Deriving regional pedotransfer functions to estimate soil bulk density in Austria

Die Bodenlagerungsdichte ist eine notwendige Variable bei der Berechnung von dem im Boden gespeicherten Bodenkohlenstoff und ist deshalb auch ein wichtiges Instrument bei der Evaluierung von landnutzungsbasierten Minderungsmaßnahmen gegen den Klimawandel. Unsere Motivation war, ein Set von Pedotransferfunktionen für die Bodenlagerungsdichte zu entwickeln, die für unterschiedlichen Datensätze nutzbar sein könnten. Wir entwickelten ein Set linearer Funktionen für landnutzungsabhängige Bodenlagerungsdichten basierend auf Daten aus Österreich, der Schweiz und Südtirol in Italien. Nach dem Einfügen von Unsicherheitsfaktoren für gemessene Bodenparameter wurde die Ungenauigkeit der Gleichungen mittels einer Monte Carlo Simulation ermittelt. Die Glaubwürdigkeit der Modelle wurde anhand von Kreuzvalidierung bestimmt. Der Gehalt von organischem Bodenkohlenstoff ist mit R² = 0.5 die Bestimmungsvariable, die am besten die Bodenlagerungsdichte voraussagt. Wenn Bodentextur und Aufnahmetiefe bekannt sind, ist eine geringe Verbesserung des Bestimmtheitsmaßes möglich. Die Residuen-Analyse empfiehlt landnutzungsspezifische Modelle. Mit transformierten Variablen reicht das Bestimmtheitsmaß (R²) der landnutzungsspezifischen Pedotransferfunktionen von 0.43 in Ackerböden bis zum 0.65 für Grünlandböden. Die Ergebnisse sind ähnlich aber mehr präzise im Vergleich mit Modellen aus der Literatur. Unter Berücksichtigung der Unsicherheit von gemessenen Bodenkohlestoffwerten, kann die Bodenlagerungsdichte abhängig von der Landnutzung mit einer Genauigkeit von +/− 9% bis 25% geschätzt werden. Wir schlagen vor, dass die Bodenlagerungsdichte an standardisierter volumsgerechter Proben, die mittels Stechzylindern geworben wurden und im Labor nach internationalem Standard gemessen wird. Wenn gemessene Werte für Bodenlagerungsdicht nicht vorhanden sind, bieten diese Pedotransferfunktionen eine Alternative besonders, weil sie einerseits den Geltungsbereich und anderseits die Schwankungsbreiten und Unsicherheiten transparent angeben.