Das Projekt "Der Faktor Mensch bei der Pedogenese und Akkumulation organischer Bodensubstanz in der oreotropischen Stufe der Anden in Süd-Peru" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Göttingen, Geographisches Institut, Abteilung Landschaftsökologie.Der menschliche Einfluss durch Landnutzung hat global zu starken Veränderungen in der Bodenentwicklung geführt und verursachte Verluste von Kohlenstoff aus terrestrischen Ökosystemen. Trotz relativ langsamer netto-Änderungen ist organische Bodensubstanz eine der wichtigsten Speichergrößen für Kohlenstoff. Der heutige Stand der Forschung zeigt dass die Größe der Quellen- oder Senkenfunktion von Böden für atmosphärisches Kohlenstoffdioxid von Bodeneigenschaften abhängt, die wiederum das Ergebnis pedogenetischer Prozesse sind. Bisher wurden allerdings Landnutzung und Kohlenstoffspeicherung kaum hinsichtlich ihrer Verbindung mit pedogenetischen Prozessen erforscht. Ein Grund ist sicherlich dass es kaum Referenzflächen gibt, die sicher als natürlich bezeichnet werden können aber trotzdem vergleichbare Bedingungen zu genutzten Flächen aufweisen. In der Region Cusco in den peruanischen Anden haben wir solche natürlichen Flächen identifizieren können. Sie liegen an abgelegenen Berghängen und sind nur mit Bergsteigerausrüstung zu erreichen, sind aber direkt mit Flächen benachbart die seit Jahrtausenden durch extensive Weidewirtschaft gekennzeichnet sind. Unsere Hypothesen lauten (a) Landnutzung und assoziierte Veränderungen in der Vegetation beeinflussten die Bodenentwicklung so stark dass sich in natürlichen und genutzten Böden unterschiedliche Klassifikationseinheiten entwickelten und (b) Landnutzung und veränderte Bodenentwicklung haben die relative Bedeutung von Mechanismen der Stabilisierung organischer Bodensubstanz verschoben. Um diese Hypothesen zu untersuchen werden Bodenklassifizierung und Indikatoren der Profilentwicklung genutzt und mit der Verteilung der organischen Bodensubstanz in Fraktionen unterschiedlicher Stabilisierungsmechanismen in Verbindung gebracht. Die Verbindung von Aspekten der Bodengenese mit der Stabilisierung der organischen Bodensubstanz wird das Verständnis des menschlichen Einfluss auf Kohlenstofffestlegung im Boden verbessern und kann somit helfen Strategien zu entwickeln die den Landnutzungsinduzierten Verlust von Kohlenstoff in die Atmosphäre verringern.
Das Projekt "Untersuchung von Mangan als Regulator beim Blattstreuabbau und als Wirkungsvariable des CO2 - Minderungspotenzials von deutschen Waldböden" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Köln, Geographisches Institut, Arbeitsgruppe Bodengeographie,Bodenkunde.
Das Projekt "CarboMais: C-Flüsse im Maisanbau" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, Abteilung Grünland und Futterbau/Ökologischer Landbau.Die Nachhaltigkeit der Biogasproduktion im Hinblick auf die THG-Minderung wird entscheidend durch die Effekte des Substratanbaus auf die Veränderungen des organischen C-Gehaltes (Corg) des Bodens beeinflusst. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn im Rahmen von Landnutzungsänderungen mit einer Freisetzung großer CO2- und N2O-Mengen zu rechnen ist. Aber auch die Wahl der für die Substratproduktion eingesetzten Kulturart kann einen Effekt auf die Veränderung des Corg-Gehalt des Bodens haben. Trotz der immensen Bedeutung der Kohlenstoffflüsse im System Boden-Pflanze besteht noch erheblicher Forschungsbedarf was die Bewertung der Humuswirkung von Kulturpflanzenarten, insbesondere Mais, betrifft. Dies gilt speziell für Mais deshalb, weil die verfügbaren Daten zur Humusbilanz mehr als 30 Jahre alt sind und der Zuchtfortschritt der letzten Jahrzehnte damit nicht berücksichtigt ist. Das Ziel des Projektes besteht daher darin, in einem Feldexperiment die Effekte des in den letzten Jahrzehnten erfolgten Zuchtfortschritts von Mais auf dessen Wurzelmassenbildung, und damit auf die Humusreproduktionsleistung, erstmalig für nordwesteuropäisches Zuchtmaterial zu quantifizieren. In einem zweijährigen Feldversuch wird der Ertragsfortschritt von Wurzel- und Sprossmasse an einem Set von 10 mittelfrühen Silomaissorten geprüft, die in den letzten 40 Jahren zugelassen wurden. Hierzu wird mittels destruktiver und nicht-destruktiver Verfahren die Dynamik der Spross- und Wurzelmassenakkumulation quantifiziert. Ergänzende Erhebungen zu CO2-Flüssen (Gasaustausch, Bodenatmung) ermöglichen eine modellgestützte Ermittlung von sortenspezifischen C-Bilanzen.
