Testing and development of pedotransfer functions for water retention and hydraulic conductivity of forest soils

The hydraulic properties of soils, i. e., their capability to store and to conduct water, largely regulate the availability of soil water for plants and the risk of water shortage in forests. To date, only a few systematic surveys on the hydraulic properties of forest soils have been done. We conducted multi-step outflow experiments to derive data on soil water retention and unsaturated hydraulic conductivity for 1504 undisturbed samples from forest soils in Baden-Württemberg. Using complementary measurements (fractions of fine and coarse soil, bulk density, organic carbon content), pedotransfer functions were developed for the prediction of the Mualem/van Genuchten model parameters. The predictions of the new pedotransfer functions were compared with various pedotransfer functions from the literature. An advantage of the new pedotransfer functions is that they provide an unbiased estimate of the hydraulic properties of the forest soils in Baden-Württemberg, and their predictive ability is comparable to those of published pedotransfer functions.Die hydraulischen Bodeneigenschaften, also deren Fähigkeit Wasser zu speichern und zu leiten, bestimmen maßgeblich die Verfügbarkeit des Bodenwassers für Pflanzen und das Risiko von Wassermangel in Wäldern. Bislang existieren kaum systematische Untersuchungen zu den hydraulischen Eigenschaften von Waldböden. Wir führten Multi-Step-Outflow-Versuche durch, um die Wasserretentionskurve und die ungesättigte hydraulische Leitfähigkeit an insgesamt 1504 ungestörten Proben von Waldböden Baden-Württembergs zu ermitteln. Unter Verwendung zusätzlicher Messungen (Fraktionen des Fein- und Grobbodens, Trockenrohdichte, Gehalt an organischem Material) wurden Pedotransferfunktionen zur Schätzung der Parameter des Mualem/van Genuchten-Modells entwickelt. Die Schätzungen der neuen Pedotransferfunktionen wurden mit verschiedenen Pedotransferfunktionen aus der Literatur verglichen. Ein Vorteil der neuen Pedotransferfunktionen ist, dass sie unverzerrte Schätzungen der hydraulischen Eigenschaften der Waldböden von Baden-Württemberg liefern; ihre Vorhersagegüte ist vergleichbar mit veröffentlichten Pedotransferfunktionen