Das Mikroklima in den Verjüngungsöffnungen

4.1 Strahlung

4.1. l Zirkumglobalstrahlung (Bellani-Pyranometer)

Die in der Zeitspanne vom 10. Juni bis 14. September 1983 gemessenen Strahlungssummen der Zirkumglobalstrahlung zeigen bedeutende Unter-schiede innerhalb der einzelnen Ver jüngungsöffnung, aber auch zwi sehen den beiden verschieden ausgerichteten Oeffnungen (Abb. 10 und Tab. l).

Die nach SE ausgerichtete Verjüngungsöffnung (Oeffnung SE) erhält bei den gegebenen Bedingungen (Grösse der Oeffnung, NNW-Exposition, 36°

Hangneigung, Horizontverlauf) mehr Sonnenlicht und weist eine stärker differenzierte Strahlungsverteilung auf als die nach SW ausgerichtete Oeffnung (Oeffnung SW). Am stärksten besonnt wird der sonnenzugewandte NE-Rand in der Oeffnung SE. Diese Teilfläche wird in den Monaten Juni und Juli von ca. 11 - 17 h und teilweise sogar bis 19 h von der Sonne beschienen. In dieser Jahreszeit steht die Sonne höher als die Kronen der hangoberha l b stockenden Randbäume und vermag dadurch diese Tei 1-fl äche während 6 bis 8 Stunden zu bescheinen. Die totale Strahlungssumme betrug dort bei der Messstelle Nr. 9 (Abb. 7 und 10) rund 32'000 J/cm2 (10.6. bis 14.9.1983). Eine ähnlich günstige Situation ist bei der gege-benen Exposition ( NNW) für die Oeffnung SW nicht mög 1 i eh. Die bestbe-sonnte Tei 1 fäche befindet sieh dort etwa in der Sch 1 i tzmi tte und ist durch viel Nachmittagssonne charakterisiert. Die totale Strahlungssumme betrug dort um 25'000 J/cm2, rund 75 % der Messstelle Nr. 9. Am ungün-stigsten sind in beiden Oeffnungen die bergseitigen, südwestlichen Rand-zonen. Die Strahlungssumme betrug dort etwa 15'000 J/cm 2, also nur noch rund 45 % der Messstelle Nr. 9. Diese sonnenabgewandten Randflächen befinden sich dauernd im Schatten der angrenzenden Randbäume und erhal-ten kaum je direktes Sonnenlicht. Lediglich der Anteil an diffuser Strahlung ist dort noch wesentlich höher als im angrenzenden Bestandes-innern. Diese ungünstige Randzone ist in der Oeffnung SE flächenmässig etwas grösser als in der Oeffnung SW. Die kleinste Strahlungssumme wurde bei der Messstelle Nr. 31 im sonnenabgewandten Bestandesinnern gemessen.

Sie betrug rund 3'800 J/m 2 bzw. 12 % der Messstelle Nr. 9. Der Einfluss der Oeffnung in das sonnenabgewandte, oberhalb angrenzende Bestandes-innere ist demnach stark begrenzt. Strahlungsbegünstigt sind

demgegen-kJ/cm²

1111

^,29

~ 22 - 29

~ e;;<;,,, tdl [ I l ^~

^{16 _ 22 10 - 16 ( ,}

^✓<

\ • 1 1

1/L

^{1 1}

l."'i\. CJ

^<10

.~~

l # ~ l_l 1 1 ~ ~~#~

N / ' \ l ^{'// ~ / /A}

¹

1""7~/1

~ I , ,~~ ^{1 111·,-11}

Abbildun.9....l.Q..:_ Schematische Verteilung der Strahlungssummen (kJ/cm2) in den beiden Verjüngungsöffnungen (Bellani-Pyranometer, Zeitspannne 10. Juni bis 14. September 19B3).

Figure 10: Distribution of the sums of radiation input /kJ/cm2

} in the two openings (recorded by pyranometers of the type 'Bellani', from June 10 to September 14, 1983).

1 u, N

1

über die sonnenzugewandten, nördl i eh und nordöstl i eh angrenzenden Be-standes säume, vor allem in der Oeffnung SE.

