Das Ziel dieses Projektes ist die Analyse und Modellierung der Beziehungen zwischen Waldschadens-, Bodenzustands-, Klima- und Immissionsdaten mittels multivariat-statistischer Klassifikations- und Ordinationsmethoden, Zeitreihenanalyse sowie geostatischer Verfahren. Die hierfuer notwendigen Bodenzustands- und Waldschadensdaten liegen bereits bei der BFH vor. Sie werden ergaenzt durch Klima- und Immissions-/Depositionsdaten, die beim Umweltbundesamt und dem Rijksistituut voor Volksgezondheit en Milieuhygiene (RIVM, Bilthoven) bzw. beim SC-DCO, Wageningen verfuegbar sind. Die umfangreiche Datenbasis ermoeglicht den Einsatz verschiedener multivariat-statischer Methoden zur quantitativen Erfassung kausaler Abhaengigkeiten zwischen Baumvitalitaet, Nadel-/Blattinhaltsstoffen und den natuerlichen und anthropogenen Umweltbedingungen (Boden, Klima, Immission). Anhand der Ergebnisse dieser Auswertung sollen Hypothesen der Waldschadensforschung verifiziert bzw. falsifiziert werden.
Inhalt des Vorhabens ist die Fortfuehrung bisheriger Untersuchungen zur Wasseraufnahme und Wasserabgabe von Baeumen verschiedener Standorte und unter verschieden starken Einfluessen von Schadgasen. Dazu werden Zweigproben vom Forschungsschwerpunkt Wank mit Proben von Baeumchen aus Begasungsversuchen verglichen. Weiterhin wird das Stomata-Verhalten von Nadeln untersucht im Hinblick darauf, ab welcher Belastung deren Faehigkeit, die Wasserabgabe zu regulieren, beeintraechtigt ist. Hierzu werden aus den physiolog. Kenngroessen Wasserpotential und osmotischer Druck 'Belastungsdiagramme' entwickelt. Insgesamt sollen damit Aspekte des Wasserhaushalts von Baeumen zur Aufklaerung von Waldschaeden erforscht werden, die die Hypothese zur Grundlage haben, dass immissionsbelastete Baeume in erhoehtem Masse unter Trockenheit von Luft und Boden leiden. Im weiteren Verlauf (9/92-8/94) soll die bisher aufgezeigte Wirkung von Ozon auf das Kontrollsystem der Spaltoeffnungen an einem gesunden Baum des forstl. Versuchsgartens Grafrath in einer klimatis. Gaswechselmesskammer (SYSTEM KOCH) experimentell erzeugt werden, mit definierten Ozondosen, wie sie am Wank gemessen werden. Das Spaltoeffnungsverh. der so behandelten Zweige soll fortlaufend im Vergl. zu dem von Zweigen in Reinluft verfolgt werden. Bei nachfolgendem Trockenstress soll an den ozon-belasteten Zweigen festgestellt werden, ob die Belastungsgrenze verschoben ist. Der Einfluss von Entwicklungs- u. Wasserzustand der Nadeln auf die Schadwirkung des Ozons soll geprueft werden. Es soll eine eindeutige Antwort gegeben werden auf die Frage, ob die am Wank vorkommende Ozonbelastung die Baeume dort zu schaedigen vermag
Aufbauend auf umfangreiche Literaturrecherchen sowie Auswertungen von Forschungsberichten und Datensaetzen von Messnetzen soll versucht werden, einen Depositionsatlas fuer die Bundesrepublik Deutschland zu erstellen. Zunaechst geht es um die Erfassung der sog. nassen Deposition (Regen, Schnee), wobei als kritische Bewertungsparameter Vergleichbarkeit und Qualitaet der Datensaetze sowie die Standortcharakterisierung der Messstellen (Hoehenlage, Abstand von Emissionsquellen, Bodentyp, Bewuchs etc.) Beruecksichtigung finden. Es ist vorgesehen, die Depositionen von 1987 ausgehend 3-5 Jahre (wo moeglich) zurueckzuverfolgen und ueber diesen Zeitraum gemittelt in (kg.Ha-1.A-1) anzugeben. Die graphische Darstellung soll in Form von Isoplethen oder Rastern (z.B. 20 km x 20 km) erfolgen. Die zu beruecksichtigenden Komponenten sind H+, NH4+, CA2+, MG2+, NO3- und SO42-.
