Räumliche Variabilität von Böden und Bodeneigenschaften auf dem Landwirtschaftlichen Versuchsgut Frankenforst im Pleiser Hügelland

Abstract

Im Zentrum dieser Arbeit stehen die Böden des Landwirtschaftlichen Versuchsgutes Frankenforst. Ihr Aufbau, ihre Verbreitung und räumliche Variabilität werden beschrieben und untersucht. <br /> Zunächst wurde der Aufbau der Böden getrennt nach Ausgangssubstraten beschrieben und die Verbreitung der Böden und Ausgangssubstrate in Kartenform dargestellt. Anhand der vorgestellten Profile konnte die Bedeutung des Ausgangssubstrats und dessen Schichtung auf die Ausprägung der Böden herausgestellt werden. Vor allem die Korngrößen­­zusammen­setzung und damit gekoppelt eine Vielzahl anderer und vor allem bodenphysikalischer Bodeneigenschaften ist in erster Linie vom Ausgangsgestein abhängig. <br /> Bodenerosion hat auf dem Versuchsgut Frankenforst im Bereich größerer Lössmächtigkeiten zu erheblichen Boden- und Reliefveränderungen geführt. An einem Hangschnitt wurde das Erosionsgeschehen nachgezeichnet und die Hangentwicklung rekonstruiert. <br /> Weiterführend wird die räumliche Variabilität ausgesuchter Bodeneigenschaften untersucht. Bei der Auswahl handelt es sich um einfache Kenngrößen wie die Korngrößenzusammen­setzung und um ökologisch relevante Eigenschaften. Vorher wurden jene bodenbildenden Faktoren identifiziert, die für die räumliche Variabilität auf dem Untersuchungsmaßstab verantwortlich sind. <br /> Untersuchungen zur räumlichen Variabilität von Bodeneigenschaften haben in den letzten Jahren sehr an Bedeutung gewonnen. Geostatistische Verfahren zur Analyse der räumlichen Variabilität wurden entwickelt und im Rahmen von bodenkundlichen Untersuchungen erprobt. Jedoch bleibt das Hauptmanko geostatistischer Analysemethoden, dass dafür eine hohe Datendichte benötigt wird. Die Entwicklung von Methoden zur Regiona­li­sierung, die weniger Daten benötigen, gelangte deshalb in den letzten Jahren zunehmend in den Blickpunkt der bodenkundlichen Forschung. Im Rahmen dieser Arbeit wurde dies erreicht durch die Verwendung von flächenhaft vorliegenden Hilfsvariablen: Reliefparameter wurden aus einem digitalen Höhenmodell abgeleitet, mittels einer Karte der aktuellen Land­nutzung konnte der Einfluss des Menschen quantifiziert werden, und die geologische Karte im Maßstab 1:25.000 diente als Erklärungsvariable zur Berücksichti­gung des Ausgangs­substrates. Getestet und miteinander verglichen wurden neben dem Ordinary Kriging und multiplen Regressionen (MLR), das Residuen Kriging mit den Mittelwert­residuen von Flächeneinheiten und das Regression Kriging mit den Regressionsresiduen aus den MLR. Mit Ausnahme der MLR eignen sich die Verfahren grundsätzlich gut für die Modellierung und Darstellung der räumlichen Variabilität der untersuchten Bodeneigenschaften. Insgesamt schnitt das Ordinary Kriging am besten ab. Dies liegt an der komplexen Geomorphogenese des Untersuchungsgebietes. <br /> Die Nutzung heterogener, qualitativ unterschiedlicher Daten wurde im Rahmen dieser Arbeit getestet. Dabei kam es in der Beispielanwendung zu etwas höheren Fehlern bei der Hinzunahme ungenauerer Daten. Auf der anderen Seite sind die Vorteile dieser Vorgehensweise jedoch sehr groß. Mit der Aufnahme einiger weniger Bodenparameter im Gelände können auf diese Weise zahlreiche Bodeneigenschaften höherer Komplexität berechnet werden.