Die biophysikalische Steuerung der Kohlenstoffbilanz in einem Fichtenbestand im Solling:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Göttingen
Forschungszentrum Waldökosysteme
2001
|
| Schriftenreihe: | Berichte des Forschungszentrums Waldökosysteme
Reihe A ; 173 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zugl.: Göttingen, Univ., Habil.-Schr., 2001 |
| Beschreibung: | 209 S. graph. Darst. |
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|---|---|
| adam_text | Titel: Die biophysikalische Steuerung der Kohlenstoffbilanz in einem Fichtenbestand im Solling
Autor: Ibrom, Andreas
Jahr: 2001
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung.................................................................................................................................1
1.1 Bktklimatologie als Teilwissenschaft der Ökosystemforschung________________________1
12 Der Kohlenstofihaushalt von Wäldern__________________________________________7
1.2.1 Der Kohlenstoffhaushalt aus der Sicht der Ökosystemforschung................................8
1.2.1.1 Betrachtungen des CXVGaswechsels auf den verschiedenen Maßstabsebenen
eines Ökosystems....................................................................................................11
1.2.2 Der bauminterne Kohlenstoffhaushalt......................................................................19
1.2.3 Der Kohlenstoffhaushalt aus der Sicht der aktuellen Klimaforschung......................21
2 Messungen turbulenter CO2-, H2O- und Energieflüsse über einem Fichtenalibestand im
Solling....................................................................................................................................27
2.1 Die Eddy-Korrelationsmethode________________........_...________________________28
2.1.1 Die turbulente Flussgleichung..................................................................................28
2.1.2 Ein CO2-H2O-Eddy-Korrelationsgerät fiir den Langzeiteinsatz................................32
2.1.3 Datenverarbeitung und Korrekturen.........................................................................34
2.1.4 Zusammenfassung...................................................................................................62
2.2 Der Fichtenbestand Fl im Solling_____________________________________________63
2.2.1 Lage, Klima, Boden und Vegetation........................................................................63
2.2.2 Bekannte Ergebnisse zum Kohlenstoffhaushalt der Fichtenprobefläche Fl..............66
23 Ergebnisse zur Beurteilung der Fiausibilität der Flussmessungen ..H....„...M...»...*...„.....„....... 71
2.3.1 Quellgebiete der Eddy-Korrelationsmessung am Turm............................................71
2.3.2 Statistische Eigenschaften der Zeitreihen.................................................................78
2.3.3 Schließung der Energiebilanz...................................................................................80
2.3.4 Zusammenfassung zur Plausibilität der Flussmessungen..........................................96
3 Aufteilung der Energieströme zwischen dem Fichtenwald und der Atmosphäre...................97
4 COt-Büanamtersuchungen.................................................................................................104
4.1 Langzeitbeobachtungen der atmosphärischen CO2-B0anz des Fichtenbestandes________104
4.1.1 Saisonalität der CO2-Flüsse über dem Fichtenbestand............................................107
4.1.2 Jahresbilanzen des NEE.........................................................................................113
4.1.3 Aufteilung des NEE in Respiration und Photosynthese..........................................114
4.1.4 Steuerung der Bestandesphotosynthese durch Witterungsparameter.......................118
42 Komponenten der COj-Bnanz._______________________________________________141
4.2.1 Modellierung der Photosynthese............................................................................142
4.2.1.1 Gaswechselmessungen auf Zweigebene.................................................................144
4.2.1.2 Verteilung der physiologischen Blattparameter im Kronenraum (Scaling).............149
4.2.1.3 Beschreibung der Baumstrukturen.........................................................................152
4.2.1.4 Strahlungsverteilung..............................................................................................154
4.2.1.5 Modellsimulationen...............................................................................................155
4.2.2 Respiration............................................................................................................164
4.2.2.1 Messungen der CO2-Bilanz des Waldbodens.........................................................164
4.2.3 Gegenüberstellung der Komponenten der CCh-Bilanz mit den CO2-
Flussmessungen auf Bestandesebene.....................................................................168
5 Komponenten des Kohlenstoffhaushalts des Fichtenbestandes...........................................171
5.1 Kohlenstoffiestlegung im Stammwachstum............................................................................. 171
5.2 Gegenüberstellung der CO2-Bilanz mit den Vorratsänderungen organischen Kohlenstoffs
im Fichtenwaldskoystem............................................................................................... 173
6 Zusammenfassung...............................................................................................................185
7 Literaturverzeichnis.............................................................................................................195
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1-1: Allgemeines Schema der Verkoppehing von funktionalen Organismengruppen und
abiotischen Komponenten eines Ökosystems über Stoffkreisläufe............................................5
Abb. 1-2: Umwandlung zwischen CO2 und organischem Kohlenstoff (Kohlenhydrate) in
Photosynthese und Respiration.................................................................................................9
Abb. 1-3: Widerstandsanalogismus des atmosphärischen Transports inerter Spurenstoffe (z.B.