Das Projekt "VeNGA, Teilvorhabenstitel: Bereitstellung von Gärrückständen / Gärprodukten aus der Abfallvergärung als Bodenverbesserer" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Fachgebiet Geopedologie und Landschaftsentwicklung.Innerhalb des Projektes sind verschiedentlich aufbereitete Gärprodukte aus der Vergärung von Bioabfällen hinsichtlich ihrer Wirkung auf Boden und Pflanzen zu untersuchen. Eine Form der Aufbereitung der Gärprodukte stellt die Agglomeration der festen Phase dar, die insbesondere auf die Bereitstellung eines Düngemittels mit verbesserter Lager- und Transportfähigkeit abzielt. Die Untersuchung der Vergärung von Bioabfällen und die Aufbereitung der Gärprodukte werden im Labormaßstab (BTU, Lehrstuhl Geopedologie und Landschaftsentwicklung in Zusammenarbeit mit Dr. habil. C. Dornack, PTS Heidenau) und in praxisrelevanten Großanlagen (GICON) durchgeführt. Die Wirkung der Gärprodukte auf Boden und Pflanzen wird unter kontrollierten Gewächshausbedingungen in Gefäßversuchen (BTU, Lehrstuhl Geopedologie und Landschaftsentwicklung) und in praxisnahen Freilandparzellenversuchen (IASP) überprüft. Hierbei kommen nur die Gärprodukte zur Verwendung, die vorherige Toxizitätstests durchlaufen haben (IASP, BTU, Lehrstuhl Geopedologie und Landschaftsentwicklung). Es soll hierbei die Versorgung der Pflanzen mit den notwendigen Nährstoffen überprüft werden, was die Untersuchungen zur Nährstofffreisetzung aus den Gärprodukten sowie die sich entwickelnde Biomassemenge (TM) und -qualität einschließt. Außerdem werden die Kohlenstoffspeicherung im Boden bzw. die Humuswirkung der unterschiedlichen Gärprodukte überprüft (IASP, BTU, Lehrstuhl Geopedologie und Landschaftsentwicklung). Darüber hinaus soll auch der Effekt von Gärproduktgaben auf Bodenstruktur und bodenphysikalische Eigenschaften betrachtet werden (BTU, Lehrstuhl Geopedologie und Landschaftsentwicklung). Zur Ausbringung unbehandelter sowie aufbereiteter Gärprodukte werden vergleichende ökonomische Betrachtungen durchgeführt (IASP).
Das Projekt "Vorhaben: Teilprojekt 6a^WTZ RUS: CARBOPERM - Kohlenstoff im Permafrost: Bildung, Umwandlung und Freisetzung^Vorhaben: Teilprojekt 1b, Teilprojekt 2a und Teilprojekt 3b^Vorhaben Teilprojekt 4b und Teilprojekt 6b^Vorhaben: Teilprojekt 2d^Vorhaben: Teilprojekt 2b, Vorhaben: Teilprojekt 3" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität zu Köln, Institut für Geologie und Mineralogie.In TP3 (J. Rethemeyer, Uni Köln; G. Mollenhauer, AWI) des Verbundvorhabens erfolgt eine Bestimmung der Zusammensetzung und mikrobiellen Umsatzbarkeit des organischen Kohlenstoffs in Permafrostböden sowie des Kohlenstoffexports in limnische und marine Sedimente mithilfe von 14C als radioaktivem tracer. Schwerpunkte der Kölner Arbeitsgruppe sind 1) die Charakterisierung der Zusammensetzung der organischen Substanz in der Permafrostlandschaft und Identifizierung leicht abbaubarer und stabiler Kohlenstoffpools und 2) die Ermittlung des mikrobiellen Umsatzes fossiler und rezenter Permafrostablagerungen. Methodisch werden chemische und physikalische Fraktionierungsverfahren in Kombination mit Lipidanalytik und 14C-Datierung angewendet. Zu Projektbeginn erfolgt die Methodenentwicklung für die AMS 14C-Datierung von Lipiden und Gasen und die Planung der Expeditionen in 2014 und 2015. Schwerpunkt in 2014 ist die Auswahl geeigneter Standorte und nachfolgende 14C-Analyse des gesamten organischen Materials und physikalisch/chemisch separierter Fraktionen. In 2015-2016 erfolgt die Identifizierung und 14C-Datierung geeigneter pflanzlicher und mikrobieller Biomarker in den Permafrostablagerungen und in inkubierten Bohrkernproben (TP 5), die Gasprobenahme und anschließende 14C-Analyse sowie die Fortführung der chromatographischen Isolierung und 14C-Datierung mikrobieller Lipide. Es erfolgt eine kontinuierliche Datenauswertung und die Anfertigung von Publikationen.