Als Verursacher der neuartigen Waldschaeden kommen die Stickstoffoxide sowohl direkt (d.h. in Form von gasfoermigem NO2) als auch indirekt (d.h. in Form ihrer luftchemischen Folgeprodukte) in Betracht. Luftchemische Folgeprodukte der Stickstoffoxide sind Ozon, Peroxiacetylnitrat = PAN, NO3, N2O5, HNO3, HNO2 und verschiedene organische Stickstoffverbindungen. Ihr Eintrag in Waldoekosysteme koennte besonders im Winter und waehrend der Nacht erheblich beschleunigt und ihre Wirkung daher verstaerkt werden, wenn sich die Spurenstoffe unter chemischer Umwandlung in Nitrit und Nitrat in Wolken-, Nebel- und Regentropfen loesen. Die Bedeutung dieses Wirkungspfades haengt von der Loesungsgeschwindigkeit der Spurenstoffe in einer Wasseroberflaeche und von der Geschwindigkeit moeglicher Folgereaktionen in der Tropfenphase ab. Ueber diese Kenngroessen liegen fuer die Stickstoffoxide und ihre luftchemischen Folgeprodukte kaum Messdaten vor. - In Laborversuchen soll mit Hilfe eines heterogenen Stroemungsreaktors die Kozentrationsabnahme der gasfoermigen Komponenten in einem Luftstrom ueber einer Wasseroberflaeche bekannter Groesse zeitlich verfolgt werden. Gleichzeitig wird die Konnzentrationszunahme der Hydrolyseprodukte (Nitrit, Nitrat u.a.) im Wasser gemessen. Sowohl fuer die Gasphase als auch fuer die waessrige Phase werden spezifische Analysenverfahren eingesetzt, die nach Empfindlichkeit und zeitlichem Aufloesungsvermoegen den Erfordernissen der Messung genuegen. Die gemessenen Kenngroessen werden zur Berechnung der Eintragsraten von Stickstoffverbindungen in geloester Form in Waldoekosysteme benoetigt.
In einem 140jaehrigen geschlossenen Buchenaltholz hat sich eine starke nitratophile Bodenvegetation ausgebildet, die durch Urtica dioica dominiert wird. Gearbeitet wird an der Frage einer Belastung von Buchenwaldoekosystemen, deren N-Mineralisierung die N-Neubildung des Humus uebersteigt. Bodenchemisch ist der Standort durch eine sehr hohe Basensaettigung mit Basalt ueber Muschelkalk als Ausgangssubstrat der Bodenbildung gekennzeichnet.
Zur Durchfuehrung eines koordinierten Messprogramms zur Waldschadensforschung im bayerischen Kalkalpenraum wurde eine Basisstation am Suedwesthang des Wank (Garmisch-Partenkirchen) in 1176 m Hoehe aufgebaut. An dieser Station werden meteorologische sowie ein begrenzter Satz luftchemischer Parameter kontinuierlich gemessen. Diese Daten stehen den beteiligten Forschungsgruppen ebenso zur Verfuegung wie die Infrastruktur sowie der Laborraum der Station. Die Ausweitung der Aktivitaeten und der Aufbau einer luftchemischen Station am selben Standort ist im Rahmen eines weiteren Projektes fuer 1987 geplant.
