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Land Use and Water Resources Management under Changing Environmental

Intensive agricultural production in the Hai River catchment had detrimental impacts on the quantity and quality of ground and surface water. High cropping intensity, irrigation and fertilizer applications of more than 300 kg N/ha resulted in a decrease of the ground water table by more than 30 m within the last decades and severe deterioration of water quality in the Piedmont Plain Region, a part of the Hai River catchment. The shortage of water resources in the Hai River basin not only hinders the development of the local economy, but also results in severe environmental problems such as:- subsidence of the ground surface due to over-exploitation of groundwater, - degradation of ecosystems, - shrinking of rivers and lakes, - non point source pollution of soil and ground water - serious water pollution in the main channels and tributaries. Sustainable land use in that region requires a sound knowledge of the effects of single management measures. However, subsoil heterogeneity is one of the major obstacles, impeding relating cause and effect at larger scales and to assess the effect of single management strategies. In this study, a three-step up-scaling approach is suggested that combines some innovative methodologies, and enables to grasp the heterogeneities usually encountered at the management scale. First, a recently developed robust methodology will be applied to determine deep percolation and groundwater recharge in situ without requiring a fully-fledged soil hydrological model. The results can be compared to seepage data from lysimeters of the Luancheng station. Moreover, spatial heterogeneities and temporal patterns can be determined and can be related to soil hydrological properties. Second, spatial functional hydrological heterogeneity can be assessed based on principal component analysis of time series of soil water content and groundwater recharge, allowing to up-scale detailed measurements from single field sites. Third, processes affecting groundwater quality, and exchange between groundwater and surface water can be investigated using non-linear PCA of soil water, groundwater, and stream water quality data, combined with stable isotope data. The outcome of the project is expected to provide valuable contributions to scale-specific simulation of water and solute fluxes at the management scale.

Erschließung von Unterbodenressourcen durch Zwischenfruchtanbau und Lebendmulchsysteme, Teilprojekt B

Bodenkennwerte (bundesweit) aus der Bodenübersichtskarte 1:200.000 - Kapillare Aufstiegsrate (Datensatz)

Der Datensatz enthält Informationen zur kapillaren Aufstiegsrate (in mm/h) bezogen auf den Unterboden der Böden in Deutschland. Grundlage für die Erstellung des Datensatzes ist die deutschlandweit harmonisiert verfügbare Bodenübersichtskarte im Maßstab 1:200.000 (BÜK 200), bereitgestellt von der BGR (2021). Es handelt sich um Mittelwerte, die landnutzungsspezifisch aus den in der BÜK200 vorliegenden Profilen eines BÜK-Polygons abgeleitet wurden. Die Daten sind keine absolut gültigen Ergebnisse, sondern stehen im Kontext der methodischen Annahmen bei der Erstellung und Verarbeitung der Ausgangsdaten. Die Ableitung des Bodenkennwertes erfolgte auf Grund-lage der Bodenkundlichen Kartieranleitung (KA5; Ad-hoc-AG Boden (2005): Bodenkundliche Kartieranleitung (KA 5). Ad-hoc-Arbeitsgruppe Boden der geologischen Landesämter und der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe der BRD, Hannover.). Eine grundsätzliche Beschreibung des methodischen Vorgehens findet sich in (Veröffentlichung Abschlussbericht). Diese Kenngröße wird aktuell für die Weiterentwicklung der Wasserhaushaltsmodellierung mit dem Modell LARSIM (der BfG) verwendet.

Bodenkennwerte (bundesweit) aus der Bodenübersichtskarte 1:200.000 - Effektive Durchwurzelungstiefe (Unterboden) (Datensatz)

