Das Ziel der Arbeit war die Untersuchung der Kohlenstoff- und Stickstoffdynamik in Waldböden unter dem Einfluß atmogener Stickstoffeinträge. Dabei wurden biotische und abiotische Schlüsselprozesse zweier unterschiedlich stark stickstoffbelasteter Waldböden des Nordwest- und Nordostdeutschen Tieflandes (Kreinitz und Thülsfeld) analysiert und miteinander verglichen. Um detaillierte Informationen über potentielle Kohlenstoff- und Stickstoffumsätze zu erhalten, wurden die untersuchten Böden sowohl horizont- als auch tiefenstufenbezogen stratifiziert. Über einen Zeitraum von 14 Wochen wurden sämtliche Kohlenstoff- und Stickstoffeinträge sowie -austräge zwischen den einzelnen Tiefenstufen beobachtet und analysiert. Nach Beendigung der Versuche wurden die einzelnen Bodenhorizonte mit spezifischen Kohlenstoff- und Stickstoffextraktionsverfahren aufgeschlossen. Mit Hilfe dieser Versuchsanordnung war es möglich, eine vollständige tiefenstufenbezogene Kohlenstoff- und Stickstoffbilanzierung für den Kreinitzer und Thülsfelder Boden zu erstellen. Zur Prüfung der Übertragbarkeit der Laborergebnisse auf aktuelle Standortbedingungen wurde ein Langzeitfeldversuch (ein Jahr) mit einer ähnlichen Versuchsanordnung am Standort Kreinitz durchgeführt. Folgende Ergebnisse wurden in dieser Arbeit erzielt: 1. Der TOC-Gehalt war der Hauptparameter, in dem sich der stark stickstoffbelastete Standort Thülsfeld von dem weniger stark stickstoffbelasteten Standort Kreinitz zu Beginn der Untersuchung deutlich unterschied. 2. Der KCl-extrahierbare mineralische Stickstoff (NminKCl) reagierte an beiden Versuchs-standorten am stärksten auf die Stickstoffdüngung und wurde mit Hilfe der Diskriminanzanalyse als Hauptsensitivitätsparameter für Stickstoffeinträge im Boden ermittelt. 3. Die Kreinitzer organische Auflage reagierte in bezug auf die mittelfristig umsetzbare Kohlenstoff- und Stickstofffraktion (Chwe, Nhwe) deutlich stärker auf die N-Einträge als die Thülsfelder Auflage. Infolgedessen besitzt die Kreinitzer Auflage ein höheres Kohlenstoff- und Stickstoffmobilisierungspotential, die hochkomplexen organischen C- und N-Verbindungen in weniger komplexe Verbindungen abzubauen. 4. Der Thülsfelder Mineralboden 5. besitzt aufgrund der höheren Anteile des Nhwe am TN ein höheres Mobilisierungspotential für den kurz- und mittelfristig umsetzbaren Stickstoff (Nhwe) als der Kreinitzer Mineralboden. 6. Die für die Mikroorganismen verfügbaren Kohlenstoffquellen scheinen sich durch die historischen und die zusätzlich simulierten Stickstoffeinträge vom POC in der Sand-Braunerde zum WSOC und CKCl im Sand-Podsol zu verschieben. 7. Als verfügbare Stickstoffquelle nutzen die Mikroorganismen am Standort Kreinitz den PN, während sich für den Standort Thülsfeld keine eindeutige Stickstofffraktion als Hauptnahrungsquelle ermitteln ließ. 8. Sowohl in den Laborversuchen als auch im Freilandversuch führten die Stickstoffeinträge zur Verengung nahezu aller C/N-Verhältnisse in den untersuchten Extraktionsverfahren.

Humusauflagen von Waldböden speichern eine Reihe natürlicher, kosmogener und künstlicher Radionuklide. Da der Zeitpunkt des Eintrags, die Eintragsmenge sowie die Umwandlungszeitkonstante für die Mehrzahl der Radionuklide bekannt sind, gibt die Ermittlung der Tiefenverteilung und der zeitabhängigen Verlagerung von Radionukliden mittels hochauflösender Low-level-Gammaspektrometrie Aufschluss über Transferprozesse im Boden. Die Migrationseigenschaften verschiedener Elemente in der ungesättigten Bodenzone wurden mit Hilfe ihrer radioaktiven Isotope sehr spezifisch untersucht. Die Migration der Mehrzahl der eingetragenen Radionuklide findet, infolge ihrer Einbindung in Metall-Organische-Chelat-Komplexe, gekoppelt an die Umsatzprozesse der organischen Substanz und deren Tiefenverlagerung durch Mikroorganismen statt. Auf diese Weise ist der Migrationspfad von Organikmolekülen während ihres Abbau- bzw. Umwandlungsprozesses durch atmosphärisch eingetragene Radionuklide markiert. In Verbindung mit dem Zeitgesetz des radioaktiven Zerfalls und der Eintragsmodalitäten der Radionuklide wurden Datierungen zur Widerspiegelung der zeitlichen Abläufe von Bodenprozessen durchgeführt. Das so ermittelte Alter organischer Horizonte stellt ein Maß für die Abbaugeschwindigkeit des organischen Materials dar.

