Belastung der Wälder mit gasförmigen Luftschadstoffen: Studie zur Beurteilung der Luftqualität an Waldstandorten des forstlichen Umweltmonitoring in den Jahren 2002 und 2003 ; Bericht
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German English |
| Veröffentlicht: |
Berlin
BMELV
2007
|
| Ausgabe: | Stand: Juli 2007 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zsfassung in engl. Sprache Zsfassung in engl. Sprache |
| Beschreibung: | 130 S. zahlr. graph. Darst., Kt. |
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
0 SUMMARY: IMPACT BY AIRBORNE POLLUTANTS ON FOREST
SITES, A CRITICAL INTERIM REVIEW OF THE MEASURING
PROGRAMME IN FOREST HEALTH MONITORING.........................................11
0.1 Current pollution situation of forests and risks....................................................................................11
0.2 Recommendations for the monitoring of forest sites............................................................................14
0.3 Scope of action for forestry practice....................................................................................................16
1 EINLEITUNG - IMMISSIONSSITUATION...........................................................17
1.1 Europäischer Kontext...........................................................................................................................17
1.2 Etablierung einer Datenbasis zur Immissionssituation in europäischen Wäldern................................18
1.3 Auftraggeber und Zielsetzung..............................................................................................................18
2 MESSPROGRAMM, FLÄCHENCHARAKTERISIERUNG UND
METHODEN ZUR ERMITTLUNG DER SCHADGASBELASTUNG..................19
2.1 Level II-Standorte und Messprogramm............................................................................................... 19
2.2 Methoden zur Ermittlung der Belastung durch bodennahes Ozon. Ammoniak. Stickstoffdioxid
und Schwefeldioxid an den Waldstandorten........................................................................................26
2.2.1 Passivsammlermessungen (PASAM) der Luftschadstoffbelastung (diskontinuierliche
Messungen)..........................................................................................................................................27
2.2.2 Kontinuierliche Messungen der Konzentration bodennahen Ozons....................................................28
2.3 Begleitende Ozonschadensdiagnose an Waidbäumen und Waldbodenvegetation an den
Untersuchungsstandorten.....................................................................................................................29
3 OZONBELASTUNGEN...........................................................................................31
3.
Das Schadgas O3.....................................
Vorkommen............................................
Entstehung von troposphärischem Ozon.
Wirkuna von Ozon..................................
.4 Einfluss der Ozonbelastuna auf Wälder.
3.2 Bewertung des Risikos der Ozonbelastung von Waldbäumen..
3.2.1 Das AOT-Konzept....................................................................
3.2.2. Das MPOC-Konzept.................................................................
3.2.3 Das „Fluss-Konzepf: die stomatäre Ozonaufnahme (AFst).....
3.2.4 Schwellen- und Richtwerte für Ozon........................................
3.3 Messergebnisse - Ozon.....................................................................................................................
3.3.1 Mittlere Ozonkonzentrationen aus Passivsammler-Messunaen...........................................................39
3.4 Vergleichende Bewertung von Passivsammler- und kontinuierlichen Ozonmessungen an vier
ausgewählten Messstationen................................................................................................................45
3.4.1 Vergleich von PASAM-Messdaten mit Ergebnissen kontinuierlich registrierender Messgeräte
am Beispiel-Standort des Integrated Monitoring: Forellenbach im Bay. Wald (FORE-IM)................45
3.4.2 Bewertung nach AOT40......................................................................................................................47
3.4.3 Risikoabschätzung nach MPOC...........................................................................................................49
3.4.4 Bewertung anhand des flussbasierten Critical Levels (CLef)...............................................................56
3.5 Risikoeinschätzung der aktuellen Ozonbelastung für Waldstandorte..................................................61
3.5.1 Diskussion der Bewertungsansätze......................................................................................................62
3.5.2 Ausblick für die Realisierung der Überwachung großer Waldgebiete.................................................66
4 BELASTUNG DURCH STICKSTOFFVERBINDUNGEN (AMMONIAK,
STICKSTOFFDIOXID).............................................................................................67
4.1 Die Schadgase Ammoniak (NH3) und Stickstoffdioxid (NO2)............................................................67
4.1.1 Eigenschaften.......................................................................................................................................67
4.1.2 Entstehung und Vorkommen................................................................................................................67
4.1.3 Direkte Wirkung der Schadgase aufpflanzen......................................................................................68
4.1.4 Indirekte Wirkung durch Deposition in das Ökosystem......................................................................68
4.1.5 Wirkung auf Ökosysteme.....................................................................................................................69
4.1.6 Einfluss auf Wälder..............................................................................................................................70
4.1.7 Immissionssituation..............................................................................................................................70
4.1.8 Schwellenwerte für Ammoniak und Stickstoffdioxid und Critical Loads für die
