Lokale und globale Fließsysteme in Böden gestörter und ungestörter tropischer Bergwälder der südecuadorianischen Anden

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Heterogenität und räumliche Muster von Vegetation (Kronenraum, Wurzelraum) und Boden sind wichtige Steuergrößen für Stoffflüsse in natürlichen und gestörten Ökosystemen. Lokale Fließmuster beeinflussen u.a. Standortseigenschaften für die Vegetation, Belastungspotentiale von Grundwasser und Atmosphäre sowie den Wasserhaushalt insgesamt. Globale Fließmuster integrieren über größere Landschaftssegmente. Inwieweit sich hierbei lokale Systemeigenschaften auf die größere Skala durchprägen ist eine offene Frage. Eingriffe und Störungen verändern u.a. über obere Randbedingungen und Wurzelsysteme die Strömungsmuster in Böden und Landschaften. Dies kann weitgehende Konsequenzen zum Beispiel für den Gebietsabfluss oder die Gefährdung durch Erdrutsche nach sich ziehen. In dem geplanten Projekt werden auf unterschiedlich gestörten Flächen die lokalen Fließsysteme durch direkte Messung bodenhydrologischer Parameter, Tracerexperimente, geostatistische Verfahren und Modellrechnungen untersucht. Die Identifizierung der Fließmuster auf Einzugsgebietsniveau erfolgt ebenfalls mit Tracern. Zur Auswertung werden Verfahren der Zeitreihenanalyse (Künstliche neuronale Netze, Informations- und Komplexitätsmaße) und Prozessmodelle eingesetzt.