The transport of nutrients in forest soils predominantly occurs along preferential flow pathways (PFP). This study investigated the composition of phosphorus (P) forms in PFPs and soil matrix in several temperate beech forests with contrasting soil P contents in Germany. The PFPs were visualized using dye tracer experiments. Stained and unstained soil was sampled from three profile cuts per plot and analyzed for P fractions. The results show that labile P concentrations were highest in the O-layer and had the same range of values at all sites (240–320 mg·kg−1), although total P (TP) differed considerably (530–2330 mg·kg−1). The ratio of labile P to TP was significantly lower in the P-rich soil compared to the medium and P-poor soils. By contrast, the ratio of moderately labile P to TP was highest at the P-rich site. The shifts in P fractions with soil depth were generally gradual in the P-rich soil, but more abrupt at the others. The contents of labile and moderately labile P clearly differed in PFPs compared to soil matrix, but not statistically significant. The studied soils are characterized by high stone contents with low potential for P sorption. However, indications were found that labile organically bound P accumulates in PFPs such as biopores.

Humusauflagen von Waldböden speichern eine Reihe natürlicher, kosmogener und künstlicher Radionuklide. Da der Zeitpunkt des Eintrags, die Eintragsmenge sowie die Umwandlungszeitkonstante für die Mehrzahl der Radionuklide bekannt sind, gibt die Ermittlung der Tiefenverteilung und der zeitabhängigen Verlagerung von Radionukliden mittels hochauflösender Low-level-Gammaspektrometrie Aufschluss über Transferprozesse im Boden. Die Migrationseigenschaften verschiedener Elemente in der ungesättigten Bodenzone wurden mit Hilfe ihrer radioaktiven Isotope sehr spezifisch untersucht. Die Migration der Mehrzahl der eingetragenen Radionuklide findet, infolge ihrer Einbindung in Metall-Organische-Chelat-Komplexe, gekoppelt an die Umsatzprozesse der organischen Substanz und deren Tiefenverlagerung durch Mikroorganismen statt. Auf diese Weise ist der Migrationspfad von Organikmolekülen während ihres Abbau- bzw. Umwandlungsprozesses durch atmosphärisch eingetragene Radionuklide markiert. In Verbindung mit dem Zeitgesetz des radioaktiven Zerfalls und der Eintragsmodalitäten der Radionuklide wurden Datierungen zur Widerspiegelung der zeitlichen Abläufe von Bodenprozessen durchgeführt. Das so ermittelte Alter organischer Horizonte stellt ein Maß für die Abbaugeschwindigkeit des organischen Materials dar.

Die Dissertation befasst sich mit der Fragestellung der Tenazität sowie Desinfektion des Virus der Afrikanischen Schweinepest in verschiedenen Waldböden bei Kontamination durch infiziertes verendetes Schwarzwild. / The dissertation deals with the question of tenacity as well as disinfection of African swine fever virus in different types of forest soil in case of contamination by infected dead wild boar.

