Das Projekt "Interactions and regulation of N2 forming processes in the plant rhizosphere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universite de Neuchatel, Faculte des Sciences, Institut de Botanique, Laboratoire de Microbiologie durchgeführt. In this project we wish to investigate a so far neglected process in the terrestrial N-cycle: the anaerobic oxidation of ammonium ('anammox'), which has been shown in marine environments to contribute significantly to dinitrogen formation. We hypothesize that anoxic pockets in soil aggregates and the rhizosphere of plants represent suitable microenvironments where the anammox process may be active. With an interdisciplinary approach, combining methods from biogeochemistry and molecular microbial ecology, we aim at detecting and quantifying anammox in terrestrial environments. PCR based techniques will be applied for screening and identification of anammox bacteria in a wide range of habitats. The relative contribution of anammox and denitrification to N2 formation and the factors controlling the two processes and their interactions will be explored in microcosm experiments with 15N additions. The expected results will improve our understanding of N2 producing processes in soils and lead to a more complete picture of the terrestrial N-cycle.
Das Projekt "ERMAS II: Europaeische Flussufersysteme: die Rolle der natuerlichen Vielfalt fuer die Funktion von Flussufersystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universite de Neuchatel, Institut de Botanique, Lab. d'Ecologie Vegetale et de Phytosociologie durchgeführt. '- To evaluate the functional role of biodiversity (i.e. autogenic processes) in determining the sensitivity of river margin ecosystems to differences in environmental conditions (particularly temperature and hydrology). - To asses the variation in biodiversity in the riparian corridor in relation to (a) macroscale, (b) meso-scale, and (c) micro-scale environmental controls, as defined above. - To define spatial relationships between plant species distributions and biomass, and environmental factors: precipitation and temperature; sediment type, and landuse (disturbance regime); flood timing, flood frequency and duration. - To establish spatial relationships between plant and animal (invertebrate) diversity, at the patch scale. - To establish the influence of single species and mixed species litter on the decomposition process. - To assess the influence of litter derived from locally-common exotic species on the decomposition process (to investigate the significance for ecosystem functioning of replacing native species with exotics). - To assess the extent to which allogenic constraints (i.e. environmental conditions) control carbon and nitrogen cycling and availability, and therefore plant productivity and species richness in river margins. - To investigate the influence of autogenic factors, such as comptition between species, on river margin productivity via its influence on nitrogen uptake and cycling. - To establish the relationships between litter type and diversity, and invertebrate diversity. - To evaluate the functional role of invertebrate community diversity in litter decomposition within river margin ecosystems. Leading Questions: How does the sensitivity of river margin ecosystems to environmental change vary along climatic, disturbance and successional gradients? How is the sensitivity of river margin ecosystems influenced by species richness and composition?
Das Projekt "Streuzersetzung und Nährstofffreisetzung in Mischwäldern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Waldökologie durchgeführt. Als man im 19. Jahrhundert begann, Fichte (Picea abies) außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebietes in typischen Mischwaldgebieten aufzuforsten, wurden die unterschiedlichen Effekte von Buche (Fagus sylvatica) und Fichte auf den Waldboden diskutiert. Aufgrund der heute vielfach praktizierten naturnahen Forstwirtschaft denkt man vermehrt über eine Rückführung in gemischte Fichten/Buchenbestände nach, obwohl auch die Buche nicht immer die natürliche Baumart darstellt. Die versauernde Wirkung der Fichte ist zwar erwiesen, nicht jedoch deren negative Auswirkung auf das Baumwachstum. Aus diesem Grund soll die Annahme, dass Fichten/Buchenwälder eine bessere Alternative zu reinen Fichtenwäldern auf ehemaligen Laub-baumstandorten darstellen, kritisch überprüft werden, insbesondere da bodenchemische Prozesse in Mischbeständen aufgrund von Studien in reinen Buchen- oder Fichtenbeständen nicht vorher-gesagt werden können. Die Arbeitshypothesen lauten: i) die Streuzersetzung und Nährstofffreisetzung von Buchen- und Fichtenstreu ist abhängig von der Qualität der Streu und dem Standort, ii) die Netto-Mineralisationsraten von Kalzium, und Stickstoff (N) im Oberboden unterscheiden sich zwischen den Baumarten und iii) die Nährstoffspeicherung bzw. -freisetzung des Waldbestandes ist folglich abhängig von der Baumartenmischung, wobei nicht lineare Zusammenhänge zwischen dem Mischbestand und den betreffenden Reinbeständen prognostiziert werden. Das angestrebte Ziel ist es, (i) die Zersetzung von gemischter Fichten/Buchen-Streu anhand der Abbauraten in den Reinbeständen abzuschätzen, (ii) den Einfluss der Baumartenmischung auf ausgewählte N-Kreislaufparameter zu verstehen, und letztendlich die Frage zu beantworten, (iii) in welchem Ausmaß die Nährstoffspeicherung bzw. -freisetzung mittels waldbaulicher Maßnahmen (z.B., unterschiedliche Beimischung von Buche) zu beeinflussen ist. Diese Themen haben unmittelbare praktische Relevanz, beispielsweise, auf die Produktivität von Mischbeständen und deren Auswirkungen auf die Grundwasserqualität (z.B.: Nitrat).