Das Projekt "Erhebungen über den Aufbau und die Biomasse ... bezogen auf die Wälder in Indonesien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Waldwachstum und Forstliche Informatik, Professur für Forstliche Biometrie und Forstliche Systemanalyse durchgeführt. Kampar Peninsula is an excellent example of tropical peatland ecosystems, which is highly degraded, drained and converted into other land uses. This region represents 30 Prozent of peatland ecosystems in Indonesia, and the potential of carbon released from the forest region is huge. Thus, the Kampar Peninsula peatlands play important roles, both for Indonesia and South East Asia carbon cycle. This study aims: (1) to assess successional patterns and to forecast dominant trees species over tropical peatlands using individual based modeling. (2) to establish a standard method for peat domevolume predictions as the basis for below ground biomass estimation, applying remote sensing and spatial data analysis, and (3) to study the connections between biomass, peat characteristics and vegetation patterns for better understanding of the peatlands behavior. To achieve these objectives, we will apply multidisciplinary approach, namely individual based modeling (IBM) simulation, combining field data and remote sensing data for model parameterization. Additionally, remote sensing methods (i.e. polarimetry SAR and PolinSAR techniques) will be used to map the biomass and carbon stocks over the study area. The connections between biomass and carbon stocks, forest stand structure and parameters, peatland hydrology and land cover/land use map over the area may provide clear descriptions about the behaviorof tropical peatlands, which is relatively unknown. The study will also provide usefulinformation regarding carbon stocks and biomass abundance level that is required as a basis for carbon mechanism development of this particularly unique ecosystems.
Das Projekt "Teilprojekt G" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Humboldt-Universität zu Berlin, Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften, Lehr- und Forschungsstation Pflanzenbauwissenschaften durchgeführt. Pflanzen decken zwischen 10 und 80 Prozent ihres Nährstoff- und Wasserbedarfs aus dem Unterboden. Jedoch wird der Unterboden bisher in nachhaltigen Managementstrategien kaum berücksichtigt. Ziel dieses Projektes ist es, durch gezielte Bewirtschaftung des Unterbodens die Nährstoff- und Wasseraufnahme für Pflanzen zu optimieren und dadurch Erträge langfristig zu sichern bzw. nachhaltig zu steigern. Hierzu verringern wir die Eindringwiderstände in den Unterboden und stabilisieren seine Struktur und Wasserspeicherleistung durch kombinierten Anbau von tiefwurzelnden Vorfrüchten und technischer Einbringung von organischem Material. Im Teilprojekt G wird das Potenzial des standortgerechten Unterbodenmanagements für die Ertragsstabilisierung und/oder Ertragssteigerung in einem multi-stress Environment auf einem trockenen und nährstoffarmen Sandstandort untersucht. Es soll geklärt werden, wie Unterbodeneigenschaften und raum-zeitliche Ressourcenverfügbarkeit das Wurzelwachstum beeinflussen und wie effizient Investitionen der Pflanze in ihr Wurzelsystem für die oberirdische Biomasseproduktion genutzt werden. Zu diesen Fragestellungen werden langfristige Witterungsdaten hinsichtlich Zeitpunkt und Dauer von Trockenphasen zusammen mit Ergebnissen aus Dauerdüngungsversuchen analysiert und ein Feldversuch zur optimalen Verteilung der Unterbodenressourcen durchgeführt. Untersucht wird der Einfluss der Ressourcenverfügbarkeit auf das Verhältnis zwischen ober- und unterirdischer Biomasse, auf die Nährstoffaufnahme, Nährstoffeffizienz und Nährstoffverteilung in der Pflanze und auf den Ertrag und die Produktqualität.
