Kernprojekt 9: Wie werden Bodenfunktionen durch Landnutzung und Biodiversität beeinflusst?

 

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Dr. Marion Schrumpf

Prof. Dr. Susan Trumbore

Dr. Ingo Schöning

Huei Ying Gan

Antonios Apostolakis

Theresa Klötzing

Steffen Ferber

(MPI für Biogeochemie Jena)

 

Im Rahmen der Biodiversitäts-Exploratorien untersuchen wir wie Landnutzung und Biodiversität die miteinander interagierenden Kohlenstoff- und Nährstoff Kreisläufe im Boden beeinflussen.

Wir orientieren uns an der Hypothese, dass eine erhöhte Bewirtschaftungsintensität die Kohlenstoff- und Nährstoffvorräte in Waldböden reduziert, während dieser Effekt in Grünlandböden aufgrund von Düngung weniger stark sichtbar wird.

Als Kernprojekt Boden stellen wir wichtige Informationen über Bodeneigenschaften und –funktionen von allen 300 Experimentierflächen der Biodiversitäts-Exploratorien für das Gesamtprojekt zur Verfügung. Wir sind maßgeblich an der Koordination und Durchführung von gemeinsamen Bodenprobenahmen von bodenbiologisch, mikrobiologisch und bodenkundlich arbeitenden Kern- und Teilprojekten und an Synthese-Aktivitäten beteiligt.

Unser Projekt umfasst:

(1) Das Monitoring von relevanten Bodeneigenschaften wie zum Beispiel Enzymaktivitäten in den Biodiversitäts-Exploratorien
(2) Das Monitoring des Streufalls auf den Waldflächen
(3) Die Bestimmung des Nährstoffaustrags aus dem Boden (N, P, S, K, Mg, Ca) (in situ)
(4) Die Messung von autotropher und heterotropher Bodenatmung und ihrer saisonalen Variabilität (in situ)
(5) Die Untersuchung der Bildung und des Umsatzes von mineralisch assoziierter organischer Bodensubstanz mit Mineralbeuteln (in situ)
(6) Die Untersuchung der Bedeutung der Nährstoffverfügbarkeit (N,P) für die Mineralisierung von organischer Bodensubstanz und des Rhizosphären-Priming (lab incubations)

Wir bearbeiten folgende Leitfragen:

  • Wie wirken sich Landnutzung und Biodiversität auf die Kohlenstoff- und Nährstoff Bilanz von Böden aus? Welche Rückkopplungsmechanismen treten auf?
  • Spiegeln sich die kurzfristige und langfristige Wald- und Grünlandbewirtschaftung in den Bodeneigenschaften und insbesondere im Kohlenstoffumsatz des Bodens wider?
  • Welche mikrobiellen Gruppen reagieren am stärksten auf die Zugabe von leicht verfügbaren Kohlenstoff- und Nährstoffquellen?
  • Welche Rolle spielen Landnutzung und Biodiversität für die Kohlenstoff- und Nährstoff-Mineralisierung? Wie sind die Kohlenstoff- und Nährstoffmineralisierung gekoppelt? Wie verhalten sich die durch Mineralisierung freigesetzten Nährstoffe im Boden?