Validierung von Pedotransferfunktionen zur Berechnung von bodenhydrologischen Parametern als Grundlage für die Ermittlung von Kennwerten des Wasserhaushaltes im Rahmen der BZE II.
In vorliegender Studie sollten geeignete PTF zur Berechnung von bodenhydrologischen Parametern für das gesamte Standortspektrum der BZE ermittelt werden. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollte v. a. auch unter Beachtung des Fortpflanzungsfehlers in Wasserhaushaltsmodellen eine konkrete Handlungsempfehlung als Grundlage für die Ermittlung von Kennwerten des Wasserhaushaltes, wie beispielsweise Tiefensickerung, im Rahmen der BZE II erarbeitet werden. Durch eine Vorstratifizierung der BZE I - Datenbank wurden die in der BZE vorkommenden Standortbereiche bestimmt. Ein Großteil der für die Untersuchung notwendigen bodenphysikalischen Messdaten konnte extern bereitgestellt werden. Für Standortbereiche der BZE, für die keine bodenphysikalischen Daten verfügbar waren, wurden die fehlenden Informationen durch eigene Gelände- und Laboruntersuchungen ergänzt. Die in einer weiteren Vorstudie (UDATA 2004) vorausgewählten PTF wurden durch einen Vergleich rechnerisch ermittelter und im Labor gemessener Zielgrößen (FK, nFK, PWP) für Böden bzw. Bodenhorizonte im Erhebungsbereich der BZE validiert. Zur Untersuchung des Fortpflanzungsfehlers von PTF in der Wasserhaushaltsbilanz und hinsichtlich des pflanzenverfügbaren Bodenwassers wurden Testsimulationen mit dem prozessorientierten Richardsmodell Brook90 und dem Speichermodell SIMPEL durchgeführt. Um möglichst alle vorgesehenen PTF in die vergleichende Validierung einbeziehen zu können, wurde aus insgesamt 2421 uns zur Verfügung stehenden Horizonten von Waldböden eine einheitliche Stichprobe von 455 Horizonten gebildet. Bei den diskontinuierlichen PTF für Mineralböden erzielte Teepe KGA nFK die besten Ergebnisse. Bei den kontinuierlichen PTF ist für BZE II - Zwecke die Verwendung von AG Boden pF (diskontinuierlich!) in Verbindung mit dem Fittingprogramm für van-Genuchten-Parameter RETC oder alternativ Wösten klass zu bevorzugen. Alle untersuchten PTF zeigten allerdings Schwächen im Bereich von reinen Sanden und Böden mit TRD <1 g·cm-ß. Für organsiche Böden (ca. 20% der BZE-Horizonte gemäß BZE I - Datenbank) kann nur die Durchschnittskurve von Wösten klass verwendet werden. Hier muss allerdings mit erheblichen Abweichungen gegenüber Laborkennwerten bzw. Labor-pF-Kurven gerechnet werden. Für die Modellierung des Wasserhaushalts von BZE II - Standorten werden außerdem Angaben zur Durchwurzelung der Standorte benötigt. Für BZE-Standorte, auf denen im Rahmen der BZE I Daten zur Durchwurzelung erhoben wurden, können diese Angaben für die Modellierung des Wasserhaushalts verwendet werden. Für BZE-Punkte, für die im Rahmen der BZE I keine Kenndaten zur Durchwurzelung erfasst wurden, sollte dies im Rahmen der BZE II unbedingt nachgeholt werden. Die Untersuchung des Fortpflanzungsfehlers von PTF in Wasserhaushaltsmodellen erfolgte exemplarisch an fünf typischen BZE-Standorten. Diese repräsentierten neben unterschiedlichen Bodeneigenschaften auch unterschiedliche Klimabedingungen und Waldtypen. Die Parametrisierung der Teststandorte mit unterschiedlichen PTF führte zu einer erheblichen Schwankungsbreite der Parameter der Retentionsfunktionen bzw. der Speicherkennwerte FK und PWP.
