Verbleib eingetragenen Stickstoffs in Waldböden entlang eines klimatischen Transektes durch Europa:
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
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Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Bayreuth
Bayreuther Inst. für Terrestrische Ökosystemforschung
2000
|
Schriftenreihe: | Bayreuther Forum Ökologie
79 |
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | IV, 154 S. Ill., graph. Darst. |
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adam_text | Titel: Verbleib eingetragenen Stickstoffs in Waldböden entlang eines klimatischen Transektes durch Europa
Autor: Stuhrmann, Matthias
Jahr: 2000
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung 1
1.1 Allgemeine Einführung 1
1.1.1 Definition des Begriffs „N-Sättigung 2
1.1.2 Globale Klimaveränderung 3
1.2 Problemstellung und Hypothesen 4
1.2.1 Verbleib von eingetragenem N in Waldökosystemen 5
1.2.2 N-Speichermechanismen in Waldböden und daraus
resultierende Fragen und Hypothesen 6
1.2.3 Verluste von eingetragenem N aus Waldökosystemen und
daraus resultierende Hypothesen 9
1.3 Experimenteller Ansatz zur Überprüfung der Hypothesen 11
2. Standortbeschreibung der Untersuchungsflächen 13
2.1 Die Standorte Waldstein und Schacht im Fichtelgebirge 14
2.1.1 Standort Waldstein (Wa) 15
2.1.1.1 Lage, Klima, Stoffeinträge und Vegetation 16
2.1.1.2 Geologie und Böden 16
2.1.2 Standort Schacht (Seh) 17
2.1.2.1 Lage, Klima, Stoffeinträge und Vegetation 17
2.1.2.2 Geologie und Böden 18
2.2 Der Standort Äheden in Nordschweden (Ahe) 20
2.2.1 Lage, Klima, Stoffeinträge und Vegetation 20
2.2.2 Geologie und Böden 21
2.3 Der Standort Thezan in Südfrankreich (The) 23
2.3.1 Lage, Klima, Stoffeinträge und Vegetation 23
2.3.2 Geologie und Böden 24
3. Material und Methoden 26
3.1 Versuchsdurchführung und Versuchsvarianten 26
3.1.1 Entnahme von ungestörten Bodenmonolithen 26
3.1.2 Freilandversuche mit Bodenmonolithen: Versuchsdesign 27
3.1.3 Laborinkubationsversuche bei verschiedenen Temperaturen 28
3.1.4 1SN-Markierung 30
3.2 Probenaufbereitung und chemische Analyse 32
3.2.1 Perkolate 32
3.2.1.1 Probenaufbereitung für die N-Analyse: Diffusionsmethode 32
3.2.1.2 15N-Analytik; Isotopenmassenspektrometrie 34
II Inhaltsverzeichnis
3.2.2 Bodenproben 35
3.2.2.1 Anorganischer Stickstoff 35
3.2.2.2 Mikrobieller Biomasse-Stickstoff 35
3.2.2.3 Organische Stickstoff-Fraktionen 37
3.2.2.4 15N-Analytik der Festproben 38
3.2.3 Probenaufbereitung von Lösungen für die 15N-Analytik:
Destillation und Gefriertrocknung 38
3.3 Fraktionierungsschema als Überblick 39
3.4 Bodenphysik 40
3.4.1 Trockendichte und effektives Porenvolumen 40
3.4.2 Cl-Durchbruchskurven 40
3.5 Datenverarbeitung und -auswertung 41
4. Ergebnisse 42
4.1 Sickerwasserchemie 42
4.1.1 Zeitlicher Verlauf der lonenkonzentrationen in den
Säulenperkolaten 42
42
44
46
48
49
50
52
4.1.2 Ladungsbilanzen 53
4.2 N-Austräge und Wiederfindung des Tracers 15N
im Sickerwasser 56
4.2.1 Austräge der Stickstoffkomponenten 56
4.2.2 Wiederfindung des Tracers 15N im Sickerwasser 60
4.2.2.1 Zeitlicher Verlauf der 5-15N-Werte des Ammoniums 60
4.2.2.2 Zeitlicher Verlauf der 8-15N-Werte des Nitrats 62
4.2.3 15N-Auswaschung aus den Bodensäulen 65
4.2.3.1 15NH4-Auswaschung 65
4.2.3.2 15NO3-Auswaschung 65
4.3 Gesamtstickstoff und Wiederfindung des Tracers 15N
im Boden 67
4.3.1 N-Vorräte im Boden 67
4.3.2 15N im Boden 67
4.1.1 .1 Ammonium
4.1.1 .2 Nitrat
4.1.1.3 DON-N
4.1.1 .4 DOC
4.1.1 .5 pH-Werte
4.1.1 .6 Kationen
4.1.1 .7 Anionen
Inhaltsverzeichnis III
4.4 Extrahierbarer anorganischer Stickstoff und Wiederfindung
des darin enthaltenen Tracers 15N 71
4.4.1 Extrahierbarer anorganischer Stickstoff 71
4.4.2 Wiederfindung des Tracers 15N in der anorganischen N-Fraktion 74
4.5 Mikrobieller Biomasse-Stickstoff (Nmk) und Wiederfindung
des darin enthaltenen Tracers 15N 76
4.5.1 Mikrobieller Biomasse-Stickstoff (Nmik) 76
4.5.2 Wiederfindung des Tracers 15N in der Nmik-Fraktion 77
4.6 Dauerhumus- und hydrolisierbarer Humus-Stickstoff und
Wiederfindung des Tracers 15N in den jeweiligen Fraktionen 80
4.6.1 Dauerhumus- und hydrolisierbarer Humus-Stickstoff 80
4.6.2 Wiederfindung des Tracers 15N in den einzelnen Humusfraktionen 82
5. Diskussion 89
5.1 Verbleib von N in den untersuchten Waldböden 89
5.1.1 N-Verlust durch Auswaschung 89
5.1.2 N-Speicherung in mikrobieller Biomasse (Nmik) 95
5.1.3 N-Speicherung in Humusstoffen 97
5.2 Temperaturabhängigkeit der einzelnen N-Prozesse im Boden 102
5.2.1 Temperaturabhängigkeit der N-Mineralisation 102
5.2.2 Temperaturabhängigkeit des mikrobiellen Biomasse-N (Nmlk) 105
5.2.3 Temperaturabhängigkeit der N-Humifizierung 106
5.3 Abschließende Bewertung 108
6. Zusammenfassung / Summary 115
7. Literaturverzeichnis 119
Danksagung 131
Anhang 132
A1 Austauscherbelegung der untersuchten Böden 132
A2 Standort Aheden unter Birke (Ahe b) 134
A3 Fotos 135
A 4 Sickerwasserausträge aus den inkubierten Bodensäulen 137
A5 Anhang zur Sickerwasserchemie 138
A6 Anhang zur Bodenphysik 149
A 7 Anhang zu Bodendaten inkubierter Bodensäulen 150
A8 Anhang zu Humus-N-Fraktionen 151
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