Tabelle l: Halbmonatliche Strahlungssu11111en der Bellani-Pyranometer in J/cm² vom 14.7.-12.9.19B2 bzw. 10.6.-14.9.1983.

Table 1: Sums of radiation input recorded by the 'Bellani' instru-ments /J/cm 1 Eor the periods 14.7.-12.9.1982 and 10.6.-14.9.1983, shown Eor periods of 15 days.

Ganze Juni/2 Juli /1 Juli/2 Aug/1 Aug/2 Sept/1 Periode 1982

Mittel aller Messst.

-

--

--

³⁶⁷⁰ 2510 2020 960 9160

Minimum -- - - 760 510 420 240 1930

Maximum

--

-- 6260 4110 2980 1360 14710

Spannweite

-- --

5500 3600 2560 1120 12780

1983

Mittel aller Messst.

--

5090 4140 4760 2370 2480 1360 20200

Minimum 1010 700 910 460 430 240 3750

Maximum 7800 6430 8500 3790 3710 1890 32120 Spannweite 6790 5730 7590 3330 3280 1650 28370

Die Ergebnisse der beiden Jahre 1982 und 1983 sti11111en sehr gut überein.

Die vorhandenen Abweichungen lassen sieh durch unterschi edl i ehe Witte-rungsverläufe erklären.

Die in Abbildung 11 gezeigten Tageswertkurven der Strah 1 ungssummen von drei sehr unterschiedlichen Messstellen veranschaulichen die grossen Unterschiede sowohl hinsichtlich der einzelnen Tageswerte wie des jah-reszeitlichen Kurvenverlaufes. Die grössten absoluten Differenzen treten um die Zeit des höchsten Sonnenstandes im Juni und Juli auf. Dies ist für die Pflanzen dieses subalpinen Standortes auch die wichtigste Perio-de. Bereits anfangs August erhalten einige sonst gut besonnte Messstel-1 en kein direktes Sonnenlicht mehr und schon in den ersten September-tagen erreichen die letzten direkten Sonnenstrahlen bloss noch an weni-gen, bevorzugten Stellen den Boden. Anschliessend sinkt der Sonnenstand

54

-unter den Horizont. Die mittleren Strahlungssummen aller 21 Messstellen betragen im September nur noch etwa 25-30 % derjenigen vom Juni oder Juli. Für strahlungsreiche Messstellen sind die grossen Schwankungen zwischen Schön- und Schlechtwettertagen charakteristisch. Dementspre-chend liegen die gemessenen Tagesextreme zwischen 8 und 804 J/cm2. Die ausserordentliche Schönwetterperiode in der zweiten Julihälfte 1983 kommt im Kurvenverlauf der Messstelle Nr. 9 durch deutliche Spitzen zum Ausdruck. Bei der Messstelle Nr. 34, die ausschliesslich nur diffuse Strahlung erhält, hebt sich diese Periode gar nicht ab. Die Hauptunter-schiede zwischen den Messstellen werden erwartungsgemäss durch die di-rekte Sonnenstrahlung verursacht.

J/cm² 800

500

Juni Juli August September

Abbildung 11: Tägliche Strahlungssummen vom 10.6.-14.9.1983 mittels Bellani-Pyranometer der drei Messstellen:

Nr. 9: sonnenzugewandter, talseitiger NE-Rand der Oeffnung SE (Maximum) Nr. 34: sonnenabgewandter, bergseitiger Oeffnungsrand der Oeffnung SW Nr. 31: sonnenabgewandtes, bergseitiges Bestandesinnere (Minimum)

Figure 11: Daily radiation sums recorded by the 'Bellani' instruments for the period 10.6.-14.9.1983. Three measuring plots shown:

No. 9: located at the sunny, valley side border of opening SE (maximum) No. 34: located at the shady, hill side border of opening SW

No. 31: located in the shady, hill side interior of the stand (minimum)

Die im Lusiwald ermittelten Globalstrahlungswerte stimmen gut mit ent-sprechenden Werten aus der Literatur überein (H0HENADL 1981; TURNER 1966). Begrenzende Minimalwerte aufgrund einschlägiger Literaturangaben werden im Zusammenhang mit den PAR- und Temperaturmessungen besprochen

( Kapi ta 1 4. 1. 3 und 4. 2) .