CO2, Erläuterungen siehe Text)..............................................................................................19
Abb. 1-4: Jährliche globale COrTransporte in Gt-C gemittelt über die Periode 1980-1989
Fehlerangaben als geschätzte 90% Konfidenzintervalle (Schimel et al. 1996 und Enquete-
Kommission 1990). Von den 120 Gt durch Photosynthese assimilierten CO2 wird etwa die
Hälfte gleich wieder veratmet. Der bei Weitem größte Teil des restlichen Kohlenstoffs
gelangt durch heterotrophe Respiration wieder in die Atmosphäre.........................................23
Abb. 2-1: Schematischer Aufbau des Eddy-Korrelationsgerätes für CO2 und Wasserdampf des
Instituts für Bioklimatologie (MZ und RZ: Mess- und Referenzzelle)....................................33
Abb. 2-2: Spektrale Dämpfungsfunktionen für die Varianz der CO2-Konzentration
(Erläuterungen siehe Tab. 2-2)...............................................................................................40
Abb. 2-3: Spektrale Dämpfungsfunktionen der Windgeschwindigkeitsmessung mit zwei
verschiedenen Sondenköpfen (u = 4 m/s)...............................................................................40
Abb. 2-4: Spektrale Dämpfungsfunktion für Kovarianzen von der Vertikalwindgeschwindigkeit,
w, mit der CCh-Konzentration (USA-1).................................................................................41
Abb. 2-5: Gemittelte, zeitversatzkorrigierte Kospektren von CO2 und Wasserdampf (a: Spektrum
einer Stunde, b: hochfrequenter Ausschnitt, nach Berechnungen von Blank 2000).................43
Abb. 2-6: Wirkung der Berücksichtigung des Zeitversatzes auf die Kovarianzen von CO2, a, und
H2O, b nach Daten von Blank 2000........................................................................................44
Abb. 2-7: Sondenköpfe des USAT-3, a, und des USA-1 mit Zentralstange, b.(Fotos: Firma
Metek)...................................................................................................................................45
Abb. 2-8: Vergleichsmessungen mit zwei Ultraschallanemometern (links USAT-3, rechts Gill,
Foto: Matthias Falk)...............................................................................................................46
Abb. 2-9: Vergleich von mit zwei verschiedenen Ultraschallanemometern gemessenen
Standardabweichungen der Vertikalwindgeschwindigkeit (N=793) über dem Fichtenbestand
Fl im Solling (in Klammern Standardfehler der Regressionsparameter).................................47
Abb. 2-10: Beispiele von Häufigkeitsverteilungen der Vertikalwinkel, 0, in unterschiedlichen
Windgeschwindigkeitsklassen (0:0-1, 2: 1-3, 4: 3-5: 8:7-9 [m/s]) aus 2 Vi Wochen
Messungen mit dem USA-1 im Aug. 1996. (Gros 1998, Richter 1998)..................................49
Abb. 2-11: Kumulative Kovarianz des kinematischen Wärmeflusses (3.8.96,10-11 Uhr) geordnet
nach vertikalen Anströmwinkeln (0, nach oben positiv).........................................................50
Abb. 2-12: Relationen der Windgeschwindigkeitsbeträge, die mit zwei verschiedenen
Ultraschallanemometern gemessen wurden, in Abhängigkeit vom vertikalen
Anströmwinkel, 0, für Windgeschwindigkeiten zwischen 1 und 3 m/s (Fehlerbalken stehen
für den Standardfchler der Relation in jeder Klasse, Richter 1998).........................................52
Abb. 2-13: Differenzen zwischen der Sollwindgeschwindigkeit und den mit dem USA-1
(Aufsicht von oben, vgL Abb. 2-8) gemessenen Werten bei verschiedenen azimutalen und
