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Bodenrestauration beim Umbau von Fichte in Buche

Um eine nachhaltige forstwirtschaftliche Nutzung bei gleichzeitiger Sicherung der Schutz- und Erholungsfunktionen des Waldes zu gewaehrleisten, muessen die Reglerfunktionen des Waldbodens erhalten bzw. wiederhergestellt werden (Waldbodenrestauration). Das Spektrum der moeglichen Waldbodenrestaurationsmassnahmen laesst sich idealtypisch den drei Gruppen 'chemisch-technische Waldbodenrestauration', 'chemische Waldbodenrestauration' und 'biologische Waldbodenrestauration' zuordnen. Es wird ein Restaurationskonzept untersucht, das auf biologischen Prozessen aufbaut (Foerderung grosskroniger, vitaler Baeume mit leicht zersetzlicher Streu und intensiver Tiefendurchwurzelung, Erziehung strukturreicher Bestaende, Umbau von Nadelholzreinbestaenden in laubbaumreiche Bestockungen, Verbesserung des Humuszustandes und Verteilung von Basen ueber die Wurzel- und Blattstreu eingebrachter Laubbaeume) und diese, soweit erforderlich, baumarten- und standortabhaengig mit technischen (Pflanzloch/Pflanzstreifen-/Saatbettmeliorationen) und chemischen Mitteln (wiederholte Bodenschutzkalkungen auf versauerungsgefaehrdeten Standorten, ggf. ergaenzt durch die kleinflaechige, am Einzelbestand orientierte Ausbringung von Mangelnaehrelementen) unterstuetzt. Besonderer Untersuchungsbedarf besteht insbesondere im Hinblick auf die Frage, unter welchen Bedingungen plaetzeweise Bodenmeliorationen (z.B. in Pflanzloechern, Saatplaetzen oder Pflanzstreifen) in Ergaenzung der Oberflaechenkalkungen notwendig sind. Zu ueberpruefen ist, in welchem Umfang kleinflaechige Meliorationen (Pflanzloch, Pflanzstreifen, Saatbett) die Biomasseproduktion der eingebrachten Laubbaeume (und damit den gewuenschten Effekt) erhoehen und die Wurzelbiomasse und vor allem deren Tiefenverteilung beeinflussen. Untersuchungsbedarf besteht weiterhin im Hinblick auf die Frage, ob es so gelingt, eine ausreichende Phosphor-, Kalium- oder Spurenelementversorgung von anspruchsvolleren (Laub-)Baeumen dauerhaft zu erreichen. Desgleichen muessen die oekosystemaren Auswirkungen der Einbringungstechniken untersucht werden.

Betonkastenversuch - Kaliumduengung

Versuchsfrage: a) Welches ist die aus oekonomischer und oekologischer Sicht langjaehrig optimale K-Duengung auf unterschiedlichem Bodenmaterial? b) Wo liegt langfristig die anzustrebende K-Bodenversorgung bei unterschiedlichem Bodenmaterial? c) Wie hoch liegt das Ertragspotential unterschiedlichen Bodenmaterials bei einheitlichem Standortklima? - Versuch in besonderer Anlage- 64 Betonkaesten (1 m3 Inhalt)- 4 Bodenmaterialien, jeweils 4 K-Duengungsstufen, 4-fache Wiederholung.