4.1.2 Sonnenscheindauer und direkte Sonnenstrahlung

Die soeben dargelegte Differenzierung der Zirkumglobalstrahlung in den beiden Verjüngungsöffnungen wird durch die Verteilung der Sonnenschein-dauer und der direkten Sonnenstrah 1 ung weitgehend bestätigt (Abb. 12) . Die Messstellen mit den grössten Strahlungssummen weisen auch die läng-ste Sonnensehei ndauer und am meiläng-sten direkte Sonnenstrahlung auf. Die Unterschiede zwischen den besonnten Messstellen und denjenigen, die gar kein direktes Sonnen 1 i cht erhalten, sind hier erwartungsgemäss grösser als bei der Zirkumglobalstrahlung.

Die absolute ( tatsächl i ehe) Sonnensehei ndauer vom Juni bis September 1982, etwa während der Vegetationsperiode im Lusiwald, betrug im Mittel über alle 34 Messstellen 78 Stunden, im Maximum 180 Stunden bei der Messstelle Nr. 9 und im Minimum weniger als eine Stunde bei der Mess-stelle Nr. 31 im sonnenabgewandten Bestandesinnern (Tab. 2). Während der gleichen Periode schien die Sonne in Davos-Dorf 587 Stunden (gemessen auf dem Dach des Weltstrahlungszentrums), also rund dreimal länger als an der bestbesonnten Messstelle im Lusiwald. Die 1982 im Mittel aller Messstellen erhobene absolute Sonnenscheindauer (Juni-September) ent-spricht 37 % der für diesen Standort effektiv möglichen Sonnenschein-dauer (bei Sonnenschein-dauernd wolkenlosem Himmel). Messstellen, die relativ viel Sonne am Vormittag erhalten, sind mit einem entsprechenden Anteil von 43 - 51 % etwas bevorzugt (Messstellen Nr. 1, 5, 6, 7 und 8), während Messstellen mit ausschl i essl i eh Nachmittagssonne nur einen Anteil von 29 -35 % erreichen (Messstellen Nr. 10, 11, 15, 25, 26 und 29). Der Grund liegt in der für die Berglagen typischen Bildung von Quellwolken im lau-fe des Nachmittags. In dieser Hinsicht kann sieh eine Ausrichtung der Verjüngungsöffnungen nach der Morgensonne günstiger auswirken.

Unter der Annahme einer einheitlichen Hangneigung um 35,6° und der Expo-sition NNW betrug die direkte Sonnenstrahlung vom Juni-September 1982 im

15

Absolute Sonnenscheindauer (linke Säule; Mittel = 78 Stunden) und direkte Sonnenstrahlung {rechte Säule; Mittel = 35 kWh/m2 ) vom Juni bis September 1982. Für jede Messstelle wurde die prozentuale Abweichung vom Mittel aller Messstellen angegeben.

Absolute

Tabelle 2: Effektiv mögliche Sonnenscheindauer, absolute Sonnenschein-dauer 1982 und direkte Sonnenstrahlung 1982, ermittelt aus Fischaug-Fotos und den Messdaten des Weltstrahlungszentrums in Davos-Dorf. Die Maximumwerte der einzelnen Monate wurden nicht i11111er an der gleichen Messstelle erreicht. Der Maximumwert der ganzen Periode entspricht deshalb nicht der Summe.

Table 2: Effectively possible time of sunshine, absolute duration of sunshine 1982, and input of direct radiation 1982 establi-shed with the help of fisheye photos and measured values of the World Radiation Center at Davos-Dorf.

Effektiv mögl. Sonnenscheindauer in Std. (bei völliger Wolkenlosigkeit) März April Mai Juni Juli Aug. Sept. Ganze Periode Mittel aller Messst. 0 20 67 86 80 41 3 297

Minimum 0 0 0 0 0 0 0 1

Maximum 2 60 183 239 220 131 17 729

Davos-Dorf

Weltstrahlungszentrum 296 314 342 362 358 330 302 2304

Absolute Sonnenscheindauer 1982 in Std. (bei der damaligen Bewölkung) März April Mai Juni Juli Aug. Sept. Ganze Periode Mittel aller Messst. 0 7 32 27 35 14 2 117

