Zersetzung, Mineralisation und Bodennährstofffreisetzung in reinen und gemischten Wäldern aus Buche (Fagus sylvatica) und Fichte (Picea abies)

Description: Als man im 19. Jahrhundert begann, Fichte (Picea abies) außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebietes in typischen Mischwaldgebieten aufzuforsten, wurden die unterschiedlichen Effekte von Buche (Fagus sylvatica) und Fichte auf den Waldboden diskutiert. Aufgrund der heute vielfach praktizierten naturnahen Forstwirtschaft denkt man vermehrt über eine Rückführung in gemischte Fichten/Buchenbestände nach, obwohl auch die Buche nicht immer die natürliche Baumart darstellt. Die versauernde Wirkung der Fichte ist zwar erwiesen, nicht jedoch deren negative Auswirkung auf das Baumwachstum. Aus diesem Grund soll die Annahme, dass Fichten/Buchenwälder eine bessere Alternative zu reinen Fichtenwäldern auf ehemaligen Laubbaumstandorten darstellen, kritisch überprüft werden, insbesondere da bodenchemische Prozesse in Mischbeständen aufgrund von Studien in reinen Buchen- oder Fichtenbeständen nicht vorhergesagt werden können. Die Arbeitshypothesen lauten: i) die Streuzersetzung und Nährstofffreisetzung von Buchen- und Fichtenstreu ist abhängig von der Qualität der Streu und dem Standort, ii) die Netto-Mineralisationsraten von Kalzium, und Stickstoff (N) im Oberboden unterscheiden sich zwischen den Baumarten und iii) die Nährstoffspeicherung bzw. -freisetzung des Waldbestandes ist folglich abhängig von der Baumartenmischung, wobei nicht lineare Zusammenhänge zwischen dem Mischbestand und den betreffenden Reinbeständen prognostiziert werden. Das angestrebte Ziel ist es, (i) die Zersetzung von gemischter Fichten/Buchen-Streu anhand der Abbauraten in den Reinbeständen abzuschätzen, (ii) den Einfluss der Baumartenmischung auf ausgewählte N-Kreislaufparameter zu verstehen, und letztendlich die Frage zu beantworten, (iii) in welchem Ausmaß die Nährstoffspeicherung bzw. -freisetzung mittels waldbaulicher Maßnahmen (z.B., unterschiedliche Beimischung von Buche) zu beeinflussen ist. Diese Themen haben unmittelbare praktische Relevanz, beispielsweise, auf die Produktivität von Mischbeständen und deren Auswirkungen auf die Grundwasserqualität (z.B.: Nitrat).

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Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Denitrifikation ? Buche ? Fichte ? Lignin ? Tannen ? Bodennährstoff ? Laubbaum ? Nährstoffhaushalt ? Waldbaum ? Nitrat ? Calcium ? Waldökologie ? Baum ? Nährstoff ? Nitrifikation ? Stickstoff ? Mikrobiologie ? Waldfläche ? Grundwasserzustand ? Nährstoffauswaschung ? Pflanzenart ? Schadstoffimmission ? Waldboden ? Bestockung ? Europäische Gemeinschaften ? Oberboden ? Nadelwald ? Naturnahe Waldwirtschaft ? Bodenuntersuchung ? Terrestrisches Ökosystem ? Stickstoffkreislauf ? Studie ? Wasserqualität ? Aufforstung ? Laubwald ? Grundwasser ? Verbreitungsgebiet ? Literaturauswertung ? Management ? Naturnahe Bewirtschaftung ? Diffuse Quelle ? Mineralisation ? Mischwald ? Freisetzung ? in situ ? Ökosystem ? Wald ? Produktivität ? Standortbedingung ? Forstwirtschaft ? Biomasse ? Mineral ? Abbau ? Reaktionskinetik ? Analytik ? Retention [Wasserwirtschaft] ? Wachstum [biologisch] ? Pflanzenwachstum ? Waldbausystem ? Streuzersetzung ? Nährstoffaufnahme ?

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesamt und Forschungszentrum für Wald (Mitwirkende)
• Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Waldökologie (Betreiber*in)

Time ranges: 2005-09-01 - 2010-08-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Decomposition, mineralization and soil nutrient release in pure and mixed stands of beech (Fagus sylvatica) and spruce (Picea abies)
  Description: Ever since the 19th century, when it became popular to plant Norway spruce (Picea abies) outside its climatic range to reforest devastated forest land in Central Europe, spruce and beech (Fagus sylvatica) stands have been contrasted in their effects on the forest soil. It is nowadays considered prudent, close-to-nature forest practice, to convert secondary spruce stand into mixed spruce-beech stands, even though such mixtures have often not been the natural vegetation at most of the sites in question. Critical reviews on tree-soil interactions concede acidification by spruce but partly question its negative consequences on stand growth. Hence, the assumption that mixed spruce-beech stands are a suitable replacement for secondary spruce stands on former mixed broadleaf sites needs critical reviewing, especially since patterns of properties observed in mixed stands cannot be predicted from patterns observed in monocultures. We propose to study effects of an admixture of beech to spruce on nutrient cycling with special focuses on i) decomposition of mixed beech-spruce litter, ii) mineralization of the top mineral soil and synthesizing these two processes by estimating iii) nutrient re-lease (retention) of the studied forest ecosystems. We hypothesize that i) decomposition and nutrient release of foliage litter of beech and spru-ce is a function of litter quality and incubation site, ii) net Ca and N mineralization in the top soil under beech and spruce are different and iii) nutrient release and retention is a function of forest vegetation type, indicating non-linear effects in species mixtures that would not be obvious in single-species stands. Field incubations of foliar litter enclosed in mesh bags over 2.5 years, will be used to evaluate these hypotheses. To understand the driving forces of litter decomposition and related nutrient release, litter masses and element concentrations before and after incubation will be analyzed, including lignin/N ratio, C/N ratio, and microbial C and N measurements. We further propose to measure in situ net N mineralization and nitrification of the top mineral soil and solute nutrient fluxes (throughfall, soil solution) within the studied forests. Our goals are to i) predict decomposition of mixed species litter from decay rates of the corresponding single species, to ii) elucidate the impact of varying mixtures of beech and spruce on N cycling characteristics and to iii) answer the question, how nutrient release and retention may be managed by silvicultural methods. These issues are of practical relevance for, e.g., the productivity. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=89919

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  https://forschung.boku.ac.at/fis/suchen.projekt_uebersicht?sprache_in=en&menue_id_in=300&id_in=5618 (Webseite)

Status

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