Stickstoffdeposition..............................................................................................................................71
4.2 Messergebnisse - Stickstoffverbindungen...........................................................................................73
4.2.1 Mittlere Ammoniakkonzentrationen aus Passivsammler-Messungen an Level II-
Waldstandorten in Deutschland...........................................................................................................73
4.2.2 Mittlere Stickstoffdioxidkonzentrationen aus Passivsammler-Messungen an Level II-
Waldstandorten in Deutschland...........................................................................................................75
4.3 Stickstoffeinträge über den Bestandesniederschlag auf den Boden.....................................................79
4.3.1 Einträge von Gesamtstickstoff, Ammonium- und Nitrat-Stickstoff über den
Bestandesniederschiag.........................................................................................................................79
4.3.2 Einfluss der Baumarten auf den Stickstoffeintrag und den Stickstoffaustrag mit dem
Bodensickervvasser...............................................................................................................................83
4.4 Risikoeinschätzung der aktuellen Belastungssituation durch Stickstoffverbindungen für
Waldstandorte......................................................................................................................................87
4.4.1 Vergleich der Ergebnisse mit Grenz- und Richtwerten und Schadensrisiko........................................87
4.4.2 Konsequenzen für die Überwachung zum Schutz großer Waldgebiete...............................................88
5 SCHWEFELDIOXIDBELASTUNG.........................................................................89
5.1 Das Schadgas SO;................................................................................................................................89
5.1.1 Eigenschaften.......................................................................................................................................89
5.1.2 Entstehung............................................................................................................................................89
5.1.3 Wirkung auf Ökosysteme.....................................................................................................................89
5.1.4 Einfluss auf Wälder..............................................................................................................................90
5.1.5 Schwellenwerte für Schwefeldioxid und Critical Loads für die Schwefeldeposition..........................91
5.2 Messergebnisse- Schwefeldioxid........................................................................................................92
5.2.1 Mittlere Schwefeldioxidkonzentrationen aus Passivsammler-Messungen...........................................92
5.2.2 Schwefeleinträge über den Bestandesniederschlag auf den Boden......................................................97
5
5.2.3 Einfluss der Baumanen auf den Schwefeleintrag und die Konzentration im
Bodensickerwasseraustrag...................................................................................................................99
5.3 Risikoeinschätzung der aktuellen Belastungssituation durch Schwefelverbindungen für
Waldstandorte.................................................................................................................................... 102
5.3.1 Vergleich der Ergebnisse mit Grenz- und Richtwerten und Schadensrisiko...................................... 102
5.3.2 Konsequenzen für die Überwachung zum Schutz großer Waldgebiete.............................................103
6 ZUSAMMENFASSUNG - DIE SCHADGASBELASTUNGEN AN
WALDSTANDORTEN, EINE KRITISCHE ZWISCHENBILANZ DES
MESSPROGRAMMS IM FORSTLICHEN UMWELTMONITORING...............103
6.1 Aktuelle Belastungssituation der Wälder und Risiken.......................................................................104
6.2 Empfehlungen für die Überwachung von Waldstandorten................................................................ 106
6.3 Handlungsspielraum der forstlichen Praxis........................................................................................108
7 LITERATUR...........................................................................................................110
ANHANG...............................................................................................................................119
A) MONATLICHE INTEGRIERTE OZONKONZENTRATIONEN AUS
PASAM AN DEN UNTERSUCHTEN LEVEL II-WALDSTANDORTEN
FÜR DIE JAHRE 2002 UND 2003.........................................................................121
B) JAHRESVERLÄUFE DER OZONKONZENTRATION 2002 UND 2003
UND KORRELATIONEN DER PASAM-WERTE MIT DEN
KONTINUIERLICH GEMESSENEN OZONKONZENTRATIONEN.................122
C) INFORMATIONEN ZUR MODELLIERUNG DES OZONFLUSSES.................126
Tabellenverzeichnis
Tabelle 2.1: Messparameter, -frequenz und -intensität auf Level II-Flächen des Intensive Monitoring
Programms von ICP Forests .........................................................................•..................................19
Tabelle 2.2 Charakteristik^ der für die Studie ausgewählten Level II-Flächen..................................................21
Tabelle 2.3: Technische Spezifikation und Angaben zur Messgenauigkeit der verwendeten IVL PASAM
auf der Basis monatlicher Exposition .............................................................................................27
Tabelle 2.4: Kurzcharakterisierung der Untersuchungsflächen zur kontinuierlichen Ozonmessung,.................29
Tabelle 3.1: Empfindlichkeits-Klassen für Baumarten basierend auf der Beeinflussung des Zuwachses
durch Ozon .....................................................................................................................................33
Tabelle 3.2: Maximal erlaubte Ozonkonzentrationen (MPOC) am Kronendach zum Schutz europäischer
Laub- und Nadelbaumarten ............................................................................................................36
Tabelle 3.3: Richtwerte für Ozon in der Luft. Critical Level (CLec) für Waldbäume (UNECE 2004,
Richtlinien 80/779/EWG, 85/203/EWG, 92/72/EWG); Provisorischer Grenzwert der
UNECE für CLef (UNECE 2004); 33. BImSchV (BImSchV 2004) bzw. geltende EU-
Richtlinien (Richtlinie 2002/3/EG) für Informations-Alarm-, Ziel- und Langfristzielwerte
für Mensch und Vegetation.............................................................................................................38
Tabelle 3.4: Prozentuale Abweichung (Mittelwert, Standardabweichung) der MPOC-Werte für die
Aggregation auf 30, 60, 90, 180 Tage bei Verwendung von kontinuierlichen
Ozonkonzentrationen (errechnet 4-Wochen-Mittelungs-Basis) im Vergleich zu monatlich
integrierten PASAM-Daten (Monatsmittel)....................................................................................54
Tabelle 3.5: Mittlere monatliche Ozonkonzentration (Ozon, ug m J), Globalstrahlung (GS, W m :),
relative Luftfeuchte (RH, %), Lufttemperatur (LT, °C), und Dampfdruckdefizit der Luft
(vpd, kPa) am Kronendach an den Messstationen ROTH, FORE-IM und STECH in den
Monaten April bis September für das Jahr 2003.............................................................................59
Tabelle 3.6: Informationen zu den drei Ansätzen zur Bewertung der Ozonbelastung AOT40, MPOC und
stomatäre Ozonaufnahme................................................................................................................64
Tabelle 4.1: Critical Levels für die Ammoniak- und Stickstoffdioxidkonzentration (UNECE 2004), und
Leit- und Grenzwerte für die NOx-Konzentration zum Schutz menschlicher Gesundheit der
EU-Richtlinie 1999/30/EG bzw. 22. BImSchV (2002)...................................................................72
Tabelle 4.2: Critical Loads für Stickstoffdeposition (UNECE 2004)..................................................................72
Tabelle 5.1: Schwellenwert für die Schwefeldioxidkonzentration zum Schutz von Ökosystemen.....................91
Tabelle 5.2: Critical Loads für Versauerung von verschiedenen Böden bzw. die Schwefeldeposition
(nach UNECE 2004)........................................................................................................................92
Tabelle A. 1 : Monatliche integrierte Ozonkonzentrationen aus PASAM an den untersuchten Level II-
Waldstandorten für die Jahre 2002 und 2003................................................................................121
Tabelle C.l: Vorgehendweise und Datenaufbereitung zur lokalen Anwendung des EMEP-
Ozonfiussmodells..........................................................................................................................126
Tabelle C.2: Parametrisierung zur lokalen Anwendung des EMEP-Ozonflussmodells.....................................127
Tabelle C.3: Ergebnisse der Ozonflussmodellierung auf Monatsbasis..............................................................128
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 2.1: Lage der für die Studie ausgewählten Flächen in den Bundesländern sowie dort
erhobene Messparameter zur Ermittlung der Schadgasbelastung..............................................20
Abbildung 2.2: Baumarten auf den Untersuchungsflächen in den jeweiligen Höhenlage..................................22
Abbildung 2.3: Niederschlagssummen und mittlere Lufttemperaturen an den Untersuchungsflächen
sortiert von Maximum nach Minimum in den Jahren 2002 und 2003 und Vergleich mit
den langjährigen Mittelwerten...................................................................................................24
Abbildung 2.4: Mittelwert, Standardabweichung, Maximum und Minimum der mittleren monatlichen
Lufttemperatur auf den Untersuchungsflächen in den Jahren 2002 und 2003...........................25
Abbildung 2.5: Mittelwert, Standardabweichung, Maximum und Minimum der mittleren monatlichen
Globalstrahlung auf den Untersuchungsflächen in den Jahren 2002 und 2003 .......................26
Abbildung 3.1 : Zeitreihe der Jahresmittelwerte der Ozonkonzentration für Deutschland seit 1984 (Daten
nach UBA 2004)........................................................................................................................31
Abbildung 3.2: Jahresgang der mittleren monatlichen Ozonkonzentrationen aus
Passivsammlermessungen für alle untersuchten Level II-Standorte (dünne bunte Linien)
in den Jahren 2002 und 2003.....................................................................................................39
Abbildung 3.3: Maxima Minima, Mittelwerte, Standardabweichung der mittleren monatlichen
Ozonkonzentrationen aus Passivsammiermessungen für alle untersuchten Level II-
Standorte in den Jahren 2002 und 2003 im Jahresgang.............................................................40
Abbildung 3.4: Jahres- und Vegetationsperiodenmittelwerte der Ozonkonzentrationen (aus PASAM)
auf den Untersuchungsflächen in den Jahren 2002 und 2003....................................................41
Abbildung 3.5: Vegetationsperiodenmittelwerte. Standardabweichung und Monatsmaxima der
Ozonkonzentration (aus PASAM) auf den Untersuchungsflächen im Jahr 2002......................41
Abbildung 3.6: Vegetationsperiodenmittelwerte. Standardabweichung und Monatsmaxima der
Ozonkonzentration (aus PASAM) auf den Untersuchungsflächen im Jahr 2003......................42
Abbildung 3.7: Vegetationsperiodenmittelwerte der Ozonkonzentration auf den L ntersuchungsfiächen
geordnet nach der Höhenlage ü. NN für die Jahre 2002 und 2003............................................43
Abbildung 3.8: Ozonbelastungen in den Jahren 2002 und 2003 für die Untersuchungsflächen
(Mittelwerte Sommermonate Juni-August aus PASAM)...........................................................44
Abbildung 3.9: Verlauf der Ozonkonzentrationen (Stunden-, Tagesmittehverte. Maxima) und monatlich
integrierte PASAM-Daten an der Messstation Forellenbach (FORE-IM) im Bay. Wald
für das Jahr 2004........................................................................................................................46
Abbildung 3.10: Korrelation von monatlich integrierten PASAM-Ozonkonzentrationen mit zeitgleichen
Mittelwerten aus kontinuierlichen Messungen am Messturm Forellenbach (FORE-IM)
Bay. Wald für den Zeitraum August 2003 bis April 2005.........................................................46
Abbildung 3.11: AOT40 Verlauf [ppb.h] an den ausgewählten Messstationen im Vergleich während des
Zeitraumes Mai bis September für das Jahr 2003 berechnet für mittlere Bestandeshöhe..........47
Abbildung 3.12: Ozondosis basierend auf AOT40 [ppb.h] an den ausgewählten Messstationen während
einer Vegetationsperiode...........................................................................................................48
Abbildung 3.13: MPOC-Werte für die kontinuierlichen Messstationen ROTH und SICK in Nordrhein-
Westfalen. STECH in Brandenburg und FORE-IM in Bayern für die Jahre 2002 und
2003 (aus Stundenmittelwerten kontinuierlicher Messungen ermittelt)....................................49
Abbildung 3.14: MPOC-Werte (120- und 180-Tagewerte) aus monatlich integrierten PASAM an den
Level II-Standorten für Fichten- (Tannen-), Kiefern-, Buchen- und Eichenbestände a)
für das Jahr 2002........................................................................................................................51
Abbildung 3.15: MPOC-Werte für die kontinuierlichen Messstationen ROTH und SICK in Nordrhein-
Westfalen, STECH in Brandenburg und FORE-IM in Bayern für die Jahre 2002 und
2003 jeweils auf 1-Wochenbasis und auf 4-Wochenbasis berechnet.........................................52
Abbildung 3.16: MPOC-Werte aus Stundenmittelwerten und 4-Wochenmittelwerten (errechnet aus
kontinuierlich erhobenen Ozonkonzentrationen) im Vergleich zu monatlich integrierten
PASAM-Daten an den vier Beispiel-Messstationen für die Jahre 2002, 2003 und 2004..........55
Abbildung 3.17: Kumulative Ozondeposition an den Messstationen FORE-IM, ROTH und STECH für
den Zeitraum Mai bis September im Jahr 2003 im Vergleich...................................................57
Abbildung 3.18: Kumulative stomatäre Ozonaufhahme für den Bestand (COUcanopy) an den
Messstationen FORE-IM, ROTH und STECH für den Zeitraum Mai bis September im
Jahr 2003 im Vergleich..............................................................................................................57
Abbildung 3.19: Kumulative stomatäre Ozonaufnahme für sonnenlichtexponierte Belaubung
(COUsunlitleaves) an den Messstationen FORE-IM, ROTH und STECH für den
Zeitraum Mai bis September im Jahr 2003 im Vergleich..........................................................58
Abbildung 3.20: Mittlere stündliche stomatäre Leitfähigkeit für Ozon an den Messstationen ROTH,
FORE-IM und STECH im Monat Juli 2003..............................................................................59
Abbildung 3.21: Prozentuale stomatäre Leitfähigkeit gsto (% zu maximaler stomatärer Leitfähigkeit
gmax) für die sonnenexponierte Belaubung im Kronendach an den Messstationen
ROTH, FORE-IM und STECH in den Monaten Mai bis September für das Jahr 2003............60
Abbildung 3.22: Kumulativer stomatärer Ozonfluss ab einem angenommenen Schwellenwert für die
Entgiftungskapazität von Waldbäumen von 1,6 nmol m-2 PLA s-1 (AFstl,6:
accumulated stomatal flux above a flux threshold of 1,6 nmol m-2 PLA s-1) für die
sonnenexponierte Belaubung am Kronendach an den Messstationen ROTH, FORE-IM
und STECH in den Monaten Mai bis September für das Jahr 2003..........................................60
Abbildung 4.1: Maxima/Minima, Mittelwerte, Standardabweichung der mittleren monatlichen
Ammoniakkonzentrationen aus Passivsammlermessungen für alle untersuchten Level
11-Standorte in den Jahren 2002 und 2003 im Jahresgang.........................................................74
Abbildung 4.2: Jahresmittelwerte, Standardabweichung und Maxima der Ammoniakkonzentrationen
(aus 4-wöchiger PASAM-Exposition) auf den Untersuchungsflächen für die Jahre 2002
und 2003....................................................................................................................................74
Abbildung 4.3: Maxima/Minima. Mittelwerte, Standardabweichung der mittleren monatlichen
Stickstoffdioxidkonzentrationen aus Passivsammlermessungen fur alle untersuchten
Level O-Standorte in den Jahren 2002 und 2003 im Jahresgang...............................................75
Abbildung 4.4: Jahresmittelwerte, Standardabweichung und Maxima der
Stickstoffdioxidkonzentrationen (aus PASAM) auf den Untersuchungsflächen für die
Jahre 2002 und 2003..................................................................................................................76
Abbildung 4.5: Ammoniakbelastung in den Jahren 2002 und 2003 für die Untersuchungsflächen
(Jahresmittelwerte aus PASAM)................................................................................................77
Abbildung 4.6: Stickstoffdioxidbelastung in den Jahren 2002 und 2003 für die Untersuchungsflächen
(Jahresmittelwerte aus PASAM)................................................................................................78
Abbildung 4.7: Zeitreihe der Jahresmittelwerte der Stickstoffdioxidkonzentration an 34 UBA-
Messstationen (Daten nach UBA)..............................................................................................79
Abbildung 4.8: Jahrswerte fur die Stickstoffeinträge (NH4-N+NO3-N) aus dem Bestandesniederschlag
(Säulen) und Jahresmittelvverte der Ammoniak- und Stickstoffdioxidkonzentration
(Symbole) auf den Untersuchungsflächen für das Jahr 2002.....................................................81
Abbildung 4.9: Jahrswerte für die Stickstoffeinträge (NH4-N^NO3-N) aus dem Bestandesniederschlag
(Säulen) und Jahresmittelvverte der Ammoniak- und Stickstoffdioxidkonzentration
(Symbole) auf den Untersuchungsflächen für das Jahr 2003.....................................................81
Abbildung 4.10: Korrelation der Ammoniak-Stickstoffkonzentration [u.g m-3] mit dem Ammonium-
Stickstoffeintrag [kg ha-la-1] im Bestandesniederschlag im L ntersuchungszeitraum
2002 und 2003...........................................................................................................................82
Abbildung 4.11: Korrelation der Stickstoffdioxid-Stickstoffkonzentration [ug m-3] mit dem Nitrat-
Stickstoffeintrag [kg ha-la-1] im Bestandesniederschlag im L ntersuchungszeitraum
2002 und 2003: Jahresmittelwerte der Untersuchungsflächen, Datenbeschriftung:
Flächen mit Extremwerten Flächennummer (Jahr)....................................................................82
Abbildung 4.12: Mittelwerte und Standardabweichung der Stickstoffeinträge über den
Bestandesniederschlag abhängig von der Hauptbaumart auf den untersuchten
Standorten in den Jahren 2002 und 2003...................................................................................85
Abbildung 4.13: Nitratkonzentration im Bodensickerwasser unterhalb des Hauptvvurzelraums in
Abhängigkeit von der Hauptbaumart auf den untersuchten Standorten in den beiden
Untersuchungsjahren (Mittelwerte)...........................................................................................85
Abbildung 4.14: Stickstoffeintrag aus dem Bestandesniederschlag und Nitrat-Stickstoffkonzentration im
Bodensickerwasser unterhalb des Hauptwurzelraums in Abhängigkeit von der
Hauptbaumart auf den untersuchten Standorten in den beiden Untersuchungsjahren
2002 und 2003...........................................................................................................................86
Abbildung 5.1: Minima/Maxima, Mittelwerte, Standardabweichung der mittleren monatlichen
Schwefeldioxidkonzentrationen aus Passivsammlermessungen für alle untersuchten
Level II-Standorte in den Jahren 2002 und 2003 im Jahresgang...............................................93
Abbildung 5.2: Jahresmittelwerte. Standardabweichung und Monatsmaxima der
Schwefeldioxidkonzentration (aus PASAM) auf den Untersuchungsflächen für die Jahre
2002 und 2003...........................................................................................................................94
Abbildung 5.3: Winterhalbjahres-Mittelwerte (Okt. - März), Standardabvveichung und Monatsmaxima
der Schwefeldioxidkonzentration (aus PASAM) auf den Untersuchungsflächen für die
Jahre 2002 und 2003...............................................................................~.................................94
Abbildung 5.4: Schwefeldioxidbelastung in den Jahren 2002 und 2003 für die Untersuchungsflächen ...........95
Abbildung 5.5: Zeitreihe der Jahresmittelwerte der Schvvefeidioxidkonzentration an 33 LBA-
Messstationen (Daten nach LBA)..............................................................................................96
Abbildung 5.6: Jahrsvverte für die Schwefeleinträge (SO4-S) aus dem Bestandesniederschlag (Säulen)
und Jahresmittelwerte der Schvvefeidioxidkonzentration (Symbole) auf den
Untersuchungsflächen für das Jahr 2002...................................................................................97
Abbildung 5.7: Jahrswerte für die Schwefeleinträge (SO4-S) aus dem Bestandesniederschlag und
Jahresmittelvverte der Schvvefeidioxidkonzentration (Symbole) auf den
L ntersuchungsflächen für das Jahr 2003...................................................................................98
Abbildung 5.8: Korrelation der Schvvefeldioxid-Schvvefelkonzentration [ug m~°] mit dem Sulfat-
Schvvefeleintrag [kg ha a~ ] (Bestandesniederschlag) im L ntersuchungszeitraum 2002
und 2003........ .....~..................................................~.............................~................................98
Abbildung 5.9: Mittelwerte und Standardabvveichung der Schwefeleinträge (Sulfat-S) über den
Bestandesniederschlag abhängig von der Hauptbaumart auf den untersuchten
Standorten in den Jahren 2002 und 2003.................................................................................100
10
Abbildung 5.10: Sulfatkonzentration im Bodensickerwasser unterhalb des Hauptwurzelraums in
Abhängigkeit von der Hauptbaumart auf den untersuchten Standorten in den beiden
Untersuchungsjahren (Mittelwerte).........................................................................................100
Abbildung 5.11: Schwefeleintrag (Sulfat-S) aus dem Bestandesniederschlag und Sulfat-
Schwefelkonzentration im Bodensickerwasser unterhalb des Hauptwurzelraums in
Abhängigkeit von der Hauptbaumart auf den untersuchten Standorten in den beiden
Untersuchungsjahren 2002 und 2003 (Mittelwerte).................................................................101
Abbildung B.l: Verlauf der Ozonkonzentrationen (Stunden-, Tagesmittelwerte, Maxima) an der
Messstation ROTH in NW (Rothaargebirge) (675 m ü. NN) für das Jahr 2002 und 2003......122
Abbildung B.2: Verlauf der Ozonkonzentrationen (Stunden-, Tagesmittelwerte, Maxima) an der
Messstation SICK in NW (Marl-Sickingmühle) (75 m ü. NN) für das Jahr 2002 und
2003.........................................................................................................................................123
Abbildung B.3: Korrelation von monatlich integrierten PASAM-Ergebnissen mit zeitgleichen
Mittelwerten aus kontinuierlichen Messungen der Ozonkonzentration an den
Messstationen ROTH (506) und SICK (503) in NW (675 bzw. 75 m ü. NN) fur die
Jahre 2002 und 2003................................................................................................................124
Abbildung B.4: Verlauf der Ozonkonzentrationen (Tagesmittelwerte) und monatlich integrierte
PASAM-Daten an der Messstation STECH in BB (Stechlinsee) (125 m ü. NN) fflr das
Jahr 2003..................................................................................................................................125
Abbildung B.5: Korrelation von monatlich integrierten PASAM-Ergebnissen mit zeitgleichen
Mittelwerten aus kontinuierlichen Messungen der Ozonkonzentration an der
Messstationen STECH (1204) in BB (125 m ü. NN) fur das Jahr 2003..................................125
Abbildung C.l: Verlauf von stomatärer Leitfähigkeit, stomatärem Fluss und Leitfähigkeit für
sonnenexponierte Belaubung und Ozonkonzentration (Tagesmittelwerte) an den
Standorten FORE, ROTH und STECH im Zeitraum Mai bis September 2003.......................129
Abbildung C.2: Zusammenhang der stomatären Leitfähigkeit und des stomatären Flusses für
sonnenexponierte Belaubung (Tagesmittelwerte) an den Standorten FORE, ROTH und
STECH im Zeitraum Mai bis September 2003;.......................................................................130
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Inhaltsverzeichnis
0 SUMMARY: IMPACT BY AIRBORNE POLLUTANTS ON FOREST
SITES, A CRITICAL INTERIM REVIEW OF THE MEASURING
PROGRAMME IN FOREST HEALTH MONITORING.11
0.1 Current pollution situation of forests and risks.11
0.2 Recommendations for the monitoring of forest sites.14
0.3 Scope of action for forestry practice.16
