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Humusformen als Indikatoren für die Zersetzergesellschaft in feuchten Waldökosystemen (Projekt: „BioFeuchtHumus“)
Full text linkZur Weiterentwicklung von Monitoringverfahren für die Bewertung bodenökologischer Eigenschaften in Feuchtwäldern kann die Erforschung der Indikatorfunktion von Humusformen einen wichtigen Beitrag leisten. Dies findet in Kooperation mit dem Landesbetrieb Wald & Holz, Nordrhein-Westfalen, dem IFAB und der NABU-Naturschutzstation Münsterland e.V. in dem neuen Projekt „BioFeuchtHumus“ statt (Waldklimafonds, FNR). Hierbei werden insbesondere die Feuchthumusformen (aerohydromorphe Humusformen) betrachtet, welche u.a. auf Pseudogley-Standorten auftreten.
Auf ausgesuchten Waldflächen im südlichen Münsterland werden in Messungen zur Bodenfeuchte und -temperatur direkt an der Grenze von Mineralboden und Auflagehorizonten durchgeführt, um den Wassereinfluss in der organischen Auflage zu erfassen. Die Regenwürmer und Enchyträen werden zur Bestimmung dernZersetzergesellschaft erfasst. Durch Kenntnisse der genauen Zusammenhänge zwischen Humusform und den gemessenen Bodenparametern lässt sich die Entwicklung der Feuchtwälder unter veränderten Klimabedingungen flächen-haft darstellen. Dadurch wird es im Rah-men des Projektes möglich sein, die Identifizierung eindeutiger Klassifizierungsmerkmale für aerohydromorphe Humusformen in Feuchtwäldern weiter zu entwickeln.
In einem weiteren Arbeitspaket aus dem Projekt werden unter Anwendung regiona-ler und nationaler Klimawandel-Szenarien die bisherigen Modelle erweitert. Somit können die zu erwartenden Auswirkungen des Klimawandels auf den Bodenwasserhaushalt und auf die Verbreitungsmuster von Feuchthumusformen vorhergesagt werden. Dies wird zudem Aufschluss über die zukünftige Funktionalität der heutigen Feuchtwald-Ökosysteme geben, was für die forstliche Praxis bezüglich notwendiger und sinnvoller Anpassungsmaßna-men an den Klimawandel von großer Bedeutung ist
Transformatives Landschaftsmanagement in Nordwestdeutschland zur Sicherung von Ökosystemleistungen im ländlichen Raum
Full text linkm Rahmen des Projektes „Transformatives Landschaftsmanagement“ konnten für Nord-westdeutschland typische Naturräume (Niederung - Marsch, Niederung - Moor, Geest) anhand der jeweiligen Bodentypen und Landnutzungen im Untersuchungsgebiet (Grundwasserkörper „Hunte Lockergestein Links“) analysiert werden. Diesen wurden standortspezifisch flächenrelevante Geschäftsmodelle (GSM) zugeordnet, welche nachhaltige Landnutzungen darstellen. Die Nachhaltigkeit der GSM wurde anhand eines ganzheitlichen Bewertungsschemas, in Bezug zu den drei Nachhaltigkeitsdimensionen auf Basis der SDG und weiterer Indikatoren aus nationalen wie landesspezifischen Strategien, beurteilt
Pedologisch-numismatische Streifzüge mit Ceres von der Antike bis zur Gegenwart
Full text linkCeres/Demeter, die griechisch-römische Göttin des reifenden Lebens und der Fruchtbarkeit, die als die größte Gabe die Kenntnis des Getreideanbaues der Menschheit brachte, ist somit auch Sinnbild für Fruchtbarkeit und Welternährung: Deshalb symbolisiert eine Ähre diese Göttin. Und so ist es nur eine logische Konsequenz und es bedarf keiner längeren Erklärung, wenn verdienstvolle Persönlichkeiten der Bodenkunde und Pflanzenernährung auf diese Weise Ehrungen, z. B. in Form einer Medaille, erfahren
Die neue Bodensystematik, die Substratsystematik und die neuen Horizontsymbole – Überblick und Prinzipien
Full text linkBoden- und Substratsystematik wurden für die Bodenkundliche Kartieranleitung, 6. Auflage, komplett überarbeitet. Ebenso wurde die Horizontsymbolik bearbeitet. Die Änderungen werden in einem Überblick vorgestellt
Nutzung regionalisierter Bodendaten in Bodenprozessmodellen – Definition und Bewertung der Ähnlichkeit zwischen Bodenprofilen
Full text linkBodenprozessmodelle dienen u. a. der Vorhersage und Quantifizierung des Ein-flusses von Bodenbewirtschaftungsmaß-nahmen auf wichtige Bodenfunktionen. Als Standortmodelle benötigen sie numerische Eingangsdaten. Wir wollen bundesweite Bodenfunktionskarten auf der Basis der BÜK 200 generieren, deren Flächendaten-bank jedoch nur klassierte Bodendaten enthält. Ziel ist es, Messwerte für die erfor-derlichen Bodenparameter zu nutzen (SCHMELMER & EBERHARDT, 2019). Zu die-sem Zweck wiesen wir den Karteneinheiten der BÜK 200 (BGR & SGD DER LÄNDER 1997-2021) ähnliche reale Bodenprofile zu
Machine Learning Application to Predict the Efficiency of Water Coning Prevention Techniques Implementation
Full text linkThe increase in number of the mature fields is accompanied by an increase in the water cut of the produced fluids. One of the most common causes of this phenomenon is the process of water coning, that is, the breakthrough of the bottom water to the wellbore, in which water flows form a figure similar to a cone. The paper proposes a ranking mechanism based on machine learning methods that allow to significantly reduce the resource intensity of existing prediction models. In order to preserve the simplicity of presentation, the proposed mechanism is considered on the example of
one technology - DWL. Obtained results show about 10% smaller deviation values when using the least squares support vector machine in comparison with the ANN.
