shelterwood. Only with high stand stability, the target of high-grade beech-timber is realistic, so costly beech plantings with high stand density mentioned above should be applied. For spruce stand with an obvious (very) high risk towards bark beetles and / or storms, an extensive advanced planting with reduced stand density is preferable. In terms of “Sustainability-conversion” this aims primarily on stabilizing forest ecosystems and increasing flexibility for future forest management (WAGNER 2007, 2008).