Validierung von Pedotransferfunktionen

Eigenschaften wie Nährstoffverfügbarkeit, Durchwurzelbarkeit und Wasserhaushalt von Waldböden haben einen enormen Einfluss auf das gesamte Ökosystem. Für den Bestandeswasserhaushalt sind neben Niederschlägen und Bestandeseigenschaften vor allem Eigenschaften des Bodens entscheidend: Wasserspeicherfähigkeit, Wasserleitfähigkeit und die Stärke der Bindung des Wassers an den Boden (pflanzenverfügbares Wasser) bestimmen die Wasserversorgung und die Grundwasserspende. Durch den fortschreitenden Klimawandel wird sich auch der Bodenwasserhaushalt ändern. Viele Gebiete werden unter längeren Trockenperioden leiden, in anderen Gebieten werden feuchte und wärmere Verhältnisse eintreten. Dies wird die Forstwirtschaft vor neue Aufgaben stellen, die für eine erfolgreiche Umsetzung eine fundierte Wissensbasis voraussetzen.

Durch die bundesweite Bodenzustandserhebung im Wald (BZE) wird an ca. 2000 Stichprobenpunkten der Zustand der Böden untersucht. Mit Hilfe von Modellen können Kenngrößen des Bodenwasserhaushaltes flächendeckend geschätzt werden. In diese Modelle gehen neben Klima-, Standorts- und Bestandesdaten auch Daten zu Bodeneigenschaften ein, die jedoch oftmals nur schwer im Labor oder im Gelände erfasst werden können. So genannte Pedotransferfunktionen bieten Schätzmöglichkeiten, um diese Eigenschaften aus leichter messbaren Größen wie der Korngrößenverteilung (Ton, Schluff, Sand) und dem Humusgehalt abschätzen zu können. Um ein belastbares Wasserhaushaltsmodell für alle BZE-Punkte ableiten zu können und so mögliche Auswirkungen des Klimawandels besser einschätzen zu können, ist eine genaue Kenntnis der Fehler dieser Pedotransferfunktionen notwendig.

Das Johann Heinrich von Thünen Institut (Bundesinstitut für ländliche Räume, Wald und Fischerei) hat deshalb ZEBRIS mit der Studie Validierung von Pedotransferfunktionen beautragt. Hierfür haben wir verschiedene Pedotransferfunktionen getestet und die Ergebnisgrößen mit gemessenen Werten verglichen. Zusätzlich wurden die Ergebnisgrößen in verschiedene Wasserhaushaltsmodelle eingespeist, um die Auswirkungen des Schätzfehlers verschiedener Pedotransferfunktonen auf die mittels Wasserhaushaltsmodellen abgeleiteten Parameter wie z.B. Grundwasserspende und Bestandesverdunstung zu testen.