352 Barbara Koch, U. Ammer und H. Wittmeier

Zusammenfassung

In der bisherigen Versuchszeit des Beregnungsexperiments H6glwald wurden vier Bonitierun- gen des Gesundheitszustandes der Fichten ausgewertet. Es l~igt sich feststellen, dag auf den sechs Versuchsparzellen yore Friihjahr 1983 bis zum Fr/ihjahr 1984 ein starker Abfall im Ge- sundheitszustand der Fichten stattfand. Diese Verschlechterung hat sich bis zum Friihjahr 1985 schw~icher fortgesetzt. Ob die Aufnahme 1986 eine Stagnation oder eine Umkehr der Wald- erkrankung anzeigt, ist bisher nicht zu erkennen.

Bei einer unterschiedlichen Ausgangslage der einzelnen Versuchsparzellen sind bisher ein- deutige behandlungsbedingte Unterschiede nicht erkennbar.

Summary

Development of the visual state of headth in the old HOglwald spruce stand

During the preceding operation of the forest irrigation experiment H6glwald health condition of the spruces has been evaluated four times.

From spring 1983 to spring 1984, a strong decrease of tree health occured on all six experi- mental plots. This deterioration continued less rapidly until spring 1985. It is not certain whet- her the 1986 evaluation indicates a stagnation or a decrease of the tree decline.

Because of initially different conditions on individual plots, distinct differences between treatments could not yet be defected.

Literatur

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Anschnft des Verfassers: Dipl.-Forstwirt ERwiN M^scH~Ix6, Bayerische Forstliche Versuchs- und Forschungs- anstalt, Scheltingstrage 14, D-800O Miinchen 40

Vitalit~itsansprache von Fichten auf der Grundlage spektraler Riickstrahlungsmessungen I

Von BARBARA KOCH, U. AMMER und H. WI'I-FMEIER

Testgebiete

Die Versuchsfl~ichen des Lehrstuhls ffir Bodenkunde der Universit~it Mfinchen im H6glwald (Alt- und Jungbestand, s. KREUTZF.V, U. BI'FrERSOHL 1986) geh6ren neben einem Altbestand bei Ebersberg (u des Lehrstuhls fiir Bioklimatologie der Ludwig-Maximilians- Universitllt Miinchen) und einer Dtingungsversuchsfl~iche des Instituts fiir Bodenkunde der Albert-Ludwigs-Universit~it Freiburg in Staufen, Siidschwarzwald (Jungfichten, 5-10 Jahre alt),

i Beitrag Nr. 16 der H6glwald-Serie 1986.

U.S. Copyright Clearance Center Code Statement: Forstw. Cbl. 105 0986), 352-357 �9 1986 Verlag Parey, Hamburg und Berlin ISSN 0015-8003

0015-8003/86/10504-00352 $ 0.2.50/0

Vitaliui'tsanspracbe yon Ficbten mittels spekrraler Rackstrahlungsmessungen 353

zu den Testfliichen dieses Forschungsvorhabens. Fiir die Megperioden 1986/87 werden noch 3 weitere Fliichen mit einbezogen: - ein stark vergilbter Fichtenbestand in den Isarauen n6rdlich Miinchen, Alter 23 Jahre, - ein Fichtenjungbestand in Freising mit unterschiedlichen Bestockungsgraden (Versuchsfl~i-

che des Lehrstuhls f~r Waldbau, Ludwig-Maximilians-Universitiit Miinchen) sowie ein - Kiefernaltbestand in der Oberpfatz, (Versuchsfl~iche des Lehrstuhls for Waldwachstumskun-

de der Ludwig-Maximilians-UniversitSt Miinchen). Die Auswahl der Testfl~ichen erfolgte neben der Anbindung an schon laufende Forschungsvor- haben nach zwei Kriterien: - m6glichst starke Differenzierung der FFichen untereinander nach Vitalidit, Alter, Flachenbe-

handlung, - hohe Homogenitiit innerhalb der einzelnen Testfl~ichen nach Alter, Baumart und Bestandes-

struktur.

Techn i sche A u s s t a t t u n g

Die/vlessungen werden mit einem vom Institut fiir Biophysik, Hannover, eigens entwickelten Feldspektroradiometer durchgefiihrt, dessen Spezifikationen in Abbildung 1 kurz erl~iutert sind (ERNST 1984).

