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Der Boden ist ein wichtiger Bestandteil von Waldökosystemen. Er liefert die Nährstoffe und das Wasser, die für das Wachstum der Bäume unentbehrlich sind. Luftschadstoffe, die in den Boden eingetragen werden, sind ab einer gewissen Konzentration für Bodenlebewesen und Pflanzen schädlich. Die atmosphärischen Einträge können die Bodenversauerung beschleunigen. Dies führt nicht nur zu Nährstoffverlusten, sondern kann auch die Konzentration von sauren Kationen (z. B. Aluminium) erhöhen. Diese wirken toxisch auf Wurzeln und können das Wurzelwachstum hemmen.
Mit Hilfe von Bodenprofilen (41) erfasst das LWF-Programm den chemischen und physikalischen Zustand des Bodens. Die räumliche Variabilität des Bodens wird auf einem Raster erhoben. Um allfällige Veränderungen der Bodenchemie zu erfassen, wird auf einer Auswahl von LWF-Flächen die Bodenlösung (44) mit sogenannten Lysimetern kontinuierlich gesammelt. Mit diesen Instrumenten wird das Bodenwasser permanent abgesaugt und anschliessend im Labor analysiert.
Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O) tragen als Treibhausgase zur Klimaerwärmung bei. Waldböden können als Quellen oder Senken wirken. Um ihren Beitrag zur Gesamtbilanz der Gase abzuschätzen, wird der Gasaustausch (45) zwischen Boden und Atmosphäre mit luftdichten Messkammern gemessen. Mit Experimenten wird der Einfluss der Trockenheit und der Temperatur auf die Bodenatmung (46), d.h. das CO2 das aus dem Boden austritt und in die Atmosphäre gelangt, gemessen.
Die Bodenfeuchtigkeit wird mit zwei unterschiedlichen Messverfahren in verschiedenen Bodentiefen kontinuierlich erfasst. Das für die Pflanzen verfügbare Wasser wird mit Tensiometern (42) gemessen, während für den volumetrischen Bodenwassergehalt (43) Bodenwassergehaltssensoren zum Einsatz kommen. Die beiden Datengrundlagen erlauben die Berechnung von Wasserbilanzen und Wasserflüsse um beurteilen zu können, ob und wie stark ein Waldbestand unter Trockenheit leidet.