Subsoils are an often neglected nutrient source for crops. The mobilisation and use of this potential nutrient source is an important factor in sustainable land use. Nutrient accessibility, release, and transport are strongly dependent on soil structure and its dynamics controlled by spatiotemporally variable physical functions of the pore network. A well structured soil, for example, with numerous interconnected continuous biopores will enhance root growth and oxygen availability and hence nutrient acquisition. In contrast to soils with a poorly developed structure nutrient acquisition is limited by restricted root growth and reduced aeration. The goal of this research project is to investigate different preceding crops and crop sequences in developing characteristic biopore systems in the subsoil and to elaborate their effect on the functional performance of pore networks with respect to nutrient acquisition. The main research question in this context is how soil structure evolves during cultivation of different plant species and how structure formation influences the interaction of physical (water and oxygen transport, shrinking-swelling) biological (microbial activity, root growth) and geochemical processes (e.g. by creating new accessible reaction interfaces). In order to study and quantify pore network architectures non-invasively and in three dimensions X-ray computed microtomography and 3D image analysis algorithms will be employed. The results will be correlated with small- and mesoscale physical/chemical properties obtained from in situ microsensor (oxygen partial pressure, redox potential, oxygen diffusion rate) and bulk soil measurements (transport functions, stress-strain relationships) of the same samples. This will further our process understanding regarding the ability of various crop sequences to form biopore systems which enhance nutrient acquisition from the subsoil by generating pore network architectures with an efficient interaction of physical, biological and geochemical processes.
Lichte Wälder kommen natürlicherweise dort vor, wo die Standortsbedingungen für das Baumwachstum extrem sind, z.B. in bodentrockenen Karstlandschaften. Zudem sind lichte Waldstrukturen anzutreffen, die aus menschlicher Waldbewirtschaftung hervorgegangen sind, wie etwa Hutewälder. Lichten Wäldern wird ein besonders hoher naturschutzfachlicher Wert zugesprochen. Diese besondere Wertigkeit liegt in der Struktur- und Habitatvielfalt, der Standortsdynamik und der oftmals langen Biotoptradition begründet. Lichte Wälder sind heute in der Landschaft meist nur noch kleinräumig und isoliert oder in Form gepflegter Restbestände zu finden. Öfter sind unbewirtschaftete, in Sukzession befindliche Relikte auszumachen, die sich dynamisch in Richtung der Schlusswaldgesellschaften entwickeln und ihre besonderen Lebensraumeigenschaften zunehmend verlieren. Zum Erhalt dieser wertvollen Lebensräume werden in natürlich lichten Wäldern Pflege- und Entwicklungsmaßnahmen betrieben, Auflichtung und Biomasseaustrag sind dabei die wichtigsten Maßnahmen. In anthropogen lichten Wäldern bietet sich die Rückkehr zu den originären Bewirtschaftungsmaßnahmen unter Anpassung an moderne Anspruchslagen an. Dazu werden in Pilotprojekten in verschiedenen Naturräumen unterschiedliche Lichtwaldtypen freigestellt und Beweidungs- und Streuentnahmevorhaben eingerichtet. Diese Maßnahmen werden mittels eines Monitorings begleitet. Auch die wirtschaftliche Tragfähigkeit solcher Bewirtschaftungssysteme findet in dem Projekt Berücksichtigung. Neben einer teilweisen Refinanzierung der Maßnahme ist so zu erwarten, dass dadurch ein höherer Erfolg der Maßnahme erzielt werden kann. Der Erfolg der Maßnahmen soll über die Waldbiotopkartierung und Forsteinrichtung regelmäßig erhoben werden. Für den Staatswald Baden-Württembergs wird ein Lichtwaldkonzept verfasst, das die ökologisch wünschenswerte Weiterentwicklung der natürlichen und anthropogenen Lichtwälder beschreibt. Das Konzept wird in enger Abstimmung mit dem Konzept zu den Waldzielarten erstellt. Wichtige Aspekte sind dabei: a) Die Erhebung und Auswahl geeigneter Standorte für natürlich lichte Wälder sowie für Weide- und Hutewaldflächen (Kriterien: Strukturen, Artvorkommen, Größe, Biotopverbund, technische Voraussetzungen für eine erfolgreiche Bewirtschaftung). B) Die beispielhafte Umsetzung von Pflege- und Entwicklungsmaßnahmen auf konkreten Einzelflächen, unter Einbeziehung historischer Waldnebennutzungen (z. B. Waldweide), mit begleitendem Monitoring. C) Die Erstellung einer bedarfsgerechten Konzeption für Baden-Württemberg zur Umsetzung von Bewirtschaftungsmaßnahmen in Form von Freistellungsmaßnahmen, Weide- und Hutewaldprojekten. D) Schulungen für Praktiker.
