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Environmental impacts on forest ecosystems

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Forest Development

Abstract

In the mountainous region of a low mountain range (Soiling hills) an ecosystem manipulation experiment with roof constructions underneath the canopy of a 60 yearold Norway spruce stand is run since 1991. The experimental design of this ten-years lasting experiment is presented. The responses to artificially prepared, “pre-industrial” throughfall and to extended summer droughts with intensive rewetting are investigated in two parallel roof experiments and evaluated against a roof control and an ambient control plot. Hypotheses derived from forest ecosystem monitoring can thus be directly tested using this “laboratory in the field”. The aim of this interdisciplinary experiment is to examine the long-term effects of a changed nutrient- and water-supply caused by a manipulated input. The results in terms of growth, vitality and nutrient conditions are presented in the following articles.

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References

  • Alphei J, Bonkowski M, Koch M, Schauermann J (1993) Reaktionen von Mikroflora und Tieren des Bodens auf experimentelle Manipulationen des Niederschlagswassers eines Fichtenforstes. Forstarchiv 64:194–201

    Google Scholar 

  • Blanck K, Lamersdorf N, Bredemeier M (1993) Bodenchemie und Stoffhaushalt auf den Dachflächen im Solling. Forstarchiv 64:164–172

    Google Scholar 

  • Bredemeier M (1995) Experimental manipulations of the water and nutrient cycles in forest ecosystems (patch-scale roof experiments: EXMAN). Agr. Forest Meteorol. 73:307–320

    Article  Google Scholar 

  • Bredemeier M, Blanck K, Dohrenbusch A, Lamersdorf N, Meyer AC, Murach D, Parth A, Xu YJ (1998) The Solling roof project - site characteristics, experiments and results. Forest Ecology and Management 101:281–293

    Article  Google Scholar 

  • Bredemeier M, Lamersdorf N, Murach D, Dohrenbusch A, Alphei J (1999) Das Dach-Projekt Solling - Gesamtwertung des Ergebnisstandes. AFZ/Der Wald 54:70–71

    Google Scholar 

  • Dohrenbusch A (1996) Das Dachprojekt - Ein Versuch, die Auswirkungen und Wirkungsmechanismen von Umweltveränderungen auf Waldökosysteme zu verstehen. Tagungsbericht der Jahrestagung des Deutschen Verbandes Forstlicher Forschungsanstalten/Sektion Waldbau, Schopfheim-Wiechs, 17.-19. September 1996:21–29

    Google Scholar 

  • Dohrenbusch A, Jaehne S, Meyer AC (1999) Reaktionen eines Fichtenaltbestandes auf ein verändertes Wasser- und Nährstoffangebot. AFZ/Der Wald 54:60–62

    Google Scholar 

  • Ellenberg H, Mayer R, Schauermann J (1986) Ökosystemforschung • Ergebnisse des Solling-Projekts. Ulmer, Stuttgart

    Google Scholar 

  • Gravenhorst G, Szarejko Z (1990) Das Klima des Sollings (in: Exkursionsführer Solling - Oktober 1990). Ber Forschungszentrum Waldökosysteme, Göttingen, Reihe B, Bd 17:5–14

    Google Scholar 

  • Heupel GM (1989) Bodenkartierung der Sollingversuchsflächen Abt. 257. Unveröff. Manuskript, Inst. f. Bodenkunde u. Waldernährung, Göttingen

    Google Scholar 

  • Lamersdorf N (1998) Auswirkungen wiederholter Bodenaustrocknungen auf den Stoffhaushalt eines Fichtenwald-Ökosystems im Solling. Habilitationsschrift, Inst. f. Bodenkunde u. Waldernährung d. Universität Göttingen, Göttingen

    Google Scholar 

  • Murach D, Ilse L, Klaproth F, Strunk P, Wiedemann H (1993) Zum Einsatz verschiedener Wurzelbeobachtungsmethoden im Dach-Experiment im Solling. Forstarchiv 64:185–188

    Google Scholar 

  • Ulrich B (1983) Stabilität von Waldökosystemen unter dem Einfluß des „sauren Regens“. Allg Forstz 38:670–677

    Google Scholar 

  • Wright RF, Rasmussen L (1998) Introduction to the NITREX and EXMAN projects. Forest Ecol. Manage., NITREX/ EXMAN Special issue 101:1–7

    Google Scholar 

References

  • Blanck K, Lamersdorf N, Dohrenbusch A, Murach D (1995) Response of a Norway spruce forest ecosystem to drought/rewetting experiments at the Solling, Germany. Water Air Soil Pollution 85:1251–1256

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Evers FH, Moosmayer HU (1980) Relationships between site units, soil nutrient Status and growth of spruce Stands in a regional comparison. Forstw Cbl 99:137–140

    Article  Google Scholar 

  • Gross K, Pham-Nguyen T (1987) Einfluß von langfristigem konstanten Wassermangelstreß auf Netto-Photosynthese und das Wachstum junger Fichten (Picea abies [L.] Karst) und Douglasien (Pseudotsuga menziesii [Mirb.] Franco) im Freiland. Forstw Cbl 106:7–26

    Article  Google Scholar 

  • Gross K (1988) Nettophotosynthese, Produktion von Biomasse und Effektivität des Wasserverbrauchs junger Fichten und Douglasien unter dem Einfluß langfristig abgestufter Wasserversorgung im Freiland. Allg Forst- u Jagdztg 159:230–239

