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Projekt
Heterogenität innerhalb und zwischen Waldflächen als Steuergröße funktioneller organischer Kohlenstofffraktionen im Boden
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professor Dr. Bruno Glaser; Dr. Klaus Kaiser; Dr. Angelika Kölbl
Fachliche Zuordnung
Bodenwissenschaften
Förderung
Förderung seit 2026
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 459717468
Waldökosysteme sind zentraler Teil des globalen Kohlenstoffkreislaufs. Die Wirkung ihrer strukturellen Heterogenität auf Zusammensetzung und Stabilität organischer Bodensubstanz (OBS) sind noch ungeklärt. Wirtschaftswälder weisen oft uniforme Kronenbedeckungen, wenig Totholz und geringe mikroklimatische Schwankungen auf, was zur homogenen Verteilung an OBS-Fraktionen und artenärmeren Zersetzungsgemeinschaften führt. Störung wie Windwurf oder Insektenbefall zeigten, strukturelle Komplexität verändert die OBS-Dynamik stark, indem sie Streuqualität, Zersetzungsprozesse und mikrobielle Gemeinschaften verändert. Die Forschungsgruppe BETA-FOR betreibt 234 Flächen, deren strukturelle Komplexität systematisch manipuliert wurde. SP3 betrachtet die Auswirkungen erhöhter struktureller Komplexität auf Vielfalt, Zusammensetzung und Funktionen der OBS über räumliche Diversitätsskalen (α, β, γ) hinweg. SP3 verbindet die Beprobung von Auflagen und Oberböden (0–5 cm) mit der Bestimmung labiler und stabiler OBS-Fraktionen (wasserlösliche organische Substanz, partikuläre organische Substanz - POM, mineralgebundene organische Substanz – MOM), ergänzt durch Biomarker-Analysen (Aminozucker als Indikatoren für mikrobielle Nekromasse; lignin-bürtige Phenole als Schätzer für Eintrag von Pflanzenstreu und ihres Abbaugrads; Pilzpigmente als Hinwies auf biologisch gebildeten polyaromatischen Kohlenstoff). Dieser Ansatz erlaubt es, Streueintrag, mikrobielle Rückstände und mineralische Wechselwirkungen mit der OBS-Heterogenität zu verknüpfen. Zusammenarbeit mit anderen Teilprojekten ist von zentraler Bedeutung: SP1 liefert mikroklimatische und vegetationsbezogene Daten und stellt den statistischen Rahmen bereit. Das Projekt liefert Informationen zur Zersetzung von Totholz, SP9 Daten zur Wurzeldynamik und -verteilung. SPZ koordiniert die Ressourcenverteilung und liefert Daten zu den Flächen. Diese Zusammenarbeit ermöglicht zu beurteilen, wie sich oberirdische Heterogenität der Waldstruktur auf Vielfalt und Stabilität der OBS auswirkt. Folgende Hypothesen werden geprüft: (i) erhöhte strukturelle Komplexität fördert die α-Diversität von OBS-Fraktionen infolge größerer Habitat-Heterogenität; (ii) unterschiedliche Biomasse-Einträge infolge erhöhter Komplexität führen zu heterogeneren POM/MOM-Verhältnissen und somit erhöhter β-Diversität; (iii) die Variabilität der Eintragsquellen fördert die γ-Diversität der OBS-Biomarker; (iv) erhöhte OBS-Diversität trägt zur Ökosystem-Multifunktionalität bei. Man wird einen räumlich expliziten Datensatz zu funktionellen OBS-Anteilen und Biomarkern erarbeiten. Er wird unser Verständnis verbessern, wie strukturelle Komplexität den OBS-Umsatz, Nährstoffkreisläufe und mikrobielle Lebensräume beeinflusst und wie Waldbewirtschaftung und natürliche Störungen sich auf die langfristige Kohlenstoffspeicherung im Boden sowie die Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen auswirken.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
