Zur Bewertung des Einflusses von Wildverbiss auf Wald-Ökosystemleistungen mit Hilfe neuer Methoden zur Bestandesoptimierung und Agentenbasierter Modellierung

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Knoke
• Fachliche Zuordnung: Forstwissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 499429942

Wildverbiss kann starken Einfluss auf die Entwicklung von Wäldern nehmen, mit gravierenden Konsequenzen für die Umwelt. Während vorhandene Untersuchungen insbesondere naturale Einflüsse von Wildverbiss auf die Zusammensetzung und das Wachstum von Waldbeständen quantifizieren, fehlen umfassende Bewertungen des Einflusses von Wildverbiss auf die Ökosystemleistungen des Waldes. Zur Schließung dieser Kenntnislücken schlagen wir daher drei miteinander verzahnte Forschungsfelder vor: 1) Wir schlagen Optimierungen multipler Kriterien unter Unsicherheit auf der Ebene von Waldbeständen vor, um Benchmark-Waldbestände zu generieren, welche die Stakeholder-Zielsetzungen optimal erfüllen. Eine Erweiterung der bestehenden Optimierungsverfahren schließt die Berücksichtigung von weit in der Zukunft liegenden Ökosystemleistungen und Test der Robustheit der Bereitstellung der Ökosystemleistungen ein. In die Optimierung wollen wir die Holzproduktion, Kohlenstoffspeicherung, Grundwasserspende und Grundwasserqualität (am Beispiel von Nitratkontaminationen), ökonomischer Profit sowie die Biodiversität (am Beispiel von Totholz) einbeziehen. 2) Basierend auf den optimierten Benchmark-Waldbeständen wollen wir dann Simulationsexperimente zum Wildverbiss initiieren. Die Benchmark-Bestände werden dazu in ein Modell zur Abbildung von Waldlandschaften implementiert werden, wo wir diese einem virtuellen Wildverbiss aussetzten. Um den Einfluss von Verbiss zu simulieren, soll ein Agentenbasiertes Modell konzipiert werden. Hierin werden sowohl die jungen Bäume als auch das Wild als autonome Agenten aufgefasst. Die Koppelung der Interaktionen zwischen den Agenten soll in einem Software-Rahmen zur Modellierung von Multi-Agenten Beziehungen erfolgen. Regeln zur Reaktion der Bäumchen auf Verbiss und zur Veränderung des Verhaltens des Wildes in Abhängigkeit vom Waldaufbau werden anhand existierender Literatur abgeleitet. 3) Ergeben sich durch den simulierten Wildverbiss Abweichungen von der optimalen Zusammensetzung und Bewirtschaftung der Benchmark-Bestände, so sollen diese mit Hilfe von Schattenpreisen bewertet werden. Diese Schattenpreise umfassen alle einbezogenen Ökosystemleistungen. Wir erwarten, dass dieses Forschungsprojekt eine umfassende Bewertung des Einflusses von Wildverbiss auf die Umwelt ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen