Traktor mit Messtechnik auf Feld

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gcef

In der GCEF (Global Change Experimental Facility) untersuchen Forschende, wie sich der Klimawandel auf Ökosystemprozesse in verschiedenen Landnutzungsformen auswirkt. Sie besteht aus 50 Parzellen, die unterschiedlich intensiv bewirtschaftet werden. Auf der Hälfte der Versuchsfelder simulieren die Wissenschaftler ein Klima, das den Prognosen für Mitteldeutschland um das Jahr 2070 entspricht. Auf der anderen Hälfte wachsen die Pflanzen unter den aktuell herrschenden Wetterbedingungen.


Laufzeit: 2014 bis mind. 2029
Größe: ca. 7 ha
Kontakt: Dr. Martin Schädler, UFZ, martin.schaedler@ufz.de
Webseite: www.ufz.de/gcef
Kooperationen: Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Universität Leipzig, Universität zu Köln, Universität Hohenheim

mydiv

Auf 80 Versuchsparzellen wird in diesem Experiment der Beitrag von Mykorrhiza auf die Wechselbeziehungen zwischen der Artenvielfalt von Bäumen und den Ökosystemfunktionen untersucht. Mykorrhiza ist eine wichtige Form der Symbiose zwischen Pflanzen und Pilzen im Boden. Die Forschenden nehmen an, dass Baumgemeinschaften mit einer hohen Artenvielfalt und mit unterschiedlichen Mykorrhiza-Typen Ressourcen effizienter nutzen können als Monokulturen mit nur einem Mykorrhiza-Typ.


Laufzeit: seit 2015
Größe:
ca. 2 ha
Kontakt:
Prof. Nico Eisenhauer, iDiv/Uni Leipzig, nico.eisenhauer@idiv.de
Webseite:
www.idiv.de/de/research/platforms-and-networks/mydiv.html
Kooperationen:
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ), Universität Konstanz, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Universität Tübingen, Universität Göttingen, Katholische Universität Leuven, Universität Alicante, Universität Oxford, Universität Alberta (Edmonton), Universität Minnesota, Max-Planck-Institut für chemische Ökologie Jena, Umweltbundesamt Österreich, Institut national de la recherche agronomique (INRA) Bordeaux

statischer Düngungsversuch

Der Kern des bereits 1902 angelegten Versuchs besteht in einer jahrzehntelangen, gleichbleibenden Behandlung von Ackerkulturen mit organischem und mineralischem Dünger (verschiedene Kombinationen von N, P, K) – unter Einhaltung der Fruchtfolge Winterweizen-Silomais-Sommergerste-Silomais (bis 2014 Winterweizen-Zuckerrüben-Sommergerste-Kartoffeln). Auf einem Viertel der Versuchsfläche wurde 1978 die Düngung so geändert, dass ausgehend von einem experimentell eingestellten Gehalt an organischem Kohlenstoff im Boden die Wirkung unterschiedlicher mineralischer und organischer Düngung auf Boden und Pflanze untersucht werden kann. Diese Konstellation ist besonders wichtig für die Modellierung der Kohlenstoff- und Stickstoffdynamik im Boden.


Laufzeit: seit 1902 (Erweiterung seit 1978)
Größe: 4 ha
Kontakt: Dr. Ines Merbach, UFZ, ines.merbach@ufz.de
Webseite: www.ufz.de/statischer-duengungsversuch
Kooperationen: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Universität Wageningen, Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Dresden, Universität Aarhus

Prioritätseffekte
Anhand von je sechs heimischen und exotischen Pflanzenarten wird in diesem Experiment erforscht, ob Exoten einen stärkeren Prioritätseffekt im Grünland ausüben als heimische Arten, und welche Rolle Pilzkrankheiten dabei spielen. Arten, die als Erste einen Ort besiedeln, können die Artengemeinschaft langfristig beeinflussen. Dieser Prioritätseffekt könnte ein Mechanismus sein, mit dem invasive exotische Arten einheimische Ökosysteme beeinflussen.


