Stickstoffflüsse in einem montanen Waldökosystem in den Nordtiroler Kalkalpen : Signifikanz von N2O-Emission und mikrobiellem Stickstoffkreislauf : Dissertation, Universität Wien
Mikroorganismen sind für die Mineralisierung von organischem Stickstoff im Boden verantwortlich. Im Zuge der Nitrifikation wandeln sie Ammonium in Nitrat um und im Rahmen der Denitrifikation Nitrat zu gasförmigem Stickstoff. Bei beiden Prozessen kommt es zum Entweichen von Stickstoff in Form von Lachgas (N2O), welches als Treibhausgas bekannt ist. Im Rahmen eines Gemeinschaftsprojektes über den Stickstoffkreislauf an einem Fichten-Tannen-Buchenstandort in den Nordtiroler Kalkalpen wurden die Stickstoffein- und -austräge des Standortes bilanziert. Ziel der hier vorliegenden Dissertation war dabei die Quantifizierung der N20-Emissionen und des internen mikrobiellen Stickstoffkreislaufes über einen Zeitraum von 1 1/2 Jahren sowie die Abschätzung des Stellenwertes der einzelnen Stickstoffflüsse im Vergleich zu anderen Teilen des Stickstoffkreislaufes. Im Abstand von 2 Wochen wurden dafür Gasemissionen (N2O, CO2, CH4) mittels geschlossener Kammern gemessen. Einmal pro Monat wurden Bodenproben geworben, um die Konzentration an mineralischem sowie an mikrobiell gebundenem Stickstoff zu bestimmen. Nettomineralisation und Nettonitrifikation wurden mittels der "buried bag" Methode bestimmt. lonentauschersäckchen dienten der Bestimmung der Verfügbarkeit von Stickstoff im Wurzelraum. Die durchschnittliche N20-Emissionsrate betrug 0,9 kg N2O-N ha-1 a-1. Diese Menge entspricht 5 % des eingetragenen Stickstoffes aus der Atmosphäre. Die bedeutendsten Einflußfaktoren waren die Luft- und Bodentemperatur sowie die Verfügbarkeit an Nitrat. Eine hohe Korrelation wurde zwischen der N20-Emission und der Bodenatmung beobachtet. Im Zuge der Nettoammonifikation wurden 14 kg NH+4-N ha-1 a-1 gebildet. Ungefähr die selbe Menge an Nitrat entstand während der Nitrifikation, was daraufhindeutet, daß die Nitrifikation am untersuchten Standort ziemlich vollständig abläuft. Erhöhte Nitratgehalte an den lonentauschern verglichen mit einer geringen Netto-Nitrifikation weisen auf eine Immobilisierung von Nitrat hin. Die Ergebnisse dieser Untersuchung lassen auf eine hohe Mineralisations- und Nitrifikationsaktivität am Mühleggerköpfl schließen. Die Ursache dafür dürfte im niederschlagsreichen Klima, im starken Unterwuchs und im neutralen pH des Bodens aufgrund des kalkhaltigen Untergrundes liegen. Um den Weg von eingetragenem Stickstoff durch den Boden verfolgen zu können, wurde ein einmaliger 15N-Versuch durchgeführt. Auf einer kreisförmigen Fläche von 1 m Durchmesser wurde 15N- KNO3 appliziert und die Anreicherung des 15N nach 6 Wochen in unterschiedlichen Boden- und Pflanzenfraktionen bestimmt. Der Großteil des applizierten 15N verblieb dabei im Boden. Die Krautschicht war in der Lage, rund 6-7 % des 15N aufzunehmen. Unterschiede zeigten sich sowohl zwischen den Pflanzenarten als auch zwischen den Pflanzenteilen. Mercurialis perennis war am effizientesten und dürfte aufgrund seines hohen Deckungsgrades eine wichtige Rolle bei der vorübergehenden Festlegung von Stickstoff haben.