Minimum 0 0 0 0 0 0 0 0

Maximum l 22 85 68 87 43 10 268

Davos-Dorf

Weltstrahlungszentrum 120 141 165 117 164 127 179 1013

Direkte Sonnenstrahlung 1982 in kWh/m2 auf eine 35.6° geneigte, NNW-exponierte Fläche

März April Mai Juni Juli Aug. Sept. Ganze Periode Mittel aller Messst. 0 2 14 13 16 5 l 51

Minimum 0 0 0 0 0 0 0 0

Maximum 0 8 40 33 41 17 3 125

Davos-Dorf

Ueltstrahlungszentrum 11 33 58 45 59 35 27 268

58

-Mittel aller 34 Messstellen 35 kWh/m2, maximal 84 kWh/m2 bei der Mess-stelle Nr. 9, minimal weniger als l kWh/m2 im sonnenabgewandten Bestan-desinnern bei der Messstelle Nr. 31 (Abb. 12). Die Relativwerte der di-rekten Sonnenstrahlung stimmen gut mit denjenigen der Sonnenscheindauer überein. Geringfügige Abweichungen treten bei den Messstellen mit haupt-sächlich Morgen- oder Abendsonne auf, die bei gleicher Bestrahlungsdauer weniger intensiv als um die Mittagszeit bestrahlt werden.

4.1 .3 Photosynthetisch aktive Strahlung (PAR)

Vorweg sei nochmals erwähnt, dass neben der üblichen PAR-Messung noch PAR-Diffus erhoben wurde (Kap. 3.2). Bei PAR-Diffus wurde der Messfühler aus 2 m Distanz mit einem 600 cm2 grossen Karton beschattet und somit nur die diffuse Strahlung berücksichtigt.

Aus der Verteilung der PAR-Summenwerte vom 8. August 1983 ist wiederum der strahlungsbegünstigte NE-Rand in der 0effnung SE sehr deutlich er-kennbar (Abb. 13). Aehnlich hohe Werte wie dort werden in der 0effnung SW nur bei den Messstellen Nr. 24 und 25 erreicht, wobei die Messstelle Nr. 24 an diesem Tag ausserge1·1öhnlich viel Strahlung erhielt infolge eines spezi e 11 günstigen Horizontverlauf es bei diesem Sonnenstand. Die geringsten Werte verzeichnen wiederum die oberen, sonnenabgewandten 0effnungsränder (Nr. 7, 16, 33 und 34) sowie die Messstellen im Bestan-desinnern (Nr. 6, 30 und 31).

Bei der Verteilung von PAR-Diffus liegen dagegen die grössten Werte im zentralen Berei eh der 0effnungen. Die Ausrichtung der sch 1 i tzförmi gen 0effnungen hat dabei keinen Einfluss. Die Unterschiede zwi sehen den Messstellen sind weniger ausgeprägt. Als sehr benachteiligt fallen nur noch die Messstellen im Bestandesinnern auf (Nr. 30 und 31 ). PAR-Mes-sungen vom 3. November 1982 (an diesem Datum steht die Sonne unter dem Horizont, so dass kein direktes Sonnenlicht in die 0effnungen gelangen kann) zeigten eine gut übereinsti11111ende Verteilung mit den Werten von PAR-Diffus vom 8. August 1983. Die Intensität war im November allerdings wesentlich geringer und betrug nur noch 4% der Augustwerte.

Die bewegten Tagesgänge von PAR in Abbildung 14 widerspiegeln die Son-nenscheindauer an der entsprechenden Messstelle. Die Werte schwanken

II

I d

L

3

Abbildun9. 13:

Fi!l_ure 13:

---

⁵

+IOOL.__

X M I T T E L ~

-100

6 19

~

31

~

30

---,..,..

17

...

32

---

²⁷

1-10.0 m - l

Verteilung der photosynthetisch aktiven Strahlung (PAR} am 8. August 1983 (Strahlungstag}.

Sunwne der Stundenwerte von 8.00 - 17.00 h. Für jede Messstelle wurde die prozentuale Ab-weichung vom Mittel aller Messstellen angegeben. Linke Säule : PAR. Rechte Säule : PAR-Diffus (Messfühler beschattet}.

Distribution of photosynthetic active radiation (PAR} on August 8, 1983 (clear day}.

