Kohlenstoffhaushalt in Allgäuer Grünland in Abhängigkeit von der Düngungsintensität:
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| Published: |
Aachen
Shaker
2001
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| adam_text | Titel: Kohlenstoffhaushalt in Allgäuer Grünland in Abhängigkeit von der Düngungsintensität
Autor: Kretzschmar, Andreas
Jahr: 2001
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung...........................................................................................................................1
2. Literaturubersicht.............................................................................................................3
2.1 Funktion der Landvvirtschaft im C-Kreislauf..................................................................3
2.1.1 C-Kreislauf..............................................................................................................3
2.1.2RollederLandwirtschaftimC-Haushalt..................................................................4
2.1.3 Senkenfunktion landwirtschaftlicher Nutzflachen....................................................4
2.2 Humushaushalt im Boden unter Griinlandbestanden......................................................5
2.2.1 Humushaushalt unter Dauergriinlandbestanden........................................................5
2.2.2 EinfluB der Pflanzenbestande und ihrer Zusammensetzung auf die Humusbildung.. 7
2.2.3 Zusammensetzung und Abbau von Humus..............................................................7
2.2.4 EinfluB der Dungung auf den Humusgehalt.............................................................8
2.3 Wurzelmasse................................................................................................................10
2.3.1 Beitragder Wurzelmasse zum Humushaushalt.......................................................10
2.3.2 Stoffliche Zusammensetzung der Wurzelmasse und der Wurzelausscheidungen.... 11
2.4 Mikrobielle Biomasse des Bodens................................................................................12
2.4.1 Funktionen mikrobieller Biomasse.........................................................................12
2.4.2 Einteilung mikrobieller Biomasse..........................................................................13
2.4.3 Methodik der Erfassung mikrobieller Biomasse.....................................................14
2.5 Bedeutungdes Bodens fur den Corg-Gehalt..................................................................15
2.6 Einsatz von radioaktiv markierten Substanzen zur Humusbilanzierung........................17
2.7 Gasformige C-Verluste.................................................................................................18
2.8 Problemstellung...........................................................................................................20
3. Material und Mcthoden..................................................................................................21
3.1 Hauptversuch...............................................................................................................21
3.1.
3.
3.
3.
3.
3.1.2 Versuchsanlage(Abb.3).........................................................................................24
3.1.3 Beprobung und Analysen.......................................................................................27
3.1.3.1 Aufwuchs (FMgni: TSgni)..................................................................................27
3.1.3.2Stoppel(TMstop)...............................................................................................27
3.1.3.3 Bodenproben....................................................................................................27
,)....................................................................................28
Untersuchungsgebiet und Standortbeschreibung....................................................21
.1.1 Untersuchungsstandort.....................................................................................21
.1 2 Klima und Witterung (Schur, 1989;Stahr. 1994).........................................22
.1.3 Vegetation, Landnutzung (Kohler, 1989; Schmid, 1995)...............................23
.1.4 Boden (Stahr, 1994: Kleber^o/., 1994)......................................................23
3.1.4 N-Flachenbilanz....................................................................................................29
3.1.5 Pflanzenbestandsaufnahmen..................................................................................30
3.1.5.1 Kartierung der Pflanzenbestande.....................................................................30
3.1.5.2 Okologische Kennzahlen.................................................................................31
3.1.6 Bodenuntersuchungen............................................................................................31
3.1.6.1 Bodenphysikalische Kennwerte.......................................................................31
3.1.6.2 Bodenchemische Kennwerte............................................................................31
3.1.6.3 Bestimmung des im Boden mikrobiell gebundenen Kohlenstoffs (Cm,k)..........31
3.1.7 Bestimmung des Restverschmutzungsgrades an Wurzel und Stoppelproben.........32
3.1.8 Berechnung der Vorrate, Umsatze und Flusse an Corg und N( und des inerten C.... 33
3.1.8.1 Berechnung der Vorrate an Corg, und Nt (Schlichting Blume, 1966)........33
3.1.8.2 Berechnung der C- und N-Umsatze (McGill e al,. 1986)..............................33
3.1.8.3 Berechnung des jahrlichen C- und N-Flusses (Jenkinson Ladd, 1981)......33
3.1.8.4 Berechnung des inerten C-Gehaltes (C,) (Korschens, 1980)..........................33
3.1.9 Berechnung der C-Bilanz.......................................................................................33
3.1.10 Biometrische Auswertung....................................................................................34
3.2 Vorversuche.................................................................................................................35
3.2.1 Ermittlung der raumlichen Variabilitat im Arbeitsbereich.....................................35
3.2.2 Kontrollflachen ohne Bevvuchs als Vergleich zu den Beprobungsflachen..............35
3.2.3 Methodische Untersuchungen................................................................................35
3.2.3.1 Vorbehandlung der Wurzelproben (Cheshire Mundie, 1990)....................35
3.2.3.2 Auswaschen von Wurzelsubstanz mit geringerer Siebmaschenweite...............36
3.2.3.3 Ermittlung von Auswaschungsverlusten nach l4C-Pulse-Markierung..............36
3.2.3.4 Vorversuch zur Trennung lebender von toten Wurzeln....................................36
3.2.4 EinfluB von Wurzelresten im Boden auf das Ergebnis der FEM............................37
3.2.4.1 Zugabe verschieden groBer Wurzelmengen zum Boden..................................37
3.2.4 2 Vorbehandlung der Bodenproben....................................................................37
4. Ergebnisse und Diskussion - Vorversuche (Methoden)................................................39
4.1. Versuchsflache, Versuchsanlage und Haufigkeit der Beprobung................................39
4.2 Ermittlung der raumlichen Variabilitat der Corg-Gehalte im Arbeitsbereich.................40
4.3 Kontrollflachen ohne Bevvuchs....................................................................................41
4.4 Vorbehandlung und Trennen der Wurzeln...................................................................42
4.4.1 Vorbehandlung der Wurzelproben.........................................................................42
4.4.2 EinfluB der Siebmaschenweite auf die Wurzelmasseausbeute................................42
4.4.3 Versuche zur Trennung lebender von toter Wurzelsubstanz...................................43
4.5 Methodische Untersuchungen zum EinfluB der Wurzelreste auf die CWGehalte.......45
4.5.1 Zugabe verschieden groBer Wurzelmengen zum Boden........................................45
4.5.2 Vorbehandlung der Bodenproben..........................................................................46
4.5.3 Andere Unsicherheitsfaktoren................................................................................48
5. Ergebnisse - Hauptversuch.............................................................................................49
5.1 Pflanzenbestandsaufnahmen.........................................................................................49
5.1.1 Veranderungen der Graser-, Leguminosen- und Krauter-EA (1987 bis 1997)........49
5.1.2 Veranderungen des Pflanzenbestandes im Beobachtungszeitraum.........................50
5.2 N-Flachenbilanz...........................................................................................................53
5.2.1 N-Flachenbilanz.....................................................................................................53
5.2.2 Nr und Corg-Gehalt, Corg/N,-Verhaltnis und Corg-Ruckfuhr mit Flussigmist...........54
5.3 Erntbare Biomasse.......................................................................................................54
5.4Stoppel.........................................................................................................................57
5.5 Wurzeln........................................................................................................................61
5.6 Chloroformextrahierbarer C.........................................................................................68
5.7 Gesamtkohlenstoff im Boden.......................................................................................73
5.8 Beziehungen zwischen den erhobenen MeBparametern................................................88
5.9C-Bilanz.......................................................................................................................89
6. Diskussion - Hauptversuch.............................................................................................91
6.1 Pflanzenbestand...........................................................................................................91
6.2 Erntbare oberirdische Biomasse...................................................................................92
6.3 Stoppeln.......................................................................................................................92
6.4 Wurzeln........................................................................................................................94
6.5 Chloroformextrahierbarer C.........................................................................................97
6.6 Gesamtkohlenstoff im Boden.....................................................................................100
6.7C-Bilanz.....................................................................................................................102
6.8 AbschlieBende Bemerkungen.....................................................................................104
7. Zusammenfassung.........................................................................................................107
8. Literaturverzeicbnis......................................................................................................Ill
Tabellenanhang.................................................................................................................125
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