Lehrstuhl für Physische Geographie, Institut für Geographie Friedrich-Schiller-Universität Jena Forschungsprojekte

Antragsteller: PD Dr. J. Baade
Arbeitsgruppe: PD Dr. J. Baade, Dipl.-Ing. Y. Kreutziger
Hilfskräfte: J. Baumert, R. Kretzer, C. Lenz, K. Nebelung, F. Sebode
Beginn der Förderung: 01.03.2002
Status: bewilligt für 2+1 Jahr
Finanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft  
Kooperationspartner: Forschergruppe 'BIODIV-Experiment'

Zusammenfassung

Unter gemäßigten Klimabedingungen sind der Wasserkreislauf und insbesondere der Bodenwasserhaushalt bedeutende Steuergrößen der Ökosystemfunktionen. Sie beeinflussen das Ausmaß der Biomasseproduktion, die Nährstoffaufnahme der Pflanzen, sowie den Stoffaustrag in das Grundwasser. In Abhängigkeit vom Witterungsverlauf und den Bodeneigenschaften ist jedoch von einer starken zeitlichen und räumlichen Variabilität des Bodenwasserhaushalts auszugehen. Die Erfassung und Modellierung des Wasserhaushalts unter Berücksichtigung der Komponenten Niederschlag (N), Evapotranspiration (ET), sowie Bodenwasser- und Grundwasserspeicher ist damit eine Voraussetzung für die Bilanzierung von Stoffflüssen in einem Ökosystem. Im Rahmen eines Biodiversitätsexperiments und unter expliziter Berücksichtigung der räumlichen Variabilität der Parameter Boden und Vegetation ist es das Ziel dieser Arbeit, den Bodenwasserhaushalt diverser Grasgesellschaften zu erfassen und unter Berücksichtigung geostatistischer Verfahren zu modellieren.

Abb. 2: Versuchsfläche in der Saaleaue (06/2003)
(Photo: J. Baade)

Ziele

Unter expliziter Berücksichtigung der räumlichen Variabilität von Boden und Vegetation sowie der zeitlich variablen Witterung ist es das Ziel dieser Untersuchungen, den Bodenwasserhaushalt diverser Grasgesellschaften auf einem Auestandort (Abb. 1, Abb. 2) zu erfassen und unter Berücksichtigung geostatistischer Verfahren zu modellieren.

Methodik

Im Rahmen des Gesamtprojekts werden die Komponenten Niederschlag (N) und Evapotranspiration (ET) an einer zentralen meteorologischen Station, die vom MPI für Biogeochemie betrieben wird, erfaßt.
Das Messnetz für den Bodenwasserhaushalt umfasst insgesamt 92 Messstellen. 57 Messstellen sind ausschließlich mit FDR-Access-Pipes, 12 Messtellen mit FDR-Access-Pipes und einem mechanischen Tensiometerring (bis 1 m u. GOK)(Abb. 3) und 23 Messstellen mit jeweils 3 FDR-Access-Pipes und 3 Tensiometerringen (bis 1 m u. GOK) ausgerüstet. Über die FDR-Access-Pipes werden mit Profilsonden wöchentlich Bodenfeuchteprofile aufgenommen, wobei 2 FDR-Access-Pipes kontinuierlich mit Profilsonden bestückt sind. Ergänzt werden diese Aufnahmen durch episodische Kartierungen der oberflächenahen Bodenfeuchte (0 - 6 cm). Von den 71 Tensiometerringen sind 23 Ringe mit elektronischen Tensiometern bestückt, während die anderen Ringe mit mechanischen Tensiometern ausgerüstet sind, die wöchentlich abgelesen werden. An 5 Messstellen sind zudem Equitensiometer installiert. Für die Beobachtung der Grundwasserspiegelschwankungen wurden 4 elektronische und 4 manuelle GW-Pegel eingebaut.

Abb. 3: Bodenwassermessstelle auf einem 'vegetationsfreien' Plot (08/2002)
(Photo: J. Baade)

Abb. 4: Beregnungsversuch mit Farbtracer (05/2003)
(Photo: J. Baade)

Publikationen