Erik Rösler

Das Landesforstinventar (LFI) ist eine periodische Erhebung des Bundes über den Zustand und die Entwicklung des Schweizer Waldes. Im vorliegenden Kapitel werden die Geschichte und die Ziele sowie die Methoden der Datenerhebung und -analyse des LFI vorgestellt, soweit sie für das Verständnis und die Interpretation der im Bericht dargestellten Ergebnisse notwendig sind.

L'inventaire forestier national (IFN) est un relevé périodique de l'état et du développement de la forêt suisse conduit par la Confédération. Ce chapitre présente l'historique et les objectifs de l'inventaire ainsi que les méthodes de collecte et d'analyse des données pour faciliter la compréhension des résultats contenus dans ce rapport.

Im Wald wird einer der wenigen in der Schweiz natürlich vorkommenden Rohstoffe produziert - das Holz. Forstliche Planungswerke unterstützen eine nachhaltige Waldbewirtschaftung. Für drei Viertel der Waldfläche sind kantonale Waldpläne, und auf gut der Hälfte sind lokale forstliche Planungswerke wie Betriebspläne vorhanden. Fast zwei Drittel der Waldfläche werden regelmässig bewirtschaftet. Die Holzernte hat einen deutlichen Mechanisierungsschub erfahren, die Kosten bleiben aber hoch. So ist auf drei Vierteln der Waldfläche mit einem potenziellen Holzernteaufwand von über 50 Fr./m³ zu rechnen. Nutzung und Mortalität beliefen sich zwischen LFI3 und LFI4 auf 9,3 Mio. m³/Jahr. Der Bruttozuwachs betrug 10,8 Mio. m³/Jahr. Zum ersten Mal war die Zuwachsabschöpfung im Privatwald nicht geringer, sondern mindestens gleich hoch wie im öffentlichen Wald.

 

La forêt produit une des rares ressources naturelles en Suisse : le bois. Les documents de planification permettent une gestion durable de la forêt. Trois quarts de la surface forestière disposent d'une planification cantonale et une bonne moitié est dotée de documents de planification locale, par exemple sous forme de plans de gestion. Près des deux tiers de la surface forestière sont exploités régulièrement. La récolte de bois a connu une forte progression de la mécanisation, les coûts restent toutefois élevés. Sur près des trois quarts de la surface forestière, il faut compter avec des coûts potentiels de récolte supérieurs à 50 francs par m³. Depuis l'IFN3, les exploitations et la mortalité représentent 9,3 millions de m³/an alors que l'accroissement (brut) est de 10,8 millions de m³/an. Pour la première fois, l'accroissement n'est pas épuisé plus faiblement en forêt privée et l'est même au moins aussi fortement qu'en forêt publique.

In the Swiss National Forest Inventory (NFI), wood volume and changes in wood volume are estimated based on the stem volume of individual trees using various models: stem volume models and tariff models, models estimating volumes of large and small branches and growth models. Many of the models applied in the fourth NFI were described in previous publications, but some of them have subsequently been completed or adjusted based on methodological developments. This chapter mainly updates descriptions published previously.

Besides reporting available resources, the Swiss National Forest Inventory (NFI) also reports potential merchantable assortments. For this purpose, the stem form of all recorded trees is estimated based on a combination of field measurements, regression models, splines and rotational integrals. Once the stem forms are described, the potential merchantable assortments are estimated by optimising cutting points along these hypothetical boles. This procedure is applied to NFI trees irrespective of their actual timber harvesting status, resulting in an estimate of the potential available assortments in the total Swiss growing stock.
 

Forest development models have been used to predict growth and yield for a long time. Yield tables, for example, have been optimised to predict the yield of pure even-aged stands on the basis of long-term observations from experimental forest plots. However, forests in Switzerland cover a broad ecological gradient and forest structures are diverse, with several even- and uneven-aged stand types that can include various species mixtures. Given such diverse forest ecosystems, we predict harvesting potentials and forest management reference levels using the Swiss National Forest Inventory-based individual-tree growth simulator MASSIMO.
 