Das Projekt "Verknüpfung von Cosmic Ray Neutron Sensing (CRNS) mit aktiven und passiven Fernerkundungsdaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Landschaftsarchitektur und Umweltplanung (ILaUP) durchgeführt. Direkte lokale Beobachtungen des Bodenfeuchtegehalts (BFG) mit in-situ Messgeräten sind derzeit aufgrund der hohen räuml. und zeitl. Variabilität nur eingeschränkt nutzbar. Fernerkundungsdaten können mit verschiedenen Methoden verwendet werden, um tägliche Daten mit einer groben räumlichen Auflösung zu liefern. Für viele regionale Anwendungen werden jedoch Produkte mit einer räumlichen Auflösung von ca. 10 bis 30 m benötigt. Der Kontrast zwischen dem punktuellen Charakter aktueller terrestrischer Bodenfeuchtemessungen und der Bodenauflösung von Satelliten, die zur Bestimmung der Bodenfeuchte eingesetzt werden, stellt eine große Herausforderung für die Kalibrierung und Validierung von Produkten aus Satellitenmissionen dar. CRNS eröffnet Chancen, dieses Defizit zu überwinden. Das Upscaling von CRNS-Daten ist jedoch schwierig, da die CRNS-Messung ein integriertes Signal über eine Grundfläche mit ca. 200m Radius ist. Zudem ist die Messung sehr anfällig für zusätzliche Wasserquellen speziell der ober- und unterirdischen Biomasse. Das Bodenfeuchtesignal muss daher von den Wasserquellen separiert werden. Unser wissenschaftliches Ziel ist es, die prozessbasierten Zusammenhänge zwischen dem aus CRNS abgeleiteten BFG und der oberflächenbasierten aber räumlich detaillierteren Berechnung des BFG mit verschiedenen Fernerkundungssensoren (thermisch, hyper-, multispektral, SAR und LiDAR) zu verstehen. Zu diesem Zweck werden Vegetationsparameter (texturelle, strukturelle, emissive und reflektierende) von verschiedenen aktiven und passiven Sensoren abgeleitet und auf ihre Eignung für die Ableitung des BFG in singulären und synergistischen Beobachtungen getestet. Dies wird entsprechend den räumlichen und zeitlichen Skalen der CRNS-Messungen, insbesondere in den Teilprojekten (TP) Großfl. CRNS-Netzwerk und Mobiles CRNS, umgesetzt. Die Abschätzung des BFG der Landbedeckung durch hochauflösende Fernerkundungsparameter wird zu einer besseren Korrekturfunktion des CRNS-Signals bei der Berechnung des BFG beitragen. Mit dem Modul wollen wir einen Schritt in Richtung einer großflächigen Übertragung von dem aus CRNS abgeleiteten BFG gehen. Dieses TP wird die Lücke zwischen verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen bei der Ableitung des BFG schließen. Für die Berechnung von Wasserquellen werden Vegetations- und oberflächennahe BFG-Daten für die TPs Großfl. CRNS-Netzwerk, Mobiles CRNS, Hydrogeodäsie und Vegetation zur Verfügung gestellt. CRNS-Messungen aus gemeinsamen Feldkampagnen werden zur Validierung von den aus Fernerkundungsdaten abgeleiteten Bodenfeuchteprodukten verwendet. Die TPs Hydrogeodäsie, Großfl. CRNS-Netzwerk und Mobiles CRNS werden die aus der Fernerkundung abgeleiteten räumlich hochaufgelösten Bodenfeuchtemuster nutzen, um die intergierten CRNS und GNSS-R Beobachtungen besser zu verstehen. Die TPs Hydrol. Modellierung und Grundwasserneubildung planen die Implementierung der abgeleiteten BFG-Karten in ihre Modelle.
Das Projekt "Growth and nutrition of Acacia mangium seedlings in a greenhouse experiment" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Arbeitsbereich für Weltforstwirtschaft und Institut für Weltforstwirtschaft des Friedrich-Löffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit durchgeführt. Objectives: The original forest extent in the savannas (lavrados, a type of vegetation similar to the cerrados) in Northern Brazil is unknown. Prolonged use of fire for hunting and cattle ranching has left behind heavily degraded areas. Natural forests are extremely fragmented and soils are strongly compacted. The privately initiated afforestation project of Ouro Verde Ltda has already established more than 10,000 ha Acacia mangium plantations. The objective of this project is to get more information on the autecology of Acacia mangium and to integrate them into rehabilitation programmes for degraded land. In a greenhouse experiment tree seedlings of two provenances are grownunder controlled conditions at different fertiliser levels and soil textures. Their response to these treatments is investigated by means growth parameters. Results: Investigation of the nutrient - especielly phosphorus - supply of the leaves; Investigation of the above and belowground biomass production (leaf, stem, root); Examination of the influence of water and nutrient supply as well as of soil texture on plant growth; Impacts of growth reaction on the plantation programme of other projects of the Institute.
