Die Wasserversorgung der Buchen an den drei Standorten

Regionalklima Trotz der geringen geographischen Distanz von etwa 200 km sind deutliche Unterschiede in der Wasserversorgung der Buchen an den 3 untersuchten Standorten zu erkennen. Dies äußert sich zunächst in den langjährigen Mitteln der Niederschläge, die in den Hochlagen des Sollings über 1000 mm a⁻¹ liegen, während

der Standort Ziegelrodaer Forst im Regenschatten des Harzes nur etwa die Hälfte an Niederschlag erhält. Das Untersuchungsjahr 1998, in dem dieser Standortsvergleich durchgeführt wurde, erwies sich als äußerst kühles regenreiches Jahr, in dem während der Vegetationsperiode 20-30 % mehr Regen fielen als im langjährigen Mittel.

Weiterhin ist die Buche an den 3 untersuchten Standorten einer unterschiedlichen Transpirationsbeanspruchung durch die Atmosphäre ausgesetzt. Das VPD als treiben-de Kraft treiben-der Transpiration wurtreiben-de an treiben-den Standorten in treiben-der Folge Ziegelrodaer Forst

> Lüneburger Heide > Solling kleiner, wobei die Tageshellphasensumme VPD_cumim Ziegelrodaer Forst dasjenige in der kühlen Höhenlage des Sollings etwa um 30 % überstieg. Hierbei muß allerdings beachtet werden, daß die Werte für den Ziegelrodaer Forst nicht oberhalb des Buchen-Eichen-Mischwaldes am Standort auf dem Höhen-zug gemessen wurden, sondern von der 14 km entfernten und etwas tiefer gelegenen DWD-Meßstation in Arternstammen. Oberhalb des Bestandes dürfte das Sättigungs-defizit etwas kleiner sein.

Auffällig war die enge Übereinstimmung der witterungsbedingten Schwankungen im Jahresverlauf an den 3 weit voneinander entfernt liegenden Standorten. Nur an we-nigen Tagen konnte eine Abweichung der relativen zeitlichen Änderung von Strahlung und Sättigungsdefizit zwischen denUntersuchungsflächennachgewiesen werden. Lang-anhaltende Schönwetter- bzw. Regenperioden waren an allen Standorten in gleicher Form ausgeprägt.

Edaphische Unterschiede Neben dem Regionalklima spielen edaphische Un-terschiede zwischen den Standorten eine bedeutende Rolle für die Wasserversorgung der Bäume. So bewirkten niederschlagsarme Perioden im Juli und August 1998 am Standort Solling aufgrund des hohen Feinporenanteils im schluffigen Lehmboden ei-ne sehr rasche Potentialabsenkung trotz hoher Wassergehalte über 25 vol%. Sandbö-den hingegen besitzen eine weitaus geringere Wasserhaltekapazität. Bei Austrocknung des Bodens bleibt das Matrixpotential aufgrund des großen Porenvolumens zunächst über eine gewisse Spanne von Bodenwassergehalten bei hohen Werten, sinkt dann aber durch die rasche Entleerung der Grobporen sehr steil ab (Larcher, 1994). Der Sandbo-den in der Lüneburger Heide entspricht dieser Charakteristik. So bewirkte an diesem Standort die etwa 14-tägige Trockenphase im August des niederschlagsreichen Jah-res 1998 nur eine geringe Abnahme des Bodenwassergehaltes, die mit einer geringen Potentialabsenkung auf etwa -250 hPa verbunden war. Der Boden in der Lüneburger Heide kann also während der gesamten beobachteten Vegetationsperiode als nahezu wassergesättigt angesehen werden.

