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CO2-Emission und C-Umsatz im Boden des ARINUS-Standorts Schluchsee

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Trüby, P.

2000

Projektbericht - Abschlussbericht

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Beschreibung

In einem 50-jährigen Fichtenbestand des Südschwarzwaldes wurde die Bodenrespiration über einen Zeitraum von insgesamt 5 Jahren mittels Kammertechnik kontinuierlich gemessen. Die Messung der CO2-Konzentration erfolgte in 3-stündigen Zyklen mit einem Infrarot-Analysator (BINOS 100). Ziel war die Erstellung einer auf aktuellen Flüssen basierenden C-Bilanz. Zentraler Teil dabei war die experimentelle Quantifizierung der Wurzelrespiration. Diese wird zur indirekten Bestimmung des C-Eintrages benötigt. Das Experiment basierte auf dem Vergleich eines ungestörten, normal durchwurzelten Bodenausschnittes mit einem "wurzelfreien", bei dem die Wurzeln vollständig gekappt wurden.

Die CO2-Emission zeigt einen ausgeprägten, von der Boden-bzw. Lufttemperatur maßgeblich bestimmten Jahresgang mit einem Emissionsmaximum im Zeitraum August-September. Hier treten Emissionsspitzen bis 1000 mg CO2 / m²* h auf. Im Winter sinken die Werte auf ein Niveau <100 mg CO2 / m²* h ab. Der mittlere jährliche C-Austrag (1997/98) betrug 6.5 bzw. 5.8 t C /ha*a.

Die experimentell bestimmte Wurzelrespiration betrug im Jahresmittel etwa 30% der Gesamtemission. In den Sommermonaten waren die Anteile stets am größten. Die durch die Wurzelkappung zusätzlich erzeugte Wurzelnekromasse hat offenbar keinen erkennbaren Mineralisierungsschub ausgelöst. Die Wurzelinventur zeigte, daß die Nekromasse im Zeitraum von 5 Jahren nur um 1 t C /ha abgenommen hat, was einer maximalen jährlichen CO2-Freisetzung von 0.2 t C entspricht. Es ergaben sich somit keine Hinweise auf eine experimentell bedingte substantielle Verfälschung der Ergebnisse.

Die erstellte C-Bilanz des Bodens ist für beide Meßjahre (1997/98) negativ, was einen Humusvorratsabbau indiziert. Wegen der Verwendung von Schätzgrößen ist die Bilanz mit beträchtlichen Unschärfen behaftet. Die berechneten jährlichen Vorratsänderungen von 1.6 bzw. 1.5 t C / ha*a haben deshalb nur die Qualität einer Schätzung.

Als Ursachen für den verstärkten Humusabbau kommen erhöhte N-Einträge, die vorangegangene Bestandesumwandlung von Buche zu Fichte und nicht zuletzt eine an die Bestandesentwicklung gekoppelte Variation essentieller Ein- und Austragsgrößen in Betracht.