Das Projekt "Raum-zeitliche Dynamik von Oekosystemverbaenden unter sich veraendernden Immissionsbedingungen am Beispiel der Duebener Heide (SANA 2.2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. Das Forschungsvorhaben ist Teilprojekt des BMBF-Verbundforschungsvorhabens SANA - Wissenschaftliches Begleitprogramm zur Sanierung der Atmosphaere ueber den neuen Bundeslaendern. Ziel des Beitrages ist die Entwicklung eines sektoralen Gebietsmodells zum Studium der Stabilitaet und Produktivitaet von Kiefernoekosystemen in der Duebener Heide unter Immissions-, Depositions- und Klimawandel. Dazu wurde ein geographisches Informationssystem des Modellgebietes mit den Themen Forsteinrichtung, Datenspeicher Waldfonds, forstliche Standortserkundung - Stamm- und Zustandsformen (mit SANA-Teilprojekt E 1.2) und Topographie erarbeitet.Die dynamische Komponente des Gebietsmodell ist das innerhalb des SANA-Teilprojektes E2.1 entwickelte prozessorientierte Kiefernoekosystem-Bestandesmodell FORSANA. Triebkraefte sind neben meteorologischen Daten das aus Modellen (SANA D 2.1) generierte raum-zeitliche Muster der SO2-Immission und der NO3- und NH4+ Nassdeposition. Mit retrospektiven Daten wurde das Gebietsmodell an 75 Bodeninventurpunkten fuer den Zeitraum 1970 bis 1989 validiert. Die Entwicklungsszenarien beschreiben die langfristige Entwicklung der Systeme in Abhaengigkeit von Schadstoffeintrag, Vorbelastung, Meteorologie und standoertlichen Gegebenheiten fuer die drei verschiedenen Emissionsszenarien 'DDR', 'Wende' und 'TA-Luft'. Erste regionale Abschaetzungen zeigen, dass sich die Systeme unter dem Szenario 'TA-Luft' wieder stabilisieren. Die Ergebnisse muessen durch Einbeziehung weitere Stoffbilanzen relativiert werden, um die im Modellgebiet einsetzende Rueckversauerung abbilden zu koennen.
Das Projekt "Waldentwicklungsszenarien für das Hessische Ried" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt durchgeführt. Die Wälder des Hessischen Rieds im Ballungsraum Rhein-Main gehören zu den forstlichen Brennpunkten in Mitteleuropa. Auf engsten Raum werden hier außergewöhnliche Ansprüche an den Wald und die Forstbetriebe gestellt, die sich aus der hohen Bevölkerungsdichte, der starken Industrialisierung und dem engen Verkehrswegenetz ergeben. Flächenverbrauch, Zerschneidung, Stoffeinträge aus der Luft, stetig steigender Wasserbedarf und Erholungsdruck sind die Folgen. Die abiotischen Belastungen, und hier insbesondere die gravierenden Grundwasserabsenkungen, haben mittlerweile auf großen Flächen die Waldökosysteme soweit geschwächt, dass massive biotische Schäden durch Maikäfer, Borkenkäfer und Schwammspinner hinzukommen, die zu Waldauflösungserscheinungen führen. Die Lage wird sich in Zukunft weiter zuspitzen, da die Grundwasserentnahmemengen weiter erhöht werden sollen und die Klimaszenarien für die Vegetationszeit höhere Temperaturen und geringere Niederschläge prognostizieren. Bereits heute gehört das Hessische Ried zu den trockensten und wärmsten Gebieten in Deutschland. In Hessen dürfte es das wärmste und trockenste sein. Ziel des Projektes ist der Aufbau eines Entscheidungsunterstützungssystems, mit dem sich die Auswirkungen der sich ändernden Umweltbedingungen auf die Leistungen und Wirkungen der Wälder sowie auf die Handlungsspielräume der Forstbetriebe im Hessischen Ried abbilden lassen. Diese Prognosen bilden eine raumbezogene Wissens- und Entscheidungsbasis für die Politik, Fachverwaltungen