Das Ziel der Arbeit war die Untersuchung der Kohlenstoff- und Stickstoffdynamik in Waldböden unter dem Einfluß atmogener Stickstoffeinträge. Dabei wurden biotische und abiotische Schlüsselprozesse zweier unterschiedlich stark stickstoffbelasteter Waldböden des Nordwest- und Nordostdeutschen Tieflandes (Kreinitz und Thülsfeld) analysiert und miteinander verglichen. Um detaillierte Informationen über potentielle Kohlenstoff- und Stickstoffumsätze zu erhalten, wurden die untersuchten Böden sowohl horizont- als auch tiefenstufenbezogen stratifiziert. Über einen Zeitraum von 14 Wochen wurden sämtliche Kohlenstoff- und Stickstoffeinträge sowie -austräge zwischen den einzelnen Tiefenstufen beobachtet und analysiert. Nach Beendigung der Versuche wurden die einzelnen Bodenhorizonte mit spezifischen Kohlenstoff- und Stickstoffextraktionsverfahren aufgeschlossen. Mit Hilfe dieser Versuchsanordnung war es möglich, eine vollständige tiefenstufenbezogene Kohlenstoff- und Stickstoffbilanzierung für den Kreinitzer und Thülsfelder Boden zu erstellen. Zur Prüfung der Übertragbarkeit der Laborergebnisse auf aktuelle Standortbedingungen wurde ein Langzeitfeldversuch (ein Jahr) mit einer ähnlichen Versuchsanordnung am Standort Kreinitz durchgeführt. Folgende Ergebnisse wurden in dieser Arbeit erzielt: 1. Der TOC-Gehalt war der Hauptparameter, in dem sich der stark stickstoffbelastete Standort Thülsfeld von dem weniger stark stickstoffbelasteten Standort Kreinitz zu Beginn der Untersuchung deutlich unterschied. 2. Der KCl-extrahierbare mineralische Stickstoff (NminKCl) reagierte an beiden Versuchs-standorten am stärksten auf die Stickstoffdüngung und wurde mit Hilfe der Diskriminanzanalyse als Hauptsensitivitätsparameter für Stickstoffeinträge im Boden ermittelt. 3. Die Kreinitzer organische Auflage reagierte in bezug auf die mittelfristig umsetzbare Kohlenstoff- und Stickstofffraktion (Chwe, Nhwe) deutlich stärker auf die N-Einträge als die Thülsfelder Auflage. Infolgedessen besitzt die Kreinitzer Auflage ein höheres Kohlenstoff- und Stickstoffmobilisierungspotential, die hochkomplexen organischen C- und N-Verbindungen in weniger komplexe Verbindungen abzubauen. 4. Der Thülsfelder Mineralboden 5. besitzt aufgrund der höheren Anteile des Nhwe am TN ein höheres Mobilisierungspotential für den kurz- und mittelfristig umsetzbaren Stickstoff (Nhwe) als der Kreinitzer Mineralboden. 6. Die für die Mikroorganismen verfügbaren Kohlenstoffquellen scheinen sich durch die historischen und die zusätzlich simulierten Stickstoffeinträge vom POC in der Sand-Braunerde zum WSOC und CKCl im Sand-Podsol zu verschieben. 7. Als verfügbare Stickstoffquelle nutzen die Mikroorganismen am Standort Kreinitz den PN, während sich für den Standort Thülsfeld keine eindeutige Stickstofffraktion als Hauptnahrungsquelle ermitteln ließ. 8. Sowohl in den Laborversuchen als auch im Freilandversuch führten die Stickstoffeinträge zur Verengung nahezu aller C/N-Verhältnisse in den untersuchten Extraktionsverfahren.

Die Klimaerwärmung hat gravierende negative Folgen für unsere Lebens-grundlagen. Als Hauptursache hat die internationale Staatengemeinschaft den Ausstoß und die Anreicherung von Treibhausgasen anerkannt. Das wichtigste Treibhausgas, Kohlendioxid (CO 2 ), kann von grünen Pflanzen durch Photosynthese als Kohlenstoff in Biomasse gebunden werden. Im Wald, als langfristige und sehr großflächige Landnutzungsform, wird eine besonders große Menge CO 2 zu Kohlenstoff umgewandelt und kann im Holz auch über lange Zeiträume festgelegt werden. Anhand der Ergebnisse bundesweiter Stichprobeninventuren der Wälder und der Waldböden wurden im Rahmen einer Studie die Kohlenstoffvorräte im gesamten sächsischen Wald für die Jahre 2002 und 2012 geschätzt. Mögliche mittelfristige Entwicklungsszenarien der Kohlenstoffpools werden verglichen. Die wichtigsten Ergebnisse werden in der Broschüre zusammengefasst. Schlussfolgerungen für die Bewirtschaftung des Waldes werden unter besonderer Berücksichtigung der Aspekte Holznutzung und Bewirtschaftungsrisiko formuliert. Redaktionsschluss: 04.09.2019

Die Schriftenreihe informiert über Forschungsergebnisse zur Entstehung und Transport von gelösten organischen Kohlenstoffverbindungen (DOC, dissolved organic carbon) im Einzugsgebiet der Talsperre Sosa. DOC entsteht in den Humusauflagen der Wälder, in degradierten Mooren und in mineralischen Böden. Es wird insbesondere bei Starkregen und während der Schneeschmelze ausgetragen. Der Eintrag in die Gewässer hängt ab von der Freisetzung des DOC, von der Fließverbindung des Bodenwassers und von Rückhalteprozessen im Boden. Hieraus ergeben sich mögliche Optionen zur Verminderung des DOC-Eintrags in Trinkwassertalsperren, da DOC hier erhebliche Probleme verursacht. Die Veröffentlichung richtet sich an Forschungseinrichtungen, Fach- und Vollzugsbehörden und interessierte Bürgerinnen und Bürger. Redaktionsschluss: 30.09.2023

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