Kooperativer Bibliotheksverbund

Language: English

Description: A series of 18 short cores has been obtained from the Lehnmühle reservoir (operation since 1932) in eastern Erzgebirge (Germany) in order to investigate the effects of the severe flood event in August 2002 on sedimentation by combining microfacies and high resolution μ-XRF scanning techniques. A distinct graded detrital layer, unique for the whole record, appears in almost the entire reservoir basin, ranging in thickness from 33 mm at proximal sites close to the river inflow to 5 mm at distal sites. The total sediment influx during this event was estimated to approximately 2,400 tons. Around two-thirds of the sediment was deposited in the southern-central part of the basin (approx. 32 % of the basin area) due to basin morphometry and proximity to the inflow. An enhanced flux of fine silt and clays to areas near the dam was observed and is likely driven by a steady current towards the dam. Occurrence of detrital material in a lateral bay reveals that sediment derived not only from the main inflow but also from surface runoff through non-permanently water bearing stream channels around the reservoir. In addition to the exceptional 2002 flood layer, 22 microscopically thin detrital layers were detected in the...

Keywords: Geology, Hydrology, Meteorology ; Lake Sediments, Flood Events, Detrital Layers, Microfacies Analysis, Eastern Erzgebirge, Water Supply Reservoir

ISSN: 04247116

E-ISSN: 21999090

DOI: 10.3285/eg.61.1.01

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Language: English

In: Journal of Plant Nutrition and Soil Science, June 2017, Vol.180(3), pp.407-417

Description: Phosphorus (P) is primarily transported in soil through preferential flow pathways (PFP), which can rapidly move water and matter bypassing large portions of the soil. This study investigated the composition of P forms in PFPs and soil matrix in two profiles at a forested hillslope in the Thuringian Forest (Central Germany), in order to evaluate (1) the effect of PFPs on the distribution of P fractions in forest soils, and (2) how hillslope position influences P fractions and other chemical parameters. To characterize water and mass fluxes in the profiles, flow pathways were visualized using dye tracer experiments. Stained and unstained soil material was sampled to assess differences of chemical parameters in the PFPs and soil matrix, and tested for correlations between chemical parameters to determine the factors influencing P fractions in soils. The results revealed significantly higher P contents (total P and most P fractions) in the upslope profile compared to the downslope profile. This accumulation effect in the upper profile was also observed for C, N, Fe, and Mn. The distribution of flow patterns also differed between the two profiles with stronger vertical infiltration into mineral soil and more preferential flow along stones and roots in the upslope profile compared to the downslope profile. However, the observed difference could not be addressed to hillslope effects as both test plots were located in mid‐slope position, but were strongly influenced by spatial heterogeneity (., micro‐relief). Furthermore, no statistically significant accumulation effect of P or other elements in PFPs compared to soil matrix was found. At the test site, the combination of high stone content with low potential for P sorption, and predominance of near‐surface lateral flow, appears to have hampered the development of gradients in chemical parameters between PFPs and soil matrix.

Keywords: Phosphorus Fractions ; Forest Soil ; Hillslope Processes ; Preferential Flow ; Pfp

ISSN: 1436-8730

E-ISSN: 1522-2624

DOI: 10.1002/jpln.201600305

Language: German

Description: Ein einzigartiger Bildband reich an Beispielen der maßgeblichen Bodentypen. Im Fokus: die Waldgebiete Österreichs, Deutschlands und der Schweiz. Zu jedem Bodenprofil sind umfassende Daten zu über 40 Bodenmerkmalen angeführt, die anschaulich aufbereitet und interpretiert sind. Zusammen mit Kommentaren...

