Das Projekt "Stand der Stoffein- und -austraege in Waldbestaenden in Baden-Wuerttemberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. In Baden-Wuerttemberg besteht ein aus Sondermitteln des Landes finanziertes Niederschlagsmessnetz, das auf Landesebene der Ueberwachung der Stoffeintraege dient. Angesichts der grossen Nachfrage vieler umweltforschender Institutionen nach Rahmendaten des Stoffein- und -austrags wurde eine raeumliche Erweiterung und inhaltliche Intensivierung des Niederschlagsmessnetzes durchgefuehrt. Auf drei West-Ost-Transekten mit jeweils 6-8 Messpunkten und derzeit 24 Einzelmessflaechen wird in 14taegigem Turnus nasse Deposition und die Interzeptionsdeposition bestimmt. Die Anzahl der Depositionsmessnetzpunkte kann nach geostatistischen Kriterien als flaechenrepraesentativ angesehen werden. An ausgewaehlten Messpunkten werden zusaetzlich die Stofffluesse im Boden bestimmt, so dass Stoffbilanzen auf der Basis hydrologischer Kompartimentmodelle moeglich sind. Es werden damit 'Stoffbilanztypen' ausgeschieden und darauf aufbauend standortangepasste Konzepte zur Korrektur der Standortdrift entwickelt. Fuer den Messnetzstandort 'Ochsenhausen', einem Standort, an dem Stofffluesse von Ammoniumdepositionen dominiert werden, wurde auf der Basis des ersten Messjahres eine Stoffhaushaltsbilanzierung durchgefuehrt. Der eingetragene Stickstoff kann an diesem Standort nur zu etwa 1/3 von der Vegetation assimiliert werden. Der Rest wird in Form von Nitrat und vorwiegend in Verbindung mit Magnesium ausgetragen. Dies stellt ein Risiko fuer die Grundwasserqualitaet dar. Waldbauliche und bodenkundliche Behandlungs- und Sanierungskonzepte muessen auf einen Ersatz der Mg- und Ca-Exporte (Basenverluste) sowie auf eine Verbesserung des Stickstoffspeichervermoegens des Waldoekosystems ausgerichtet sein. Ein Wasserhaushaltsmodell wurde an den Standorten Heidelberg, Altensteig und Couventwald geeicht und auf dieser Basis Wasser- und Stofffluesse berechnet. Fuenf Standorte des Stoffflussmessnetzes sind Teil des EU-weiten Level I-Programms.
Das Projekt "Stickstoff- und Schwefelhaushalt auf maessig stark versauerten Paragneisstandorten des Westschwarzwaldes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Waelder sind in allen ihren Kompartimenten stark strukturiert. Diese Strukturen werden von der waldbaulichen Behandlung bestimmt. Sie wirken sich entscheidend auf Wasser- und Stofftransport aus. Um Stoffaustraege aus Wald-Oekosystemen zutreffend erfassen zu koennen, muessen Messungen alle in Waeldern auftretenden Struktur-Situationen getrennt und nicht nur als Durchschnittssituationen erfassen. Die getrennte Erfassung von Stofffluessen in einzelnen Strukturelementen machen deren Anteil am Gesamt-Output der betrachteten Wald-Oekosysteme quantifizierbar. Der Output wird an einem Messwehr im Vorfluter kontrolliert. In der Versuchsanlage Conventwald werden ein standortsgemaesser stark strukturierter Fichte-Tanne-Buche-Mischbestand und Fichten-Reinbestaende verglichen. Ziel der Untersuchung ist die strukturabhaengige Darstellung von raeumlichen Mustern bodenchemischer Zustaende, Kationen-Fluessen und von Nitrat-Fluessen. Dabei sollen die unter den gegebenen kleinraeumigen Randbedingungen ablaufenden Prozesse identifiziert werden, um prognosefaehige Modelle der genannten Parameter erstellen zu koennen. Durch den Vergleich zwischen Misch- und Reinbestaenden soll deren unterschiedliche Risikobelastung sowohl in bezug auf die Geschlossenheit des Naehrstoffkreislaufs als auch in bezug auf den Nitratausstoss in die Hydrosphaere quantifiziert werden. Langfristig ist die Versuchsanlage als Umwelt-Monitoringsystem zu sehen, in dem die Prozesse immissionsbedingter Bodenversauerung und Stickstoffsaettigung in repraesentativen Wald-Oekosystemen raeumlich und zeitlich hochaufloesend beobachtet werden. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass unter den untersuchten Fichten-Reinbestaenden deutlich hoehere Nitratfrachten auftraten als unter Buchenrein- und Mischbestaenden. Dies bedeutet einen unter Fichtenreinbestaenden erhoehten Basenexport. Im Bereich der Versauerungsfronten werden in der Loesungsphase Konzentrationen von Sulfat und Aluminium gefunden, die in der Naehe der Gleichgewichtskonzentration des Aluminiumhydroxosulfats Jurbanit liegen: Es ist naheliegend anzunehmen, dass im Verlauf der anthropogenen Versauerung atmogenes Sulfat und pedogen mobilisiertes Aluminium durch Bildung von zunaechst unloeslichen Aluminiumhydroxosulfaten im Unterboden zwischengespeichert werden. Diese Annahme wird dadurch erhaertet, dass unter Fichte dem Bestandestyp mit den hoechsten Depositionsraten die hoechsten Schwefelakkumulationen im Mineralboden gefunden werden. Dies ist eine gewaesserchemisch bedenkliche Situation; da bei weiter fortschreitender Versauerung die in dieser Speicherphase enthaltenen Aluminium- und Sulfatmengen wieder remobilisierbar sind und schwellenartig eine Verschlechterung der Gewaesserqualitaet verursachen koennen.
Das Projekt "Nachhaltsgerechte Verfahren und oekologische Prozesse eines Umbaus von Fichten- und (Kiefern-)Reinbestaenden zu naturnahen Mischwaeldern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Bodenkunde und Standortslehre durchgeführt. Ein nachhaltiger Waldumbau, der auf eine hoehere oekologische Stabilitaet durch naturnahe Mischbestaende zielt, verspricht eine zielgerechte Erfuellung der vielfaeltigen Leistungserwartungen von Eigentuemern und Gesellschaft. Ausgehend von diesem Ansatz soll ein Konzept fuer eine extensive Steuerung des Umbaus von Fichten- und Kiefernreinbestaenden zu naturnahen Mischwaeldern erarbeitet werden, das die Integration und Modifikation natuerlicher Prozesse vorsieht. In die geplanten Untersuchungen werden am Beispiel eines von allen Teilvorhaben gemeinsam zu bearbeitenden Testgebietes Schluesselprozesse einbezogen, die fuer die Aenderungen in den Waldoekosystemen charakteristisch und den Waldumbau bedeutsam sind. Diese betreffen die Stoffdynamik und Standortsdrift, das Bestandesklima und die lichtoekologischen Prozesse sowie das Artenspektrum und die Diversitaet von Flora und Fauna nach waldbaulichen Eingriffen. Desweiteren soll im Untersuchungsgebiet die Mischung und vertikale Strukturierung der Bestaende, deren Stabilitaets- und Vitalitaetsentwicklung sowie der Massen- und Wertzuwachs analysiert und in die Abteilung forstbetrieblicher Entscheidungshilfen einbezogen werden.