Projektziel ist die Ermittlung der Umsetzungsdynamik sowie der Mineralisierung- und Stabilisierungsprozesse organischer Bodensubstanz unterschiedlicher Stabilität unter unterschiedlichen landwirtschaftlichen Bearbeitungsmaßnahmen. Trotz unseres bereits umfangreichen Wissensstandes über die Kohlenstoffdynamik im Boden, treten in aktuellen Kohlenstoff-Bilanzierungen immer wieder Unsicherheiten bezüglich der Größe und des Umsatzes von unterschiedlich stabilen Kohlenstoff-Pools im Boden auf. Zur Erstellung und Validierung von Kohlenstoff-Modellen liegen allgemein nur wenige sichere Daten vor. Relativ wenig bekannt sind im Besonderen die Mechanismen und Transferraten von Kohlenstoff-Fraktionen zwischen labilen Pools mit raschem Umsatz und stabileren Pools mit bis zu mehreren Jahrzehnten andauernden Umsätzen. Für die Evaluierung bzw. Verbesserung von bestehenden Kohlenstoffmodellen sind diese Pool-Größen und deren Umsetzungsraten allerdings von entscheidender Bedeutung. Der 14C-Freiland-Langzeitversuch, der bereits 1967 in Fuchsenbigl in Niederöstereich nahe Wien errichtet und seitdem konsequent geführt wurde, bietet die in Österreich einmalige Chance, den Umsatz und die Bilanz des 1967 ausgebrachtem, markiertem Dünger-Kohlenstoff unter unterschiedlichen Fruchtfolgesystemen (Schwarzbrache, Sommerweizen, Fruchtfolge) über eine Periode von 35 Jahren zu untersuchen. Aufgrund dieser ausgesprochen langen Versuchsdauer sollte es möglich sein, tiefergehende Erkenntnisse über die Kohlenstoffdynamik, im Besonderen über Kohlenstoff-Pools mit langsameren Umsetzungsraten, zu gewinnen. Ziel dieses Projektes ist daher, die Größe, Struktur und Umsetzungsdynamik von unterschiedlichen Kohlenstoffpools mittels Partikelgrößen-Fraktionierung an ausgewählten Bodenproben zweier Langzeitversuche mit unterschiedlicher Bewirtschaftung zu ermitteln. Diese Ergebnisse sollen mit chemischen, isotopischen und spektroskopischen Analysen des Gesamtbodens (ohne Fraktionierung) in Einklang gebracht werden. Im besonderen erscheint es wichtig, die Rolle des Bodenhumus im Kohlenstoff-Stabilisierungsprozess besser abschätzen zu können. Abschließend werden die über die ganze Versuchsdauer erhobenen Daten verwendet, um die Kohlenstoff-Bilanzierung der untersuchten Freilandversuche unter unterschiedlichen Bewirtschaftungsmaßnahmen zu erstellen. Schlussendlich sollen diese Daten in die Validierung und Verbesserung bestehender Kohlenstoffmodelle einfließen.
Der Bodenbedeckungsfaktor ist als Bestandteil der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung ein Maß für den Einfluss der erosionsmindernden Wirkung einer Vegetationsbedeckung gegenüber einer Schwarzbrache (C-Faktor = 1). Je niedriger der C-Faktor, desto größer ist die erosionsmindernde Wirkung der Vegetationsbedeckung.
Die RKLS-Karte zur Potentiellen Erosionsgefährdung durch Wasser basiert auf der "Allgemeinen Bodenabtragsgleichung" (ABAG; vgl. DIN 19708) und berücksichtigt den R-Faktor (Erosionswirksamkeit des Niederschlags; langjähriges Mittel), den K-Faktor (Erosionsanfälligkeit des Oberbodens, insbesondere in Abhängigkeit von der Bodenart), den L-Faktor (erosive Hanglänge) und den S-Faktor (Hangneigung). Als Flächenreferenz für die Berechnung des L-Faktors wird auf die Feldblöcke zurückgegriffen. Lineare Erosionsformen (Erosionsrinnen etc.) fließen nicht in die Bewertung ein. Der ermittelte Bodenabtrag in Tonnen pro ha und Jahr stellt die Situation bei Schwarzbrache (dauerhaft unbedeckter Boden) dar. Die RKLS-Karte zur potentiellen Erosionsgefährdung liegt für die landwirtschaftliche Nutzfläche Thüringens (Feldblock-Bezug) im 5 x 5 m-Raster (Grid) vor.
