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KOBRA - Dokumentenserver der Universität Kassel  → Fachbereiche  → FB 06 / asl - Architektur, Stadtplanung, Landschaftsplanung  → Fachgebiete Landschaftsarchitektur / Landschaftsplanung  → Landschaftsökologie / Bodenkunde  → Dissertationen 

Please use this identifier to cite or link to this item: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hebis:34-648

Titel: Aspekte des Prozesses der N-Freisetzung aus Humus-Vorratsabbau
Autor(en): Wett, Norbert
Schlagworte (SWD): Bodenökologie
Klassifikation (DDC): 710 - Landschaftsgestaltung, Raumplanung (Civic and landscape art)
Issue Date: 19-Sep-2003
Zusammenfassung: In der vorliegenden Arbeit werden die Auswirkungen von Umweltveränderungen in einem N-gesättigten Buchenwaldökosystem über Basalt (Braunerde) untersucht. Unter veränderten Umweltbedingungen sind hier vor allem Bestandesdachauflösung, immissions- oder waldbaulich bedingt, und Klimaveränderung zu verstehen, die eine Erwärmung des Oberbodens zur Folge haben. Die Änderungen der Umweltbedingungen werden in diesem Versuchsansatz durch einen waldbaulichen Eingriff simuliert, durch den eine Bestandeslücke entsteht, die in einer Erwärmung des Bodens resultieren und damit den Wasser- und Elementhaushalt insgesamt beeinflussen. Es wird deutlich, dass die in der vorliegenden Arbeit untersuchten Flächen als N-gesättigt bezeichnet werden können, da die N-Verluste aus dem System die Größe der Einträge überschreiten. In der Folge ist es zu einer Entkopplung des Stoffhaushalts und damit zu erhöhter N-Mobilisierung gekommen. Diese konnte vor allem im hydrologischen Jahr 1996 dokumentiert werden; der Überschuss-N-Output liegt auf der Auflichtungsfläche bei bis zu 50 kg N/(ha*a)! Die beobachteten hohen N-Austräge erfolgten trotz eines ebenfalls beobachteten Anwachsens des mikrobiellen Stickstoff-Pools und des Aufwachsens einer krautigen und strauchigen Vegetation auf der Auflichtungsfläche. Im Jahresgang konnten auf der Auflichtungsfläche in 0 - 30 cm Bodentiefe maximale Änderungen im Nmic-Vorrat von 130 kg N/(ha*a) beobachtet werden. Das im Frühjahr beginnende quantitative Anwachsen des mikrobiellen Stickstoff-Pools mit dem Jahresgang zeigt vor allem dessen Temperaturabhängigkeit auf. Die am Ende der Vegetationsperiode deutlich ansteigenden Austragsraten zeigen jedoch an, dass der freigesetzte Stickstoff auch von den Mikroorganismen nicht dauerhaft im System gehalten werden kann, da mit fallender Temperatur auch die Mikroorganismen absterben und der in ihrer Biomasse gespeicherte Stickstoff freigesetzt wird. Aufwachsende Vegetation auf der Auflichtungsfläche konnte einen Großteil des Netto-Stickstoff-Jahreseintrages aufnehmen. Da die "Netto-Jahres-Mineralisation" 1996 leicht über der Wurzelaufnahme liegt, verbleibt ein Rest, der nicht von der aufwachsenden krautigen Vegetation der Auflichtungsfläche aufgenommen werden kann. Ergebnis ist damit, dass die auf Lochhieben aufwachsende krautige und strauchige Vegetation eine temperaturbedingte Stickstoffmobilisierung nur teilweise kompensieren kann. Allein aufwachsende verholzende Vegetation kann Stickstoff langfristig im System binden.This dissertation investigates the effects of environmental changes in a beech stand situated about 30 km Northwest of Kassel in an altitude of 600 m a.s.l.. Such changes may be caused by the impact of pollutants followed by a thinning of the beech canopy and a warming of upper soil horizons. Similar effects are predicted as a result of a global or regional climatic change. Environmental changes of this kind are simulated experimentally by gap cutting on an area of 1500 m2. Changes in the temperature and radiation regime and in the water and element cycles of the beech stand induced by the cuts were investigated. Balancing input to the stand with output through soil, water and element budgets were set up. It could be shown that the investigated beech forest site is clearly nitrogen (N-)-saturated because N-losses exceed N-input to the site. This is followed by a de-coupling of the element budget and increasing mobilisation of nitrogen. This has been documented in the hydrological year 1996 (9/96 - 8/97); the excess-N-output on the gap-plot (compared to the control) amounted to 50 kg N/(ha*a)! This excess could be found in spite of the buildup of a microbial bound N-pool and a fast developing ground vegetation in the gap. The maximum changes within a hydrological year could be seen in the gap 0 - 30 cm mineral soil depth with 130 kg N/(ha*a) in the microbial N-pool. The buildup of a microbial N-pool started with rising temperatures in spring, thus showing its temperature dependency. Increasing N-losses at the end of the vegetation period showed that nitrogen is not stored permanently in the microbial biomass. The microorganisms die off with falling soil temperature and set free stored nitrogen. A considerable part of the net-N-input was stored in ground vegetation developing in the gap. In 1996 this mechanism was not sufficient to completely immobilize the input, as shown by the exceedance of output of nitrogen over input. It follows from this observation that ground vegetation growing up in the canopy gap can compensate temperature caused N-mobilisation only in parts. Only the ligneous parts of the biomass provide a long-term immobilization of nitrogen in the eco-system.
URI: urn:nbn:de:hebis:34-648
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