Dr. Clemens Blattert

The EU Biodiversity Strategy (EUBDS) for 2030 aims to conserve and restore biodiversity by protecting large areas throughout the European Union. A target of the EUBDS is to protect 30 % of the EU’s land area by 2030, with 10 % being strictly protected (including all primary and old growth forests) and 20 % being managed 'closer to nature'. Even though this will have a positive impact on biodiversity, it may negatively impact the EU’s wood-based bioeconomy. In this study, we analyze how alternative interpretations and distributions of the EU's protection targets may affect future woody biomass harvest levels, exports of wood commodities, and the spatial distribution of managed areas under wood demands aligned with SSP2-RCP1.9. Using the  model GLOBIOM-Forest, we simulate scenarios representing a variety of interpretations and geographic distributions of the EUBDS targets. The EUBDS targets would have a limited impact on EU harvest levels since the EU can still increase its wood harvest between 21 % and 24 % by 2100. With strict protection of 30 % of the area, the EU harvest level can still be increased by 10 %. Moreover, the most likely scenario (10 %/20 % protection within each MS) will result in increased net exports in the coming decades, but a slight decline after 2050. However, if protection is intended to also represent site productivity or to re-establish a green infrastructure, then EU net exports will also decline before 2050. With the decreased EU roundwood harvest, increased harvest will occur in other biomes and mostly leaking into boreal regions.

Close-to-nature forestry (CNF) has a long tradition in European Alpine forest management, playing a crucial role in ensuring the continuous provision of biodiversity and forest ecosystem services, including protection against natural hazards. However, climate change is causing huge uncertainties about the future applicability of CNF in the Alpine region. The question arises as to whether current CNF practices are still suitable for adapting forests to climate change impacts while also meeting the increasing societal demands regarding Alpine forests, including their potential contribution to climate change mitigation. To answer this question, we simulated forest development using the ForClim forest model at two Alpine study sites, together representing a large biogeographic gradient from high-elevation inner Alpine forests (Switzerland) to lower-elevation south-eastern Alpine forests (Slovenia). The simulations considered three climate scenarios (historical climate, SSP2-4.5 and SSP5-8.5) and six alternative management strategies, including both current CNF management practices and climate-adapted versions. Using an indicator based multi-criteria decision analysis framework, we assessed the joint impacts of climate and management on biodiversity and key ecosystem services of the investigated regions, including carbon sequestration (CS) inside and outside the forest ecosystem boundary. The joint effects of climate change and CNF varied, both among and within the study sites along the biogeographical gradient. While CS was more resistant to climate change under current CNF at the south-eastern Alpine site, it was more sensitive at the inner Alpine site, where CS potentials decreased at lower elevations. This adverse effect could be partly mitigated by fostering the use of climate-adapted tree species. However, current CNF and adaptations of it did not meet multiple management objectives equally well: while protection from gravitation hazards and timber production also benefited from this silvicultural practice, biodiversity benefited from CNF variants with low-intensity or no management. In conclusion, CNF has a high potential to continue fulfilling its crucial role in European Alpine forests. A differentiated approach will be needed in the future, however, to identify forest stands where adaptive measures are required, especially at sites particularly vulnerable to climate change. In combination with less intensively managed or unmanaged areas, CNF provides a management portfolio that will help European Alpine forests to meet the demands of future society.

Mountain forests provide not only wood as a raw material but also numerous ecosystem services, such as protection against natural hazards, recreation and carbon sequestration, and they are important hosts for biodiversity. To manage these forests efficiently and in a target-oriented manner, both forest management planning and efficient harvesting operations are required. However, in most cases these two aspects are handled independently from each other. To link planning with forest operations, it is essential to divide forests into smaller areas with characteristics that are as homogeneous as possible, so-called forest management units (FMUs). The goal is that each FMU has self-contained fine access (e.g. skid roads, cable roads), and that the FMUs can be managed and planned independently. The aim of this study was to develop a spatial optimisation model that automatically identifies FMUs. The optimisation has three goals: [I] FMUs should be as compact as possible (spatially contiguous as the best case); [II] forest management should be technically and operationally coordinated within an FMU; and [III] FMUs should be as homogeneous as possible, for example regarding site properties, ecosystem service provided, and administrative affiliation. Results showed that our presented spatial optimisation model is a capable method for automatically identifying FMUs. The approach used to set up the model based on a p-median problem formulation (mixed integer linear programming) led to clearly comprehensible solutions that can be achieved in a reasonable computation time. Three solving strategies for successful computation implementation are described. Although the raw results must be reviewed by experts, they facilitate the planning process. More scenarios can be evaluated compared with the classical manual planning approach, ultimately leading to higher-quality solutions.