Das Projekt "Potenziale von Agroforst- und Agri-PV-Systemen für die Maximierung von Humusaufbau und Kohlenstoffspeicherung auf landwirtschaftlichen Flächen ('HUMAX')" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. durchgeführt. Im Projekt HUMAX sollen verschiedene Maßnahmen zum Humusaufbau in unterschiedlichen Kombinationen auf Ackerflächen untersucht werden. Ein Alleinstellungsmerkmal des Projektes HUMAX ist es, dass diese Maßnahmen in Kombination mit Agri-Photovoltaik-Anlagen und Agroforstsystemen angewendet werden sollen. Ziel ist es, mögliche Synergien der Maßnahmen zu identifizieren und kombinierte Anwendungsoptionen aufzuzeigen. Das innovative Potenzial des Projektes HUMAX liegt darin, dass etablierte Maßnahmen des Humusaufbaus (Zwischenfrüchte, Winterbegrünung, Untersaaten, Kompostapplikation, u.a.) mit vielversprechenden Maßnahmen wie Pflanzenkohle, u.a. kombiniert und getestet werden sollen. Die Verbindung mit Agroforstsystemen eröffnet dabei, neben dem Humusaufbau, weitere Potenziale als Kohlenstoffsenke, da die Bäume und Sträucher Kohlenstoff in der ober- und unterirdischen Biomasse speichern und darüber hinaus noch ein großes Substitutionspotenzial durch die Holzprodukte und das beim Management der Gehölze anfallende Material mit sich bringen. Dieses soll genau quantifiziert werden um auf diese Weise nicht nur Aussagen über die gesamte Kohlenstoffspeicherung im Boden und der Biomasse treffen zu können, sondern auch die Substitutionseffekte und Biomassepotentiale für die Pflanzenkohleproduktion durch Pyrolyse quantifizieren zu können. Durch die Kombinationen der verschiedenen humusaufbauenden Maßnahmen sollen Wege gefunden werden, den Humusaufbau und damit die Kohlenstoffbindung, d.h. die Funktion des Bodens als C-Senke zu maximieren. Darauf aufbauend soll ein modulares System entwickelt werden, das es Landwirt*innen erlaubt, die für ihre Rahmenbedingungen bestmögliche Maßnahmenkombination für ein gezieltes Kohlenstoff- und Humusmanagement und für die Energieerzeugung mittels Agri-Photovoltaik in ihrem Betrieb zusammenzustellen.
