Waldzustandsanalyse mit multivariaten Verfahren

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1 Einleitung.- 2 Waldinventuren und ihre Ziele.- 2.1 Klassische Flächen-und Vorratsinventuren.- 2.1.1 Bundeswaldinventur (BWI).- 2.2 Waldschadensinventuren.- 2.2.1 Waldschadenserhebung (WSE).- 2.3 Belastunginventuren.- 2.3.1 Immissionsökologische Waldzustandserfassung (IWE).- 2.3.2 Bodenzustandserhebung (BZE).- 3 Problemstellung.- 3.1 Natürliche Waldschäden.- 3.2 Neuartige Waldschäden.- 3.3 Erkenntnistheoretische Aspekte der Waldschadensproblematik.- 4 Ökosystemare Hypothese nach ULRICH.- 4.1 Entropie, geschlossene und offene Systeme.- 4.2 Fließgleichgewicht in Waldökosystemen und Pufferbereiche.- 5 Mehrdimensionales ökologisches Modell.- 5.1 Multivariate Grundstruktur.- 5.2 Regelprozesse und qualitative Ökosystemanalyse.- 6 Charakteristik der Datenbasis.- 6.1 Allgemeine Angaben.- 6.2 Bestandesbezogene Merkmale.- 6.3 Baumbezogene Merkmale.- 6.3.1 Baumhöhe, Brusthöhendurchmesser, Bedrängungsgrad der Krone, Höhen-und Radialzuwachs.- 6.3.2 Trieblänge der Zweighauptachse, Benadelung.- 6.3.3 Elementgehalte in Fichtennadeln.- 6.4 Bodenuntersuchungsprogramm.- 6.4.1 Unvollständige Bodenanalysen.- 6.4.2 Vollständige Bodenanalysen.- 7 Prüfung, Erfassung und Verarbeitung der Daten, EDV-Konzept.- 8 Bedeutung und Quantifizierung ökosystemarer Parameter.- 8.1 Entnadelung als Ausdruck wahrnehmbarer Schäden.- 8.1.1 Punktbezogene Schätzung von Nadelverlusten.- 8.1.2 Baumbezogene Ermittlung von Nadelverlusten.- 8.1.2.1 LORENZ-Kurve und GINI-Koeffizient.- 8.2 Zuwachs.- 8.2.1 Ertragskundliches Grundmodell.- 8.2.2 Zuwachs als ökosystemarer Parameter.- 8.2.2.1 Alterstrend.- 8.2.2.2 Sensitivität.- 8.2.3 Stochastische Prozesse.- 8.2.4 Zuwachsanalysen im Frequenzbereich.- 8.2.5 Quantitative Analyse und Extremwerte in den Zuwachsreihen..- 8.3 Nadelanalysen.- 8.3.1 Zusammenhänge zwischen Elementgehalten der 1- und 3- jährigen Fichtennadeln.- 8.3.2 Abhängigkeitsstruktur zwischen den Elementgehalten.- 8.4 Ökochemische Bodenparameter.- 8.4.1 pH-Werte.- 8.4.2 Kationenaustauschkapazität.- 8.4.2.1 Sättigung der Austauscher mit Basen und Säuren.- 8.4.2.2 Abhängigkeitsstruktur der Basen und Kationsäuren.- 8.4.3 Gleichgewichtsbodenlösung.- 8.4.3.1 Abhängigkeitsstruktur der Elemente in wäßriger Bodenphase.- 8.4.4 Beziehungen zwischen fester und wäßriger Bodenphase.- 8.4.5 Nachlieferbare Fraktion.- 8.4.6 Schwermetalle.- 9 Mehrdimensionale Abbildungen ökosystemarer Parameter.- 9.1 Diskriminanzanalyse.- 9.1.1 Mathematische Ableitung.- 9.1.2 Diskriminanzanalytische Modelle.- 9.1.2.1 pH-Werte, Bestandes-und Baumparameter.- 9.1.2.2 Austauschkapazität und Gleichgewichtsbodenlösung.- 9.1.2.3 GAPON-Koeffizienten, Schwermetalle und Korn-größenverteilung.- 9.1.2.4 Elementgehalte in 1- und 3-jährigen Nadeln.- 9.1.3 Bewertung des diskriminanzanalytischen Ansatzes.- 9.2 Kanonische Korrelationsanalyse.- 9.2.1 Mathematische Ableitung.- 9.2.2 Kanonische Abhängigkeitsmodelle.- 9.2.2.1 Nachlieferbare Fraktion und Elementgehalte der Fichtennadeln.- 9.2.2.2 Andere Modelle kanonischer Korrelationsanalyse.- 9.2.3 Bewertung des Verfahrens.- 9.3 Regressionsanalyse.- 9.3.1 Mathematische Ableitung und theoretische Aspekte.- 9.3.2 Regressionsanalytische Modelle.- 9.3.2.1 Gesamtbenadelung.- 9.3.2.2 Benadelungsprozente einzelner Nadeljahrgänge.- 9.4 Hauptkomponentenanalyse.- 9.4.1 Mathematische Ableitung.- 9.4.2 Hauptkomponenten-und Regressionsmodelle.- 9.4.2.1 Hauptkomponenten der GAPON-Koeffizienten.- 9.4.2.2 Multiple Regression mit Hauptkomponenten.- 9.4.3 Bewertung der Hauptkomponentenanalyse.- 9.5 Faktorenanalyse.- 9.5.1 Theoretische Ableitung.- 9.5.2 Faktorenanalytische Modelle.- 9.5.2.1 GAPON-Koeffizienten.- 9.5.2.2 Schwermetalle.- 10 Zweidimensionale Abhängigkeitsanalyse.- 10.1 Ökochemische Bodenparameter.- 10.1.1 Austauschkapazität und nachlieferbare Fraktion.- 10.1.2 GAPON-Koeffizienten.- 10.2 Schwermetalle.- 10.3 Korngrößenverteilung.- 10.4 Nadelanalysen.- 11 Diskussion und Ausblick.- Anhang A: Der Vektorraum.- A.1 Körper-und Grup