Ein gut geführter Forstbetrieb stellt bereits während der Planung effiziente Arbeitsabläufe sicher. Vor allem in topographisch anspruchsvollem Gelände oder im stufigen Wald ist es jedoch nicht immer einfach, die operationelle Ausführung auf der Fläche mit der waldbaulichen Planung und Kontrolle zu verbinden. Mit der automatisierten Ausscheidung von Bewirtschaftungseinheiten haben Planende eine leistungsfähige Methode zur Hand die individuellen Bedürfnisse des Forstbetriebs in einer optimalen Flächeneinteilung abzubilden.

The European Union (EU) set clear climate change mitigation targets to reach climate neutrality, accounting for forests and their woody biomass resources. We investigated the consequences of increased harvest demands resulting from EU climate targets. We analysed the impacts on national policy objectives for forest ecosystem services and biodiversity through empirical forest simulation and multi-objective optimization methods. We show that key European timber-producing countries - Finland, Sweden, Germany (Bavaria) - cannot fulfil the increased harvest demands linked to the ambitious 1.5°C target. Potentials for harvest increase only exists in the studied region Norway. However, focusing on EU climate targets conflicts with several national policies and causes adverse effects on multiple ecosystem services and biodiversity. We argue that the role of forests and their timber resources in achieving climate targets and societal decarbonization should not be overstated. Our study provides insight for other European countries challenged by conflicting policies and supports policymakers.

Land-use policies aim at enhancing the sustainable use of natural resources. The Triad approach has been suggested to balance the social, ecological, and economic demands of forested landscapes. The core idea is to enhance multifunctionality at the landscape level by allocating landscape zones with specific management priorities, i.e., production (intensive management), multiple use (extensive management), and conservation (forest reserves). We tested the efficiency of the Triad approach and identified the respective proportion of above-mentioned zones needed to enhance multifunctionality in Finnish forest landscapes. Through a simulation and optimization framework, we explored a range of scenarios of the three zones and evaluated how changing their relative proportion (each ranging from 0 to 100%) impacted landscape multifunctionality, measured by various biodiversity and ecosystem service indicators. The results show that maximizing multifunctionality required around 20% forest area managed intensively, 50% extensively, and 30% allocated to forest reserves. In our case studies, such landscape zoning represented a good compromise between the studied multifunctionality components and maintained 61% of the maximum achievable net present value (i.e., total timber economic value). Allocating specific proportion of the landscape to a management zone had distinctive effects on the optimized economic or multifunctionality values. Net present value was only moderately impacted by shifting from intensive to extensive management, while multifunctionality benefited from less intensive and more diverse management regimes. This is the first study to apply Triad in a European boreal forest landscape, highlighting the usefulness of this approach. Our results show the potential of the Triad approach in promoting forest multifunctionality, as well as a strong trade-off between net present value and multifunctionality. We conclude that simply applying the Triad approach does not implicitly contribute to an overall increase in forest multifunctionality, as careful forest management planning still requires clear landscape objectives.