Sum of hourly measured values from 8 a.m. to 4 p.m. For each measurin plot, the value is expressed as a percentage of the mean value of all measuring plots. On the left column:

PAR. On the right column: PAR-Diffus (sensor shaded in a distance of 2 m).

u, u:,

-2 -1

Abbildung 14: Tagesgang der photosynthetisch aktiven Strahlung (PAR) vom 8. August 1983 (Strahlungstag) an 5 ausgewählten Messstellen:

Nr. 5 : vormittags besonnter NW-Bereich der Oeffnung SE Nr. 9 : intensiv besonnter NE-Rand der Oeffnung SE Nr. 26: nachmittags besonnter SE-Rand der Oeffnung SW Nr. 31: sonnenabgewandtes, bergseitiges Bestandesinnere Freiland: Wiese bei Ober-Laret

Oben : übliche PAR-Messung

Unten: PAR-Diffus (Messfühler beschattet)

Figure 14: Daily course of photosynthetic activ radiation /PAR) on Above: conventional PAR measurement Below: PAR-Diffus (sensor shaded)

SE; sunny in the morning SE; very sunny

SE; sunny in the afternoon

zwischen 10 und 1500 µmol m- 2s- 1. Weit ausgeglichener ist demgegenüber PAR-Diffus mit Werten zwischen 10 und 130 µmol m- 2s-l. Diese Messgrösse lässt einerseits eine Abhängigkeit von der Ueberschirmung erkennen und entspricht bis zu einem gewissen Grad dem unbedeckten Himmelsanteil über einer Messstelle, der aus den Fischaug-Fotos bestimmt wurde (Tab. 33, Anhang). PAR-Diffus kann somit auch als Mass für die Ueberschirmung die-nen (NAEGELI 1940, OTT 1966). Anderseits zeigt sich auch der Einfluss der Sonne. Bei unbewölktem Himmel ist die diffuse Strahlung aus der Richtung der Sonne am intensivsten. Die Kurve der Messstelle Nr. 5 kul-miniert beispielsweise deshalb zwischen 10 und 11 h, weil in dieser Zeitspanne die Sonne von der Messstelle aus sichtbar war. Der Anstieg der Freilandwerte nach 14 h wurde durch das Auftreten feiner Ci rrus-wol ken verursacht.

An einzelnen Tagen wurde die photosynthetisch aktive Strahlung an der Bodenoberfläche unter üppigen Hochstauden mit einem Deckungsgrad über 751. gemessen. Die dort registrierten Werte stiegen nie über 30 µmol m - 2s - l, auch wenn über den Hochstauden ( 2. 5 m über Boden 1500 µmo l m- 2s-l erreicht wurden. Dies zeigt, dass die Strahlungsverhältnisse unter üppigem Hochstaudenwuchs ebenso ungünstig sind wie im Bestandes-innern (Messst. Nr. 30 und 31). Bei solchen Lichtverhältnissen wird das Aufkommen junger Fichten verunmöglicht (FUCHS, SCHULZE und FUCHS 1977), umsomehr als es in dieser subalpinen Lage zudem an Wärme mangelt.

Bei ökologischen Untersuchungen werden die Lichtverhältnisse im Wald oft mit Hilfe von relativen Beleuchtungsstärken charakterisiert (OTT 1966, MOSANDL 1984, LARCHER 1973). Dabei wird meistens die Beleuchtungsstärke der diffusen Strahlung bei Sonnenhöchststand (Mittag) in Prozenten der Freilandhelligkeit angegeben. Diese Messgrösse wurde bei den vorliegen-den Studien nicht erhoben, lässt sich jedoch aus vorliegen-den Messungen von PAR-Diffus abschätzen. Sie ergäbe eine ähn liehe Verteilung wie PAR-PAR-Diffus, mit den grössten Werten in den zentralen Oeffnungsberei chen und den kleinsten an den am stärksten überschirmten Stellen. Bei der zum Teil recht langen Sonnenscheindauer an den einzelnen Messstellen wird jedoch der effektive Strahlungsgenuss durch Messgrössen, die die direkte Strah-lung mitberücksichtigen, besser charakterisiert, wie sich auch bei den Testpflanzen noch zeigen wird (Kap. 7).

