Projektnehmer: Univ.-Prof. Dr. habil. M. Sommer,
ZALF
TP-Titel: Entwicklung einer integrativen
Standortanalyse auf Basis verschiedener nicht-invasiver Verfahren
TP Kurztitel: Integrative
Standortanalyse
TP-Ziele: Entwicklung
einer Methode zurAbbildung und
Analyse von räumlich-zeitlicher
Standortsvariabilität über eine
Multidatenfusion von (i)
Fernerkundungsdaten, (ii) Reliefanalysen auf Basis hochgenauer,
digitaler Höhenmodelle, (iii) Messungen der scheinbaren elektrischen
Leitfähigkeit und (iv) Informationen zur Bewirtschaftungs- bzw.
Nutzungsgeschichte.
Stellung des TP im Verbund:
Kurze Vorhabensbeschreibung
Das
hier geplante Teilprojekt hat die Aufgabe, eine integrative
Standortsanalyse zu
entwickeln und diese in den geplanten Untersuchungsgebieten
operationell
einzusetzen. Im Einzelnen werden dabei drei Einzelziele verfolgt:
1.Entwicklung
eines
regelbasierten Expertensystems zur Abbildung von räumlich-zeitlicher
Standortsvariabilität auf Basis
verschiedener nicht-invasiver Verfahren,
2.Entwicklung eines
vereinfachten Verfahrens zur Identifikation von Arealen potenziellen
Lateralflusses
(Quell- und
Zielgebiete), 3.Standortstypisierung
in einem hierarchischen Regelwerk (in enger Zusammenarbeit mit den TP
15, 16
und 23).
Status Quo
Schlag- und Standortauswahl für "On farm Experimente" in Wulfen und
Twülpstedt
Erste Geländestudien inkl. Bohrungen Vorbereitung der Fernerkundungskampagne
2005
Wesentliche Fragestellungen
Zunehmend wird in der
Forschungslandschaft erkennbar, dass der
Einsatz einzelner, nicht-invasiver Verfahren für eine umfassende
Standortcharakterisierung nicht ausreicht, da nur einzelne
Standorteigenschaften in ihrer Variabilität dargestellt werden können.
Nach McBratney et al. (2003)
existierten derzeit weltweit nur 3
Untersuchungen (publiziert in internationalen, peer-reviewten
Zeitschriften),
die mehr als 3 nicht-invasive Verfahren miteinander koppeln (z.T.
begrenzt auf
die Schlagskala). Hier besteht also erheblicher Forschungsbedarf,
insbesondere über Schlaggrenzen hinaus. Schließlich
bleibt selbst in den neueren Ansätzen des „digital soil mapping“ der
Einfluss
von Lateralflüssen zumeist ausgespart, systematische Ansätze fehlen
(Ausnahme:
Erosionsprozesse). Forschungsbedarf lässt sich auch bei der
Analyse der zeitlichen Dynamik räumlicher Standortsvariabilität
konstatieren, welche durch die Wechselwirkung zwischen den
Standortsfaktoren
„Boden“ und „Relief“ auf der einen und der aktuellen „Witterung“ und
„Bewirtschaftung“ auf der anderen Seite verursacht wird. Nicht-invasive
Verfahren – soweit sie (auf kleiner Zeitskala) stabile Merkmale
abbilden – betrachten
die Eigenschaften der ersten beiden Standortsfaktoren als
zeitinvariant. Das
ist für Eigenschaften wie Reliefparameter, Tongehalt, etc.
nachvollziehbar,
nicht jedoch für deren Standortsrelevanz. So kann derselbe tonreiche
Boden in
einem feuchten Jahr zu O2-Mangel für Pflanzenwurzeln führen,
während
er in einem trockenen Jahr Wassermangel induziert . Eine Senke mit
(oberflächlichem wie
unterirdischem) lateralem Zufluss ermöglicht in trockenen Jahren eine
hohe
Biomasseproduktion, während sie in feuchten Jahren, aufgrund von
zeitweisem O2-Mangel,
eine geringere Biomasse als vergleichbar aufgebaute Böden aufweist.
Geophysikalische Verfahren und Reliefanalysen bedürfen daher einer
standortskundlichen Interpretation über die Zeit. Hierfür
existieren
bereits erste, schlagbezogene Ansätze auf Basis der multitemporalen
Fernerkundung.
Diese Ansätze sind zukünftig systematisch auf größere Flächen und
verschiedene
Naturräume auszudehnen. Ziel dieser Forschungsrichtung sollte eine
kohärente
Methodik zur Ausweisung von räumlich-zeitlichen Standortstypen sein.