Vor dem Hintergrund des Klimawandels ist bei der trockenheitsresistenten Schwarzkiefer eine zunehmende waldbauliche Bedeutung zu erwarten. Durch ihr schnelles Wachstum, insbesondere auf trockenen Standorten, könnte sie dort erfolgreich angebaut werden, wo die Douglasie an ihre Kapazitätsgrenzen stoßen wird. Bisher ist nur wenig über den Anbauwert verschiedener Provenienzen in Deutschland bekannt. Es soll daher eine Versuchsfläche in trockneren Gebieten Ba-Wü s (Rheintal, Kaiserstuhl) angelegt werden, um den Anbauwert von 12 europäischen Provenienzen aus allen Bereichen des Verbreitungsgebietes zu testen. Es wurden bereits Flächen in Bayern angelegt. Bonituren und Auswertungen sind gemeinsam mit dem ASP Teisendorf vorgesehen.
Wiesen auf zeitweise vernässten, sommertrockenen Böden sind meist ein Produkt jahrzehntelanger landwirtschaftlicher Nutzung. Nur selten handelt es sich bei solchen Flächen um oligotrophe Biotope, die zu den am schützenswertesten mitteleuropäischen Landschaften gehören. Dennoch können solche Wiesen auch bei mittlerem und höherem Nährstoffstatus recht artenreich sein. Ziel dieses Projektes ist es, die mittel- und langfristigen Folgen der Nutzungsaufgabe auf solchen Grünlandstandorten aufzuzeigen. In welchen Zeiträumen ist mit einschneidenden Veränderungen der botanischen Zusammensetzung und der bodenchemischen Eigenschaften zu rechnen und welche Unterschiede bestehen zwischen der ungestörten Sukzession und einmaligem Mulchen pro Jahr? Der Freilandversuch wurde im Jahr 1979 in langjährig bewirtschaftetem Grünland etabliert, das pflanzensoziologisch als Arrhenatherion elatioris feuchter Ausprägung einzuordnen ist. Der Ausgangsbestand war dominiert von Leguminosen und anderen Kräutern. Der Versuch mit vier Wiederholungen beinhaltet drei Behandlungen, die über 25 Jahre unverändert geblieben sind: ungestörte Sukzession, einmaliges Mulchen pro Jahr im Juli und extensive Wiesennutzung (= moderate mineralische Düngung, ein bis zwei Schnitte pro Jahr, Erstnutzung in der Regel in der ersten Juni-Hälfte).
Eigene Untersuchungen in einem hohen atmogenen N-Eintrag sowie erhöhten NH3- und NO2-Konzentrationen in der Außenluft ausgesetzten Fichtenwald-Ökosystem zeigen erstmals, dass autotrophe Nitrifizierer einen für diese Mikroorganismen zuvor nicht identifizierten Lebensraum, die Phyllosphäre, wahrscheinlich den Nadelapoplasten, besiedeln. Erste Ergebnisse aus in situ-Begasungsexperimenten von Fichtenzweigen dieses Standorts mit NH3 bzw. mit NH3 plus 10 Pa C2H2 (als Inhibitor der Ammoniak-Monooxygenase: AMO) deuten darauf hin, daß die beobachtete NH3-Aufnahme über die Fichtennadeln nicht allein auf pflanzliche Aktivität zurückgeführt werden kann, sondern das autotrophe Nitrifizierer hierzu wesentlich beitragen. Ziel des Vorhabens ist es, unter Einsatz molekularbiologischer und mikroskopischer Techniken (confokales LSM) zum einen die Besiedlung des Nadel-Apoplasten von Fichten durch autotrophe NH3- und NO2-Oxidierern zu charakterisieren, zum anderen die Aufnahme von atmosphärischem NH3 und NO2 in die Nadelblätter in Abhängigkeit von dieser Besiedlung zu quantifizieren. Zu diesem Zweck sollen an zwei unterschiedlich stark atmogenen N-Einträgen ausgesetzten Fichten-Standorten die Nitrifizierer im Nadel-Apoplasten genau lokalisiert und deren Zellzahlen quantifiziert werden. Diese Daten sollen mit Ergebnissen aus NH3-Gaswechselmessungen korreliert werden, die mit bzw. ohne C2H2 als Inhibitor der AMO durchgeführt werden. Darüber hinaus soll die NH3- sowie NO2-Aufnahme an sterilen bzw. mit Nitrifizierern inokulierten Fichtenjungpflanzen parametrisiert sowie im Rahmen von 15NO3-Nachweis in der apoplastischen Waschflüssigkeit die Nitrifiziereraktivität zusätzlich nachgewiesen werden.
