Abstract:
Die Bergregenwälder und Bergnebelwälder Ecuadors gehören zu den artenreichsten und
gleichzeitig auch zu den am meisten bedrohten Gebieten der Erde. Bisher ist nur recht wenig über die Stoffkreisläufe in dieser Region bekannt. Meine Arbeit beschäftigt sich mit der Mineralisation, in einem tropischen Bergwald in Südecuador. Die Mineralisation ist für die Erforschung der Stoffkreisläufe von wesentlicher Bedeutung, da sie die Nährstoffnachlieferung in tropischen Bergregenwäldern beschreibt. Die Bestimmung der Mineralisation war bisher mit großem Untersuchungs- und Zeitaufwand verbunden. Deshalb wurde in dieser Arbeit nicht nur die Freisetzung von Nährstoffen bestimmt, sondern auch untersucht ob es möglicherweise mit geringem Untersuchungsaufwand zu bestimmende Proxydaten für die Mineralisation gibt. Es wurde dabei untersucht, (i) ob die Freisetzung von Nährstoffen in Tälern und auf Hangrücken sich unterscheiden; (ii) ob und wenn ja welche Elemente die Mineralisation und damit möglicherweise den Pflanzenwuchs limitieren. Weiterhin soll untersucht werden, ob (iii) Bodenparameter wie Auflagemächtigkeit, C/N-Verhältnis, C/S-Verhältnis, beziehungsweise (iv) die Verhältnisse der Isotopensignaturen (δ13C, δ15N) der organischen Auflage- bzw. der mineralischen Horizonte als Proxies für die Stickstofffreisetzung genutzt werden können. Hierzu wurde ein Inkubationsexperiment im Labor unter optimalen Bedingungen durchgeführt, bei welchem die Umsätze von NH4+, NO3-, DON, o-PO43-, DOP, Cl-, Ca, K, Mg, Na sowie Mn und Zn wöchentlich über einen Zeitraum von 92 Tagen bestimmt wurden. Dies erfolgte für jeweils 10 Profile auf einem Grat (T2) und in einem Tal (Q2). Beprobt wurden die L-, A- und Horizonte sowie ein Mischhorizont aus Of und Oh. Parallel dazu wurden die Isotopensignaturen dieser Horizonte bestimmt. Grat und Tal unterschieden sich signifikant hinsichtlich NH4+- und NO3-- Freisetzung pro Jahr. Im Tal wurde mehr NO3--N freigesetzt (0,143 kg m-2 a-1; SE 0,034 gegenüber 0,038 kg NH4+-N m-2 a-1; SE 0,012 auf dem Grat) und auf dem Grat wurde mehr NH4+-N freigesetzt (0,122 kg m-2 a-1; SE,014 gegenüber 0,056 kg NO3--N m-2 a-1; SE 0,028 im Tal). Als limitierende Faktoren für die Mineralisation kommen o-PO43-, Ca und K in Frage. Die nötigen Zugaben an ortho-Phosphat, welche zu einer P-Sättigung nötig waren, betrugen in den OHorizonten, welche den höchsten Bedarf aller Horizonte aufwiesen, 3,55 M/kg im Tal und 4,40 M/kg auf dem Grat, bei Ca und K jeweils 15,99 M/kg im Tal, bzw. 19,80 M/kg auf dem Grat. Bei K und Ca war nicht auszuschließen, dass der im Experiment gemessene Bedarf auf abiotischen Faktoren zurückzuführen ist und nicht auf eine Limitation der an der Mineralisation beteiligten Organismen.