Umsatz und Stabilisierung von organischem Kohlenstoff in Böden

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte die Dynamik des Kohlenstoffumsatzes im Boden im Hinblick einer möglichen Stabilisierung von organischem Kohlenstoff untersucht werden. Besonderes Interesse galt dabei dem Umsatz molekularer Bestandteile der organischen Bodensubstanz sowie der Funktion der mikrobiellen Biomasse. Für diese Untersuchungen wurden Böden verwendet, die einem Vegetationswechsel von C3-Pflanzen mit δ13C = -27 ‰, zu C4-Pflanzen mit δ13C = -14 ‰ unterzogen wurden. Die Differenz der Isotopengehalte dieser Pflanzen von ca. 13 ‰ wird zur Markierung der organischen Bodensubstanz (OBS) genutzt, um zwischen neu eingetragenem, C4-bürtigen und bereits vorhandenem, C3-bürtigen Kohlenstoff unterscheiden zu können. Neben der Analyse des stabilen Kohlenstoffisotops 13C wurden auch Analysen am radioaktivenKohlenstoffisotop 14C durchgeführt, um die Stabilität organischer Bodensubstanz direkt zu bestimmen. Es zeigte sich, dass der Kohlenstoffumsatz im Boden primär von der Menge an eingetragenen Pflanzenrückständen in den Boden sowie von der verfügbaren Menge an Stickstoff abhängt. Der Umsatz des organischen Materials ist dabei umso höher, je höher die Menge an eingetragenem Pflanzenmaterial in den Boden ist. Deshalb nimmt die mittlere Verweilzeit organischer Substanzen im Boden mit steigendem Umsatz ab. Hohe mittlere Verweilzeiten der OBS von einigen hundert bis zu tausend Jahren deuten an, dass organischer Kohlenstoff über lange Zeit im Boden stabilisiert werden könnte