Indikatoren des Stoffhaushalts von Waldökosystemen

BITÖK-A12

From 01/2002 to 12/2004

Principal Investigator: Egbert Matzner
Staff: Werner Borken, Jens Langusch
Grant: 0339476 D Grundlagen zur nachhaltigen Entwicklung von Ökosystemen bei veränderter Umwelt

Das Verständnis des Input-Output-Verhaltens und die Prognose der Stoffausträge aus Waldökosystemen ist für eine nachhaltige Nutzung von Wäldern eine wichtige Voraussetzung. Neben deterministischen Stoffhaushaltsmodellen werden hierfür auch "Transferfunktionen" verwendet, die eine Berechnung von Stoffausträgen aus Elementeintrag und Parametern des Ökosystems bzw. Bodens ("Indikatoren") ermöglichen. Der Vorteil solcher Transferfunktionen liegt in der Verwendung einfach zu messender, flächig vorliegender Ökosystemparameter und damit in der Möglichkeit der Regionalisierung. Auf der Basis veröffentlichter Daten zum Stoffhaushalt von Waldökosystemen aus der Bundesrepublik sowie aus Mittel- und Nordeuropa werden statistische Beziehungen zwischen einfach zu messenden Parametern des Bodens und der Vegetation und dem Stoffhaushalt von Waldökosystemen hergestellt. Der Stoffhaushalt ist durch langjährige Daten zu den Einträgen mit den Niederschlägen und den Austrägen mit dem Sickerwasser bzw. dem Abfluss charakterisiert. Im Mittelpunkt stehen dabei die langjährigen N-Umsätze sowie die Flüsse der Elemente S, Ca, Mg, H+ und Aln+. Die bislang bestehende, etwa 200 europäische Fallstudien umfassende Datenbasis wird um nordamerikanische Standorte und um Fallstudien mit Manipulationen des Stoffhaushaltes erweitert. Ziel ist die Ableitung und Verbesserung der Transferfunktionen des Stoffhaushalts, die Regionalisierung und die Prognose der Stoffausträge. Von der Erweiterung um nordamerikanische Standorte sind Impulse für die Generalisierung zu erwarten, da im Vergleich zu Europa geringere Einträge und Unterschiede in der Nutzungsgeschichte vorhanden sind. Mit der Ausweitung der Datenbasis um manipulierte Standorte werden Prognosen zum Stoffaustrag nach Änderungen der Stoffeinträge geprüft. Eine abschließende Validierung erfolgt an einem unabhängigen Bestandeskollektiv aus den Stoffbilanzstudien der forstlichen Versuchsanstalten. In Zusammenarbeit mit der Sächsischen Landesanstalt für Forsten (Graupa) erfolgt ferner die Vorhersage und Validierung der N-, S- und Kationenausträge an BZE-Standorten im Freistaat Sachsen.