Forest development models have been used to predict future harvesting potentials and forest management reference levels under the Kyoto guidelines. This contribution aims at presenting the individual-tree simulator MASSIMO and demonstrating its scope of applications with simulations of two possible forest management reference levels (base or business as usual) in an example application. MASSIMO is a suitable tool to predict timber harvesting potentials and forest management reference levels to assess future carbon budgets of Swiss forests. While the current version of MASSIMO accurately accounts for legacy effects and management scenarios, effects of climate and nitrogen deposition on growth, mortality, and regeneration are not yet included. In addition to including climate sensitivity, the software may be further improved by including effects of species mixture on tree growth and assessing ecosystem service provision based on indicators.

The NAtional Forest Inventory Data Analysis System (NAFIDAS) is a multitier application to store and analyse Swiss National Forest Inventory (NFI) data. It provides a basis to publish findings about the current state and development of the Swiss forest on a regional and national level. The system supports the complete chain of data processing of a sample-based forest inventory, starting with the upload of field data and ending with the publication of tables and maps on the Internet. It also provides the necessary tools for administering and maintaining the system and offers access to lists of variables, derivations and dependencies, as well as to documentation of code and production processes. NAFIDAS creates concise result tables and maps with reproducible statistics on NFI data including standard errors and allows the publication of multilingual results based on the most recent NFI data. The efficient long-term storage facilities of raw and derived inventory data form   the backbone of the system.
B.
 

Many countries conduct national forest inventories and collect data from different sources such as field sample plots or aerial imagery. The sustainable management of this data requires appropriate systems for the storage and dissemination of this data to a variety of stakeholders. The Swiss national forest inventory started with surveys in 1982 and developed the NAFIDAS system which facilitates highly metadata controlled management and analysis of sample based forest inventory data. Public users are provided with guided access to a comprehensive set of tables and interactive maps on forest statistics. A very user-friendly search and filtering system supports the querying of results. NAFIDAS has proven to be a performant solution which may serve as a blueprint for the complete data processing chain of sample based forest inventories starting with the upload of data and ending with the provision of a huge variety of inventory tables and maps on the internet.

Das Landesforstinventar (LFI) ist eine periodische Erhebung des Bundes über Zustand und Entwicklung des Schweizer Waldes. Im vorliegenden Kapitel werden die Methoden der Datenerhebung und Datenanalyse des LFI vorgestellt, soweit sie für das Verständnis und die Interpretation der im Bericht dargestellten Ergebnisse notwendig sind.

L’inventaire forestier national (IFN) est un relevé périodique de l’état et du développement de la forêt suisse conduit par la Confédération. Ce chapitre présente brièvement les méthodes de récolte et d’analyse des données pour permettre la compréhension et l’interprétation des résultats contenus dans ce rapport.

Holz ist eine der wichtigsten natürlichen Ressourcen der Schweiz. Auf 56% der Waldfläche ist die Holzproduktion wichtig, und auf 38% hat sie Vorrang vor allen anderen Waldfunktionen. Grundlage einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung ist die Planung. Für gut die Hälfte der Waldfläche liegen betriebliche Planungswerke vor, und für drei Viertel ist eine regionale Planung vorhanden oder in Bearbeitung. Im letzten Jahrzehnt wurde auf 44% der Waldfläche eingegriffen. Wegen des Sturmes «Lothar» betrug der Anteil der Sanitärhiebe dabei rund 40%. Im nächsten Jahrzehnt sind Eingriffe in der gleichen Grössenordnung geplant. Im Mittelland und im Jura lassen günstige Geländeverhältnisse und eine gute Erschliessung kostengünstige Holzernteverfahren zu. Im Alpenraum hingegen verteuern schwieriges Gelände und eine schlechtere Erschliessung die Holzernte. Ein Grundsatz der nachhaltigen Nutzung der Ressource Holz ist, dass stets nur so viel genutzt wird, wie natürlich nachwächst. Im Vergleich zur Vorperiode haben Nutzungen und Mortalität in der Periode LFI2/LFI3 um 22% zugenommen und waren fast so gross wie der Zuwachs. Im Mittelland überstiegen sie den Zuwachs sogar deutlich.

