Im ersten Schritt des Vorhabens sollen die Reaktionsmuster des CO2- und H2O Blattgaswechsels von Mistel-Wirt-Paaren bezüglich Mikroklima und Lebensform des Wirts (immer- oder wechselgrün) im Jahreslauf möglichst kontinuierlich untersucht werden, um diese bis heute offen gebliebenen Informationslücke zu schliessen. Dabei soll die Hypothese überprüft werden, derzufolge Misteln vielfach mehr als ihre Wirte transpirieren, um über den Transpirationsstrom Nährstoffe des Wirtes, insbesondere Stickstoff, an sich zu binden. Es sollen hierzu auch Düngungsversuche an getopften Mistel-Wirt-Paaren durchgeführt und dabei besonderes Augenmerk auf die Nettophotosynthese und Wasserumsatz gelegt werden. Weiterhin wird die unterschiedliche Reaktion der beiden pflanzlichen Komponenten auf Wasserstress untersucht. Im fortgeschrittenen Stadium der Untersuchungen ist es das Ziel, über Kronenphotosynthese und deren Bilanzierung die C-Allokationsmuster des Parasiten zu bestimmen. Aufgrund des hohen Mistelbefalls von Forstbeständen und Obstbäumen, insbesondere im Raum Baden-Württemberg, ist diese Grundlagenforschung unmittelbar vor einem angewandten Hintergrund zu sehen.
Die Hauptaufgaben der Forschung auf dem Gebiet des Waldbaus bestehen in der wissenschaftlichen Begleitung
- des Umbaus von Nadelholzreinbeständen in naturnahe Mischwälder
- der Pflege von Waldbeständen und
- des Prozessschutzes bzw. der Prozessanalyse in Naturwaldzellen.
Für diese Aufgaben wurde in Sachsen ein standorts- und waldstrukturrepräsentative Versuchsflächennetz angelegt. Dieses dient u.a. zur
- ressourcenorientierten komplexen Analyse von Waldentwicklung (Bodenvegetation, Waldstruktur, Baumarten, Mischungen etc.) und Umweltdynamik (Mikroklima , Wasser) sowie der Ableitung von entsprechenden Wirkmechanismen bspw. über die
- Erarbeitung, Weiterentwicklung und Nutzung von Prognosesystemen zur pflanzenprozess- und waldstrukturabhängigen Abschätzung von Wasserhaushalts- u. Wachstumsdynamiken.
- Durchführung verschiedener ökophysiologischer Detailuntersuchungen (bspw. Assimilation, Transpiration, Biomassen, Reservestoffe wichtiger Baumarten/ Pflanzenarten)
- waldstrukturorientierten Monitoring der Umweltdynamiken (Meteorologie, Strahlung, Wasserhaushalt etc.) und Umweltauswirkungen (Waldschadenserhebung).
Die erforderliche Strukturierung, effektive Verfügbarkeit und Auswertung des erhobenen komplexen Datenpools wird über die Pflege und Weiterentwicklung des FIS Waldökologie, Waldverjüngung, Waldpflege erreicht.
Im Rahmen des Waldbaus werden diese Forschungsergebnisse in die forstwirtschaftliche Praxis der Forstämter überführt. Dazu gehören u.a. folgende Teilaufgaben:
- Erarbeitung von standorts- und waldstrukturabhängigen praxisorientierten waldbaulichen Bewirtschaftungsempfehlungen zum Waldumbau und zur Waldpflege
- Untersuchung von waldbaulichen Rationalisierungsmöglichkeiten (Naturverjüngungen, Pflegeextensivierungen, Einbeziehung von Sukzessionsprozessen)
- Zusammenfassung und Überführung der wissenschaftlichen Ergebnisse in Form von Merkblättern, Entwürfen zu Verfügungen und Erlassen für die forstliche Praxis
- Durchführung und Weiterentwicklung des waldbaulichen Qualitätsmanagements der Forstbetriebe
- Erarbeitung des jährlichen Waldzustandsberichts für Sachsen.
This project aims at the improvement and testing of a modeling tool which will allow the simulation of impacts of on-going and projected changes in land use/ management on the dynamic exchange of C and N components between diversifying rice cropping systems and the atmosphere and hydrosphere. Model development is based on the modeling framework MOBILE-DNDC. Improvements of the soil biogeochemical submodule will be based on ICON data as well as on results from published studies. To improve simulation of rice growth the model ORYZA will be integrated and tested with own measurements of crop biomass development and transpiration. Model development will be continuously accompanied by uncertainty assessment of parameters. Due to the importance of soil hydrology and lateral transport of water and nutrients for exchange processes we will couple MOBILE-DNDC with the regional hydrological model CMF (SP7). The new framework will be used at field scale to demonstrate proof of concept and to study the importance of lateral transport for expectable small-scale spatial variability of crop production, soil C/N stocks and GHG fluxes. Further application of the coupled model, including scenarios of land use/ land management and climate at a wider regional scale, are scheduled for Phase II of ICON.