vertikalen Anströmungen im Windkanal des Meteorologischen Instituts der Universität
Hamburg (u=7 m/s, Messungen der Firma Metek, 3D- Grafik nach Richter 1998)................53
Abb. 2-14: Reduktion der Vertikalwindfluktuation eines westlich vom Turm angebrachten
Ultraschallanemometers durch den Messturm in Abhängigkeit von der Windrichtung. Die
Korrektur gilt nur für Windrichtungen 220°.........................................................................55
Abb. 2-15: Generelle Reduktion des Betrages der vertikalen Kovarianz durch
Koordinatentransformation um den Vertikalwinkel 6 (w = 0 und v = 0,
Wc raUrt Wc vertippt).............................................................................................................58
Abb. 2-16: Schritte der Datennachbearbeitung (Post-Processing)...................................................60
Abb. 2-17: Lage und Umgebung der Fichten-Probefläche Fl. Der gestrichelte Kreis hat einen
Durchmesser von 200 m (Luftbild der NFV, 1992, aus Laubach et aL 1994)..........................65
Abb. 2-18: lD-Abhängigkeiten zwischen dem Beitrag einer homogenen Quelle zu einer
Impulsflussmessung in 39m Höhe und der horizontalen Entfernung zum Messturm auf der
Probefläche Fl (neutrale Schichtung, zo=2,5m, d=22,7m, nach Laubach et al. 1994).............72
Abb. 2-19: Gegenüberstellung der über dem Fichtenbestand gemessenen Stabilitätsfunktion
(Morgenstern 1997) mit Beschreibungen aus der Literatur.....................................................74
Abb. 2-20: Mediane der maximalen Quellgebietsentfernung für die Flussmessung in 39 m über
dem Fl-Bestand im Sommer 1997 (berechnet nach Wilson und Swaters 1991)......................76
Abb. 2-21: Abhängigkeit der maximalen Quellgebietsentfernung von der atmosphärischen
Schichtung.............................................................................................................................76
Abb. 2-22: Relative Häufigkeiten der maximalen Quellgebietsausdehnung im Sommer 1997 in
% (a: tagsüber, 6-18Uhr, b: nachts, 18-6 Uhr, Modell nach Wilson und Swaters 1991, der
Pfeil kennzeichnet den Messturm, weitere Erläuterungen im Text)........................................77
Abb. 2-23: Beziehungen der Ergebnisse des Instationaritätstests zur 30-Minuten-Kovarianz am
Beispiel des Fühlbaren Wärmestroms (gestrichelte Linien Mitte: Steigung der Regression
zwischen 5-Minuten- und 30-Minuten-Kovarianz und Intervall von ±30%)...........................79
Abb. 2-24: Absolutbeträge der langwelligen Netto-Strahlung, die mit einem jeweils versetzt um
180° gedrehtem Pyrradiometer gemessen wurden..................................................................81
Abb. 2-25: Simulierte Stammtemperaturen in einem Fichtenstamm mit 18 cm Radius als
Antwort auf eine harmonische Schwingung der Lufttemperatur (Erläuterungen siehe Text)...85
Abb. 2-26: Gemessene, a, und simulierte, b, Temperaturen in einem Buchenstamm im Sommer
(r = 43.2 cm, Daten von Gries 1998)......................................................................................86
Abb. 2-27: Volumenanteile von Stammsegmenten bestimmter Radiusklassen, Ar = 0.02 m, nach
photogrammetrischen Daten von Gaffrey (1998)....................................................................88
Abb. 2-28: Beziehungen zwischen der turbulent transportierten und der verfügbaren Energie in
verschiedenen Jahren (Regressionslinie durchgezogen, l:l-Linie gestrichelt).........................90
Abb. 2-29: Abhängigkeiten der Energiebilanzschließung von der atmosphärischen Schichtung.