Das Projekt "Carbon in the rhizosphere: Activity and interaction of fine roots and soil fauna as a function of forest disturbance intensity and plant and soil animal diversity" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Institut für Zoologie, Anthropologie und Entwicklungsbiologie, Abteilung Ökologie durchgeführt. Teilprojekt C4 im Sonderforschungsbereich 552 der DFG 'Stability of Rainforest Margins' (DFG 2003-2006) (Sonja Migge, Matthias Schaefer, Christoph Leuschner) Tropische Bergwälder sind wichtige Speicher für Kohlenstoff. Die C-Vorräte und -umsätze in ober- und unterirdischer Biomasse und im Boden sind im Vergleich zu anderen Ökosystemtypen der Erde hoch. Bis heute ist allerdings nicht abschließend geklärt, ob diese Wälder in der Bilanz Senken oder - mindestens zeitweise und/oder unter Einfluss von Störung - Quellen von Kohlenstoff sind. Schlüsselprozesse des C-Umsatzes sind dabei die Produktion und der Umsatz von Wurzelbiomasse, die Zersetzung von toter organischer Substanz und deren Steuerung durch Bodenfauna und Bodenmikroflora. Für den Randbereich des Lore Lindu Nationalparkes (Indonesien) sind Gradienten zunehmender Störungsintensität vom Naturwald zum weitgehend degradierten Wald mit Nutzung als Agroforst-(Kakao-)System typisch. Entlang dieses Störungsgradienten ändern sich das Mikroklima, die Dynamik des Wasser- und Kohlenstoffhaushaltes, die Vorräte an toter organischer Substanz im Boden, die Qualität und Quantität der Pflanzenstreu und die Diversität von Flora und Fauna. Eine zentrale Hypothese ist, dass die Störung des Waldes einen deutlichen Einfluss auf die Speicherung und den Turnover von Kohlenstoff und seine Kontrolle durch Biota in den unterirdischen Kompartimenten des Bergwaldes hat. Um diese Hypothese zu prüfen, werden in einem Gemeinschaftsvorhaben von Pflanzen- und Tierökologen (1) eine Inventur von Kohlenstoff und Nährstoffen im Boden und (2) der Feinwurzelbiomasse und ihrer vertikalen Verteilung durchgeführt, (3) Produktion und Umsatz (Mortalität) der Feinwurzeln quantifiziert und (4) die Produktion an oberirdischem wie auch unterirdischem (Feinwurzeln) Streufall bestimmt. (5) Die Zersetzung von oberirdischer Streu in Netzbeuteln (mit reiner Streu und Mischstreu) und die unterirdische Zersetzung von toter Wurzelmasse werden quantifiziert, und (6) die Diversität, Biomasse und Abundanz von Bodenmikroarthropoden, Regenwürmern, Tausendfüßern und Asseln bestimmt. Nahrungswahlexperimente und stabile Isotope in Mikrokosmen sollen schließlich Informationen über die funktionale Rolle von Bodenmikroorganismen, Nematoden und der genannten Tiergruppen im Kohlenstofftransfer zwischen Streu und Biota in den unterschiedlichen Systemen liefern.
Das Projekt "Potenziale von Agroforst- und Agri-PV-Systemen für die Maximierung von Humusaufbau und Kohlenstoffspeicherung auf landwirtschaftlichen Flächen ('HUMAX')" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Im Projekt HUMAX sollen verschiedene Maßnahmen zum Humusaufbau in unterschiedlichen Kombinationen auf Ackerflächen untersucht werden. Ein Alleinstellungsmerkmal des Projektes HUMAX ist es, dass diese Maßnahmen in Kombination mit Agri-Photovoltaik-Anlagen und Agroforstsystemen angewendet werden sollen. Ziel ist es, mögliche Synergien der Maßnahmen zu identifizieren und kombinierte Anwendungsoptionen aufzuzeigen. Das innovative Potenzial des Projektes HUMAX liegt darin, dass etablierte Maßnahmen des Humusaufbaus (Zwischenfrüchte, Winterbegrünung, Untersaaten, Kompostapplikation, u.a.) mit vielversprechenden Maßnahmen wie Pflanzenkohle, u.a. kombiniert und getestet werden sollen. Die Verbindung mit Agroforstsystemen eröffnet dabei, neben dem Humusaufbau, weitere Potenziale als Kohlenstoffsenke, da die Bäume und Sträucher Kohlenstoff in der ober- und unterirdischen Biomasse speichern und darüber hinaus noch ein großes Substitutionspotenzial durch die Holzprodukte und das beim Management der Gehölze anfallende Material mit sich bringen. Dieses soll genau quantifiziert werden um auf diese Weise nicht nur Aussagen über die gesamte Kohlenstoffspeicherung im Boden und der Biomasse treffen zu können, sondern auch die Substitutionseffekte und Biomassepotentiale für die Pflanzenkohleproduktion durch Pyrolyse quantifizieren zu können. Durch die Kombinationen der verschiedenen humusaufbauenden Maßnahmen sollen Wege gefunden werden, den Humusaufbau und damit die Kohlenstoffbindung, d.h. die Funktion des Bodens als C-Senke zu maximieren. Darauf aufbauend soll ein modulares System entwickelt werden, das es Landwirt*innen erlaubt, die für ihre Rahmenbedingungen bestmögliche Maßnahmenkombination für ein gezieltes Kohlenstoff- und Humusmanagement und für die Energieerzeugung mittels Agri-Photovoltaik in ihrem Betrieb zusammenzustellen.