Both developed models demonstrated acceptable results for practical application
Bodenschutzberatung auf erosionsgefährdeten Ackerflächen in Thüringen – Konzeption und Abschätzung der Wirkungseffizienz von Erosionsschutzmaßnahmen
Full text linkDie Wirkungseffizienz von Erosionsschutzmaßnahmen auf ackerbaulich genutzten Flächen lässt sich oft nur schwer quantifizieren. Im Rahmen der Thüringer Gewässerschutzkooperation werden daher unterschiedliche Gis-Tools wie AVErosion, AccumPlus sowie Drohnenbefliegungen als bildgebendes Monitoring genutzt, um Erosionsschutzmaßnahmen zu planen und die umgesetzte Erosionsschutzmaßnahme zu bewerten.
GIS-gestützten Analysen zeigen, dass deutliche Reduktionen des Bodenabtragsrisikos auf erosionsgefährdeten ackerbaulich genutzten Flächen oftmals nur durch eine Kombination von mehreren Erosionsschutzmaßnahmen möglich sind. So kann beispielsweise durch den pfluglosen Anbau von Mais in Kombination mit der Begrünung von dominanten Abflussbahnen aber auch durch eine Maisaussaat im Mulchsaatverfahren im Vergleich zur betriebsüblichen Variante (pflugloser Maisanbau ohne Winterbedeckung) der potenzielle Bodenabtrag um 30 % reduziert werden.
Durch Auswertung von Luftbildaufnahmen aus Drohnenbefliegungen nach Starkniederschlägen können einerseits on- und off-site Schäden dokumentiert und andererseits auch Wirksamkeiten umgesetzter Maßnahmen im Feld überprüft werden
Influence of hydrochar from hydrothermal carbonisation (HTC) on plant growth aspects and soil improvement
Full text linkHydrochar (HC), produced by hydrothermal carbonization (HTC), offers technical advantages compared to biochar (BC) produced by pyrolysis and is suitable for soil amelioration, carbon (C) sequestration, and enhanced plant growth. However, this suitability is dependent on the feedstock, HTC process conditions, application rate, and environmental and soil conditions. BC grain size has shown to influence, inter alia, nutrient retention, microbial colonization, and aggregate formation, however, such research for HC’s is lacking. This study conducted pot trials to investigate the influence of HC grain size (coarse (6.3-2 mm), medium (2-0.63 mm) and fine (<0.63 mm)), produced from biogas digestate, for soil improvement in three soils: loamy Chernozem, sandy Podzol, and clayey Gleysol, at a 5% HC application rate. All soils, including two controls (with and without plants) were analyzed for germination and bio-mass success, pH, and plant-available nutrients, namely phosphate (PO4), potassium (K) and mineral nitrogen (Nmin) content using standard laboratory methods. Results showed no germination inhibition using Chinese cabbage seeds at a 5% HC application rate, while its influence on biomass production was mostly insignificant. Soil pH showed a compensatory shift toward the pH of the HC, based on the initial pH of the soils and the HC. This effect was most pronounced in the fine-grained HC treatments. The HC served as a short-term source of nutrients, namely PO4, K (both nutrients showing the greatest effect in the fine-grained HC treatments) and ammonium (NH4+) due to the relatively more easily mineralized fraction of the HC, which allowed for the quick release of these nutrients. However, the duration of this contribution is dependent on the presence of this particular fraction in the soil. A relationship between HC and nitrate (NO3-) content was indeterminable due to the variable results between controls and HC grain size over the course of the study. In conclusion, the 5% HC application rate was insufficient to induce substantial changes to those soil properties affecting plant growth, nor to sustain a longer-term supply of nutrients
Mineralogische und Bodenkundliche Charakterisierung von Eisenhydroxidsedimenten
Full text linkDie Verockerung der Oberflächengewässer in der Lausitz stellt eine Belastung der Landschaft dar, da Eisenhydroxid in großen Mengen ausfällt. Wir untersuchen die mineralogische Zusammensetzung und die bodenkundlichen Eigenschaften von Eisenhydroxidsedimenten (EHS). Neben Feststoffanalysen und Röntgendiffraktrometrie führen wir auch Säulen-, Batch- und Scherversuche durch. Der Goethitanteil reicht bis zu 90%. In einem Batch-Versuch zeigen wir, dass bei neutralem pH-Wert nach Kalkzugabe die Schwermetalle fest gebunden werden und Sulfat freigesetzt wird. Die Varianten ohne Kalk zeigen gegenteilige Ergebnisse. In der Langzeituntersuchung mit Säulen beobachten wir anaerobe Verhältnisse nach 4 Monaten. Es setzt eine mikrobielle Eisenreduktion ein, die zu einem rapiden Anstieg der Sulfat- und Eisen-II-Konzentrationen und einer Absenkung des pH-Wertes im Wasser führt. Außerdem gleicht ein EHS einerseits einem weitgestuften Boden, andererseits ist er ausgeprägt plastisch. Trotz gegensätzlicher Ergebnisse zeigt der EHS einen hohen Scherwiderstand. Wir schlussfolgern, dass der EHS bei neutralem pH-Wert und unter aeroben Bedingungen keine umweltgefährdenden Stoffe abgibt und zudem als geotechnisch sicher eingestuft werden kann. Damit ist der EHS unter den angegebenen Bedingungen für den Einsatz in der bergbaulichen Rekultiverung geeignet