Flächenhafte und funktionale Analyse kleinräumiger ...

Einleitung
- Beprobungsstrategie
Zur Erfassung der räumlichen Heterogenität der natürlichen Ressourcen wurde nach
verschiedenen Strategien bei der Stichprobennahme vorgegangen, wie sie u.a. in den
Arbeiten von CLAY et al. (1998), CHANG et al. (1999), MALLARINO et al. (1999),
MCBRATNEY et al. (1999) ausgeführt wurden. Systematische Rasterbeprobungen geben
hierbei flächenhafte Daten besser wieder als Zufallsbeprobungen oder stratifizierte
Zufallsbeprobungen (WEBSTER and OLIVER, 1990). Demzufolge haben sich bei den
Beprobungsmustern für Böden die Raster durchgesetzt (BORGELT et al., 1997; SADLER
et al., 1998; CHANG et al., 1999; MALLARINO et al., 1999; FLEMING et al., 2000;
KRAVCHENKO and BULLOCK, 2000; MUELLER et al., 2001; KRAVCHENKO, 2003). Die
verwendeten Rasterweiten variieren von über 50 m (SHI et al., 2000) bis zu 0,5 m in
kleineren Teilflächen (BORGELT et al., 1997).
Im Grünlandbereich liegen nur wenige Arbeiten mit solchen Fragestellungen vor. SHI et
al. (2000) und JORDAN et al. (2003) untersuchten über systematische Beprobungen bei
verschiedenen Mustern die schlagbezogene Bodennährstoff- bzw.
Grünlandertragsverteilung mit dem Ziel, die passende Musterungsdichte der
Beprobungen zu finden. Derzeit hat sich hier die Anwendung von Rastern als
Beprobungsstrategie auch im Grünland stark durchgesetzt (FROMENT et al., 1996;
SCHÜTZ u. SCHNYDER, 1998; TONN u. THUMM, 2005; SCHAUMBERGER et al., 2005).
Der optimale Abstand zwischen den Beprobungsstellen, d.h. die Beprobungsdichte,
wurde besonders bei der Erfassung von Bodennährstoffen betrachtet. Für die
Bestimmung der optimalen Stichprobendichte bezüglich der Bodenparameter wurde z.B.
der t-Test (LASCANO and HATFIELD, 1992; TSEGAYE and HILL, 1998) angewendet.
Andere Autoren überprüften in diesem Zusammenhang den Einfluss des
Beprobungsabstandes (Stichprobendichte und Stichprobenumfang) auf den Mittelwert
der erhobenen Parameter (GUPTA et al., 1997).
In diesem Kontext stehen bei den genannten Untersuchungen wieder vorwiegend
pflanzenbauliche oder bodenkundliche Fragestellungen auf dem Acker im Vordergrund.
Für das Grünland wurden Versuche durchgeführt, die sich auf Bodennährstoff- (SHI et
al., 2000) und Ertragsverteilung sowie die Nährstoffgehalte des Ertrags (JORDAN et al.,
2003) beschränkten.
Zur Entwicklung einer optimalen Beprobungsstrategie ist eine Bewertung der Qualität
der generierten Karte aus den erfassten Punktdaten (Pflanzen – Ertrag – Standort -
Bewirtschaftung) erforderlich. Es zeigte sich, dass die Genauigkeit dieser Karten mit
zunehmendem Stichprobenumfang steigt (ISAAKS and SRIVASTAVA, 1989; ENGLUND et
al., 1992) und dass mit geringerem Stichprobenumfang die Auflösung der Karten
abnimmt (GOTWAY et al., 1996). Die Genauigkeit einer interpolierten Karte ist abhängig
vom Beprobungsmuster als auch vom Beprobungsabstand (VOLTZ and WEBSTER, 1990;
ENGLUND et al., 1992; GOTWAY et al., 1996) d.h. auch Beprobungsdichte (MUELLER et
al., 2001; SCHLOEDER et al., 2001), wobei dies nach SADLER et al. (1998) in erster Linie
von der räumlichen Struktur der Bodeneigenschaften abhängt.
Die Suche nach dem geeigneten Interpolationsverfahren, das einer möglichst akkuraten
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