Abb. l. Kenndaten des Feld- spektroradiometers Fig. I. Field spektro-radiometer specifications

[ FE' PEKTRORAO,OMETER ] -- WELL ENLANGENBEREICN :

-- OFFNUNGSWINKEL:

zOO - - 11OOnm 4 0 0 - 70Onto IN 10er SCHRITTEN 7 0 0 - l l 0 0 n m IN 20er SCHIRITTEN 13001165011BOOI 2000 f 2 200 nm

5 a 110 ~ 115~/20~122.5 ~

- - OETEKTOREN: - S I L I Z I U M (VIS-NIR]

- BLEISULFIO (~41RI

--_$~HWENKNE[GEKOPF: P,tIT FERNBEDIENUNG

- -V IDEOKAMERA MIT MQNITQ R ZUR OPTISCHEN KONTROLLE DES I ~ E S S A U S S C H N I T T E S

- - M E S S U 4 U E R : 5 rain / OBJEKT- U, !REFERENZMESSDNG

Als Mef~plattformen stehen ein 40 m hoher meteorologischer Mef~turm im Ebersberger Forst und fiir die restlichen Met~fl~ichen ein 50 m ausfahrbarer Kranwagen zur Verfiigung.

Die gewonnenen Mefgdaten werden im Gel~inde auf Band gespeichert. Fiir die Weiterverar- beitung im Computer wurde ein Programm erstellt, mit dessen Hilfe erste statistische und gra- phische Auswertungen der Mef~ergebnisse m6glich sind.

Mef l theor ie

Bei der Messung wird die yore Objekt (Einzelbaum oder Bestand) riickgestrahlte Energie er- fagt. Als Referenz wird die einfallende Globalstrahlung mit Hilfe einer Streuscheibe aufge- zeichnet. Das aus beiden Werten berechnete Verh~iltnis liefert bei gleichbleibender/Vlegmetho- de Ergebnisse, die sowohl die Mefltage im Jahresgang eines Bestandes als auch verschiedene Besdinde untereinander vergleichbar machen.

Mit den Messungen wurde im M~irz 1985 begonnen. Im Laufe dieser Vegetationsperiode wurden die objektunabh~ngigen Einfluflparameter wie

354 Barbara Koch, U. Ammer und H. Wittmeiev

- Sonnenstand - Mel~richtung - Neigungswinkel - Offnungswinkel - Bdeuchtungsverh2ilmisse

kontinuierlich verfindert, um aus den Ergebnissen Riickschl6sse auf optlmale MeRvorausset- zungen zur Erfassung der objektabhiingigen Parameter

- VitalMt - Alter - phiinologische Entwicklung wiihrend der Vegetationsperiode - Baumart - Kronenschluggrad - Boden- und Pflanzenanteil - Auswirkung yon Fliichenbehandlungen

ziehen zu k6nnen.

Vorl~iufige Mef~ergebnisse

Die Messungen des Jahres 1985 wurden - wie dargelegt - tinter steter Ver~inderung der objekt- unabMngigen Parameter (Neigungswinkel, Offnungswinkd, Megrichtung) durchgefiihrt. Da- neben wurde auch die Methode der Referenzerfassung mehrfach veriindert.

Bei der Variation der Offnungswinkel zeigte sich die deutliehste Auspr~igung der Kurven- charakteristika bei 10 ~ und 15 ~ Bei 5 ~ fallen die Remissionswerte so stark ab, dag eine weitere Verwendung dieses Offnungswinkels bei Bestandsmessungen nicht sinnvoll erscheint. Die Un- tersuchungen bei ver~indertem Meflzeitwinkel ergaben die beste Kur~'endynamik bei einem Winkd yon 45 ~

Ver~inderungen der Mef~richtung ergaben keinen deutlich erkennbaren Einflul~ auf die Kur- vencharakteristika. Lediglich starke Gegenlichtsmessungen lieflen eine deutliche Verzerrung der Mei~ergebnisse erkennen.

