Großmaßstäbige Regionalisierung labiler Bodenkennwerte in standörtlich hochdiversen Kulturlandschaften
| dc.contributor.author | Szibalski, Martin | |
| dc.date.accessioned | 2023-02-09T15:31:56Z | |
| dc.date.available | 2001-01-14T23:00:00Z | |
| dc.date.available | 2023-02-09T15:31:56Z | |
| dc.date.issued | 2000 | |
| dc.identifier.uri | http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hebis:26-opus-4034 | |
| dc.identifier.uri | https://jlupub.ub.uni-giessen.de//handle/jlupub/10087 | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-9471 | |
| dc.description.abstract | Für die flächenhafte Bewertung zahlreicher Boden- und Landschaftsfunktionen werden großmaßstäbige Karten (1:5.000 bis 1:10.000)zeitlich und räumlich hochvariabler (labiler) Bodenkennwerte benötigt, wie sie der pH-Wert, der organische Kohlenstoff- oder derEDTA-extrahierbare Cadmiumgehalt darstellen. Für Böden strukturschwacher Mittelgebirgsregionen, die außerhalb des politischen oderwirtschaftlichen Hauptinteresses stehen, liegen entsprechende Karten jedoch normalerweise nicht vor. Insbesondere in diesen Regionen wird die laterale Variabilität labiler Bodenkennwerte von kleinräumig wechselnden Relief- undBodenunterschieden bestimmt. Zudem ändern sich die labilen Bodenkennwerte an Nutzungsgrenzen meist auf relativ kurzen Distanzen.Unter diesen Bedingungen sind geostatistische Verfahren zur Erzeugung von großmaßstäbigen Karten der Bodenkennwerte ungeeignet,da für eine valide Interpolation ein sehr hoher Beprobungs- und Analyseaufwand erforderlich wäre, der mit den personellen, finanziellen undzeitlichen Ressourcen vieler Projekte nicht realisiert werden kann. In dieser Arbeit wird ein Konzept vorgestellt, das eine valide Regionalisierung labiler Bodenkennwerte in standörtlich hochdiversenRegionen mit einer vergleichsweise geringen Probenanzahl ermöglicht. Das Konzept beinhaltet Methoden zur räumlich repräsentativenErhebung, Stichprobenermittlung, Klassifizierung und Extrapolation der labilen Bodenkennwerte sowie zur Validierung desRegionalisierungsmodells und der Regionalisierungsergebnisse. Die Verifizierung des Konzepts erfolgt in drei Testgebieten mit einerFläche von etwa 5 bis 10 Quadratkilometern am Beispiel des pH-Werts, des Kohlenstoff- und des EDTA-extrahierbaren Cadmiumgehaltslandwirtschaftlich genutzter Oberböden. Darüber hinaus wird als planungsrelevantes Beispiel die Ausschöpfung nationaler Richtwerte derCadmiumbelastung von Oberböden in den Testgebieten flächenhaft dargestellt und bewertet. Für die Regionalisierung der Bodenkennwerte werden mit dem vorgestellten Verfahren lediglich 0,2 bis 0,3 Bodenproben pro Hektarbenötigt. Die Plausibilität des Modells wird durch die varianzanalytische Auswertung der Regionalisierungsergebnisse bestätigt. DieGültigkeit der Ergebnisse selbst wird auf der Grundlage eines unabhängigen Datensatzes überprüft. Demnach kann der pH-, derKohlenstoff- und der Cadmium-Status der landwirtschaftlich genutzten Oberböden bei einer Aufteilung in drei bis vier Klassendurchschnittlich mit einer 75-prozentigen Sicherheit durch das Regionalisierungsmodell beschrieben werden. Die Ergebnisse desAnwendungsbeispiels zeigen, dass mit den regionalisierten Flächendaten der labilen Bodenkennwerte und unter Einbeziehung einernumerischen Pedotransferfunktion eine hochauflösende räumliche Beschreibung der Auschöpfung von Richtwerten derCadmiumbelastung in den Testgebieten möglich ist. | de_DE |
| dc.description.abstract | For the spatial valuation of many soil and landscape functions large scale maps (1:5,000 to 1:10,000) of spatio-temporally highly variable(labile) soil properties, like the pH value, the organic carbon or the EDTA-extractable cadmium content, are needed. In rural mountainousareas, which are of less political or economical interest, such maps are usually missing. Especially in these regions the lateral variability of labile soil properties is determined by the spatially very heterogenous soil-formingfactors. Furthermore, the labile soil properties mostly change within short distances near land use boundaries. Under these circumstances,geostatistical techniques for generating large scale maps of the labile soil properties are not recommened. For a valid geostatisticalinterpolation numerous soil samples and chemical analysis would be necessary. However, in most projects manpower, financial andtemporal resources are limited. In these PhD thesis a concept is presented that allows a valid regionalization of labile soil properties in highly diverse landscapes with asmall number of soil samples. The concept includes methods to determine the sample size, the sampling positions, the classification andthe extrapolation of the labile soil properties. Furthermore, it comprises the validation methods for the regionalization model and results.The verification of the concept is carried out for the soil properties pH value, organic C, and EDTA-extractable cadmium content in topsoilsof agricultural land in three testing areas with a surface area of 5 to 10 square kilometres. Furthermore, as a practical planning example, theexhaustion of national approximate figures of cadmium in the topsoils is regionalized and evaluated. To regionalize the labile soil properties in the testing areas only 0.2 to 0.3 soil samples per 100 square metres are needed. The plausibilityof the model is confirmed with an analysis of variance of the regionalization results. The validation of the regionalization results itself isproved with an independent random sample. Therefore, with the regionalisation model the pH, carbon and cadmium status of the top soilscan be described with an average certainty of 75 per cent if the soil properties are subdivided into three to four classes. The results of thepractical planning example show that the exhaustion of national approximate figures of cadmium in the testing areas can be describedspatially in a very precise way including the regionalized soil properties and an available pedotransfer function. | en |
| dc.language.iso | de_DE | de_DE |
| dc.rights | In Copyright | * |
| dc.rights.uri | http://rightsstatements.org/page/InC/1.0/ | * |
| dc.subject | Kulturlandschaft | de_DE |
| dc.subject | Bodenkennwert | de_DE |
| dc.subject | Regionalisierung | de_DE |
| dc.subject.ddc | ddc:910 | de_DE |
| dc.title | Großmaßstäbige Regionalisierung labiler Bodenkennwerte in standörtlich hochdiversen Kulturlandschaften | de_DE |
| dc.title.alternative | Regionalization of Soil Properties of Topsoils on a Large Scale in Highly Diverse Landscapes | en |
| dc.type | doctoralThesis | de_DE |
| dcterms.dateAccepted | 2000-12-22 | |
| local.affiliation | FB 07 - Mathematik und Informatik, Physik, Geographie | de_DE |
| thesis.level | thesis.doctoral | de_DE |
| local.opus.id | 403 | |
| local.opus.institute | Institut für Bodenkunde und Bodenerhaltung | de_DE |
| local.opus.fachgebiet | Geographie | de_DE |
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