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Anbausysteme / Technik^KULUNDA: Wie verhindert man die nächste 'Global Dust Bowl'? - Ökologische und Ökonomische Strategien zur nachhaltigen Landnutzung in Russischen Steppen, Teilvorhaben 3: Bodenökologie / Metabolismus und Agrarökonomie / Umwelt" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Göttingen, Department für Agrarökonomie und Rurale Entwicklung, Lehrstuhl für Landwirtschaftliche Betriebslehre.Ziel des Verbundes 'KULUNDA' ist die wissenschaftliche Aufarbeitung der Konversion von Steppen-Ökosystemen in großflächige agrarische Nutzung, wobei die Möglichkeiten einer verbesserten Nutzungsstrategie - unter Berücksichtigung absehbarer Effekte des Klimawandels - untersucht werden sollen. Das Vorhaben trägt dazu bei, die Entwicklung der Region auf soziale Stabilität, nachhaltige Nutzung und eine gezielte Regeneration natürlicher Ressourcen auszurichten. Der Beitrag der Universität Göttingen beinhaltet: (1) Untersuchungen zu C-Vorräten im Boden, Experimente zum C-Eintrag durch die Pflanzen im Boden und zur Stabilität des C. Untersuchen in Abhängigkeit von Landnutzung, Region und Bodentyp bzw. Bodeneigenschaften. (2) Es wird für Modellfarmen in 3 Steppenzonen die Betriebs-und Investitionsoptimierung durch agrarökonomische Modelle abgebildet und mit Farmern die Umsetzung bewertet.
Das Projekt "WTZ Indonesien SPICE III: TIMES - Terrestrische Einflüsse auf die Ökologie von Mangroven und die Nachhaltigkeit ihrer Ressourcen, Teilprojekt 9: Landnutzungseffekte auf die Kohlenstoffspeicherung in Mangrovenökosystemen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz Universität Hannover, Institut für Bodenkunde.Die Speicherung von organischem C stellt eine bedeutende Ökosystemfunktion von Mangroven dar. SP 9 hat daher zum Ziel, innerhalb der Segara Anakan Lagune (Zentral-Java) die Auswirkung anthropogener Mangrovennutzung (unterschiedliche Nutzungsformen und Sekundärgesellschaften nach Nutzung) auf die C-Speicherung und zugrundeliegende Stabilisierungsmechanismen von organischer Substanz zu untersuchen. Durch den Abgleich der gewonnenen bodenbiogeochemischen Daten mit einfachen 'low-cost'-Parametern (z.B. makroskopische Faunen- und Florenzusammensetzung) soll ein Entscheidungswerkzeug zur Abschätzung des C-Speicherpotentials von Küstenmangroven entwickelt werden. Dieses soll in Payments for Environmental Services (PES) or Reduced Emissions from Deforestation and Degradation (REDD) Strategien implementiert werden. Die Kombination von physikalischen Bodenfraktionierungsverfahren (Dichtetrennung organischer C-Pools), 14C-Datierung, Analyse von Biomarkern (Ligninbürtige Phenole, Neutralzucker) sowie die Bestimmung der mikrobiellen Gemeinschaften mittels 454-Pyrosequenzing gibt detaillierte Auskunft zum Ursprung, Qualität, Transformation und Umsatz der organischen Substanz in Mangrovenökosystemen und den daran beteiligten Mikroorganismen. Diese Informationen werden durch feldbasierte Inkubationsexperimente ergänzt. Das gewählte Methodenspektrum erlaubt hierbei, die Faktoren des anthropogen-induzierten C-Verlustes sowie die zugrundeliegende Mechanismen zu identifizieren.
