Untersuchung der Stickoxidemissionen in Abhaengigkeit von Stickstoffduengung und Kalkung auf zwei verschiedenen Waldstandorten im suedlichen Schwarzwald

Frankfurt am Main

1996

250 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

67355

1.) In der vorliegenden Untersuchung wurden Freilandmessungen zur Bestimmung von NO-, NO2- und CO2-Flussraten aus sauren Fichtenwaldboeden an zwei Standorten (ARINUS Versuchsflaechen nahe Schluchsee und Villingen) im suedlichen Schwarzwald durchgefuehrt. Der Bodentyp am Standort Schluchsee war ein kleinraeumiges Muster aus Braunerde-Podsol bis Podsol-Braunerde. Am Standort Villingen erfolgten die Messungen auf zwei verschiedenen Bodentypen, einer Braunerde (pseudovergleyt) und einem Stagnogley. In den Jahren 1991 bis 1993 wurden in acht Messkampagen sowohl die Flussraten unter natuerlichen Verhaeltnissen als auch der Einfluss von Ammoniumsulfatduengung und Kalkung untersucht. Hierzu wurde eine vollautomatische Messanlage auf der Grundlage der dynamic chamber-Methode mit vier parallel arbeitenden Messkammern und einer Referenzkammer verwendet. Die einzelnen Versuchsflaechen wurden dabei nacheinander ueber einen Zeitraum von mindestens 36 Stunden kontinuierlich beprobt. Insgesamt wurden waehrend der acht Messkampagnen je Versuchsflaeche ca. 2000 Einzelflussraten aus 32 Messkammerstandorten erhoben. 2.) Die mittlere NO-Emissionsrate betrug auf den unbehandelten Kontrollflaechen in Schluchsee 0.62 plus minus 0.54 Myg N m hoch-2 h hoch-1, in Villingen auf dem Bodentyp Braunerde (pseudovergleyt) 0.69 plus minus 0.34 Myg N m hoch-2 h hoch-1 und auf dem Bodentyp Stagnogley 0.76 plus minus 0.38 Myg N m hoch-2 h hoch-1. Der Boden fungierte hierbei fast immer als Quelle fuer NO. Im Gegensatz hierzu wurde NO2 fast ausschliesslich deponiert. Die mittlere NO2-Depositionsrate betrug auf den Kontrollflaechen in Schluchsee -2.51 plus minus 0.85 Myg N m hoch-2 h hoch- 1, in Villingen auf dem Bodentyp Braunerde (pseudovergleyt) -5.91 plus minus 2.02 Myg N m hoch-2 h hoch-1 und auf dem Bodentyp Stagnogley -5.77 plus minus 3.06 Myg N m hoch-2 h hoch-1. Die NOx-Bilanz (NO + NO2) war somit auf den unbehandelten Kontrollflaechen immer negativ und entsprach einer Stickstoffdeposition von ca. 150 bis 450 g N ha hoch-1 a hoch-1 (bezogen auf die Vegetationsperiode). 3.) In 81% der untersuchten Vergleichspaare (unbehandelt / geduengt) waren die NO-Emissionsraten auf den mit Ammoniumsulfat behandelten Versuchsflaechen signifikant erhoeht. Waehrend der 15 Monate nach Aufbringung des Ammoniumsulfats betrug die mittlere NO- Emissionsrate in Schluchsee 2.05 plus minus 1.50 Myg N m hoch-2 h hoch-1, in Villingen auf dem Bodentyp Braunerde (pseudovergleyt) 10.73 plus minus 8.79 Myg N m hoch-2 h hoch-1 und auf dem Bodentyp Stagnogley 31.82 plus minus 35.29 Myg N m hoch-2 h hoch-1. Dies entspricht fuer Schluchsee einer Erhoehung um den Faktor 2.0 und in Villingen um den Faktor 16.4 bzw. 15.0 auf den Bodentypen Braunerde (pseudovergleyt) bzw. Stagnogley. Im Zeitraum Mai bis September 1993 (2 Jahre nach der Duengung) lagen diese Faktoren in Schluchsee bei 1.0, in Villingen bei 2.1 (Bodentyp Braunerde pseudovergleyt) und 3.9 (Bodentyp Stagnogley). 4.) Die Kalkung des Bodens am Standort Schluchsee fuehrte in 6 von 8 Messkampagnen zu einer signifikanten Erhoehung der mittleren NO-Flussraten gegenueber der Kontrollflaeche (im Mittel eine Verdoppelung). 5.) Die NO2-Depositionsrate zeigte eine starke Abhaengigkeit vom NO2-Mischungsverhaeltnis in der Umgebungsluft und von der Bodenvegetation. Dabei stieg die NO2-Depositionsgeschwindigkeit von durchschnittlich -0.15 cm s hoch-1 (vegetationsfreier Boden) auf -0.23 cm s hoch-1 auf Boeden mit 100% Deckungsgrad. Dies entsprach einer Steigerung der NO2-Depositionsgeschwindigkeit um 33%. Schneebedeckung des Bodens verursachte eine Reduzierung der NO2-Depositionsgeschwindigkeit um ca. 50%. 6.) Ein Zusammenhang zwischen NO-Flussrate und Deckungsgrad der Vegetation in der Messkammer war nicht nachweisbar. 7.) Die NO-Emissionsrate aus dem Boden war positiv korreliert mit dem NO-Mischungsverhaeltnis in der Umgebungsluft. Ebenso waren die NO- und NO2-Mischungsverhaeltnisse in der Umgebungsluft positiv korreliert. Die NO2- Depos..