Die Einflüsse von Bodenheterogenität und Managementpraktiken auf dynamische Veränderungen von ökophysiologischen Wachstumsmustern der wichtigen Kulturarten des Rur Einzugsgebiets werden charakterisiert. Auf einander abgestimmte experimentelle Ansätze, Modellierung und Skalierung werden angewandt, um die Vegetationscharakterisierung in TerrSysMP zu verbessern. Hierbei werden die Kopplung von Pflanzen- und Wurzelmodellen, Einflüsse von Landnutzungsänderung und Management auf Flussmuster, und die Einbeziehung von Fernerkundungsverfahren zur Bestimmung von funktionalen Pflanzentypparametern besonders berücksichtigt.
Nitrogen deposition in tropical areas is projected to increase rapidly in the next decades due to increase in N fertilizer use, fossil fuel consumption and biomass burning. As tropical forest ecosystems cover about 17 percent of the land surface and are responsible for about 40 percent of net primary production, even small changes in N (and consequently C) cycling can have global consequences. Until now studies an consequences of enhanced N input in tropical forest ecosystems have been very limited and even very rarely addressed its deleterious effects to the environment. There is undoubtedly a huge discrepancy between the expected increase in N deposition in the tropics and the present knowledge an how tropical forest ecosystems will react to this extra input of reactive N. Our research aims at quantifying the changes in processes of N retention (plant growth, biotic and abiotic N immobilization in the soil) and losses (gaseous N losses, nitrification, denitrification, leaching of different forms of dissolved N). Implementation of policy and management tools, like the international trading of carbon credits under the Kyoto Protocol, need researches that allow us to better understand the consequences of environmental change (N deposition) an forest productivity. Our research will have important implications for predicting future responses of forest C cycle to changes in N deposition, and for the role of N deposition in tropical forests to affect potential feedback mechanisms of CO2 fertilization and climate change.
Almen und Bergmähder nehmen in Österreich rund 362.562 ha (Grüner Bericht 2015) ein und haben somit in Österreich zumindest flächenmäßig eine relativ große Bedeutung. Der Alpenraum steht im Vergleich zu anderen Regionen Europas unter einem intensiveren Einfluss des Klimawandels. In der Regel ist in der Almregion die Temperatur der wachstumsbegrenzende Standortsfaktor. Sie beeinflusst sowohl die Stoffwechselvorgänge in den Pflanzen, als auch chemische, physikalische und biologische Prozesse im Boden. Ein Temperaturanstieg dürfte zu einer Veränderung der Artenzusammensetzung und mehr Wachstum führen, was folglich durch vermehrte Auftriebe sowie einer längeren Weideperiode zu einer intensiveren Almnutzung führen könnte. Dies hätte weitreichende Folgen für das Almökosystem. In den Jahren 2005-2007 wurden im Rahmen des EU Projektes 'AlterNET - Land abandonment and vegetation change in open landscapes: assessing biodiversity impacts and options for mitigation' auf allen Almen im Nationalpark Gesäuse Dauerbeobachtungsflächen eingerichtet und mit GPS verortet. Im Zuge dessen wurden 165 Vegetationsaufnahmen und Bodenuntersuchungen durchgeführt. Rund zehn Jahre später sollen nun erneut vegetations- und bodenkundliche Erhebungen durchgeführt werden (Vergleichsuntersuchung). Basierend auf den gewonnenen Daten können Änderungen in Böden, Vegetation und Artenzusammensetzung festgestellt und so mögliche Aussagen zum Einfluss des Klimawandels getroffen werden. Eine Abschätzung der Entwicklungstrends hinsichtlich Bewirtschaftung und Ihre Folgewirkungen kann abgeleitet werden. Zusätzlich sind durch einen Biotopvergleich Prognosen zu Folgeauswirkungen auf andere Standorte übertragbar.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 1757 |
| Land | 115 |
| Wissenschaft | 4 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 1757 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 1757 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1615 |
| Englisch | 402 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 1302 |
| Webseite | 455 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1433 |
| Lebewesen & Lebensräume | 1741 |
| Luft | 1088 |
| Mensch & Umwelt | 1753 |
| Wasser | 1112 |
| Weitere | 1757 |