Der Datensatz enthält Informationen zur effektiven Durchwurzelungstiefe (=effektiver Wurzelraum (We), in dm) bezogen auf den Unterboden der Böden in Deutschland. Grundlage für die Erstellung des Datensatzes ist die deutschlandweit harmonisiert verfügbare Bodenübersichtskarte im Maßstab 1:200.000 (BÜK 200), bereitgestellt von der BGR (2021). Es handelt sich um Mittelwerte, die landnutzungsspezifisch aus den in der BÜK200 vorliegenden Profilen eines BÜK-Polygons abgeleitet wurden. Die Daten sind keine absolut gültigen Ergebnisse, sondern stehen im Kontext der methodischen Annahmen bei der Erstellung und Verarbeitung der Ausgangsdaten. Die Ableitung des Bodenkennwertes erfolgte auf Grundlage der Bodenkundlichen Kartieranleitung (KA5; Ad-hoc-AG Boden (2005): Bodenkundliche Kartieranleitung (KA 5). Ad-hoc-Arbeitsgruppe Boden der geologischen Landesämter und der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe der BRD, Hannover.). Eine grundsätzliche Beschreibung des methodischen Vorgehens findet sich in (Veröffentlichung Abschlussbericht). Diese Kenngröße wird aktuell für die Weiterentwicklung der Wasserhaushaltsmodellierung mit dem Modell LARSIM (der BfG) verwendet.

Bodengefährdung - potentielle Verdichtungsempfindlichkeit unter Ackerbau (Oktober - April)

Verdichtungsempfindlichkeit des Unterboden unter typischen Bedingungen des Ackerbaus im Winter, d.h. im langjährigen Durchschnitt (1975-2005) für den Zeitraum Oktober bis April. Die Klassifikation reicht von sehr geringer bis sehr hoher Verdichtungsempfindlichkeit. Bodenverdichtungen sind bereits seit längerem ein Problem des Bodenschutzes, das durch den Einsatz von immer schwereren Maschinen vor allem in der Landwirtschaft und in der Bauwirtschaft verschärft wird. Diese Karten können als Instrument des vorsorgenden Bodenschutzes z. B. die Frage beantworten, ob ein Erntetransport, der im Juli/August relativ risikolos war, im Oktober bereits ein hohes Risiko für Bodenschadverdichtungen birgt. Um möglichst viele Fragestellungen mit verschiedenem räumlichen Bezug zu bedienen, stehen Karten in sechs verschiedene Maßstabsebenen bereit: 1 : 2.000 für die konkrete Landbewirtschaftung oder Bauausführung vor Ort oder für eine hochaufgelöste Planung 1 : 10.000 für eine parzellenscharfe Planung 1 : 25.000 für Planungen auf Gemeindeebene 1 : 100.000 für Planungen in größeren Regionen 1 : 250.000 für eine landesweit differenzierte Planung 1 : 1000.000 für eine landesweite bis bundesweite Planung Weitere Kartenserien zur potentielle Verdichtungsempfindlichkeit existieren für den Zeitraum Oktober- April sowie für die Grünlandnutzung.

Bodengefährdung - potentielle Verdichtungsempfindlichkeit unter Ackerbau (Mai - September)

In der Kartenserie wird die Verdichtungsempfindlichkeit des Unterboden unter typischen Bedingungen des Ackerbaus im Sommer, d.h. im langjährigen Durchschnitt (1975-2005) für den Zeitraum Mai bis September abgebildet. Die Klassifikation reicht von sehr geringer bis sehr hoher Verdichtungsempfindlichkeit. Bodenverdichtungen sind bereits seit längerem ein Problem des Bodenschutzes, das durch den Einsatz von immer schwereren Maschinen vor allem in der Landwirtschaft und in der Bauwirtschaft verschärft wird. Diese Karten können als Instrument des vorsorgenden Bodenschutzes z. B. die Frage beantworten, ob ein Erntetransport, der im Juli/August relativ risikolos war, im Oktober bereits ein hohes Risiko für Bodenschadverdichtungen birgt. Um möglichst viele Fragestellungen mit verschiedenem räumlichen Bezug zu bedienen, stehen Karten in sechs verschiedene Maßstabsebenen bereit: 1 : 2.000 für die konkrete Landbewirtschaftung oder Bauausführung vor Ort oder für eine hochaufgelöste Planung 1 : 10.000 für eine parzellenscharfe Planung 1 : 25.000 für Planungen auf Gemeindeebene 1 : 100.000 für Planungen in größeren Regionen 1 : 250.000 für eine landesweit differenzierte Planung 1 : 1000.000 für eine landesweite bis bundesweite Planung Weitere Kartenserien zur potentielle Verdichtungsempfindlichkeit existieren für den Zeitraum Oktober- April sowie für die Grünlandnutzung.