- 62

-Tabelle 3: Tabellarische ZusaTlVllenstellung der Bestimmtheitsmasse für das Trockengewicht des Sprosses der ganzjährig in Tontöpfen im Lus iwa 1 d be 1 assenen Fichten-Testpflanzen bei Verwendung der verschiedenen Strahlungswerte in der einfachen bzw.

mehrfachen linearen Regression. Bei der mehrfachen linearen Regression wurde neben dem entsprechenden Strahlungswert jeweils die mittlere Maximumtemperatur vom Juni/Juli 1983 und die Ausgangsgrösse der Pflanzen verwendet.

Table 3: R-squares of simple or multiple linear regression of dry matter production in potted spruce seedlings remaining the whole period in relation to different radiation measuremen ts.

Bestimmtheitsmass (r2)

einfache, lineare mehrfache, lineare Regression Regression mit 3

unabh. Variablen:

4.1 .4 Vergleich der Strahlungsmessmethoden

Im Rahmen unserer Untersuchungen hat sich die Methode von KUNZ (1983) sehr gut bewährt. Dabei wird die Sonnenscheindauer und die direkte Sonnenstrahlung mit Hilfe von Fischaug-Fotos, Sonnenbahnen und Strah-1 ungsdaten einer benachbarten Klimastation bestimmt. Aus dem Vergleich der für den Lusi wa l d ermittelten Strahlungsdaten und deren Beziehungen zum Wachstum der Fichten-Testpflanzen geht hervor, dass an diesem sub-alpinen N-Hang die direkte Sonnenstrahlung mit der damit verbundenen erhöhten Wärmezufuhr sehr entscheidend ist (Kap. 7). A 11 ein mit der effektiv möglichen Sonnensehei ndauer Juni/ Juli (bei theoretisch dauern-der Wolkenlosigkeit) können die entscheidenden Strahlungsunterschiede sehr gut erfasst werden (Tab. 3). Bei analogen ökologischen Untersuchun-gen unter vergleichbaren StandortsbedingunUntersuchun-gen liesse sich somit die di-rekte Sonneneinstrahlung durch die effektiv mögl i ehe Sonnensehei ndauer Juni/Juli genügend repräsentativ charakterisieren. Diese Messgrösse ist sowohl mittels Fischaug-Fotos und den von KUNZ und Mitarbeitern ent-wickelten Computerprogrammen als auch mit dem Horizontoskop verhältnis-mässig einfach bestimmbar. Im Vergleich zu eigentlichen Strahlungs-messungen im Feld, beispielsweise durch Bellani-Pyranometer, ermöglicht diese vereinfachte Erhebungsmethode bedeutende Arbeits- und Kosten-Ein-sparungen.

4.2 Temperatur

4.2.l Maximumtemperatur

Vorweg sei nochmals erwähnt, dass es sich bei der Maximumtemperatur nicht um eine reine Lufttemperatur handelt, sondern um die Temperatur, auf die sich ein Thermometer erwärmt, wenn es unbeschattet auf den Boden gestellt wird (Kap. 3.3). Die so gemessenen Maximumtemperaturen sind stark von der Strahlung abhängig. Diese Abhängigkeit lässt sieh nicht nur bei Schönwetter, sondern auch bei bedecktem Himmel statistisch ge-sichert nachweisen und geht erst bei Regenfall verloren. Zudem muss in Erinnerung behalten werden, dass die Vegetation im Bereiche dieser Mess-stellen entfernt wurde.

Die Messstellen mit den höchsten Maximumtemperaturen befinden sich er-wartungsgemäss an den am stärksten besonnten Kleinstandorten, diejenigen

MASSSTAB

oc

+3] ":· ": ·

MITTEL -3

-=--

^{12 13}

_._

10

"f ----

⁸

/; ^---

³

^{~ ~ ~~}

I

s

19

,

31

~

30

17

----

²⁵

__.

27

----=-

₂₂

~ 28

1-10.0m-l

Abbildun.9 15: Verteilung der Minimumtemperatur (linke Säu

6

e) und Maximumtemperatur (rechte Säule). Abwöichung der e!nzelnen Perioden-Durchschnittswerte ( C) vom Mittel aller Messstellen (Min. = 7.6 C, Max.

