Proceedings zur 6. Fachtagung BIOMET - Deutsche ...

Phänologische Modelle als Grundlage zur Abschätzung des Klimaimpakts
Frank-M. Chmielewski und Yvonne Henniges
Humboldt-Universität zu Berlin
Institut für Pflanzenbauwissenschaften, Lehrgebiet Agrarmeteorologie
Zusammenfassung
Auswirkungen rezenter Temperaturänderungen auf die Pflanzenentwicklung (Phänologie)
sind vielfach belegt und anschaulich dargestellt. Die in diesem Jahrhundert zu erwartenden
Klimaänderungen werden die bisher beobachteten Veränderungen der klimatologischen Größen
um ein vielfaches übertreffen. Dies gilt vor allem für den Parameter Lufttemperatur. Für
Deutschland ist bis zum Ende dieses Jahrhunderts ein mittlerer Anstieg der Lufttemperatur
um +3.6 K möglich (REMO 2091-2100, Szenario A2). Regional und saisonal sind weitaus
größere Veränderungen zu erwarten. Diese Zunahme der bodennahen Lufttemperatur wird
eine weitere Verschiebung der phänologischen Phasen nach sich ziehen, mit möglichen Konsequenzen
für die Frosthärte der Gehölze, die Häufigkeit von Spätfrostschäden oder die Andauer
phänologischer Entwicklungsabschnitte. Prozessbasierte (mechanistische) Phänomodelle
sind ein praktikables Werkzeug, mögliche Veränderungen in der pflanzlichen Entwicklung
abzuschätzen. Für Fragen zu den Auswirkungen künftiger Klimaänderungen auf die Vegetationsentwicklung
sind „chilling/forcing“ Modelle den reinen Wärmesummen-modellen vorzuziehen,
da sich ein wesentlicher Anteil des erwarteten Temperaturanstiegs im Winter vollziehen
wird.
Phenological models as basis to estimate the climate impact
Abstract
There are many graphic examples for the impact of recent temperature change on plant development
(phenology). The expected climate change in this century will distinctly exceed the
observed changes in the last century. This is mainly true for the air temperature. In Germany a
rise of mean annual air temperature by +3.6 °C is possible in the end of this century (REMO
2091-2100, Scenario A2). Regionally and seasonally even higher changes are expected. The
further increase of air temperature will continue the shift of phenological events, with possible
consequences for the frost hardiness of trees, the frequency of late frost damages and the
duration of phenological stages. Mechanistic phenological models are suitable tools to estimate
possible changes in plant development. In order to calculate the impact of future climate
change on the plant development chilling/forcing models have to be used instead of simple
thermal time models, since a strong increase of air temperature is expected in winter time.
1. Einleitung
Phänologische Modelle sind notwendige Hilfsmittel, um mögliche Auswirkungen von Klimaänderungen
auf die Vegetationsentwicklung abschätzen zu können. Darüber hinaus erlaubt
die Implementierung dynamischer Vegetationszeiten in Bodenwasserhaushaltsmodellen eine
verbesserte Berechnung des Wasserhaushalts von Forstbeständen, da hierdurch Rückkoppelungen
zwischen der Pflanzenentwicklung und dem Wasserbedarf berücksichtigt werden können
(SCHABER und BADECK 2003, RÖTZER et al. 2004). In der vorliegenden Studie werden
beispielhaft phänologische Modelle für die Blattentfaltung der Stieleiche und Rotbuche in
Sachsen vorgestellt. Hierbei wurden sehr unterschiedliche Modellierungsansätze verwendet.
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