Da in diesem Bereich der Straßenüberbau liegt, versuchen die Wurzeln in diesen Bereich einzudringen (STRECKENBACH et al., 2008). Eine Maßnahme, die neben COSTELLA und JONES (2003), KOPINGA (1994) und STRECKENBACH et al. 2008) als gelungene modifizierte Struktur der Tragschicht der Strecke.
Forschungsfragen
Zu den wurzelbereichsbezogenen Maßnahmen zählen unter anderem das Anbringen von Wurzelschutzfolien, Wurzelführungen, der Einsatz von Polyurethanschaum zum Schutz bestehender Wurzeln sowie der Einsatz spezieller Baumsubstrate im städtischen Bereich (WEISSTEINER, 2015).
Ziele
- Funktion der Wurzel
- Anatomie und Wachstumsprozesse
- Wurzelmorphologie
- Genetik und Umwelteinfluss auf Wurzeln
Die Samenwurzel entwickelt sich aus dem Wurzelpol des Embryos, aus dem sich das Wurzelapikalmeristem und dann durch Zellteilung, Zellverlängerung und Zelldifferenzierung die Wurzel selbst entwickelt (HIETZ et al., 2009). Dabei handelt es sich um das Schleimgewebe, das beim Wurzelwachstum das Eindringen in den Boden erleichtert.
Treppelwege an der Donau
Allgemeiner Schichtaufbau
Die Materialauswahl basiert in der Regel auf Richtlinien, finanziellen Ressourcen, lokaler Materialverfügbarkeit, Designüberlegungen, Haltbarkeit und Wartungsaufwand. Durch das Absinken und Anheben von Gestein und Lasten durch den Autoverkehr sind Frostschäden in Form von Löchern und Rissen in der Fahrbahn sichtbar.
Klima
Im Vergleich zum Jahresdurchschnitt fielen in den Regenmonaten Juni und Juli mit nur 14,4 mm bzw. 32,9 mm/m² weniger Niederschläge als in den übrigen Monaten Mai bis November. Auch die Durchschnittstemperaturen in den Monaten Juni, Juli, August und September wiesen höhere Werte auf als im üblichen Jahresdurchschnitt.
Boden
Im Gegensatz dazu zeigt Abbildung 10 den Niederschlags- und Temperaturverlauf an der neben dem Versuchshof gelegenen Wetterstation Raasdorf für den betrachteten Zeitraum. Allein im Oktober fielen aufgrund teils starker Regenfälle 75,9 mm mehr Regen als in anderen Jahren mit 42 mm.
Feldversuche
Versuchsaufbau
Im Rahmen der Wegebauversuche wurden für die Untergrundversuche 1,5 x 1 m und 0,5 x 0,5 m große Kästen mit einer Tiefe von 0,5 m hergestellt. In den Wegebauversuchskästen wurden die Betonstahlmatten und die Schalungsplatte gegeneinander verspannt an vier Stellen mit 6 mm starkem Bewehrungsstahl (BST 550). Die Schichtdicke der oberen Tragschicht beträgt 40 cm und wurde in zwei Lagen à 20 cm mit einer Rüttelplatte leicht verdichtet.
Gleichzeitig wurden die Gehölzstreifen aufgefüllt und leicht verdichtet, um ein Ausbeulen der Kisten zu verhindern. Die Verdichtungsergebnisse der unteren Tragschicht und der oberen Tragschicht wurden mithilfe einer dynamischen Lastplatte ermittelt, die in Kapitel 3.2.3 beschrieben ist. Bei den Bauversuchen des Weges wurde auf die obere Unterlage eine 10 cm dicke Deckschicht aufgetragen.
Im Straßenbau-Testfall wurden durchschnittlich acht Stäbe pro Laufmeter verwendet, im Untergrund-Testfall durchschnittlich 14 Stäbe pro Laufmeter. Diese Konstruktion wurde dann in der entsprechenden Tiefe in die oberen Tragschichten der Boxen eingebaut. Im Rahmen dieses MA-Themas fanden im Oktober und November 2015 die ersten Tests der ersten zwölf Planumstestboxen und sechs Testboxen für den offenen Wegbau statt.
Kalibrierung der Messsensoren
Veränderungen von Parametern wie Bodentextur, Gehalt an organischer Substanz, Bodenfeuchtigkeitsgehalt, elektrischer Leitfähigkeit und Temperatur. Die Kalibrierung der HyrdaProbes wurde am Institut für Hydraulik und ländliche Wasserwirtschaft (IHLW) durchgeführt und basiert auf YOUNG et al. Die Höhe der Substratprobe und die Sensorlänge müssen gleich sein, um einen konsistenten Mittelwert zu gewährleisten.
Das Substrat wurde mit einer Korngrößenverteilung von 0/32 kalibriert und außerdem auf einen maximalen Korndurchmesser von 10 mm gesiebt. Zusätzlich zu diesem Substrat wurden die Granitsplitter (2/4) zur Installation der Sensoren in den Straßenbau-Testboxen und der Boden der Gehölzstreifen kalibriert. Der HydraProbe-Sensor wurde vertikal im Substrat platziert, auf einer Waage platziert und durch dynamische Aufwärtsinfiltration mit einer einstellbaren Pumpe wurde Wasser durch den Boden des Zylinders zugeführt (Abbildung 23).
