Stickstoffsättigung und ihre Auswirkungen auf das Buchenwaldökosystem der Fallstudie Zierenberg:
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| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Göttingen
Forschungszentrum Waldökosysteme
1995
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Autor: Eichhorn, Johannes
Jahr: 1995
SticXstoffsattigung und ihre Auswirkungen auf das Buchenwald-
bXosystem der Fallstudie Zierenberg
GLIEDERUNG Seite
1. Einleitung 1
1.1 Knappheit anorganischer Stickstofformen im natiirlichen
Systemen 1
1.2 Anthropogene Stickstoffemissionen 4
1.3 Definition der Stickstoffsattigung in Waldbkosystemen 5
1.4 Versauerungsschiibe 6
1.5 Humusdisintegration 10
1.5.1 Hypothese ULRICH 10
1.5.2 Voraussetzungen 12
1.5.3 Indizien 12
1.6 Bedeutung der Humusdisintegration im Konzept einer
gerichteten Okosystementwicklung 13
1.7 Aufgabenstellung 14
2. Theoretische Grundlagen zu Humusdynamik und
Humusdisintegration 16
2.1 Grundlagen der Humusdynamik 16
2.2 Modell der Humusdynamik 17
2.2.1 Humusaufbau 17
2.2.2 Humusabbau 20
2.2.3 Geloster organischer Kohlenstoff in der Boden-
lbsung 21
2.3 Humusdisintegration 23
3. Methoden und Flachen 25
3.1 Merkmale 2 5
3.2 Untersuchungsflachen 26
3.3 Verfahren 30
3.3.1 Deposition, Sickerwasser und Streufall 30
3.3.2 Bodenvegetation, Naturverjiingung und Humus-
zustand 31
3.3.3 Wurzelinventur 31
3.3.4 Kronenzustand, Blattentwicklung und Blatt-
analysen 32
3.4 Chemische Analyse 33
3.4.1 Boden 33
3.4.2 Pflanzliches Material 34
3.4.3 Wasser 36
3.5 Statistische Auswertung 36
4. Fallstudie Zierenberg 38
4.1 Ausgangssituation 38
4.1.1 Lage und Forschungskonzeption 38
4.1.2 Wald- und Bestandesgeschichte 39
4.1.3 Bestand
42
4.1.4 Geologie und Bodenfestphase 43
4.1.4.1 Bodentypen, Wasserhaushalt und
Standortstyp 43
4.1.4.2 Bodenfestphase und Humustyp *4
4.1.5 Quelle Friedrichsaue 49
4.2 Stoffhaushalt 51
4.2.1 Jahresniederschlag, -deposition und -austrag
1990 - 1992 51
4.2.2 Blattentwicklung und Niederschlag im Jahresgang 56
4.2.3 Depositionsraten im Jahresgang 59
4.2.3.1 Ammonium, Nitrat, Norg, DOC und Kupfer
- Kronendachanreicherung
in der Vegetationszeit - 59
4.2.3.2 Kalium, Magnesium, Calcium und Mangan
- Kronendachanreicherung
in der Zeit des Blattfalls - 65
4.2.3.3 Sulfat und Protonen
- Kronendachanreicherung
in der Nichtvegetationszeit - 68
4.2.3.4 Veranderungen der Deposition durch den
EinfluB der Bodenvegetation 70
4.2.4 Austragsraten im Jahresgang 72
4.2.4.1 Indizien saisonaler Muster des Wasser-
haushalts; Chlorid- und Kaliumkonzen-
trationen des Sickerwassers
4.2.4.2 Nitrat und Ammonium
4.2.4.3 Sulfat
4.2.4.4 Magnesium und Calcium
4.2.4.5 Aluminium
4.2.4.6 Geloster organischer Kohlenstoff (DOC)
4.2.4.7 Alkalinitat und pH-Wert
4.2.4.8 Kationentransport durch Nitrat und
Sulfat
4.3 Stickstoff-speicherkapazitat und Bilanzierung des
Stickstoffhaushalts
4.3.1 Stickstoffvorrate
4.3.2 Stickstoff in der umlaufenden Biomasse
4.3.2.1 Streu 100
4.3.2.2 Baumwurzeln 102
4.3.2.3 Brennessel 103
4.3.3 Stickstoffbilanz 106
4.4 Auswirkungen der Stickstoffsattigung im System 108
4.4.1 Standortliche Merkmale des Brennessel-
vorkommens 108
4.4.2 Buchennaturverjiingung 112
4.4.3 Artendiversitat 113
5. Die Fallstudie zierenberg im Vergleich zu
Hessischen Buchen-Dauerbeobachtungsflachen 114
5.1 Stoffhaushalt 114
5.1.1 Bodenfestphase 114
5.1.2 Sickerwasser 117
5.1.3 Niederschlagsdeposition, Bestandesniederschlag
und Austrag 120
5.2 Stoffgehalte der Buchenblatter 125
5.3 Wurzelentwicklung der Buchen 127
5.3.1 Biomasse und Tiefenverteilung der Wurzeln 128
5.3.2 C/N-Vernaltnis des Oberbodens und
Wurzelbiomassen 129
5.3.3 Stickstoff und das Sprofl-Wurzelverhaltnis
von Altbuchen 132
5.4 Bodenvegetation und Buchennaturverjungung 133
6. stickstoffeintrag und -austrag im Vergleich von
Fallstudien der Bundesrepublik Deutschland und den
Vereinigten Staaten von Nordamerika 13 5
7. OisXussion 138
7.1 Zielsetzung der Fallstudie Zierenberg 138
7.2 Okosystementwicklung von Buchenbestanden auf Basalt 138
bei zunehmendem Stickstoffangebot
7.3 Humusdisintegration 145
7.4 Wirkungen eine Stickstoffsattigung im Okosystem 149
7.4.1 Bauminterne Zyklisierung von Nitrat 149
7.4.2 Wirkung auf Wurzelsysteme 153
7.4.3 Wirkung auf die Bodenvegetation und die 154
Naturverjungung der Buche
7.5 Folgerungen 126
8. Literatur 158
9. Verzeichnisse 170
9.1 Abbildungen 171
9.2 Tabellen 175
|
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