Wurzelwachstum von Buchenkeimlingen auf saurem und gekalktem Boden

Wurzelwachstum von Buchenkeimlingen auf saurem und gekalktem Boden

Wurzelwachstum von Fichtensämlingen mit und ohne Al-Stress

Rost-Siebert 1985

Wurzelwachstum junger Fichten auf stark versauertem und wenig versauertem Boden

Foto: Murach, unveröffentlicht

Monomere Al-Spezies in Lösung in Abhängigkeit vom pH

Atmosphäre Vegetation

Output mit Sickerwasser

AdsorptionDesorption

Verwitterung

B

O

D

E

N

Festphase

Austausch-bares Al

Silikate+ Tonminerale

Hydroxide

Org. geb. Al

BodenlösungAl3+ u.a. Spezies

Al-Kreislauf in terrestrischen Ökosystemen

LösungFällung

(Lindsay and Walthall 1989)

Solubility control by various aluminium

oxides and hydroxides

(Berggren et al. 1998)

Beziehung zwischen pH und

pAl in verschiedenen

Böden

(Mulder and Stein 1994)

Zeitliche Entwicklung des IAP von Gibbsit in einem

Waldboden

Ionenaktivitätsprodukte von Gibbsite in der Bodenlösung eines Waldbestandes

Matzner et al. 1998

-10,0

-9,0

-8,0

-7,0

-6,0

-5,0

-4,0

0 200 400 600 800

total extractable Al [mmol kg-1]

pA

l3+

- 3

pH

A and Bhs horizons Waldstein

BwC horizons Waldstein

A and Bhs horizons Wülfersreuth

BwC horizons Wülfersreuth

(Matzner et al. 1998)

Aluminium3+ saturation of soil solution in relation

to soil extractable Al3+

Al- Sättigung (pAl3+- 3pH) der Bodenlösung in Relation zum Wasserfluss

(aus Matzner et al. 1998)

Soil depthcm

H2O-Flux

mm/14d

pAl3+-3pH

20 > 100 - 5.8

50 - 100 -6.6

< 10 -7.2

90 > 100 -7.6

50 - 100 -8.4

< 10 -8.8

Al-Freisetzung aus organischen Komplexen

R

RAl3+ + 2 H+ + SO4

2-

R

R+ Al3+ + SO4

2- + NO3-

+

NO3-

H

H

Al-Freisetzung aus organischen Komplexen

R Al3+ + H+ + NO3-

R + Al3+ + SO42- + NO3

-

2+

SO42-

H

(Berggren and Mulder 1995)

Konzeptionelles Modell der Al-Freisetzung in Waldböden

Zeitliche Entwicklung und Gradienten von Al in der Bodenlösung im Fichtelgebirge

Alewell et al. 2000Matzner et al. 2004

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

1992 1994 1996 1998 2000 2002

mg

l-1

Al Coulissenhieb 20 cm

Al Coulissenhieb 90 cm

Al Steinkreuz 60 cm

Al-Konzentration

Zeitliche Entwicklung und Gradienten von Ca/Al Verhältnissen in der Bodenlösung im Fichtelgebirge

Alewell et al. 2000

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

199219941996199820002002

mo

l mo

l -1

Ca/Al Steinkreuz 60 cm

Ca/Al Coulissenhieb 20 cm

Ca/Al Coulissenhieb 90 cm

Matzner et al. 2004

Al-Austräge mit dem Sickerwasser in europäischen Waldbeständen

N

0 500 1000 Kilometers

Al out1000

500

0

mmol m yc-2 -1

Dise et al. 2001

Al-Austräge mit dem Sickerwasser in Abhängigkeit von Nitrat und Sulfat- Austrägen

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

3 *

Al to

t alo

ut

[mm

ol c m

-2 y

-1 ]

0 100 200 300 400 500 600 700NO3

- out [mmolc m-2 y

-1 ]

catchmentplot

1:1

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

3 *

Al to

t alo

ut

[mm

ol c m

-2 y

-1 ]

0 100 200 300 400 500 600 700SO4

2- out [mmolc m

-2 y

-1 ]

catchmentplot

1:1

Dise et al. 2001

Al-Austräge mit dem Sickerwasser in Abhängigkeit von Nitrat und Sulfat-Austrägen

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

3 *

Al to

t alo

ut

[mm

ol c m

-2 y

-1 ]

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900(NO3

- + SO4

2- ) out [mmolc m-2 y

-1 ]

catchmentplot

Dise et al. 2001

Al-Austräge mit dem Sickerwasser in Abhängigkeit von N-gesamt und Sulfat- Einträgen

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

3 *

Al to

talo

ut

[ mm

ol c m

-2 y

-1 ]

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900(N + SO4

2- ) in [mmolc m-2 y

-1 ]

catchmentplot

Dise et al. 2001

Al-Austräge mit dem Sickerwasser in Abhängigkeit vom Boden pH

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

3 *

Al to

talo

ut

[ mm

ol c m

-2 y

-1 ]

3 4 5 6pH B

catchmentplot

Dise et al. 2001