Modellierung der Zusammenhaenge zwischen der Variation von klimatischen Elementen des Wasserhaushalts und dem Radialzuwachs von Fichten (Picea abies (L.) Karst.) aus Hochlagen des Suedschwarzwalds. Eine standortbezogene dendrooekolog

1994

184 S.

zahlr. Lit. Ang.

Serie

13619

400093867

Das Ziel der vorliegenden dendrooekologischen Untersuchung besteht darin, die Zusammenhaenge zwischen der Variation von klimatischen Elementen des Wasserhaushalts und den Radialzuwachsreaktionen von Fichten aus Hochlagen des Suedschwarzwalds mit zeitvariablen statistischen Modellen nachzubilden. Dabei sollten insbesondere auch die durch Trockenstress ausgeloesten zeitverzoegerten Effekte auf die Radialzuwachsreaktionen von dem zu entwickelnden Klima-Zuwachs Modell erfasst werden. Da im Zusammenhang mit dem Phaenomen Trockenstress bei Fichten neben den klimatischen, auch Einfluesse wasserhaushaltsrelevanter Bodenstandortfaktoren diskutiert werden, wurde mit der Auswahl der Untersuchungsbaeume unter Beruecksichtigung der Wasserkapazitaet des Bodensubstrats, dieser Aspekt mit in die Untersuchung einbezogen. In einer problembezogenen Literaturauswertung wurden die oekophysiologischen Grundlagen des Phaenomens Trockenstress und seiner Auswirkungen, insbesondere unter dem Gesichtspunkt zeitlicher Variabilitaet und zeitverzoegerter Uebertragungseffekte aufbereitet und die Ergebnisse von im Untersuchungsgebiet durchgefuehrten einschlaegigen Untersuchungen eroertert. Das erarbeitete oekophysiologische Basiswissen diente als Grundlage fuer die Bestimmung geeigneter statistischer Modellstrukturen. Die Daten fuer die Parametrisierung und empirische Ueberpruefung der gewaehlten statistischen Modellformulierungen entstammen zum einen Stammanalysen von Untersuchungsbaeumen, zum anderen handelst es sich um meteorologische Messreihen monatlicher Werte von Niederschlag und Lufttemperatur aus dem Untersuchungsgebiet, die der Deutsche Wetterdienst zur Verfuegung gestellt hat. Die an den Zielen der Untersuchung ausgerichtete Aufbereitung der meteorologischen Messreihen zu klimatologischen Beobachtungsreihen beinhaltet die Ueberpruefung der Homogenitaet sowie die raeumliche Interpolation der Klimadaten. Aus den monatlichen Beobachtungswerten von Niederschlag und Lufttemperatur wurden aggregierte Klimaindexwerte auf der Basis meteorologischer Wirkungskomplexe abgeleitet. Die potentielle Evapotranspiration und die klimatische Wasserbilanz stellen die klimatischen Elemente des Wasserhaushalts dar, die als Eingangsgroessen fuer das Klima-Zuwachs Modell verwendet wurden. Die Standardisierung der Radialzuwachsreihen wurde auf der Basis des Stochastischen Trendmodells mit Kalman Filter Schaetzung durchgefuehrt. Abschliessend wurden die daraus resultierenden Radialzuwachsindexreihen zu Radialzuwachschronologien verdichtet. Die nach der Wasserkapazitaet des Standorts und nach dem Baumalter stratifizierten Radialzuwachschronologien wurden anhand numerischer und graphischer Verfahren verglichen. Dabei zeigte sich, dass die Chronologien der Baeume von Standorten mit geringerer Wasserkapazitaet eine groessere Erhaltungsneigung aufweisen als die Vergleichschronologien der Baeume von Standorten mit hoeherer Wasserkapazitaet. Die Erhaltungsneigung ist in den Chronologien aus Brusthoehe staerker ausgepraegt als in den Chronologien aus 11.4m Schafthoehe. Spezifische mittelfristige Schwankungen in den Radialzuwachschronologien aus Brusthoehe sind jedoch gleichermassen in den korrespondierenden Chronologien aus der groesseren Schafthoehe enthalten. Anhand der Ergebnisse der Hauptkomponentenanalyse der stratifizierten Radialzuwachschronologien konnte jedoch gezeigt werden, dass der Altersfaktor einen signifikant groesseren Anteil der gemeinsamen Varianz erklaert als der mit der Wasserkapazitaet des Standorts korrespondierende Faktor. Das gemeinsame Klimasignal ist in den Chronologien der ueber 120jaehrigen Baeumen staerker ausgepraegt als in den Chronologien der juengeren Baeume und in den Chronologien aus 11.4m Schafthoehe nur geringfuegig schwaecher ausgepraegt als in den Chronologien aus Brusthoehe. Als Verfahren zur Auswahl relevanter Klimavariablen wurde die Kreuzkorrelationsanalyse angewendet. Die Ergebnisse wurden mit denen der Response Function Ana...