Spannungseinträge unter Holzerntemaschinen und Auswirkungen auf bodenphysikalische Parameter:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German English |
| Veröffentlicht: |
Kiel
Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde der Univ. Kiel
2015
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| Schriftenreihe: | Schriftenreihe / Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde, Universität Kiel
107 |
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| adam_text | Titel: Spannungseinträge unter Holzerntemaschinen und Auswirkungen auf bodenphysikalische Parameter
Autor: Riggert, Roland
Jahr: 2015
Inhaltsverzeichnis
I
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung................................................................................................................1
1.1 Zielsetzung.........................................................................................................................9
2 Material und Methoden.......................................................................................10
2.1 Lage, Geologie sowie Böden der Versuchsstandorte.........................................................10
2.2 Eingesetzte Maschinen.....................................................................................................13
2.2.1 Holzemtemaschinen............................................................................................................................13
2.2.2 Sonstige Maschinen............................................................................................................................15
2.2.3 Maschinenmodifikationen...................................................................................................................16
2.3 Methodik..........................................................................................................................17
2.3.1 Versuchsdesign...................................................................................................................................17
2.3.1.1 Versuchsdesign für die Standorte Reinshof, Vaake und Silberbom............................................17
2.3.1.2 Versuchsdesign für den Standort Göttingen................................................................................18
2.3.1.3 Versuchsdesign für den Standort Hasbruch................................................................................18
2.3.1.4 Versuchsdesign für den Standort Lenglern.................................................................................19
2.3.1.5 Versuchsdesign für die Standorte Wiedelah und Wülperode......................................................20
2.3.2 Probenentnahme und Feldmessungen.................................................................................................20
2.3.3 Laboranalytik......................................................................................................................................21
2.3.4 Spannungsmessungen.........................................................................................................................22
2.3.5 Auswertung und Bewertung der Ergebnisse.......................................................................................24
2.3.5.1 Statistische Auswertung..............................................................................................................24
2.3.5.2 Bewertung der bodenphysikalischen Parameter..........................................................................24
2.3.5.3 Bewertung der technischen Befahrbarkeit...................................................................................25
2.3.5.4 Auswertung des Drucksetzungsverhaltens von Setzung und Matrixpotenzial............................26
2.3.5.5 Auswertung mittels linearer Regression......................................................................................27
3 Ergebnisse.............................................................................................................29
3.1 Einzelauswertung der Befahrungsversuche.......................................................................29
3.1.1 Versuchsstandort Reinshof.................................................................................................................29
3.1.1.1 Bodencharakteristika und Maschinenparameter..........................................................................29
3.1.1.2 Auswirkungen der dynamischen Belastung auf bodenphysikalische Parameter.........................30
3.1.1.3 Auswirkungen der dynamischen Belastung auf die technische Befahrbarkeit des Bodens.........31
3.1.2 Versuchsstandort Vaake......................................................................................................................33
3.1.2.1 Bodencharakteristika und Maschinenparameter..........................................................................33
3.1.2.2 Auswirkungen der dynamischen Belastung auf bodenphysikalische Parameter.........................34
3.1.2.3 Auswirkungen der dynamischen Belastung auf die technische Befahrbarkeit des Bodens.........35
Roland Riggert
Inhaltsverzeichnis II
3.1.3 Versuchsstandort Silberbora................................................................................................................37
3.1.3.1 Bodencharakteristika und Maschinenparameter.........................................................................37
3.1.3.2 Auswirkungen der dynamischen Belastung auf bodenphysikalische Parameter.........................38
3.1.3.3 Auswirkungen der dynamischen Belastung auf die technische Befahrbarkeit des Bodens........39
3.1.4 Versuchsstandort Göttingen.................................................................................................................41
3.1.4.1 Bodencharakteristika und Maschinenparameter.........................................................................41
3.1.4.2 Auswirkungen der dynamischen Belastung auf bodenphysikalische Parameter.........................42
3.1.4.3 Auswirkungen der dynamischen Belastung auf die technische Befahrbarkeit des Bodens........44
3.1.5 Versuchsstandort Hasbruch.................................................................................................................47
3.1.5.1 Bodencharakteristika und Maschinenparameter.........................................................................47