Eine nachhaltige Waldbewirtschaftung ist für die Bereitstellung von Waldleistungen von zentraler Bedeutung. Für die Forstbetriebe ist dies jedoch eine komplexe Planungsaufgabe, da eine Vielzahl an Waldleistungen und die Biodiversität berücksichtigt werden müssen. Zudem stellt der wachsende Einfluss des Klimawandels eine besondere Herausforderung dar. Im Projekt SessFor wurde der Prototyp eines Entscheidungs-Unterstützungssystems (Decision Support System, DSS) für die strategische und langfristige Planung von Forstbetrieben entwickelt. Das DSS simuliert die Waldentwicklung unter verschiedenen Bewirtschaftungs- und Klimaszenarien und bewertet die Bereitstellung von Waldleistungen mittels einer multikriteriellen Entscheidungsanalyse. Das DSS wurde in drei Fallstudien im Mittelland und den Voralpen über einen Zeitraum von 50 Jahren angewandt. Dabei wurden die Auswirkungen von unterschiedlichen Bewirtschaftungsstrategien auf die Waldleistungen Holzproduktion, Erholung (visuelle Attraktivität), Schutzfunktion und Kohlenstoffspeicherung sowie auf die Biodiversität (v.a. Strukturvielfalt und Baumartendiversität) bewertet. Der höchste Gesamtnutzen für die betrachteten Waldleistungen unter gegenwärtigem und zukünftigem Klima ergab sich in fast allen Fällen unter der aktuellen Bewirtschaftungspraxis. Eine Ausnahme bildete eine Fallstudie im Mittelland, bei der der höchste Gesamtnutzen unter einer reduzierten Holznutzung resultierte. Die untersuchten Klimaszenarien hatten eine relativ geringe Auswirkung auf den Gesamtnutzen. Einzelne Waldleistungsindikatoren zeigten jedoch negative Auswirkungen des Klimawandels für die Betriebe im Mittelland und positive Auswirkungen für den höher gelegenen Forstbetrieb in den Voralpen. Insgesamt zeigte die Studie auf, wie mithilfe des DSS die langfristige Entwicklung von Waldleistungen und Biodiversitätsindikatoren unter verschiedenen Bewirtschaftungsstrategien und Klimabedingungen untersucht werden kann. Die Stärken des DSS liegen insbesondere in der grossen Anzahl berücksichtigter Waldleistungen und in der breiten empirischen Datengrundlage. Die multikriterielle Entscheidungsanalyse unterstützt zudem eine wissenschaftlich fundierte und transparente Entscheidungsfindung für die langfristige Planung.

European countries have national sectoral polices to regulate and promote the provision of a wide range of forest ecosystems services (FES). However, potential incoherencies among these policies can negatively affect the efficient provision of FES. In this work, we evaluated the coherence among three national policies from Germany and their ability to effectively provide FES in the future: the Forest Strategy 2020 (FS), the National Strategy on Biological Diversity (BDS), and the German National Policy Strategy on Bioeconomy (BES). Using forest inventory data from the Federal State of Bavaria, we simulated a range of forest management options under three climate trajectories for 100 years into the future (2012-2112). Then, with multi-objective optimization, we translated each policy into a specific scenario and identified the best combination of management regimes that maximizes the targets defined in each policy scenario. The three policies were vague in the definition of FES. The FS was the most comprehensive policy aiming for a higher degree of multifunctionality, whereas the BES and BDS focused on less FES. The FS and the BDS showed the highest coherence, while the BES showed a stronger focus on timber production. As a result, the optimal management programs of FS and BDS showed high integration, with a dominance of Continuous Cover Forestry (CCF), and certain shares of set asides. Climate change led to an increase of set aside areas due to increased productivity. In the BES, the share of land among management regimes was strongly segregated between CCF and rotation forestry. Our policy coherence analysis showed that achieving a multifunctional provision of FES requires policy coherence, fostering a diverse management of the landscape that mainly takes advantage of integrative management, like CCF, but also segregates important parts of the landscape for intensive use and set asides. Nevertheless, the current high standing volumes in Bavaria will pose an additional risk to implement such management.

