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Böden als Quelle und Senke für CO2-Mechanismen und Regulation der Stabilisierung organischer Substanzen in Böden / SPP 1090

Soils as Source and Sink for CO2 Mechanisms and Regulation of Organic Matter Stabilisation in Soils

15.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Ziel des Schwerpunktprogramms ist es, die Stabilisierungsprozesse organischer Substanz in Böden aufzuklären und deren Regulation zu quantifizieren. Damit werden Grundlagen für die gezielte Beeinflussung des C-Haushalts von Böden durch Bewirtschaftung gelegt und die Prognosen zur Auswirkung von Umweltveränderungen verbessert. Die Arbeiten gliedern sich in die Teilaspekte (1) Stabilisierung durch strukturchemisch bedingte Eigenschaften, (2) Wechselwirkungen mit der Mineralphase, (3) Stabilisierung durch physikalische Trennung, (4) wird als Querschnittsthema der Umsatz in verschiedenen C-Pools und die Modellierung von Managementeffekten bearbeitet. Die Erforschung der stark miteinander verflochtenen Stabilisierungsmechanismen stellt den Kern des Schwerpunktprogramms dar. Durch die Zusammenführung der bisher getrennt bearbeiteten Ansätze wird ein Beitrag zur Klärung folgender Fragen geleistet: (a) Mechanismen der Stabilisierungsprozesse, (b) Quantifizierung der Stabilisierungsraten der organischen Substanz in Böden, (c)Manipulierbarkeit des C-Haushalts von Böden. Es sollen Bedingungen hinsichtlich Bewirtschaftung, Bodeneigenschaften und Umweltfaktoren definiert werden, unter denen Böden, differenziert nach Horizonten und pedogenetischen Eigenschaften, als C-Quelle oder -Senke fungieren. Damit werden langfristig Aussagen zum Einfluss verschiedener Landnutzungs- und Bewirtschaftungssysteme auf den C-Kreislauf ermöglicht.

The objective of the priority program is to elucidate the major stabilisation mechanisms of organic matter in soils and to delineate a quantitative understanding of SOM regulation. Thereby the fundamental knowledge necessary to manage the C budget in soils will be established. This will provide a basis to improve the predictive tools for a prognosis about the impact of environmental change and land management on SOM dynamics. Research tasks are focused on the following stabilisation mechanisms and their regulation: (1) SOM stabilisation due to structural properties (recalcitrance) (2) Interactions of SOM with the mineral phase (3) SOM stabilisation through physical separation (4) The turnover of different C pools and modelling of environmental and management effects. By combining work on the structural composition of SOM with work on SOM turnover (two approaches that have been studied very often independently), three major research areas will be tackled: (1) understanding mechanisms of SOM stabilisation, (2) quantification of stabilisation rates of SOM, (3) manipulation of C budget in soils. Conditions will be defined with respect to cultivation, soil properties, and environmental factors under which soils or individual soil horizons, depending on pedogenic properties, act as a C source or sink.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Ingrid Kögel-Knabner
Lehrstuhl für Bodenkunde der Technischen Universität München · 85350 Freising-Weihenstephan
Tel.: (08161) 71-3677 · Fax.: (08161) 71-4466
E-Mail: koegel@wzw.tum.de

Further Information: www.wzw.tum.de/bk/schwrdt/schwerpt.htm