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Bodenökologisches Praktikum Helmholz Zentrum für Umweltforschung - UFZ Wintersemester 2008 Stickstoffmineralisierung Department Bodenökologie AG Dr. habil. H. Schulz DC Sigrid Härtling TA Renate Rudloff Labor 264, 2. Etage, rechter Laborflügel. N-Kreislauf: Umsetzungsprozesse im Boden. - PowerPoint PPT Presentation
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SEITE 1
Bodenökologisches PraktikumHelmholz Zentrum für Umweltforschung - UFZWintersemester 2008
Stickstoffmineralisierung
Department BodenökologieAG Dr. habil. H. Schulz
DC Sigrid HärtlingTA Renate Rudloff
Labor 264, 2. Etage, rechter Laborflügel
SEITE 2
Pflanze N-Aufnahme mikrobielle N2-Fixierung N2
organisch Ammonium N2O gebundener N NH4
+
SOM Ammonifikation aerob anaerob NO NO
Nitrit Nitrit NO2
- NO2-
Nitrifikation Denitrifikation Nitrat NO3
-
N-Immobilisierung N-Auswaschung NO3
-
N-Kreislauf: Umsetzungsprozesse im Boden
SEITE 3
Vereinfachtes Schema zur Quantifizierung
der N-Mineralisierung im Boden
Norg. NH4+
NO3-
gasf. Verluste Ammonifikation Nitrifikation N-Immobilisierung
Netto N-Mineralisierung = Brutto N-Mineralisierung -
(N-Immobilisierung + gasf. Verluste﴿ rnetto = ΔNH4N/Δt + ΔNO3N/Δt
SEITE 4
Praktikumsaufgaben
- Analytische Bestimmung von Ammonium und Nitrat in 2 Humusauflagen (vor und nach Inkubation der Humusproben im Brutschrank)
- Bestimmung der Netto N-Mineralisierungsraten
- Protokollierung der Versuchsergebnisse und Diskussion der Daten unter Berücksichtigung bodenchemischer Parameter sowie dem atmosphärischen N-Eintrag
- Literaturseminar (Auswertung von wissenschaftlichen Publikationen zur N-Mineralisation)
SEITE 5
Literatur zu den theoretischen und praktischen Grundlagen der N-Mineralisierung
Scheffer / Schachtschabel (1998) Lehrbuch der Bodenkunde. Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart.
Fritsche, W. (1990): Mikrobiologie. UTB Jena.
Schlichting, E. Blume, H.P., Stahr K. (1995): Bodenkundliches Praktikum. Blackwell Wissenschafts-Verlag Berlin.
SEITE 6
Literaturseminar
1. Nitrogen Mineralization: challenges of a changing paradigm
J. P. Schimel and J. Bennett (2004), Ecology, 85, 591-602.
Auswertung:
- Kurzdarstellung des klassischen Modells- Welche Methoden zur Quantifizierung der N-Mineralisierung wurden entwickelt
und welche Grenzen ergeben sich bezüglich ihrer Aussagekraft zur Bewertung der
für Pflanzen verfügbaren N-Poole?- Beschreibung der neuen Modellvorstellungen unter Berücksichtigung von
Depolymerisation, Konkurrenz zwischen Mikroben und Pflanzen sowie Prozesse in
Mikrosites anhand der Fallbeispiele A bis D - Schlussfolgerungen
SEITE 7
Literaturseminar
2. In situ soil nitrogen mineralization in a Scots pine (Pinus sylvestris L.)
stand: effects of increased nitrogen input
L.S.Vestgarden, L.T. Selle and A.O. Stuanes (2003),
Forest Ecology and Management 176, 205-216
Auswertung:
- Methode zur Bestimmung der Netto N-Mineralisierung unter
Freilandbedingungen- Welchen Einfluss hat die N-Düngung auf die N-Mineralisation
(NH4+, NO3
-) im Humus- und Mineralhorizont?
- Wie verschieben sich die Verhältnisse der N-Mineralisation
zwischen den Horizonten und im Verlauf der Untersuchungsperiode (Dynamik)?
- Welchen Einfluß haben bodenchemische Parameter auf die N-Mineralisierung?
- Schlussfolgerungen mit Hypothesenüberprüfung
SEITE 8
Literaturseminar
3. Microbial nitrogen turnover in soils under different types of natural
forest
E. Hackl, G. Bachmann, S. Zechmeister-Boltenstern
Forest Ecology and Management, 188, 101-112.
Auswertung (nur Ergebnisse der N-Mineralisieung, keine Gas-Flüsse)
- Methode zur Bestimmung der N-Mineralisation- Welchen Einfluss haben Waldtyp bzw. Zusammensetzung der Vegetation
und aktuelle N-Poole auf die N-Mineralisation?- Abhängigkeit der N-Mineralisierung von bodenchemischen Parametern- Welche Differenzierungen in der N-Mineralisation wurden zwischen Laub-
und Nadelwäldern gefunden? - Schlussfolgerungen