Schlul~folgerungen

- Ais Offnungswinkel sollen m6glichst 10 ~ oder 15 ~ verwendet werden. - Die Messungen werden mit einem Meflozenitwinke[ yon 45 ~ vorgenommen, Einzetbaum-

messungen senkrecht nach unten. - Die Messungen werden generell in Nordrichtung vorgenommen. Sonnenstandsver.:'inderung

yon 90 ~ werden nicht berficksichtigt. - Der Abstand Megger~t-Baumkronen sotI stets g]eich gehatten werden. Neben diesen allgemeinen Folgerungen fiir das weitere Megprogramm konnten auch erste Ver- gleiche zwischen einzelnen Bestandsmessungen gezogen werden. Die ausgewerteten Messun- gen weisen immer nahezu gleiche Megparameter auf (KocH et al. 1984).

In Abbildung 2 find die Meflergebnisse zweier Testfl~ichen aus dem H6glwald-Projekt ein- ander gegeniiber gestelk.

Die Kurven for den Jungbestand ]assen sowoht im Sichtbaren wie im nahen Infrarot eine deutlich h6here, vorwiegend altersbedingte Vitalit~it erkennen. Eine Verst~irkung dieses Vitali- tiitsunterschiedes k6nnte durch den Befall des Altbestandes durch die kleine Fichtenblattwespe hervorgerufen sein.

Abbildung 3 zeigt den Vergleich zweier Altbestiinde (H6glwald - Ebersberger Forst). Der durchschnittliche Schiidlgungsgrad des Bestandes im Ebersberger Forst liegt nach der

terrestrischen Schadansprache h6her als im untersuchten Altbestand des H6glwaldes (zum H6gtwald s. MaSCHNI.X'G 1986). Die Messungen der spektralen Riickstrahlungscharakteristiken

Vitalitatsarlsprache yon Fichten mittels spektraler R~ickstrahlungsmessungen

HOEGLbl. I~LT-.1Ut.tG 85

355

Z 0 f - 4 II) u] H

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Jungbes tand , / / ......... ...'""........'""//

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' A I t b e s r a n d

4C':1i 5~rJ 600 ~Oq 89~ QL]~ lOgO 1100 ~ P--d , NELLEI,ILRENGE

Abb. 2. Vergleich H/~glwald Ahbestand - H6glwald Jungbestand (Megdaten: Altbestand: ~0.7. 1985 / 1135, Jungbestand: 14.8. 1985 / t207) Fig. 2. Comparison of old- and young-stand at H6glwald

HOEGL~.,I, EBE. VERGL85

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7 ' ~ . . . . . ~ - = . . . . . . : . . . . . . . . . ~ . . . . . . . . . . . 5"---! -J [ - - : "

I.-IELLEI,ILRENGE Abb. 3. Vergieich H6glwald Altbestand mit Ebersberg Altbestand (Me~daten: H6glwald: 10. 7. 1985/1135, Ebersberg: 25. 7. 1985 / 1208) Fig. 3. Comparison of the H6glwald and Ebersberger Forst old stands

ergeben - wie Abb. 3 zeigt - keine Differenzierungen, die R/ickschliisse auf Vitaliditsunter- schiede zulassen. Dieses Ergebnis wird plausibel, w e n n man die durch die kleine Fichtenbla t t - wespe kahlgefressenen Triebspitzen im H6glwald mit einbezieht .

Der Vergleich der beiden Megtage zeigt einen deut l ichen Unte rsch ied zwischen den Spek-

356 Barbara Koch, U. Ammer und H. Wittmeier

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HOEGLtq. VERGL. 8 5 / 8 6

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Fr~hjahr 86 / O'1 _~.rj ..,

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O.~ ~ ' " ' Somn~ l r 85 \ 't f~l ,

4EtO . '500 6BO 704 0i3~ ~Ig~ 1900 1 if'38 H q L..IELLEI',ILR Et,IGE

Abb. 4. Vergleich H6glwald Altbestand Sommer t985 zu Friihjahr 1986 (Mefl, daten: Sommer 1985: 10. 7.1985 / 1135, Friihjahr 1986: 8.4. 1986 / 1051) Fig. 4. Comparison of the H6glwald old-stand data, summer 1985 and early spring 1986, respectively

tren der Friihjahrsmessung und der Sommermessung. Dies ist nach GKIXS (1970) auf die ver~in- derte Blattpigmentierung im sichtbaren Lichtbereich sowie auf den zustandsspezifischen Zell- aufbau der Blattorgane in Abhangigkeit von Wasserversorgung und Aherungsprozeg zurtick- zufiihren.

