Der Klimawandel und die damit einhergehenden Umweltver\u00c3\u00a4nderungen stellen eine gewaltige Bedrohung f\u00c3\u00bcr die derzeit vorherrschenden Waldbest\u00c3\u00a4nde dar, wobei im bundesweiten Vergleich die Mittelgebirgsregionen mit hohem Anteil an Fichten-Monokulturen, wie dem Harz, die h\u00c3\u00b6chsten forstlichen Sch\u00c3\u00a4den verzeichnen. Nach derzeitigem Stand sind etwa 75% der Fichten im Harz abgestorben mit teils drastischen Folgen f\u00c3\u00bcr die N\u00c3\u00a4hrstoffeintr\u00c3\u00a4ge und Trinkwasserqualit\u00c3\u00a4t in den Talsperren. F\u00c3\u00bcr die Harzregion werden deshalb verschiedene Szenarien der Wiederaufforstung von Schadfl\u00c3\u00a4chen diskutiert, z.B. Wiederaufforstung mit Nadelholz-Monokulturen, Wiederaufforstung durch Mischwald oder Selbst\u00c3\u00bcberlassung der abgestorbenen Waldfl\u00c3\u00a4chen mit anschlie\u00c3\u0178ender Sukzession. Dabei ist ungewiss, wie sich die Entwicklung neuer Waldgemeinschaften auf Bodenn\u00c3\u00a4hrstoffbilanzen und N\u00c3\u00a4hrstoffaustr\u00c3\u00a4ge auswirken. Abh\u00c3\u00a4ngig von den Flie\u00c3\u0178pfaden, die das Bodenwasser mit Grund- und Oberfl\u00c3\u00a4chenwasser verbinden, beeinflusst der Bodenn\u00c3\u00a4hrstoffhaushalt des Waldes auch die Qualit\u00c3\u00a4t wichtiger Wasserressourcen zur Trinkwassergewinnung. Das geplante Forschungsprojekt adressiert die Schnittstelle zwischen Waldentwicklung, Bodenn\u00c3\u00a4hrstoffdynamiken und Gew\u00c3\u00a4sserqualit\u00c3\u00a4t und besitzt somit gro\u00c3\u0178e Relevanz f\u00c3\u00bcr praktische Ma\u00c3\u0178nahmen zur Waldbewirtschaftung. Infolgedessen ist eine fundierte Vernetzung verschiedener Wissenschaftsbereiche am UFZ und anderer wissenschaftlicher Institute sowie Praxispartner in der Harzregion vorgesehen. Dabei ist besonders das Forstamt Oberharz des Landes Sachsen-Anhalt und der Talsperrenbetrieb Sachsen-Anhalt hervorzustellen. Zur Bestimmung der N\u00c3\u00a4hrstoffaustr\u00c3\u00a4ge unter verschiedenen Aufforstungsszenarien beinhaltet das Forschungsvorhaben einen individuen-basierten r\u00c3\u00a4umlich-expliziten Modellansatz mit Simulation der Waldentwicklung und Bodenn\u00c3\u00a4hrstoffdynamiken aufgeforsteter Waldgebiete. Im Zuge dessen soll das Waldwachstumsmodell FORMIND an drei Versuchsstandorten im Ostharz an das Bodenmodell Jena Soil Model gekoppelt werden. Das gekoppelte Modellsystem erlaubt dann die gleichzeitige Bewertung der Waldentwicklung und der\u00c2\u00a0Bodenn\u00c3\u00a4hrstoffdynamik. Die simulierten Modellergebnisse sollen mit Messdaten von allen Versuchsfl\u00c3\u00a4chen in Bezug auf die Bodenn\u00c3\u00a4hrstoffbilanzen validiert werden. Ein Ziel dieses Forschungsvorhabens besteht darin Szenarienanalysen f\u00c3\u00bcr verschiedene Klima- und Waldbewirtschaftungsszenarien durchzuf\u00c3\u00bchren. Mit diesen Szenarien sollen als Endprodukt des Projekts die Auswirkungen verschiedener Aufforstungsstrategien auf die Entwicklung von forstlicher Produktivit\u00c3\u00a4t, Bodenn\u00c3\u00a4hrstoffbilanzen und N\u00c3\u00a4hrstoffaustr\u00c3\u00a4gen durch oberirdischen und unterirdischen Abfluss (gel\u00c3\u00b6ste N und P Verbindungen sowie DOM) bis 2070 untersucht werden.\u00c2\u00a0<\/p>\n