Forests provide a range of vital services to society and are critical habitats for biodiversity, holding inherent multifunctionality. While traditionally viewed as a byproduct of production-focused forestry, today's forest ecosystem services and biodiversity (FESB) play an essential role in several sectoral policies’ needs. Achieving policy objectives requires careful management considering the interplay of services, influenced by regional aspects and climate. Here, we examined the multifunctionality gap caused by these factors through simulation of forest management and multi-objective optimization methods across different regions - Finland, Norway, Sweden and Germany (Bavaria). To accomplish this, we tested diverse management regimes (productivity-oriented silviculture, several continuous cover forestry regimes and set asides), two climate scenarios (current and RCP 4.5) and three policy strategies (National Forest, Biodiversity and Bioeconomy Strategies). For each combination we calculated a multifunctionality metric at the landscape scale based on 5 FESB classes (biodiversity conservation, bioenergy, climate regulation, wood, water and recreation). In Germany and Norway, maximum multifunctionality was achieved by increasing the proportion of set-asides and proportionally decreasing the rest of management regimes. In Finland, maximum MF would instead require that policies address greater diversity in management, while in Sweden, the pattern was slightly different but similar to Finland. Regarding the climate scenarios, we observed that only for Sweden the difference in the provision of FESB was significant. Finally, the highest overall potential multifunctionality was observed for Sweden (National Forest scenario, with a value of 0.94 for the normalized multifunctionality metric), followed by Germany (National Forest scenario, 0.83), Finland (Bioeconomy scenario, 0.81) and Norway (National Forest scenario, 0.71). The results highlight the challenges of maximizing multifunctionality and underscore the significant influence of country-specific policies and climate change on forest management. To achieve the highest multifunctionality, strategies must be tailored to specific national landscapes, acknowledging both synergistic and conflicting FESB.

Purpose of Review Boreal forests provide a wide range of ecosystem services that are important to society. The boreal biome is experiencing the highest rates of warming on the planet and increasing demand for forest products. Here, we review how changes in climate and its associated extreme events (e.g., windstorms) are putting at risk the capacity of these forests to continue providing ecosystem services. We further analyze the role of forest management to increase forest resilience to the combined effects of climate change and extreme events.
Recent Findings Enhancing forest resilience recently gained a lot of interest from theoretical perspective. Yet, it remains unclear how to translate the theoretical knowledge into practice and how to operationalize boreal forest management to maintain forest ecosystem services and functions under changing global conditions. We identify and summarize the main management approaches (natural disturbance emulation, landscape functional zoning, functional complex network, and climate-smart forestry) that can promote forest resilience.
Summary We review the concept of resilience in forest sciences, how extreme events may put boreal forests at risk, and how management can alleviate or promote such risks. We found that the combined effects of increased temperatures and extreme events are having negative impacts on forests. Then, we discuss how the main management approaches could enhance forest resilience and multifunctionality (simultaneous provision of high levels of multiple ecosystem services and species habitats). Finally, we identify the complementary strengths of individual approaches and report challenges on how to implement them in practice.

Forests provide a wide variety of ecosystem services (ES) to society. The boreal biome is experiencing the highest rates of warming on the planet and increasing demand for forest products. To foresee how to maximize the adaptation of boreal forests to future warmer conditions and growing demands of forest products, we need a better understanding of the relative importance of forest management and climate change on the supply of ecosystem services. Here, using Finland as a boreal forest case study, we assessed the potential supply of a wide range of ES (timber, bilberry, cowberry, mushrooms, carbon storage, scenic beauty, species habitat availability and deadwood) given seven management regimes and four climate change scenarios. We used the forest simulator SIMO to project forest dynamics for 100 years into the future (2016–2116) and estimate the potential supply of each service using published models. Then, we tested the relative importance of management and climate change as drivers of the future supply of these services using generalized linear mixed models. Our results show that the effects of management on the future supply of these ES were, on average, 11 times higher than the effects of climate change across all services, but greatly differed among them (from 0.53 to 24 times higher for timber and cowberry, respectively). Notably, the importance of these drivers substantially differed among biogeographical zones within the boreal biome. The effects of climate change were 1.6 times higher in northern Finland than in southern Finland, whereas the effects of management were the opposite—they were three times higher in the south compared to the north. We conclude that new guidelines for adapting forests to global change should account for regional differences and the variation in the effects of climate change and management on different forest ES.

