Stickstoff-Immobilisierung - Regionalisierung von Eingangsdaten der Critical-Load-Berechnung

Abstract

Ziel der vorliegenden Studie ist es, für Deutschland flächendeckend Stickstoffimmobilisierungsraten für die Critical-Load-Berechnung abzuleiten. Es soll dabei geprüft werden, inwieweit die landnutzungs - spezifische Bodenübersichtskarte Deutschland 1/1.000.000 (BÜK1000N v2.3) sowohl als Karten- wie auch als Datengrundlage genutzt werden kann. Aufbauend auf dem Vorgängerprojekt (Projektnr. 76011) werden die Stickstoffimmobilisierungsraten anhand rezent gemessenen Stickstoffvorräte und dem dazugehörigen Bodenalter abgeleitet. Die Eignung der BÜK1000N als Datengrundlage wird dabei aufgrund der Datenlage zu den Stickstoffvorräten als unzureichend eingeschätzt. Die Nutzung der Daten der zweiten Bodenzustandserhebung im Wald (BZE II) wird favorisiert. An den BZE-Punkten können Stickstoffvorräte der organischen Auflage und des Mineralbodens bis zu einer Tiefe von 90 cm berechnet werden. Das Bodenalter der BZE-Punkte wird entsprechend dem Vorgehen des Vorgängerprojektes anhand der maximalen Vereisung während der letzten Eiszeit festgelegt. Die Stickstoffvorräte der BZE-Aufnahmepunkte werden den BÜK1000N-Einheiten und Corine Landnutzungsklassen zugeordnet. Es zeigt sich, dass sich die Stickstoffimmobilisierungsraten anhand der BÜK1000N-Einheiten in drei Klassen gruppieren lassen. Die höchsten Immobilisierungsraten finden sich in den organischen Böden der BÜK1000N-Einheiten 6 und 7 mit 1,37 +/- 0,29 kg ha-1 a-1, mittlere Raten in Höhe von 0,93 +/- 0.06 kg ha-1 a-1 in den BÜK1000-Einheiten 19 - 21 mit mittel- bis tiefgründige Böden vorwiegend aus Geschiebelehm oder -mergel sowie Böden im montanen und subalpinen Bereich des Alpenraums. In den übrigen BÜK1000N-Einheiten weisen die Böden Raten von 0,31 +/- 0,04 kg ha-1 a-1 auf. Innerhalb der einzelnen BÜK1000N-Einheiten zeigen sich kaum Unterschiede zwischen den Waldtypen der Corine Landnutzungsdaten, so dass empfohlen wird, die Stratifizierung der Immobilisierungsraten anhand der BÜK1000N-Einheiten vorzunehmen. Mit dem vorliegenden Regionalisierungsansatz können 98,8 % der Rezeptorflächen der Critical-Load-Berechnung abgedeckt werden. Quelle: Forschungsbericht

The aim of this study is to estimate rates of nitrogen immobilization for the calculation of critical loads. First, the ability of the map "landnutzungs - spezifische Bodenübersichtskarte Deutschland 1/1.000.000 (BÜK1000N v2.3)" as data source and as mapping source has to be checked. In accordance with the preceding project (Project number 76011) the nitrogen immobilization rates are calculated based on recently measured nitrogen stocks which are divided by soil age. The ability of the BÜK1000 as data source is limited due to a limited amount of nitrogen data. Therefore we favor the use of the data of the second national forest soil inventory (BZE II). For the BZE II sample plots the nitrogen stocks of the organic layer and the mineral soil to a depth of 90 cm can be calculated. The soil age is estimated according to the recommendation of the preceding project by the last glacial maximum. The nitrogen stocks at the BZE II sample plots are assigned to the mapping units of the BÜK1000N and to the Corine Land Cover classes. The results reveal that according to the BÜK1000N mapping units the nitrogen immobilization rates of the BZE II sample plots can be grouped into three classes. Organic soils in the mapping units 6 & 7 exhibit the highest immobilization rates with 1.37 +/- 0.29 kg ha-1 a-1. Medium rates can be found in depths soils on glacial loams or till (mapping units 19 - 20) and in forest soil in montane areas in the Alps in with 0.93 +/- 0.06 kg ha-1 a-1. The immobilization rate of the other soils amounts to 0.31 +/- 0.04 kg ha-1 a-1. Within the mapping units of the BÜK1000N there are only little differences between Corine Land Cover forest types. Therefore, we recommend stratifying the nitrogen immobilization rates according to the BÜK1000N mapping units. With our approach and the available data we cover an area of 98.8 % of the critical load receptors in Germany. Quelle: Forschungsbericht

In dem vorliegenden Projekt wurde untersucht, inwiefern Stickstoffimmobilisierungsraten (Ni) für die Critical-Load-Berechnung flächendeckend für Deutschland abgeleitet werden können. Die Ni wurden anhand rezent gemessener Stickstoffvorräte und dem dazugehörigen Bodenalter abgeleitet. Basierend auf den Ergebnissen des Projekts wird empfohlen, die Stratifizierung der Ni anhand der BÜK1000N-Einheiten vorzunehmen. Anhand des dargestellten Regionalisierungsansatzes können 98,8 % der Rezeptorflächen der Critical-Load-Berechnung abgedeckt werden. Dadurch kann die nationale Modellierung der Critical Load für ⁠Eutrophierung⁠ verbessert und die Verwendung von Bodendaten zur Abschätzung der Ni erleichtert werden.