Bodengefährdung - potentielle Verdichtungsempfindlichkeit unter Grünland (Oktober - April)

In der Kartenserie wird die Verdichtungsempfindlichkeit des Unterboden unter typischen Bedingungen der Grünlandbewirtschaftung im Winter, d.h. im langjährigen Durchschnitt (1975-2005) für den Zeitraum Oktober bis April abgebildet. Die Klassifikation reicht von sehr geringer bis sehr hoher Verdichtungsempfindlichkeit. Bodenverdichtungen sind bereits seit längerem ein Problem des Bodenschutzes, das durch den Einsatz von immer schwereren Maschinen vor allem in der Landwirtschaft und in der Bauwirtschaft verschärft wird. Diese Karten können als Instrument des vorsorgenden Bodenschutzes z. B. die Frage beantworten, ob ein Erntetransport, der im Juli/August relativ risikolos war, im Oktober bereits ein hohes Risiko für Bodenschadverdichtungen birgt. Um möglichst viele Fragestellungen mit verschiedenem räumlichen Bezug zu bedienen, stehen Karten in sechs verschiedene Maßstabsebenen bereit: 1 : 2.000 für die konkrete Landbewirtschaftung oder Bauausführung vor Ort oder für eine hochaufgelöste Planung 1 : 10.000 für eine parzellenscharfe Planung 1 : 25.000 für Planungen auf Gemeindeebene 1 : 100.000 für Planungen in größeren Regionen 1 : 250.000 für eine landesweit differenzierte Planung 1 : 1000.000 für eine landesweite bis bundesweite Planung Weitere Kartenserien zur potentielle Verdichtungsempfindlichkeit existieren für den Zeitraum Oktober- April sowie für die Grünlandnutzung.

Bodengefährdung - potentielle Verdichtungsempfindlichkeit unter Grünland (Mai - September)

In der Kartenserie wird die Verdichtungsempfindlichkeit des Unterboden unter typischen Bedingungen der Grünlandbewirtschaftung im Sommer, d.h. im langjährigen Durchschnitt (1975-2005) für den Zeitraum Mai bis September abgebildet. Die Klassifikation reicht von sehr geringer bis sehr hoher Verdichtungsempfindlichkeit. Bodenverdichtungen sind bereits seit längerem ein Problem des Bodenschutzes, das durch den Einsatz von immer schwereren Maschinen vor allem in der Landwirtschaft und in der Bauwirtschaft verschärft wird. Diese Karten können als Instrument des vorsorgenden Bodenschutzes z. B. die Frage beantworten, ob ein Erntetransport, der im Juli/August relativ risikolos war, im Oktober bereits ein hohes Risiko für Bodenschadverdichtungen birgt. Um möglichst viele Fragestellungen mit verschiedenem räumlichen Bezug zu bedienen, stehen Karten in sechs verschiedene Maßstabsebenen bereit: 1 : 2.000 für die konkrete Landbewirtschaftung oder Bauausführung vor Ort oder für eine hochaufgelöste Planung 1 : 10.000 für eine parzellenscharfe Planung 1 : 25.000 für Planungen auf Gemeindeebene 1 : 100.000 für Planungen in größeren Regionen 1 : 250.000 für eine landesweit differenzierte Planung 1 : 1000.000 für eine landesweite bis bundesweite Planung Weitere Kartenserien zur potentielle Verdichtungsempfindlichkeit existieren für den Zeitraum Oktober- April sowie für die Grünlandnutzung.

INSPIRE TH Boden ALKIS

Anhang III der INSPIRE-Richtlinie definiert dieses Thema wie folgt: "Beschreibung von Boden und Unterboden anhand von Tiefe, Textur, Struktur und Gehalt an Teilchen sowie organischem Material, Steinigkeit, Erosion, gegebenenfalls durchschnittliches Gefälle und erwartete Wasserspeicherkapazität." Die Daten werden halbjährlich aus ALKIS abgeleitet.

Geochemische Übersichtkarten des Freistaates Sachsen 1:400.000 (GcBÜK400)

Die Datenbestände der im LfULG verfügbaren Stoffdaten von Böden (Messnetze, Sondermessnetze, Auenmessprogramm, Bodenkundliche Landesaufnahme, Fremddaten) werden in geochemischen Übersichtskarten im Maßstab 1:400.000 als Rasterdaten dargestellt. Für die Oberböden liegen Probendaten von über 15.000, für die Unterböden von über 12.000 Standorten vor.

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