    Google Scholar 

  • Mehne Jakobs B (1995) The influence of magnesium deficiency on carbonhydrate concentration in Norway spruce (Picea abies) needles. Tree Physiology 15:577–584

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Michael G, Tesche M, Feiler S, Ranft H, Bellmann C (1989) Physiologische Reaktionen der Fichte (Picea abies) auf komplexen SO2- und Trockenstreß. Teil 2: Reaktionen trockenbelasteter Fichten auf nachfolgende SO2-Einwirkung. Eur J For Path 19:293–304

    Article  Google Scholar 

  • Mohren GMJ, Ilvesniemi H, van Grinsven HJM (1993) Modelling effects of soil acidification on tree growth and nutrient Status. Ecological Modelling 83:263–272

    Article  Google Scholar 

  • Nilsson LO, Wiklund K (1992) Influence of nutrient and water stress on Norway spruce production in south Sweden - the role of air pollutants. Plant and Soil 147:215–265

    Article  Google Scholar 

  • Nilsson LO, Huttl RF (1997) Manipulation of conventional forest management practice to increase forest growth - results. For Ecol Manage 91:53–60

    Article  Google Scholar 

  • Nilsson LO, Wiklund K, Huttl RF (1993) Nutrient balance and P, K, Ca, Mg, S and B accumulation in a Norway spruce stand following ammonium sulphate application, fertilisation, irrigation, drought and N-free fertilisation. Plant and Soil 168:437–446

    Article  Google Scholar 

  • Rosengren-Brinck U, Nihlgård B (1995) Effects of nutritional Status on drought resistance in Norway Spruce. Water Air Soil Pollution 85:1739–1744

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Wiedemann E (1925) Zuwachsrückgang und Wuchsstockungen der Fichte in den mittleren und unteren Höhenlagen der sächsischen Staatsforsten. Tharandt

    Google Scholar 

  • Wikstrom F, Ericsson T (1995) Allocation of mass in trees subject to nitrogen and magnesium limitation. Tree Physiology 15:339–344

    Article  Google Scholar 

References

  • Eichhorn J (1987) Vergleichende Untersuchungen von Feinwurzelsystemen bei unterschiedlich geschädigten Altfichten (Picea abies Karst.). Forsch Ber Hess Forstl Versuchsanst Hann Münden 3

    Google Scholar 

  • Fritz HW (1990) Methodische Untersuchungen zur Bestimmung von Biomasse und assimilierender Oberfläche in einem 53jährigen Fichtenbestand im Solling. Diplomarbeit Fak f Forstwissenschaften u Waldökologie Univ Göttingen

    Google Scholar 

  • Gärtner EJ, Urfer W, Eichhorn J, Grabowski H, Huss H (1990) Mangan - ein Bioindikator für den derzeitigen Schadzustand mittelalter Fichten in Hessen. Forstarchiv 61:229–233

    Google Scholar 

  • Hüttl RF, Liu J (1986) Beziehungen zwischen Elementgehalten in Nadeln und chemischen Bodenparametern von geschädigten Fichtenökosystemen. Kolloquium d Oberrheinschen Universität Umweltforschung in der Region 27–28.6.86 Straßburg.

    Google Scholar 

  • Knabe W, Cousen G (1988) Regionale Verteilung einiger Nähr- und Schadstoffgehalte in Fichtennadeln. Schr d Bundesministers f Ernährung, Landwirtschaft u Forsten, Reihe A, H. 360, Landwirtschaftsverlag., Münster-Hiltrup

    Google Scholar 

  • Leibundgut H (1985) Über den Mineralstoffgehalt frischer Fichten- und Tannennadeln. Schweiz Z Forstw 136:49–53

    Google Scholar 

  • Lenz R, Schall P (1991) Risikoarten zu Schlüsselprozessen der neuartigen Waldschäden. Allg Forstz 15:756–761

    Google Scholar 

  • Rademacher P (1994) Qualitative und quantitative Erfassung der Stoffflüsse und der Elementvorräte in Waldbäumen und deren Umwelt. Ber Forschungszentrum Waldökosysteme, Göttingen, Reihe B, Bd 37

    Google Scholar 

  • Reemtsma JB (1986) Der Magnesium-Gehalt von Nadeln niedersächsischer Fichtenbestände und seine Beurteilung. Allg Forst- u Jagdztg 157:196–200

    Google Scholar 

  • Schulze ED, Fuchs MI, Fuchs M (1977) Spacial distribution of photosynthetic capacity an Performance in mountain spruce forest of northern Germany, I. Biomass distribution and daily CO2 uptake in different crown layers. Oecologia 29:43–61

    Article  Google Scholar 

  • Zech W, Popp E (1983) Magnesiummangel, einer der Gründe für das Fichten- und Tannensterben in NO-Bayern. Forstwiss Cbl 102:50–55

    Article  Google Scholar 

  • Zöttl HW, Hüttl R (1985) Schadsymptome und Ernährungszustand von Fichtenbeständen im südwestdeutschen Alpenvorland. Allg Forstz 40:197–199

    Google Scholar 

  • Zöttl HW (1985) Waldschäden und Nährelementversorgung. Düsseldorfer Geobot Kolloquium März 1985, Düsseldorf:31–41

    Google Scholar 

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Dohrenbusch, A., Bredemeier, M., Lamersdorf, N. (2002). Environmental impacts on forest ecosystems. In: Dohrenbusch, A., Bartsch, N. (eds) Forest Development. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-55663-0_2

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