Die KLSR-Karte berücksichtigt zusätzlich zu den K, S, R Faktoren die erosiven Hanglängen (L Faktor) bezogen auf den jeweiligen Feldblock. Für die Berechnung des L-Faktors wird angenommen, dass einerseits die Feldblockgrenzen die erosionswirksame Hanglänge unterbrechen (d.h. als Barriere für den Oberflächenabfluss wirken) und andererseits innerhalb des Feldblockes keine weiteren Barrieren vorhanden sind, die die erosionswirksame Hanglänge verkürzen. Der Berechnungswert aus den Faktoren KLSR steht für den Bodenabtrag eines dauerhaft unbedeckten Bodens (Schwarzbrache). Auf Grundlage dieser Auswertungskarte kann durch die Berücksichtigung des C-Faktors der Bodenabtrag für die tatsächlichen Bedingungen kalkuliert werden. Die ABAG-Ergebnisse stehen für den langjährigen mittleren flächenhaften Bodenabtrag in Tonnen pro ha und Jahr. Die KLSR-Karte zur Erosionsgefährdung liegt für die landwirtschaftlich genutzte Fläche (Feldblock-grenzen) im 5m-Raster als GRID vor.
Der Bodenbedeckungsfaktor ist als Bestandteil der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung ein Maß für den Einfluss der erosionsmindernden Wirkung einer Vegetationsbedeckung gegenüber einer Schwarzbrache (C-Faktor = 1). Je niedriger der C-Faktor, desto größer ist die erosionsmindernde Wirkung der Vegetationsbedeckung.
Die KLSR-Karte berücksichtigt zusätzlich zu den K, S, R Faktoren die erosiven Hanglängen (L Faktor) bezogen auf den jeweiligen Feldblock. Für die Berechnung des L-Faktors wird angenommen, dass einerseits die Feldblockgrenzen die erosionswirksame Hanglänge unterbrechen (d.h. als Barriere für den Oberflächenabfluss wirken) und andererseits innerhalb des Feldblockes keine weiteren Barrieren vorhanden sind, die die erosionswirksame Hanglänge verkürzen. Der Berechnungswert aus den Faktoren KLSR steht für den Bodenabtrag eines dauerhaft unbedeckten Bodens (Schwarzbrache). Auf Grundlage dieser Auswertungskarte kann durch die Berücksichtigung des C-Faktors der Bodenabtrag für die tatsächlichen Bedingungen kalkuliert werden. Die ABAG-Ergebnisse stehen für den langjährigen mittleren flächenhaften Bodenabtrag in Tonnen pro ha und Jahr. Die KLSR-Karte zur Erosionsgefährdung liegt für die landwirtschaftlich genutzte Fläche (Feldblock-grenzen) im 5m-Raster als GRID vor.
