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Resource facts

  • 5 bis 10 Studierende
  • Bis zu einem Semester
  • Internet Verbindung erforderlich
  • English, German

Beschreibung
(als PDF)

Implementierung

Zusätzliche Anhänge

Energiebilanz und Energieflüsse in der Umwelt - Mikroklima und Wasserbilanz unterschiedlicher Pflanzenbestände(Resource ID: 170)

x Bitte beachten Sie, dass dieses Modul mehr als 7 Vorlesungseinheiten benötigt!
Dieser Baustein demonstriert anhand eines klar beschriebenen Feldmessexperiments den Einfluss von zwei unterschiedlichen, homogenen Pflanzenbeständen bzw. von Flächen mit deutlich unterschiedlicher Bodenbedeckung (beliebig wählbar) auf die Energie- und Wasserbilanz sowie auf das Mikroklima (Feuchte, Temperatur, Albedo) und den Wasserhaushalt von Pflanzenstandorten.

Am Anfang des Experiments wird den TeilnehmerInnen eine Anleitung (Kurzanleitung, siehe Download) zur Durchführung des Experiments bzw. eine Beschreibung der Randbedingungen, die einzuhalten sind, präsentiert.
Durch das Feldexperiment, welches z.B. bei Versuchsfeldern der Versuchswirtschaft BOKU in Groß-Enzersdorf durchgeführt werden kann (oder auch bei beliebigen anderen Standorten mit unterschiedlichen homogenen Pflanzenbeständen), soll der Einfluss der Pflanzenbestände auf das Mikroklima und den Wasserhaushalt deutlich gemacht werden. Dies kann über kurze (Momentaufnahme, Unterschiede zwischen Pflanzenbeständen) oder längere Zeiträume (Darstellung zeitlicher Änderung, wie Tag-Nachtzyklen, saisonale Unterschiede) durchgeführt werden.

Aha-Erlebnis

  • Identifizierung und Verstehen der Ursachen (zu erklären aus der Energie- und Wasserbilanz) des Wasserhaushalts und der Wassernutzungseffizienz sowie des Mikroklimas und der Wachstumsbedingungen von Pflanzenbeständen.
  • Verstehen und eigene Abschätzung von Möglichkeiten zur Optimierung mikroklimatischer Bedingungen und der Wassernutzung von Pflanzenbeständen.

Durchführung nach detaillierter Anleitung

Stufe 1: Theoretische Einführung (1 Stunde)

Stufe 2: Standortwahl und Messaufbau (2 Stunden)

Stufe 3: Messdurchführung und Datensammlung (Zeitdauer: 2 Experimente zur Auswahl: <1Tag; >1Tag)

Stufe 4: Auswertung und Interpretation der Daten (>2 Stunden)

Die Messungen werden mit Hilfe folgender verfügbarer Geräte aus dem Gerätepool durchgeführt:

  • Basiswetterstation (inkl. Strahlungsbilanzsensor und Bodenwärmestromsensoren)
  • Bis zu 12 Ministationen (Mikroklima im Pflanzenbestand: Boden- und Lufttemperatur, Luftfeuchte, Bodenfeuchte)
  • Kommunikationssoftware zu Messstationen (Voraussetzung: eigener Laptop)
  • Thermalkamera (optional)
Kontaktdaten für die Ausleihung von Geräten
Dr. Josef Eitzinger,
Dr. Philipp Weihs;
Universität für Bodenkultur,
Institut für Meteorologie,
Peter-Jordan Str. 82,
A-1190 Wien;
E-mail: josef.eitzinger@boku.ac.at; philipp.weihs@boku.ac.at
Lernziele
- Verstehen der mikroklimatischen Phänomene, welche aus der Energiebilanz und Wasserbilanz erklärbar sind
- Verstehen der einzelnen Energiebilanzkomponenten und wie diese durch Modifikation von bewachsenen Oberflächen verändert werden
- Verstehen, wie die Energiebilanzkomponenten in ihrer zeitlichen Dynamik das Mikroklima und den Wasserhaushalt von bewachsenen Oberflächen verändern (z.B. demonstriert an landwirtschaftlichen Nutzpflanzenbeständen)
Bezug zur Nachhaltigkeit
Dieser Baustein behandelt das sehr aktuelle Thema der Wasser- und
Energiebilanz von Pflanzenbeständen und deren Einfluß auf das Mikroklima und den Wasserhaushalt. Diese Faktoren beeinflussen wesentlich die Wachstumsbedingungen und Produktivität von Pflanzen für die Stoffproduktion (Nahrungsmittel, Biomasse, etc.) an den Standorten. Durch verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten von landwirtschaftlich genutzten Flächen (z.B. Art und Struktur der Pflanzenbestände, Hecken, Saumstreifen usw.) oder durch produktionstechnische Maßnahmen (wie reduzierte Bodenbearbeitung, Mulchdecken oder verbesserte Bewässerungsmethoden) kann daher die Wasser- und Energienutzungseffizienz in der landwirtschaftlichen Produktion deutlich verbessert und z.B. der Einsatz nicht erneuerbarer Energieressourcen sowie die Überbeanspruchung von natürlichen Wasserresourcen vermindert werden.
Vorausgesetztes Wissen
    Lehrmethoden
    Vorbereitungsaufwand
    Mittel
    Zugang
    Free
    Quellen und Verweise

    Häckel, H., 2012: Meteorologie. Verlag Ulmer, Stuttgart; ISBN 978-3-8252-3700-4 (UTB)

    Larcher, W., 1994: Ökophysiologie der Pflanzen: Leben, Leistung und Streßbewältigung der Pflanzen in ihrer Umwelt. Verlag Ulmer, Stuttgart, ISBN 9783825280741.

    Monteith, J. and M. Unsworth, 2008: Principles of environmental physics. Elsevier, ISBN 9780125051033.

    Gefördert von
    Gefördert vom österreichischen Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung im Rahmen der Ausschreibung "Projekt MINT-Massenfächer" (2011/12)

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    Autor

    Josef Eitzinger

    Kontakt

    Josef Eitzinger
    josef.eitzinger(at)boku.ac.at
    This teaching resource is allocated to following University:
    BOKU - University of Natural Resources and Life Sciences Vienna
    Institution:
    Institute of Meteorology (BOKU Vienna)
    Datum:

    Lizenz

    N/A

    Werkzeuge und Methoden

    • Reflexion
    • formteaching_experiment