Projekt-117: Bestimmung der Auswirkungen von Trockenperioden im Grünland mittels Wachstumsmodellen und klimatologische Analyse österreichischer Daten
Projektleitung
Helga Kromp-Kolb
Forschungseinrichtung
Universität für Bodenkultur - Department Wasser - Atmosphäre - Umwelt Institut für Meteorologie
Projektnummer
1282Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft
Navigation
Allgemeine Projektinformationen
Projektziele
Ziel dieses Projektes ist es, Teilaspekte des Projektes der BAL Gumpenstein 'Entwicklung eines Modells für die konkrete Ermittlung von Trockenschäden in den einzelnen Grünlandregionen Österreichs' wissenschaftlich aufzuarbeiten. Konkret handelt es sich um die Punkte: 'Wasserverbrauch und Ertragsmodelle' und 'Klimadaten'.
Das Gesamtziel beider Projekte ist die Verifizierung von Trockenschäden im Grünland als Grundlage für ein Versicherungsmodell für Trockenschäden im Grünland.
Das Arbeitskonzept des Projektes geht davon aus, dass Trockenstress am besten durch komplexe Pflanzenwachstumsmodelle erfasst werden kann, welche sowohl den Bodenwasserhaushalt als auch die meteorologischen Bedingungen berücksichtigen. Derartige Modelle liegen vor, müssen aber für die jeweiligen Standorte validiert werden und benötigen relativ umfangreiche und repräsentative Eingabeparameter (Bodendaten, meteorologische Daten). Da diese Daten nicht für alle interessierenden Standorte verfügbar sind, soll ein einfaches Wachstumsmodell mit möglichst geringen Ansprüchen an Modelleingabedaten (wie z.B. an Bodeninformationen) mit einem komplexeren Modell, das wegen der höheren Ansprüche nur an wenigen Stellen eingesetzt und validiert werden kann, 'kalibriert' werden. Dadurch kann z.B. bei Anwendung an vielen verschiedenen Standorten die Bedeutung der Inhomogenität des Bodens für die Berechnung der Evapotranspiration im Grünland abgeschätzt werden.
Für die flächendeckende Darstellung des Trockenstresses gibt es das Problem, dass auch einfache Bodendaten im benötigten kleinräumigen Scale digital noch nicht verfügbar sind. Daher wird in einem weiteren Schritt versucht, den Trockenstress aus rein meteorologischen Parametern zu definieren.
Das Gesamtziel beider Projekte ist die Verifizierung von Trockenschäden im Grünland als Grundlage für ein Versicherungsmodell für Trockenschäden im Grünland.
Das Arbeitskonzept des Projektes geht davon aus, dass Trockenstress am besten durch komplexe Pflanzenwachstumsmodelle erfasst werden kann, welche sowohl den Bodenwasserhaushalt als auch die meteorologischen Bedingungen berücksichtigen. Derartige Modelle liegen vor, müssen aber für die jeweiligen Standorte validiert werden und benötigen relativ umfangreiche und repräsentative Eingabeparameter (Bodendaten, meteorologische Daten). Da diese Daten nicht für alle interessierenden Standorte verfügbar sind, soll ein einfaches Wachstumsmodell mit möglichst geringen Ansprüchen an Modelleingabedaten (wie z.B. an Bodeninformationen) mit einem komplexeren Modell, das wegen der höheren Ansprüche nur an wenigen Stellen eingesetzt und validiert werden kann, 'kalibriert' werden. Dadurch kann z.B. bei Anwendung an vielen verschiedenen Standorten die Bedeutung der Inhomogenität des Bodens für die Berechnung der Evapotranspiration im Grünland abgeschätzt werden.
Für die flächendeckende Darstellung des Trockenstresses gibt es das Problem, dass auch einfache Bodendaten im benötigten kleinräumigen Scale digital noch nicht verfügbar sind. Daher wird in einem weiteren Schritt versucht, den Trockenstress aus rein meteorologischen Parametern zu definieren.
Berichte
Kurzfassung
Ziel dieses Projektes war es Teilaspekte des von der Bundesanstalt für alpenländische Landwirtschaft Gumpenstein eingereichten Projektes \"Entwicklung eines Modells für die konkrete Ermittlung von Trockenschäden in den einzelnen Grünlandregionen Österreichs\" wissenschaftlich aufzuarbeiten. Konkret handelt es sich um die Punkte 1.1.1 „Wasserverbrauch und Ertragsmodelle“ und 1.1.2 „Klimadaten“ des obigen Antrages. Das Gesamtziel beider Projekte war die flächendeckende Bestimmung von Trockenschäden im Grünland auf Feldebene (auf GIS basis) sowie eine Verifizierung verschiedener Berechnungsmodelle und dient in weiterer Hinsicht als Basis für ein Versicherungsmodell für Trockenschäden im Grünland.
Der im Rahmen des 3-jährigen Projektes durchgeführte Modellvergleich zur Bestimmung der Trockenschäden im österreichischen Grünland und die Modellvalidierung zur Ertragsbestimmung im Grünland wurde mithilfe von Feldexperimenten (zur Messung und Dauerregistrierung von Pflanzen- Boden- und Witterungsdaten) an mehreren Standorten durchgeführt. Dies führte zu einer Eingrenzung der verwendbaren Modelle und schliesslich zur Auswahl einer geeigneten Modellkombination zur GIS-implementation für das österreichische Grünland unter besonderer Berücksichtigung der räumlichen Datenverfügbarkeit.
Die Ergebnisse zeigen dass die komplexen Wachstumsmodelle für eine quantitative Abschätzung von Trockenschäden im Grünland bei guter Kalibrierung verwendet werden können, allerdings ist die Datenbasis für eine ausreichende Parametrisierung und Validierung an vielen Standorten noch ungenügend. Dazu sollten die Ertragsdaten weiterer Versuchsjahre an mehrerer Standorte herangezogen werden.
Aufgrund der Ergebnisse an den Versuchsstandorten konnte eine geeignete Methodenkombination relativ einfacher Ansätze selektiert werden, die einerseits eine GIS-implementation unter Nutzung der derzeit vorhandenen räumlichen Datenbasis erlaubt als auch den Ansprüchen einer Trockenschadensversicherung hinsichtlich einer Bestimmung quantitativer Ertragseinbussen durch Trockenheit genügen könnte. Diese Version besteht neben einer für das GIS geeigneter Aufbereitung klimatologischer Daten (wie räumliche Interpolationsverfahren der Wetterdaten) aus dem adaptierten FAO-Bodenwasserbilanzmodell und des darauf aufbauenden emprisch-statistischen Ertragsmodelles GRAM. Diese Version kann auch als eine erste einfache Stufe eines Entscheidungshilfesystems verwendet werden, das in Zukunft noch wesentliche und vielfältige Verbesserungen bzw. Anwendungspotentiale bieten kann (z.B. Ausdehnung auf andere Kulturpflanzen).
Auch die Entwicklung von einfachen Trockenschadensindikatoren für Grünland (z.B. durch Trockenheitsindizes) zeigte gute Ergebnisse, diese sind allerdings nur für qualitative Aussagen zu gebrauchen. Die Unsicherheit für quantitative Vorhersagen für Ertragseinbussen ist an den in diesem Projekt getesteten Regionen/Standorten (für die Bestimmung der Versicherungsansprüche von Trockenheit) zu gross.