Bodenerosion ist einer der Schlüsselprozesse an der Schnittstelle zwischen Landnutzungssystemen und Geomorphologie. Die schon im neolithischen Ackerbau typischen Begleiterscheinungen wie Schwarzbrache, Humusabbau, Zerstörung der Bodenstruktur und Verdichtung sind Faktoren oder Prozesse, welche die Erodierbarkeit des Bodens erhöhen und die je nach Erosivität der Niederschläge zu tiefgreifenden Umgestaltungen der Landschaft führen können. Waldbedeckung gilt generell als sehr wirksamer Erosionsschutz. Gleichwohl finden sich auch in Wäldern des Projektgebietes deutliche Spuren von Erosion, wie tief eingeschnittene Schleifwege und andere Bringungslinien in der Falllinie von Hängen. Die Entstehung dieser Linien kann als historisch angesehen werden, wobei Beginn (vor 1800?) und Dauer (bis 1970?) im Einzelfall nicht eindeutig bekannt sind. Bei den derzeitigen Holzabfuhrsystemen werden steile Wegführungen vermieden, aber durch zunehmenden Einsatz von Raupenharvestern, die aus Gründen der Betriebssicherheit an Steilhängen in der Falllinie arbeiten, werden aus der Sicht der Erodierbarkeit des Waldbodens ähnliche Voraussetzungen geschaffen, wie sie bei den historischen Schleifwegen vorgelegen haben dürften.Es stellt sich die Frage, ob man langfristig damit rechnen muss, dass aus initialen Erosionsphasen, wie sie verbreitet an Maschinenwegen sichtbar sind, ähnliche 'Erosionsgullys' entstehen können, wie sie an den historischen Schleifwegen zu beobachten sind. In dem geplanten Projekt soll geklärt werden, wie und in welchem Zeitraum die Erosionsrinnen entstanden sind und ob diese Entstehungsgenese auf heutige Waldnutzungssysteme übertragen werden kann. Dazu sollen Erosionsmodelle, wie das für Waldstandorte und insbesondere für Gully-Erosion angepasste WEPP (Water Erosion Prediction Project), parametrisiert werden. Zur Quantifizierung der dazu erforderlichen Parameter werden Geländeexperimente durchgeführt und historische Quellen zum Nachvollzug der Genese von Erosionsrinnen genutzt. Die Versuchsstandorte sollen hauptsächlich am Westabfall des Schwarzwaldes, also zwischen der Vorbergzone und den Höhenlehmen des Hochschwarzwaldes, gesucht werden. Durch Erosion vertiefte Schleifwege werden kartiert und im Hinblick auf erosionswirksame Faktoren (Topografie, Substrat, Erosivität der lokalen Niederschläge) klassifiziert. Innerhalb der Kartierbereiche mit Flächen zwischen 50 und 100 ha soll mit Hilfe hochaufgelöster digitaler Höhenmodelle und GIS die Genese der Erosionsrinnen nachmodelliert werden. Mit der Modellierung soll auch geklärt werden, ob die Erosionsformen tatsächlich durch Wassererosion oder eher durch 'Schleiferosion', also durch die transportierten Baumstämme selbst, entstanden sind. Das Projekt soll zusätzlich eingebunden werden in ein vom DAAD gefördertes Forschungsvorhaben zum projektbezogenen Wissenschaftleraustausch mit Brasilien (Probral), das das Thema 'Bodenerosion und Holzernteverfahren in Südbrasilien und im Schwarzwald' behandelt.
Der oekologische Landbau laesst aufgrund der systemeigenen spezifischen Fruchtfolgen, Duengemassnahmen und Bodenbearbeitung positive Auswirkungen auf die Entwicklung d arbuskulaeren Mykorrhiza und die Kolonisierung der Kulturpflanzen erwarten. Diese positiven Auswirkungen wurden in vergleichenden Untersuchungen ueber die Auswirkungen einzelner Kulturmassnahmen auf die arbuskulaere Mykorrhiza in konventionell und nachhaltig bewirtschafteten Standorten nachgewiesen. Wenn in der Zukunft eine Verringerung des Eintrages an Agrochemikalien in die Kulturlandschaften angestrebt wird, muss der Bedeutung der arbuskulaeren Mykorrhiza eine hoehere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Um die positiven Auswirkungen der arbuskulaeren Mykorrhiza in landwirtschaftlichen Produktionssystemen optimal zu nutzen, ist die Verwendung von geeigneten Duengemitteln in adaequater Menge, ein groesstmoeglicher Verzicht auf einen Pestizideinsatz und eine entsprechende Fruchtfolgegestaltung mit einem Minimum an Bodenbearbeitung und der Vermeidung von Schwarzbrache sicherzustellen. Ziel dieses Projektes ist die Optimierung der Lebensbedingungen und Leistungen der arbuskulaeren Mykorrhiza im oekologischen Landbau zur Optimierung des Pflanzenwachstums und der Sicherung der Ertraege. Dabei wird im Rahmen von Feldversuchen der Einfluss von acker- und pflanzenbaulichen Massnahmen (Fruchtfolge, Duengung, Bodenbearbeitung) sowie der Dauer der oekologischen Bewirtschaftung auf die arbuskulaere Mykorrhiza untersucht.
