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P4 - Baumphysiologie (Wasserhaushalt)

Der Wasserhaushalt von Buchen und interagierender Vegetation in buchendominierten Wäldern - Institut für Forstbotanik und Baumphysiologie, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg.

Drei intensiv miteinander verknüpfte - aber dennoch unabhängige Ansätze [a) Xylemfluß-Messungen, b) Analyse und Modellierung von stabilen Isotopensignaturen, c) hydrodynamisches Modellierungssystem PLATHO/Expert-N] - werden angewendet, um den Wasserhaushalt von Buchen und gemeinsam vorkommenden Arten auf unterschiedlichen zeitlichen Skalenebenen auf dem Niveau der ganzen Pflanze zu charakterisieren. Der Fluß von Wasser durch die Pflanzen und die Verteilung der Wasseraufnahme zwischen unterschiedlichen Arten werden modelliert und zusätzlich mit Hilfe von Xylemflußmessungen, dem Wasserdampfaustausch auf Blattebene und der Analyse von δ18O und δ2H in potentiellen Wasserquellen und im Xylemwasser experimentell bestimmt. Mit Hilfe der Bestimmung von Δ18O, Δ2H und δ13C in verschiedenen Pools der organischen Substanz, wird die Reaktion der stomatären Leitfähigkeit (gs) und der Transpiration (T) auf variierende Umweltbedingungen charakterisiert. Zusätzlich werden die Isotopensignaturen verwendet, um gs und T mit Hilfe prozeß-orientierter Modelle voraussagen zu können. Basierend auf dem Modell-Syste, Expert-N und dem funktional-strukturellen Pflanzenwachstumsmodell PLATHO wird im Rahmen des Projekts ein hydrodynamisches Modell auf Baumebene für die Buche entwickelt. Dieses Modell wird eingesetzt, um den Wasserhaushalt des Systems "Boden-Pflanze-Atmosphäre" zu simulieren. Hierbei werden die Auswirkungen von Mykorrhizierung auf die Wasseraufnahme aus dem Boden berücksichtigt. Das baumbezogene Modell wird als Teilmodul in das ökosysmtembezogene Modell inkorporiert. Sowohl der Isotopenansatz als auch das hydrodynamische Modell werden an drei unterschiedlichen Standorten kalibriert und validiert. Zusätzlich werden die beiden Ansätze an weiteren Standorten gegeneinander validiert (Cross-Validation).

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