Zukunftsaspekte Die Voruntersuchungen fiir das Vorhaben sind abgeschlossen und das Megkonzept fdr die kommenden Vegetationsperioden ist erstelh. Hauptaufgabe ~r die Megperiode 1986 wird sein, die Testbesdinde im Tages- und Jahresgang zu verfolgen.

Ab Mitre 1986 werden an genetisch identischem Baummaterial des Expositionskammer- experiments der GSF, M~inchen, Labormessungen durchgefi~hrt. Die B~iumchen sollen dabei im Verlauf einer Vegetationsperiode bestimmten Schadgasbelastungen ausgesetzt werden. Die Pflanzen werden in einer Ulbrichtkugel mit genau definierter Lichtquelle gemessen. Es wird erwartet, dag dabei auch geringfiigige Ver~inderungen in der Pflanze fiber die Reflexion erfagt werden k6nnen.

Das urn5 Wellenlfingenbereiche erweiterte Megspektrum der Geriiteendversion korreliert im 1650 nm und 2200 nm Bereich mit den mittleren IR-Kaniilen des Thematic-Mapper 2. Es soil versucht werden, Megdaten dieses Satelliten mit Daten unserer Met~reihe zu vergleichen.

Zusammenfassung

Ziel des Projekts ist die Erarbeitung spektraler Rf2ckstrahlungscharakteristiken yon Einzelb~iu- men und Bestandesoberfl~ichen zur Erfassung und kontinuierlichen Beobachtung yon Vitali- ditsunterschieden bzw. Sch/idigungen an Waldb~umen, insbesondere an Fichten. (AXtMER et. al. 1983; HILDEBRANDT 1976). Die f/Jr die Spektroradiometermessungen wichtigen objektunabhan-

-" Neuester amerikanischer Erderkundungssatellit!

Stoffaurwaschung aus Fichtenkronen durch saure Beregnung 357

gigen Einfluflparameter wie Sonnenstand, Meflrichtung, Neigungswinkel, Offnungswinkel und Beleuchtungsverhiilmisse sind dutch eine Viehahl von Voruntersuchungen bestimmt wor- den. Erste MeRergebnisse an Testfl~ichen im Hfglwald und im Erbersberger Forst lassen deutli- che Reaktionen im Spektralverhalten erkennen, die auf Vitalit~ts- und ph~inologische Unter- schiede zuriickgefiihrt werden k6nnen.

Summary

Judging vigor of spruces on the basis of spectral reflection measurements

Objective of the research project is the evaluation of characteristic spectral signatures for single trees and stands to assess and continuously monitor differences in vigor, or damages of trees, respectively, especially for spruce.

The object-independent parameters which are important for the spectro-radiometer measurements, such as angle and elevation of the sun, inclination, measuring direction, angle of view, and illumination have been determined by numerous previous investigations. First results from the testsites "H/Sglwald" and "Ebersberger Forst" show distinct differences in the spectral curves which can be related to different degrees of vigor and phenology.

Li teratur

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Anscbrift der Verfasser: Dipl.-Forstw. B^R,,~RA KOCH, Prof. Dr. U. AMMrR, H. WI'rr.*lv,,ER, Lehrstubl for Land- schaftstechnik, Winzererstr. 45, D-8000 Mfinchen 40

Stoffauswaschung aus Fichtenkronen (Picea abies [L.] Karst.) durch saure Beregnung I

Von K. KREb-rZER und J. BI~'ERSOHL

Einfiihrung

Die stoffliche Zusammensetzung des Regenwassers erfiihrt bei der Passage durch die Kronen- schicht yon W2ildern zuweilen erhebliche Ver~inderungen. Sie ergeben sich nicht nur als Kon- zentrationseffekte infolge der Interceptionsverdunstung von Niederschlagswasser, sondern

' Beltrag Nr, 17 der H/Sglwald-Serie'1986,

U.S. Copyright Clearance Center Code Statement: Forstw. CbL 105 (1986), 357-363 �9 1986 Verlag Parey, Hamburg und Berlin ISSN 0015-8003

0015-8003/86/I0504-00357 $ 0.2.50/0