Keywords: Forest Soils -- Austria -- Composition ; Forest Soils -- Germany -- Composition ; Forest Soils -- Switzerland -- Composition ; Trees -- Growth ; Forest Management ; Science ; Chemistry ; The Environment ; Agriculture & Farming ; Soil Science & Management

ISBN: 9783527327133

E-ISSN: 97835276

DOI: 10.1002/9783527659142

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Language: German

In: Zeitschrift für Pflanzenernährung und Bodenkunde, February 1996, Vol.159(1), pp.37-39

Description: Eine Methode zur Bestimmung der Proteaseaktivität wurde auf ihre Anwendbarkeit an sauren Waldböden (Humusauflage und Mineralboden) getestet. Untersucht wurden die Einflüsse folgender Parameter auf die Proteaseaktivität bzw. deren Nachweis: Inkubationszeit, Substratkonzentration, pH‐Wert der Inkubationslösung, Pufferlösung, Probenmatrix und Lagerung der Bodenproben. Aufgrund der Ergebnisse wird eine optimierte Methode vorgeschlagen. Die Anwendung dieser modifizierten Methode an zwei Waldstandorten, die sich in ihrem N‐Haushalt voneinander unterscheiden, zeigt, daß die Bestimmung der Proteaseaktivität auch in sauren Waldböden deutliche Differenzierungen zuläßt. An optimized method for the determination of protease activity in acid forest soils A method for the determination of protease activity was tested for its applicability to acid forest soils (O‐horizon and mineral soil). The influences of the following parameters on the protease activity and its determination were investigated: incubation time, substrate concentration. pH‐value of the incubation solution, buffer solution, sample matrix and storage of soil samples. In consequence of the results an optimized method is proposed. The application of this modified method to two forest sites with contrasting N‐transformation indicates, that also in acid forest soils the determination of protease activity allows significant differentiations.

ISSN: 0044-3263

ISSN: Zeitschrift für Pflanzenernährung und Bodenkunde

E-ISSN: 1522-2624

DOI: 10.1002/jpln.1996.3581590106

Language: German

In: Zeitschrift für Pflanzenernährung und Bodenkunde, 1997, Vol.160(2), pp.141-149

Description: Das Auftreten der montanen Nadelvergilbung bei Fichte wurde wiederholt mit Trockenjahren in Zusammenhang gebracht und als Folge mangelnder Magnesiumernährung erklärt. Zur Überprüfung dieser Erklärungsmöglichkeit wurde der Bodenwasserhaushalt des Hochlagenstandortes Schluchsee (Südschwarzwald) analysiert. Aufgrund der klimatischen Situation, der bodenphysikalischen Eigenschaften und der Durchwurzelung war ein direkter Trockenstreß für den Fichtenbestand nicht zu erwarten. Um die zeitliche Dynamik und vertikale Verteilung der Bodenfeuchte in Einzeljahren verfolgen zu können, wurde ein Bodenwasserhaushaltsmodell mit den Bodenwassermessungen einer 8jährigen Meßperiode (1987–1995) angepaßt. Das Modell ermöglicht die retrospektive Simulation des täglichen Bodenwasserhaushaltes mit Klimadaten von umliegenden Wetterstationen bis 25 Jahre vor Meßbeginn. In den meisten Jahren von 1962 bis 1986 herrschten feuchte Bodenverhältnisse. In den Trockenjahren 1976 und 1983 kam es dagegen in der organischen Auflage zu einer Austrocknung bis zum permanenten Welkepunkt. Im Unterschied zu den trockenen Meßjahren 1991 und 1992 lag der Zeitpunkt der Trockenphase 1976 und 1983 bereits kurz nach Beginn der Vegetationsperiode. Im Jahr 1983 hielt die Austrocknung der organischen Auflage außerdem über 6 Wochen an. Im Frühsommer bei hohem Nährstoffbedarf des Bestandes kann es wegen der Flachwurzeligkeit der Fichte zu trockenheitsbedingten Engpässen in der Nährelementversorgung kommen. Dies betrifft am Standort besonders Magnesium, das sich latent im Mangel befindet und vorwiegend durch die Streuzersetzung nachgeliefert wird. Im Mg‐armen Mineralboden werden normalerweise keine deutlich transpirationslimitierenden Matrixpotentiale erreicht, so daß die Wasserversorgung auch in Trockenperioden gewährleistet ist. Das Auftreten der montanen Nadelvergilbung scheint somit an das Witterungsextrem frühsommerliche Trockenheit und dadurch induzierte Ernährungsstörungen gekoppelt zu sein. Soil water regime at a spruce site in the Southern Black Forest – measurements and modelling for the interpretation of tip‐yellowing The occurrence of high‐altitude needle tip‐yellowing in spruce was repeatedly related to dry years and in general explained as a consequence of magnesium deficiency. To test this hypothesis the soil water regime of the mountain site Schluchsee (southern Black Forest) was analysed. No apparent drought stress was expected from the climatic situation and the soil physical properties. In order to get a high resolution of the soil water content in space and time, a soil water model was fitted with soil water data from an 8 years measurement period (1987–1995). The model enables retrospective simulations of daily soil water balance with climatic data from neighbouring meteorological stations 25 years before measurement started at this site. In the markedly dry years 1976 and 1983 the organic layer showed parching of the soil up to the permanent wilting point. In contrast to the dry situations in 1991 and 1992, the dry periods in 1976 and 1983 commenced shortly after the start of the growing season. Additionally, in 1983 the dryness of the organic layer lasted for more than 6 weeks. In times of high nutrient demand (period of spring flush in early summer) the shallow rooting pattern of spruce is likely to cause drought induced bottle‐necks in the supply of nutrient elements. Especially magnesium is latently deficient at this site because it is mainly supplied through litter decomposition. In the magnesium‐poor mineral soil normally matric potentials will not be reached that may limit seriously transpiration, so that water supply to the roots in dry periods is not hampered. Therefore, the appearance of high‐altitude tip‐yellowing is likely to be associated with an extreme climatic condition of an early summer drought inducing nutritional disturbances.

