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Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung
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Bedeutung von Lichtklima und Blattflächenentwicklung für die Wasser- und CO2-Flüsse des Kronendaches entlang eines Baumarten-Struktur-Gradienten im Steigerwald

BITÖK-A 1

Von 01/1998 bis 12/2000

Projektleiter: John Tenhunen
Mitarbeiter: Stefan Fleck, Barbara Köstner, Markus Schmidt
Bewilligung: 0339476 C Grundlagen zur nachhaltigen Entwicklung von Ökosystemen bei veränderter Umwelt

0339476 C Zwischenbericht 1999

Mischwälder nehmen in Nordbayern einen bedeutenden Teil der Waldfläche ein, im Steigerwald dominieren naturnahe Buchen-Eichen-Mischwälder. Aus der unterschiedlichen Licht- und Kronenraumnutzung beider Arten resultieren in Mischbeständen andere Wuchsbedingungen für die einzelne Art als in ihren Reinbeständen. Vor dem Hintergrund des zunehmenden Waldumbaus von Rein- in naturnähere Mischbestände besteht hier Bedarf an Einsicht in diese Zusammenhänge, wozu bisher kaum Untersuchungen vorliegen. Die Effekte der Baumartenmischung und des Bestandesaufbaus auf die Wasser- und CO2-Flüsse im Kronenraum von Laubmischbeständen aus Rotbuche (Fagus sylvatica) und Traubeneiche (Quercus petraea) werden analysiert und die Hypothese überprüft, dass quantifizierbare Beziehungen zwischen Bestandesstruktur, Wasser- und CO2-Flüssen bestehen.
In zwei Beständen (Steinkreuz und Großebene, Forstamt Ebrach) mit unterschiedlichen Anteilen von Buche (68 % bzw. 37 % der Grundfläche) und Eiche (32 % bzw. 63 %) wurden 1998 und 1999 umfangreiche biometrische Erhebungen durchgeführt und die Kronendachtranspiration mittels der Xylemsaftflussmethode nach Granier (1987) bestimmt. Es wurden eingehende Messungen an Buchen zur Bestimmung der Variabilität des Xylemflusses mit der Splinttiefe durchgeführt als Grundlage einer quantitativen Extrapolation der Wasserflüsse auf Baum- und Bestandesebene. Die CO2-Flüsse werden in Teilprojekt A2 modelliert.
Erste Analysen der Xylemsaftflussdaten auf Bestandesebene deuten an, dass sich Eichen und Buchen gleicher Größenklassen beider Bestände jeweils wenig in ihren Wasserflüssen unterschieden. Für einen Zeitraum von 16 Tagen (Juni/Juli 1999) konnte so eine Bestandes-Kronendachtranspiration von 18 mm für Steinkreuz (Buchen 15 mm, Eichen 3 mm) und von 23 mm für Großebene (Buchen 14 mm, Eichen 9 mm) ermittelt werden. Die höhere Raten resultierten hier demnach aus einer größeren Grundfläche und Stammzahl des Bestandes Großebene. Inwieweit die Saftflussraten vergleichbarer Bäume beider Bestände auch über längere Zeiträume ähnlich sind oder wodurch sie modifiziert werden, muss die Analyse aller Saftflussdaten nach der Grundfläche auch weitere Strukturparameter wie projizierte Kronenfläche, Blattflächendichte (s. Teilprojekt A2) oder Kronenform und -volumen beinhalten. Zu erwarten sind Modifikationen solcher Struktur-Funktions-Korrelationen mit fortschreitender Vegetationsperiode (z. B. Bodenaustrocknung, Veränderung der Belaubungsdichte). Das 3D-Mischbestandesmodell (Teilprojekt A2) soll außerdem als wichtiges Werkzeug eingesetzt werden, um durch gezielte Veränderung der Struktur der gemessenen Bestände den Effekt dieser Manipulation auf die Bestandesflüsse direkt zu quantifizieren.

Zwischenbericht 1998



Publikationsliste dieses Projekts

Köstner, B; Tenhunen, JD; Alsheimer, M; Wedler, M; Scharfenberg, HJ; Zimmermann, R; Falge, E; Joss, U: Controls on evapotranspiration in a spruce forest catchment of the Fichtelgebirge in Beck E., Bendix J, Kottke I, Makeschin F, Mosandl R,: Ecological Studies, Springer Verlag, 147, 377-415 (2001)
Tenhunen, JD; Falge, E; Ryel, RJ; Manderscheid, B; Peters, K; Ostendorf, B; Joss, U; Lischeid, G: Modelling of fluxes in a spruce forest catchment of the Fichtelgebirge in Beck E., Bendix J, Kottke I, Makeschin F, Mosandl R,: Ecological Studies, Springer Verlag, 147, 417-462 (2001)
Schäfer, KVR; Oren, R; Tenhunen, JD: The effect of tree height on crown level stomatal conductance, Plant, Cell and Environment, 23, 365-375 (2000) -- Details
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