BFD5L_M60

Potenzielle Flächen für das Auf- oder Einbringen von Materialien nach § 7 BBodschV (BFD5L) - Die Grundlage der Methode bildet die Arbeitshilfe der Länderarbeitsgemeinschaft Bodenschutz (LABO) "Vollzugshilfe zu §§ 6 - 8 BBodSchV - Anforderungen an das Auf- und Einbringen von Materialien auf oder in den Boden, vom 10.08.2023". Im Sinne der Kapitel 3.4 (Sicherung oder Wiederherstellung der Ertragsfähigkeit) sowie 3.6 (Ausschlussflächen für das Auf- und Einbringen) der Vollzugshilfe werden die Flächen der Bodenschätzung nach ihrem Potenzial für das Auf- oder Einbringen von Materialien auf oder in eine durchwurzelbare Bodenschicht gekennzeichnet. Ein Ausschluss von Grünlandflächen erfolgt nicht, da sich die Nutzungsart der Bodenschätzung von der tatsächlichen Nutzung unterscheiden kann. Im Rahmen der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelungen können mit der Methode Flächen identifiziert werden auf denen humoser Oberboden als Kompensationsmaßnahme aufgetragen werden kann (HLNUG 2024). Fachliche und rechtliche Anforderungen finden sich in der Arbeitshilfe: "Aufbringung von Bodenmaterial zur landwirtschaftlichen oder erwerbsgärtnerischen Bodenverbesserung".

Gross N transformations and N2O fluxes in biochar-amended soils

Recently, the application of biochar to soils has been discussed as a win-win-win strategy to improve soil fertility, sequester carbon, reduce greenhouse gas (GHG) emissions, and to enable CO2-negative energy production from renewable feedstock. First results suggest that biochar application affects the N transformations in the soil - The interactions between biochar and soil N transformations are still poorly understood. The aim of this project is to quantify the simultaneously occurring gross N transformations and sources of N2O fluxes in soils after biochar application. The methodology developed by C. Müller and established at the Department of Plant Ecology (15N labeling-tracing-modeling) (2-5) will be used to investigate the effect of biochar on soil N dynamics. Three 15N-tracing studies will be conducted to evaluate the short-term, intermediate and longer-term effects of biochar on N dynamics: (1) a study using 15N-labelled biochars (adapt technique for biochar); (2) a study examining intermediateterm effects in a biochar-hydrochar field study that started in April 2011 at the Dept. of Plant Ecology, and (3) a study in an European field experiment where fully randomized biochar plots were installed in 2009. The study is designed in such a way that Bachelor- and Master studies will address certain aspects in support of the main study. A process-based understanding of the soil N dynamics is key to evaluate if biochar may be a suitable global-change mitigation tool.

Einfluss von Duengung und Bodenpflegemassnahmen auf den Krankheits- und Schaedlingsbefall in einer Apfelanlage

Durch geeignete Duengungs- und Bodenpflegemassnahmen soll der Krankheits- und Schaedlingsbefall reduziert werden, um Pflanzenschutzmittel einzusparen. Geprueft werden organische und mineralische Duengung in je 2 verschieden hohen Gaben sowie ganzjaehrige Bodenoffenhaltung und Gruenduengungseinsaat. Fuer den Mehltau und die Mehrzahl der untersuchten Schaedlinge wurde ein staerkerer Befall auf den offengehaltenen Parzellen gegenueber der Gruensaat festgestellt. Hochsignifikante Unterschiede ergaben sich fuer den Mehltau (Podosphaera leucotricha), die Apfelblattgallmilbe (Eriophyes malinus), die Mehlige (Rosige), Apfelblattlaus (Dysaphis plantaginea), den Apfelwickler (Laspeyresia pomonella) und fuer die Zahl der abgelegten Wintereier verschiedener Aphiden und des kleinen Frostspanners (Operophthera brumata).

Bewertung des Einflusses von Emissionen und Rueckstaenden auf Umwelt und Gesundheit

Es steht im Interesse der Umweltforschung und Umwelterziehung Vorurteile ueber Belastungen durch Emissionen und Rueckstaende aus Braunkohlekraftwerken kritisch zu hintertragen und an einfachen Modell-Systemen Schad- und Nutzwirkungen von Kraftwerksreststoffen (Braunkohlenasche und Rauchgasgips) zu erfassen (Ziel). Es wird davon ausgegangen, dass bei einer richtigen Verwendung (Recycling) durchaus positive Wirkungen auf Umwelt und Gesundheit zu erwarten sind (Hypothese). Als Ergebnis ist festzustellen, dass mit einer Kombination von Braunkohlenasche und Rauchgasgips eine Verbesserung von sauren Boeden und des Pflanzenwachstums, sowie eine Behebung von Mangelsituationen an Spurenelementen (Bor, Selen, Molybdaen, u.a.) bei sachgerechter Anwendung moeglich ist (Ergebnis).

