dc.contributor.advisor | Corre, Marife Dr. | de |
dc.contributor.author | Köhler, Birgit | de |
dc.date.accessioned | 2010-01-15T12:11:00Z | de |
dc.date.accessioned | 2013-01-18T10:59:49Z | de |
dc.date.available | 2013-01-30T23:51:27Z | de |
dc.date.issued | 2010-01-15 | de |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B67E-B | de |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-2335 | |
dc.description.abstract | Die atmosphärische Stickstoff (N)-Deposition steigt
in den Tropen rasant an, was vor allem auf die
zunehmende Verwendung industrieller N-Dünger, das
Verbrennen von fossilen Ressourcen und Biomasse sowie
den Anbau N-fixierender Pflanzen zurückzuführen ist.
Die Auswirkungen dessen auf die Emissionen
klimarelevanter Spurengase von Waldböden sind bislang
jedoch nur unzureichend erforscht. Zu diesem Zweck
wurden Versuchsflächen eines Berg- und eines
Tieflandwaldes in Panama durch mehrjährige
experimentelle N-Zugaben in einen N-angereicherten
Zustand versetzt. Im Vergleich der ungedüngten
Kontrollflächen wurde festgestellt, dass die Stickoxid-
und CO2-Emissionen der Böden des
Tieflandwaldes, welcher nicht N-limitiert war, höher
waren als die der Böden des N-limitierten Bergwaldes.
Diese Kontrollemissionen wurden mit jenen nach
1-3-jähriger N-Zugabe im Bergwald, sowie nach 1- und
9-11-jähriger N-Zugabe im Tieflandwald verglichen.Im Bergwald bewirkten die ersten N-Zugaben einen
sofortigen und starken Anstieg der
Stickoxid-Emissionen, die von einer erheblichen
Erhöhung der Nitrifikationsaktivität in der organischen
Auflage begleitet waren. Während der Wachstumsperiode
des 2. und 3. Versuchsjahres wurde eine verminderte
Bodenatmung (CO2-Emission) beobachtet,
welche zeitgleich mit einem erhöhten Stammwachstum
auftrat. Im Tieflandwald verursachten die ersten
N-Zugaben nur allmähliche und geringe Erhöhungen der
Stickoxid-Emissionen, während die Emissionen aus den
langjährigen Versuchsflächen erheblich erhöht waren. Im
Gegensatz zu den Kontrollflächen korrelierte das
Verhältnis aus N2O/NO-Emissionen in den
N-Zugabeflächen positiv mit dem wassergefüllten
Porenvolumen. In diesen Tieflandböden, welche durch
eine hohe Nährstoffnachlieferung und Pufferkapazität
charakterisiert sind, hat der langjährige N-Eintrag zu
einer Erniedrigung von pH-Wert und Basensättigung sowie
einer Erhöhung des Aluminiumgehaltes geführt. Dennoch
unterschied sich die Bodenatmung zwischen den
Kontrollflächen und den 9-11-jährigen N-Zugabeflächen
nicht.Die "Boden-CO2Profilmethode", mit welcher
mittels Diffusionsmodellierung tiefenspezifische
CO2 Produktionsraten aus gemessenen
Konzentrationsprofilen berechnet werden, erzeugte
inkonsistente Ergebnisse für den Tieflandstandort. Die
Berechnungen beruhen auf den Annahmen, dass im Boden
einzig Gasdiffusion ein relevanter Transportpfad ist,
und dass die CO2 Konzentrationen in Gas- und
Wasserphase im Fließgleichgewicht sind. Durch eine
inverse Modellanalyse wurde nachgewiesen, dass diese
Annahmen für gut strukturierte Böden mit hohem
Wassergehalt nicht erfüllt sind. Unter diesen
Gegebenheiten entstehen durch die unterschiedlichen
Diffusionsgeschwindigkeiten in den Inter- und
Intra-Aggregatporen dauerhafte
CO2-Gradienten. Diese treiben
Austauschflüsse durch wassergefüllte Poren an, welche
in der Gleichgewichts-CO2-Massenbilanz nicht
vernachlässigt werden dürfen. | de |
dc.format.mimetype | application/pdf | de |
dc.language.iso | eng | de |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/2.0/de/ | de |
dc.title | Soil nitrogen oxide and carbon dioxide emissions from a tropical lowland and montane forest exposed to elevated nitrogen input | de |
dc.type | doctoralThesis | de |
dc.title.translated | Auswirkungen erhöhter Stickstoffzufuhr auf die Stickoxid- und Kohlenstoffdioxid-Emissionen von Waldböden im tropischen Tief- und Bergland | de |
dc.contributor.referee | Corre, Marife Dr. | de |
