Tree diversity as a control of the element cycles of individual trees in experimentally assembled mixtures in Panama
Final Report Abstract
Der Verlust an Artenvielfalt in den Tropen und die Anpflanzung potenziell nicht standortangepasster Baumarten entfachten eine Diskussion um die Aufforstung von Mischungen autochthoner Baumarten. Die Anwendung adäquater Pflanzschemata wird erschwert durch die Wissenslücke hinsichtlich der Etablierungsmöglichkeiten autochthoner Baumarten insbesondere in Mischungen. Allerdings könnten Mischbestände durch komplementäre Ressourcennutzung zur nachhaltigen Nutzung beitragen. Unser Ziel war die Erfassung der „Nährstoffökonomie“ von fünf einheimischen Baumarten (Luehea seemannii Triana & Planch, Anacardium excelsum (Bert. & Balb. Ex Kunth) Skeels, Hura crepitans L., Cedrela odorata L., and Tabebuia rosea (Bertol.) DC.) und deren Reaktion auf Nachbarn anderer Baumarten in einer experimentellen Plantage in Panama. Die Nährstoffverfügbarkeit im Boden des Untersuchungsstandortes war hoch und führte zu hohen Nährstoffgehalten (P, K, Ca, Mg) in den Baumkompartimenten. Meeresgischt könnte zusätzlich die Versorgung der untersuchten Bäume mit basischer Kationen erhöhen. Unabhängig von der Diversität der Nachbarbäume, speicherte Hura crepitans oberirdisch signifikant mehr Nährstoffe und zeigte größere Nährstoffverluste mit dem Streufall und dem Bestandesniederschlag als die übrigen Baumarten. In unserer Studie war H. crepitans die am wenigsten nährstoffeffiziente Baumart. Dementsprechend reagierte H. crepitans auf erhöhte interspezifische Konkurrenz in Mischungen mit geringerer Nährstoffspeicherung. Die beiden nährstoffeffizientesten Baumarten, Cedrela odorata und Anacardium excelsum, produzierten in Mischung mehr Biomasse als in Monokultur, weil sie den verfügbaren Nährstoffpool effizienter nutzen konnten. Auch die Nährstoffverluste dieser beiden Baumarten über Streufall oder Bestandesniederschlag waren signifikant geringer als die von H. crepitans. Die Effekte der Baumarten auf die Nährstoffspeicher und –flüsse waren am ausgeprägtesten für das oberirdische Kompartiment. Im Boden beobachteten wir nur sehr vereinzelt Effekte der Baumarten auf die Nährstoffkonzentrationen in der Bodenlösung. Unter H. crepitans stellten wir erhöhte Konzentrationen basischer Kationen in der Bodenlösung fest, die vermutlich mit erhöhten Einträgen über den Bestandesniederschlag und über die Mineralisation nährstoffreicher Streu zusammenhängen. Dreiartenmischungen waren durch höhere oberirdische K- und Ca-Speicherung im Vergleich mit Monokulturen und Sechsartenmischungen gekennzeichnet, was sich durch komplementäre Ressourcennutzung erklären lässt. Streufall (N, P, K) und Bestandesniederschlagsflüsse (K) waren signifikant höher in Mischungen als in Monokulturen. Unsere Ergebnisse zeigen deutlich, dass die artspezifischen Nährstoffbedürfnisse und Artinteraktionen bei dem Design von Baumartenmischungen für die Aufforstung in den Tropen berücksichtigt werden müssen.
Publications
- (2009): Biodiversität und Ökosystemfunktionen - Ergebnisse von Experimenten in den Tropen und den gemäßigten Breiten. Conference of the German Soil Science Society (DBG), 05.-13. Sep. 2009, Bonn
Oelmann, Y. & W. Wilcke
- (2009): Biodiversität und Ökosystemfunktionen - experimentelle Ergebnisse aus den gemäßigten Breiten und den Tropen. Workshop of the young scientists in the DFG-Geokommission, 25.-27. Feb. 2009, Mühltal/Darmstadt
Oelmann, Y.
- (2009): Tree diversity effects on aboveground nutrient pools of trees in an experimental plantation in Panama. Joint GTÖ/ATBC conference, 27.-30. July 2009, Marburg
Oelmann, Y., C. Potvin & W. Wilcke
- (2010): Tree mixture effects on aboveground nutrient pools of trees in an experimental plantation in Panama. Plant and Soil 326, 199-212
Oelmann, Y., C. Potvin, T. Mark, L. Werther, S. Tapernon & W. Wilcke
