Nährstoffdynamik entlang des Kontinuums von der Streu bis in den Mineralboden

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Friederike Lang; Professor Dr. Jörg Prietzel
• Fachliche Zuordnung: Bodenwissenschaften ; Forstwissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 457330647

Es wird oft angenommen, dass geringe Umsatzraten der Humusauflage (FF) mit der Immobilisierung von Nährstoffen in der organischen Substanz einhergehen. Dies steht im Gegensatz zu der allgemeinen Hypothese von FOR 5315, wonach dicke Humusauflagen eine Art Anpassung an die geringe Nährstoffversorgung durch den Mineralboden darstellen. In unserem Projekt untersuchen wir, unter welchen Bedingungen ein langsamer Umsatz der Humusauflage von Vorteil für Bäume sein könnte. Unser Ziel ist es, festzustellen, welche Prozesse die Bedeutung des FF für die Baumernährung im Vergleich zum mineralischen Oberboden steuern. Wir testen die Hypothesen, dass (1) an nährstoffarmen Standorten der Umsatz von C geringer ist als der von P und N, (2) die Beimischung von Mineralien zu FF-Material und die anschließende Bildung von SOM-Mineral-Assoziationen den Pool an organisch gebundenem P+N und an leicht mobilisierbarem P+N verringert, und (3) dass FF bei Fichte (Picea abies) stärker zur N- und P-Aufnahme beiträgt als bei Ahorn (Acer pseudoplatanus), während Buche (Fagus sylvatica) über die Standorttypen hinweg plastischer ist: ähnlich wie Ahorn auf reichen Standorten und ähnlich wie Fichte auf armen Standorten. Um unsere Hypothesen zu prüfen, werden wir die Mobilisierungskinetik der Makronährstoffe aus FF- und A-Horizonten mit Hilfe der Bodendialyse untersuchen. Wir werden den neuartigen Ansatz von „Streu- und OF-Bags“ mit Beimischung der jeweiligen Mineralien anwenden und wir werden die Mobilisierung von N aus markierter Streu im Mesokosmos-Ansatz für die drei Baumarten analysieren. Die Installation von markierten Mesokosmen unter den kontrollierten Bedingungen eines Baumartenexperiments wird unsere Analysen ergänzen. In Zusammenarbeit mit den Partnern der FOR werden wir in der Lage sein, den Einfluss der mikrobiellen Gemeinschaft, der Wurzel-Mykorrhiza-Exsudate und der Bodenfauna auf die Mobilisierung von Nährstoffen aus der FF zu untersuchen. Unter Einbeziehung all unserer Ergebnisse werden wir Informationen über die Rolle der FF für die Ernährung von Buche, Ahorn und Fichte in Abhängigkeit der Jahrestemperatur. Mit der Synthese unseres Projekts werden wir einen Beitrag zu der RU-Querschnittsfrage leisten. Wir werden klären unter welchen Bedingungen und für welche Baumarten eine längere Verweildauer von Nährstoffen in FF von Vorteil ist.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5315: Humusauflage: Funktionsweise, Dynamik und Vulnerabilität im Wandel
• Internationaler Bezug: Dänemark
• Mitverantwortlich: Privatdozent Dr. Helmer Schack-Kirchner
• Kooperationspartner: Professor Lars Vesterdal