Das Wasser wurde eingepumpt, bis das Substrat und die Elektroden vollständig eingetaucht waren (Abbildung 24). Dabei wurde im Programm TableCurve 2D ein „Kurvenfit“ durchgeführt und mit Hilfe des Bestimmtheitsmaßes R² und der Standardabweichung eine passende Funktion entsprechend einem Polynom 3. Ordnung erstellt, die sich leicht lösen lässt ein Tisch. 1980) hat in diesem Zusammenhang empirisch eine Funktion ermittelt, die einem klassischen Polynom 3 entspricht. Die in den Sensoren gespeicherten Standardfunktionen sind ebenfalls TOPP-Gleichungen (Polynome 3. Ordnung) mit Koeffizienten, die den Gründen „Sand“, „Sand“ zugeordnet sind. „ und „Ton“. sind angepasst und können an den vorhandenen Untergrund angepasst werden.
Lastplattenversuche
Erhebung der ober- und unterirdischen Biomasse
Wie in Abbildung 30 dargestellt, wurde jeder Trieb in Haupt- und Seitentriebe unterteilt, die Blätter von den Zweigen getrennt, vermessen, nass gewogen und einzeln in codierte Papiertüten verpackt. Um die unterirdische Biomasse der Gehölzstreifen freizulegen, wurde bis zu 30 cm vor der Versuchsfläche ein 60 cm breiter und 60 cm tiefer Graben ausgehoben, wie in Abbildung 31 dargestellt. Die verbleibende „Pufferzone“ zum Gehölz Pflanzstreifen wurden mit einer Handschaufel entfernt und Parzellen von 16,6 x 16,6 x 16,6 cm für die Wegebauversuche und 25 x 25 cm für die Substratversuche bis zur untersten Bodenschicht geschnitten.
Bei Bedarf wurden die Wurzeln durch ein Sieb gewaschen und bei 80 °C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet (STEUBING und FANGMEIER, 1992). Für die Wurzeln in den Straßenbau-Testkästen musste die Betondeckschicht mit einer Asphaltsäge im vorgeschriebenen Raster von 33,3 x 33,3 cm zugeschnitten und vorsichtig angehoben werden, wie in Abbildung 32 dargestellt. Unter Verwendung des Rasters als Schablone wurden drei Ebenen abgetragen Schichten und die gefundenen Wurzeln wurden in codierte Papiertüten verpackt.
Wurzelscan
Die Ergebnisse gliedern sich in die Ergebnisse der Kalibrierung der Bodenwassersensoren, die Messungen der Bodenwassersensoren, die Bestimmung der Tragfähigkeit mittels Lastplattenversuchen und die Auswertung der oberen und unteren Biomasse. Die Kalibrierung der Bodenwassergehaltssensoren zeigt folgende Ergebnisse: Das Bodensubstrat in Abbildung 35, das laut Bodenkarte (eBOD) ein „Schluff“ (schluffiger Lehm) ist, passt deutlich besser zur Kurve „Sand“ als „ Schlick". Bei der Probe aus Granitscherben in Abbildung 36 passt „Schluff“ sehr gut, wobei die selbst gemessene Kalibrierkurve am besten zu allen drei Kalibrierkurven passt.
Bodenwassergehaltsmessungen
Lastplattenversuche
An den Substrattestboxen wurden im Abstand von fünf Monaten zwei Messungen durchgeführt, und Abbildung 40 zeigt, dass sich die Tragfähigkeit einiger Boxen mehr als verdoppelt hat.
Gehölzpflanzstreifen
Nach der ersten Vegetationsperiode zeigt sich, dass die oberirdische Biomasse der Gehölzstreifen (GPS) der Wegebauversuchsabschnitte 2 bis 3 mal höher ist als die unterirdische Biomasse (siehe Abbildung 45). Darüber hinaus lässt sich ein Zusammenhang mit der Untergrundbiomasse und dem volumetrischen Wassergehalt (Ɵv) der Gehölzstreifen erkennen. Wie in Abbildung 38 und Abbildung 45 dargestellt, nimmt die Untergrundbiomasse der Bäumchenstreifen (GPS) mit dem volumetrischen Wassergehalt (Ɵv) pro Bäumchenstreifen zu.
Abbildung 46 zeigt die Verteilung der Wurzelmasse der Gehölzstreifen (GPS) des Proefkasten-Wegebaus (WVB) in drei Ebenen. Bei der anderen Hälfte der Felder liegt der Großteil der Masse in der Ebene 2. In Abbildung 47 ist die Verteilung der Wurzelmasse der Gehölzstreifen (GPS) der Substratprüfschränke (SB) vergleichbar mit der Verteilung der Wurzelmasse der Gehölzstreifen der Wegebauversuchsstrecken (WVB).
