Modellierung des Wasserhaushaltes von Kiefernbeständen des Level-II-Programms in Brandenburg mit unterschiedlich komplexen Simulationsmodellen

Zusammenfassung

In der Studie wurden 2 Wasserhaushaltsmodelle für Waldökosysteme miteinander verglichen. Beide Ansätze beinhalten ein Verdunstungsmodul, welches mit einem einfachen Speichermodell und mit einem komplexeren Ansatz auf der Basis der Richardsgleichung für die Bodenwasserhaushaltsmodellierung kombiniert wurde. Das Verdunstungsmodul basiert auf der Penman-Monteith-Formel. Mit diesen beiden Modellen wurden Berechnungen zum Wasserhaushalt von 6 Kiefernstandorten, die im Rahmen des Level-II-Programms in Brandenburg von der Landesforstanstalt Eberswalde betreut werden, durchgeführt. Dazu standen Witterungsdaten und zur Prüfung der Modellrechnungen Messungen von Bestandesniederschlägen für den Zeitraum 1996–1999 sowie von Bodenwassergehalten für den Zeitraum 1997–1999 zur Verfügung. An drei der sechs Standorte berechnete das Richardsmodell geringere Sickerwasser- und höhere Verdunstungsraten und an zwei Standorten höhere Sickerwasser- und geringere Verdunstungsraten als das Plattenmodell. An einem Standort war keine einheitliche Tendenz zu erkennen. Im Vergleich zu den gemessenen Werten wurde die Dynamik der Bodenwassergehalte von beiden Modellen in vergleichbarer Qualität simuliert.

Summary

Two water balance models for forest ecosystems are compared in the present study. The two models consist of an approach for calculating the evapotranspiration using the Penman-Monteith formula combined with two soil water models of different complexity. One approach is a simple capacity model while the other one uses the well known Richards-equation. Water balance calculations for 6 Level-IItest sites with pine forests were carried out with the two simulation models. The test sites are operated by the State Forestry Research Department at Eberswalde (Landesforstanstalt Eberswalde). Weather data and local precipitation for the time period 1996–1999 and soil water contents for 1997–1999 were available. For three test locations the Richards model computes lower percolation and higher evapotranspiration rates and for two test locations higher percolation and lower evapotranspiration rates in comparison with the capacity model. However, both models showed similar simulation quality in regard to comparison of calculated and measured soil water contents.