Die repräsentative Gewinnung von Bodenlösung mittels Saugsonden, Teil I: Theorie, Methodik und Installation

Representativeness of soil solution sampling using suction cups, Part I: Theory, methodology and installation

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15799

200203628

Der Stoffaustrag aus dem Wurzelraum ist eine wichtige Größe bei der Bilanzierung des Nährstoffhaushaltes und bei der Ermittlung von Grundwasserbelastungen, z. B. durch Nitrat. Zur Charakterisierung der Elementausträge ist es notwendig, flächenrepräsentative Stoffkonzentrationen der Bodenlösung heranzuziehen. Die Berechnung solcher Werte ist jedoch durch die hohe räumliche Heterogenität der Bodeneigenschaften und der Bestandesstrukturen mit erheblichen Fehlern und Unsicherheiten behaftet. Ein möglicher Ansatz, dem zu begegnen, ist eine Optimierung der Messplätze zur Bodenlösungsgewinnung durch eine Vorstratifizierung mit Hilfe von Bodenextrakten. Da bei einer solchen Vorstratifizierung bislang i. d. R. nur ein Stoff (z. B. Nitrat) im Fokus der Betrachtung stand, ist eine Umsetzung dieses Konzepts für Flächen des forstlichen Umweltmonitorings nur bedingt geeignet. Entsprechend wird die Modifikation der Vorstratifizierungsmethode nach KOHLPAINTNER et al. (2012) für eine neu einzurichtende ICP Forests Intensivmonitoringfläche (Level II) beschrieben und angewendetStichworte: Bodenlösung, Sickerwasseraustrag, räumliche Heterogenität, Stratifizierung, Bodenextrakte, SaugkerzenNutrient export from the rooting zone through seepage is an important component in the calculation of nutrient budgets for forest ecosystems and for the detection of groundwater pollution, e. g. with nitrates. For the characterisation of the seepage fluxes, it is necessary to determine spatially representative nutrient concentrations of soil solution. The high spatial variability of soil composition and of stand structure, however, causes considerable errors and uncertainties in the determination of these representative concentrations. One possible approach to overcome this is the optimisation of the sampling positions for obtaining soil solution samples by prestratification using soil extracts. Up to now, pre-stratification attempts usually focussed on only one single ion (e. g. nitrate), which limits its suitability for the environmental monitoring of forests. A modification of the KOHLPAINTNER et al. (2012) pre-stratification method for a new ICP Forests intensive monitoring plot (Level II) will be described here. The results show that, with a suitable evaluation algorithm, the potential locations of suction cups can be optimised for multiple ions in soil solution. Keywords: soil solution, leaching, spatial variability, stratification, soil extracts, suction cups