Links: Parameter si (lineare Regression), rechts: Parameter S2 (lineare Regression durch den
Ursprung). Die Balken repräsentieren den Standardfehler des Regressionsparameters, die
Werte sind nach den Klassenmedianen der meteorologischen Variable aufgetragen. In jeder
Klasse waren ca. 670 Beobachtungen enthalten......................................................................93
Abb. 2-30: Abhängigkeiten der Energiebilanzschließung von der
Schubspannungsgeschwindigkeit (Erläuterungen siehe Abb. 2-29)........................................94
Abb. 3-1: Verhältnisse von Strahhingsbilanz und Globalstrahlung, mittlere jahreszeitliche
Tagesgänge des Jahres 1998...................................................................................................98
Abb. 3-2: Mittlere Tagesgänge der Energiebilanzkomponenten für vier Jahreszeiten im Jahr
1998......................................................................................................................................99
Abb. 3-3: Gemittelte tageszeitliche Verläufe der Bowen-Verhältnisse zu verschiedenen
Jahreszeiten im Jahr 1998....................................................................................................100
Abb. 3-4: Gemittelte tageszeitliche Verläufe von Leitfähigkeiten für Wasserdampf und
Lufttemperaturen für das Jahr 1998......................................................................................102
Abb. 4-1: Zeitreihe des Netto-CC 2-Austauschs, NEE, des Fichtenbestandes im Juni 1997 (nach
oben positiv)........................................................................................................................104
Abb. 4-2: Zeitreihe des Netto-CCfe-Austauschs, der Änderungsrate der CC 2-Speicherung in der
Bestandesluft und des biotischen CC 2-Flusses des Fichtenbestandes im Juni 1997 (nach
oben positiv)........................................................................................................................105
Abb. 4-3: Tageszeitliche Verläufe des biotischen CC^-Flusses, NBF, und einiger
Witterungsparameter............................................................................................................106
Abb. 4-4: Tageszeitliche und saisonale Variation des NEE. Die gestrichelte Linie kennzeichnet
den Nettofluss 0...................................................................................................................108
Abb. 4-5: Tagessummen der CQ2-Aufnahme im Jahr 1997 und gleitendes Mittel über 30 Tage... 109
Abb. 4-6: Monatssummen und -mittehverte des NEE, der Globalstrahlung ,G, und der
Lufttemperaturen.................................................................................................................112
Abb. 4-7: Beziehung zwischen nächtlicher Ökosystemrespiration, RE, und der nächtlichen
mittleren Lufttemperatur, a: nächtliche Mittelwerte, b: Werte nach der Lufttemperatur
klassifiziert..........................................................................................................................115
Abb. 4-8: Aus Eddy-Korrelationsdaten berechnete monatliche Brutto-Photosynthese- und
Ökosystemrespirationsraten des Fl-Bestandes.....................................................................116
Abb. 4-9: Normierte 2D- Häufigkeitsverteilungen von Globalstrahlung (G) und
Wasserdampfsättigungsdefizit (VPD) mit der Lufttemperatur (T). Die innere Linie
kennzeichnet eine relative Dichte von 1. Außerhalb der äußeren Linie (Dichte 0,01) lagen
praktisch keine Messwerte. Die Klassifizierung der Flächen durch die Schattierung des
Diagramms ist nicht-linear (weitere Erläuterungen im Text)................................................122
Abb. 4-10: Simulierte Brutto-Photosyntheseraten im Variabelenraum..........................................128
Abb. 4-11: Simulierte Netto-Photosynthese auf Zweigebene in Abhängigkeit der stomatären