dc.date.examination | 2009-02-18 | de |
dc.subject.dnb | 500 Naturwissenschaften allgemein | de |
dc.description.abstracteng | Atmospheric nitrogen (N) deposition is rapidly
increasing in tropical regions, mainly due to enhanced
agricultural use of N fertilizer, combustion of fossil
fuels, biomass burning and cultivation of N-fixing
plants. To date, the effects on forest soil emissions
of climate relevant trace gases are poorly
investigated. In this study, long-term N-addition
experiments were used to achieve N-enriched conditions
in old-growth montane and lowland forests in the
Republic of Panama. Soil N-oxide and CO2
fluxes from the lowland control forest, which was not
N-limited, were larger than from the N-limited montane
control forest. These fluxes were compared to those
measured after 1-3-years of N addition in the montane
forest, and after 1-year as well as 9-11-years of N
addition in the lowland forest.In the montane forest, first-time N additions caused
rapid increases in soil N-oxide fluxes, accompanied by
a substantial increase of the nitrification activity in
the organic layer. N addition reduced the soil
CO2 efflux during the high stem-growth
period of the 2-3-year N-addition plots where stem
diameter growth was promoted. In the seasonal lowland
forest, first-time N additions caused only gradual and
slight increases in soil N-oxide fluxes while those
from the 9-10-year N-addition plots were substantially
elevated. The ratio of soil N2O/NO fluxes
was positively correlated with the water-filled pore
space in the N-addition plots but not in the control
plots. Despite an N-induced decrease in soil pH and
base saturation, accompanied by an increasing aluminum
content, soil CO2 efflux did not differ
between the 9-11-year N-addition and control plots from
these soils with high nutrient-supplying and buffering
capacity.The 'soil-CO2 profile method' to
calculate soil CO2 production from measured
concentration profiles gave inconsistent results for
the studied lowland site. An inverse model analysis
revealed that the assumptions of the
soil-CO2 profile method, i.e. that gaseous
diffusion is the only relevant transport pathway and
that CO2 is in steady state in gas and water
phase, are not valid in well-structured soils with high
water content. Under these conditions, the different
diffusivities in inter- vs. intra-aggregate pores
create permanent CO2 gradients. These drive
exchange fluxes across water-filled pores that must be
considered in the CO2 mass balance
setup. | de |
dc.contributor.coReferee | Zehe, Erwin Prof. Dr. | de |
dc.subject.topic | Mathematics and Computer Science | de |
dc.subject.ger | Stickstoff | de |
dc.subject.ger | Spurengase | de |
dc.subject.ger | tropischer Wald | de |
dc.subject.ger | Boden | de |
dc.subject.ger | Kohlenstoffdioxid | de |
dc.subject.ger | Stickoxide | de |
dc.subject.ger | Düngung | de |
dc.subject.ger | Diffusion | de |
dc.subject.ger | Modell | de |
dc.subject.ger | Deposition | de |
dc.subject.ger | Klimawandel | de |
dc.subject.eng | nitrogen | de |
dc.subject.eng | trace gases | de |
dc.subject.eng | tropical forest | de |
dc.subject.eng | soil | de |
dc.subject.eng | carbon dioxide | de |
dc.subject.eng | nitrogen oxides | de |
dc.subject.eng | fertilization | de |
dc.subject.eng | diffusion | de |
dc.subject.eng | model | de |
dc.subject.eng | deposition | de |
dc.subject.eng | climate change | de |
dc.subject.bk | 43.47 | de |
dc.subject.bk | 38.82 | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-2344-5 | de |
dc.identifier.purl | webdoc-2344 | de |
dc.affiliation.institute | Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie | de |
dc.subject.gokfull | TWD 000: Künstliche Klimabeeinflussung und Klimaveränderung | de |
dc.subject.gokfull | TVA 210: Chemische Zusammensetzung der Atmosphäre {Meteorologie} | de |
dc.identifier.ppn | 618943951 | de |