Regional identification of sensitive areas for wind-driven matter fluxes and quantification of wind-driven matter fluxes across ecosystem boundaries
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die im Teilprojekt 9 erzielten wissenschaftlichen Fortschritte zeichnen sich durch einen hohen Grad an Innovation aber auch Praktikabilität aus. Zusammengefasst wurden folgende Ergebnisse erzielt: • Klassifizierung von Staubstürmen über gemessene Staubkonzentrationen, • Ableitung einer kritischen Beweidungsintensität auf der Grundlage (strömungs-) physikalischer Prinzipien, • Quantifizierung der durch Winderosion verursachten Stoffflüsse, einschließlich C- und N- Flüsse in Steppengebieten, • Unterscheidung zwischen den sich überlagernden Prozessen Ferntransport und lokaler Winderosion aus Messungen der Vertikalprofile der Sedimenttransporte, • Beschreibung der zeitlichen Variabilität der PM10-Partikelgrößenzusammensetzung während Staubstürmen, • Quantifizierung extremer Winderosion und Staubemissionen auf ackerbaulich genutzten Flächen, • Neues Herangehen zur Auswahl einer Referenzfläche bei der Nutzung von Radionukliden (137Cs) als Tracer für Winderosionsprozesse, • Beschreibung der zeitlichen Variabilität von Staubdepositionen der letzten 50 Jahre durch Verknüpfung von Staubsturmintensitäten mit mittleren Depositionsraten, • Verknüpfung von Oberflächeneigenschaften (Rauigkeit) und Topografie zur Charakterisierung potentieller Erosionsgefährdung und Depositionsgebiete auf der regionalen Skala, • Entwicklung eines drachengetragenen Staubmesssystems zur Erfassung der horizontalen Flüsse in Höhen bis zu 200 Metern, • Nutzung von CFD für die Simulation der räumlichen Variabilität des Windes im Untersuchungsgebiet, • Entwicklung eines auf CFD basierenden Winderosionsmodells. Das Teilprojekt 9 konnte innerhalb der Forschergruppe MAGIM einen wesentlichen Anteil zur Charakterisierung und Quantifizierung von Stoffflüssen in den Steppengebieten der Inneren Mongolei leisten. Die in den Anträgen formulierten Projektziele wurden erreicht.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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2007. Erstellung einer Bodenerodierbarkeitskarte für eine Beweidungsfläche in der Inneren Mongolei mit Hilfe des SAMT Fuzzydevelopment tools. In: Simulation in Umwelt- und Geowissenschaften : Workshop Berlin 2007, 71-80, Aachen (Shaker)
Hoffmann C, Wieland R, Funk R
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2007. Field measurements of environmental radionuclides 137Cs and 210Pbex: inventories using in-situ gamma-ray spectrometry. Journal of Nuclear Agricultural Sciences, 21(6), 612-617
Li Y, Li J, Funk R, Li L, Zhang Q
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2008. Effect of grazing on wind driven carbon and nitrogen ratios in the grasslands of Inner Mongolia. Catena 75, 182–190
Hoffmann C, Funk R, Li Y, Sommer M
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2008. Effects of grazing intensity and topography on dust deposition and wind erosion. Journal of Arid Environments 5, 792-807
Hoffmann C, Funk R, Wieland R, Li Y, Sommer M
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2008. Temporal variations in PM10 and particle size distribution during Asian dust storms in Inner Mongolia. Atmospheric Environment 42 (36), 8422-8431
Hoffmann C, Funk R, Sommer M, Li Y
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2010. A CFD wind model for simulation of wind erosion in Inner Mongolia, in: Gnauck, A. (Eds), Modellierung und Simulation von Oekosystemen: Workshop Koelpinsee 2009, Aachen (Shaker), pp. 27-48
Zhang Z, Wieland R, Reiche M, Funk R, Hoffmann C, Li Y, Sommer M
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2010. Applicability study of using in-situ gamma ray spectrometry technique for 137Cs and 210Pbex inventories measurement in grassland environments. Applied Radiation and Isotopes 68, 1143-1149
Li J, Li Y, Funk R, Hoffmann C, Wang Y, Wu J
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2011. Assessment of extreme wind erosion in Inner Mongolia, China. Aeolian Research
Hoffmann C, Funk R, Reiche M, Li Y
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2011. Using 137Cs to estimate wind erosion and dust deposition on grassland in Inner Mongolia – selection of a reference site and description of the temporal variability. Plant and Soil
Funk R, Li Y, Hoffmann C, Reiche M, Zhang Z, Li J, Sommer M
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2011. Wind modelling for wind erosion research by open source computational fluid dynamics. Ecological Informatics
Zhang Z, Wieland R, Reiche M, Funk R, Hoffmann C, Li Y, Sommer M
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(2012): Application of satellite remote sensing for mapping wind erosion risk and dust emission-deposition in Inner Mongolia grassland, China. In: Grassland Science 58 (1), S. 8–19
Reiche M, Funk R, Zhang Z, Reiche J, Wehrhan M, Sommer M, Li Y