Das Projekt "Potenziale von Agroforst- und Agri-PV-Systemen für die Maximierung von Humusaufbau und Kohlenstoffspeicherung auf landwirtschaftlichen Flächen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Institut für Forstwissenschaften, Professur für Waldwachstum und Dendroökologie durchgeführt. Im Projekt HUMAX sollen verschiedene Maßnahmen zum Humusaufbau in unterschiedlichen Kombinationen auf Ackerflächen untersucht werden. Ein Alleinstellungsmerkmal des Projektes HUMAX ist es, dass diese Maßnahmen in Kombination mit Agri-Photovoltaik-Anlagen und Agroforstsystemen angewendet werden sollen. Ziel ist es, mögliche Synergien der Maßnahmen zu identifizieren und kombinierte Anwendungsoptionen aufzuzeigen. Das innovative Potenzial des Projektes HUMAX liegt darin, dass etablierte Maßnahmen des Humusaufbaus (Zwischenfrüchte, Winterbegrünung, Untersaaten, Kompostapplikation, u.a.) mit vielversprechenden Maßnahmen wie Pflanzenkohle, u.a. kombiniert und getestet werden sollen. Die Verbindung mit Agroforstsystemen eröffnet dabei, neben dem Humusaufbau, weitere Potenziale als Kohlenstoffsenke, da die Bäume und Sträucher Kohlenstoff in der ober- und unterirdischen Biomasse speichern und darüber hinaus noch ein großes Substitutionspotenzial durch die Holzprodukte und das beim Management der Gehölze anfallende Material mit sich bringen. Dieses soll genau quantifiziert werden um auf diese Weise nicht nur Aussagen über die gesamte Kohlenstoffspeicherung im Boden und der Biomasse treffen zu können, sondern auch die Substitutionseffekte und Biomassepotentiale für die Pflanzenkohleproduktion durch Pyrolyse quantifizieren zu können. Durch die Kombinationen der verschiedenen humusaufbauenden Maßnahmen sollen Wege gefunden werden, den Humusaufbau und damit die Kohlenstoffbindung, d.h. die Funktion des Bodens als C-Senke zu maximieren. Darauf aufbauend soll ein modulares System entwickelt werden, das es Landwirt*innen erlaubt, die für ihre Rahmenbedingungen bestmögliche Maßnahmenkombination für ein gezieltes Kohlenstoff- und Humusmanagement und für die Energieerzeugung mittels Agri-Photovoltaik in ihrem Betrieb zusammenzustellen.