Der Schweizer Wald erbringt verschiedene Leistungen: Insbesondere dient er der Holzproduktion und dem Schutz gegen Naturgefahren, speichert Kohlenstoff und beherbergt eine vielfältige Tier- und Pflanzenwelt. Die gleichzeitige Erbringung dieser Waldleistungen kann jedoch zu Zielkonflikten führen. Zusätzlich beeinflussen Störungsereignisse wie Windwurf und Borkenkäferbefall die nachhaltige und langfristige Bereitstellung der Waldleistungen. Hier stellen wir eine Arbeit vor, die mithilfe von Simulationen des Modells MASSIMO Waldleistungen und Störungsanfälligkeit anhand von Indikatoren in die Zukunft projiziert und potenzielle Zielkonflikte und Synergien mittels einer Multikriterienanalyse bewertet. Dazu wurde die Waldentwicklung ausgehend von Daten des Landesforstinventars (LFI) unter vier Bewirtschaftungsszenarien für die Jahre 2016 bis 2106 unter konstantem Klima simuliert. Über alle Waldleistungen und die ganze Schweiz gesehen schnitt das Business-as-usual-Szenario am besten ab. Jedoch wurden dabei die möglichen Holznutzungspotenziale nicht ausgeschöpft, und es bestanden Zielkonflikte zwischen Biodiversitätsförderung und Kohlenstoffspeicherung. Am meisten Kohlenstoff konnte mit einem Szenario gespeichert werden, unter dem Nadelbäume gefördert und viel Holz geerntet wurde. Dies, weil so viel Kohlenstoff in Holzprodukten gebunden und erdölbasierte Materialien ersetzt werden konnten. Allerdings führte der höhere Nadelholzanteil (vor allem Fichten) zu einer höheren Störungsanfälligkeit gegenüber dem Borkenkäfer. Generell sank die Anfälligkeit gegenüber Sturm und Borkenkäfer bei Szenarien mit verstärkter Holznutzung. Dies führte jedoch aufgrund von weniger Tot- und Altholz zu einem Zielkonflikt mit der Biodiversitätsförderung. Die Störungsanfälligkeit war in LFI-Probeflächen mit hoher Schutzwirkung gegenüber Lawinen und Steinschlag leicht erhöht. Der gewählte Ansatz brachte neue Erkenntnisse zu den Wechselwirkungen zwischen Waldleistungen und Störungsanfälligkeit und bietet Grundlagen für die Entscheidungsunterstützung in der Waldplanung und der Waldpolitik auf regionaler und nationaler Ebene.

The transition to a climate-neutral economy is expected to increase future timber demands and endanger the multifunctionality of forests. National scenario analyses are needed to determine long-term forest management impacts and support forest policy making in defining guidelines for the sustainable provision of forests' ecosystem services and biodiversity (ESB). Using national forestry inventory data, the forest management model MASSIMO and a model to estimate harvesting costs, we simulated forest development in Switzerland under five politically relevant timber harvesting scenarios until 2106 (business as usual and four increased timber mobilisation scenarios). Model results were analysed using a utility-based multi-criteria approach regarding timber production, protection against gravitational hazards, carbon sequestration and biodiversity conservation for the whole of Switzerland and for five sub-regions. The development of ESB benefits over time and existing trade-offs were analysed. Apart from the Plateau region, the business-as-usual scenario resulted in the highest overall ESB benefits. However, this scenario did not mobilise possible timber potentials, which is not in line with current forest policies. In the Plateau region, ESB benefited most under a constant growing stock scenario that guaranteed long-term sustainable timber usage. Nevertheless, both scenarios showed strong trade-offs between biodiversity conservation and the service carbon sequestration. The latter was achieved best under a scenario with conifer promotion and increased harvested timber volumes that can be used for long-living timber products and substitution of energy intensive materials and fossil fuels. Even though weighting the ESB according to regional management priorities further increased the trade-off situation, it also increased the overall benefits of harvesting scenarios, except for in mountainous regions. We conclude that no single scenario can maximize all ESB benefits simultaneously. A combination of locally adapted scenarios with targeted priorities can guarantee a higher degree of multifunctionality and long-term timber supply, but at the cost of locally more accentuated trade-offs. Overall, our study provides new insights into ESB interactions, and the presented multi-criteria framework and results provide a valuable basis to support forest policy decision making in Switzerland and beyond.

