Modelling Water Availability in Individual Trees — a Contribution of Process-Based Simulation to the Prediction of Developments in Heterogeneous Stands

Grote, RüdigerPatzner, KatjaSeifert, ThomasGnauck, AlbrechtHeinrich, Ralph2019-09-162019-09-162003https://dl.gi.de/handle/20.500.12116/26999Da chemische und klimatische Umweltveränderungen zu völlig neuen Standortsverhältnissen führen, sind Wachstum und Entwicklung von Wäldern nicht mehr auf der Grundlage empirischer Beziehungen vorherzusagen. Man verwendet deshalb zunehmend physiologisch-basierte Modelle, die aber nur eindimensional sind und daher entweder nur für einfach strukturierte Reinbestände oder für sich natürlich entwickelnde Mischbestände mit idealer Durchmischung eingesetzt werden. Für sehr viele Wälder trifft diese Bedingung aber nicht zu. Zudem besteht der Trend – insbesondere in Deutschland – aus Gründen der Risikominderung forstliche Monokulturen mit Managementmaßnahmen in gemischte Wälder mit größerem Laubanteil umzuwandeln, die durch solche Modelle in der Regel ebenfalls nicht abgebildet werden können. Um die Auswirkungen bisher unbekannter Umweltverhältnisse in solchen Wäldern abschätzen zu können, muss die Einzelbaumentwicklung als Summe der physiologischen Reaktionen (Assimilation, Respiration, Allokation, Seneszenz) dargestellt werden. Die Physiologie ist davon abhängig, wie viel Ressourcen (Nährstoffe wie z.B. CO2, Stickstoff, Licht, Temperatur) der Baum zur Verfügung hat und wie stark er Stressoren (z.B. Trockenheit und Ozonkonzentration) ausgesetzt ist. Diese Faktoren werden außer von den allgemeinen Umweltbedingungen vor allem durch die Bestandesstruktur bestimmt, die sich wiederum in Abhängigkeit von der Einzelbaumentwicklung verändert. Ein neues Simulationswerkzeug das diese Wechselwirkungen berücksichtigt, ist das kürzlich vorgestellte Einzelbaum-Modell BALANCE. Dieser Beitrag konzentriert sich auf den Einfluss der Konkurrenz auf den Wasserstress. Die Modellierung der Wasserverfügbarkeit und des Wasserbedarfs für den einzelnen Baum wird beschrieben und am Beispiel eines Fichten-Buchen-Mischbestandes mit gemessenen Daten verglichen. Damit wird gezeigt, dass sich die Ausprägung des Trockenstresses je nach sozialer Stellung und Baumart unterscheidet – mit möglicherweise weitreichenden Folgen für die Konkurrenzentwicklung unter veränderten Umweltverhältnissen.Modelling Water Availability in Individual Trees — a Contribution of Process-Based Simulation to the Prediction of Developments in Heterogeneous StandsText/Conference Paper