Betrachtet man die Wurzelmassenverteilung der Gehölzstreifen (GPS) in den Wegbauversuchsboxen (WVB) in Spalten (siehe Abbildung 48), so zeigt sich, dass der höchste Wurzelanteil im GPS A (Feld 1 und 4) . steht in der dritten Spalte, also am Versuchskasten, obwohl es keinen Rand um den Gehölzstreifen gibt. Den höchsten Anteil an Wurzeln findet sich hier in Spalte 1, die am weitesten von der offenen Seite der Testbox entfernt ist. Hier hat Feld 3 den höchsten Anteil an Wurzelmasse in Spalte 3 und Feld 6 den höchsten.
Wegeaufbau-Versuche
Betrachtet man die Absolutwerte der Wurzelmasse der Wegebau-Testboxen in Abbildung 52, so erkennt man, dass die meisten Wurzeln in Testbox 2 mit einer Korngrößenverteilung von 8/32 mit ca. 25 g trocken gefunden wurden. Stoff. Um die Wurzelmasse der Wegebau-Testboxen (Stufe 1 und 2) vergleichen zu können, wird diese in Abbildung 53 ins Verhältnis zur Wurzelmasse des zugehörigen Gehölzstreifens (MWVB/MGPS) gesetzt Absolute Werte der Wurzelmassen der Wegbauprüfbox für die Substrate mit einer maximalen Korngröße von 32 mm, ein Anstieg der Werte ist mit zunehmender minimaler Korngröße zu erkennen.
Betrachtet man, wie in Abbildung 54 dargestellt, den Anteil der Wurzelmassen in den Versuchsabschnitten für den Wegbau in Spalten (die Zählung erfolgt auf Basis des Gehölzstreifens), so wird deutlich, dass die größte Wurzelmasse in Spalte 1 zu finden ist und die Wurzelmasse in Spalte 2 ist deutlich geringer. In der Schale mit dem hydraulisch stabilisierten Substrat 8/32 sind alle Wurzeln nur in der ersten Spalte zu finden. Es kann sein, dass der Untergrund aus Spalte 2 durch Verhärtung für die Wurzeln nicht mehr durchlässig ist.
Bei der Betrachtung der Verteilung der relativen Wurzelmasse der Wegkonstruktionsprüfkästen pro Diagramm (MWVB/MGPS), unterteilt in Wurzeldurchmesserklassen in Abbildung 57, ist zu erkennen, dass in der Wurzelklasse 0–2 mm mit maximaler Korngröße 32 mm vom Substrat 8/32, der Median mit zunehmender kleiner Korngröße sinkt. Wurzelmasse der Wurzelklasse 2-5 mm findet sich nur in den Substraten und 0/63 in relativ geringen Anteilen. Die Ergebnisse der Wegbau-Testboxen in Abbildung 58 zeigen, dass nur in drei der sechs Boxen Wurzeln mit einem Durchmesser von mehr als 2 mm wuchsen.
Substratversuche
Untergründe mit einer maximalen Korngröße von 63 mm verhalten sich in den Untergrundprüfkästen genauso wie in den Gleisbauprüfkästen. Wurzelmasse der Wurzelklasse von 2-5 mm findet sich auch in den Fundamenten und 0/63 in relativ geringen Anteilen. Die maximale Gesamtlänge der Testboxen für den Wegbau ergibt sich für das 8/32-Substrat mit einem Durchmesser von 2 mm und einer Länge von 380 mm.
Bodenwassergehaltssensoren wurden eingesetzt, um in Feldexperimenten Einblicke in die mögliche Wasserspeicherung und -entwässerung zu gewinnen. Dennoch lässt sich sagen, dass in den Versuchskästen mit Substraten 8/32 hydraulisch stabilisierte und 16/32 hohe Verformungsmodule (Evd) gemessen wurden und eine relativ geringe Wurzelmasse vorhanden war. Wenn wir die Wegebauversuche mit den Versuchen auf dem Substrat vergleichen, fällt uns auf, dass sich die Wurzeln im Substrat völlig unterschiedlich entwickelt haben.
Für die kommenden Untersuchungen werden Siebanalysen auf den einzelnen Ebenen durchgeführt, um diese Annahmen zu überprüfen. Die größte Gesamtwurzellänge über den Durchmesser von 2 mm findet sich in den Testboxen für den Wegebau im grobkörnigen Substrat 0/63 und 16/32 sowie in den Substrattests 8/32 und ebenfalls 16/32. Die Beobachtung über einen längeren Zeitraum ermöglicht es, die Entwicklung der Biomasse zu verfolgen und Rückschlüsse auf die Überlebenschancen und das Verhalten der Wurzeln in den unterschiedlichen Substraten zu ziehen.
Nach der zweiten Vegetationsperiode liefert die Entwicklung der Wurzelbiomasse in den Versuchsbeeten konkretere Hinweise auf die Unterschiede zwischen den unterschiedlichen Korngrößenmischungen. Da zunächst die gesamte oberirdische Biomasse und dann die unterirdische Biomasse untersucht wurde, können die Ergebnisse verzerrt sein.
