A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Entwicklung von Wasserhaushalt und Stoffkreisläufen in Kiefernökosystemen auf tertiären Kippenstandorten des Lausitzer Braunkohlereviers — steuernde Prozesse und beteiligte Pools (Teilprojekt 3)
Zusammenfassung Unter den klimatischen Bedingungen der Niederlausitz können Kiefernaufforstungen auf Kippenflächen während der Dickungsphase keinen abflusswirksamen Beitrag zur Tiefensickerung leisten. Dies ist in erster Linie auf die Bestandesstruktur mit allgemein sehr hoher Bestandesdichte und der damit eng verknüpften Interzeptionsverdunstung zurückzuführen. Der Stoffhaushalt von Forstökosystemen auf kohle- und pyrithaltigen Kippböden ist geprägt von pedochemischen Prozessen, die durch die Pyritoxidation initialisiert werden. Die Dynamik der Pedogenese konnte anhand von Stoffhaushaltsuntersuchungen im Rahmen einer Chronosequenz nachvollzogen werden. Neben der Oxidation von Pyrit bestimmen Primärmineralverwitterung, Sekundärmineralbildung und Verlagerung von sekundär gebildeten Mineralen den Chemismus der Bodenlösung. Auf Grund der überwiegend hohen Lösungskonzentrationen sind die Stoffausträge aus den Forstökosystemen um ein Vielfaches höher als die Einträge. Jährliche Austräge aus dem Wurzelraum erreichen im Mittel bis zu 1,7 t Al, 2,2 t Fe, 0,7 t Ca und 6,8 t SO4-S je ha. Mit zunehmendem Rekultivierungsalter nehmen diese Austräge deutlich ab, zeigen jedoch wesentliche qualitative und quantitative Unterschiede zu unverritzten Standorten. Die Betrachtung der Stoffflüsse legt den Schluss nahe, dass sich auch auf ursprünglich extrem kulturfeindlichen Ausgangssubstraten innerhalb relativ kurzer Entwicklungszeiträume Nährstoffkreisläufe etablieren. Für das ernährungsphysiologisch bedeutsame Element K konnte dies bereits belegt werden. Bei weiter fortschreitender Reduzierung des substratbedingten Einflusses ist davon auszugehen, dass auch für andere Elemente systeminterne Umsetzungen und Kreisläufe an Bedeutung für den Stoffhaushalt der Ökosysteme gewinnen. Eine Besonderheit der untersuchten Böden stellen die kohligen Beimengungen dar. Es zeigte sich, dass diese in größeren Mengen N freisetzen können. Ungeklärt ist, in welchem Umfang dieser N-Pool von der Vegetation genutzt werden kann. Hinsichtlich des langfristigen chemischen, aber auch physikalischen Verhaltens der kohligen Beimengungen im Boden besteht weiterer Klärungsbedarf.
Entwicklung von Wasserhaushalt und Stoffkreisläufen in Kiefernökosystemen auf tertiären Kippenstandorten des Lausitzer Braunkohlereviers — steuernde Prozesse und beteiligte Pools (Teilprojekt 3)
Zusammenfassung Unter den klimatischen Bedingungen der Niederlausitz können Kiefernaufforstungen auf Kippenflächen während der Dickungsphase keinen abflusswirksamen Beitrag zur Tiefensickerung leisten. Dies ist in erster Linie auf die Bestandesstruktur mit allgemein sehr hoher Bestandesdichte und der damit eng verknüpften Interzeptionsverdunstung zurückzuführen. Der Stoffhaushalt von Forstökosystemen auf kohle- und pyrithaltigen Kippböden ist geprägt von pedochemischen Prozessen, die durch die Pyritoxidation initialisiert werden. Die Dynamik der Pedogenese konnte anhand von Stoffhaushaltsuntersuchungen im Rahmen einer Chronosequenz nachvollzogen werden. Neben der Oxidation von Pyrit bestimmen Primärmineralverwitterung, Sekundärmineralbildung und Verlagerung von sekundär gebildeten Mineralen den Chemismus der Bodenlösung. Auf Grund der überwiegend hohen Lösungskonzentrationen sind die Stoffausträge aus den Forstökosystemen um ein Vielfaches höher als die Einträge. Jährliche Austräge aus dem Wurzelraum erreichen im Mittel bis zu 1,7 t Al, 2,2 t Fe, 0,7 t Ca und 6,8 t SO4-S je ha. Mit zunehmendem Rekultivierungsalter nehmen diese Austräge deutlich ab, zeigen jedoch wesentliche qualitative und quantitative Unterschiede zu unverritzten Standorten. Die Betrachtung der Stoffflüsse legt den Schluss nahe, dass sich auch auf ursprünglich extrem kulturfeindlichen Ausgangssubstraten innerhalb relativ kurzer Entwicklungszeiträume Nährstoffkreisläufe etablieren. Für das ernährungsphysiologisch bedeutsame Element K konnte dies bereits belegt werden. Bei weiter fortschreitender Reduzierung des substratbedingten Einflusses ist davon auszugehen, dass auch für andere Elemente systeminterne Umsetzungen und Kreisläufe an Bedeutung für den Stoffhaushalt der Ökosysteme gewinnen. Eine Besonderheit der untersuchten Böden stellen die kohligen Beimengungen dar. Es zeigte sich, dass diese in größeren Mengen N freisetzen können. Ungeklärt ist, in welchem Umfang dieser N-Pool von der Vegetation genutzt werden kann. Hinsichtlich des langfristigen chemischen, aber auch physikalischen Verhaltens der kohligen Beimengungen im Boden besteht weiterer Klärungsbedarf.
Entwicklung von Wasserhaushalt und Stoffkreisläufen in Kiefernökosystemen auf tertiären Kippenstandorten des Lausitzer Braunkohlereviers — steuernde Prozesse und beteiligte Pools (Teilprojekt 3)
Gast, Martin (author) / Schaaf, Wolfgang (author) / Wilden, Rudolf (author) / Scherzer, Jörg (author)
2000-01-01
17 pages
Article/Chapter (Book)
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German
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