Leitfähigkeit unter verschiedenen PAR-Flussdichten (T=15°C, Mode llsünulation mit
Parametern aus eigenen Gaswechselmessungen an Fichtenzweigen aus der Sonnenkrone). ..129
Abb. 4-12: Simulierte Strahlungsverteilung im Fichtenbestand Fl bei verschiedenen
Sonnenwinkeln, ( , bei klarem und bedecktem Himmel (Panfyorov (2000) auf der Basis der
3D-Baumstrukturen von Kurth und Sloboda (1999), vgL Kap. 4.2.1.3..................................131
Abb. 4-13: Modellierte Strahlungsabhängigkeit der Brutto-Photosynthese bei verschiedenen
Anteilen direkter Strahlung, fj„ bezogen auf eine Lufttemperatur von 15 °C (die
gestrichelten Linien stellen die Extrapolation der Regressionsfunktionen auf nicht
bemessene Bereiche des Variabelenraums dar)....................................................................132
Abb. 4-14: Anfangssteigung der Beziehung zwischen der Brutto-Photosynthese und der
Globalstrahlung (absolut), et , in Abhängigkeit vom Anteil der diffusen Strahlung.
Fehlerbalken geben den Standardfehler des Regressionsparameters an.................................133
Abb. 4-15: Strahlungsabhängigkeit der Brutto-Photosynthese bei verschiedenen Anteilen direkter
Strahlung, fb, normiert auf 15 °C..........................................................................................134
Abb. 4-16: Vergleich der mit drei verschiedenen empirischen Modellansätzen simulierten mit
den monatlichen gemessenen Brutto-Photosyntheseraten (GPR(G,T): nur Strahlungs- und
Temperaturabhängigkeit, GPR(G,T,VPD): zusätzlich mit VPD-Abhängigkeit, GPR(G, T,
4): Strahlungs- und Temperaturabhängigkeit nach fe klassifiziert).......................................137
Abb. 4-17: Einzeleffekte und Gesamteffekt der Wetterelemente Globalstrahlung, Lufttemperatur
und VPD auf die simulierten Brutto-Photosyntheseraten (empirisches Modell
GPR(G,T,VPD))..................................................................................................................139
Abb. 4-18: Variabilität von Gaswechselparametern im Kronenraum eines Fichtenaitbestandes:
a-d: Auf 15°C normierte Parameter des Photosynthesemodells für 20 Fichtenzweige
unterschiedlicher Schattenadaptation, e: maximale Stomatäre Leitfähigkeiten. (Die Balken
geben die Standardabweichungen der Einzelmessungen an).................................................146
Abb. 4-19: Beziehung zwischen dem flächenbezogenen Blattstickstoffgehalt und der mittleren,
relativen, lokalen PAR-Flussdichte......................................................................................150
Abb. 4-20: Der Modellausschnitt des Fl-Bestands in der MAESTRA Simulation (die
unterstrichenen Baumnummern waren Zielbäume der Simulation zum Modellvergleich,
s.u.).....................................................................................................................................154
Abb. 4-21: Vergleich der aus den Flussraten der Eddy-Korrelation bestimmten Brutto-
Photosyntheseraten mit den Simulationsergebnissen zweier Modelle: a) simple PS model, b)
MAESTRA..........................................................................................................................156
Abb. 4-22: Gemessene und modellierte mittlere monatliche Tagesgänge der Brutto-
Photosyntheserate und der PAR-Absorption des Fichtenbestandes im Juli 1997...................156
Abb. 4-23: Gemittelte auf die Grundfläche bezogene Gaswechselraten von Kronenbereichen, die
nach der relativen PAR-Flussdichte stratifiziert wurden im Juli 1997. Die Einteilung in
Kronenbereiche erfolgte in Anlehnung an Fuchs et al. (1977). Von oben nach unten: die
obere und untere Sonnenkrone, die obere und untere Schattenkrone und die
Übergangskrone, Aufnahme positiv (Simulation mit dem simple PS model)........................158
Abb. 4-24: Mittelwerte der Netto-Photosyntheserate und der absorbierten PAR-Flussdichte auf
Baumebene (Simulation mit MAESTRA)............................................................................161