Laufzeit: 2016 bis mind. 2021
Größe: ca. 4.000 m2
Kontakt: Dr. Harald Auge, UFZ, harald.auge@ufz.de
Kooperationen: Institut für Biologie/Geobotanik und Botanischer Garten der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

GrENE-Net
Im Evolutionsexperiment GrENE-net untersuchen Forschende seit 2017 rund um den Globus, welche der 231 verschiedenen Herkünfte der Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana) an welchen Orten unter welchen klimatischen Bedingungen am vitalsten sind. 45 Forschungsstandorte in Europa, Nordamerika und Asien sind am Experiment beteiligt, darunter auch die UFZ-Forschungsstation Bad Lauchstädt.


Laufzeit: 2017 bis mind. 2020
Größe: 16 m2
Kontakt: Dr. Walter Durka, UFZ, walter.durka@ufz.de
Webseite: grenenet.wordpress.com/news/
Kooperationen: Universität Bayreuth, Forschungszentrum Jülich, Universität Landau, Universität Hohenheim, Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung Gatersleben, Universität Bonn, Universität für Bodenkultur Wien, Universität Kiel, Universität zu Köln, Julius Kühn-Institut Braunschweig, Johann Heinrich von Thünen-Institut

Stallmist-Steigerungsversuch

Im Fokus steht die Wirkung extrem hoher Stalldunggaben auf Bodenertrag und Bodeneigenschaften. Dazu werden auf einer Schwarzbrache und einer Maismonokultur jährlich von 0 bis 200 t/ha Stallmist ausgebracht. Der Versuch ist insbesondere für die Modellierung der Kohlenstoff- und Stickstoffdynamik und für Fragen der Grundlagenforschung zum organischen Kohlenstoff im Boden bedeutsam.


Laufzeit: seit 1983
Größe: 780 m2
Kontakt: Dr. Ines Merbach, UFZ, ines.merbach@ufz.de
Webseite: www.ufz.de/stallmist-steigerungsversuch
Kooperationen: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Dresden

dfg

Im Schwerpunktprogramm „Räumlich-zeitliche Organisation der Rhizosphäre“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) wird der Beitrag von Rhizosphärenprozessen zur Stabilität von Agrarökosystemen untersucht. In Bad Lauchstädt wurden dafür 24 Parzellen ausgehoben und mit einem lehmigen und einem sandigen Boden befüllt. Darauf wachsen zwei Maisgenotypen mit unterschiedlichen Wurzeleigenschaften. Die Forschenden wollen nachweisen, dass die Rhizosphäre ein sich selbstorganisierendes System ist, und gegenüber Störungen stabil.


Laufzeit: 2018 bis voraussichtlich 2024
Größe: ca. 4.000 m2
Kontakt: Prof. Doris Vetterlein, UFZ, doris.vetterlein@ufz.de
Webseite: www.ufz.de/spp-rhizosphere/
Kooperationen: Universität Bayreuth, Forschungszentrum Jülich, Universität Landau, Universität Hohenheim, Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung Gatersleben, Universität Bonn, Universität für Bodenkultur Wien, Universität Kiel, Universität zu Köln, Julius Kühn-Institut Braunschweig, Johann Heinrich von Thünen-Institut Braunschweig, Technische Universität München, Universität Kassel, Universität Stuttgart, Universität Erlangen, Universität Ulm

Sukzessionsversuch Ackerbrache

In diesem Versuch untersuchen die Forschenden, ob der unterschiedliche Startpunkt bzw. der unterschiedliche Artenpool zu Beginn der Stilllegung einer Ackerfläche die weitere Entwicklung der Vegetation beeinflusst. Die Sukzession auf Ackerbrachen beginnt je nach Stilllegungszeitpunkt (Frühjahr, Sommer, Herbst) mit einem unterschiedlichen Set an Arten, da diese sich in ihrem Keimverhalten stark unterscheiden und von Parametern wie Tageslänge, Temperatur oder Niederschlägen beeinflusst werden.


Laufzeit: seit 1995
Größe: ca. 1 ha
Kontakt: Dr. Jutta Stadler, UFZ, jutta.stadler@ufz.de

phytoakmeter

Im Fokus der Experimente steht die Erforschung der Anpassung langlebiger Waldbäume an den Klimawandel. Europaweit wurden an 20 Standorten genetisch identische Stieleichen ausgepflanzt, die aus derselben Mutterpflanze in vitro vermehrt sind. Zusammen mit internationalen Partnern messen die Forschenden morphologische, physiologische und molekularbiologische Prozesse. Sie wollen verstehen, wie Eichen unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen ihre Ressourcen zwischen Wachstum und Wechselwirkungen mit Nützlingen und Schädlingen aufteilen.