Der lehmige Sand am Standort Ziegelrodaer Forst ist bezüglich der Korngrößenver-teilung und des Wasserhaltevermögens zwischen dem Sandboden der Lüneburger Hei-de und Hei-dem Hei-deutlich feinkörnigeren schluffigen Lehm im Solling anzusieHei-deln. Dies be-legt auch der Verlauf der Feld-pF-Kurven. Allerdings war im Ziegelrodaer Forst wäh-rend des Untersuchungsjahres eine Dynamik der Bodenfeuchteparameter zu erkennen, die sich deutlich von den andern beiden Standorten unterschied. Bereits in der ersten

niederschlagsärmeren Periode Mitte Juli 1998 sank der Bodenwassergehalt deutlich ab und erreichte erst im September wieder das Niveau vom Sommeranfang. Das Matrix-potential war fast über diesen gesamten Zeitraum zu negativ für die Erfassung mittels Tensiometertechnik, jedoch erlaubt die Beziehung aus den Feld-pF-Kurven eine zu-mindest sehr grobe Abschätzung der Potentiale. Anhand dieser Extrapolation ergeben sich für 30 cm Bodentiefe Matrixpotentiale von etwa -10000 hPa während der zweiten Augusthälfte. In dieser mittleren Tiefe ist also selbst in diesem niederschlagsreichen Jahr eine starke Austrocknung des Bodens zu erkennen. Im Oberboden und in größe-rer Tiefe wurde ergibt diese grobe Abschätzung ein Bodenmatrixpotential von etwa -2000 hPa. Diese Bodenhorizonte trockneten also im Untersuchungsjahr 1998 weit weniger stark aus als in 30 cm Tiefe.

Transpiration der Buche bei unterschiedlicher Wasserversorgung Die anhaltende Bodentrocknis trotz wiederholter Niederschlagsereignisse am Standort Zie-gelrodaer Forst deutet darauf hin, daß dem Boden durch die Baumwurzeln mehr Was-ser entzogen wurde als durch Niederschläge nachgeliefert werden konnte. Im Sol-ling und in der Lüneburger Heide hingegen war in diesem feuchten Jahr kaum eine Absenkung des Bodenwassergehalts aufgrund der Wasserschöpfung durch den Baum-bestand zu erkennen. Daraus ergibt sich die Frage, wie hoch die Transpirationsrate der Buche unter verschiedenen Umweltbedingungen ist und inwieweit sie ihren Was-serverbrauch an das jeweilige Wasserangebot an unterschiedlichen Standorten anpaßt.

Am Standort Ziegelrodaer Forst wurde im Jahr 1996, das bezüglich der Niederschläge und Bodenfeuchtedynamik dem Jahr 1998 vergleichbar war, eine Bestandestranspi-ration von 224 mm a⁻¹ gefunden (Strobel, 1997). Der Einfluß der Bodenwasserver-fügbarkeit erwies sich dabei als erstaunlich gering. Schipka (in Vorber.) beobachtete am Standort Ziegelrodaer Forst mit 207 mm a⁻¹ in der Vegetationsperiode 1999 eine ähnlich hohe Transpirationsrate. Zeitgleiche Messungen ergaben für den Solling einen ähnlich hohen Wert (229 mm a⁻¹), während die Buche in der Lüneburger Heide mit 274 mm a⁻¹ eine deutlich größere Wasserumsatzrate aufwies. Im Ziegelrodaer Forst ist jedoch das Sättigungsdefizit deutlich größer als im Solling. Die Buche scheint also aufgrund mangelhafter Wasserversorgung im Ziegelrodaer Forst ihre Transpirations-rate gegenüber der atmosphärischen Beanspruchung einzuschränken. Dies deckt sich mit den von Schipka (in Vorb.) gemessenen Werten des Blattwasserpotentials, welches im Ziegelrodaer Forst am tiefsten abgesenkt wurde. Im Jahresverlauf änderte sich das Blattwasserpotential an den 3 Standorten in gleicher Weise wie die in der vorliegen-den Arbeit gemessenen Wurzelwasserpotentiale. Ferner konnte Landwehr (1997) eine trockenheitsbedingte Einschränkung des Photosynthesevermögens am Standort Zie-gelrodaer Forst gegenüber der Lüneburger Heide feststellen und sie deutet die hohen LAI sowie die kurze Lebensdauer der Sonnenblätter als Kompensationsmechanismen der Buche für das verminderte Assimilationsvermögen an diesem Standort.