sich die starke Temperaturabhängigkeit der Respiration. Eine weitere wichtige Steuergrösse ist die <strong>zur</strong> Verfügung stehende Strahlung. Als C4-Pflanze erreicht Mais jedoch keine Lichtsättigung (Abb. 5b). Es wurde keine Abhängigkeit von der Bodenfeuchte gefunden. Auch das Dampfdruckdefizit führt erst bei Werten >20 hPa und Temperaturen >30°C zu einer signifikanten Verringerung des NEE (nicht gezeigt). Alle Grössen weisen auch eine zeitlich Abhängigkeit und damit eine Modifizierung durch das Entwicklungsstadium der Pflanzen auf. Der Zusammenhang ist bedingt durch die sich verändernde Effizienz der CO2-Assimilation (Abb. 5c) sowie durch die Menge der vorhandenen photosynthetisch aktiven Biomasse. Die unterschiedlichen Rahmenbedingungen während der Vegetationsperiode führen zu unterschiedlichen Tagessummen (Abb. 5d) und damit zu unterschiedlichen „Jahresbilanzen“ mit einer Variabilität von ±10 %. Im Zeitraum Juni bis Oktober wurden 2004 ~940 g C m -2 gebunden, 2005 waren es ~800 g C m -2 und 2006 ~850 g C m -2 . Für das Jahr 2004 ist zu beachten, dass bis <strong>zur</strong> Ernte Anfang Oktober ~990 g C m -2 gebunden wurden und bis Ende Monat bereits wieder ~50 g C m -2 respiriert wurden. Abb. 5: (a) Vegetationshöhe der drei Jahre von Aussaat bis zum Erreichen der maximalen Höhe, (b) PPFD vs. NEE im Temperaturoptimum (22-28 °C) für die Nettophotosynthese, (c) Lichtnutzungseffizienz (quantum yield) während der Vegetationsperiode 2005, (d) Tagessummen des NEE der drei Vegetationsperioden Fig. 5: (a) Canopy height for all three years from sewing until final canopy height is reached, (b) PPFD vs. NEE at optimum temperatures (22-28 °C) for netphotosynthesis, (c) quantum yield for vegetation period 2005, (d) daily sums of NEE for the three vegetation periods 7. Schlussfolgerungen Mit der verwendeten Methodik wird direkt das Resultat aus Assimilation und Respiration, der NEE, bestimmt und weist somit ihre Stärken insbesondere während den Assimilationsperioden auf. Unter nächtlichen, oft nur schwach turbulenten Bedingungen zeigen sich jedoch Schwächen und die Respiration wird häufig unterschätzt. Diese ist jedoch für eine verbesserte Modellierung der C-Dynamik, sowohl für Datenlücken wie für die Hochskalierung der Mes- 184
sungen, notwendig. Hier ist eine Vertiefung des Prozessverständnisses, z.B. durch die Verwendung von anderen Methoden wie Kammermessungen oder der in-situ Isotopenanalyse, notwendig, um die regulierenden Mechanismen zu erfassen. Die saisonale und interannuelle Variabilität des NEE kann dennoch zu einem grossen Teil mit den Steuergrössen der photosynthetisch aktiven Strahlung, der Temperatur und dem Entwicklungsstadium der Pflanzen erklärt werden. Die Variabilität macht auch deutlich, dass längerfristige, kontinuierliche (d.h. auch die Brache umfassende) Messungen notwendig sind. Literaturverzeichnis FALGE E., D. BALDOCCI, R. OLSON, P. ANTHONI, M. AUBINET, C. BERNHOFER, G. BURBA, R. CEULEMANS, R. CLEMANT, H. DOLMAN, A. GRANIER, P. GROSS, T. GRÜNWALD, D. HOLLINGER, N.-O. JENSEN, G. KATUL, P. KERONEN, A. KOWALSKI, C. LAI, B.E. LAW, T. MEYERS, J. MONCRIEFF, E. MOORS, J.W. MUNGER, K. PILEGAARD, Ü. RANNIK, C. REBMANN, A. SUYKER, J. TENHUNEN, K. TU, S. VERMA, T. VESALA, K. WILSON, S. WOFSY, 2001: Gap filling strategies for defensible annual sums of net ecosystem exchange. – Agric. For. Meteorol. 107, 43-69. FEIGENWINTER C., 2004: Matrix Calibration for Ultrasonic Campbell Sci. CSAT3 #118. – Technical report mcr lab, University of Basel. IPCC, 2007: Climate Change 2007: The physical Science Basis. KAIMAL, J.C., S.F. CLIFFORD, R.J. LATAITIS, 1989: Effect of finite sampling on atmospheric spectra. – Boundary-Layer Meteorol. 47, 337–347. LLOYD J., J.A. TAYLOR, 1994: On the temperature dependence of soil respiration. – Funct. Ecol. 8, 315-323. MONCRIEFF J.B., J.M. MASSHEDER, H. DE BRUIN, J. ELBERS, T. FRIBORG, B. HEUSINKVELD, P. KABAT, S. SCOTT, H. SOEGAARD, A. VERHOEF, 1997: A system to measure surface fluxes of momentum, sensible heat, water vapour and carbon dioxide. – J. Hydrol. 188-189, 589- 611. MOORE C.J., 1986: Frequency response corrections for eddy correlation systems. – Boundary -Layer Meteorol. 37, 17-35. SCHOTANUS P., F.T.M. NIEUWSTADT, H.A.R. DE BRUIN, 1983: Temperature measurement with a sonic anemometer and its application to heat and moisture fluxes. – Boundary-Layer Meteorol. 26, 81-93. VOGT R., 1995: Theorie, Technik und Analyse der experimentellen Flussbestimmung am Beispiel des Hartheimer Kiefernwaldes – Ein Beitrag zu den Energiebilanzuntersuchungen im REKLIP. – Diss. Phil.-Nat.-Fak. Univ. Basel. WEBB E.K., G.I. PEARMAN, R. LEUNING, 1980: Correction of flux measurements for density effects due to heat and water vapour transfer. – Quart. J. R. Met. Soc. 106, 85-100. WILCZAK, J. M., S.P. ONCLEY, S.A. STAGE, 2001: Sonic anemometer tilt correction algorithms. – Boundary-Layer Meteorology 99, 127-150. Anschrift der Autoren Irene Lehner, Dr. Roland Vogt, Prof. Dr. Eberhard Parlow, Institut für Meteorologie, Klimatologie und Fernerkundung, Universität Basel, Klingelbergstrasse 27, CH-4057 Basel 185
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