Das Projekt "Wasserhaushalt im Nationalpark Bayerischer Wald (Einzugsgebiet Große Ohe) (M13)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Department für Ökologie, Lehrstuhl für Ökoklimatologie durchgeführt. Antragsgemäß richten sich die Arbeiten im Rahmen der Erforschung der Ursachen der neuartigen Waldschäden auf die Erhebung, Überprüfung und Auswertung hydrologischer Daten sowie auf Wasserqualitätsuntersuchungen und die Erfassung von gasförmigen, flüssigen und festen Ein- und Austrägen in einem naturnahen Waldgebiet (Projektsockel zum dauerhaften Beobachten und Dokumentieren des Wasser- und Stoffkreislaufs im Einzugsgebiet der Großen Ohe. In der vorliegenden Arbeit wurden für die Bestimmung von turbulenten Transportprozessen zunächst die theoretischen Grundlagen für die drei mikrometeorologischen Methoden, die Energiebilanzmethode, die Eddy - Korrelation und die Gradientenmethode diskutiert und dann die abgeleiteten Gleichungen benutzt. Die Untersuchungen zeigen, dass in vielen Arbeiten für die Energiebilanzmethode eine Stabilitätskorrektur der Austauschkoeffizienten oft unzureichend bestimmt wurde. Die Energieumsetzungen der Vegetation und der Bestandesluft müssen in die Energiebilanzierung einbezogen werden. Für die Eddy - Korrelation sind die Powerspektren und die Kospektren zentrale Größen. Es kann gezeigt werden, dass der spectral peak allein durch die Datenverarbeitung erklärt werden kann. Er kennzeichnet damit nicht den Bereich maximaler turbulenter Intensität. Aus dem Powerspektrum kann nicht auf die nötige Mittelungszeit für turbulente Transportprozesse geschlossen werden. Hierzu muss das Kospektrum untersucht werden. Bei der Gradientenmethode fallen zunächst die uneinheitlichen Definitionen für die Rauhigkeitsweglänge (zo) und die Verschiebungshöhe (d) auf. Die Rauhigkeitsweglängen mit zo kleiner als 50 m können nicht mit der Gradientenmethode erklärt werden, da die theoretischen Ableitungen nur in den unteren 50 m der Atmosphäre gültig sind. Die von MONIN und OBUCHOV (1954) vorgeschlagene Bestimmungsgleichung für zo und d kann nicht benutzt werden. Fast alle Bestimmungsgleichungen aus der Literatur, die für nicht neutrale Stabilitätsverhältnisse gelten, basieren auf dem Ansatz von Monin und Obuchov und können genauso wenig benutzt werden. Damit ist auch die übliche Stabilitätskorrektur kritisch zu bewerten, da sie auf der Grundlage von (zo, d)-Werten basiert. Aus diesem Grund wurden zwei neue Ansätze abgeleitet und diskutiert. Am Beispiel der Temperaturmessungen werden schnelle, instationäre Austauschprozesse zwischen Wald und Atmosphäre vorgestellt, die weder mit der Energiebilanzmethode noch mit der Gradientenmethode berechnet werden können. Ein vertikaler Gradient der spezifischen Feuchte kann unter Berücksichtigung von gerätespezifischen Messfehlern (systematischer Fehler) oft nicht aufgelöst werden. Da die Windrichtungsvarianten an der Messstation sehr hoch ist, wird eine modifizierte Mittelwertbildung eingeführt. Der Unterschied zwischen einer skalaren und einer vektoriellen Mittelung kann vernachlässigt werden. Die Albedo wird zu 8 Prozent bestimmt. Der Bodenwärmestrom ist im Tagesmittel fast immer zum Bestand gerichtet. usw.
Das Projekt "Wasserqualitaet und Waldernaehrung nach Borkenkaeferbefall in den Hochlagen des Nationalparkes Bayerischer Wald - Teilprojekt B: Effekte der Waldernaehrung und Wasserqualitaet" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Forstwissenschaftliche Fakultät, Lehrstuhl für Bodenkunde und Standortslehre, Lehrbereich für Waldernährung und Wasserhaushalt durchgeführt. Im Nationalpark Bayerischer Wald wird eine Risikoabschaetzung und Kausalanalyse des durch den grossflaechigen Borkenkaeferbefall veraenderten Stoffhaushaltes auf Waldernaehrung und Wasserqualitaet erstellt. Das Projekt soll bestehende Wissensluecken durch eigene neue Untersuchungen zum Stoffhaushalt der Hochlagenoekosysteme schliessen. Hierzu sollen bisherige Untersuchungen in den Hochlagen wiederaufgenommen werden (Untersuchungen des Bayerischen Landesamtes fuer Wasserwirtschaft sowie eigene Untersuchungen des Lehrstuhls) und neue Untersuchungen durchgefuehrt werden. In einer zweiten Phase wird bestehendes und dann ausgewertetes Datenmaterial aus Untersuchungen in den Tieflagen sowie im Wassereinzugsgebiet 'Grosse Ohe' integriert. Aufbauend auf alle Untersuchungen wird ein Prognosemodell zur Wasserqualitaet im Nationalpark Bayerischer Wald erstellt. Unter anderem sollen folgende Versuchsfragen durch das Projekt geklaert werden: - Wie veraendern sich die Stoffeintraege in das Waldoekosystem nach Absterben der Baumschicht? - Ist die Fichtenverjuengung bzw. die aufwachsende Bodenvegetation (v.a. Calamagrostis) eine effektive Senke zur Verminderung der Nitrataustraege im Sickerwasser? - Stellt der grossflaechige Borkenkaeferbefall eine Gefahr fuer die Sickerwasserqualitaet dar? - Wie hoch sind die Stoffaustraege? Wie lange halten diese auf erhoehtem Niveau an? - Wie sind die Veraenderungen fuer die Waldernaehrung zu beurteilen? Fuehren die erhoehten Nitratfrachten zu einer nachhaltigen Erschoepfung der Magnesiumvorraete in den geschaedigten Bestaenden der Kemzone? - Wie hoch sind die Nitrataustraege bei gezielten forstlichen Eingriffen zur Borkenkaeferbekaempfung in den Bestaenden der Erweiterungszone im Vergleich zu einer ungehinderten Entwicklung des Befalles in der Kemzone? Wie ist die Ernaehrungssituation der gepflanzten Fichtenverjuengung zu beurteilen?