Information in English

• Home
• Forschung
• Publikationen
• Mitarbeiter
• Lehre bis 2014
  • Lehrveranstaltungen
  • Literaturhinweise
  • Diplomarbeiten
  • Bachelor-Arbeiten
  • Master-Arbeiten

      Promotionsprogramme

  • MICMoR
• Software

• LOGIN

Diplomarbeit

CO2-, Wasserdampf- und Wärmeaustausch eines durch Windwurf gestörten Waldökosystems in der west-russischen Taiga

Alexander Knohl (12/1998-05/1999)

Betreuer: Thomas Foken

Die Arbeit wurde am Max-Planck-Institut für Biogeochemie angefertig und dort von Prof. Dr. E.-D. Schulze betreut

Auf einer Windwurffläche in der west-russischen Taiga wurde der Kohlendioxid-, Wasserdampf- und Wärmeaustausch mit der Atmosphäre mit Hilfe von Eddy-Kovarianz Messung in den Monaten Juli bis Oktober 1998 untersucht. Das Untersuchungsgebiet umfaßte eine ca. 400 m breite und 1000 m lange Waldverjüngung, wo im Jahr 1996 bis auf einzelne Stämme alle Bäume durch Windbruch entwurzelt wurden. Des weiteren wurde auf einer Alterssequenz von drei verschiedenen Windwürfen die Kohlenstoffvorräte des Totholzes erfaßt. Ziel der Arbeit war es, Flüsse auf einer Verjüngungsfläche zu quantifizieren und eine Verbindung zwischen dem Abbau des Totholzes und der Bilanz des CO₂-Austausches herzustellen. Wegen der Unregelmäßigkeit der Geländeoberfläche wurde besonderen Wert auf methodische Aspekte des Eddy-Kovarianz Verfahrens gelegt. Mit dieser Arbeit soll ein Beitrag für die langfristige Bilanzierung des CO₂-Austausches terrestrischer Ökosysteme geliefert werden.

In der Meßperiode wurde die Energiebilanz unter Einberechnung von Wärmespeicherung in der Luftsäule unterhalb des Meßinstrumentes und im Totholz zu 78% geschlossen. Das Bowen-Verhältnis lag zwischen 0.5 und 1.3 im Juli und erreichte im Oktober Werte über 2.5. Der Verdunstungsanteil an der Strahlungsbilanz lag in Laufe der Meßperiode verhältnismäßig konstant bei 35%. Die mittlere Tagessumme der Verdunstung lag bei 1.3 mm d^-1. Die Gesamtbilanz belief sich in den drei Monaten der Meßperiode auf 101.6 mm. Dem gegenüber stand ein Niederschlag von 200.7 mm.

Der Windwurf ist eine Nettoquelle für CO₂. Der Mittelwert der CO₂-Aufnahme am Tage lag bei -2 µmol m^-2s^-1, in Nächten mit guter Durchmischung der Atmosphäre wurden ca. 5 µmol m^-2s^-1 abgegeben. Der Mittelwert der 24-Stunden-Summe belief sich auf + 164 mmol m^-2d^-1. Eine Unterdrückung des turbulenten CO₂-Austausches durch stabile Schichtung der Atmosphäre trat erst bei sehr niedrigen Schubspannungsgeschwindigkeiten auf (u_* £  0.05 ms^-1). Im gesamten Meßzeitraum vom 11.7. bis 10.10.98 wurden 14.9 mol CO₂ m^-2 freigesetzt.

Der Vergleich des Totholzes auf drei verschiedenen Windwurfflächen zeigte einen exponentiellen Abbau mit dem Faktor -0.04 a^-1 im Exponenten. Aus den gemessenen Kohlenstoffvorräten und der Abbaurate konnte abgeschätzt werden, daß die Zersetzung des Totholzes mit ca. 40% einen bedeutenden Beitrag zur Respiration des gesamten Ökosystems liefert. Das Totholz kann mehr als 30 Jahre lang den Netto-Ökosystemaustausch der Windwurffläche beeinflussen. Somit wird gefolgert, daß es für die korrekte Erfassung des CO₂-Austausches der terrestrischen Ökosystemen notwendig ist, frühe Sukzessionsstadien nach natürlichen Störungen, wie sie Windwurf darstellen, und den Abbau von Totholz einzubeziehen.