Quantifizierung des CO2-Gasaustausches und der photosynthetischen Primärproduktion von Kulturpflanzenbeständen an unterschiedlichen Standorten. Aufbau und Validierung von dynamischen mathematischen Modellen der Bestandesentwicklung von Kulturpflanzenbestä

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Die Zielstellung ist im Rahmen einer bestehenden Kooperation in wesentlichen Aspekten aus dem Forschungsprogramm des SFB 192 der Universität Kiel "Optimierung pflanzenbaulicher Produktionssysteme im Hinblick auf Leistung und ökologische Effekte" abgeleitet. Pflanzenbauliche Produktionsverfahren wirken auf agrarische Ökosysteme und ihre Regelkreisläufe vor allem über die Beeinflussung des Stoff- und Energieaustausches mit der Umwelt. Die Analyse dieser Zusammenhänge ist eine wesentliche Voraussetzung für die Formulierung ökosystemar begründeter Kriterien zur Bewertung und Optimierung von Produktions- systemen. In diesem Kontext nimmt der C02-Gasaustausch von Pflanzenbeständen aufgrund seiner Schlüsselrolle für die photosynthetische Primärproduktion, die damit verbundene Energiebindung im System und den ökosystemaren Kohlenstoffumsatz eine zentrale Stellung ein. Die Kenntnis des CO2-Austausches zwischen Vegetation und Atmosphäre ist weiterhin von großer Bedeutung für die klimarelevante Umweltforschung. Im Rahmen des vorliegenden Projektes sollen die Wirkungen von ausgewählten ökologischen und agrotechnischen Faktoren auf den C02-Gasaustausch von Kulturpflanzenbeständen unter besonderer Berücksichtigung der Kopplung mit dem Wasserhaushalt (Transpiration) und dem Stickstoffhaushalt experimentell erfaßt und auf der Grundlage - eines komplexen dynamischen mathematischen Modells des CO2-Gasaustausches im System Boden-Pflanze-Atmosphäre und- von Kenngrößen, insbesondere zur Nutzungseffizienz ökologischer Faktoren (Wasser, Stickstoff) sowohl allgemeingültig als auch spezifisch in bezug auf bestimmte Kulturpflanzenarten quantifiziert werden. Das Projekt soll entsprechend den vorliegenden Kooperationsvereinbarungen das Gesamtvorhaben und mehrere Teilprojekte des SFB 1992 unterstützen und insbesondere das auf dem zu bearbeitenden Sachgebiet bestehende Defizit bei der Entwicklung von Submodellen dynamischer Komplexmodelle für pflanzenbauliche Managementsysteme zur umweltgerechten Pflanzenproduktion und Bestandesführung des SFB 192 schließen. Darüber hinaus wird ein Beitrag auf dem Gebiet der Ökosystemmodellierung und der Abschätzung der CO2-Flüsse zwischen Ökosystemen und der Atmosphäre im Rahmen der klimarelevanten Umweltforschung geleistet.