Laufzeit: seit 2010
Größe: ca. 1.600 m2
Kontakt: Dr. Sylvie Herrmann, UFZ, sylvie.herrmann@ufz.de
Webseite: www.ufz.de/trophinoak-phytoakmeter
Kooperationen: Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), Universität Leipzig, Universität Marburg, Universität Basel, Technische Universität München, Institut national de la recherche agronomique (INRA) Bordeaux

LiCoDiv

LiCoDiv (light competition and diversity) ist ein Experiment, in dem klassische und neue Methoden der Lichtmanipulation sowie deren Wirkung auf abiotische Faktoren und das Pflanzenwachstum verglichen werden. Die Konkurrenz um Licht als wesentliche Ressource für das Pflanzenwachstum kann eine entscheidende Rolle beim Verlust der Vielfalt durch Überdüngung spielen. In 56 Parzellen, wovon die Hälfte gedüngt ist, werden die Auswirkungen von Vegetationsrückschnitt, Wegbinden der Vegetation („tie backs“) und LED-Lampen untersucht.


Laufzeit:  2018 bis mind. 2020
Größe: ca. 75 m2
Kontakt: Maria-Theresa Jessen, UFZ/iDiv, maria-theresa.jessen@ufz.de
Kooperationen: Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv)

Schmetterlingsflieder

In diesem Versuchsgarten wird der aus China nach Europa eingewanderte Schmetterlingsflieder-Strauch genutzt, um mehr über die Mechanismen biologischer Invasionen zu erfahren. Die Hypothese lautet, dass evolutionäre Anpassung zum Invasionserfolg exotischer Arten beiträgt. So soll das Fehlen natürlicher Feinde zu stärkerem Wachstum, höherer Konkurrenzkraft und schlechterer Verteidigung gegenüber Insekten führen. Verglichen werden Fliederexemplare aus je zehn Populationen aus China und Europa.


Laufzeit: 2009 bis mind. 2021
Größe: ca. 300 m2
Kontakt: Dr. Harald Auge, UFZ, harald.auge@ufz.de
Kooperationen: Institut für Biologie / Geobotanik und Botanischer Garten der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Ecotron

Das iDiv-Ecotron ist eine gemeinsame Forschungsplattform des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig und des UFZ. Es beherbergt 24 Miniatur-Ökosysteme, in denen sich Umweltbedingungen wie Temperatur, Nährstoffvorkommen und Niederschlag komplett kontrollieren und ökologische Prozesse messen lassen. Ziel ist, durch diese Manipulation miteinander interagierender Tier- und Pflanzenarten die Effekte auf Ökosystemfunktionen genauer zu erforschen.


Laufzeit: seit 2017
Größe: 580 m2
Kontakt: Prof. Nico Eisenhauer, iDiv/Uni Leipzig, nico.eisenhauer@idiv.de
Webseite: www.idiv.de/ecotron

NutNet

Das weltweite Forschungsnetzwerk von mehr als 100 Standorten auf 6 Kontinenten thematisiert am Beispiel von Grünland-Ökosystemen den Verlust von Biodiversität. Die Forschenden untersuchen in einem standardisierten Versuchsaufbau, wie natürliches Grünland rund um den Globus auf Nährstoffüberschüsse reagiert. Das Netzwerk umfasst einen Großteil der Weltklimazonen mit Versuchsstationen in 27 Ländern, eine davon befindet sich in Bad Lauchstädt.


Laufzeit: seit 2005
Größe: 1.000 m2
Kontakt: Prof. Stan Harpole, UFZ/iDiv, stan.harpole@ufz.de
Webseite: www.ufz.de/nutnet
Kooperationen: Universität Minnesota, Universität Missouri, Universität Wyoming, Universität Guelph, Smithsonian Environmental Research Center

DroughtNet

In dem Forschungsnetzwerk mit mehr als 100 Standorten weltweit will man herausfinden, wie und warum sich Ökosysteme in ihrer Sensitivität gegenüber Dürre unterscheiden. Dazu wird der Niederschlag auf Versuchsparzellen immer nach demselben Protokoll manipuliert. Die 25 Versuchsparzellen in Bad Lauchstädt werden nicht nur extremer Dürre, sondern auch zusätzlicher Nährstoffzufuhr ausgesetzt, um die Wechselwirkung der beiden Faktoren auf verschiedene ober- und unterirdische Ökosystemprozesse zu bewerten.


