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1. Plant

Bei der nötigen Neuimplementation wurden einige Abschätzfunktionen für $K_{OC}$, $TSCF$, $K_{RW}$ und $K_{LA}$ gleich integriert. Ebenso implementiert wurde die Berechnung des Transferfaktors und die in Abschnitt 3.3.2 beschriebenen Formeln zur Abschätzung von \ensuremath {C_{Bodenwasser}}(siehe Anhang C.1).

Bei den Parametern, die eine Pflanze im Modell beschreiben, bestehen große Abhängigkeiten. Um eine Analyse zu ermöglichen, wurden die Pflanzenparameter aus Anfangsmasse und Trockenmasse sowie Verhältniszahlen erstellt. Diese können ebenfalls als zufallsverteilt angenommen werden. So entstehen Parameter, die immer ein vernünftiges Verhältnis zueinander haben. Diese Verhältniswerte lassen sich hinsichtlich Plausibilität auch einfacher prüfen als durch statistische Test ermittelte Relationskoeffizienten. Abbildung C.1, Seite [*] zeigt die Abhängigkeiten der Parameter von Plant. Dabei sind die Pflanzenparameter mit Grün hervorgehoben.

Folgende Formeln fanden Verwendung:

$\displaystyle W_{rate}$ $\textstyle =$ $\displaystyle {log ({ m_{t,trocken} \over m_{0,trocken}}) \over t_{wachstum} }$ (3.3)
$\displaystyle V_{transpiriert}$ $\textstyle =$ $\displaystyle m_{t,trocken} \cdot trans\_pro\_m$ (3.4)
$\displaystyle Transpirationsstrom$ $\textstyle =$ $\displaystyle V_{transpiriert}\cdot W_{rate}
\cdot { e^{W_{rate} \cdot t_{wachstum}} \over
(e^{W_{rate} \cdot t_{wachstum}}-1) }$ (3.5)
$\displaystyle m_{t,frisch}$ $\textstyle =$ $\displaystyle m_{t,trocken} / ( 1 - k_{Wasser} )$ (3.6)
$\displaystyle V_{Pflanze}$ $\textstyle =$ $\displaystyle m_{t,frisch} \cdot Dichte_{Pflanze}$ (3.7)
$\displaystyle A_{Pflanze}$ $\textstyle =$ $\displaystyle m_{t,frisch} \cdot A\_pro\_m_{Pflanze}$ (3.8)

Die Werte und Verteilungen anzugeben, ist trotzdem nicht trivial. Durch die teilweise sehr unterschiedliche Datenlage zu den Pflanzen ist damit zu rechnen, daß die Qualität der Daten systematische Unterschiede aufweist. Entsprechend wurde mit einfachen Dreiecks-Verteilungen gearbeitet, deren Parameter in Tabelle 3.10 aufgelistet sind. Die Werte für $m_{0,trocken}$, $trans\_pro\_m$ und $A\_pro\_m_{Pflanze}$ wurden aus den bekannten Daten zurückgerechnet. Der Zufallgenerator von MCSim erzeugte die in Abbildung 3.1 dargestellten Verteilungen für die oberirdischen Pflanzenfrischmassen. Die Eigenschaften der Verteilungen finden sich in Tabelle 3.11.

Abbildung 3.1: Verteilung der Pflanzenfrischmasse und Wachstumsrate für Monte-Carlo-Analyse von Plant.
\includegraphics {figures/gruenk.m_fresh.small.eps}%
(a) [$m_{frisch}$,Grünkohl]
\includegraphics {figures/salat.m_fresh.small.eps}%
(b) [$m_{frisch}$,Salat]
\includegraphics {figures/spinat.m_fresh.small.eps}%%
(c) [$m_{frisch}$,Spinat]
\includegraphics {figures/weizen.m_fresh.small.eps}%
(d) [$m_{frisch}$,Weizen]
\includegraphics {figures/gruenk.growth.eps}%%
(e) [W-Rate,Grünkohl]
\includegraphics {figures/spinat.growth.eps}%
(f) [W-Rate,Spinat]


Tabelle 3.11: Eigenschaften der zufallserzeugten Verteilung der Pflanzenfrischmasse.
Parameter Pflanze Min Max. $\bar{x}$ $x_M$ $\bar{s}$ Var.koef.(%)
$m_{frisch}$ GRK 0,42 2,58 1,35 1,32 0,42 31
  SPI 0,012 0,111 0,054 0,054 0,018 34
  KOS 0,156 0,487 0,279 0,274 0,055 19
  WW 0,008 0,024 0,014 0,014 0,0026 18
 
$W-rate$ GRK 0,022 0,05 0,036 0,036 0,004 12
  SPI 0,023 0,088 0,053 0,052 0,009 9
  KOS 0,045 0,097 0,063 0,062 0,008 13
  WW 0,016 0,026 0,020 0,020 0,0018 9



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generiert am 3.1.1999
Bernhard.Reiter@usf.Uni-Osnabrueck.DE