Generating characteristic soil profiles for the plots of the National Forest Inventory in Saxony and Thuringia

Die Bundeswaldinventur (BWI) ist als Stichprobenverfahren zur Erhebung der Daten von Waldfläche und Baumartenverteilung sowie Holzzuwachs und Holzvorrat etabliert. Um das Wachstum der Bäume besser beschreiben, erklären und vorhersagen zu können, werden neben anderen Standortsfaktoren Bodeninformationen an den Traktecken dieser Inventurpunkte benötigt. Im Rahmen dieser Publikation wird die Ableitung der Leitprofile zur Charakterisierung des Bodens am BWI-Punkt aus Weiserprofilen der Standortserkundung für Sachsen und Thüringen aufgezeigt. An 81 % der sächsischen und 87 % der thüringischen Traktecken konnten Leitprofile mit vollständigen bodenphysikalischen Eigenschaften zugeordnet werden. Diese umfassen die Horizontabfolge in der Tiefe, für jeden Horizont die Horizontbezeichnung, Sand-, Schluff- und Tongehalte, Skelettgehalte, Angaben zur Trockenrohdichte, zum Stau- und Grundwassereinfluss sowie zu Geologie und Schichtung. Die Standortsverhältnisse an den Traktecken, als Stichprobe der kartierten Waldfläche, sind repräsentativ für die landesweiten Verhältnisse. Die aus der Methodik resultierenden Unsicherheiten konnten beispielhaft quantifiziert werden und erwiesen sich als akzeptabel. Es hat sich gezeigt, dass die Ergebnisse der Aggregierung zu Leitprofilen recht robust gegenüber verschiedenen Aggregierungsansätzen sind. Damit ist es möglich, für die Traktecken der BWI Kenngrößen des Wasserhaushaltes zu berechnen, diese für die Standorts-Leistungs-Modellierung zu nutzen und damit das Waldwachstum besser zu beschreiben, zu erklären und zu prognostizieren.The National Forest Inventory (NFI) is established as a sampling technique to gather data on forest area and tree species composition as well as wood increment and forest stock. To improve the description, explanation and prediction of forest growth soil information at the NFI plots is necessary. The aim of this publication is to present the aggregation of legacy soil profiles to characteristic soil profiles for local soil forms in Saxony and Thuringia. For 81 % of the Saxon NFI plots and 87 % of the Thuringian NFI plots a characteristic soil profile was derived with entire soil physical properties. These properties comprise the sequence of horizons with depths and for each horizon the designation, the contents of sand, silt and clay, rock content, bulk density, ground water or stagnic properties influencing the horizon as well as geology and stratification. The results show that the aggregation of legacy soil profiles to characteristic soil profiles is relatively robust towards the aggregation method. Uncertainties caused by the aggregation methods were quantified. Thus simple parameters like the capacity of plant available water can be calculated for the NFI plots. This information together with other site ecological factors may be used for modelling forest growth or species distribution

As good as new – Legacy soil data of forest site mapping for spatially explicit derivation of water storage properties

Im Rahmen der Standortskartierung wurde in den ostdeutschen Bundesländern seit den 1950er Jahren über mehrere Jahrzehnte bis heute einheitlich nach einem einstufigen, kombinierten Verfahren kartiert. Dieser Ansatz umfasst die Erkundung von abiotischen und biotischen Standortsfaktoren. Ein Teil der dokumentierten Ergebnisse, die detaillierten Profilbeschreibungen der Weiserprofile für Lokalbodenformen, welche häufig mit bodenphysikalischen und -chemischen Analysen hinterlegt sind, standen bisher nur analog zur Verfügung. Mit der Digitalisierung und expertenbasierten Harmonisierung dieser Altdaten entstehen wertvolle Grundlagen für die rechnergestützte Verarbeitung und Auswertung für aktuelle Fragestellungen. In Thüringen und Sachsen wurden bisher über 2.600 Bodenprofile mit vorliegenden bodenphysikalischen Laboranalysen im Geografischen Informationssystem verortet. Rund 1.000 sächsische Profile wurden vollständig harmonisiert und enthalten horizontweise und lückenlos die bodenphysikalischen Eingangsgrößen für die Anwendung von Pedotransferfunktionen. Mit dieser Datenbasis wurde das Substratfeuchtekonzept angewendet und damit eine räumlich differenzierte Berücksichtigung der Wasserspeicherfähigkeit von Waldböden für waldbauliche Planungen möglich.From the early 1950s up to today forests in Eastern Germany have been mapped according to a uniform procedure. This approach combines the investigation of abiotic and biotic factors of a particular site. In connection to the procedure a considerable number of representative soil profiles (in the system of local soil forms) have been documented. Until recently, the descriptions of these soil profiles, which are partly supplemented by physical and chemical lab analyses, were only available in printed form. The digitization and knowledge- based harmonization of these legacy data allows the computerized processing and analysis of the soil information for current issues. By now, more than 2,600 Thuringian and Saxon soil profiles with laboratory-confirmed physical soil properties are georeferenced. In addition, about 1,000 Saxon soil profiles have already been completely harmonized. Since these soil profiles also show consistent physical soil properties, they are suitable for the calculation of pedotransfer functions. Due to the results it is possible to integrate spatially differentiated water storage properties of forest soils into silvicultural strategies