Dynamik und Muster von Wasser- und Stoffflüssen in Böden unterschiedlicher Nutzungs- und Störungsintensität

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Ausgehend von den übergeordneten Zielen des Verbundprojekts, der Identifikation ökosystemarer Kenngrößen gestörter und ungestörter tropischer Bergwälder und deren Regenerationspotential, werden in dem beantragten Projekt Parameter und Materialfunktionen des Wasser- und Gastransports als Grundlage der Quantifizierung von Stoffflüssen in Böden von Kleineinzugsgebieten im Bereich tropischer Bergwälder der südecuadorianischen Anden bestimmt. Wasser- und Stoffflüsse werden als sensible Indikatoren für nutzungsbedingte Veränderungen angesehen und sind von grundlegender Bedeutung für die Bewertung anthropogen geprägter Ökosysteme hinsichtlich Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit. Zentrales Thema des bodenphysikalischen Teilprojekts ist die Erfassung und Regionalisierung bodenhydrologischer Kennfunktionen und bodenphysikalischer Parameter. Hierzu werden Pedotransferfunktionen verwendet, deren Gültigkeit für das Untersuchungsgebiet überprüft wird und die gegebenenfalls an die lokalen Bedingungen angepaßt werden. Im Hinblick auf die im Gebiet durchzuführenden Studien zum Stoffhaushalt in Kleineinzugsgebieten (Arbeitsgruppe Zech/Wilcke) werden bodenhydrologische Profiltypen ausgeschieden, modellanalytisch auf ihre Relevanz für Wasser- und Stoffflüsse analysiert und mit räumlichen Schätzverfahren GIS-gestützt regionalisiert. Für letzteres wird das CART-Verfahren (Correlation and Regression Trees) favorisiert, mit dem in mehreren Projekten bereits gute Erfahrungen gesammelt werden konnten. Das Verfahren wird mit konkurrierenden Methoden (Geostatistik, Neuronale Netze) hinsichtlich Robustheit und Prognoseleistung systematisch verglichen. Die Regionalisierungsverfahren werden ergänzt durch ein- und zweidimensionale stochastische Simulationen, die der Abschätzung von Variabilitätseffekten bei der Modellierung des Stofftransports dienen sollen. Für die Intensivplots der Kleineinzugsgebiete werden lokal Modellrechnungen zur Wasser-, Wärme- und Stoffdynamik durchgeführt. Die regionalisierten Daten sind eine wichtige Datengrundlage für die Modellierung des Wasserhaushalts der Kleineinzugsgebiete, die im Projekt der AG Zech/ Wilcke in Kooperation mit der Abteilung Bodenphysik vorgesehen ist.