Stoffkreisläufe und Landnutzungsintensität (BECycles)

DFG Infrastruktur-Schwerpunktprogramm 1374: Biodiversitätsexploratorien

Projekt: Elementkreisläufe in Grünland- und Waldökosystemen der Biodiversitätsexploratorien in Abhängigkeit von Landnutzungsintensität und damit verknüpfter Biodiversität

Projektleitung: Prof. Jan Siemens mit Prof. Martin Kaupenjohann (TU Berlin), Prof. Beate Michalzik (Friedrich Schiller Universität Jena) und Prof. Wolfgang Wilcke (Karlsruhe Institute of Technology)

Bearbeitung: Dipl. ing. Lisa Thieme

Laufzeit: 2009-2016

Kurzbeschreibung:

Die Regulierung von Wasser- und Stoffkreisläufen ist eine wesentliche Ökosystemdienstleistung, die durch die Landnutzung aber auch durch Biodiversität und die Zusammensetzung der Organismengemeinschaft beeinflusst wird. Biodiversität ist wiederum eng mit der Landnutzung und den Nährstoffkeisläufen verknüpft. BECycles wird die Langzeitbeobachtung der Kreisläufe von C, N, P, H+, und der wesentlichen Metallkationen auf allen VIP-Flächen der Biodiversitäts-Exploratorien fortführen. Element-Bilanzen werden anhand der Elementflüsse in Freilandniederschlag, Kronendurchlass, Stammabfluss, Bodenlösungen und zudem im oberirdischen Streufall in zweiwöchentlichen Beprobungsintervallen erstellt. Neben der Bestimmung der Elementbilanzen zielen innovative Analyseverfahren auf ein verbessertes Verständnis der Kreisläufe von N sowie von gelöster und partikulärer organischer Substanz (DOM, POM) ab. Diese umfassen die Bestimmung der Abundanz natürlicher stabiler Isotope, die molekulare Charakterisierung der gelösten organischen Substanz, die chemische und mikrobielle Charakterisierung der Phyllosphären-Mikroflora, die Bestimmung der Partikelgrößenverteilung von POM, sowie die Anwendung der Mikrokalorimetrie in Kombination mit Mineralisierungsexperimenten von Boden und Bodenlösung. Die Ergebnisse werden es uns in Kombination mit Bayes´scher Modellierung ermöglichen, Ökosystemdienstleistungen und -funktionen, wie etwa den C- und N-Haushalt und die Effizienz der Nährstoffverwertung in Beziehung zur Landnutzungsintensität und damit verknüpfter Biodiversität zu setzen. Durch die Einbindung verfügbarer abiotischer Flächenparameter und geeigneter Landnutzungs-Indizes in verschiedene Modellansätze (Strukturgleichungsmodelle, Bayes´sche Modelle, Pedotransferfunktionen), zielen wir darauf ab, die Elementkreisläufe und -bilanzen von der VIP-Ebene auf die der EPs zu extrapolieren.

Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (SI 1106/4-1,2)

Weitere Informationen: http://www.biodiversity-exploratories.de/startseite/