Erste Ergebnisse des Promotionsvorhabens weisen darauf hin, dass die Waldkalamit\u00c3\u00a4ten von 2018 – 2023 haupts\u00c3\u00a4chlich zu einer kurzfristigen Erh\u00c3\u00b6hung der Stickstoffaustr\u00c3\u00a4ge f\u00c3\u00bchrte w\u00c3\u00a4hrend die Kohlenstoff- und Phosphoraustr\u00c3\u00a4ge kaum beeintr\u00c3\u00a4chtigt wurden. Entscheidende Prozesse waren hierbei der erh\u00c3\u00b6hte Streufall, die erh\u00c3\u00b6hte Net-Mineralisierung sowie die verringerte Pflanzenaufnahme in Kombination mit hoher Mobilit\u00c3\u00a4t des anorganischen Stickstoffs in der Bodenl\u00c3\u00b6sung. Im Gegensatz dazu wurden gel\u00c3\u00b6ster organischer Kohlenstoff und gel\u00c3\u00b6ster Phosphor durch Adsorptionsprozesse im Mineralboden zur\u00c3\u00bcckgehalten, wodurch es zu keiner Erh\u00c3\u00b6hung der Bodenl\u00c3\u00b6sungskonzentrationen und Austr\u00c3\u00a4ge kam. Durch die Simulation von verschiedenen Wiederaufforstungsszenarien konnte vor Allem die Pflanzenaufnahme und der Stickstoffbedarf des jeweiligen Waldbestands als entscheidender regulatorischer Faktor identifiziert werden, durch welchen die Stickstoffaustr\u00c3\u00a4ge deutlich verringert werden konnten. Waldfl\u00c3\u00a4chen mit schnell wachsenden Baumarten und hohem N\u00c3\u00a4hrstoffbedarf wiesen infolge dessen auch die geringsten Stickstoffaustr\u00c3\u00a4ge auf.\u00c2\u00a0Im r\u00c3\u00a4umlichen Vergleich zeigen die Ergebnisse, dass die Nitratkonzentrationen in der Bodenl\u00c3\u00b6sung bei den koniferendominierten Fichtenbest\u00c3\u00a4nden h\u00c3\u00b6her ausfielen als bei den laubwalddomierten Best\u00c3\u00a4nden oder Mischbest\u00c3\u00a4nden. Dies galt sowohl f\u00c3\u00bcr das Kalamit\u00c3\u00a4tsereignisvon 2021 – 2024 als auch f\u00c3\u00bcr die Wiederaufforstungsphase von 2025 – 2053 und konnte mit den allgemein h\u00c3\u00b6heren Mortalit\u00c3\u00a4tsraten der Fichtenbest\u00c3\u00a4nde im Vergleich zu anderen Best\u00c3\u00a4nden erkl\u00c3\u00a4rt werden. Im Gegensatz dazu zeigten die Konzentrationen des gel\u00c3\u00b6sten organischen Kohlenstoffs und gel\u00c3\u00b6sten Phosphors in der Bodenl\u00c3\u00b6sung keine Unterschiede zwischen den verschiedenen Waldtypen, jedoch waren die Versickerungsraten dieser Stoffe unter koniferendominierten Waldbest\u00c3\u00a4nden dennoch h\u00c3\u00b6her, da in der oberen Harzregion die Niedreschl\u00c3\u00a4ge und Versicherkungsraten von Wasser durch den Boden im Allgemeinen h\u00c3\u00b6her sind. Zusammenfassend waren die Nitratexporte der verschiedenen Waldbst\u00c3\u00a4nde in st\u00c3\u00a4rkerem Ma\u00c3\u0178e von Waldsch\u00c3\u00a4digungen betroffen als die Exporte des gel\u00c3\u00b6sten organischen Kohlenstoffs und gel\u00c3\u00b6sten Phosphors, welche st\u00c3\u00a4rker von der Bodenhydrologie kontrolliert wurden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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