1 EINLEITUNG - IMMISSIONSSITUATION.17
1.1 Europäischer Kontext.17
1.2 Etablierung einer Datenbasis zur Immissionssituation in europäischen Wäldern.18
1.3 Auftraggeber und Zielsetzung.18
2 MESSPROGRAMM, FLÄCHENCHARAKTERISIERUNG UND
METHODEN ZUR ERMITTLUNG DER SCHADGASBELASTUNG.19
2.1 Level II-Standorte und Messprogramm. 19
2.2 Methoden zur Ermittlung der Belastung durch bodennahes Ozon. Ammoniak. Stickstoffdioxid
und Schwefeldioxid an den Waldstandorten.26
2.2.1 Passivsammlermessungen (PASAM) der Luftschadstoffbelastung (diskontinuierliche
Messungen).27
2.2.2 Kontinuierliche Messungen der Konzentration bodennahen Ozons.28
2.3 Begleitende Ozonschadensdiagnose an Waidbäumen und Waldbodenvegetation an den
Untersuchungsstandorten.29
3 OZONBELASTUNGEN.31
3.
Das Schadgas O3.
Vorkommen.
Entstehung von troposphärischem Ozon.
Wirkuna von Ozon.
.4 Einfluss der Ozonbelastuna auf Wälder.
3.2 Bewertung des Risikos der Ozonbelastung von Waldbäumen.
3.2.1 Das AOT-Konzept.
3.2.2. Das MPOC-Konzept.
3.2.3 Das „Fluss-Konzepf: die stomatäre Ozonaufnahme (AFst).
3.2.4 Schwellen- und Richtwerte für Ozon.
3.3 Messergebnisse - Ozon.
3.3.1 Mittlere Ozonkonzentrationen aus Passivsammler-Messunaen.39
3.4 Vergleichende Bewertung von Passivsammler- und kontinuierlichen Ozonmessungen an vier
ausgewählten Messstationen.45
3.4.1 Vergleich von PASAM-Messdaten mit Ergebnissen kontinuierlich registrierender Messgeräte
am Beispiel-Standort des Integrated Monitoring: Forellenbach im Bay. Wald (FORE-IM).45
3.4.2 Bewertung nach AOT40.47
3.4.3 Risikoabschätzung nach MPOC.49
3.4.4 Bewertung anhand des flussbasierten Critical Levels (CLef).56
3.5 Risikoeinschätzung der aktuellen Ozonbelastung für Waldstandorte.61
3.5.1 Diskussion der Bewertungsansätze.62
3.5.2 Ausblick für die Realisierung der Überwachung großer Waldgebiete.66
4 BELASTUNG DURCH STICKSTOFFVERBINDUNGEN (AMMONIAK,
STICKSTOFFDIOXID).67
4.1 Die Schadgase Ammoniak (NH3) und Stickstoffdioxid (NO2).67
4.1.1 Eigenschaften.67
4.1.2 Entstehung und Vorkommen.67
4.1.3 Direkte Wirkung der Schadgase aufpflanzen.68
4.1.4 Indirekte Wirkung durch Deposition in das Ökosystem.68
4.1.5 Wirkung auf Ökosysteme.69
4.1.6 Einfluss auf Wälder.70
4.1.7 Immissionssituation.70
4.1.8 Schwellenwerte für Ammoniak und Stickstoffdioxid und Critical Loads für die
Stickstoffdeposition.71
4.2 Messergebnisse - Stickstoffverbindungen.73
4.2.1 Mittlere Ammoniakkonzentrationen aus Passivsammler-Messungen an Level II-
Waldstandorten in Deutschland.73
4.2.2 Mittlere Stickstoffdioxidkonzentrationen aus Passivsammler-Messungen an Level II-
Waldstandorten in Deutschland.75
4.3 Stickstoffeinträge über den Bestandesniederschlag auf den Boden.79
4.3.1 Einträge von Gesamtstickstoff, Ammonium- und Nitrat-Stickstoff über den
Bestandesniederschiag.79
4.3.2 Einfluss der Baumarten auf den Stickstoffeintrag und den Stickstoffaustrag mit dem
Bodensickervvasser.83
4.4 Risikoeinschätzung der aktuellen Belastungssituation durch Stickstoffverbindungen für
Waldstandorte.87
4.4.1 Vergleich der Ergebnisse mit Grenz- und Richtwerten und Schadensrisiko.87
4.4.2 Konsequenzen für die Überwachung zum Schutz großer Waldgebiete.88
5 SCHWEFELDIOXIDBELASTUNG.89
5.1 Das Schadgas SO;.89
5.1.1 Eigenschaften.89
5.1.2 Entstehung.89
5.1.3 Wirkung auf Ökosysteme.89
5.1.4 Einfluss auf Wälder.90
5.1.5 Schwellenwerte für Schwefeldioxid und Critical Loads für die Schwefeldeposition.91
5.2 Messergebnisse- Schwefeldioxid.92
5.2.1 Mittlere Schwefeldioxidkonzentrationen aus Passivsammler-Messungen.92
5.2.2 Schwefeleinträge über den Bestandesniederschlag auf den Boden.97
5
5.2.3 Einfluss der Baumanen auf den Schwefeleintrag und die Konzentration im
Bodensickerwasseraustrag.99
5.3 Risikoeinschätzung der aktuellen Belastungssituation durch Schwefelverbindungen für
Waldstandorte. 102
5.3.1 Vergleich der Ergebnisse mit Grenz- und Richtwerten und Schadensrisiko. 102
5.3.2 Konsequenzen für die Überwachung zum Schutz großer Waldgebiete.103
6 ZUSAMMENFASSUNG - DIE SCHADGASBELASTUNGEN AN
WALDSTANDORTEN, EINE KRITISCHE ZWISCHENBILANZ DES
MESSPROGRAMMS IM FORSTLICHEN UMWELTMONITORING.103
6.1 Aktuelle Belastungssituation der Wälder und Risiken.104
6.2 Empfehlungen für die Überwachung von Waldstandorten. 106
6.3 Handlungsspielraum der forstlichen Praxis.108
7 LITERATUR.110
ANHANG.119
A) MONATLICHE INTEGRIERTE OZONKONZENTRATIONEN AUS
PASAM AN DEN UNTERSUCHTEN LEVEL II-WALDSTANDORTEN
FÜR DIE JAHRE 2002 UND 2003.121
B) JAHRESVERLÄUFE DER OZONKONZENTRATION 2002 UND 2003
UND KORRELATIONEN DER PASAM-WERTE MIT DEN
KONTINUIERLICH GEMESSENEN OZONKONZENTRATIONEN.122
C) INFORMATIONEN ZUR MODELLIERUNG DES OZONFLUSSES.126
Tabellenverzeichnis
Tabelle 2.1: Messparameter, -frequenz und -intensität auf Level II-Flächen des Intensive Monitoring
Programms von ICP Forests .•.19
Tabelle 2.2 Charakteristik^ der für die Studie ausgewählten Level II-Flächen.21
Tabelle 2.3: Technische Spezifikation und Angaben zur Messgenauigkeit der verwendeten IVL PASAM
auf der Basis monatlicher Exposition .27
Tabelle 2.4: Kurzcharakterisierung der Untersuchungsflächen zur kontinuierlichen Ozonmessung,.29
Tabelle 3.1: Empfindlichkeits-Klassen für Baumarten basierend auf der Beeinflussung des Zuwachses
durch Ozon .33
Tabelle 3.2: Maximal erlaubte Ozonkonzentrationen (MPOC) am Kronendach zum Schutz europäischer
Laub- und Nadelbaumarten .36
Tabelle 3.3: Richtwerte für Ozon in der Luft. Critical Level (CLec) für Waldbäume (UNECE 2004,
Richtlinien 80/779/EWG, 85/203/EWG, 92/72/EWG); Provisorischer Grenzwert der
UNECE für CLef (UNECE 2004); 33. BImSchV (BImSchV 2004) bzw. geltende EU-
Richtlinien (Richtlinie 2002/3/EG) für Informations-Alarm-, Ziel- und Langfristzielwerte
für Mensch und Vegetation.38
Tabelle 3.4: Prozentuale Abweichung (Mittelwert, Standardabweichung) der MPOC-Werte für die
Aggregation auf 30, 60, 90, 180 Tage bei Verwendung von kontinuierlichen
Ozonkonzentrationen (errechnet 4-Wochen-Mittelungs-Basis) im Vergleich zu monatlich
integrierten PASAM-Daten (Monatsmittel).54
Tabelle 3.5: Mittlere monatliche Ozonkonzentration (Ozon, ug m"J), Globalstrahlung (GS, W m :),
relative Luftfeuchte (RH, %), Lufttemperatur (LT, °C), und Dampfdruckdefizit der Luft
(vpd, kPa) am Kronendach an den Messstationen ROTH, FORE-IM und STECH in den
Monaten April bis September für das Jahr 2003.59
