The fate of phosphorus in forest and treeline ecosystems in Ecuador
Ecology and Biodiversity of Plants and Ecosystems
Final Report Abstract
Die kontinuierlich hohe atmosphärische Stickstoff- (N) und Phosphor- (P) Deposition erreicht sogar abgelegene Gegenden wie den tropischen Bergregenwald. Untersuchungen zu der Auswirkung von atmosphärischer Nährstoffdeposition konzentrierten sich bisher auf N, obwohl angenommen wird, dass P in weiten Teilen der Tropen das Organismenwachstum limitiert. Unser übergreifendes Ziel war, (i) den Verbleib von gedüngtem P in der organischen Auflage und im Mineralboden zu verfolgen und die zu Grunde liegenden (ii) biologischen Prozesse (Immobilisierung bzw. Freisetzung durch Mikroorganismen) sowie (iii) geochemischen Prozesse (Sorption bzw. Desorption, Ausfällung bzw. Auflösung von P-haltigen Mineralen) in einem Nährstoffzugabeexperiment (NUMEX-X) entlang eines Höhengradienten (1000 – 4000 m) in einem Bergregenwald in Südekuador aufzudecken. Im Einklang mit unserer Hypothese waren die Effekte der Nährstoffzugabe auf die organische Auflage begrenzt. Die Zugabe von N hatte keinen Einfluss auf die untersuchten Prozesse im P-Kreislauf, was vermutlich auf die zu geringen wachstumssteigernden Effekte für Pflanzen und Mikroorganismen zurückzuführen ist. Die Zugabe von P wirkte sich nicht auf die mikrobielle Immobilisierung von P aus, aber die die Netto-P-Freisetzung im Boden wurde durch P-Zugabe erhöht. Wir vermuten, dass dafür die P-Freisetzung als Nebenprodukt des Abbaus von organischer Substanz verantwortlich ist. Wir fanden keinen Beleg für einen höhenstufen-abhängigen Effekt von N- oder P-Zugaben. Das könnte aus den komplexen Interaktionen zwischen dem C-, N- und P-Kreislauf in tropischen Ökosystemen resultieren. Obwohl unsere Ergebnisse vielversprechend sind, ist weitere Forschung für ein tiefergehendes Verständnis des P-Kreislaufes in tropischen Bergregenwäldern nötig. Insbesondere sind für die Untersuchung von Nährstoffzugabe-Effekten auf den P-Kreislauf im Mineralboden längere Zeiträume notwendig.
Publications
- (2014): Atmospheric Deposition Affects Phosphomonoesterase Activities in the Tropical Montane Forest. MRpSE Newsletter 2:6
Dietrich, K., E. Spöri, Y. Oelmann
- (2014): Fate of Phosphorus in Tropical Montane Forest Ecosystems. MRpSE Newsletter 1:12
Oelmann Y.
- (2015): Altitude and nutrient addition effects on bioavailable P concentrations in soil in a montane rain forest in South Ecuador. Tabebuia Bulletin 3:8
Dietrich, K., E. Münch, Y. Oelmann
- (2015): Altitude Effects on Free and Total Enzyme Activity of the Organic Layer in a Montane Rain Forest in South Ecuador. Tabebuia Bulletin 4:8
Oelmann, Y., R. Liedtke, K. Dietrich
- (2015): Phosphomonoesterase activities in the organic layer are modified by nutrient addition in a tropical montane forest in Ecuador. Annual Conference of the Society for Tropical Ecology, Zurich, Switzerland
Dietrich, K., Y. Oelmann
- (2016): Nutrient addition modifies phosphatase activities along an altitudinal gradient in a tropical montane forest in Southern Ecuador. Frontiers in Earth Science 4:12
Dietrich, K., E. Spöri, Y. Oelmann
(See online at https://doi.org/10.3389/feart.2016.00012) - (2016): Phosphatase activity in a tropical montane forest. Enzymes in the environment: Ecology, activity & applications. Bangor, UK
Dietrich, K., Y. Oelmann
- (2016): Veränderte P-Mobilisierung in der organischen Auflage durch Nährstoffzugabe im südekuadorianischen Bergregenwald. German Soil Science Society Annual Meeting, Munich, Germany
Dietrich, K., Y. Oelmann
- (2017): Nutrient addition affects net and gross mineralization of phosphorus in the organic layer of a tropical montane forest. Biogeochemistry 136: 223-236
Dietrich, K., M. Spohn, M. Villamagua, Y. Oelmann
(See online at https://doi.org/10.1007/s10533-017-0392-z)