Das forstliche Umweltmonitoring besteht aus einem abgestuften Design, das es ermöglicht, durch wiederholte Inventuren (Level I) sowohl die Effekte in der Fläche zu erfassen als auch aktuelle Veränderungen in Prozessen und Stoffflüssen an Intensiv-Monitoringflächen (Level II) zu messen. Die Verfügbarkeit von Wasser für die Transpiration ist für Pflanzen eine essentielle Grundlage, womit die Transpiration ein ebenso wichtiges Lebenszeichen von Waldbäumen darstellt wie die Photosynthese selbst. Die Transpiration wird jedoch trotz der zentralen Wichtigkeit als ökophysiologisches Lebenszeichen beim Intensiv-Monitoring bisher nicht gemessen. In dem vorgeschlagenen Projekt soll daher ein Modellsystem für das forstliche Umweltmonitoring (a) zur Messung der Transpiration mit moderner State-of-the-Art Technik und (b) zur verbesserten Schätzung der Sickerwasserraten entwickelt werden. Im Projekt wollen wir mittels dieser Modellsysteme die Nutzung der Bodenwasserressource von Einzelbäumen und Beständen mit verschiedenen Wurzelsystemen in Rein- und Mischbeständen untersuchen, um so das Zusammenspiel verschiedener Baumarten hinsichtlich der Trockenstressanfälligkeit und Resilienz zu untersuchen. Die Überführung der Messungen in das Umweltmonitoring würde die Beantwortung weiterer Fragestellungen ermöglichen, zum Beispiel nach einer möglichen langfristigen Anpassung des Wurzelraums bei Trockenstress. Damit können die Grenzen der Anpassungsfähigkeit der Waldbestände besser eingeschätzt werden. Die aktive Weitergabe der Erkenntnisse, des Designs und der Auswertungsroutinen in die AG Forstliches Umweltmonitoring wird eine langfristige Weiterentwicklung in allen Bundesländern stark unterstützen. Weiter wird dazu beitragen werden, auch Effekte von Klima(wandel)projektionen besser abzuschätzen.
Das forstliche Umweltmonitoring besteht aus einem abgestuften Design, das es ermöglicht durch wiederholte Inventuren (Level I) sowohl die Effekte in der Fläche zu erfassen, als auch aktuelle Veränderungen in Prozessen und Stoffflüssen an Intensiv-Monitoringflächen (Level II) zu messen. Die Verfügbarkeit von Wasser für die Transpiration ist für Pflanzen eine essentielle Grundlage, womit die Transpiration ein ebenso wichtiges Lebenszeichen von Waldbäumen darstellt wie die Photosynthese selbst. Die Transpiration wird jedoch trotz der zentralen Wichtigkeit als ökophysiologisches Lebenszeichen beim Intensiv-Monitoring bisher nicht gemessen. In dem vorgeschlagenen Projekt soll daher ein Modellsystem für das forstliche Umweltmonitoring (a) zur Messung der Transpiration mit moderner State-of-the-Art Technik und (b) zur verbesserten Schätzung der Sickerwasserraten entwickelt werden. Im Projekt wollen wir mittels dieser Modellsysteme die Nutzung der Bodenwasserressource von Einzelbäumen und Beständen mit verschiedenen Wurzelsystemen in Rein- und Mischbeständen untersuchen, um so das Zusammenspiel verschiedener Baumarten hinsichtlich der Trockenstressanfälligkeit und Resilienz zu untersuchen. Die Überführung der Messungen in das Umweltmonitoring würde die Beantwortung weiterer Fragestellungen ermöglichen, zum Beispiel nach einer möglichen langfristigen Anpassung des Wurzelraums bei Trockenstress. Damit können die Grenzen der Anpassungsfähigkeit der Waldbestände besser eingeschätzt werden. Die aktive Weitergabe der Erkenntnisse, des Designs und der Auswertungsroutinen in die AG Forstliches Umweltmonitoring wird eine langfristige Weiterentwicklung in allen Bundesländern stark ´unterstützen. Weiter wird dazu beitragen werden, auch Effekte von Klima(wandel)projektionen besser abzuschätzen.