Abb. 4-25: Beziehung der von Einzelbäumen absorbierten PAR zur ihrer Blattfläche (Simulation
mit MAESTRA)..................................................................................................................161
Abb. 4-26: Beziehung zwischen dem Stammwachstum 1997 und der mittleren Netto-
Photosyntheserate einzelner Bäume im Juli 1997.................................................................163
Abb. 4-27: Jahreszeitlicher Verlauf der CC 2-Emission des Bodens der Fl-Fläche........................166
Abb. 4-28: Temperaturabhängigkeit der monatlichen Bodenatmungsraten. Die durchgezogene
schwarze Linie repräsentiert das Temperaturmodell aus allen Monatswerten, auf das sich
die angegebene Gleichung bezieht. Die gestrichelten Linien verbinden die Monatsraten in
bestimmten Temperaturniveaus und damit auch saisonale Temperaturabhängigkeiten..........166
Abb. 4-29: Gemittelte Tagesgänge verschiedener CO^-Flüsse im Juli 1997 auf verschiedenen
Skalen (nach oben positiv). Die Flussraten sind direkt untereinander vergleichbar, da sie
alle auf die Grundfläche bezogen sind. Die Angaben basieren zum Teil auf
unveröffentlichten Temperaturabhängigkeiten der Respiration, die von Gries für diese
Analyse zur Verfügung gestellt wurden. Die Simulation des Blattgaswechsels erfolgte mit
dem simple PS modeL..........................................................................................................169
Abb. 5-1: Verlauf der Kohlenstoffspeicherung in den Stämmen des Fl-Bestandes.......................172
Abb. 5-2: Schema der absoluten jährlichen Kohlenstoffflüsse und Vorratsänderungen in g-C/m2
im Fichtenbestand Fl. Die kursiven Angaben sind geschätzte Genauigkeitsbereiche (vgl.
Tab. 5-2., R: Respiration, H: heterotrophe-, L: Streuproduktion, AC:
Kohlenstoffvorratsänderung, B: Bilanz, Indices: E: Ökosystem, c: oberirdischer Bestand, r:
Wurzeta, s: Boden)..............................................................................................................179
Abb. 5-3: Wie in Abb. 5-2, jedoch wurden vier COz-Flussraten innerhalb des geschätzten
Fehlerbereiches so verändert, dass alle Bilanzen geschlossen wurden. Die unterstrichenen
Größen wurden verändert, andere Größen veränderten sich dadurch mittelbar (vgl. Abb. 5-
3).........................................................................................................................................182
Tabellenverzeichnis
Tab. 1-1: Zusammenhänge zwischen Begriffen des CQrHaushalts und CQrTransporten auf
Ökosystemebene (nach oben positiv).....................................................................................11
Tab. 1-2: Austauscheigenschaften in der atmosphärischen Grenzschicht (nach Monteith und
Unsworth 1990).....................................................................................................................18
Tab. 2-1: Messgrößen, die mit dem Messprogramm Eddy95 aufgezeichnet wurden.......................36
Tab. 2-2: Cut-off-Frequenzen für Varianzen, bzw. Kovarianzen der einzelnen Komponenten des
Eddy-Korrelationsgerätes.......................................................................................................39
Tab. 2-3: Einige Eigenschaften des Windkanals des Meteorologischen Instituts der Universität
Hamburg................................................................................................................................45
Tab. 2-4: Effekte der Sondenkopfkorrekturen auf verschiedene Turbulenzgrößen in der
atmosphärischen Grenzschicht über Wald..............................................................................54
Tab. 2-5: Effekte einzelner Korrekturschritte auf die Kovarianzen in % am Beispiel von
Messungen im Solling im Juli 1997.......................................................................................62
Tab. 2-6: Kenndaten des Baumbestandes der Fichtenfläche Fl im Solling, bezogen auf das Jahr
