Ammonium und Nitrataufnahme bei Waldbäumen

BITÖK-N 5

Von 01/1995 bis 12/1997

Projektleiter: Ernst-Detlef Schulze
Mitarbeiter: Gerhard Gebauer, Christoph May, Gisela Schmidt
Bewilligung: 0339476 B Vorhersage und Erklärung des Verhaltens und der Belastbarkeit von Ökosystemen unter veränderten Umweltbedingungen

Im Mai 1996 wurde in fünf Buchenbeständen (Fagus sylvatica L.) im Alter zwischen 10 und 140 Jahren ein ¹⁵N-Tracer-Puls-Experiment begonnen, um die Auswirkungen kontinuierlicher atmosphärischer Einträge von Stickstoff (N) auf Laubwaldökosysteme zu untersuchen. Ziel dieses Projektes ist es, aufbauend auf entsprechenden Untersuchungen im Rahmen früherer BITÖK-Projekte an Fichtenbeständen bzw. aufbauend auf einem Vorversuch in einem 30 jährigen Buchen/Eichen-Mischbestand, (1) die Aufnahme von Mineral-N durch Buchen und Begleitvegetation; (2) die Flüsse und Umsetzungen von N im Buchenwaldökosystem; (3) den saisonalen Effekt auf N-Aufnahme und Verteilungsmuster und (4) den Einfluß des Bestandesalters auf N-Aufnahme und Verteilungsmuster sowohl qualitativ als auch quantitativ zu klären.
Die bisherigen Ergebnisse zeigen:(1) Buche nutzt Ammonium und Nitrat über die ganze Wachstumsperiode hinweg. Dies steht im Einklang mit den Ergebnissen aus Untersuchungen an Nadelwäldern.(2) Die untersuchten Buchenbestände zeigen eine sehr geringe Deckung durch Bodenvegetation. In Fichtenwäldern stellt die Begleitvegetation einen starken Konkurrenten um Mineral-N, insbesondere für Nitrat dar. Die Bodenvegetation spielt daher eine bedeutende Rolle in der Kompensation von N-Einträgen in Fichtenwälder. Eine spärliche Bodenbedeckung in den Buchenbeständen könnte daher Auswirkungen auf die Nitratausträge haben.(3) Im Gegensatz zu Fichte nutzt Buche mehr Nitrat als Ammonium. Es gibt gute Hinweise darauf, daß die N-Nutzung von Buchen insgesamt höher ist als die von Fichten. Eine höhere N-Nutzung in Verbindung mit bevorzugter Nutzung von Nitrat könnte, zumindest zum Teil, höhere Nitrifikationsraten in Laubwaldböden sowie geringere Beiträge der Begleitvegetation an der N-Aufnahme kompensieren, verglichen mit Nadelwaldökosystemen. Ein bedeutender Faktor für eine effektive Kompensation von N-Einträgen auf Bestandesebene ist die Bestandesdichte, d.h. die lebende Biomasse pro Fläche sein. Daher könnte den Laubbäumen im Hinblick auf nachhaltiges Forstmanagement in Zukunft eine wichtige Rolle zukommen. (Forschungsbericht 1998)

Publikationsliste dieses Projekts

Gebauer, G; Zeller, B; Schmidt, G; May, C; Buchmann, N; Colin-Belgrand, M; Dambrine, E; Martin, F; Schulze, ED; Bottner, P: The fate of 15N-labelled nitrogen inputs to coniferous and broadleaf forests. in E.-D. Schulze: Ecological Studies No. 142, Carbon and Nitrogen Cycling in European Forest Ecosystems, Springer, 144-170 (2000)

Gebauer, G: The use of stable isotopes to study the fate of nitrogen inputs to forest ecosystems. in M.A. Martins-Loucao, S.H. Lips: Nitrogen in a Sustainable Ecosystem - From the Cell to the Plant, Backhuys Publishers, Leiden, 317-327 (2000)

May, C; Schmidt, G; Gebauer, G; Schulze, ED: The fate of 15N-ammonium and 15N-nitrate in the soil of a 140-year-old spruce (Picea abies) stand in the Fichtelgebirge (NE-Bavaria), Isotopes Environm. Health Studies, 32, 149-158 (1996), doi:10.1080/10256019608036306 -- Details

Schmidt, G; May, C; Gebauer, G; Schulze, ED: Uptake of [¹⁵N]ammonium and [¹⁵N]nitrate in a 140-year-old spruce stand (Picea abies) in the Fichtelgebirge (NE-Bavaria), Isotopes Environm. Health Studies, 32, 141-148 (1996), doi:10.1080/10256019608036305 -- Details