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Abbildung: Das Foto zeigt auf einem Labortisch eine runde hohe Metall-Schale, in der sich einundzwanzig zylindrische kleine Glas- oder Kunststoffbehälter mit weißen Schraubverschlüssen befinden. Die Behälter sind mit Bodenproben gefüllt. Neben den Behältern liegt ein Zettel in der Schale, auf dem handgeschrieben das Wort „ungemahlen“ steht.

Die Böden und die im Boden lebenden Organismen tragen mit einer Vielzahl von wichtigen Leistungen zum Funktionieren der Ökosysteme bei. Sie spielen zum Beispiel eine entscheidende Rolle im Kohlenstoff- und Nährstoffkreislauf, bilden den Lebensraum für Bodenorganismen und bestimmen die Pflanzenernährung. Die Bodeneigenschaften können daher die Artenvielfalt beeinflussen, und umgekehrt beeinflusst die Artenzusammensetzung die biogeochemischen Prozesse im Boden. Die Reaktion der biologischen Vielfalt und des Funktionierens der Ökosysteme auf die Intensivierung der Landnutzung und -bewirtschaftung wird daher von der Wechselwirkung zwischen abiotischen Bodeneigenschaften, Boden- und oberirdischen Organismen abhängen. Das Kernprojekt Boden liefert entscheidende Basisinformationen über die abiotische Bodenumgebung und beobachtet und überwacht die Bodenfunktionen. Unser besonderes Augenmerk gilt der Bildung, der Speicherung und dem Umsatz organischer Substanz im Boden, da diese eine zentrale Rolle für die Bodenfruchtbarkeit, die Eindämmung des Klimawandels und die Anpassung daran spielt.


  • Grundlegende Charakterisierung der Böden und Bestimmung der abiotischen Bodeneigenschaften in den Biodiversitäts-Exploratorien
  • Bestimmung der Bodenfunktionen im Zusammenhang mit dem Kohlenstoff- und Nährstoffkreislauf
  • Bestimmung des Streufalls und der Streuqualität in Wäldern

Alle Kernprojekte liefern wichtige Basisinformationen zu Landnutzung, Diversität und Ökosystemprozessen (Langzeitmonitoring). Diese werden den Teil-Projekten in jeder Phase für die Erforschung detaillierterer Fragestellungen zur Verfügung gestellt.

Service für andere Forschungsprojekte:

  • Das Kernprojekt Boden sammelt Informationen über Bodeneigenschaften und bodenbezogene Ökosystemfunktionen auf allen 300 Versuchsflächen (EPs) der Biodiversitäts-Exploratorien
  • Einmal alle 3 Jahre organisieren wir eine große koordinierte Bodenbeprobung. Das Protokoll der Bodenbeprobung berücksichtigt die Anforderungen aller bodenbezogenen Projekte, die dazu beitragen. Alle teilnehmenden Gruppen arbeiten mit denselben homogenisierten Bodenmischproben. Seit 2011 werden bei der Bodenbeprobung der Mineralboden (0-10 cm) in allen 300 EPs und die organische Schicht in allen 150 bewaldeten EPs berücksichtigt.

Service-Leistungen der aktuellen Phase

In der 6. Phase (2020-2023) erbringt das Kernprojekt Boden die folgende Leistung:

  • Organisation einer koordinierenden Bodenbeprobung auf allen 300 EPs und allen Versuchsflächen (FOX, REX, LUX) im Frühjahr 2021 (musste aufgrund von Covid-19 verschoben werden).
  • Pflege des zentralen Bodenarchivs mit luftgetrockneten Proben von Mineralboden und organischer Schicht (gesammelt in 2006, 2008, 2011, 2014, 2017, 2021) und Streuabfall (seit 2015)
  • Beitrag zu Syntheseaktivitäten mit Daten und Fachwissen
Experimentierplots
  •  Überwachung der Bodeneigenschaften anhand von Proben, die im Rahmen der koordinierten Bodenbeprobung entnommen werden (pH-Wert, Schüttdichte, Steingehalt, Wassergehalt, Wurzelgehalt (Grünland), geschätzter Tongehalt, Steingehalt, organischer Kohlenstoff im Boden, organischer Kohlenstoffvorrat im Boden, anorganischer Kohlenstoff im Boden, Gesamtstickstoff, Gesamtschwefel, extrahierbares P nach Olsen)
  • Überwachung des oberirdischen Streufalls durch dreimaliges Leeren der Streufallen pro Jahr; Bestimmung des Streufalls von Ästen, Zweigen, Früchten und Blättern; CNS-Analysen der Blattstreu
  • Aktivitäten von extrazellulären Enzymen, die am Kreislauf von C, N, S und P beteiligt sind (Beta-Glucosidase, N-Acetyl-beta-D-Glucosaminidase, Sulfatase, Phosphatase) in Proben aus allen 150 Wald-EP’s.
Waldplots (FOX):
  • Grundlegende Charakterisierung der Böden in den Lücken vor dem Einschlag der Bäume im Winter 2019/20
  • Aufstellung von Streufallen und Sammlung von Streu auf allen Parzellen ab Herbst 2020
  • Sammlung von Böden aus dem FOX-Experiment nach dem Fällen der Bäume im Herbst 2020 und Frühjahr 2021
  • Bestimmung des pH-Werts, der Schüttdichte, des Steingehalts, des Wassergehalts, des geschätzten Tongehalts, des organischen Kohlenstoffs im Boden, der organischen Kohlenstoffvorräte im Boden, des anorganischen Kohlenstoffs im Boden, des Gesamtstickstoffs, des Gesamtschwefels, des nach Olsen extrahierbaren P, der Aktivitäten der extrazellulären Enzyme
  • Experiment zur Zersetzung von Teebeuteln zur Charakterisierung der mikrobiellen Aktivität von Sommer bis Herbst 2021
Grünlandplots (REX, LUX):
  •  Bodencharakterisierung mit Proben aus der koordinierten Bodenbeprobung im Frühjahr 2021 (Bestimmung von pH-Wert, Schüttdichte, Steingehalt, Wassergehalt, geschätztem Tongehalt, organischem Kohlenstoff im Boden, organischen Kohlenstoffvorräten im Boden, anorganischem Kohlenstoff im Boden, Gesamtstickstoff, Gesamtschwefel, extrahierbarem P nach Olsen)

Service-Leistung vergangener Phasen

  • Bodeninventur auf allen 3000 Rasterparzellen (Grid-Plots, 2006-2008)
  • Enzymaktivitäten in den gesamten Bodenprofilen (VIP, 2008)
  • Bestimmung der Bodenatmung (Laborinkubationen) (EP, 2011)
  • Isotopensignal (14C/13C) von veratmetem CO2 (EP, 2011)
  • 13C-Gehalt der organischen Bodensubstanz
  • Bestimmung der Bodentextur (EP, 2011)
  • Zersetzung von Wurzelstreu (EP, 2011)
  • Wurzelchemie (EPs, 2011)
  • Wasserhaltevermögen (EPs, 2011)
  • 14C-Gehalt der Wurzeln (VIPs, 2011)
  • 14C-Gehalt der organischen Bodensubstanz (VIPs, 2011, 2014, 2017)
  • Mineralisierung der organischen Substanz im Boden (Laborinkubationen) (EPs, 2014)
  • Mikrobielle Biomasse (EPs, 2014)
  • Einbau von Mineralsäcken (EPs, 2015)
  • Kationenaustauschkapazität (EP, 2017)
  • Nährstoffauswaschung (EP, 2017)
  • Bestimmung der Bodenatmung (Feldmessungen) (EP, 2017)