1990......................................................................................................................................64
Tab. 2-7: Kohtenstoffvorräte und Flüsse im Fichtenbestand Fl (1967-77) berechnet aus
Trockenmassen mit einem angenommenen Kohlenstoffgehalt von 50% (Daten aus
Eüenberg et aL 1986).............................................................................................................67
Tab. 2-8: Physikalische Eigenschaften des Bodens der Fichtenfläche Fl........................................83
Tab. 2-9: Physikalische Eigenschaftendes oberirdischen Fichtenbestandes Fl im Jahr 1995.........83
Tab. 2-10: Parameter des Filtennodells für die Fichtenfläche Fl....................................................89
Tab. 4-1: Lage und Dauer der CCVAufnabmeperioden und relevante Wetterdaten (Index 30:
gleitende 30 Tagemittel, T: Luft-, BT: Bodentemperaturen in 5 cm Tiefe)...........................109
Tab. 4-2: Gemessene und korrigierte jährliche COs-Aufnahmeraten des Fichtenbestandes und
Witterungsparameter für das ganze Jahr und für die Periode der Netto-CCVAufnahme
(fehlende oder ausgeschlossene Werte wurden auf der Basis von mittleren monatlichen
Tagesgänge interpoliert, Erläuterungen siehe Text)..............................................................113
Tab. 4-3: Jahressummen der Kohlenstoffflüsse des Fichtenbestandes..........................................117
Tab. 4-4: Methodische Fragestellungen und Regressionsansätze zu ihrer Beantwortung..............124
Tab. 4-5: Parameter der Regression von Brutto-Photosynthese mit Wetterelementen...................126
Tab. 4-6: Werterszenarien zur Quantifizierung von Witterungseffekten auf die Brutto-
Photosynthese......................................................................................................................139
Tab. 4-7: Prozentuale Einschränkung der Brutto-Photosynthese durch Wetter und einzelne
Wetterelemente in der Vegetationsperiode (April bis Oktober)............................................140
Tab. 4-8: Protokoll der Gaswechselmessungen............................................................................145
Tab. 4-9: Parameter der Temperaturabhängigkeit der maximalen Carboxylierungsrate, Vcma, und
der maximalen RUBP-Regenerationsrate, Vd^ (vgl. auch Tab. 4-11).................................147
Tab. 4-10: Parameter des Leitfähigkeitsmodells...........................................................................149
Tab. 4-11: Parameter der linearen Beziehung zwischen den standardisierten
Photosyntheseparametern und dem Blattstickstoffgehah (a, Steigung, b, Achsenabschnitt,
SE, Standardfehler des Regressionsparameters, n=20).........................................................150
Tab. 4-12: Parameter der normierten ß-Funktionen zur Beschreibung Blattflächendichte-
Verteilung in den Fichtenkronen..........................................................................................153
Tab. 4-13: Kumulierte Beiträge bestimmter Kronenbereiche zu den CO2-Flüssen und der PAR-
Absorption der Fichtenkronen (Angaben jeweils für die untere Grenze, die Begriffe
„untere und „obere können auch als „innere und „äußere verstanden werden)...............159
Tab. 4-14: Tagessummen von gemessenen und simulierten CO^-Flussraten im Fichtenbestand Fl
im Sommer 1997, Simulation mit dem simple PS model......................................................170
Tab. 5-1: Jährliche Kohlenstoffvorratsänderungen in den lebenden Stämmen der Probefläche Fl.
Ausscheidende Bäume wurden hier nicht als Verluste berücksichtigt...................................173
Tab. 5-2: Jährliche Kohlenstoffflüsse im Fichtenbestand Fl im Jahr 1997 und deren geschätzte
systematische Fehler (Relativangaben anteilig vom vermutlich wahren Wert)......................174
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