Modellierung des umsatzes der organischen bodensubstanz

Abstract

Modelle zum Umsatz der organischen Bodensubstanz (OBS) werden seit langer Zeit entwickelt. Die Ergebnisse aus Dauerversuchen zeigen, daß mindestens zwei OBS Fraktionen (inert und umsetzbar) existieren. Weitergehende Untersuchungen führten zur Definition einer aktiven und einer stabilisierten Fraktion innerhalb der umsetzbaren OBS. Einfache Modelle arbeiten in Jahresschritten, was zu einer geometrischen Reihe führt. Die Lösung von Differentialgleichungen bietet bessere Möglichkeiten zur Beschreibung der Umsatzdynamik mit beliebiger Zeitauflösung. Die Besonderheit des hier beschriebenen Modells besteht im Ausdruck der Umweltwirkungen als Zeittransformation und in der Berechnung des reproduktionswirksamen Kohlenstoffinputs. Ein Rechenschema, ergänzt durch die erforderlichen Parameter verdeutlicht, wie das standortspezifische Niveau der umsetzbaren OBS zu ermitteln ist. Die Stickstoffdynamik ist eng mit dem Kohlenstoffumsatz verbunden. Mineralisierung und Immobilisierung ergeben sich aus den C/N‐Verhältnissen in umsetzbarer OBS und der zugeführten organischen Substanz sowie dem Wirkungsgrad der OBS‐Synthese. Der Wirkungsgrad der OBS‐Synthese —ein wesentlicher Parameter der zugeführten organischen Substanz‐kann aus Inkubationsmessreihen ermittelt werden.

Models of soil organic matter (SOM) turnover have been developed for a long time. Results from long term experiments show that there are at least two pools (inert and decomposable) of SOM. More detailed investigations resulted in the definition of an active and a stabilized pool within the decomposable SOM. Simple models work with annual time steps leading to a geometric series. Solving of differential equations gives better opportunities to describe turnover dynamics with any wanted time resolution. The pecularity of the model described in this paper is the expression of environmental factors as time transformation and the calculation of the carbon input in terms of effective SOM reproduction. A calculation scheme completed by the necessary parameters makes clear how to determine site specific levels of decomposable SOM. Nitrogen dynamics are closely connected to carbon turnover. Mineralization and immobilzation are result of C/N‐ratios in decomposable SOM and fresh organic matter and the efficiency of SOM synthesis. The efficiency of SOM synthesis ‐ an important parameter of fresh organic matter — can be calculated from incubation data.

Stichworte:

• Umsatz org. Bodensubstanz
• Biologische Aktivität
• Modellierung
• Parameter

Key words:

• Turnover of soil organic matter
• biological activity
• modelling
• parameters