Tabelle 3.6: Informationen zu den drei Ansätzen zur Bewertung der Ozonbelastung AOT40, MPOC und
stomatäre Ozonaufnahme.64
Tabelle 4.1: Critical Levels für die Ammoniak- und Stickstoffdioxidkonzentration (UNECE 2004), und
Leit- und Grenzwerte für die NOx-Konzentration zum Schutz menschlicher Gesundheit der
EU-Richtlinie 1999/30/EG bzw. 22. BImSchV (2002).72
Tabelle 4.2: Critical Loads für Stickstoffdeposition (UNECE 2004).72
Tabelle 5.1: Schwellenwert für die Schwefeldioxidkonzentration zum Schutz von Ökosystemen.91
Tabelle 5.2: Critical Loads für Versauerung von verschiedenen Böden bzw. die Schwefeldeposition
(nach UNECE 2004).92
Tabelle A. 1 : Monatliche integrierte Ozonkonzentrationen aus PASAM an den untersuchten Level II-
Waldstandorten für die Jahre 2002 und 2003.121
Tabelle C.l: Vorgehendweise und Datenaufbereitung zur lokalen Anwendung des EMEP-
Ozonfiussmodells.126
Tabelle C.2: Parametrisierung zur lokalen Anwendung des EMEP-Ozonflussmodells.127
Tabelle C.3: Ergebnisse der Ozonflussmodellierung auf Monatsbasis.128
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 2.1: Lage der für die Studie ausgewählten Flächen in den Bundesländern sowie dort
erhobene Messparameter zur Ermittlung der Schadgasbelastung.20
Abbildung 2.2: Baumarten auf den Untersuchungsflächen in den jeweiligen Höhenlage.22
Abbildung 2.3: Niederschlagssummen und mittlere Lufttemperaturen an den Untersuchungsflächen
sortiert von Maximum nach Minimum in den Jahren 2002 und 2003 und Vergleich mit
den langjährigen Mittelwerten.24
Abbildung 2.4: Mittelwert, Standardabweichung, Maximum und Minimum der mittleren monatlichen
Lufttemperatur auf den Untersuchungsflächen in den Jahren 2002 und 2003.25
Abbildung 2.5: Mittelwert, Standardabweichung, Maximum und Minimum der mittleren monatlichen
Globalstrahlung auf den Untersuchungsflächen in den Jahren 2002 und 2003 .26
Abbildung 3.1 : Zeitreihe der Jahresmittelwerte der Ozonkonzentration für Deutschland seit 1984 (Daten
nach UBA 2004).31
Abbildung 3.2: Jahresgang der mittleren monatlichen Ozonkonzentrationen aus
Passivsammlermessungen für alle untersuchten Level II-Standorte (dünne bunte Linien)
in den Jahren 2002 und 2003.39
Abbildung 3.3: Maxima'Minima, Mittelwerte, Standardabweichung der mittleren monatlichen
Ozonkonzentrationen aus Passivsammiermessungen für alle untersuchten Level II-
Standorte in den Jahren 2002 und 2003 im Jahresgang.40
Abbildung 3.4: Jahres- und Vegetationsperiodenmittelwerte der Ozonkonzentrationen (aus PASAM)
auf den Untersuchungsflächen in den Jahren 2002 und 2003.41
Abbildung 3.5: Vegetationsperiodenmittelwerte. Standardabweichung und Monatsmaxima der
Ozonkonzentration (aus PASAM) auf den Untersuchungsflächen im Jahr 2002.41
Abbildung 3.6: Vegetationsperiodenmittelwerte. Standardabweichung und Monatsmaxima der
Ozonkonzentration (aus PASAM) auf den Untersuchungsflächen im Jahr 2003.42
Abbildung 3.7: Vegetationsperiodenmittelwerte der Ozonkonzentration auf den L'ntersuchungsfiächen
geordnet nach der Höhenlage ü. NN für die Jahre 2002 und 2003.43
Abbildung 3.8: Ozonbelastungen in den Jahren 2002 und 2003 für die Untersuchungsflächen
(Mittelwerte Sommermonate Juni-August aus PASAM).44
Abbildung 3.9: Verlauf der Ozonkonzentrationen (Stunden-, Tagesmittehverte. Maxima) und monatlich
integrierte PASAM-Daten an der Messstation Forellenbach (FORE-IM) im Bay. Wald
für das Jahr 2004.46
Abbildung 3.10: Korrelation von monatlich integrierten PASAM-Ozonkonzentrationen mit zeitgleichen
Mittelwerten aus kontinuierlichen Messungen am Messturm Forellenbach (FORE-IM)
Bay. Wald für den Zeitraum August 2003 bis April 2005.46
Abbildung 3.11: AOT40 Verlauf [ppb.h] an den ausgewählten Messstationen im Vergleich während des
Zeitraumes Mai bis September für das Jahr 2003 berechnet für mittlere Bestandeshöhe.47
Abbildung 3.12: Ozondosis basierend auf AOT40 [ppb.h] an den ausgewählten Messstationen während
einer Vegetationsperiode.48
Abbildung 3.13: MPOC-Werte für die kontinuierlichen Messstationen ROTH und SICK in Nordrhein-
Westfalen. STECH in Brandenburg und FORE-IM in Bayern für die Jahre 2002 und
2003 (aus Stundenmittelwerten kontinuierlicher Messungen ermittelt).49
Abbildung 3.14: MPOC-Werte (120- und 180-Tagewerte) aus monatlich integrierten PASAM an den
Level II-Standorten für Fichten- (Tannen-), Kiefern-, Buchen- und Eichenbestände a)
für das Jahr 2002.51
Abbildung 3.15: MPOC-Werte für die kontinuierlichen Messstationen ROTH und SICK in Nordrhein-
Westfalen, STECH in Brandenburg und FORE-IM in Bayern für die Jahre 2002 und
2003 jeweils auf 1-Wochenbasis und auf 4-Wochenbasis berechnet.52
Abbildung 3.16: MPOC-Werte aus Stundenmittelwerten und 4-Wochenmittelwerten (errechnet aus
kontinuierlich erhobenen Ozonkonzentrationen) im Vergleich zu monatlich integrierten
PASAM-Daten an den vier Beispiel-Messstationen für die Jahre 2002, 2003 und 2004.55
Abbildung 3.17: Kumulative Ozondeposition an den Messstationen FORE-IM, ROTH und STECH für
den Zeitraum Mai bis September im Jahr 2003 im Vergleich.57
Abbildung 3.18: Kumulative stomatäre Ozonaufhahme für den Bestand (COUcanopy) an den
Messstationen FORE-IM, ROTH und STECH für den Zeitraum Mai bis September im
Jahr 2003 im Vergleich.57
Abbildung 3.19: Kumulative stomatäre Ozonaufnahme für sonnenlichtexponierte Belaubung
(COUsunlitleaves) an den Messstationen FORE-IM, ROTH und STECH für den
Zeitraum Mai bis September im Jahr 2003 im Vergleich.58
Abbildung 3.20: Mittlere stündliche stomatäre Leitfähigkeit für Ozon an den Messstationen ROTH,
FORE-IM und STECH im Monat Juli 2003.59
Abbildung 3.21: Prozentuale stomatäre Leitfähigkeit gsto (% zu maximaler stomatärer Leitfähigkeit
gmax) für die sonnenexponierte Belaubung im Kronendach an den Messstationen
ROTH, FORE-IM und STECH in den Monaten Mai bis September für das Jahr 2003.60
Abbildung 3.22: Kumulativer stomatärer Ozonfluss ab einem angenommenen Schwellenwert für die
Entgiftungskapazität von Waldbäumen von 1,6 nmol m-2 PLA s-1 (AFstl,6:
accumulated stomatal flux above a flux threshold of 1,6 nmol m-2 PLA s-1) für die
sonnenexponierte Belaubung am Kronendach an den Messstationen ROTH, FORE-IM
und STECH in den Monaten Mai bis September für das Jahr 2003.60
Abbildung 4.1: Maxima/Minima, Mittelwerte, Standardabweichung der mittleren monatlichen
Ammoniakkonzentrationen aus Passivsammlermessungen für alle untersuchten Level
11-Standorte in den Jahren 2002 und 2003 im Jahresgang.74