Background: Scenario analyses that evaluate management effects on the long-term provision and sustainability of forest ecosystem services and biodiversity (ESB) also need to account for disturbances. The objectives of this study were to reveal potential trade-offs and synergies between ESB provision and disturbance predisposition at the scale of a whole country.
Methods: The empirical scenario model MASSIMO was used to simulate forest development and management from years 2016 to 2106 on 5086 sample plots of the Swiss National Forest Inventory (NFI). We included a business-as-usual (BAU) scenario and four scenarios of increased timber harvesting. Model output was evaluated with indicators for 1) ESB provision including a) timber production, b) old-growth forest characteristics as biodiversity proxies and c) protection against rockfall and avalanches and 2) for a) storm and b) bark beetle predisposition.
Results: The predisposition indicators corresponded well (AUC: 0.71-0.86) to storm and insect (mostly bark beetle) damage observations in logistic regression models. Increased timber production was generally accompanied with decreased predisposition (storm: >-11%, beetle: >-37%, depending on region and scenario), except for a scenario that promoted conifers where beetle predisposition increased (e.g. + 61% in the Southern Alps). Decreased disturbance predisposition and decreases in old-growth forest indicators in scenarios of increased timber production revealed a trade-off situation. In contrast, growing stock increased under BAU management along with a reduction in conifer proportions, resulting in a reduction of beetle predisposition that in turn was accompanied by increasing old-growth forest indicators. Disturbance predisposition was elevated in NFI plots with high avalanche and rockfall protection value.
Conclusions: By evaluating ESB and disturbance predisposition based on single-tree data at a national scale we bridged a gap between detailed, stand-scale assessments and broader inventory-based approaches at the national scale. We discuss the limitations of the indicator framework and advocate for future amendments that include climate-sensitive forest development and disturbance modelling to strengthen decision making in national forest policy making.