ISSN: 0044-3263

E-ISSN: 1522-2624

DOI: 10.1002/jpln.19971600205

Language: English

In: Journal of Plant Nutrition and Soil Science, February 2007, Vol.170(1), pp.182-182

ISSN: 1436-8730

E-ISSN: 1522-2624

DOI: 10.1002/jpln.200790001

Language: German

In: Zeitschrift für Pflanzenernährung und Bodenkunde, 1991, Vol.154(4), pp.271-281

Description: Im Sickerwasser von drei typischen Schwarzwaldböden (Eisenhumuspodsol, Sauerbraunerde, Hangstagnogley) wurden die Fraktionen ‘Labil‐Monomeres Al’, ‘Stabil‐Monomeres Al’ und ‘Säurelösliches Al’ analysiert. Aus der Fraktion des ‘Labil‐Monomeren Al’ wurden mit dem Programm WATEQF die Aktivitäten gelöster Al‐Spezies sowie die Sättigungsindices (SI) gegenüber verschiedenen Al‐haltigen Mineralen berechnet. Al‐Mobilisierungs‐/Immobilisierungsprozesse in den Profilen werden mit Hilfe des Al/CT‐Molverhältnisses diskutiert. Mit Durchschnittswerten unter 1, 5 mg/L sind die Al‐Konzentrationen in allen untersuchten Böden relativ niedrig. In den Auflagen treten 70 bis 80% des gelösten Al in der ‘Säurelöslichen’ und ‘Stabil‐Monomeren’ Form auf, die überwiegend aus Organo‐Komplexen besteht. Dieser Anteil geht im Mineralboden bis auf 35% im Podsol und Stagnogley sowie 10% in der Braunerde zurück. Gleichzeitig steigt der Al‐Anteil auf 40% (Stagnogley), 50% (Podsol) und 70% (Braunerde). Aluminium‐Fluorid‐Komplexe treten in allen Horizonten mit Anteilen zwischen 5 und 15% auf, wohingegen Al‐SO‐Komplexe keine Rolle spielen. Monomere Al‐OH‐Spezies sind nur im unteren Mineralboden mit 5 bis 10% von Bedeutung. In sämtlichen Profilen wird Al im oberen Mineralboden stark mobilisiert. In der Braunerde und im Stagnogley wird Al im Unterboden immobilisiert. Im Gegensatz dazu wird im Unterboden des Podsols weiteres Al mobilisiert, was auf hohe bodeninterne Produktion von HNO und HSO aus der Mineralisierung organischer Substanz zurückzuführen ist. Für die Al‐Dynamik des Podsols ist die schnelle Perkolation in Grob‐ und Makroporen entscheidend, beim Stagnogley hingegen zeitliche Schwankungen des Stauwasserspiegels. In allen Böden ist das Sickerwasser aus der Auflage sowie dem Oberboden bezüglich sämtlicher betrachteter Minerale stark untersättigt; ebenso im Unterboden des Stagnogleys. Mit SI 〉 O liegt offensichtlich Imogolit im Unterboden von Podsol und Braunerde als stabile Mineralphase vor. Im Unterboden des Podsols ergeben sich Hinweise für eine Steuerung der Al‐Dynamik durch in Al‐Chlorite eingelagertes Zwischenschicht‐Al(OH). Eine Kontrolle der Al‐Konzentration durch Al(OH)SO‐Minerale erscheint in keinem der untersuchten Böden wahrscheinlich. Aqueous Aluminum Species in Acidic Forest Soils ‐ Influence of Water Pathways and Solubility Equilibria In the seepage of three typical Black Forest soils (Haplic Podzol, Dystric Cambisol, Dystric Planosol) the fractions ‘Labile‐Monomeric Al’, ‘Stabile‐Monomeric Al’ and ‘Acid‐soluble Al’ were analyzed. Activities of aqueous Al species and saturation indices (SI) with respect to various Al‐bearing minerals were calculated from ‘Labile‐Monomeric Al’, using the computer program WATEQF. Al‐mobilization/immobilization processes were evaluated by means of AI/CI molar ratios. With 1.5 mg/L in average, the Al concentrations are relatively low in all studied soils. In the O‐horizon leachates, 70 to 80% of aqueous Al occur as ‘Stabile‐Monomeric’ and ‘Acid‐soluble’ forms mainly consisting of organo‐complexes. This portion decreases in the mineral soil to 35% in the podzol and the planosol as well as to 10% in the Cambisol. Simultaneously, Al increases to 40% (planosol), 50 (podzol), and 70% (cambisol). In all horizons, 5 to 15% of Al are covered by Al‐fluoride‐complexes, whereas Al‐sulfate‐complexes are insignificant. With 5 to 10% monomeric Al‐OH‐ions play a role only in the subsoil. Aluminum is strongly mobilized in the upper mineral horizons of all studied soils. In the planosol and the cambisol, Al is immobilized in the subsoil. In the subsoil of the podzol, in contrast, Al reveals further mobilization due to a distinct internal production of HNO and HSO as a consequence of mineralization of organic matter. In the podzol, rapid percolation in macropores is crucial for Al dynamics, whereas in the planosol the temporal variation of the perched water table. Leachates from all O‐horizons and upper mineral horizons as well as from the planosol subsoil are undersaturated with respect to the solubility of all mineral phases considered. With SI 〉 O imogolite appears to be a permanently stable mineral in the subsoils of both podzol and cambisol. There is evidence for the Al(OH) interlayer of Al‐chlorites controlling Al dynamics in the subsoil of the podzol. Al(OH)SO type minerals are not likely to regulate aqueous Al activities in any of the studied soils.

Keywords: Forest Soils ; Movimiento Del Agua En El Suelo ; Mouvement De L' Eau Dans Le Sol ; Infiltration Water ; Nutrient Transport ; Suelo Forestal ; Agua De Infiltracion ; Soil Water Movement ; Aluminio ; Transporte De Nutrientes ; Eau D' Infiltration ; Aluminium ; Sol De Foret ; Transport Des Substances Nutritives;

ISSN: 0044-3263

E-ISSN: 1522-2624

DOI: 10.1002/jpln.19911540406

Language: German

In: Forstwissenschaftliches Centralblatt vereinigt mit Tharandter forstliches Jahrbuch, 1999, Vol.118(1), pp.345-354