Versuchsflächen: Düngung und Melioration

Untersucht werden in erster Linie die Wachstumsreaktion von Einzelbäumen und Beständen auf Düngung: Auswirkungen auf das Wachstum, die ökonomische Leistung und die Risiken als Ergebnis verschiedener Düngung. Auswirkung von Düngungsmaßnahmen auf Wachstum und Wertleistung von Beständen.

Wasser- und Stoffdynamik in Agrar-Oekosystemen

An der TU Braunschweig wurde der Sonderforschungsbereich 179 'Wasser- und Stoffdymanik in Agrar-Oekosystemen' eingerichtet. Das zentrale Ziel dieses von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefoerderten, langfristigen Forschungsvorhabens ist die Untersuchung und Prognose der Auswirkungen der landwirtschaftlichen Nutzung sowie der naturraeumlichen Ausstattung auf Energie-, Wasser- und Stofffluesse, Mikroklima und Mikroorganismen. Untersucht wird die zeitliche und raeumliche Differenzierung der Wasser- und Stoffbewegung. Im Vordergrund steht die Problematik der Belastung, der Belastbarkeit sowie der Langfriststabilitaet von Agrar-Oekosystemen. Bearbeitet werden alle wesentlichen Kompartimente, so die bodennahe Atmosphaere, die Vegetation, die Bodenoberflaeche mit den Oberflaechengewaessern, der Boden und das Grundwasser. Im Mittelpunkt steht der Boden als wichtigster Umsatzort fuer Wasser, Naehr- und Schadstoffe. Die landwirtschaftlichen Nutzungssysteme werden hinsichtlich ihrer oekologischen Effekte differenziert und bewertet. Beruecksichtigt werden die Wirkungen von Fruchtfolge, Zwischenfruchtanbau, Strohverwertung, Bodenbearbeitung, Duengung, Agrochemikalien, Beregnung, Gruenlandumbruch, Melioration - um nur einige Beispiele zu nennen. Aus den genannten Zielen und den Arbeitsrichtungen der beteiligten Wissenschaftler leiten sich u.a. die folgenden Fragestellungen ab, die saemtlich hochaktuelle Probleme der Nutzungsmoeglichkeiten und der Gefaehrdung von Agrar-Oekosystemen betreffen: Welche Veraenderungen der bodenphysikalischen Eigenschaften werden von Bodenbearbeitung, Fruchtfolge, Stroheinbringung, organische Duengung, Splash, Oberflaechenabfluss...

Modelluntersuchungen zur Steigerung der Fruchtbarkeit armer Savannenböden in Mosambik durch 'Biochar'-Applikation

Quantifizierung der Ertragswirksamkeit von Biokohlegaben ('Biochar') in Feldexperimenten ('Biochar'-Steigerungsversuche auf Kleinparzellen mit zwei unterschiedlichen Kulturen) in Mosambik auf Jatropha-Produktionsstandorten der Elaion AG.

