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Wasser- und Stoffhaushaltsdynamik einer Eichenchronosequenz auf stark kohle- und schwefelhaltigen Kippsubstraten des Braunkohlebergbaus der Niederlausitz (Teilprojekt 4)

  • Dirk Knoche
  • Arndt Embacher
  • Joachim Katzur

Zusammenfassung

In einer Chronosequenzstudie wurde die Entwicklung des Wasser- und Stoffhaushalts von Eichenökosystemen (3, 26, 37 Jahre) auf aschemeliorierten, stark schwefel-und kohlehaltigen Kippsubstraten des Braunkohlebergbaus beschrieben.

Mit zunehmendem Alter reduzierte sich die Tiefensickerung drastisch und fiel deutlich unter das Wasserdargebot landwirtschaftlich genutzter Flächen und vegetationsfreier Offenlandstandorte der Bergbaufolgelandschaft ab. Sie betrug auf den älteren Chronosequenzstandorten lediglich ca. 10 % des Freilandniederschlags, hingegen am jüngsten Standort rund 50 %. Mit 300 — 400 mm a−1 stellte die Evapotranspiration auf allen Flächen die Hauptverlustgröße der Wasserbilanz dar.

Die Ökosysteme befanden sich nach bis zu 37-jähriger Entwicklungszeit bezüglich ihres Stoffhaushalts noch nicht im Gleichgewichtszustand. Zwar reduzierten sich infolge abnehmender Stoffkonzentrationen und rückläufiger Tiefensickerung die Stoffaustragsraten um Größenordnungen (Al: 54 auf < 2 kmol ha−1 a−1, Fe: 21 auf < 0,1 kmol ha−1 a−1, SO4-S: 135 auf < 6 kmol ha−1 a−1), mit Ausnahme von NH4-N, NO3-N, PO4-P und K blieb jedoch die Ökosystemare Flüssebilanz negativ (Austrag > Eintrag).

Die Stoffhaushaltscharakteristik der Systeme wurde entscheidend durch substratinduzierte Prozesse wie Säurefreisetzung aus Eisensulfidoxidation, Primärmineralverwitterung und Verlagerung sekundär gebildeter Salzphasen gesteuert. Infolgedessen unterschieden sich die Stoffflüsse des Bodens grundlegend von den Verhältnissen gewachsener Standorte bzw. pyritfreier Kippsubstrate.

Auf den beiden älteren Chronosequenzflächen dominierte bei N, P, Mg und K der interne Umsatz die Stoffflüsse, was die Etablierung biologisch gesteuerter Stoffkreisläufe belegte. Im Gegensatz hierzu waren Al, Fe und S trotz der im sauren Unterboden stark erhöhten Konzentrationen in nur geringem Maß in den Ökosystemaren Stoffkreislauf eingebunden.

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Publikationsliste und Literatur

Eigene Publikationen

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Copyright information

© B. G. Teubner Stuttgart · Leipzig · Wiesbaden 2000

Authors and Affiliations

  • Dirk Knoche
  • Arndt Embacher
  • Joachim Katzur

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