Der Bodenbedeckungsfaktor ist als Bestandteil der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung ein Maß für den Einfluss der erosionsmindernden Wirkung einer Vegetationsbedeckung gegenüber einer Schwarzbrache (C-Faktor = 1). Je niedriger der C-Faktor, desto größer ist die erosionsmindernde Wirkung der Vegetationsbedeckung.
Projektziel ist die Ermittlung der Umsetzungsdynamik sowie der Mineralisierung- und Stabilisierungsprozesse organischer Bodensubstanz unterschiedlicher Stabilität unter unterschiedlichen landwirtschaftlichen Bearbeitungsmaßnahmen. Trotz unseres bereits umfangreichen Wissensstandes über die Kohlenstoffdynamik im Boden, treten in aktuellen Kohlenstoff-Bilanzierungen immer wieder Unsicherheiten bezüglich der Größe und des Umsatzes von unterschiedlich stabilen Kohlenstoff-Pools im Boden auf. Zur Erstellung und Validierung von Kohlenstoff-Modellen liegen allgemein nur wenige sichere Daten vor. Relativ wenig bekannt sind im Besonderen die Mechanismen und Transferraten von Kohlenstoff-Fraktionen zwischen labilen Pools mit raschem Umsatz und stabileren Pools mit bis zu mehreren Jahrzehnten andauernden Umsätzen. Für die Evaluierung bzw. Verbesserung von bestehenden Kohlenstoffmodellen sind diese Pool-Größen und deren Umsetzungsraten allerdings von entscheidender Bedeutung. Der 14C-Freiland-Langzeitversuch, der bereits 1967 in Fuchsenbigl in Niederöstereich nahe Wien errichtet und seitdem konsequent geführt wurde, bietet die in Österreich einmalige Chance, den Umsatz und die Bilanz des 1967 ausgebrachtem, markiertem Dünger-Kohlenstoff unter unterschiedlichen Fruchtfolgesystemen (Schwarzbrache, Sommerweizen, Fruchtfolge) über eine Periode von 35 Jahren zu untersuchen. Aufgrund dieser ausgesprochen langen Versuchsdauer sollte es möglich sein, tiefergehende Erkenntnisse über die Kohlenstoffdynamik, im Besonderen über Kohlenstoff-Pools mit langsameren Umsetzungsraten, zu gewinnen. Ziel dieses Projektes ist daher, die Größe, Struktur und Umsetzungsdynamik von unterschiedlichen Kohlenstoffpools mittels Partikelgrößen-Fraktionierung an ausgewählten Bodenproben zweier Langzeitversuche mit unterschiedlicher Bewirtschaftung zu ermitteln. Diese Ergebnisse sollen mit chemischen, isotopischen und spektroskopischen Analysen des Gesamtbodens (ohne Fraktionierung) in Einklang gebracht werden. Im besonderen erscheint es wichtig, die Rolle des Bodenhumus im Kohlenstoff-Stabilisierungsprozess besser abschätzen zu können. Abschließend werden die über die ganze Versuchsdauer erhobenen Daten verwendet, um die Kohlenstoff-Bilanzierung der untersuchten Freilandversuche unter unterschiedlichen Bewirtschaftungsmaßnahmen zu erstellen. Schlussendlich sollen diese Daten in die Validierung und Verbesserung bestehender Kohlenstoffmodelle einfließen.
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| Förderprogramm | 13 |
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| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 3 |
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|---|---|
| Boden | 20 |
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| Weitere | 19 |