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Titelaufnahme

Titel
The role of soil types in altering the response of arable agroecosystems to future rainfall patterns / eingereicht von Dipl.-Ing. Dipl.-Ing. James Tabi Tataw
Weitere Titel
Der Einfluss von Bodentypen auf die Wirkung von zukünftigen Niederschlagsmustern auf ackerbaulich genutzte Agrarökosysteme
VerfasserTabi Tataw, James
Begutachter / BegutachterinErhard, Christian ; Liebhard, Peter
GutachterZaller, Johann ; Frank, Thomas
ErschienenWien, Januar 2016
Umfang84 Blätter : Illustrationen, Diagramme
HochschulschriftUniversität für Bodenkultur Wien, Dissertation, 2016
Anmerkung
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Zusammenfassung in deutscher Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Niederschlagsmuster / Bodentypen / Pisum sativum / Titricum aestvum / Arthropodendichte / Agrar ökosyteme / Lysimeter/ Mykorrhizierung / Unkraut
Schlagwörter (EN)Soil types / Rainfall patterns / Ecosystem response / Pisum sativum / Titricum aestivum / Arthropods abundance / Lysimeter / Mycorrhization / Weeds
Schlagwörter (GND)Agrarökosystem / Bodentyp / Niederschlag / Erbse / Weizen
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-19476 Persistent Identifier (URN)
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The role of soil types in altering the response of arable agroecosystems to future rainfall patterns [1.26 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Der anthropogene Klimawandel wird in Mitteleuropa weniger, aber schwerere Niederschlagsereignisse verursachen (IPCC 2007; IPCC 2013). In der vorliegenden Arbeit untersuchten wir die Auswirkungen des zukünftigen Niederschlagsmusters in Modell-Agrarökosystemen mit verschiedenen Bodentypen. Die Versuchsanlage am Stadtrand von Wien bestand aus 18 Lysimetern mit jeweils 3 m2. Die untersuchten Bodentypen, sandiger Phaeozem (S-Böden), Feuchtschwarzerde (F-Böden) und tiefgründige Schwarzerde (T-Böden), wurden schichtenweise an den Originalstandorten entnommen und in die Lysimeter gefüllt. Jeder der drei Bodentypen war sechsmal wiederholt. Die Hälfte der Böden wurde mit dem aktuellen langjährigen Niederschlagsmuster (C) bewässert, die andere Hälfte mit dem für 2071-2100 prognostizierten Niederschlagsmuster (D) mit ca. 1/3 reduzierter Niederschlagsintensität. In den Lysimetern wurde Pisum sativum und in der darauffolgenden Vegetationsperiode Triticum aestivum angebaut. Bodentypen und Niederschlagsmuster reduzierten Pflanzendichte, Ertrag, Ernteindex, Mykorrhizierung, Unkrautbefall und Biomasseproduktion, erhöhte aber im Weizen die Kohlenstoff-13 Isotop ( [delta]13C ). Das zukünftige Niederschlagsmuster führte in beiden Kulturen zur Verringerung des Blattflächenindex und dadurch zur Reduktionen von Wachstumsrate, Biomasseproduktion und Ertrag, während das Wurzelwachstum erhöht wurde. Die Verringerungen waren auf den S-Böden besonders ausgeprägt. Das zukünftige Niederschlagsmuster reduzierte die Abundanz der meisten oberirdischen Arthropoden-Taxa um mindestens 39%, erhöhte aber die Abundanz der Gastropoda um 69%. Die Bodentypen zeigten keinen signifikanten Effekt auf die Arthropodenabundanz. Die Unkrautdichte korrelierte signifikant mit der Abundanz fast aller Arthropoden-Taxa. Die ähnliche Reaktion von Erbse und Weizen auf das zukünftige Niederschlagsmuster lässt eine breitere Auswirkung des Klimawandels erwarten. Da der Bodentyp viele Agrarökosystem-Parameter signifikant beeinflusste, empfehlen wir, bei der Abschätzung der Auswirkungen des Klimawandels auf Agrarökosysteme künftig den Bodentyp stärker zu berücksichtigen.

Zusammenfassung (Englisch)

The impact of climate change is felt worldwide with different magnitude due to global warming. This global warming is expected to alter precipitation patterns with fewer, but heavier rainfall events prognosticated for the future in Central Europe (IPCC 2007; IPCC 2013). We tested this future rainfall patterns on different soil types to assess agroecosystem response using a huge lysimeter facility. The facility located at the outskirt of the city of Vienna comprised of 18 lysimeters each of 3m2. The soil types; calcaric phaeozem (S), gleyic phaeozen (F), and calcic chernozem (T) were carefully transported from the fields unaltered into the facility and arranged in 2 rows of 9 lysimeters, each in 3 repetitions. One row was supplied with the current rainfall pattern (C) while the other row was applied the future rainfall pattern (D) calculated by averaging the IPCC prognosticated rainfall patterns for the years 2071 and 2100, with 1/3 reduced rainfall intensity. The lysimeters were cultivated for two vegetative periods with Pisum sativum and Triticum aestivum successively, and agroecosystems parameters investigated. Soil types and rainfall both reduced crops density, yield, harvest index, AMF Mycorrhization, weeds infestation and biomass production but increased wheat carbon -13 isotopes ([delta]13C). The future rainfall patterns led to the reduction in the LAI of both crops, which further translated to the reduction in their growth rates, biomass productions and grain yields but increased the roots development. These changes were more pronounced on S Soils than on the other soil types. The above ground arthropods decreased with the future rainfall pattern by at least 39% for most taxa but increased by 69% for the Gastropoda. Soil type showed no significant effect on arthropods abundance while weed density correlated significantly with the abundance of almost all taxa. The similar response of both pea and wheat cultivar to future rainfall patterns indicates a broader impact of the future rainfall patterns across crop types. Likewise, the significant effect of soil types on most agroecosystem parameters means soil types could alter plants response to future rainfall patterns. Thus, we recommend that soil types should be considered more profoundly when evaluating the impact of climate change on agroecosystems.