Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Naturverjüngung von Traubeneiche (Quercus petraea (Matt.) Liebl.) unter Kiefernschirm. Eine erfolgreiche Verjüngung von Traubeneiche ist ohne menschliche Hilfe nur schwer umzusetzen. Als Ursache wird in der Literatur die Konkurrenzsituation von Begleitvegetation um die Ressource Wasser besonders hervorgehoben. Um künftige Managementmaßnahmen von Oberstand und Begleitvegetation bezüglich der Eichenverjüngung bewerten zu können, wurde das individuen-basierte Modell oak-lay entwickelt, das die Konkurrenz um Wasser explizit auf pflanzenphysiologischer Basis berücksichtigt. Die Kombination von individuen-basierten und prozess-basierten Ansätzen wird auch als Hybrid-Modell bezeichnet. In der Verjüngungsmodellierung ist bisher keine Anwendung eines Hybrid-Modells bekannt, so dass es sich vermutlich um das erste Modell seiner Art handelt.
Die Arbeit ist in drei große Arbeitsschwerpunkte aufgeteilt. Im ersten Teil wird oak-lay detailliert vorgestellt und analysiert. Dabei kommen standardisierte Verfahren wie eine globale Sensitivitätsanalyse oder eine Analyse der Rechenzeit mittels Landau-Symbole zum Einsatz.
Der zweite Teil analysiert mit Hilfe von Simulationsexperimenten eine neue Methode der Mortalitätsbeschreibung in individuen-basierten Modellen auf physiologischer Basis. Die prozess-basierte Wasserhaushaltsberechnung des oak-lay ermöglicht die Festsetzung einer Mortalitätsschwelle über das Druckpotential der Individuen. Für die Analysen wurde auf Ereigniszeitanalysen zurückgegriffen. Konkret angewandt wurden der Kaplan-Meier Schätzer und das semiparametrische Cox-Modell.
Der dritte und letzte Teil wendet das Modell beispielhaft in einer Reihe von Simulationsexperimenten an. Dabei werden unterschiedliche Managementmaßnahmen am Oberstand und der Begleitvegetation simuliert und auf Unterschiede im Verjüngungserfolg und der räumlichen Verteilung getestet.
Das Modell oak-lay konnte erfolgreich nachweisen, dass Hybrid-Modelle im Bereich der Verjüngungsmodellierung entwickelt und angewendet werden können. Die globale Sensitivitätsanalyse des Wasserhaushaltsmodells konnte die einflussreichsten Parameter identifizieren und das Laufzeitverhalten des Modells konnte ebenso analysiert werden. Die Einhaltung bestimmter Selbstdifferenzierungsmuster wurde über alle Simulationen geprüft. Dabei wurde erfolgreich die Mortalität über den Wassergehalt der Individuen bestimmt. Die Simulationsexperimente der verschiedenen Managementmaßnahmen haben gezeigt, dass eine Anwendung als Managementtool möglich ist.
Die Entwicklung eines neuen Modelltyps bei der Verjüngungsmodellierung hat allerdings auch einigen neuen Forschungsbedarf generiert. Um oak-lay weiterzuentwickeln sind weitere Arbeiten nötig.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:36778 |
| Date | 20 December 2019 |
| Creators | Hamkens, Hans Friedrich |
| Contributors | Berger, Uta, Wagner, Sven, Bugmann, Harald, Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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