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Primary production & nutrient cycling in tropical rainforests
Florian Hofhansl
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Wolfgang Wanek
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29541.69061.964354-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Tropische Regenwälder nehmen eine Schlüsselposition im globalen Kohlenstoff- und Wasserkreislauf ein, da sie 37% des globalen terrestrischen Kohlenstoff-Pools darstellen, ein Drittel der terrestrischen Nettoprimärproduktion ausmachen und mehr als die Hälfte der weltweit vorkommenden Pflanzen- und Tierarten beinhalten. Der Verlust tropischer Waldökosysteme hat daher einen immensen Einfluss auf die globale Biodiversität und das Weltklima.
Darüberhinaus bestimmt der Anteil des in tropischer Baumbiomasse gebundenen Kohlenstoffs die Menge des in der Atmosphäre verbleibenden klimaaktiven Treibhausgases Kohlendioxid und hat daher eine bedeutende Funktion als globale Kohlenstoff-Senke. Trotzdem ist bis dato nicht gänzlich geklärt wie sich die zugrundeliegenden biogeochemischen Prozesse, welche auf die zukünftige Entwicklung tropischer Ökosysteme und deren Funktion als global bedeutender Kohlenstoffspeicher wirken, im Zuge des globalen Wandels entwickeln werden.
In der vorliegenden Doktorarbeit beleuchten wir daher die biogeochemische Funktion tropischer Regenwälder, indem wir die zugrundeliegenden Mechanismen der Kohlenstoff-Alloka-
tion (Kapitel 1), sowie des Nährstoffkreislaufs tropischer Waldökosysteme in hydrochemischen Flüssen von Kronentrauf (Kapitel 2) und Stammabfluss (Kapitel 3) quantifizieren und abschließend die Bedeutung dieser wichtigen Ökosystemprozesse hinsichtlich der Sensibilität tropischer Biomasseproduktion und damit verbundener Kohlenstoffspeicherung in Bezug auf zu erwartende zukünftige Klimaschwankungen diskutieren (Kapitel 4).
Die Ergebnisse dieser Studie liefern einen neuartigen Ansatz die Zusammenhänge verschiedener Umweltkontrollen darzustellen, welche die Biomasseproduktion und damit den Kohlenstoffspeicher tropischer Waldökosysteme kontrollieren. Wir zeigen, dass lokale Parameter, wie Wasserverfügbarkeit und Boden-Nährstoffgehalt die biogeochemische Funktion tropischer Waldstandorte drastisch beeinflussen. Daher könnten bereits kleinräumige standortspezifische Unterschiede in topographischer Lage und bodenbedingte Eigenschaften, sowie Sukzession und lokale Artenzusammensetzung die Reaktion tropischer Waldökosysteme auf globale Klimaveränderungen bestimmen.
Abstract
(Englisch)
Knowledge of mechanisms controlling primary production and nutrient cycling in tropical rainforests is of major importance due to the crucial role of tropical forests in the coupling of global climate and terrestrial ecosystem processes. Tropical forests are key components of global carbon, water and energy cycles containing 37% of the global terrestrial carbon pool, accounting for one third of terrestrial net primary production of organic material and comprising more than half of the world’s plant and animal species. Loss of tropical rainforests therefore has severe impacts on global biodiversity, net primary production and climate.
The proportion of atmospheric carbon dioxide allocated to wood production is an import- ant determinant of the carbon sink strength of tropical forest ecosystems. However, our understanding of the biogeochemical functioning of tropical rainforests, and how they will respond to global drivers such as climate change and increased human pressures, is highly fragmentary.
In this thesis, we therefore explore the biogeochemical functioning of tropical ecosystem processes by identifying the mechanisms driving carbon allocation in tropical rainforests (Chapter 1), as well as investigating hydrological pathways and associated nutrient fluxes in bulk precipitation, throughfall (Chapter 2) and stemflow (Chapter 3) and finally discuss the impact of these important ecosystem processes that potentially determine the sensitivity of tropical forest aboveground productivity to clima- te anomalies (Chapter 4).
Our study provides a mechanistic understanding on tropical ecosystem processes and proposes a novel framework to disentangle interrelated pathways among environmental drivers controlling the cycling of carbon and nutrients in tropical forest ecosystems. Our results suggest that local characteristics of tropical forest sites potentially determine the biogeochemical functioning of these ecosystems. Therefore, it is likely that site-specific differences in topographic position and edaphic properties, as well as disturbance history and local tree species composition of respective forest sites could determine the response of tropical forest ecosystems to projected global changes.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
net primary production wood increment litterfall throughfall stemflow nutrient cycling tropical rainforest global change
Schlagwörter
(Deutsch)
Nettoprimärproduktion Tropischer Regenwald Klimawandel
Autor*innen
Florian Hofhansl
Haupttitel (Englisch)
Primary production & nutrient cycling in tropical rainforests
Publikationsjahr
2014
Umfangsangabe
159 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Peter Hietz ,
Günter Hoch
Klassifikation
42 Biologie > 42.91 Terrestrische Ökologie
AC Nummer
AC12059037
Utheses ID
30394
Studienkennzahl
UA | 091 | 444 | |