Eine nachhaltige Waldbewirtschaftung berücksichtigt heute nicht mehr nur die Leistung der reinen Holzproduktion, sondern umfasst auch die Biodiversität, die Erholung im Wald und die Kohlen-stoffspeicherung. Im Alpenraum spielt zusätzlich die Schutzleistung des Waldes gegenüber gravitati-onsbedingten Naturgefahren eine zentrale Rolle. Das Hauptziel des forstlichen Managements und der Planung ist es, den Wald so zu bewirtschaften, dass er alle Ökosystemdienstleistungen (bzw. Eco-system Services) nachhaltig und möglichst gleichwertig erfüllen kann. Diese Situation stellt Forstbe-triebe daher heute vor eine grosse Herausforderung. Sie stehen insbesondere vor der Frage, mit wel-chen waldbaulichen Behandlungsstrategien sich die verschiedenen Ecosystem Services (ES) auf be-trieblicher Ebene bestmöglich umsetzen bzw. erreichen lassen. Je vielfältiger die nachgefragten Leis-tungen des Waldes dabei sind, umso komplizierter und herausfordernder wird die Planung und Entscheidungsfindung. Um dies zu bewältigen, bedarf es geeigneter Konzepte und Instrumente zur Ent-scheidungsunterstützung.
Es war das Ziel des vorliegenden Projekts, für die strategische Planung im Forstbetrieb ein multikrite-rielles Modell zur Entscheidungsunterstützung (Multi-Criteria Decision Analysis Modell, kurz: MCDA-Modell) für die Bewirtschaftung der ES im Schweizer Wald zu entwickeln. Mit dessen Hilfe können auf der Ebene des Forstbetriebes und seinen vorhandenen Informationen: a) Bewirtschaftungsziele definiert und die Zielerreichung quantitativ abgebildet sowie b) verschiedene Behandlungsstrategien bezüglich ihrer Nachhaltigkeit, d.h. unter ökonomischen, ökologischen und sozialen Aspekten, be-wertet werden. Das Modell soll die anspruchsvolle langfristige Planung des komplexen Waldökosys-tems unterstützen.
In einem ersten Schritt wurde im Rahmen einer Literaturrecherche eine Auswahl von geeigneten Indikatoren getroffen, welche sich für die Definition von forstlichen Bewirtschaftungszielen und die Bewertung von waldbaulichen Behandlungsstrategien eignen. Insgesamt wurden 24 Indikatoren ausgewählt (Tabelle 13). Die Indikatoren wurden dazu verwendet, ein ganzheitliches indikatorbasiertes MCDA-Modell zu schaffen, das die wichtigsten ES der Schweiz berücksichtigt: Schutz vor gravitati-onsbedingten Naturgefahren, Holzproduktion, Erholung, Biodiversität und Kohlenstoffspeicherung. Die ausgewählten Indikatoren basieren auf vielfach angewandten und anerkannten Ansätzen und können auf der Grundlage von Betriebsinventurdaten und Ergebnissen eines einzelbaumbasierten Waldwachstums-Simulators quantifiziert werden. Die berücksichtigten Ebenen sind die des einzelnen Waldbestandes und die Ebene eines Betriebs, d.h. einer Waldfläche, die mehrere Bestände umfasst. Das MCDA-Modell wurde basierend auf der Methode der Multi-Attribute Value Theory (MAVT) ent-wickelt. Die Methode definiert für jeden Indikator eine Wertfunktion, welche die Indikatorwerte für jede waldbauliche Behandlungsstrategie in einen Wert zwischen null und eins transformiert, wobei eins den höchsten und null den niedrigsten Nutzen repräsentieren. Diese Standardisierung ermög-licht die Vergleichbarkeit der verschiedenen Indikatoren, da diese jeweils unterschiedliche Ausprägungen der realen Verhältnisse erfassen und in entsprechend unterschiedlichen Einheiten vorliegen. Mit der Methode MAVT lassen sich somit Synergien und Trade-offs zwischen den ES aufzeigen. Mit-tels der additiven Nutzenfunktion von MAVT, kann zusätzlich für jede Bewirtschaftungsalternative ein Gesamtnutzenwert ermittelt werden. Dabei lassen sich mittels Gewichtungen für die jeweiligen Indikatoren und ES unterschiedliche Präferenzen von Entscheidungsträgern und/oder Stakeholdern berücksichtigen.
In einem zweiten Schritt wurde das MCDA-Modell mit einem Waldwachstums-Simulator verknüpft, der es erlaubt, die zukünftige Waldentwicklung unter gegebenen waldbaulichen Behandlungsstrate-gien über 50 Jahre zu simulieren. Für die Simulation der Waldentwicklung wurde der Waldwachs-tums-Simulator WaldPlaner verwendet. Dieser basiert auf der Waldwachstumsbibliothek TreeGrOSS (Tree Growth Open Source Software) der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt NW-FVA. Mit dem Simulator können flexibel verschiedene Bewirtschaftungsstrategien definiert werden. Als Eingangsdaten für den WaldPlaner können unter anderem einzelne Baumdaten aus Stichproben ei-ner Betriebsinventur verwendet werden. Die Berechnung der Holzerntekosten für die ökonomische Bewertung erfolgte mit dem an den WSL entwickelten Holzernteproduktivitätsmodellen HeProMo. Das Modell quantifiziert die Produktivität für die jeweiligen Teilprozesse Fällen/Aufarbeiten und Transport. Basierend auf der Produktivität und den Kostenansätzen von Personal und Maschinen je Verfahren wurden die Erntekosten berechnet.
In einem dritten Schritt wurde das Gesamtsystem (MCDA-Modell, WaldPlaner, HeProMo) in einem Forstbetrieb im Schweizer Mitteland (Kanton Aargau) angewendet. Die Ausgangsdaten lieferte eine aktuelle Kontrollstichproben-Inventur. Im Rahmen der Fallstudie galt es, eine geeignete waldbauliche Behandlungsstrategie für die Waldbewirtschaftung zu ermitteln, welche die verschiedenen ES best-möglich erfüllt. Für die Simulation der zukünftigen Waldentwicklung wurden gemeinsam mit dem Betriebsleiter im Simulator fünf Strategien definiert: business as usual (BAU), integrated biodiversity conservation (BC-int), segregated biodiversity conservation (BC-seg), intensive management (INTENS) und no management (NO). Der Fokus lag dabei insbesondere auf den Strategien zur Förderung der Biodiversität (BC-int, BC-seg). Die extremen Strategien INTENS und NO dienten primär als Vergleichs-strategien für die Analyse. Die MAVT-Analyse ergab als beste Alternativen die Strategien INTENS, BAU und BC-seg (Abbildung 14). Die Strategien INTENS und BAU führten jedoch zu Wäldern, in denen es an typischen strukturellen Merkmalen von alten Waldbeständen (wie Habitatbäume und Totholz grosser Dimensionen, Abbildung 12) sowie an unbewirtschafteten Waldreservaten mangelt, die als besonders wichtig für den Erhalt der Biodiversität angesehen werden. Strategie NO erhielt den nied-rigsten Gesamtnutzenwert, hauptsächlich aufgrund der schlechten Resultate für die ES Holzprodukti-on und Kohlenstoffspeicherung (keine Speicherung von Kohlenstoff in Holzprodukten und keine Sub-stitutionseffekte). Von den beiden Biodiversitätsstrategien BC-int und BC-seg erhielt letztere am En-de des Simulationszeitraums den höheren Gesamtnutzen. BC-seg bietet einen Kompromiss, der die positiven Aspekte von Naturschutzstrategien (BC-int und NO) sowie der Strategien für die Holzpro-duktion und Kohlenstoffspeicherung (INTENS) verbindet. Daraus schliessen wir, dass für den unter-suchten Betrieb eine kleinräumige Segregation des Waldgebietes in Zonen mit unterschiedlichen prioritären Managementzielen eine geeignete Strategie für die Waldbewirtschaftung ist, welche die Zielsetzungen nach den Berechnungen am besten erfüllt. Aus den Resultaten des Fallbeispiels wird aber auch deutlich, dass eine moderate Waldbewirtschaftung ohne Kahlschlag und mit naturnahem Waldbau, wie sie in der Schweiz vielfach gängige Praxis ist, einen Erhalt der Biodiversität nicht aus-schliesst. In unserer Studie führte die Bewirtschaftung zu einer höheren Gamma-Diversität und Tot-holzmengen, die denen der Strategie NO sehr nahekommen, wenn Ernterückstände dem Totholzpool angerechnet werden (Abbildung 12).
Die Ermittlung einer geeigneten waldbaulichen Behandlungsstrategie mit einem indikatorbasierten Bewertungsrahmen überzeugt aus unserer Sicht als geeignetes Instrument zur Entscheidungsunter-stützung. Darüber hinaus bietet die Methode MAVT eine hohe Flexibilität, indem sich die Präferen-zen der Stakeholder durch Wertfunktionen und einer Gewichtung der verschiedenen Indikatoren und ES berücksichtigen lassen.