Doc
Akinyede, R., Taubert, M., Schrumpf, M., Trumbore, S., Küsel, K., (2022): Dark CO2 fixation in temperate beech and pine forest soils. Soil Biology and Biochemistry 165, 108526. doi: 10.1016/j.soilbio.2021.108526
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Untersuchung lokaler Variationen von Kohlenstoffvorräten zur Beurteilung des potentiellen Einflusses von ausgelegtem Totholz
Baldeweg H. (2010): Untersuchung lokaler Variationen von Kohlenstoffvorräten zur Beurteilung des potentiellen Einflusses von ausgelegtem Totholz. Thesis, University Jena
Doc
Einfluss von Landnutzung und Standorteigen-schaften auf den oberirdischen Streueintrag
Berg J. (2016): Einfluss von Landnutzung und Standorteigen-schaften auf den oberirdischen Streueintrag. Bachelor thesis, University Jena
Doc
Effect of forest gaps on soil enzymatic activity and tea bag decomposition index in the Hainich-Dün Biodiversity Exploratory
Einfluss von Waldlücken auf die enzymatische Aktivität des Bodens und den Tea Bag Zersetzungsindex im Biodiversitätsexploratorium Hainich-Dün
Enyedi B. (2021): Effect of forest gaps on soil enzymatic activity and tea bag decomposition index in the Hainich-Dün Biodiversity Exploratory. Master thesis, University of Jena
Doc
Gan H. Y. (2019): The Effects of Land Use and Management on Belowground Carbon and Nutrient Interactions. Dissertation, University Jena.
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Gan H. Y., Schöning I., Schall P., Ammer C., Schrumpf M. (2020): Soil organic matter mineralization as driven by nutrient stoichiometry in soils under differently managed forest stands. Frontiers in Forests and Global Change 3:99. doi: 10.3389/ffgc.2020.00099
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Variability of soil organic carbon stocks in managed forests on the national and regional scale
Grüneberg E. (2014): Variability of soil organic carbon stocks in managed forests on the national and regional scale. Dissertation, University Freiburg
Doc
Die Mächtigkeit der organischen Auflage und der Tongehalt bestimmen die Menge des in unterschiedlich bewirtschafteten Buchenwäldern gespeicherten Bodenkohlenstoffs
Grüneberg E., Schöning I. , Hessenmöller D., Schulze E.-D., Weisser W. W. (2013): Organic layer and clay content control organic carbon stocks in density fractions of differently managed German beech forests. Forest Ecology and Management 303, 1-10. doi: 10.1016/j.foreco.2013.03.014
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Regionale Variabilität der organischen Kohlenstoffvorräte: Ein Vergleich zwischen Tiefenstufen und Bodenhorizonten
Grüneberg E., Schöning I., Kalko E.K.V., Weisser W. W. (2010): Regional organic carbon stock variability: A comparison between depth increments and soil horizons. Geoderma 155 (3-4), 426-433. doi: 10.1016/j.geoderma.2010.01.002
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Enzymaktivitäten in den Waldböden der Biodiversitäts-Exploratorien der Schwäbischen Alb und deren Reaktion auf Lochhiebe und Totholzanreicherung
Haugeneder L. (2021): Enzymaktivitäten in den Waldböden der Biodiversitäts-Exploratorien der Schwäbischen Alb und deren Reaktion auf Lochhiebe und Totholzanreicherung. Bachelor thesis, University Jena
Doc
Herold N. (2013): Land management and soil property effects on soil microbial communities and carbon storage in temperate forest and grassland systems. Dissertation, University Jena
Mehr Informationen:  www.db-thueringen.de
Doc
Enzymaktivitäten in Waldböden werden vorwiegend durch Bodeneigenschaften bestimmt
Herold N., Schöning I., Berner D., Haslwimmer H., Kandeler E., Michalzik B., Schrumpf M. (2014): Vertical gradients of potential enzyme activities in soil profiles of European beech, Norway spruce and Scots pine dominated forest sites. Pedobiologia 57 (3), 181–189. doi: 10.1016/j.pedobi.2014.03.003
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Einfluss von Standorteigenschaften und Grünlandbewirtschaftung auf mikrobielle Gemeinschaften in Böden
Herold N., Schöning I., Gutknecht J., Alt F., Boch S., Müller J., Oelmann Y., Socher S. A., Wilke W., Wubet T., Schrumpf M. (2014): Soil property and management effects on grassland microbial communities across a latitudinal gradient in Germany. Applied Soil Ecology 73, 41-50. doi: 10.1016/j.apsoil.2013.07.009
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Kohlenstoffspeicherung und Verweilzeiten von Kohlenstoff in Wald- und Grünlandböden
Herold N., Schöning I., Michalzik B., Trumbore S. E., Schrumpf M. (2014): Controls on soil carbon storage and turnover in German landscapes. Biogeochemistry 119 (1-3), 435-451. doi: 10.1007/s10533-014-9978-x
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Carbon-nitrogen-interaction in the rhizosphere after addition of glukose and ammoniumnitrate
Kohlenstoff-Stickstoff-Interaktion in der Rhizosphäre nach Zugabe von Glukose und Ammoniumnitrat
Knolle F. (2017): Kohlenstoff-Stickstoff-Interaktion in der Rhizosphäre nach Zugabe von Glukose und Ammoniumnitrat. Bachelor Thesis thesis, Max-Planck Institute for Biogeochemistry Jena
Doc
Bodenkohlenstoffvorräte in verschiedenen Waldbewirtschaftungsintensitäten im Hainich
Mehler K. (2008): Bodenkohlenstoffvorräte in verschiedenen Waldbewirtschaftungsintensitäten im Hainich. Thesis, Max-Planck-Institute for Biogeochemistry Jena
Doc
Die Bedeutung der Gesteindichte für die Berechnung von Boden-Lagerungsdichten und Boden-Kohlenstoffvorräten
Mehler K., Schöning I., Berli M. (2014): The importance of rock fragment density for the calculation of soil bulk density and soil organic carbon stock. Soil Science Society of America Journal 78 (4), 1186-1191. doi: 10.2136/sssaj2013.11.0480
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Priming effect induced by different root exudate components in temperate forest soils
Protti Sánchez F. (2020): Priming effect induced by different root exudate components in temperate forest soils. Master thesis, University of Bayreuth
Doc
Characterizing microbial activity in coniferous and deciduous forest soils
Schäfer F. (2013): Characterizing microbial activity in coniferous and deciduous forest soils. Bachelor thesis, University Jena
Doc
Verweilzeit von Kohlenstoff in Böden unterschiedlich bewirtschafteter Buchenwälder
Schöning I., Grüneberg E., Sierra C.A., Hessenmöller D., Schrumpf M., Weisser W.W., Schulze E.-D.(2013): Causes of variation in mineral soil C content and turnover in differently managed beech dominated forests. Plant and Soil 370 (1-2), 625-639. doi: 10.1007/s11104-013-1654-8
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Solly E. (2014): The role of fine root litter for organic matter storage in soils. University Jena, Dissertation
Mehr Informationen:  www.clib-jena.mpg.de
Doc
Solly E., Brunner I., Helmisaari H.-S., Herzog C., Leppälammi-Kujansuu J., Schöning I., Schrumpf M., Schweingruber F., Trumbore S., Hagedorn F. (2018): Unravelling the age of fine roots of temperate and boreal forests. Nature Communications 9:3006. doi: 10.1038/S41467-018-05460-6
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Der Abbau von Feinwurzeln im Boden
Solly E., Schöning I., Boch S., Kandeler E., Marhan S., Michalzik B. Müller J., Zscheischler J., Trumbore S. E., Schrumpf M. (2014): Factors controlling decomposition rates of fine root litter in temperate forests and grasslands. Plant and Soil 382 (1-2), 203-218. doi: 10.1007/s11104-014-2151-4.
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Mittleres Kohlenstoffalter in Feinwurzeln von gemäßigten Wäldern und Grünländern mit unterschiedlicher Bewirtschaftung
Solly E., Schöning I., Boch S., Müller J., Socher S. A., Trumbore S. E., Schrumpf M. (2013): Mean age of carbon in fine roots from temperate forests and grasslands with different management. Biogeosciences 10, 4833-4843. doi: 10.5194/bg-10-4833-2013
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Abbau von Wurzelstreu im Boden hängt in Buchenwäldern nicht von der Bodentiefe ab
Solly E., Schöning I., Herold N., Trumbore S., Schrumpf M. (2015): No depth-dependence of fine root litter decomposition in temperate beech forest soils. Plant and Soil 393 (1), 273-282. doi: 10.1007/s11104-015-2492-7
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Fine root productivity and C dynamics in temperate grasslands and forests with different land uses
Stolze K. (2013): Fine root productivity and C dynamics in temperate grasslands and forests with different land uses. Bachelor thesis, University Jena
Doc
Vergleich der Kohlenstoffvorräte der organischen Auflage und des Oberbodens von Buchen- und Edellaubholzwäldern im Naturraum Hainich-Dün-Hainleite
Türk M.-L. (2009): Vergleich der Kohlenstoffvorräte der organischen Auflage und des Oberbodens von Buchen- und Edellaubholzwäldern im Naturraum Hainich-Dün-Hainleite. Thesis, University Jena
Doc
Willms I. M., Bolz S. H., Yuan J., Krafft L., Schneider D., Schöning I., Schrumpf M., Nacke H. (2021): The ubiquitous soil verrucomicrobial clade “Candidatus Udaeobacter” shows preferences for acidic pH. Environmental Microbiology Reports 13 (6), 878-883. doi: 10.1111/1758-2229.13006
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Die weltweit verbreiteten Bodenbakterien der Gruppe Candidatus Udaeobacter profitieren von der Freisetzung von Antibiotika
Willms I. M., Rudolph A. Y., Göschel I., Bolz S. H., Schneider D., Penone C., Poehlein A., Schöning I., Nacke H. (2020): Globally Abundant “Candidatus Udaeobacter” Benefits from Release of Antibiotics in Soil and Potentially Performs Trace Gas Scavenging. mSphere 5: e00186-20. doi: 10.1128/mSphere.00186-20
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Verbreitung von medizinisch relevanten Antibiotikaresistenzgenen und mobilen genetischen Elementen in Wald- und Grünlandböden
Willms I. M., Yuan J., Penone C., Goldmann K., Vogt J., Wubet T., Schöning I., Schrumpf M., Buscot F., Nacke H. (2020): Distribution of Medically Relevant Antibiotic Resistance Genes and Mobile Genetic Elements in Soils of Temperate Forests and Grasslands Varying in Land Use. Genes 11 (2), 150. doi: 10.3390/genes11020150
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Einflüsse unterschiedlicher Bewirtschaftung auf Kohlenstoffkonzentrationen und Kohlenstoffvorräte in Waldböden der Biodiversitäts-Exploratorien Schorfheide-Chorin, Hainich-Dün und Schwäbische Alb
Zilensek F. L. (2016): Einflüsse unterschiedlicher Bewirtschaftung auf Kohlenstoffkonzentrationen und Kohlenstoffvorräte in Waldböden der Biodiversitäts-Exploratorien Schorfheide-Chorin, Hainich-Dün und Schwäbische Alb. Bachelor thesis, University Jena

Die sogenannten Kernprojekte der BE gingen aus dem Projekt zur Flächenauswahl und dem Aufbau der Exploratorien (2006-2008) hervor. Sie stellen seit 2008 die Infrastruktur bereit und erheben für alle Projekte wichtige Basisinformationen zu Landnutzung, Diversität und Ökosystemprozessen (Langzeitmonitoring). Zudem sie koordinieren projektübergreifende Aktivitäten wie etwa verschiedene Grossexperimente.

Projekt in anderen Förderperioden

Abbildung: Das Foto zeigt auf einem Labortisch eine runde hohe Metall-Schale, in der sich einundzwanzig zylindrische kleine Glas- oder Kunststoffbehälter mit weißen Schraubverschlüssen befinden. Die Behälter sind mit Bodenproben gefüllt. Neben den Behältern liegt ein Zettel in der Schale, auf dem handgeschrieben das Wort „ungemahlen“ steht.
Soil (Kernprojekt)
#Bodenbiologie & Stoffkreisläufe  #2017 – 2020  #2014 – 2017  #2011 – 2014  #2008 – 2011  #2006 – 2008  

Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen

Dr. Marion Schrumpf
Projektleiter
Dr. Marion Schrumpf
Max-Planck-Institut für Biogeochemie
Prof. Dr. Susan Trumbore
Projektleiterin
Prof. Dr. Susan Trumbore
Max-Planck-Institut für Biogeochemie
Dr. Ingo Schöning
Mitarbeiter
Dr. Ingo Schöning
Max-Planck-Institut für Biogeochemie
Steffen Ferber
Mitarbeiter
Steffen Ferber
Max-Planck-Institut für Biogeochemie
Theresa Klötzing
Mitarbeiterin
Theresa Klötzing
Max-Planck-Institut für Biogeochemie
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