18.8 C), für die Periode 14. Juni - 15. September 1983.

Fi'l_ure 15: Distribution of minimum temperature (left) and maximum temperature (right), expressed as the difference (°CJ from the mean value of all measuring plots (min. = 7.6 °c, max. ~ 18.8 °cJ; period from June 14 to September 15, 1983.

"'

.i,.

mit den tiefsten Werten an den schattigsten Orten (Abb. 15). Im Ver-gleich zu den Strahlungssummen sind allerdings einzelne Abweichungen feststellbar. So wies beispielsweise die Messstelle Nr. 18 mit einer mittleren Strahlungssumme in beiden Messperioden 1982 und 1983 die höch-sten Maximumtemperaturen auf. Zwischen den beiden Jahren 1982 und 1983 gab es keine systematischen Unterschiede. Die vorhandenen Abweichungen sind durch den unterschiedlichen Witterungsverlauf bedingt.

Zwischen den beiden verschieden ausgerichteten Verjüngungsöffnungen zeigte sich im Gegensatz zur Strahlung sowohl bei der Maximum- wie bei der Mini mumtemperatur kein statistisch gesicherter Unterschied. Dies lässt sich dadurch erklären, dass die Temperaturen, die ja knapp über Boden gemessen wurden, neben der Strahlung noch durch weitere Faktoren wie beispielsweise das Kleinrelief beeinflusst werden. Vom Wind liess sich indessen kein gesicherter Einfluss nachweisen (Kap. 4.4).

Die Spannweiten der halbmonatlichen Maximumtemperaturen (Differenz zwi-schen den Messstellen mit der höchsten und der tiefsten Maximumtempera-tur) betragen: grösste Spannweite in der zweiten Augusthälfte. Viele Messstellen erhal-ten dann schon kein direktes Sonnenlicht mehr, während andere noch recht intensiv bestrahlt werden. 1983 lag das Maximum in der ausserordentlich warmen zweiten Julihälfte. Die Unterschiede zwischen den besonnten Mess-ste 11 en kamen in dieser Wärmeperiode besonders deut 1 i eh zum Ausdruck.

Ueber 2

°e

grosse Differenzen zwi sehen zwei Messste 11 en bei der ha 1 brno-nat 1 i chen durchschnitt 1 i chen Maxi mumtemperatur sind i. d. R. statistisch gesichert.

Die Tagesmaxima zeigen ein ähnliches Bild wie die halbmonatlichen Durch-schnittswerte. Messstellen mit hohen bzw. tiefen halbmonatlichen Maxi-mumtemperaturen hatten auch hohe bzw. tiefe Tageswerte (Abb. 16). Die höchsten Tagestemperaturen erreichte die Messstelle Nr. 18: am 15. Juli 1982 mit 32.0

°e

und am 30./31. Juli 1983, in dieser aussergewöhnlichen Wärmeperiode, mit 38.2

°e.

66

-Tabelle 4: Halbmonatliche Durchschnittswerte der Maximumtemperaturen 1982 und 1983.

Table 4: Mean values of maximum temperature, 1982 and 1983; two periods per month.

Durchschnitt Juni/2 Jul i/1 Juli/2 Aug/1 Aug/2 Sept/1 Messperiode 1982

- -

Mittel aller Messst. -

-

18. 7 19.5 17.4 11. l 17.2 tiefster Wert

-

^{- 15.2} 15.5 13.7 9.3 13.8 höchster Wert

- -

^21.0 22.0 21.0 13.0 19.5

Spannweite

-

- 5.8 6.5 7.3 3.7 5.7

1983

- -

Mittel aller Messst. 14.5 22.0 28.7 16.4 18.9 12.9 18.8 tiefster Wert 11.0 16.4 21.6 12.9 15.2 10.9 14.8 höchster Wert 16.8 25.2 33.8 18.8 22.3 16.2 21.5 Spannweite 5.9 8.8 12.2 5.9 7. l 5.2 6.7

Charakteristisch für diesen subalpinen, nördlich exponierten Steilhang sind der spürbare Temperaturrückgang im September und die regelmässigen Kälteeinbrüche mit Tagesmaxima zwischen 4 und 8

°c

(1982 Ende Juli, 1983 Mitte und Ende Juni sowie anfangs August; Abb. 16 und Tab. 4).

