Zur Beurteilung der Niederschlags- und Temperaturverhältnisse während der Meßjahre 1981 und 1982 wurden die Aufzeichnungen der SMA-Stationen Herbetswil (Niederschlag) und Langenbruck (Temperatur) verwendet. Die Stationen Herbets-wil und Langenbruck sind 9 bzw. 23 km vom Versuchsstandort im Schitterwald ent-fernt.
Der Vergleich der Monatsniederschläge (Station Herbetswil) mit der Quantilstati-stik (UTTINGER, 1966; Tab. 6) zeigt, daß 1981 nach einem sehr trockenen April die Vegetationsperiode mit einem sehr nassen Mai begann. Der Monat Juni war trocken, Juli und August hingegen normal bis etwas zu naß. Auf den nassen September folgte ein sehr nasser Oktober.
Der April war 1982 wiederum trocken, der Monat Mai normal. Die folgenden zwei Monate waren naß, der August normal bis etwas zu naß. Auf den trockenen September folgte ein nasser Oktober.
Das Jahr 1983 begann mit eher nassen Monaten und einem extrem nassen Mai.
Die Monate der Hauptvegetationszeit Juni, Juli und August waren trocken bis sehr trocken. Der September war naß, die restlichen drei Monate normal.
Tabelle 6 Monatsniederschläge 1981-1983 in mm der SMA-Station Herbetswil
Monat Quantilstatistik 1901-1960 Monatssumme
Januar
Der Vergleich der Monatstemperaturmittel (Station Langenbruck) mit der Quan-tilstatistik (ScHüEPP, 1967) zeigt, daß 1981 der Monat April warm war. Mai bis Juli war die Temperatur normal. Die folgenden drei Monate August bis Oktober waren warm.
Das Jahr 1982 begann mit fünf Monaten normaler Temperatur. Der August war normal bis etwas zu warm. Alle übrigen sechs Monate waren warm (Juni, Oktober, November, Dezember) bis sehr warm (Juli, September). Das Jahr 1983 war geprägt durch den kalten Mai am Anfang der Vegetationsperiode. Darauf folgten die warmen Monate Juni und August und der extrem warme Juli. Der September war normal bis etwas zu warm, der Oktober warm und der November normal bis etwas zu kalt.
711 Niederschlag und Interzeption im Schitterwald
Die Bestandesniederschläge wurden beim Meßblock West durchgehend vom Mai 1981 bis Oktober 1982 gemessen. Parallel dazu wurde mit dem Diem-Regenmesser in 32 m Höhe der Freilandniederschlag gemessen. Des großen Aufwandes wegen konnte nur ein Diem-Regenmesser über dem Bestand installiert werden. Messungen mit nur einem Regenmesser können mit großen Unsicherheiten behaftet sein. Die mit dem einzelnen Diem-Regenmesser ausgeführten Messungen haben im Vergleich zum Totalisator und zu den Diem-Regenmessern am Boden plausible Resultate erge-ben. Von November 1981 bis Februar 1982 sind die Messungen wegen der Schneever-wehung unbrauchbar. Da die Diem-Regenmesser bei Frost zerstört werden, wurde der Niederschlag von November 1981 bis April 1982 mit drei Blechbüchsen beim Meßblock West gemessen; Die Messungen beim Meßblock Ost und am Vorberg (Süd-seite) wurden während dieser Zeit eingestellt. Der Diem-Regenmesser auf dem Baum war nicht frostgefährdet, da das Regenwasser durch einen Schlauch in eine Flasche am Boden floß. Er konnte daher bereits ab März 1982 wieder verwendet werden, als Schneefälle seltener wurden. Der Totalisator, 300 m entfernt in einer Verjüngung stehend, wurde ab Juni 1981 abgelesen. Von Oktober 1981 bis April 1982 erfolgten keine Messungen, da der Totalisator mutwillig zerstört worden war.
