Einfluss von Landnutzung und Biodiversität auf Bodenfunktionen
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)