C- und N-Haushalt entlang von Transekten durch Kleinkahlschläge in Fichtenwäldern unter besonderer Berücksichtigung des Schlagabraumes
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In einem Fichtenwald im Soiling wurden die Wirkungen eines Kleinkahlschlages auf den Kohlenstoff- und Stickstoffhaushalt beschrieben. Es wurden die Kohlen- und Stickstoffvorräte im Oberboden, in der krautigen Vegetation und den jungen Bäumen erfasst. Die CO2-Respiration in den Schlagabraumkomponenten Feinreisig und Nadeln sowie im Auflagehumus wurde als Funktion der Temperatur untersucht. Ferner wurden die Ein- und Austräge vom Stickstoff und anderer Nährelemente mit dem Niederschlag bzw. dem Sickenwasser gemessen und deren Ein- und Austragsbilanz aufgestellt Zur Quantifizierung der Kohlenstoff- und Stickstoffvorräte in Krautvegetation wurde das Modell PhytoCalc kalibriert. Die Stickstoffvorräte in der krautigen Biomasse lagen im zweiten und dritten Jahr nach dem Kahlhieb in der Größenordnung von 40 kg N ha^-1, dem gegenüber wurden im fünften Jahr als Stickstoffaufnahme durch die junge Kultur 4 kg N ha^-1 a^-1 gemessen. Im Feldversuch mit 15N-Applikation auf die Bodenoberfläche war die junge Douglasie hinsichtlich der 15N-Aufnahme aufgrund ihrer Wuchsleistung am effektivsten; ihre 15N-Aufnahme lag, bezogen auf den Einzelbaum, ca. 4-mal so hoch wie die der Fichte und 7-mal so hoch wie die der Buche. Der aufgenommene Stickstoff stammte bei der Buche und Fichte zu 13 % bzw. 15 % aus der Deposition, bei der Douglasie waren es 44 %. Hinsichtlich der Aufnahme von deponiertem Stickstoff war also die Douglasie effektiver als die jungen Buchen und Fichten. Im Laborversuch zur Untersuchung der Temperaturabhängigkeit der CO2-Freisetzung aus Feinreisig und Nadeln des Schlagabraumes wurden in 85 Tagen bei 15°C ca. 8 % des in den Nadeln und im Feinreisig enthaltenen Kohlenstoffs veratmet, während vom Kohlenstoff im Auflagehumus nur 1,5 % freigesetzt wurden. Die CO2-Freisetzung aus dem Feinreisig und den Nadeln erfolgte also sehr schnell und hat für die C-Umsetzungen nach einer Hiebsmaßnahme eine große Bedeutung. Die Qio-Werte lagen zwischen 1,3 und 2,1. Die Stickstoff-Ökosystembilanzen waren in dem Fichtenaltbestand von vergleichsweise hohen Einträgen mit der Deposition und geringen Austrägen mit dem Sickerwasser geprägt. Es kam im Mittel zu einer Aufspeicherung von 15 - 27 kg N ha^-1 a^-1. Auf der Kahlschlagfläche waren die Einträge gering und die Austräge vergleichsweise hoch; es wurde Stickstoff abgereichert in Höhe von 9 - 2 1 kg N ha^-1 a^-1. Im dritten Jahr nach der Hiebsmaßnahme gab es im Austrag keine Unterschiede zwischen Altbestand und Kahlschlagfläche. Aus den Untersuchungen wird der Schluss gezogen, dass die Phase von Stickstoffverlusten auf Kleinkahlschlägen bei ausreichender Entwicklung der Bodenvegetation relativ kurz ist. Dieser Befund bedeutet für die Waldbewirtschaftung, dass Kleinkahlschläge ökologisch vertretbar sind.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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2006. Quantifizierung von C- & N-Gehalt, C/N-Verhältnis, Humus-, C- & N-Vorrat der Moder-Auflage unter Fichtenbestand. Forstwissenschaftliche Tagung, Tharandt
Klinck U.
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2008. Zur Problematik der Quantifizierung von C- und N-Gehalten, C/N-Verhältnissen und C- und N-Vorräten der Humusauflage und des mineralischen Oberbodens. Allg. Forst- u. J.-Ztg. 179, 1-7
Klinck U., Fröhlich D., Meiwes K.J.
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2009. Application of the phytomass and elemental stock model "PhytoCalc" under clear-cut conditions. Allg. Forst- u. J.-Ztg. 180, 15-21
Klinck U., Fröhlich D.
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2009. Raumzeitliches Muster des Matrixpotentials in einem Fichtenbestand mit Einzelbaumlücken. Jahrestagung der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft, Bonn
Klinck U, Maack T., Meiwes K.J., Radier K., Fröhlich D., Beese F.