Description: Die Umsetzungen von Nitrat und Sulfat wurden im Hinblick auf die Bachwasserqualität in einem kleinen bewaldeten Wassereinzugsgebiet im Schwarzwald untersucht. Analysen von Saugkerzenwässern aus dem dauervernäßten Randbereich der Bäche geben Hinweise auf erhebliche reduktionsbedingte Nitratverluste. Dies deckt sich mit Ergebnissen eines Laborversuchs, bei dem nitrathaltige Lösungen durch Bodensäulen aus einem Quellmoorgley perkoliert wurden. Während die Nitrat-Verluste offensichtlich durch Denitrifikation bedingt sind, überlagern sich bei der Sulfat-Dynamik verschiedene Prozesse. Insgesamt werden die beobachteten Reduktionsprozesse durch höhere Temperatur und lange Kontaktzeit mit der Festphase begünstigt. Die Auswirkungen auf andere hydrochemische Parameter (insbesondere pH-Wert und Säureneutralisationskapazität) werden diskutiert. Transformations of nitrate and sulfate were investigated with respect to streamwater quality in a forested headwater catchment in the Black Forest (SW Germany). Analyses of seepage collected with ceramic cups in the waterlogged riparian zone provide evidence for a distinct removal of nitrate due to reduction processes. This is in accordance with results from a laboratory experiment. Solutions enriched with nitrate were percolated through soil columns from a histic gleysol. Apparently, nitrate removal results from denitrification, whereas in the dynamics of sulfate various processes appear to be superimposed. In total, the reduction processes observed are favoured by higher temperatures as well as by longer times of contact with the solid phase. The effects on other hydrochemical parameters (notably pH-value and acid neutralizing capacity) are discussed.

Keywords: water quality ; water acidification ; nitrate ; sulfate ; denitrification ; riparian zone

ISSN: 0015-8003

E-ISSN: 1439-0337

DOI: 10.1007/BF02768998

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Language: German

In: Forstwissenschaftliches Centralblatt vereinigt mit Tharandter forstliches Jahrbuch, 2000, Vol.119(1), pp.249-262

Description: In zwei kleinen Wassereinzugsgebieten im Hochschwarzwald wurde im Zeitraum 1989–1998 die zeitliche Dynamik der Wasserqualität in Abhängigkeit von der Abflussmenge untersucht. In einem der Einzugsgebiete war 1990 eine forstübliche dolomitische Kalkung (4 t ha −1 ) erfolgt. Für eine episodische Versauerung bei hohen Abflüssen ist in erster Linie die Mobilisierung von Nitrat verantwortlich. Säurepufferung und Kationenzusammensetzung sind stark an die zeitlich variablen Fließwege im Einzugsgebiet gekoppelt. Die Bodenkalkung bewirkte nur verhältnismäßig geringe Veränderungen der Wasserqualität. Allerdings war die Säureneutralisationskapazität bei Spitzenwerten des Abflusses tendenziell leicht erhöht. Trotz kalkungsbedingter verstärkter mikrobieller Aktivität und Nitrifikation in den Oberböden blieben die Nitrat-Konzentrationen im Bachwasser nahezu unverändert. Angesichts der veränderten Depositionssituation, wonach der S-Eintrag in jüngster Vergangenheit stark zurückgegangen ist, der N-Eintrag aber anhält, ist mittel- bis langfristig mit einer weiteren Verbesserung der N-Verfügbarkeit in Wäldern zu rechnen. Somit besteht ein zunehmendes Risiko für NO 3 − -Auswaschung nach Kalkung. Diese Entwicklung ist bei der künftigen Planung großflächiger Waldkalkungen zu beachten. In two small watersheds in the upper Black Forest (SW Germany) the temporal variation of water quality in relation to runoff dynamics was investigated during the period of 1989 through 1998. In 1990, one of the two watersheds was limed according to forest management practice (4 t dolomite ha −1 ). Episodic acidification during high-flow conditions is primarily due to the mobilization of nitrate. Acid buffering and cation composition were related to the time-variable flow paths in the watershed. The effects of soil liming on water quality were relatively small. Nevertheless, the acid neutralizing capacity during peak runoff events tended to be slightly improved. Even though microbial activity and nitrification were enhanced in the top-soils as a result of liming, the nitrate concentrations in the stream increased only slightly. With regard to recent changes in the atmospheric deposition pattern (distinct decline in S while N endures) in the middle to long term a better availability of N in forests can be expected. As a consequence, there is an increasing risk of NO 3 − leaching after liming. This development should be taken into account when large-scale liming operations in forests are planned in the future.

Keywords: Forested watersheds ; water quality ; water acidification ; nitrate ; sulfate ; runoff dynamics ; forest soil liming

ISSN: 0015-8003

E-ISSN: 1439-0337

DOI: 10.1007/BF02769141

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Language: German

Description: Mit engl. u. frz. Zsfassung ; Thesis (doctoral)--Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau, 1986 ; 253 S.,10 S. Anh

Source: Center for Research Libraries

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