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Der Boden als Standortsfaktor im Schweizer Wald

 

Mit diesem Projekt wollen wir zeigen, wie sich Waldpflanzen in Bezug auf wichtige abiotische Umweltfaktoren verhalten. Das Projekt liefert einerseits Informationen zu den ökologischen Nischen von Waldpflanzen, basierend auf Daten von rund 1200 Waldbeständen verteilt in der Schweiz. Andererseits untersucht es das Wachstum und die Wassernutzungsstrategien von Fichte, Waldföhre, Buche und Eichenarten mit zeitlich hoch aufgelösten Messreihen von rund 40 Waldbeständen.

 

Das Wissen zum Verhalten von Waldpflanzen in Bezug auf gemessene chemische und physikalische Bodeneigenschaften ist in der Schweiz auch heute noch sehr begrenzt. Dies gilt selbst für die häufigsten Baumarten. Hinsichtlich der Bodeneigenschaften ist die Datengrundlage heute viel umfangreicher als bei den Untersuchungen von Ellenberg und Klötzli (1972) oder Landolt (1977). In der Datenbank der FE Waldböden und Biogeochemie sind Daten zu Bodenmorphologie, -chemie-, physik und Vegetation verfügbar aus über tausend Waldbeständen verteilt im Schweizer Wald. Ein solch umfassender Datensatz ist eine Voraussetzung und wertvolle Grundlage für Auswertungen an der Schnittstelle Boden-Pflanze. Viel versprechend, weil mit den vorhandenen Daten zwei wichtige Wachstumsfaktoren verfügbar sind, nämlich die Wasser- und Nährstoffverfügbarkeit. Zudem enthält die Datenbank Daten von Umweltfaktoren wie Klima und Geologie. Von rund 40 Waldbeständen sind zudem mehrjährige, zeitlich hoch aufgelöste Messreihen gespeichert zu Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Bodenwasserpotential und Bodentemperatur sowie Baumradiusschwankungen von je 2 Bäumen aus 25 Waldbeständen.

 

Projektziele

  • Mit den Umweltdaten aus den rund 1200 Waldbeständen soll das Verhalten der Waldpflanzen in Bezug auf wichtige abiotische Wachstumsfaktoren wie Wärme-, Wasser-, Nährstoff- und Lichtangebot untersucht werden. Es geht also darum, die ökologischen Nischen der einzelnen Arten zu charakterisieren.
  • Mit den Messreihen aus den 40 Waldbeständen sollen die Wassernutzungsstrategien und die Wachstums-Umwelt-Beziehungen von Fichte, Waldföhre, Buche und von Eichenarten untersucht werden. Hierfür stehen zeitlich hoch aufgelöste Messreihen im Boden-Pflanze-Atmosphäre-Kontinuum zur Verfügung.
  • Verbesserte Datengrundlage für die Modellierung von Wasserhaushaltsparametern im Wald bereitstellen.

Geplante Produkte

  • Webapplikation: ökologische Nischen und Zeigerwerte häufiger Waldpflanzenarten.
  • ISI-Publikationen: Verhalten der Baumarten (Abundanzen) hinsichtlich abiotischer Wachstumsfaktoren; Wassernutzungstrategien von Fichte, Waldföhre, Buche und von Eichenarten.

Methoden

Ökologische Nischen / ökologische Zeigerwerte (1200 Waldbestände)

  • Aufnahme und Klassierung der morphologischen Bodeneigenschaften nach Walthert et al. (2004) und Walthert et al. (2015).
  • Analysemethoden gemäss internationalen Laborstandards (Walthert et al., 2004). Messparameter: organischer Kohlenstoff, totaler Stickstoff, pH-Wert, Azidität, austauschbare Kationen, Textur der Feinerde, Feinerde-Dichte.
  • Modellierung des Wasserhaushalts in täglicher Auflösung mit dem Coupmodel (Jansson und Karlberg, 2004) für die Referenzperiode 1981-2010.
  • Vegetationsaufnahmen nach Braun-Blanquet (1964).
  • Auswertung der Zusammenhänge zwischen Pflanzen (Abundanzen) und Umweltfaktoren mit statistischen Methoden.

 

Wassernutzungsstrategien (40 Waldbestände)

  • Stundenwerte von Lufttemperatur und -feuchtigkeit in 2 m Höhe mit Lascar EL-USB-2+ Sensoren.
  • Stundenwerte von Bodenwasserpotential und Bodentemperatur in verschiedenen Tiefen mit Decagon MPS-2 Sensoren.
  • 10 Minuten Werte der Baumradiusveränderungen mit Punktdendrometern der Firma Natkon (25 Bestände).
  • Tagesgänge von Blatt- bzw. Stammwasserpotentialen mit Scholanderbombe der Firma PMS Instrument Company (6 Bestände).

 

 

 

 

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