Le bois est l’une des principales ressources naturelles de la Suisse. La production de bois est importante sur 56% de la surface forestière et sur 38% elle occupe même le premier rang des fonctions forestières. La planification est une nécessité pour l’exploitation durable des forêts. Des documents de planification sont établis pour une bonne moitié de la surface forestière et une planification régionale est disponible ou en voie d’élaboration pour les trois quarts de cette surface. Des interventions sylvicoles ont eu lieu sur 44% de la surface des forêts durant la dernière décennie, avec une proportion de 40% de coupes sanitaires, en raison de l’ouragan «Lothar». Pour la décennie à venir, les interventions prévues sont du même ordre de grandeur. Sur le Plateau et dans le Jura, les conditions topographiques favorables et une bonne desserte facilitent une récolte du bois compétitive. Dans l’arc alpin par contre, la desserte moins dense et la topographie accidentée rendent la récolte des bois plus onéreuse. Le principe de l’exploitation durable de la ressource bois consiste à n’utiliser que le volume de l’accroissement. En comparaison avec la période d’inventaire IFN1/IFN2, les exploitations et la mortalité naturelle ont augmenté de 22% et ont presque atteint le volume de l’accroissement. Sur le Plateau, exploitations et mortalité dépassent même nettement l’accroissement.

Two different replacement investment strategies, derived from two case studies within Swiss Forest Ecosystem Research, are assessed for sustainability in terms of dematerialization and low rebound effect. The so-called broad strategy uses a broad focus on the whole replacement investment field. It includes analysing and optimising all processes and workflows and then choosing the appropriate hard- and software components. It is the mainstream replacement investment strategy nowadays. The narrow strategy has the goal of keeping the old, possibly already optimised workflows and processes and using modern "dematerialised" devices. The advantages of this strategy are a low or no rebound in combination with a considerable dematerialization effect. This approach is often ignored in today's IT investment decisions. The two strategies can be combined to find an optimal, project-specific solution.

Bereits seit langerem werden an der Eidgenossischen Forschungs-anstalt fur Wald, Schnee und Landschaft (WSL) Feldcomputer fur die Datenerfassung im Gelande eingesetzt (RAMP et al.; 1989, WEY, 1990; Tabelle 1). Aufgrund der guten Erfahrungen mitfeld-tauglichen Computern im Rahmen des zweiten Landesforstinven-tars LFI2 (ROSLER, 1993) erarbeiteten wir in den letzten Jahren ein Datenerfassungsprogramm fur Vegetationserhebungen. Da-bei musste ein schnelles Zugreifen durch den Anwender auf die umfangreiche Liste der wildwachsenden Gefasspflanzen (mehre-re tausend Arten) und der haufigsten Moosarten der Schweiz im Feldcomputer gewahrleistet sein. Ziel war es, die Datenerfassung mit Hilfe des Feldcomputers zu rationalisieren und gleichzeitig die Datenqualitat zu erhohen. Seit 1996 liegen nun praktische Erfahrungen uber derartige Vegetationserhebungen mit Feld-computern vor. Sie stammen aus den Projekten «Waldvegetation der Schweiz» und «Langfristige Wald6kosystem-Forschung».
Im Folgenden werden am Beispiel des erstgenannten Pro-jektes die Struktur, die Eingabe, die Prufung (Plausibilitat) und die Ablage der Felddaten erlautert. Vor- und Nachteile der Feldcomputer-Aufnahme werden diskutiert.

Die Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft führt im Rahmen ihrer Aufgaben periodische Erhebungen über den Zustand des Waldes in der Schweiz durch. Mit dem Einsatz von Computern ab 1989 durch die Feldaufnahmegruppen während der jährlichen schweizerischen Waldschadeninventur wurden gute Erfahrungen in Bezug auf die Qualität der gesammelten Daten gewonnen. Das hat dazu beigetragen, auch im 2. Landesforstinventar der Schweiz elektronische Datenerfassungsgeräte einzusetzen und die dafür geeignete Hard- und Software zu evaluieren. [...]

The Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research periodically performs forest inventories. Since 1989 portable data recorders had been used to enter the data for the annual Swiss Forest Damage Invenrory. To improve the quality of the collected data, portable computers are also being used for the 2nd National Forest lnventory. Minimum hardware requirernents for such machines are described. Of several models tested, the Paravant RHC-44 was selected as best fitting the needs of both the forest inventory and the field crews. The field crews are using TALLY as software, a forest inventory program originally developed by the US Forest Service. [...]