Gemäß den monatlichen Meßwerten (Tab. 7) der 6 bzw. 4 Diem-Regenmesser beim Meßblock West bzw. Ost ist die Niederschlagsmenge an beiden Orten gleich groß. Der Vergleich des Diem-Regenmessers in 32 m Höhe mit dem Totalisator, mit welchen der Freilandniederschlag erfaßt wurde, zeigt, daß der Baumregenmesser leicht geringere Niederschlagswerte lieferte: 94-99 Prozent des Totalisators für 1981 und 78-139 Prozent für 1982, ohne die niederschlagsarmen Monate Mai und Septem-ber 89-99 Prozent für 1982 (vermutlich weil der Baumregenmesser über keinen Wind-schutz verfügte). Die 80 m höher gelegene und 4 km entfernte SMA-Station Balm-berg, die in östlicher Verlängerung des Weißensteins auf dem Kamm der ersten Jura-kette liegt, wies sehr ähnliche Werte wie der Baumregenmesser und der Totalisator auf. PFADENHAUER (1973) stellte 1970 für die Nordseite des Weißensteins eine
Abnahme der Regenmenge mit zunehmender Höhe {m ü. M.) in den Monaten Juni bis August fest, im September und Oktober jedoch eine geringe Zunahme. Der Ver-gleich der drei Regenmesser bestätigt diesen Trend auch für 1981 und 1982.
Die monatliche Interzeption inklusive des Stammabflusses, berechnet aus den 6 Diem-Regenmessern beim Meßblock West und dem einzelnen Diem-Regenmesser über dem Bestand, beträgt 12-39 Prozent. Im fast niederschlagsfreien April 1982 trat der höchste gemessene Wert auf, im nassen März 1982 der tiefste. Sowohl im März
MW:
Tabelle 7 Monatsniederschläge und Interzeption Meßblock West ( 6 Diem-Regenmesser)
MO:
Meßblock Ost ( 4 Diem-Regenmesser)
Diem-Regenmesser in 32 m Höhe (Freilandniederschlag) Interzeption (%) Blech-büchsen und der SMA-Stationen
** nicht berechnet, da ungenau
wie auch im April sind die Buchen noch unbelaubt. Der ebenfalls tiefe Wert im Sep-tember 1983 (13 % ) war vermutlich durch einen mit dem Baumregenmesser etwas zu tief gemessenen Freilandniederschlag bedingt als Folge starker Winde im Kronenbe-reich. Alle übrigen Werte lagen zwischen 16 und 23 Prozent. Der Mittelwert der Inter-zeption inkl. Stammabfluß betrug für den Sommer 1981 (Juni-Oktober) 18 Prozent, gleich viel wie 1982 (ebenfalls Juni-Oktober). BRECHTEL, zit. in MITSCHERLICH (1971), gibt als Interzeption für einen llljährigen Buchenbestand 30 Prozent im Som-mer und 34 Prozent im Winter an. Andere Untersuchungen (BRECHTEL, zit. in MIT-SCHERLICH, 1971) ergaben 37 bzw. 36 Prozent. Die Werte im Schitterwald sind somit kleiner, nur 50-60 Prozent der Werte von BRECHTEL. Da der Schitterwald am Unter-suchungsort stark durchforstet und schon ein wenig gelichtet ist, sind die tieferen Werte verständlich.
Der Stammabfluß, der nicht gemessen wurde, ist vom Einzelbaum abhängig, d. h.
unter anderem von der Dimension des Stammes und von der Kronengröße und für die Buche unabhängig vom Alter und am größten von den bei MITSCHERLICH (1971) aufgeführten Baumarten Buche, Eiche, Roteiche, Föhre, Douglasie und Fichte. Der Stammablauf beträgt nach BRECHTEL, zit. in MITSCHERLICH (1971), 13-14 Prozent des Freilandniederschlages, für den Schitterwald mit der lockeren Bestandesstruktur somit 7-8 Prozent. Die wirkliche Interzeption, d. h. ohne Stammabfluß, liegt damit bei 10-11 Prozent des Freilandniederschlages.