Das Projekt "How vulnerable is Swiss soil organic matter to climate and land use changes?" wird/wurde gefördert durch: Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Zürich, Geographisches Institut.Soil organic matter is very important for many soil functions. How long carbon remains in the soil is a key factor, but until now this has been little understood. Samuel Abiven and his team would like to raise the understanding of the dynamics of soil carbon. They are particularly concerned with the reaction of the soil organic matter to climate change and to changes in land use. The soil organic matter consists of a mixture of organic molecules that come from plant residues, as well as micro-organisms that decompose these residues in the soil and transform them. The soil organic matter contains a significant amount of the carbon, which, in terms of quantity comes globally to almost three times more than the amount contained in the atmosphere in the form of carbon dioxide and methane. In the soil, the carbon is however turning over much more slowly than in the atmosphere or with plant biomass. Soils can therefore be a sink for carbon, but also serve as a source, if conditions change and decomposition is accelerated. Climate change, for instance, can modify micro-organism activity as well as the structure of the soil organic matter. Changes in land use can change the physico-chemical properties, as well as the kind of litter material that penetrates the soil. The investigations will be coordinated with the research team of Frank Hagedorn (WSL) and Tim Eglinton (ETH Zurich). It is currently difficult to characterise the development of soil organic matter underlying these changes. It depends to a large part on the vulnerability of the organic soil matter to these changes. The project examines the vulnerability of soils, which - just like forest soils - possess a very high level of organic matter and therefore have a higher risk of losing soil matter as a consequence of climate and land use changes. The team, in so doing, is searching for possibilities to ascertain the vulnerability of the soils by examining their properties. It is be possible in this way to identify the most endangered soils and take suitable protective measures.
Das Projekt "Effect of drought on C cycling in the plant-soil system - which roles play lignin and lipids?" wird/wurde gefördert durch: Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Zürich, Geographisches Institut.Drought events are predicted to occur more frequently and for a longer duration due to climate change. Especially, severe droughts most likely increase in Central Europe during the summer season, when commonly plants actively grow. Due to this drought C uptake by plants and its translocation towards soil can be expected to decrease. Thus, this has a strong influence on the plant driven sequestration of C in soil and also drought might promote C loss in the soil. Furthermore, it remains questionable, if the plant-soil system can adapt to drought to further resist to severe droughts. Strong effects of drought were described for the regulation of lipid formation in plants including fatty acids as part of cell membranes and alkanes as part of the wax layer, whereas so far no information is available, if lipid incorporation into soils and lipid turnover therein is also influenced by drought. For another part of plant tissues like lignin a response on drought cannot be expected as lignin formation is not directly connected to the regulation of the stomata and the wax formation. However, as influences of drought on lignin and lipid cycling in the plant-soil system remain largely unknown, but they are part of intermediate stable C pool in soil, it should be known, whether drought might improve their mineralisation or storage in soils. In this proposal, we will determine CO2 uptake by plants, translocation of C from plants to soil and soil C fluxes of two different plant communities (grass and heath) that are exposed to a severe drought of 14 weeks under field conditions. Additionally, plots are differentiated that were previously exposed to annual drought or control conditions. C cycling is investigated under field conditions by help of a triple 13CO2 pulse labeling experiment and subsequent analyses of the isotope label in plant and soil samples. The whole experiment was performed under rainout shelters installed on the Bayreuth EVENT I experiment in summer 2011. Further, a laboratory experiment will be conducted, where under controlled conditions only soil moisture is regulated to drought and control conditions, respectively and via a continuous 13CO2 labeling C cycling in the plant-soil system is determined. All samples from the EVENT I experiment and the laboratory experiment will be analysed for their d13C isotopic values to trace the bulk C fluxes. In addition to the bulk C, lipids including fatty acids, alkanes and alcohols and lignin monomers will be monitored for the whole sample set to determine the regulation of lipid and lignin formation in plants under drought and especially to investigate the incorporation and mineralisation of bulk C and at a molecular level for lipids and lignin during the drought. This research will serve the following central goals: 1. Determine effect of increasing drought on C uptake by plants and bulk C, lipid and lignin translocation towards soil. usw.
Das Projekt "Stable carbon isotopes in soils as indicators of environmental change" wird/wurde gefördert durch: Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung / Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Basel, Umweltgeowissenschaften.Soil degradation threatens human resources under current global change regime. As such, indicators for soil degradation are urgently needed to survey and monitor short term and long term impacts on soils. With this proposed study we aim to delineate indicators for soil erosion and carbon degradation during soil erosion in grassland and forest soils of the Alps qualitatively and quantitatively. The latter will be investigated at two test site in the Swiss Alps (Goms, Canton Valais and Val Piora, Canton Ticino) where data on 137Cs based erosion rates are already available. We further aim to develop a concept to use isotope depth profiles as well as ash contents as indicators for wetland disturbance (draining, nutrient input or climate change warming). In combining stable isotope profiles and ash content data we aim to quantify carbon degradation due to disturbance by draining or nutrient input. A gradient of wetlands ranging from the northern most Europe 200 km north of the polar cycle down to the Alps will be investigated to test our hypotheses.
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| Bund | 28 |
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| offen | 28 |
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| Boden | 28 |
| Lebewesen & Lebensräume | 27 |
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