Abbildung 4.2: Jahresmittelwerte, Standardabweichung und Maxima der Ammoniakkonzentrationen
(aus 4-wöchiger PASAM-Exposition) auf den Untersuchungsflächen für die Jahre 2002
und 2003.74
Abbildung 4.3: Maxima/Minima. Mittelwerte, Standardabweichung der mittleren monatlichen
Stickstoffdioxidkonzentrationen aus Passivsammlermessungen fur alle untersuchten
Level O-Standorte in den Jahren 2002 und 2003 im Jahresgang.75
Abbildung 4.4: Jahresmittelwerte, Standardabweichung und Maxima der
Stickstoffdioxidkonzentrationen (aus PASAM) auf den Untersuchungsflächen für die
Jahre 2002 und 2003.76
Abbildung 4.5: Ammoniakbelastung in den Jahren 2002 und 2003 für die Untersuchungsflächen
(Jahresmittelwerte aus PASAM).77
Abbildung 4.6: Stickstoffdioxidbelastung in den Jahren 2002 und 2003 für die Untersuchungsflächen
(Jahresmittelwerte aus PASAM).78
Abbildung 4.7: Zeitreihe der Jahresmittelwerte der Stickstoffdioxidkonzentration an 34 UBA-
Messstationen (Daten nach UBA).79
Abbildung 4.8: Jahrswerte fur die Stickstoffeinträge (NH4-N+NO3-N) aus dem Bestandesniederschlag
(Säulen) und Jahresmittelvverte der Ammoniak- und Stickstoffdioxidkonzentration
(Symbole) auf den Untersuchungsflächen für das Jahr 2002.81
Abbildung 4.9: Jahrswerte für die Stickstoffeinträge (NH4-N^NO3-N) aus dem Bestandesniederschlag
(Säulen) und Jahresmittelvverte der Ammoniak- und Stickstoffdioxidkonzentration
(Symbole) auf den Untersuchungsflächen für das Jahr 2003.81
Abbildung 4.10: Korrelation der Ammoniak-Stickstoffkonzentration [u.g m-3] mit dem Ammonium-
Stickstoffeintrag [kg ha-la-1] im Bestandesniederschlag im L'ntersuchungszeitraum
2002 und 2003.82
Abbildung 4.11: Korrelation der Stickstoffdioxid-Stickstoffkonzentration [ug m-3] mit dem Nitrat-
Stickstoffeintrag [kg ha-la-1] im Bestandesniederschlag im L'ntersuchungszeitraum
2002 und 2003: Jahresmittelwerte der Untersuchungsflächen, Datenbeschriftung:
Flächen mit Extremwerten Flächennummer (Jahr).82
Abbildung 4.12: Mittelwerte und Standardabweichung der Stickstoffeinträge über den
Bestandesniederschlag abhängig von der Hauptbaumart auf den untersuchten
Standorten in den Jahren 2002 und 2003.85
Abbildung 4.13: Nitratkonzentration im Bodensickerwasser unterhalb des Hauptvvurzelraums in
Abhängigkeit von der Hauptbaumart auf den untersuchten Standorten in den beiden
Untersuchungsjahren (Mittelwerte).85
Abbildung 4.14: Stickstoffeintrag aus dem Bestandesniederschlag und Nitrat-Stickstoffkonzentration im
Bodensickerwasser unterhalb des Hauptwurzelraums in Abhängigkeit von der
Hauptbaumart auf den untersuchten Standorten in den beiden Untersuchungsjahren
2002 und 2003.86
Abbildung 5.1: Minima/Maxima, Mittelwerte, Standardabweichung der mittleren monatlichen
Schwefeldioxidkonzentrationen aus Passivsammlermessungen für alle untersuchten
Level II-Standorte in den Jahren 2002 und 2003 im Jahresgang.93
Abbildung 5.2: Jahresmittelwerte. Standardabweichung und Monatsmaxima der
Schwefeldioxidkonzentration (aus PASAM) auf den Untersuchungsflächen für die Jahre
2002 und 2003.94
Abbildung 5.3: Winterhalbjahres-Mittelwerte (Okt. - März), Standardabvveichung und Monatsmaxima
der Schwefeldioxidkonzentration (aus PASAM) auf den Untersuchungsflächen für die
Jahre 2002 und 2003.~.94
Abbildung 5.4: Schwefeldioxidbelastung in den Jahren 2002 und 2003 für die Untersuchungsflächen .95
Abbildung 5.5: Zeitreihe der Jahresmittelwerte der Schvvefeidioxidkonzentration an 33 LBA-
Messstationen (Daten nach LBA).96
Abbildung 5.6: Jahrsvverte für die Schwefeleinträge (SO4-S) aus dem Bestandesniederschlag (Säulen)
und Jahresmittelwerte der Schvvefeidioxidkonzentration (Symbole) auf den
Untersuchungsflächen für das Jahr 2002.97
Abbildung 5.7: Jahrswerte für die Schwefeleinträge (SO4-S) aus dem Bestandesniederschlag und
Jahresmittelvverte der Schvvefeidioxidkonzentration (Symbole) auf den
L'ntersuchungsflächen für das Jahr 2003.98
Abbildung 5.8: Korrelation der Schvvefeldioxid-Schvvefelkonzentration [ug m~°] mit dem Sulfat-
Schvvefeleintrag [kg ha 'a~'] (Bestandesniederschlag) im L'ntersuchungszeitraum 2002
und 2003.".~.~.~.98
Abbildung 5.9: Mittelwerte und Standardabvveichung der Schwefeleinträge (Sulfat-S) über den
Bestandesniederschlag abhängig von der Hauptbaumart auf den untersuchten
Standorten in den Jahren 2002 und 2003.100
10
Abbildung 5.10: Sulfatkonzentration im Bodensickerwasser unterhalb des Hauptwurzelraums in
Abhängigkeit von der Hauptbaumart auf den untersuchten Standorten in den beiden
Untersuchungsjahren (Mittelwerte).100
Abbildung 5.11: Schwefeleintrag (Sulfat-S) aus dem Bestandesniederschlag und Sulfat-
Schwefelkonzentration im Bodensickerwasser unterhalb des Hauptwurzelraums in
Abhängigkeit von der Hauptbaumart auf den untersuchten Standorten in den beiden
Untersuchungsjahren 2002 und 2003 (Mittelwerte).101
Abbildung B.l: Verlauf der Ozonkonzentrationen (Stunden-, Tagesmittelwerte, Maxima) an der
Messstation ROTH in NW (Rothaargebirge) (675 m ü. NN) für das Jahr 2002 und 2003.122
Abbildung B.2: Verlauf der Ozonkonzentrationen (Stunden-, Tagesmittelwerte, Maxima) an der
Messstation SICK in NW (Marl-Sickingmühle) (75 m ü. NN) für das Jahr 2002 und
2003.123
Abbildung B.3: Korrelation von monatlich integrierten PASAM-Ergebnissen mit zeitgleichen
Mittelwerten aus kontinuierlichen Messungen der Ozonkonzentration an den
Messstationen ROTH (506) und SICK (503) in NW (675 bzw. 75 m ü. NN) fur die
Jahre 2002 und 2003.124
Abbildung B.4: Verlauf der Ozonkonzentrationen (Tagesmittelwerte) und monatlich integrierte
PASAM-Daten an der Messstation STECH in BB (Stechlinsee) (125 m ü. NN) fflr das
Jahr 2003.125
Abbildung B.5: Korrelation von monatlich integrierten PASAM-Ergebnissen mit zeitgleichen
Mittelwerten aus kontinuierlichen Messungen der Ozonkonzentration an der
Messstationen STECH (1204) in BB (125 m ü. NN) fur das Jahr 2003.125
Abbildung C.l: Verlauf von stomatärer Leitfähigkeit, stomatärem Fluss und Leitfähigkeit für
sonnenexponierte Belaubung und Ozonkonzentration (Tagesmittelwerte) an den
Standorten FORE, ROTH und STECH im Zeitraum Mai bis September 2003.129
Abbildung C.2: Zusammenhang der stomatären Leitfähigkeit und des stomatären Flusses für
sonnenexponierte Belaubung (Tagesmittelwerte) an den Standorten FORE, ROTH und
STECH im Zeitraum Mai bis September 2003;.130 |
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