Wie Klimawirkungsketten helfen, Klimarisiken zu verstehen

<p> <p>Der Klimawandel wirkt auf unterschiedliche Weise in vielen Sektoren. Klimawirkungsketten machen komplexe Zusammenhänge sichtbar, ermöglichen eine systematische Analyse und zeigen kritische Punkte für Anpassung auf. Für die nächste Klimarisikoanalyse des Bundes 2028/29 hat das UBA die Klimawirkungsketten überarbeitet. Sie bieten allen Akteuren einen Ausgangspunkt für eigene Klimarisikoanalysen.</p> </p><p>Der Klimawandel wirkt auf unterschiedliche Weise in vielen Sektoren. Klimawirkungsketten machen komplexe Zusammenhänge sichtbar, ermöglichen eine systematische Analyse und zeigen kritische Punkte für Anpassung auf. Für die nächste Klimarisikoanalyse des Bundes 2028/29 hat das UBA die Klimawirkungsketten überarbeitet. Sie bieten allen Akteuren einen Ausgangspunkt für eigene Klimarisikoanalysen.</p><p> <p>Die Folgen des Klimawandels sind weitreichender, als Schlagzeilen über steigende Temperaturen es vermuten lassen. Die klimatischen Veränderungen wirken auf zahlreiche Sektoren direkt, indem sie natürliche Ressourcen beeinträchtigen, aber auch die menschliche Gesundheit sowie Gebäude, Infrastrukturen und Materialien. Das Beispiel Hitze und Trockenheit zeigt, wie breit die Betroffenheit der Sektoren sein kann: Böden trocknen aus und Flusspegel sinken. Auf Äckern verdorren die Pflanzen. Wälder leiden, denn Bäume werden durch Trockenheit anfälliger für Schädlinge. Die Hitze beeinträchtigt die Konzentration und die körperliche Leistungsfähigkeit in Schulen und am Arbeitsplatz. In Krankenhäusern werden Menschen wegen Kreislaufproblemen behandelt.&nbsp;</p> <p>Gleichzeitig interagieren diese Effekte in den eng verknüpften natürlichen, sozialen und wirtschaftlichen Systemen. So kann eine klimatische Veränderung weitreichende, <strong>kaskadierende Folgen</strong> nach sich ziehen. Insbesondere die Folgen für natürliche Systeme wie Boden, Wasserhaushalt und Ökosysteme bleiben nicht auf die Natur beschränkt (siehe Abbildung oben). Anhaltendes Niedrigwasser auf den Binnenwasserstraßen etwa beeinträchtigt die Schifffahrt, da Frachtschiffe nur noch mit reduzierter Ladung fahren können. Die Folge sind Verzögerungen in den Lieferketten und steigende Kosten für Transport und anschließende Produktionsprozesse mit entsprechenden wirtschaftlichen Einbußen. So beeinflusst die direkte physische Betroffenheit der natürlichen Systeme indirekt auch die wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Systeme.&nbsp;</p> <p>Einzelne Sektoren sind potenziell unterschiedlich betroffen, je nach Standort und Systemeigenschaften. Wie stark Hitze und Trockenheit sich auf landwirtschaftliche Kulturen auswirkt, hängt etwa von Standort, Bodeneigenschaften, Sorte und Anbaumethoden ab.</p> <p>Klimarisiken betreffen also gleichzeitig <strong>vielfältige Sektoren</strong> und eine <strong>Vielzahl von Einflussgrößen</strong> bestimmt ihr Ausmaß. Hinzu kommt, dass Kaskadeneffekte entstehen können. Diese Komplexität stellt alle Akteure der Klimaanpassung – von Landes- und Kommunalverwaltungen sowie Trägern weiterer öffentlicher Aufgaben bis hin zu Unternehmen – vor große Herausforderungen: Mit welchen Klimarisiken müssen sie sich angesichts der vielfältigen Einflüsse und Wirkzusammenhänge auseinandersetzen? Und wie können diese Zusammenhänge bei der Planung von Maßnahmen berücksichtigt werden?