4.2.2 Minimumtemperatur

Die Verteilung der Mini mumtemperaturen unterscheidet sieh grundlegend von derjenigen der Maximumtemperaturen. Sie widerspiegelt die nächtliche Strahlungsbilanz (SLAVIK, SLAVIKOVA und JENIK in GEIGER 1961). Die Mess -stellen mit den tiefsten Minimumtemperaturen liegen innerhalb der Oeff-nungen, etwa von der Mitte an hangaufwärts (Abb. 15). Es sind die Orte mit der kleinsten Horizonteinengung und somit der grössten nächtlichen Ausstrahlung. Demgegenüber war die Abkühlung an den untern Oeffnungs-rändern und im Bestand am geringsten. Damit bestätigte sich auch die mil-dernde Wirkung des Waldbestandes auf die Temperaturschwankungen (GEIGER 1961; MOSANDL 1984).

Oe

40

30-

20- 10-5

--- Messst. Nr. 12

··· Messst. Nr. 31

- 5 +--,---.-,-.--~,-.--~l-.--~.-.--~,--.---.-l-,--.-,-.--~,-.---.--1...--.--,...---.-,-,---t

JUNI JULI AUGUST SEPTEMBER

Abbbil dung 16:

Figure 16:

Tageswertkurven der Minimum- und Maximumtemperaturen 1983 auf den Messstellen:

Nr. 12: zentraler 0effnungsbereich der 0effnung SE Nr. 31: sonnenabgewandtes, bergseitiges Bestandesinnere Daily minimum and maximum air temperatures for 1983, measuring plots:

No. 12: centre of the opening SE No. 31: shady interior of the stand

Im Vergleich zu den sonnenbeeinflussten Maximumtemperaturen unterschei-den sich die einzelnen Messstellen in ihren Minimumtemperaturen weniger stark. Die Spannweiten der halbmonatlichen Mittelwerte betrugen 1.1 bis 1.6

°e

und blieben während der ganzen Vegetationsperiode recht konstant (Tab. 5). Einzig in der aussergewöhnlichen Wärmeperiode in der zweiten Julihälfte 1983 ergab sich die mit Abstand grösste Spannweite von 2.9

0

e.

Differenzen grösser als 0.3

°e

zwischen zwei Messstellen sind i.d.R.

signifikant.

- 68

-Tabelle 5: Halbmonatliche Durchschnittswerte der Minimumtemperaturen 1982 und 1983.

Table 5: Mean values of minimum temperatures, 1982 and 1983; two periods per month.

Durchschnitt Juni/2 Jul i/l Juli/2 Aug/1 Aug/2 Sept/l Messperiode 1982

-

Mittel aller Messst. - - 8.3 8.8 7.3 4.2 7.4

tiefster Wert - - 7.4 8.0 6.5 3.4 6.6

höchster Wert - - 8.8 9.3 8.0 4.9 8.0

Spannweite - - 1.4 1.3 l. 5 l. 5 1.4

1983

--

Mittel aller Messst. 5.0 8.5 12. l 6.8 8.7 5.2 7.6 tiefster Wert 4.4 7.6 10.5 6.2 8.0 4.4 6.9 höchster Wert 5.5 9.2 13.4 7.4 9.4 5.8 8.4

Spannweite l. l 1.6 2.9 1.2 1.4 1.4 1.5

Diese verhältnissmässig kleinen Abweichungen bei den Minimumtemperaturen zwischen den einzelnen Messstellen dUrften normalerweise das Pflanzen-wachstum kaum wesentl i eh beeinflussen. Beim Erreichen von kriti sehen Temperaturgrenzen, wie bei spiel swei se bei Frost, können jedoch derart

Diese verhältnissmässig kleinen Abweichungen bei den Minimumtemperaturen zwischen den einzelnen Messstellen dUrften normalerweise das Pflanzen-wachstum kaum wesentl i eh beeinflussen. Beim Erreichen von kriti sehen Temperaturgrenzen, wie bei spiel swei se bei Frost, können jedoch derart

Im Dokument V erjüngungsökologische Untersuchungen in einem hochstaudenreichen subalpinen Fichtenwald, mit spezieller Berücksichtigung der Schneeablagerung und der Lawinenbildung. (Seite 51-84)