und Waldbesitzer, um die Waldfunktionen bzw. die gesellschaftlichen Ansprüche an den Wald in der Fläche neu zu gewichten, Vermeidungs- bzw. Anpassungsstrategien zu entwickeln und gezielte Maßnahmen einzuleiten, um den Gesamtnutzen zu optimieren. Das Projekt ist stark modellorientiert. Im Zentrum steht ein flächendifferenziertes, GIS-basiertes, multiskaliges Gebietsmodell. Es stützt sich auf eine GIS-Datenbasis, in der die aufbereiteten Informationen zur Landnutzungsform, zum Standort, zum Lokalklima, zum Wassermanagement, zu den Beständen, zum Schutzgebietsstatus, zum Arteninventar und zum Waldzustand verwaltet werden. Rückblickend auf die vergangenen 30 Jahre erfolgt eine Ursachen-Wirkungsanalyse. Parallel wird eine Wissensbasis 'Waldbewirtschaftung' erarbeitet, in der mit Hilfe von Literaturrecherchen, Weiserflächenauswertungen und der Analyse vorliegender Forsteinrichtungsergebnisse und forstbetrieblicher Erfahrungen die Erfolge bzw. Misserfolge verschiedener Bewirtschaftungsstrategien bei unterschiedlichen standörtlichen und waldbaulichen Ausgangssituationen abgeschätzt und in Regeln für die Waldbehandlung überführt werden können. Das Gesamtprojekt ist in 8 Teilprojekte untergliedert: Basisdaten, Datenerfassung, -aufbereitung und -interpretation (1), Wasserhaushaltsmodellierung (2), Stoffhaushaltsmodellierung (3),GIS und Waldentwicklungsszenarien (4), Wissensbasis Waldbewirtschaftung (5), Waldschutz (6), Waldnaturschutz (7), Ökonomische Bewertung (8).
Das Projekt "Wasser- und Stoffdynamik in Agraroekosystemen - Teilprojekt A1: Gesamtmodell Integrierte Standort- und Gebietsmodelle der Wasser- und Stofffluesse in Agraroekosystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Geographie und Geoökologie, Arbeitsgruppe Geoökologie und Bodenkunde durchgeführt. Arbeitsgebiet des Teilprojektes A1 sind Standort- und Gebietsmodelle mit einem hohen Integrationsgrad. Die anderen Teilprojekte des SFB 179 bearbeiten Teilprozesse der Wasser- und Stoffdynamik sowie des Energieflusses in Agrar-Oekosystemen analytisch und experimentell. Ihr Ziel besteht in einer mathematischen Beschreibung dieser Prozesse moeglichst durch deterministische, dh auf physikalischen, chemischen und biologischen Gesetzmaessigkeiten beruhende, Modelle. Das Teilprojekt A1 hat die Aufgabe, die Teilmodelle zu Modellsystemen zu verknuepfen. Die am weitesten ins Detail gehende Beschreibung des agrar-oekologischen Prozesssystems wird in Form von integrierten Standortsmodellen erfolgen. Diese beziehen sich auf raeumlich begrenzte Areale mit geringer Varianz hinsichtlich Pflanzenbestand, Mikroklima und Bodeneigenschaften. Die integrierten Standortsmodelle sollen - in enger Zusammenarbeit mit den anderen Teilprojekten - zur Analyse von Agrar-Oekosystemen sowie zur Prognose-Simulation an Hand ausgewaehlter Szenarien verwendet werden. Dabei ist an Untersuchungen von kurz-, mittel- und langfristigen Auswirkungen von klimatischen Aenderungen und anthropogenen Einfluessen auf die Stoffumsatzleistungen von Agrar-Oekosystemen gedacht. Diese sind besonders von der landwirtschaftlichen Bewirtschaftungsart und -intensitaet abhaengig, und werden langfristig zB ueber Humusakkumulation oder -abbau, Bodenlockerung oder -verdichtung, Erosion oder Auswaschung und Oberflaechenverkrustung beeinflusst. Die Konsequenz solcher Umwelt- oder Nutzungseinfluesse ganzer Einzugsgebiete und Landschaften werden mit integrierten Gebietsmodellen untersucht...