Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Alpenhumus als klimasensitiver C-Speicher und entscheidender Standortfaktor im Bergwald; Teilvorhaben 2 - Akronym: Alpenhumus

Anschrift
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Fachgebiet für Waldernährung und Wasserhaushalt
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising
Kontakt
Prof. Dr. Dr. Axel Göttlein
Tel: +49 8161 71-4749
E-Mail schreiben
FKZ
22WC406302
Anfang
01.07.2016
Ende
30.04.2020
Ergebnisdarstellung
Zahlreiche chemische Kenngrößen der OBS lassen sich zur Charakterisierung ihres Umsatzgrades in Böden verwenden. Besonders hohe Aussagekraft besitzen das C/N-Verhältnis sowie die S-Bindungsformen. Die Veränderung der Ligninkomponenten in der OBS weist auf eine Hemmung des Ligninabbaus mit zunehmender Meereshöhe hin. Auch indizieren veränderte C- und N-Isotopensignaturen sowie nichtcellulosische Polysaccharidmonomere einen gehemmten OBS-Umsatz. Die S-Bindungsformen und die C- und N-Isotopensignaturen deuten auf einen gehemmten Umsatz der OBS im Tangelhumus v.a. an trockeneren, wärmeren Südhängen hin. Viele chemische Kenngrößen sind in Tangelhumus- und Moderauflagen sehr unterschiedlich und erlauben eine Unterscheidung beider Humusformen. Sie belegen einen erhöhten OBS-Umsatz- und Abbaugrad sowie eine Anreicherung mikrobieller Nekromasse im Tangelhumus. Mehrere chemische Kenngrößen eignen sich gut zur Unterscheidung von Moderhumusauflagen mit aufbauender vs. abbauender Humusdynamik. Alpenhumus ist ein wichtiger Kohlenstoffspeicher. Bereits 15 cm Tangelhumus speichern mehr Kohlenstoff (103 t/ha) als der Durchschnitt der Waldböden (98 t/ha). Sehr geringe Gehalte an Mangan und Phosphor tragen wahrscheinlich zu seiner Stabilisierung bei. Tangelhumus ist sehr temperatursensitiv. Die Abbauraten steigen exponentiell mit der Temperatur an. Eine Erwärmung um 1°C hat einen Anstieg der Abbauraten um ca. 12% zur Folge (Q10 ˜ 3). Über den Streufall werden dem Boden jährlich ca. 4,3 t/ha Biomasse zugeführt, was zum Erhalt bzw. Aufbau der Humusschicht beiträgt. Tangelhumus ist ein wichtiger Wasserspeicher (vor allem in Trockenperioden). Im Mittel dienen über 60 % des Bodenvolumens als temporäre Wasserspeicher, wobei der größte Teil davon (ca. 80%) pflanzenverfügbar ist. Er kann einen wichtigen Beitrag zum dezentralen Hochwasserschutz leisten. Das ungewöhnlich trockene und warme Jahr 2018 hatte starke Auswirkungen auf die Wasser- und Stoffflüsse der untersuchten Alpenhumusstandorte.
Aufgabenbeschreibung
Im Rahmen des Arbeitspakets 1 (AP1) Humuschemie und Mikrobiologie des Systems "Alpenhumus" wurden folgende Fragestellungen bearbeitet: ¿ Wie verändert sich die chemische Zusammensetzung der organischen Bodensubstanz (OBS) in Gebirgswaldböden der Alpen bei zunehmendem Um- und Abbaugrad mit der Bodentiefe? ¿ Wie wirken sich eine unterschiedliche Höhenlage und damit verbundene standortsklimatische Unterschiede auf die chemische Zusammensetzung der OBS von Tangelhumusböden der Alpen aus? ¿ Wie wirken sich bei gleicher Höhenlage eine unterschiedliche Exposition und damit einhergehende standortsklimatische Unterschiede auf die chemische Zusammensetzung der OBS von Tangelhumusund Moderprofilen in Gebirgswäldern der Alpen aus? ¿ Wie unterscheidet sich die chemische Zusammensetzung der OBS in Tangelhumusauflagen von jener in Humusauflagen angrenzender Moderböden unter gleicher Bestockung? ¿ Wie unterscheidet sich die chemische Zusammensetzung der OBS in moderhumusauflagen mit unterschiedlicher aktueller Humusdynamik (Humusabbau, akute Degradation, Humusaufbau) in Gebirgswäldern der Alpen? Im Rahmen des Arbeitspakets 2 (AP2) Wasser-, Stoff- und Temperaturhaushalt von Alpenhumusstandorten wurden folgende Forschungsfragen bearbeitet: ¿ Wie hoch sind die Kohlenstoff- und Nährstoffvorräte auf diesen Standorten? ¿ Wie temperatursensitiv ist Tangelhumus im Laborinkubationsexperiment (Bestimmung von Q10- Werten)? ¿ Wie viel Biomasse wird jährlich mit dem Streufall zur Mineralisation und Humusbildung zur Verfügung gestellt? ¿ Wie viel Wasser kann Tangelhumus (im Vergleich zu anderen Böden) speichern? ¿ Was steuert den Wasser-, Nährstoff- und Temperaturhaushalt auf Alpenhumusstandorten und wie hängen sie zusammen?

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