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Ökophysiologie der Wasser- & Stoffkreisläufe

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Die Arbeitsgruppe „Ökophysiologie der Wasser und Stoffkreisläufe“ untersucht zentrale Prozesse, die den Fluss von Stoffen und Wasser im Boden-Pflanze-Atmosphäre-Kontinuum (SPAC) in Agrarlandschaften über verschiedene Skalen hinweg regulieren. Ziel der Forschung ist es, besser zu verstehen, wie Landnutzung und Klimaextreme die Resilienz von Ökosystemen beeinflussen. Unser Fokus liegt auf Ackerland, Grünland und Mooren, wobei wir prozessbasierte Ansätze verfolgen.

Von besonderer Bedeutung für die Arbeitsgruppe ist der ökophysiologische Zusammenhang zwischen verschiedenen Stoffkreisläufen und dem Wasserhaushalt entlang räumlicher und zeitlicher Skalen, ihr Einfluss auf Treibhausgasemissionen sowie der Zusammenhang zwischen Systemform und -funktion. Eine besondere Stärke liegt in unserem methodischen Schwerpunkt auf multiskaligen (isotopenbasierten) Gasflüssen, weiteren in-situ Stabilisotopen- und klassischen ökophysiologischen Methoden sowie in der Entwicklung neuartiger, maßgeschneiderter und kostengünstiger Sensorsysteme. Diese ermöglichen es uns, unsere Arbeiten räumlich in die Landschaftsebene zu integrieren und gleichzeitig die wissenschaftliche Repräsentation des globalen Südens in Beobachtungsinitiativen zu stärken.

Unser systembasierter, interdisziplinärer Ansatz hat zur Entwicklung der „AgroFlux“-Sensorplattform geführt, die wir in Zusammenarbeit mit dem Innovationszentrum für Transformation Agrarischer Systeme kontinuierlich weiterentwickeln. Sie ermöglicht es, wichtige Systemvariablen wie Kohlenstoffsenkenfunktionen, Treibhausgasemissionen, die Aufschlüsselung des Netto-Ökosystemaustauschs (z. B. Wurzelwasseraufnahme, Evapotranspiration, NEE), sowie Nährstoff- und Wassernutzungseffizienz gemeinsam zu untersuchen und „Hot Moments“ in Raum und Zeit zu identifizieren, die Systemreaktionen und Anpassungskapazitäten gegenüber Stress oder Managemententscheidungen maßgeblich bestimmen.

Wir arbeiten eng mit allen Arbeitsgruppen des Programmbereichs 1​ „Landschaftsprozesse“ ​sowie weiteren Partnern innerhalb und außerhalb des ZALF zusammen.

 

Kerninfrastruktur:

AgroFlux Sensor Plattform mit FluxCrane

Stabil ​Isotopenlabor

GC-Labor

Inkubationsanlagen

 

 

Publikationen AG

MyTitle: AMPSOM: a measureable pool soil organic carbon and nitrogen model for arable cropping systems
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MyLinkPDFUrl: http://dx.doi.org/10.1016/j.envsoft.2024.106291, DOI-Namen auflösen
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MyAutoren: Tougma, I. A., Van de Broek, M., Six, J., Gaiser, T., Holz, M., Zentgraf, I., Webber, H. (2025)
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AMPSOM: a measureable pool soil organic carbon and nitrogen model for arable cropping systems

Tougma, I. A., Van de Broek, M., Six, J., Gaiser, T., Holz, M., Zentgraf, I., Webber, H. (2025)
MyTitle: Minimizing trade-offs and maximizing synergies for a just bioeconomy transition
MyLinkAnsehenUrl: http://dx.doi.org/10.1016/j.erss.2025.104089, DOI-Namen auflösen
MyLinkPDFUrl: https://publications.zalf.de/publications/EE6CF1C5-41CA-4F4F-977C-1BD106C5FBBD-1.pdf, PDF ansehen / herunterladen
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MyAutoren: Ruml, A., Chen, C., Kubitza, C., Kernecker, M. L., Grossart, H.-P., Hoffmann, M., Holz, M., Wessjohann, L. A., Lotze-Campen, H., Dubbert, M. (2025)
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Struktureinheiten:Label: NewWindow:

Minimizing trade-offs and maximizing synergies for a just bioeconomy transition

Ruml, A., Chen, C., Kubitza, C., Kernecker, M. L., Grossart, H.-P., Hoffmann, M., Holz, M., Wessjohann, L. A., Lotze-Campen, H., Dubbert, M. (2025)
MyTitle: How scale affects N2O emissions in heterogeneous fields of a diversified agricultural landscape
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MyLinkPDFUrl: http://dx.doi.org/10.1038/s41598-025-95630-6, DOI-Namen auflösen
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MyAutoren: Zentgraf, I., Holz, M., Monzón Díaz, O., Lück, M., Kramp, K., Pusch, V., Grahmann, K., Hoffmann, M. (2025)
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Struktureinheiten:Label: NewWindow:

How scale affects N2O emissions in heterogeneous fields of a diversified agricultural landscape

Zentgraf, I., Holz, M., Monzón Díaz, O., Lück, M., Kramp, K., Pusch, V., Grahmann, K., Hoffmann, M. (2025)
MyTitle: Effects of different climatic conditions on soil water storage patterns
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MyLinkPDFUrl: http://dx.doi.org/10.5194/hess-29-313-2025, DOI-Namen auflösen
MyTitelMehrzeilig:
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MyAutoren: Ehrhardt, A., Groh, J. S., Gerke, H. (2025)
MyMeldungsdatum:
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Struktureinheiten:Label: NewWindow:

Effects of different climatic conditions on soil water storage patterns

Ehrhardt, A., Groh, J. S., Gerke, H. (2025)

Projekte AG

MyTitle: NemGEm - Verringerung der Lachgas- und Ammoniakemissioen durch Verarbeitung von Ernterückständen im Gemüsebau
MyLinkAnsehenUrl: https://www.zalf.de/de/forschung_lehre/projekte/Seiten/details.aspx?iddp=2431, Ansehen
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MyTextfeld: Start: 01.04.2025
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NemGEm - Verringerung der Lachgas- und Ammoniakemissioen durch Verarbeitung von Ernterückständen im Gemüsebau

Start: 01.04.2025
MyTitle: Stabile Isotope und KI-unterstützte Modellentwicklung für hochfrequente, skalenübergreifende Wasserpartitionierung
MyLinkAnsehenUrl: https://www.zalf.de/de/forschung_lehre/projekte/Seiten/details.aspx?iddp=2351, Ansehen
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MyTextfeld: Start: 01.03.2023
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Stabile Isotope und KI-unterstützte Modellentwicklung für hochfrequente, skalenübergreifende Wasserpartitionierung

Start: 01.03.2023
MyTitle: COINS - Gemeinsame Entwicklung von Innovationen für ein nachhaltiges Landmanagement in kleinbäuerlichen Betrieben in West-Afrika
MyLinkAnsehenUrl: https://www.zalf.de/de/forschung_lehre/projekte/Seiten/details.aspx?iddp=2323, Ansehen
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MyTitelMehrzeilig:
MyTextfeld: Start: 01.10.2022
MyAutoren:
MyMeldungsdatum:
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Struktureinheiten:Label: NewWindow:

COINS - Gemeinsame Entwicklung von Innovationen für ein nachhaltiges Landmanagement in kleinbäuerlichen Betrieben in West-Afrika

Start: 01.10.2022

 

  

Kontakt

 

Leitung der Arbeitsgruppe

Dr. Maren Dubbert
T +49 (0)33432 82-475

 

Adresse

Leibniz-Zentrum für
Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V.

Eberswalder Straße 84
15374 Müncheberg​

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