There is an ongoing debate regarding segregated and integrated approaches to biodiversity conservation in Central European forests. The ecosystem services provisioning of timber, recreation and carbon sequestration are, however, also of great importance. The existence of manifold objectives makes it difficult to find an appropriate strategy in forest management, especially for practitioners at the management unit level. We simulated forest development over 50 years under five management strategies in a Swiss forest enterprise: business as usual (BAU), segregated (BC-seg) and integrated (BC-int) biodiversity conservation, intensive management (INTENS) and no management (NO). INTENS and BAU were used as benchmark strategies. The available forest inventory data was used as input for the growth simulator WaldPlaner. Management strategies were analysed over time with a value-based multi-criteria approach based on 21 indicators regarding the provisioning of biodiversity and ecosystem services (BES) as well as their synergies and conflicts.
The analysis yielded the best overall BES values for the strategies INTENS, BAU and BC-seg. However, INTENS and BAU were not envisaged as alternatives for biodiversity conservation because they lack essential late successional forest elements. Strategy NO had the lowest BES values, despite the good biodiversity results of the climax states (micro-habitat bearing large deadwood and large old living trees). Of the two intended conservation strategies integration and segregation, the latter had higher values. Segregation therefore offers a compromise by combining the positive aspects of both conservation and management-oriented strategies. With regard to the case study area, we thus conclude that a small-scale segregation of the forest into zones with multiple management strategies is best for achieving structural biodiversity aspects in multiple-objective forest management.