</p> Klimatischer Einfluss, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/exposition">Exposition</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/sensitivitaet">Sensitivität</a>: Wie Wirkung entsteht <p>Um diese komplexen Zusammenhänge zu betrachten, eignen sich sogenannte <strong>Klimawirkungsketten (engl. „impact chains“)</strong>. Klimawirkungsketten stellen die Folgen des Klimawandels als Ursache-Wirkungs-Beziehungen dar, indem sie weitere Einflussfaktoren und mögliche Interaktionen berücksichtigen. Das Konzept hilft, mögliche <strong>Auswirkungen von Klimaveränderungen auf Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft</strong> zu erfassen und darzustellen.</p> <p>Eine Klimawirkungskette beschreibt in drei Schritten, wie der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> zu Risiken für Gesellschaft, Wirtschaft oder Umwelt führen kann (siehe folgende Abbildung). Der erste Baustein ist der <strong>klimatische Einfluss (engl. climate hazard)</strong> selbst – wie Hitze, Trockenheit oder <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/starkregen">Starkregen</a>. Der zweite Baustein ist die räumliche <strong>Exposition (engl. exposure)</strong>. Dieser beschreibt, welche Systeme dem klimatischen Einfluss ausgesetzt sein können, etwa Gebäude, landwirtschaftliche Flächen oder Ökosysteme. Doch selbst wenn ein System betroffen ist, entsteht daraus nicht automatisch ein Risiko. Dafür ist die <strong>Sensitivität des Systems (engl. sensitivity oder vulnerability)&nbsp;</strong>entscheidend. Dieser dritte Baustein beschreibt Faktoren, die beeinflussen, ob ein System mehr oder weniger empfindlich auf einen klimatischen Einfluss reagiert.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Ansatzpunkte%20Anpassungskapazit%C3%A4t.jpg"> </a> <strong> Klimarisiken ohne Anpassung entstehen durch klimatischen Einfluss, Sensitivität und Exposition. </strong> Quelle: KWRA 2021 </p><p> <p>Eine Klimawirkungskette zeigt darüber hinaus auf, welche <strong>Beziehungen zwischen den einzelnen Klimawirkungen&nbsp;</strong>bestehen. Die Pfeilverbindungen stellen dar, wie ökologische, technische oder wirtschaftliche Prozesse dazu führen, dass sich ein klimatischer Einfluss Schritt für Schritt ausbreitet. Damit lässt sich strukturieren und nachvollziehen, wo Klimarisiken entstehen und wie sie sich in andere Systeme übertragen und verstärken können. Indem Klimawirkungen in Wirkungsketten betrachtet werden, können damit auch zunächst verdeckte oder unterschätze <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimafolgen">Klimafolgen</a> sichtbar werden.</p> Wann wird ein Ereignis zu einem Risiko? Klimawirkungsketten in Risikoanalyse und Anpassung <p>Klimawirkungsketten sind eine <strong>zentrale Methode für Klimarisikoanalysen.</strong> Sie helfen zunächst dabei, komplexe Zusammenhänge zu sammeln und zu strukturieren. Bei der Analyse dienen sie als eine Art Landkarte für mögliche Klimawirkungen, deren Einflussfaktoren und Zusammenhänge. Auf diese Weise helfen die Wirkungsketten dabei, die Analyse zu strukturieren – von der Prioritätensetzung bis hin zur Operationalisierung jeder einzelnen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawirkung">Klimawirkung</a> mittels Daten, Literatur und Facheinschätzungen. Sie ermöglichen es, Klimarisikoanalysen systematisch durchzuführen, zu interpretieren und nachzuvollziehen. Dabei können quantitative und qualitative Informationen gleichermaßen berücksichtigt werden.</p> <p>Klimawirkungsketten geben zudem <strong>Hinweise, wo Anpassungsmaßnahmen besonders wirksam sein könnten</strong>. Denn indem sie übersichtlich darstellen, wie komplexe Faktoren bei der Entstehung einer Klimawirkung zusammenspielen, machen sie mögliche Eingriffspunkte entlang der Kette sichtbar. Der Ansatz verschiebt damit den Blick von der Frage „Welche Klimafolgen könnten auftreten?