Description: Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1685: Ecosystem nutrition: forest strategies for limited phosphorus resources; Ökosystemernährung: Forststrategien zum Umgang mit limitierten Phosphor-Ressourcen, Die Entschlüsselung von P Quellen mittels Kombination von bottom up und top down Ansätzen zur Modellierung der P Aufnahme" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Bodenökologie.Die Bodenstruktur, das heißt die räumliche Anordnung verschiedener Bodenbestandteile, kontrolliert Größe und Form der Verbindungslinie zwischen P Sorptionsplätzen und den biologischen Akzeptoren bzw. Donatoren im Boden. Die Bildung von Bodenaggregaten kann bodenphysikalisch (Schrumpfen und Quellen) oder biologisch (Bioturbation, biogene Klebstoffe) induziert werden. Derzeit weiß man erst wenig darüber (1) welche Einflüsse die Bildung und die Eigenschaften von Aggregaten in Waldböden steuern, (2) welche Bedeutung die Aggregatbildung für die P-Verteilung im Aggregat hat und (3) welche Konsequenzen sich daraus für P-Verfügbarkeit und Mobilität ergeben. Unsere eigenen Voruntersuchungen deuten darauf hin, dass der Einschluss von P in Bodenaggregate die P Verfügbarkeit in Böden mit geringer biologischer Aktivität herabsetzt. Unser Ziel ist es Wechselwirkungen zwischen der P Ernährungsstrategie, der Aggregatbildung und der P-Verteilung im Aggregat zu untersuchen. Unsere Hypothese ist, dass Aggregat turnover, die P-Diffusion im Aggregat und der P Eintrag auf die Aggregatoberfläche die P Verteilung steuern. Aufgrund dieser Zusammenhänge erwarten wir die stärkste Anreicherung von P auf der Aggregatoberfläche auf Standorten mit mittlerer P-Verfügbarkeit.Um diese Hypothese zu prüfen, untersuchen wir Aggregateigenschaften, Aggregat turnover und die P-Verteilung im Aggregat auf den SPP Versuchsstandorten. Wir verwenden Mikrodialyse um P-Diffusion im Freiland messen zu können. Zusätzlich werden Perkolationsexperimente mit unterschiedlich stark gestörten Bodenaggregaten durchgeführt. Unser Projekt wird dazu beitragen, Standortbedingungen zu identifizieren unter denen die Bodenstruktur besonders wichtig ist für die P-Verfügbarkeit. Die Bedeutung ökologisch kontrollierter Bodenarchitektur für die P-Verfügbarkeit wird analysiert.
Types:
SupportProgram
Origins:
/Bund/UBA/UFORDAT
Tags:
Freiburg
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Phosphor
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Klebstoff
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Bodenkunde
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Bodenstruktur
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Waldboden
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Nicht erneuerbarer Rohstoff
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Mensch
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Nicht erneuerbare Ressource
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Waldschutz
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Biologische Aktivität
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Modellierung
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Rohstoffreserve
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Diffusion
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Ernährung
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Ökosystem
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Ressource
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Standortbedingung
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Umweltprogramm
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Region:
Baden-Württemberg
Bounding boxes:
9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Organisations
Time ranges:
2013-01-01 - 2025-06-05
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Focus Program SPP 1685: Ecosystem nutrition: forest strategies for limited phosphorus resources - Unraveling trees P sources based on the linkage of bottom up und top down approaches for P uptake modelling
Description: The soil architecture, that is the arrangement of the different components of the solid phase, controls the size and shape of P pathways between the binding sites and the biological P acceptors and donators, respectively. The formation of soil aggregates, defined here as clusters of soil particles, might be induced physically (swelling and shrinking) or biologically (with bioturbation and/or biogenic aggregate glues). Till now hardly anything is known about (1) the controls of aggregate formation and properties in forest soils (2) the relevance of aggregate formation for P-distribution within aggregates and (3) consequences for P availability and mobility. Our own preliminary experiments support that the occlusion of P within forest soil aggregates decreases P plant availability in mineral soils with low biological activity. Our aim is to analyse the interaction between P nutrition strategies, the formation and properties of soil aggregates and the P-distribution within aggregates. We hypothesise, that aggregate turnover, P-diffusion within aggregates and P-input control the distribution of P within aggregates, inducing the enrichment of P at the aggregate surface especially in soils of intermediate P availability. We will analyse the stability of natural soil aggregates, their size distribution, occluded organic matter and porosity and the distribution and speciation of P within the aggregates of the acid study sites. Aggregates will be provided differently: softly shaking the soil material, by sieving soil samples (less than 2 mm) in a field moist state as well as after ultrasonic dispersion. Microdialysis will be used to determine the rate of P-diffusion by on-site measurements. Furthermore, we will analyse and model the leaching of dissolved P from structured and ultrasound-dispersed soil columns. Data on microbial characteristics and root growth and turnover will help to identify controls on aggregate stability. Our project will help to identify site conditions where the aggregation is highly relevant for plant availability of P. Ecological controls of soil architecture will be identified and implications for P availability will be deduced.
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