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Kleinräumige Variabilität von Waldboden-Dauerbeobachtungsflächen in Bayern:Ein Beitrag zur Unsicherheitsabschätzung der BZE II

机译：巴伐利亚森林地面永久观测区的小范围变异：对BZE II不确定性评估的贡献

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Anhand der Daten von 33 Standorten des Bayerischen Waldboden Dauerbeobachtungsprogramms (Bodendauerbeob-achtungsflächen, BDF) wurden die durch kleinräumige Variabilität verursachten Unsicherheiten bei der Charakterisierung von Böden geschätzt. Diese Datenbasis erlaubte es zudem zu untersuchen, inwieweit geostatistische Eigenschaften in Zusammenhang mit den Standortsbedingungen stehen. Für diesen Zweck entwickelten wir einen einfachen Ansatz zur Typisierung von Böden nach ihren räumlichen Eigenschaften. Beim BDF-Programm wurden auf jedem Standort 18 Proben in einem Kreuz-Transekt 18 x 18 m entnommen bei einem Mindestabstand von 3 m. Der Datenbestand umfasst die Parameter C_(org) und N_(tot)-Konzentrationen sowie -Vorräte und C / N - Verhältnis, effektive Kationen-Austausch-Kapazität (Ake), Basensättigung (BS), pH-Wert des Bodens und Grobbodenfraktion (> 2 mm). In die Metaanalyse wurden pro Bodenparameter 3780 Datensätze zur Erzeugung aggregierter Kennwerte einbezogen wie Schiefe, Variationskoeffizient (VK), Moran's I und den Anteil der räumlich strukturierten Varianz (SV) der Daten. Die beobachtete räumliche Struktur von Bodenparametern konnte zwar nicht eindeutig in Zusammenhang mit den Standortbedingungen gebracht werden. Es zeigt sich aber, dass die Gesamtvarianz einiger Parameter mit steigendem Tongehalt tendenziell zurück geht und dass das Niveau der Streuung (VK) der untersuchten Boden-Parameter sich erheblich unterscheidet. Die Rangfolge der Parameter hinsichtlich der Streuung ist pH-Wert (1), C/N - Verhältnis (2), C und N -Konzentration (3a), BS und Ake (3b), C- und N- Vorräte (4). Die Unsicherheitsabschätzung anhand der BDF Daten findet Eingang in das Fehlerbudget der zweiten bundesweiten Bodenzustandserhebung im Wald (BZE II) und dient dazu die Chancen zu bestimmen mit denen etwaige Bodenveränderungen nachgewiesen werden können.%Data from the Bavarian forest soil monitoring programme (Bodendauerbeobachtungsftachen, BDF) were used to estimate the effect of smale scale variation on the uncertainty of soil characteristics and to evaluate a possible relation between spatial charactistics of soils and site conditions. We conducted a meta analysis of geostatistical parameters derived from 33 BDF sites. Within the BDF program 18 samples were taken at each site in an 18 x 18 m cross transect at minimum distance of 3 m. The data set involved C_(org)- and N_(tot)- concentrations and pools as well as the C/N-ratio, effective cation exchange capacity (CEC), base saturation (BS), pH and coarse soil fraction (> 2 mm). A total of 3780 records per soil parameter were used to calculate the skewness, the coefficient of variation (VK), Moran 's I and the portion of spatially structured variance in the data. Observed spatial patterns of soil para-mters could not clearly be related to site conditions. However, total variance of some parameters tended to decrease with incresing clay content and the level of variation (VK) of the studied soil parameters differed significantly. The ranking of parameters with respect to variation is (in ascending order): pH, C/N-ratio, C and N-concentration, BS und CEC, C- and N-pools. The results of this uncertainty estimation serve as an input to the error budget of the German forest soils survey (Level I monitoring; BZE II) and were used to estimate detectable soil changes within the framework of this program.
机译：根据巴伐利亚森林土壤永久性观测计划（土壤持续时间观测区，BDF）的33个地点的数据，估算了土壤表征中小范围变异性造成的不确定性。该数据库还使调查地统计学特性与现场条件相关的程度成为可能。为此，我们开发了一种根据地板的空间属性键入地板的简单方法。使用BDF程序，在每个位置18x 18 m的横断面中采集18个样本，最小距离为3 m。该数据库包括参数C_（org）和N_（tot）浓度以及储量和C / N比，有效阳离子交换容量（Ake），基本饱和度（BS），土壤的pH值和粗土含量（> 2毫米）。在荟萃分析中，为每个土壤参数包括了3780个用于生成聚合参数的数据集，例如偏度，变异系数（VK），Moran's I和数据的空间结构化方差（SV）的比例。观测到的土壤参数的空间结构不能与现场条件明确相关。但是，可以看出，随着粘土含量的增加，某些参数的总体方差趋于减小，并且所检查的土壤参数的散射水平（VK）明显不同。关于散点的参数排名为pH（1），C / N比（2），C和N浓度（3a），BS和Ake（3b），C和N储量（4）。基于BDF数据的不确定性评估包含在第二次全国森林土壤状况调查（BZE II）的误差预算中，用于确定可以证明任何土壤变化的机会。％来自巴伐利亚森林土壤监测计划的数据用来估算表皮尺度变化对土壤特性不确定性的影响，并评估土壤空间特征与场地条件之间的可能关系。我们对来自33个BDF站点的地统计参数进行了元分析。在BDF程序中，在18 x 18 m横断面的每个位置以3 m的最小距离采集了18个样本。数据集涉及C_（org）-和N_（tot）-浓度和库，以及C / N比，有效阳离子交换容量（CEC），基本饱和度（BS），pH和粗土壤分数（> 2毫米）。每个土壤参数总共3780条记录用于计算偏度，变异系数（VK），Moran's I和数据中空间结构变化的部分。观测到的土壤参数空间格局与场地条件显然没有关系。然而，随着粘土含量的增加，某些参数的总方差趋于减小，并且所研究的土壤参数的变异水平（VK）明显不同。关于变化的参数排名是（按升序排列）：pH，C / N比，C和N浓度，BS和CEC，C和N池。这种不确定性估计的结果将作为德国森林土壤调查误差预算（I级监测； BZE II）的输入，并用于在此计划的框架内估计可检测的土壤变化。

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