3.1.5.2 Auswirkungen der dynamischen Belastung auf bodenphysikalische Parameter.........................48
3.1.5.3 Auswirkungen der dynamischen Belastung auf die technische Befahrbarkeit des Bodens........49
3.1.6 Versuchsstandort Lenglem..................................................................................................................51
3.1.6.1 Bodeneigenschaften und Maschinencharakteristika...................................................................51
3.1.6.2 Auswirkungen der dynamischen Belastung auf bodenphysikalische Parameter........................52
3.1.6.3 Auswirkungen der dynamischen Belastung auf die technische Befahrbarkeit des Bodens........53
3.1.7 V ersuchsstandort W i edelah.................................................................................................................56
3.1.7.1 Bodencharakteristika...................................................................................................................56
3.1.7.2 Auswirkungen der dynamischen Belastung auf bodenphysikalische Parameter.........................56
3.1.8 Versuchsstandort Wülperode...............................................................................................................58
3.1.8.1 Bodencharakteristika...................................................................................................................58
3.1.8.2 Auswirkungen der dynamischen Belastung auf bodenphysikalische Parameter.........................58
3.2 Zusammenfassende Betrachtung der Einzelergebnisse......................................................60
3.2.1 Einfluss eines modernen Holzemtezyklus auf die Bodenstruktur.......................................................60
3.2.1.1 Auswirkungen auf die bodenphysikalischen Parameter..............................................................60
3.2.1.2 Spannungsverteilung der getesteten Maschinen..........................................................................63
3.2.2 Technische Möglichkeiten zur Spannungsreduktion...........................................................................64
3.2.2.1 Auswirkungen der verschiedenen Maßnahmen auf die Bodenstruktur.......................................64
3.2.2.2 Spannungsverteilung der getesteten Maschinen..........................................................................66
3.2.2.3 Versuch zur Bestimmung von extremen Spannungsereignissen.................................................67
3.2.3 Natürliche Möglichkeiten zur Spannungsreduktion............................................................................68
3.2.3.1 Auswirkungen auf die Bodenstruktur.........................................................................................68
3.3 Interaktion verschiedener Bodenparameter untereinander.................................................70
3.3.1 Bedeutung des Matrixpotenzials auf Bodenstabilität...........................................................................70
3.3.1.1 Überfahmngsversuche bei einem Matrixpotenzial von-70 hPa.................................................70
3.3.1.2 Überfahrungsversuche bei einem Matrixpotenzial von -30 hPa.................................................71
3.3.2 Korrelationsanalyse.............................................................................................................................72
3.3.2.1 Auswirkungen von Kontaktflächendruck, Matrixpotenzial und Befahrungsintensität auf
die Spannungseinträge................................................................................................................72
3.3.2.2 Auswirkungen der Textur auf die Spannungseinträge................................................................76
3.3.2.3 Auswirkungen von zunehmenden Werten von oj auf bodenphysikalische Parameter................77
3.3.2.4 Auswirkungen von zunehmenden Vorbelastungswerten auf andere bodenphysikalische
Parameter....................................................................................................................................78
Roland Riggert
Inhaltsverzeichnis _TO
4 Diskussion.............................................................................................................79
4.1 Auswirkungen eines typischen Holzerntezyklus auf die Bodenstruktur.............................79
4.1.1 Spannungseinträge und die Abhängigkeit von externen und internen Bodenfaktoren........................82
4.1.1.1 Auflast/Kontaktflächendruck......................................................................................................86
4.1.1.2 Befahrungsintensität....................................................................................................................88
4.1.1.3 Bodengefüge...............................................................................................................................91
4.1.1.4 Matrixpotenzial...........................................................................................................................93
4.2 Möglichkeiten zur Spannungsreduzierung und nachhaltigeren Nutzung von Böden..........95
4.2.1 Einsatz von Maschinenmodifikationen (Bogiebänder).......................................................................95
4.2.2 Einsatz einer Spezialmaschine............................................................................................................97
4.2.3 Einsatz von kleineren Maschinen.......................................................................................................98
4.2.4 Wurzelarmierung und Reisigauflage.................................................................................................100
5 Fazit.....................................................................................................................102
5.1 Empfehlungen für die Forstpraxis...................................................................................107
6 Zusammenfassung..............................................................................................108
7 Abstract...............................................................................................................110
8 Literaturverzeichnis..........................................................................................111
9 Anhang................................................................................................................135
Roland Riggert
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