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Hydroökologische Wirkungen des Waldumbaus von Kiefernreinbeständen in Laubwald- und gemischte Kiefern-Laubwaldbestände
Projekt
Förderkennzeichen: TI-WO-08-PID1352
Laufzeit: 01.01.2001
- 31.12.2020
Forschungszweck: Bestandsaufnahme & Abschätzung
Das gegenwärtige Waldbild in Deutschland ist durch ausgedehnte Fichtenbestände im Süden und großflächige Kiefernbestände im Norden geprägt. Diese Bestände sind durch Kalamitäten gefährdet. Das zukünftige Waldbild soll durch möglichst vielfältig strukturierte Mischbestände geprägt sein. Dieses Ziel verfolgt auch der Waldumbau im Land Brandenburg. Das Waldumbauprogramm bedarf der wissenschaftlichen Begleitung und Fundierung.
Neben der Fragestellung zum Beitrag von Mischwäldern zum Landschaftswasserhaushalt sind die Untersuchungen zum Wasserverbrauch und Wachstum der Wälder bei weniger werdenden Wasserressourcen innerhalb der Vegetationsperiode ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt. Vor dem Hintergrund des Klimawandels mit zunehmender Sommertrockenheit gewinnt diese Fragestellung zunehmend an Bedeutung.
Insbesondere ist zu prüfen, wie sich die im hiesigen Raum für das Waldwachstum häufig als limitierend erweisenden hydroökologischen Bedingungen bei Unterbau von Buche und Eiche in Kiefernbeständen verändern und wie diese Bedingungen über bestandesstrukturell-waldbauliche Maßnahmen positiv beeinflusst werden können.
Schwerpunkt der Forschung sind die Veränderungen des Wasserhaushaltes aufwachsender Kiefern-Buchen-Eichen-Mischbestände im Vergleich zum Kiefern-Reinbestand und die sich daraus ergebenden Konsequenzen. Dabei standen folgende Fragestellungen im Vordergrund:
- Wie modifiziert der aufwachsende Buchen- und Eichen-Unterstand den Wasserfluss und was bedeutet dies für die Veränderung der einzelnen Verdunstungskomponenten bei der Umwandlung von Kiefern- Reinbeständen in Kiefern- Buchen-Eichen-Mischbestände?
- Welche Auswirkungen hat der veränderte Wasserfluss auf die Höhe der Tiefensickerung und damit auf die wasserwirtschaftliche Leistung des Waldes?
Um die hydrologischen Bedingungen von sich entwickelnden Mischbeständen in der ersten Aufwuchsphase nach der Pflanzung zu untersuchen, wurden im Jahr 2000 vorhandene Kiefernbestände der Großlysimeteranlage Britz mit Buche und Eiche unterbaut.
Neben den Untersuchungen zum Wasserhaushalt der aufwachsenden Mischbestände werden die Ursachen – Wirkungsbeziehungen von Trockenheit und Baumwachstum intensiv untersucht.
Der große Vorteil der Lysimeter besteht in der Möglichkeit der Bilanzierung von Energie- und Wasserflüssen in hoher zeitlicher Auflösung unter genau zu differenzierenden Bedingungen. Dies macht die Lysimeter für die verschiedensten Fragestellungen einsetzbar. So können durch den Einsatz von Dendrometern Witterungs-Wachstumsbeziehungen untersucht werden.
Lysimeter sind aufgrund innovativer Messtechniken (Wägezellen zur Bestimmung von Feuchteänderungen und Sickerwasserflüssen, Bodenfeuchtesensoren und Tensiometer zur Beobachtung der Sickerwasserbewegung) für die Parameterisierung von Prozessmodellen zur Modellierung des Energie- und Wasserhaushaltes ein wichtiges Instrument.
So wurden neben den Großlysimetern zur Ermittlung der Evapotranspiration unterständiger Buchen und Eichen spezielle wägbare Lysimeter entwickelt und in Kiefern-Buchen-Eichen-Mischbestände der ökologischen Versuchsstation eingebaut. Für die in ungestörten Bodenmonolithen gewachsenen Buchen und Eichen kann die Evapotranspiration mit einer Genauigkeit von 0,1 mm die ermittelt werden. Ein weiteres Einsatzgebiet der wägbaren Lysimeter ist die Auswirkung von Wassermangel auf das Wachstum und den Wasserhaushalt junger Buchen und Eichen in einem Trockenversuch.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Waldbau
- Agrarhydrologie
- Agrarökologie