Laufzeit: 2015 bis mind. 2021
Größe: ca. 600 m2
Kontakt: Prof. Nico Eisenhauer, iDiv/Uni Leipzig, nico.eisenhauer@idiv.de; Dr. Harald Auge, UFZ, harald.auge@ufz.de
Webseite: www.ufz.de/droughtnet

Gewächshäuser

Der Gewächshauskomplex besteht aus einem Kalt- und einem Warmhaus sowie einem Experimentalgebäude, das sich dazwischen befindet. Das 1994 errichtete Kalthaus bietet auf einer Fläche von 360 m2 quasi Freilandbedingungen, da die Dächer nur bei Regen und die Seitenfenster nur bei starkem Wind schließen. Das im Jahr 2000 gebaute Warmhaus besteht aus acht Kabinen, in denen sich separat Temperatur und Belichtung steuern lassen. Kalt- und Warmhaus werden vor allem für Gefäßversuche im Rahmen von Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten genutzt. Es werden aber auch immer wieder Pflanzen für Freilandexperimente angezogen. Im Experimentalgebäude werden die Gefäßversuche vor- und nachbereitet sowie tausende von Pflanzenproben getrocknet.

Bracheversuch

In der GCEF (Global Change Experimental Facility) untersuchen Forschende, wie sich der Klimawandel auf Ökosystemprozesse in verschiedenen Landnutzungsformen auswirkt. Sie besteht aus 50 Parzellen, die unterschiedlich intensiv bewirtschaftet werden. Auf der Hälfte der Versuchsfelder simulieren die Wissenschaftler ein Klima, das den Prognosen für Mitteldeutschland um das Jahr 2070 entspricht. Auf der anderen Hälfte wachsen die Pflanzen unter den aktuell herrschenden Wetterbedingungen.


Laufzeit: seit 1988
Größe: 672 m2
Kontakt: Dr. Ines Merbach, UFZ, ines.merbach@ufz.de
Kooperationen: Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Dresden

Grünlandexperiment

Im Mittelpunkt des Experiments steht die Bedeutung der Saatgut-Herkunft für die Vegetationsentwicklung. Dafür säten die Forschenden auf einer ehemaligen Ackerbrache ein künstliches Wiesensystem mit einem identischen Arteninventar aus, wobei die Herkunft der Arten in den Experimentalflächen unterschiedlich ist. So gibt es Saatgut aus der direkten Umgebung, außerhalb der Region und aus verschiedenen anderen Ländern. Nun soll die Frage beantwortet werden, inwieweit lokale Anpassungen Vegetationsentwicklung, Primärproduktion und Resistenz des Wiesensystems beeinflussen.


Laufzeit: seit 2014
Größe: ca. 1 ha
Kontakt: Dr. Jutta Stadler, UFZ, jutta.stadler@ufz.de

ITNI-System

Mit dem ITNI-System (Integrated Total Nitrogen Input-System) bestimmen die Forschenden den gesamten Stickstoffeintrag aus der Atmosphäre inklusive des direkt von den Pflanzen (im Versuch Winterroggen und Mais) aufgenommenen Stickstoffs. Für den Versuchsansatz wird stickstofffreier Quarzsand mit dem stabilen Isotop 15N markiert. Der aus der Luft stammende Stickstoff führt zur Verdünnung dieses Tracers, auf dessen Grundlage die eingetragene Stickstoffmenge berechnet wird. Auf diese Weise konnte ein N-Eintrag zwischen 50 und 75 kg/ha/Jahr ermittelt werden.


Laufzeit: seit 1996
Größe: 4 Gefäße
Kontakt: Prof. Hans-Jörg Vogel, UFZ, hans-joerg.vogel@ufz.de

SoilCan

In den vier TERENO-Observatorien wurden fast 140 Lysimeter an 13 Standorten mit einem einheitlichen technischen Konzept aufgebaut. Sie dienen dazu, die Funktionen der Böden im Wasser- und Stoffkreislauf unter den Bedingungen des Klimawandels zu erforschen. In Bad Lauchstädt sind insgesamt 18 Lysimeter etabliert und mit Böden aus verschiedenen Regionen Deutschlands befüllt. Erfasst werden Wasser- und Stoffflüsse an der Bodenoberfläche und in Richtung Grundwasser.


