Indikatoren der Phosphorverfügbarkeit und -nachlieferung im Waldboden und deren Beziehungen zum Phosphorernährungszustand der Rotbuche (Fagus sylvatica L.)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Phosphorversorgung von Buchenwäldern wird großflächig als unzureichend bewertet und nimmt europaweit ab. Es gibt wenig Anhaltspunkte wie man die Böden hinsichtlich der Phosphorverfügbarkeit differenzieren soll, da die Beziehungen zwischen dem Phosphorhaushalt der Böden und der Phosphorernährung der Bäume unzureichend untersucht sind. Ziel des Projekts war es, Beziehungen zwischen dem Phosphorernährungszustand der Rotbuche (Fagus sylvatica L.) und Indikatoren der Phosphorverfügbarkeit und -Nachlieferung im Waldboden zu ermitteln. Dabei dienten die Phosphorgehalte der Buchenblätter als Grundlage für die Bewertung des Phosphorernährungszustands. Als Indikatoren der Phosphorverfügbarkeit und -nachlieferung wurden verschiedene Phosphorformen und deren Umsetzungsprozesse im Boden quantifiziert. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Humusauflage und den organisch gebundenen Phosphor im Mineralboden gelegt. Die Ergebnisse bestätigen die Hypothese, dass die Humusauflage eine bedeutende Rolle für die Phosphorernährung der Rotbuche spielt. Ein signifikanter Zusammenhang zwischen der kumulativen Phosphormineralisierung in der Humusauflage und den Phosphorblattgehalten zeigt die Bedeutung der Humusauflage auf Moderstandorten eindrücklich. Es deutet sich an, dass das Vorhandensein einer ausgeprägten Humusauflage mit sowohl Of- als auch Oh-Lage die ausreichende Versorgung der Rotbuche mit Phosphor begünstigt. Die im Zuge verbesserter Mineralisierungsbedingungen abnehmenden Humusauflagemassen könnten die beobachteten, europaweit abnehmenden Phosphorblattgehalte und die in Deutschland flächenmäßig häufig auftretenden Phosphordefizite erklären. Dennoch scheint auch der Mineralboden einen Einfluss auf die Phosphorernährung zu haben. Der Zusammenhang zwischen dem Phosphorblattgehalt und dem Vorrat an organisch gebundenem Phosphor im Mineralboden, in Abhängigkeit des Tongehalts, untermauert die Relevanz organischer Phosphorfraktionen für die Phosphorernährung der Rotbuche. Die gegensätzlichen Einflüsse des Vorrats an organisch gebundenem Phosphor und des Tongehalts auf den Phosphorblattgehalt könnten darauf hindeuten, dass die Mineralisierungsraten des organisch gebundenen Phosphors aufgrund der Sorption organischer Phosphorkomponenten mit zunehmendem Tongehalt abnehmen. Zur Abschätzung der Phosphorverfügbarkeit eines Standorts könnte sich der mittels Salpetersäuredruckaufschluss bestimmte Gesamtphosphorgehalt der Humusauflage (L+Of) eignen. Er erklärte sowohl auf den untersuchten Standorten als auch auf europäischen Umweltmonitoringflächen einen Teil der Varianz in den Phosphorblattgehalten. Es handelt sich um einen einfach zu ermittelnden Parameter, der im Rahmen von Übersichtserhebungen einen groben Anhaltspunkt zur Einschätzung des Phosphorernährungszustands eines Standorts liefern könnte. Die Ergebnisse des vorliegenden Projekts sind nicht nur von wissenschaftlichem Wert, sondern können Anwendung in der forstwirtschaftlichen Praxis finden. Die Nutzung von Holz zur Energieerzeugung gewinnt in Deutschland an Bedeutung. Da Buchen einen hohen volumenbezogenen Brennwert haben, spielen Buchenwälder in der Energieholznutzung eine wichtige Rolle. Die Nutzungsintensität hat einen großen Einfluss auf die Phosphorentzüge in einem Buchenwald. Die im Rahmen des vorliegenden Projekts gefundenen Zusammenhänge zwischen dem Phosphorblattgehalt und dem Phosphorgehalt der Humusauflage können die bisher bestehenden großen Unsicherheiten bei der Auswahl der Standorte, auf denen die Nutzung des nährstoffreichen Kronenholzes nachhaltig ist, minimieren, sofern sie an einem größeren Datensatz validiert werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Phosphorus nutrition of beech (Fagus sylvatica L.) is decreasing in Europe. Annals of Forest Science, Vol. 72. 2015, Issue 7, pp. 919–928.
Talkner, Ulrike; Meiwes, Karl Josef; Potočić, Nenad; Seletković, Ivan; Cools, Nathalie; De Vos, Bruno & Rautio, Pasi
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An inter-laboratory comparison of gaseous and liquid fumigation based methods for measuring microbial phosphorus (Pmic) in forest soils with differing P stocks. Journal of Microbiological Methods,
Vol. 128. 2016, pp. 66–68.
Bergkemper, Fabian; Bünemann, Else K.; Hauenstein, Simon; Heuck, Christine; Kandeler, Ellen; Krüger, Jaane; Marhan, Sven; Mészáros, Éva; Nassal, Dinah; Nassal, Pascal; Oelmann, Yvonne; Pistocchi, Chiara; Schloter, Michael; Spohn, Marie; Talkner, Ulrike; Zederer, Dan P. & Schulz, Stefanie
