Regionalisierung bodenphysikalischerEigenschaften in Reislandschaften fürräumlich differenzierte Wasserhaushalts- undErtragsmodellierung

Sumfleth, Kay

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Vorhersage räumlicher Verteilungen pedohydrologischer Eigenschaften in einem ca. 13 km2 großen Reisanbaugebiet im Südosten Chinas. Im Mittelpunkt steht dabei die regionalisierte Abbildung der für die Modellierung des Pflanzenertrags sowie des Landschaftswasser- und -stoffhaushaltes elementaren bodenkundlichen Modelleingangsgrößen. Im Einzelnen sind dieses die Sand-, Schluff- und Tongehalte, der Gehalt an Gesamtkohlenstoff und Stickstoff sowie die Mächtigkeiten des gepuddelten Horizontes und der darunter folgenden Pflugsohle („Plough pan“). Angesichts des Mangels an flächenhaft verfügbaren Bodeninformationen im groß- und mittelmaßstäbigen Bereich und angesichts des hohen Kostenaufwandes, der mit der Bereitstellung zuverlässiger Bodeninformation verbunden ist, untersucht diese Dissertation, in welchem Maße die Anwendung von Sekundärinformationen aus digitalen Geländemodellen und multispektralen Fernerkundungsdaten die Bodenkartierung in einem schwach reliefierten Reisanbausystem unterstützen kann. Mit dem Ziel, diese Sekundärdaten als Kovariablen in die Vorhersage von Bodeneigenschaften zu integrieren, werden hier das Regression Kriging (RK Modelle B und C) und die multi-lineare Regression als Regionalisierungsansätze angewendet. Die vorgestellten Untersuchungen zeigen, dass der Gesamtkohlenstoffgehalt und Gesamtstickstoffgehalt sowie der Sand- und Schluffgehalt des Oberbodens signifikant mit der relativen Geländehöhe, der Höhe über Tiefenlinie und in geringerem Maße mit dem Topographischen Feuchteindex korrelieren. So lassen sich mit diesen Reliefvariablen ca. 25 % der Varianz der Schluffgehalte und 35 % der Varianz der Gesamtkohlenstoffgehalte und Geasamtstickstoffgehalte erklären. Gleichzeitig deuten die geostatistischen Analysen für diese Bodeneigenschaften auf eine erkennbar entwickelte räumliche Korrelationsstruktur auf der Landschaftsskala sowie der Feldskala hin. Im Unterschied dazu variiert die Verteilung der in starkem Maße von der Bewirtschaftung und Bewirtschaftungsdauer abhängigen Mächtigkeiten des gepuddelten Horizontes und der Pflugsohle eher zufällig. Für diese Eigenschaften sowie für die Verteilung des Tongehaltes im gepuddelten Horizont konnten weder Zusammenhänge mit dem Relief noch räumliche Korrelationsstrukturen nachgewiesen werden. Ein Vergleich zwischen den hier eingesetzten Regionalisierungsverfahren zeigt, dass die Anwendung des Regression Kriging (RKC) gegenüber dem Simple und Ordinary Kriging auch dann zu einer verbesserten Schätzung einer Bodenvariablen führt, wenn der korrelative Zusammenhang zwischen der Zielvariablen und den erklärenden Kovariablen nur vergleichsweise schwach ausgebildet ist. Ausgehend von den vorhergesagten Verteilungen der o. g. Bodenparametern werden abschließend wesentliche hydrologischen Bodeneigenschaften (nutzbare Feldkapazität im Wurzelraum und gesättigte hydraulische Leitfähigkeit der Pflugsohle) auf Grundlage von Pedotransferfunktionen nach Wösten et al. (2001) berechnet. Vergleiche mit den aus LANDSAT ETM+, SPOT und ASTER-Szenen abgeleiteten NDV I-Werten ergaben signifikante Zusammenhänge zwischen den Vegetationsindizes und den abgeleiteten pedohydrologischen Eigenschaften bzw. deren räumlichen Verteilungsmustern. Abschließend kann festgestellt werden, dass die Bodenregionalisierung unter Verwendung von Sekundärinformation verlässliche bodenphysikalische wie auch pedohydrologische Eigenschaften in Reisanbaussystemen bereitstellen kann.

Cite

Citation style:

Sumfleth, Kay: Regionalisierung bodenphysikalischerEigenschaften in Reislandschaften fürräumlich differenzierte Wasserhaushalts- undErtragsmodellierung. 2008.

Rights

Use and reproduction:
No CC License (german copyright law applies)

Export