Schwerpunktprogramm (SPP) 1685: Ecosystem nutrition: forest strategies for limited phosphorus resources; Ökosystemernährung: Forststrategien zum Umgang mit limitierten Phosphor-Ressourcen, Der Phosphor-Kreislauf in Waldökosystemen nachvollzogen durch die Analyse des Isotopenverhältnisses des Sauerstoffs in Phosphat

Description: Unsere konzeptionelle Sicht des P-Kreislaufes in Waldökosystemen beruht auf der Untersuchung von P-Pools, den Zusammenhängen zwischen verschiedenen P-Pools und zu einem geringen Anteil von P-Flüssen. Bisherige Arbeiten konnten aber nicht die Prozesse aufdecken, die ein Phosphatmolekül auf ökosystemarer Skala durchlief. Zum Beispiel sind die oben genannten Ansätze nicht geeignet, um zwischen der Freisetzung aus einem Mineral oder aus einer organischen Verbindung zu unterscheiden. Die Untersuchung des Sauerstoffisotopenverhältnisses in Phosphat könnte diese Informationen liefern. Unser Ziel ist es, die Wichtigkeit biologischer und geochemischer Prozesse, die den P-Kreislauf in 4 Waldökosystemen kontrollieren, entlang eines Gradienten der P-Verfügbarkeit im Boden zu untersuchen. Wir werden den Verbleib von Phosphat i) im Kreislauf vom Streufall-P über P-Freisetzung während des Abbaus organischer Substanz in der organischen Auflage und im Boden bis hin zur Aufnahme durch die Pflanzen und ii) während der Freisetzung aus P-haltigen Mineralen im Boden und der anschließenden Aufnahme in die Pflanzen verfolgen. Wir werden Mulit-Isotopenansätze (O im Wasser, P and O in Phosphat, C in der organischen Substanz) nutzen, die wir innovativ verbinden, um unsere Forschungsfragen zu beantworten. Für das tiefgreifende Verständnis des P-Kreislaufes während des Abbaus von organischer Substanz werden wir uns auf folgende experimentelle Ansätze stützen: i) Messungen in den etablierten Waldsystemen (Output 1), ii) Laborinkubationen der organischen Auflage und des Mineralbodens (Outputs 2 und 3) sowie iii) Topfexperimente mit wachsenden Pflanzen (Outputs 4 und 5). Unser Projekt wird zur Verifizierung der allgemeinen Hypothese des SPP-Programmes beitragen, dass die mit der Zeit sinkende P-Verfügbarkeit die Waldökosysteme von Mobilisierungs- (effiziente Mobilisierung aus der Mineralphase) zu Recycling-Systemen (sehr effizientes Recycling von P) verschiebt.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Recycling ? Phosphat ? Phosphor ? Sauerstoff ? Bodenkunde ? Schadstoffemission ? Waldökosystem ? Mineralboden ? Nicht erneuerbarer Rohstoff ? Nicht erneuerbare Ressource ? Phosphorelimination ? Waldschutz ? Pflanze ? Rohstoffreserve ? Ernährung ? Freisetzung ? Mineral ? Ökosystem ? Ressource ? Umweltprogramm ? Freisetzung [Organismen] ? Isotopenverhältnis ? Phosphorsäureester ? Tümpel ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Finanzielle Förderung)
• Eberhard Karls Universität Tübingen (Projektverantwortung)
• Forschungszentrum Jülich (Mitwirkung)
• Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung (Finanzielle Förderung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2013-01-01 - 2025-11-18

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Focus Program SPP 1685: Ecosystem nutrition: forest strategies for limited phosphorus resources - The phosphorus cycle in forest ecosystems as revealed by analysis of the isotopic composition of oxygen associated to phosphate
  Description: Our conceptual view on P cycling in forest systems relies mostly on measurements of pools, on correlations between pools, and to a lower extent on measurements of fluxes, while previous works do not provide direct insight into the processes phosphate molecules went through at the ecosystem level. For instance, such approaches cannot tell us whether a given phosphate molecule has been released from a mineral or an organic P compound. The analysis of oxygen isotopes associated to P is expected to bring this type of information. We aim at studying the importance of biological and geochemical processes controlling the P cycle in forest ecosystems along a gradient of decreasing soil P availability. We will follow the fate of phosphate i) in the cycle from litter fall P via P release by decomposition of organic matter in the organic layer and in soil to uptake of P by forest plants, and ii) during release from P-containing minerals in soil and subsequent uptake by plants. We will use multi-isotope approaches (O in water, P and O in phosphate, C in organic matter) combined in an innovative manner to address our research question. For a detailed understanding of P cycling during decomposition of organic matter, we will rely on i) measurements in the established forest ecosystems (Output 1), ii) laboratory incubations of the organic layer and the mineral soil (Outputs 2 and 3), iii) pot experiments with growing plants (Outputs 4 and 5). Our project will contribute to testing the overall hypothesis of the SPP programme that the P-depletion of soils drives forest ecosystems from P acquiring systems (efficient mobilization of P from the mineral phase) to P recycling systems (highly efficient cycling of P). https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1064175

Status

Aktiv

Quality score

• Overall: 0.49
• Findability: 0.64

  • Title: 0.80
  • Description: 0.22
  • Identifier: false
  • Keywords: 0.83
  • Spatial: RegionIdentified (1.00)
  • Temporal: true
• Accessibility: 0.67

  • Landing page: Specific (1.00)
  • Direct access: false
  • Publicly accessible: true
• Interoperability: 0.00

  • Open file format: false
  • Media type: false
  • Machine-readable metadata: false
  • Machine-readable data: false
• Reusability: 0.67

  • License: ClearlySpecifiedAndFree (1.00)
  • Contact info: false
  • Publisher info: true

Accessed 3 times.