“ zur Frage <strong>„Welche Prozesse und Bedingungen führen dazu, dass ein Ereignis zu einem Risiko wird?“</strong>. Wenn etwa durch Dürren Ernten geringer ausfallen, könnten Maßnahmen an verschiedenen Stellen ansetzen. Durch Bewässerungssysteme kann die Wasserversorgung der Pflanzen verbessert werden. Die Wahl dürreresistenter Sorten und Kulturen kann dafür sorgen, dass die Pflanzen Trockenheit besser überstehen. Gezielter Humusaufbau kann den Wasserrückhalt im Boden verbessern. Nicht zuletzt kann ein Betrieb den Anbau und das Betriebsmodell diversifizieren, um den Verlust einzelner Kulturen abzupuffern.</p> Jetzt veröffentlicht: Überarbeitete Klimawirkungsketten der Klimarisikoanalyse für Deutschland 2028/29 <p>Klimawirkungsketten wurden vom Umweltbundesamt <strong>erstmals in der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/vulnerabilitaetsanalyse">Vulnerabilitätsanalyse</a> 2015</strong> als methodisches Grundgerüst eingesetzt und im Zuge der Klimawirkungs- und Risikoanalyse 2021 weiterentwickelt. Strukturiert nach den Handlungsfeldern des Klimaanpassungsgesetzes bilden die Klimawirkungsketten die Folgen des Klimawandels für Deutschland ab.&nbsp;</p> <p>In Vorbereitung der nächsten Klimarisikoanalyse für Deutschland 2028/29 wurden die Klimawirkungsketten der Vorgängeranalyse vereinfacht. Ähnliche Klimawirkungen, die bislang separat betrachtet wurden, sind nun in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/document/Aggregierte%20Klimawirkungsketten_0.pdf"><strong>aggregierten Klimawirkungen</strong></a> zusammengefasst und neu benannt. Dabei wurden die ehemals alleinstehenden Klimawirkungen überarbeitet. Als Teilaspekte der aggregierten Klimawirkung bleiben sie für die Analyse erhalten. Weiterhin wurden einzelne neue Klimawirkungen ergänzt. Diese Überarbeitung soll die anstehende Klimarisikoanalyse 2028/29 schlanker und übersichtlicher gestalten. Gleichzeitig bleibt der Überblick über alle relevanten Klimawirkungen und deren Einflussgrößen erhalten.</p> <p>Die Klimawirkungsketten der Klimarisikoanalyse des Bundes 2028/29 bieten für Klimarisikoanalysen anderer Akteure einen hilfreichen Ausgangspunkt. Klimawirkungsketten können grundsätzlich als <strong>flexibles Werkzeug</strong> für solche Analysen erstellt und angepasst werden. Ihr Fokus und der Detailgrad der Ausgestaltung hängen vom Betrachtungsgegenstand und Kontext ab. Das bedeutet, dass sich die Inhalte und Faktoren der Klimawirkungsketten in Abhängigkeit von der betrachteten Branche oder Region stark unterscheiden können. Um Klimawirkungsketten zu erarbeiten, bietet sich eine <strong>partizipative Herangehensweise</strong> oder eine Umsetzung im Team an. Dies ermöglicht es, viele Perspektiven auf Auswirkungen und Interaktionen zu berücksichtigen. Weitere Hinweise zur Erstellung und Anwendung von Klimawirkungsketten als Teil einer Klimarisikoanalyse sind im Leitfaden<em>&nbsp;</em><a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/klimarisikoanalysen-auf-kommunaler-ebene">Klimarisikoanalysen auf kommunaler Ebene</a> enthalten.</p> <p><strong>Autorin:&nbsp;</strong>Johanna Siebenliste (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>)</p> <p><em>Dieser Artikel wurde als Schwerpunktartikel im Newsletter ⁠Klimafolgen⁠ und Anpassung Nr. 101 veröffentlicht.&nbsp;</em><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/newsletter"><em>Hier</em></a><em> können Sie den Newsletter abonnieren.</em></p> <p>&nbsp;</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

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