Biogeochemistry of Forested Catchments in a Changing Environment: A German Case Study

اکوسیستم‌های جنگلی یک نوع کاربری عمده در آلمان و اروپا را نشان می‌دهند. آنها تعدادی عملکرد یا خدمات اکوسیستمی را برای انسان مفید ارائه می دهند، از جمله تولید زیست توده، تنظیم سیستم آب و انرژی، جداسازی C و N، کنترل فرسایش، تفریح، و به عنوان زیستگاه برای گونه های متعدد عمل می کنند. پایداری اکوسیستم‌های جنگلی در اروپا تحت تأثیر رسوب آلاینده‌های هوا، بیش از 20 سال است که مورد بحث بوده است. علاوه بر رسوب اتمسفر، سایر شرایط محیطی مؤثر بر اکوسیستم های جنگلی، مانند دما، محتوای CO در جو 2 و بارش، به طور قابل توجهی در گذشته تغییر کرده اند و در آینده نیز تغییر خواهند کرد. کمی کردن و پیش‌بینی اثرات این تغییرات بر عملکرد اکوسیستم چالشی برای تحقیقات اکوسیستم و همچنین یک الزام برای ایجاد استفاده پایدار از اکوسیستم‌های جنگلی در آینده است. این کتاب نتایج تحقیقات اکوسیستم طولانی مدت و میان رشته ای انجام شده در دو حوضه آبریز جنگلی و هماهنگ شده در موسسه تحقیقات اکوسیستم زمینی بایرویت (BITÖK)، دانشگاه بایروث، آلمان را خلاصه می کند. هدف آن خلاصه کردن تمام تحقیقات BITÖ K در دهه گذشته نیست، که بسیار فراتر از مطالعات در این دو حوضه است. در عوض، ما در اینجا بر پیشرفت‌های بلندمدت در بیوژئوشیمی عناصر کربن و معدنی و روی آب، هم در مقیاس طرح و هم در مقیاس حوضه تمرکز می‌کنیم.

Forest ecosystems represent a major type ofland use in Germanyand in Europe. They provide a number of functions, or ecosystem services, beneficial to humans, namely biomass production, regulation of the water- and energy cyde, C and N sequestration, erosion control, recreation, and they act as habitat for numerous species. The stability of forest ecosystems in Europe as influenced by the deposition of air pollutants has been a matter of debate for more than 20 years. Besides atmospheric deposition, other environmental conditions affecting forest ecosystems, such as temperature, CO content of the atmosphere 2 and precipitation, have significantly changed in the past and continue to change in the future. Quantifying and predicting the effects of these changes on ecosys­ tem functioning are achallenge to ecosystem research and also a requirement to establish sustainable use of forest ecosystems in the future. This book summarizes results of long-term, interdisciplinary ecosystem research conducted in two forested catchments and coordinated at the Bayreuth Institute of Terrestrial Ecosystem Research (BITÖK), University of Bayreuth, Germany. It does not aim to summarize all the research of BITÖ K in the past decade, which would go far beyond the studies in these two catch­ ments. Instead, we concentrate here on the long-term developments in the biogeochemistry of carbon and mineral elements and on the water cyde, at both the plot and the catchment scale.