Das Projekt "Potenziale von Agroforst- und Agri-PV-Systemen für die Maximierung von Humusaufbau und Kohlenstoffspeicherung auf landwirtschaftlichen Flächen ('HUMAX')" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Offenburg - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Medien, Institut für nachhaltige Energiesysteme durchgeführt. Im Projekt HUMAX sollen verschiedene Maßnahmen zum Humusaufbau in unterschiedlichen Kombinationen auf Ackerflächen untersucht werden. Ein Alleinstellungsmerkmal des Projektes HUMAX ist es, dass diese Maßnahmen in Kombination mit Agri-Photovoltaik-Anlagen und Agroforstsystemen angewendet werden sollen. Ziel ist es, mögliche Synergien der Maßnahmen zu identifizieren und kombinierte Anwendungsoptionen aufzuzeigen. Das innovative Potenzial des Projektes HUMAX liegt darin, dass etablierte Maßnahmen des Humusaufbaus (Zwischenfrüchte, Winterbegrünung, Untersaaten, Kompostapplikation, u.a.) mit vielversprechenden Maßnahmen wie Pflanzenkohle, u.a. kombiniert und getestet werden sollen. Die Verbindung mit Agroforstsystemen eröffnet dabei, neben dem Humusaufbau, weitere Potenziale als Kohlenstoffsenke, da die Bäume und Sträucher Kohlenstoff in der ober- und unterirdischen Biomasse speichern und darüber hinaus noch ein großes Substitutionspotenzial durch die Holzprodukte und das beim Management der Gehölze anfallende Material mit sich bringen. Dieses soll genau quantifiziert werden um auf diese Weise nicht nur Aussagen über die gesamte Kohlenstoffspeicherung im Boden und der Biomasse treffen zu können, sondern auch die Substitutionseffekte und Biomassepotentiale für die Pflanzenkohleproduktion durch Pyrolyse quantifizieren zu können. Durch die Kombinationen der verschiedenen humusaufbauenden Maßnahmen sollen Wege gefunden werden, den Humusaufbau und damit die Kohlenstoffbindung, d.h. die Funktion des Bodens als C-Senke zu maximieren. Darauf aufbauend soll ein modulares System entwickelt werden, das es Landwirt*innen erlaubt, die für ihre Rahmenbedingungen bestmögliche Maßnahmenkombination für ein gezieltes Kohlenstoff- und Humusmanagement und für die Energieerzeugung mittels Agri-Photovoltaik in ihrem Betrieb zusammenzustellen.
Das Projekt "Potenziale von Agroforst- und Agri-PV-Systemen für die Maximierung von Humusaufbau und Kohlenstoffspeicherung auf landwirtschaftlichen Flächen ('HUMAX')" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Institut für Forstwissenschaften, Professur für Waldwachstum und Dendroökologie durchgeführt. Im Projekt HUMAX sollen verschiedene Maßnahmen zum Humusaufbau in unterschiedlichen Kombinationen auf Ackerflächen untersucht werden. Ein Alleinstellungsmerkmal des Projektes HUMAX ist es, dass diese Maßnahmen in Kombination mit Agri-Photovoltaik-Anlagen und Agroforstsystemen angewendet werden sollen. Ziel ist es, mögliche Synergien der Maßnahmen zu identifizieren und kombinierte Anwendungsoptionen aufzuzeigen. Das innovative Potenzial des Projektes HUMAX liegt darin, dass etablierte Maßnahmen des Humusaufbaus (Zwischenfrüchte, Winterbegrünung, Untersaaten, Kompostapplikation, u.a.) mit vielversprechenden Maßnahmen wie Pflanzenkohle, u.a. kombiniert und getestet werden sollen. Die Verbindung mit Agroforstsystemen eröffnet dabei, neben dem Humusaufbau, weitere Potenziale als Kohlenstoffsenke, da die Bäume und Sträucher Kohlenstoff in der ober- und unterirdischen Biomasse speichern und darüber hinaus noch ein großes Substitutionspotenzial durch die Holzprodukte und das beim Management der Gehölze anfallende Material mit sich bringen. Dieses soll genau quantifiziert werden um auf diese Weise nicht nur Aussagen über die gesamte Kohlenstoffspeicherung im Boden und der Biomasse treffen zu können, sondern auch die Substitutionseffekte und Biomassepotentiale für die Pflanzenkohleproduktion durch Pyrolyse quantifizieren zu können. Durch die Kombinationen der verschiedenen humusaufbauenden Maßnahmen sollen Wege gefunden werden, den Humusaufbau und damit die Kohlenstoffbindung, d.h. die Funktion des Bodens als C-Senke zu maximieren. Darauf aufbauend soll ein modulares System entwickelt werden, das es Landwirt*innen erlaubt, die für ihre Rahmenbedingungen bestmögliche Maßnahmenkombination für ein gezieltes Kohlenstoff- und Humusmanagement und für die Energieerzeugung mittels Agri-Photovoltaik in ihrem Betrieb zusammenzustellen.