Laufzeit: 2010 bis mind. 2025
Größe: 18 Lysimeter
Kontakt: Prof. Hans-Jörg Vogel, UFZ, hans-joerg.vogel@ufz.de
Webseite: www.tereno.net
Kooperationen: Teil der Helmholtz-Initiative TERENO (TERrestrial ENvironmental Observatories)

Bodenprofil

Ein Bodenprofil ist ein senkrechter Schnitt durch einen Bodenkörper, anhand dessen die verschiedenen Bodenhorizonte, der Bodentyp und weitere Bodenparameter bestimmt werden können. Das neue Bodenprofil in Bad Lauchstädt wurde 2018 angelegt. Es zeigt die Schwarzerde, die wegen ihres mächtigen dunkelbraun bis schwarz gefärbten humusreichen Oberbodens zu den fruchtbarsten Böden der Erde gehört. Genutzt wird es vor allem für Lehre und Ausbildung.


Kontakt: Dr. Ines Merbach, UFZ, ines.merbach@ufz.de
Webseite: www.ufz.de/bodenprofil

DRAGNet

Das Netzwerk DRAGNet (Disturbance and Resources Across Global Grasslands) besteht aus 48 Standorten auf 6 Kontinenten. Aufbauend auf dem globalen Netzwerk NutNet geht es um die Wechselwirkungen zwischen zwei allgegenwärtigen globalen Veränderungen, von denen Grünlandökosysteme besonders betroffen sind: Landnutzungsänderungen und Nährstoffeinträge.


Laufzeit: 2019 bis mind. 2029
Größe: 1.000 m2
Kontakt: Prof. Stan Harpole, UFZ/iDiv, stan.harpole@ufz.de
Webseite: www.nutnet.org/dragnet
Kooperationen: Universität Minnesota, Universität Missouri, Universität Wyoming, Universität Guelph, Smithsonian Environmental Research Center

Intensivmessfeld

Das Intensivmessfeld besteht aus unterschiedlich bewirtschafteten Parzellen (z.B. Ackerbau, Schwarzbrache, Gründüngung), auf denen Boden- und Pflanzenmerkmale als Basisdaten für die Validierung von Agrarökosystemmodellen erfasst werden. Der ursprünglich mit 64 Parzellen angelegte Versuch wurde im Jahr 2013 konzeptionell umgestellt und auf 12 Parzellen reduziert. Dort konzentrieren sich die Messungen jetzt auf den Verlauf der Bodentemperatur und des Bodenwassergehalts in verschiedenen Tiefen.


Laufzeit: seit 1997
Größe: seit 2013 ca. 9.000 m2
Kontakt: Dr. Uwe Franko, UFZ, uwe.franko@ufz.de
Webseite: www.ufz.de/intensivmessfeld

DivResource

In diesem Experiment wird untersucht, ob die Zusammenhänge zwischen pflanzlicher Diversität und Ökosystemprozessen durch die Verfügbarkeit von Ressourcen bedingt sind. Die Forschenden variieren deshalb die pflanzliche Diversität (Flächen mit 1, 2 oder 4 Pflanzenarten) und die Ressourcenverfügbarkeit (Licht durch Schattierung, Nährstoffe durch Düngung). Seit 2019 werden die Versuchsflächen in einem sog. Split-Plot-Design unterteilt, um die Veränderung der Artengemeinschaften bei Einwanderung neuer Pflanzenarten zu untersuchen.


Laufzeit: 2011 bis mind. 2022
Größe: ca. 4.000 m2
Kontakt: PD Dr. Christiane Roscher, UFZ/iDiv, christiane.roscher@ufz.de
Webseite: www.ufz.de/divresource

Boden-Dauerbeobachtungsfläche

Auf der Boden-Dauerbeobachtungsfläche untersuchen die Forschenden die Veränderungen der physikalischen, chemischen und biologischen Beschaffenheit von Böden. Dafür entnehmen sie Pflanzen- und Bodenproben, analysieren die Bodenzoologie und machen Vegetationsaufnahmen. Zudem analysieren sie bodenphysikalische Parameter. Das Experiment bildet damit eine wichtige Basis des vorsorgenden Bodenschutzes.


Laufzeit: seit 2002
Größe: 2.800 m2
Kontakt: Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt