Kernprojekt 9: Einfluss von Landnutzung und Biodiversität auf Bodenfunktionen

 

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Dr. Marion Schrumpf

Prof. Dr. Susan Trumbore

Dr. Ingo Schöning

Rachael Akinyede (assoz.)

Jeff Beem-Miller (assoz.)

Theresa Klötzing (in Elternzeit)

Steffen Ferber

Katrin Eritt

(MPI für Biogeochemie Jena)

 

Böden sind ein wesentlicher Bestandteil von Ökosystemen und beeinflussen mit ihren physiko-chemischen Eigenschaften die Häufigkeit, Produktivität und Artenzusammensetzung von Pflanzen, Bodenorganismen und Mikroorganismen.  Bodeneigenschaften und Bodenfunktionen  können durch Landnutzung verändert werden, beispielsweise über die Auswahl der Vegetation, die Düngung oder die Entnahme von Biomasse. Landnutzung ist somit ein wichtiger Faktor für die Speicherung von Wasser, Kohlenstoff und Nährstoffen im Boden, die Umsetzung von organischer Bodensubstanz und die Freisetzung von pflanzenverfügbaren Nährstoffen sowie des Treibhausgases CO2.

Als Kernprojekt Boden stellen wir wichtige Informationen über Bodeneigenschaften und -funktionen in allen 300 Experimentierflächen der Biodiversitäts-Exploratorien für das Gesamtprojekt zur Verfügung. Seit 2008 sind wir maßgeblich an der Koordination und Durchführung von gemeinsamen Bodenprobenahmen von bodenbiologisch, mikrobiologisch und biogeochemisch arbeitenden Kern- und Teilprojekten und an Synthese-Aktivitäten beteiligt. Seit 2020 untersuchen wir auch wichtige Bodeneigenschaften und –funktionen in den Landnutzungsexperimenten im Wald (FOX) und im Grünland (REX, LUX). Wir nutzen die standardisierten, regelmäßigen Bodenprobenahmen um sowohl kurzfristige als auch langfristige Änderungen von Bodeneigenschaften und Bodenfunktionen durch Landnutzungs- oder globale Klimaänderungen aufzeigen zu können.

Der Eintrag von organischer Substanz über den Streufall eine wichtige Rolle für die Kohlenstoff- und Nährstoffbilanz von Wäldern, gibt Hinweise zur Produktivität der Wälder und bildet die Nahrungsgrundlage für eine Vielzahl von Bodenorganismen. Daher beobachten wir auf allen Waldflächen die Menge der anfallenden Blatt-, Ast- und Fruchtstreu sowie deren Kohlenstoff- und Nährstoffgehalt in langfristigen Zeitreihen.

 

Unser Projekt umfasst:

(1) Erhebung und Monitoring von relevanten Bodeneigenschaften und -funktionen auf allen 300 Experimentierflächen
(2) Erfassung des Streufalls in allen 150 Waldflächen
(3) Untersuchung der Bodeneigenschaften in den neu eingerichteten Experimentierflächen im Grünland und im Wald (FOX, REX, LUX)

 

Exemplarisch bearbeiten wir folgende Leitfragen:

  • Wie wirkt sich die Intensivierung von Management in Wald und Grünland auf Bodenprozesse aus und wie werden sie von den Wechselbeziehungen zwischen Boden, Mikroorganismen und Vegetation beeinflusst?
  • Welche Auswirkungen haben die Extensivierung von Grünland und die Bildung von Lichtungen in Wäldern auf die Nährstofffreisetzung und die Speicherung und den Umsatz von organischer Substanz im Boden?
  • Welche Rolle spielt die Waldbewirtschaftung für den Streufall und seine  Streuzusammensetzung, und wie wirken sich extreme Witterungsereignisse wie Dürren im Sommer auf die Streuproduktion unterschiedliche bewirtschafteter Wälder aus?

Projekt in vorigen Phasen

Weitere Projektbeteiligung von Dr. Marion Schrumpf: BEmins

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