Simulation of drought for a Scots pine forest (Pinus sylvestris L.) in the southern upper Rhine plain

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Abstract:

For the period 1978 to 2001, the physically based model BROOK90 has been applied to simulate the water balance of the Scots pine forest ( L.) at the forest meteorological experimental site Hartheim with emphasis on drought. The forest is located in the southern upper Rhine plain, which shows climate conditions similar to those predicted by regional climate models for Central Europe. The transpiration index (ratio of actual transpiration and potential transpiration) has been chosen as an ecophysiologically based drought index on a daily basis. Simulations exhibit that the transpiration index depends not only on the weather conditions but also on forest characteristics like maximum leaf conductance and projected leaf area index. Taking into account different time scales for the transpiration index (daily, monthly and annual basis), a tendency of the occurrence of drought significant to the forest could not be determined for the investigation period. August turned out to be the month with the highest drought risk. Drought for the forest was most pronounced in the year 1991 (annual transpiration index: 0.53), whereas the year 2000 was the only one with an optimal water supply of the Scots pine forest (annual transpiration index: 1.0).

German
Mit Hilfe des physikalisch begründeten Modells BROOK90 wurde der Wasserhaushalt des Kiefernwaldes (Pinus sylvestris L.) an der Forstmeteorologischen Messstelle Hartheim in der s üdlichen Oberrheinebene im Zeitraum 1978 bis 2001 simuliert, um Trockenheit auf Tagesbasis zu untersuchen. Dieser Wald befindet sich in einer Region mit klimatischen Bedingungen, die denjenigen nahe kommen, die von regionalen Klimamodellen für Mitteleuropa prognostiziert werden. Als Kenngröße für Trockenheit wurde der ökophysiologisch basierte Transpirationsindex (Verhältnis von potentieller zu aktueller Transpiration) gewählt. Simulationsberechnungen zeigen, dass der Transpirationsindex nicht nur von Witterungsbedingungen, sondern auch von forstlichen Kenngrößen wie maximaler stomatärer Leitfähigkeit und projiziertem Blattflächenindex abhängt. Unter Berücksichtigung verschiedener Zeitskalen für den Transpirationsindex (Tages-, Monatsund Jahresbasis) konnte im Untersuchungszeitraum für diesen Trockenstandort keine Tendenz im Auftreten waldrelevanter Trockenheit festgestellt werden. Als Monat mit dem größten Trockenheitsrisiko wurde der August ermittelt. Als Jahr mit ausgeprägtester Trockenheit stellte sich 1991 (jährlicher Transpirationsindex: 0,53) heraus. Im Gegensatz dazu war das Jahr 2000 das einzige in der Untersuchungsperiode, in dem der Kiefernwald eine optimale Wasserversorgung hatte (jährlicher Transpirationsindex: 1,0).

Document Type: Research Article

DOI: http://dx.doi.org/10.1127/0941-2948/2005/0015

Publication date: April 1, 2005

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