Wie berechnet man die Mindestgröße einer Altholzinsel?

Untersucht wurden 6 Buchenwälder in der Schweiz. Es handelte sich jeweils um reife Hochwälder, mindestens 120 Jahre alt und alle seit mindestens 30 Jahre ungenutzt. ((siehe Auswahlkriterien, S. 12)) Deshalb sind sie besonders altholzreich und voller Habitatstrukturen und Spechtbäume. ((Die Buchenwälder stehen in Adenberg, Striehen, Tutschgenhalde, Sattel, Burglstein und Egliboden; siehe Auswahlkriterien, S. 15)) Diese 6 Buchenwälder ähneln durchaus den Urwäldern Europas. Jeweils 4 kreisrunde Probenflächen pro Buchenwald mit einer Fläche von 500 m² (= 0,05 ha) wurden untersucht. Das entspricht einem Radius von 12,6 m. ((Es wurden auch noch Auenwälder, Tannen-Buche-Wälder und Tannen-Fichten-Wälder untersucht. Ich konzentriere mich im Folgenden auf die Buchenwälder, weil der Steigerwald ein Buchenwald ist.)) Insgesamt hatte man also 24 Probenflächen von je 500 m² Größe.

Jetzt wird die Sache leider kompliziert: Lachat, Müller und Bütler nutzen nämlich die statistische Methode des “Bootstrapping”. Das geht vereinfacht gesagt so: ((Eine ausführliche Darstellung finden Sie im Aufsatz Auswahlkriterien für Altholzinseln auf den  Seiten 45 – 48. Abbildung 13 auf Seite 48 fasst die einzelnen Schritte übersichtlich zusammen.))  Mit Hilfe der 24 realen Stichprobenflächen, die nur 500 m² groß waren, modelliert man am Computer größere Stichprobenflächen. Diese sind ideell, weil sie ja nur am Computer erzeugt wurden. Um z. B. eine 0,5 ha große Fläche zu bekommen, kombiniert man 10 Probenflächen zufällig miteinander. Um eine 1 ha große Fläche zu bekommen, werden 20 zufällig miteinander kombiniert. Jede neue Kombination stellt eine Stichprobe dar. Von diesen ideellen Stichproben lässt sich nun ein Mittelwert berechnen. Der Mittelwert für Totholz lag bei 120,7 m³/ha. Auf 500 m² gab es im Mittel 13,29 Habitatstrukturen und 0,29 Spechtbäume. ((siehe Wie groß sollen Altholzinseln sein?, Tabelle 1, S. 52))

Der Standardfehler ist sehr groß. Dieser ist ein Maß für “die Genauigkeit des Mittelwerts”. ((Artikel Standardfehler bei Wikipedia)) Der Mittelwert kann so genau auch gar nicht sein, denn ungenutzte Wälder und insbesondere Urwälder sind sehr unterschiedlich und abwechslungsreich: Auf der einen 500 m² großen Probenfläche liegen vielleicht drei vom Sturm umgeworfene Buchenmatronen, auf einer anderen ist eine große Fläche mit Buchenjungwuchs, woanders steht eine Gruppe mittelalter Bäume um einen Methusalem herum, dort ist ein Buchendom aus vielen alten Buchen usw. usf. Folglich waren die Messwerte der 24 realen Probenflächen sehr unterschiedlich und deshalb waren auch die am Computer modellierten, ideellen Stichprobenflächen sehr unterschiedlich.

Als Schwellenwert definieren die Autoren den Mittelwert minus dem Standardfehler. Sie begründen die Subtraktion folgendermaßen:

“Da prinzipiell […] von einer Qualitätszunahme der Altholzinseln im Laufe der Zeit ausgegangen werden kann, wurden sämtliche Grenzwerte konservativ, d. h. tief angesetzt.” ((Auswahlkriterien für Altholzinseln, S. 44))

Dann kommen sie auf die drei Schwellenwerte für Buchenwälder: 99,3 m³/ha Totholz, 12,3 Habitatstrukturen und 0,18 Spechthöhlen pro 500 m².

Jetzt brauchte man nur noch zu untersuchen, wie groß eine Altholzinsel mindestens sein muss, damit sie in 75 % der Fälle diese drei Schwellenwerte erreicht. Wieder wendet man die Methode des Bootstrapping an und modelliert am Computer Stichprobenflächen. Die Ergebnisse lauten:

1. Eine Altholzinsel muss 0,6 ha groß, damit in 75 % der Fälle 99,3 m³ Totholz/ha erreicht wird, d. h. auf den 0,6 ha selbst liegen dann in 3 von 4 Fällen mindestens 60 m³ Totholz.
2. Bei den Habitatstrukturen reichen auch 0,6 ha, damit es dort mit 75%iger Wahrscheinlichkeit mindestens 13,3 Habitatstrukturen/500 m² gibt. Dann wären auf den 0,6 ha mindestens rund 160 Habitatstrukturen.
3. Um 0,18 Spechthöhlen/500 m² zu erreichen, bedarf es in 75 % der Fälle einer Mindestfläche von 0,9 ha. Auf den 0,9 ha stünden dann gerundet mindestens 3 Bäume mit mindestens einer Spechthöhle.

Die Autoren schlagen für Buchenwälder als Mindestgröße einer Altholzinsel 0,9 ha vor. Dann ist gewährleistet, dass sie ähnlich viel Totholz und eine ähnlich hohe Dichte an Habitatstrukturen und Spechtbäumen aufweist wie ein Urwald. Im Umkehrschluss heißt das: Eine Altholzinsel, die z. B. nur 0,3 ha groß ist, hat in vielen Fällen gar keinen Spechtbaum, vielleicht nur 50 m³ Totholz/ ha und eine Dichte von nur 6 Habitatstrukturen pro 500 m². Dann aber hat sie keine Urwaldmerkmale mehr.

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