712 Niederschlag und Interzeption am Vorberg
Sowohl Bestandes- wie Freilandniederschlag wurden mit je einem Diem-messer bestimmt. Wie bereits besprochen, können Messungen mit nur einem Regen-messer mit größeren Unsicherheiten behaftet sein. Die Bestandesniederschläge am Vorberg (Südseite, Tab. 7) waren gegenüber dem Schitterwald (Nordseite) tiefer. Der 1982 zusätzlich in einer Freifläche aufgestellte Regenmesser zeigte, daß die Interzep-tion (inkl. Stammabfluß) größer war; sie betrug von Juni bis Oktober rund 30 Pro-zent, im trockenen September 42, im niederschlagsreichen Oktober noch 20 Prozent.
Die 200 m höher gelegene und 500 m entfernte Station Nesselboden der SMA weist durchgehend höhere (Freiland-)Niederschläge auf, besonders in niederschlagsarmen Monaten. Dieser Umstand könnte mit der Muldenlage der SMA-Station zusammen-hängen.
72 Bodentemperatur
Die Temperatur des Bodens beeinflußt Wasser- und Lufthaushalt und damit die Wurzelwachstumsgeschwindigkeit, die Aktivität der Bodenlebewesen und die Geschwindigkeit der Verwitterung, der Humifizierung und anderer biologischer und chemischer Vorgänge (SCHEFFER und SCHACHTSCHABEL, 1976).
Gemessen wurde die Bodentemperatur 1981 im Meßblock West an 27 Tagen (17. Juni bis 15. Dezember) und im Meßblock Ost ab 27. Juli an denselben Tagen (18 Messungen). 1982 wurden nur noch sporadisch Messungen durchgeführt.
Die Monatsmittel der 1981 gemessenen Luft- und Bodentemperaturen sind in Tabelle 8 zusammengestellt. Die im Meßblock Ost gemessenen Werte differieren nicht stark von denjenigen des Meßblockes West; sie sind fast durchwegs leicht tiefer.
Im August und September liegt der Grund vermutlich darin, daß im Meßblock Ost der leichter erwärmbare Fels rund einen halben Meter tiefer ansteht, daß also mehr wasserhaltige Feinerde erwärmt werden muß. Im November und Dezember sind die Bodentemperaturen tiefer, weil - im Gegensatz zum Meßblock West mit zwei Zugangsschächten - nur ein Schacht vorhanden war und geheizt wurde.
Durch den Bau der Zugangsschächte und deren Heizung im Winter wurde das Temperaturregime des Bodens verändert. Durch die seitlichen Wände können sich die Temperaturveränderungen schneller in den Boden auswirken. Der Vergleich der im Meßblock West erhaltenen Werte mit den Daten von RICHARD und LüSCHER (1983) zeigt, daß in den Monaten Juni bis August die Temperaturen 0,3-1,9 °C höher sind als im ungestörten Boden. Im September und Oktober wird die Differenz klei-ner (0,2-1,5 °C), in den Monaten November und Dezember jedoch wegen der Hei-zung der Schächte wieder größer (0,5-2,9 °C). Die höchsten Temperaturen bis zur Tiefe 100 cm traten am 6. August auf, in den Tiefen 130 cm und 170 cm am 14. bzw.
19. August. Die Amplitudenverschiebung bis zur Tiefe 100 cm betrug somit weniger als 8 Tage (zwischen dem 6. und 14. August liegt keine Messung vor), in 130 cm und 170 cm Tiefe 8 bzw. 13 Tage. Diese Differenz ist kleiner, als die von VoGELSANGER (1983) festgestellte ( 40 Tage in 190 cm Tiefe) und sicher auch eine Folge der Störung durch die Zugangsschächte. Trotz der leicht höheren Bodentemperatur konnte 1982 kein Unterschied bei der Ausaperung und im Wachstum der Vegetation festgestellt werden.
Messungen 10cm 25130cm 65170cm 105/lOOcm
5 10,2/ - 10,8/ - 10,5/ - 9,9/