Inhalt des Vorhabens ist es, am Forschungsschwerpunkt 'Wank' bodenkundliche Untersuchungen durchzufuehren. Es sollen in verschiedenen Hoehenstufen vergleichend Wasser-, Waerme- und Stoffdynamik der vorkommenden Boeden erfasst und zwischen dem standoertlichen Naehrstoff- und Wasserhaushalt, der Luftschadstoffbelastung und dem Entstehen von neuartigen Waldschaeden Beziehungen hergestellt werden. Dadurch soll der Nachweis erbracht werden, dass alleine die standoertliche Variabilitaet (bzgl. Ernaehrungsstoerungen, Hydrologie, Trockenstress) die Schadensentstehung nicht erklaeren kann.
Zielsetzung des Vorhabens ist es, in Fortfuehrung bisheriger Arbeiten die Aufnahme von Schadstoffen in Koniferennadeln von gesunden und geschaedigten Baeumen vergleichend zu untersuchen. Als lipophiles Testsubstrat wird hierfuer insbesondere Pentachlorphenol (PCP) verwendet. Dabei soll herausgefunden werden, welche Bedingungen (Wachsueberzuege, Art der Schadstoffe bzw. deren Applikation, beeinflussen. Die Untersuchungen sollen klaeren, ob die Ursachen unterschiedlicher Schadstoffaufnahmeraten in veraenderten Leitwerten oder Veraenderung der effektiven Nadeloberflaeche zu suchen sind. Gleichzeitig soll der Umfang der Aufnahme lipophiler Organika aus der Atmosphaere und Unterschiede zwischen warmer und kalter Jahreszeit abgeschaetzt werden.
Ziel des Vorhabens ist es zu klaeren, inwieweit Wasser-, N- und/oder P-Mangel fuer Waldschaeden am Wank bei Garmisch-Partenkirchen auf Boeden aus Kalkgestein verantwortlich ist. Dazu sollen die Fragen bearbeitet werden, ob Bodentrockenheit zu physiologischen Stoerungen der Baeume fuehrt und ob der Gaswechsel beeintraechtigt ist. Geprueft werden soll, ob Trockenheit N- und P-Mangel hervorruft (ueber verringerte Mineralisierung) und ob verringerte Humusmineralisierung durch N-/P-Mangel bedingt ist. Dazu sollen u.a. die Dynamik der Saugspannung im Boden auf verschiedenen Probeflaechen verglichen werden, Xylen-Wasserpotentialmessungen durchgefuehrt werden und NIP-Mineralisierungsversuche (Labor/Freiland) unternommen werden.
Die dem Wank-Projekt zugrundeliegende Arbeitshypothese geht von einer massgeblichen Beteiligung sekundaerer Luftschadstoffe bei der Entstehung der auftretenden Waldschaeden aus. Neben einer direkten Schaedigung oberirdischer Pflanzenteile kann eine indirekte Wirkung von Schadstoffeintraegen ueber den Boden beim derzeitigen Stand der Forschung nicht ausgeschlossen werden. Die Vitalitaet von Feinwurzeln/Mykorrhizen haengt gleichermassen vom Ernaehrungszustand der Pflanze und dem bodenchemischen Milieu in der Rhizosphaere ab. Untersuchungen ueber Wachstum und Ernaehrung von Feinwurzeln sollen daher klaeren, ob das Schadbild die Folge direkt oder indirekt wirksamer Schadeinfluesse ist, oder ob beide Wirkungspfade ineinandergreifen. Das Vorhaben soll untersuchen, ob sich zwischen unterschiedlich belasteten bzw geschaedigten Fichtenbestaenden des Untersuchungsgebietes charakteristische Veraenderungen im Wachstum, in der Verteilung und in der Ernaehrung von Feinwurzeln erkennen lassen und ob diese in Beziehung zu Bodenchemismus, Bodenwasserhaushalt und Ernaehrungssituation der Bestaende stehen.
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| Bund | 27 |
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| Förderprogramm | 27 |
| License | Count |
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| offen | 27 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 27 |
| Englisch | 1 |
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| Keine | 27 |
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| Boden | 27 |
| Lebewesen und Lebensräume | 27 |
| Luft | 27 |
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