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Die Studie untersucht anhand einer begrenzten Anzahl an Proben von Klärschlamm (20) und Faulgas (14) aus kommunalen Kläranlagen die Verteilung von biogenem und fossilem Kohlenstoff und mögliche Abhängigkeiten von Basisdaten der Kläranlagen. Die Bestimmung des biogenen Kohlenstoffanteils der Klärschlämme und Faulgase erfolgt nach Verbrennung zu CO2 über die Bestimmung der Kohlenstoff-14(14C)-Gehalte mit Flüssigszintillationsspektrometrie. Bei den Faulgasen wurde bereits vorhandenes CO2 mit in die Messung einbezogen, da auch dieses aus dem Abbau der organischen Fracht der Abwässer stammt. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass Klärschlämme aus kommunalen Anlagen mit untergeordneten gewerblichen Abwässern (<45 %, berechnet als mittlere Auslastung der Einwohnerwerte abzüglich der angeschlossenen Einwohnerzahl) ca. 80 % biogene Kohlenstoffanteile und Faulgase ca. 85 % biogene Kohlenstoffanteile aufweisen. Der fossile Kohlenstoff ist hierbei wahrscheinlich auf schwer abbaubare synthetische Produkte bzw. fossile Rohstoffe zurückzuführen. Kommunale Abwässer mit hohem gewerblichen Anteil (≥ 45 %) können wesentlich geringere Anteile an biogenem Kohlenstoff aufweisen. Bestimmt wurden Anteile von ca. 28 bis 71 % im Klärschlamm und ca. 11 bis 88 % im Faulgas. Numerische Abhängigkeiten zwischen Parametern des Abwassers, der Klärschlämme, der Kanalisation, oder der Größe und Verfahren der Kläranlagen und dem Anteil an biogenem Kohlenstoff konnten nicht identifiziert werden. Charakterisierungen der Klärschlämme eines Klärwerks für den biogenen Kohlenstoffanteil anhand vorhandener Daten der Kläranlagen sind nur als grobe Unterteilung hinsichtlich starker Indirekteinleitungen (≥45 %) insbesondere aus Industrien der Gebiete Chemie, fossile Energieträger u.Ä. sowie untergeordneter Indirekteinleitungen der genannten Industrien möglich. Initiierung und Auftrag der Studie erfolgte durch das Umweltbundesamt Berlin (Deutsche Emissionshandelsstelle).

Increasing plant diversity is known to be important for ecosystem functioning and an increase in soil organic carbon storage. The link between aboveground plant diversity and belowground diversity is currently under discussion. Furthermore, the mechanisms by which aboveground diversity impacts storage as well as the sustainability of storage are still not well understood. Addressing these issues the thesis contributes to a better understanding of the impact of plant diversity on belowground ecosystem functioning. For investigations the field site of The Jena Experiment was used. The species pool comprises 60 species common to the Central European Molinio-Arrhenatheretum grasslands. Between 2002 and 2007 organic carbon and nitrogen were stored in the top and sub soil. In the top soil the main drivers for storage were soil texture and plant diversity. While the root input was not important for storage in the top soil, it was found to significantly affect storage in the sub soil, where the system seemed to be input-limited. Due to the increased substrate use efficiency of microorganisms in the sub soil, the major part of the input was transformed and stored. Microbial transformation of input and sustainable sequestration of carbon was confirmed by the results of density fractionations. Soil microbial community was characterised by phospholipid fatty acids (PLFA). Although the abiotic factors were found to have an impact on microbial abundance, increased plant diversity lead to increased amounts of soil microbial biomass. For soil microbial biomass not only the amount of plant biomass input but also the quality and heterogeneity of input was important. The same result was found for the microbial composition and indicates that increasing diversity increases niche complementarity of soil microorganisms.

Increasing plant diversity is known to be important for ecosystem functioning and an increase in soil organic carbon storage. The link between aboveground plant diversity and belowground diversity is currently under discussion. Furthermore, the mechanisms by which aboveground diversity impacts storage as well as the sustainability of storage are still not well understood. Addressing these issues the thesis contributes to a better understanding of the impact of plant diversity on belowground ecosystem functioning. For investigations the field site of The Jena Experiment was used. The species pool comprises 60 species common to the Central European Molinio-Arrhenatheretum grasslands. Between 2002 and 2007 organic carbon and nitrogen were stored in the top and sub soil. In the top soil the main drivers for storage were soil texture and plant diversity. While the root input was not important for storage in the top soil, it was found to significantly affect storage in the sub soil, where the system seemed to be input-limited. Due to the increased substrate use efficiency of microorganisms in the sub soil, the major part of the input was transformed and stored. Microbial transformation of input and sustainable sequestration of carbon was confirmed by the results of density fractionations. Soil microbial community was characterised by phospholipid fatty acids (PLFA). Although the abiotic factors were found to have an impact on microbial abundance, increased plant diversity lead to increased amounts of soil microbial biomass. For soil microbial biomass not only the amount of plant biomass input but also the quality and heterogeneity of input was important. The same result was found for the microbial composition and indicates that increasing diversity increases niche complementarity of soil microorganisms.

Das Aktionsprogramm Natürlicher Klimaschutz (ANK) zielt darauf ab, Synergien zwischen Klimaschutz und Biodiversität zu schaffen. Der Bericht beleuchtet mittels Literaturanalyse die Bedeutung einer nachhaltigeren Landnutzung, um Kohlenstoff in Biomasse und Böden zu binden und gleichzeitig die biologische Vielfalt zu fördern. Ein zentraler Fokus liegt auf Änderungen der Grünlandbewirtschaftung, der Wiederherstellung von Mooren und Feuchtgebieten, sowie dem Schutz, der Vermehrung und der Anpassung von Wäldern an den Klimawandel. Darüber hinaus wird die Bedeutung von Agroforstsystemen hervorgehoben, die sowohl den Kohlenstoffgehalt im Boden als auch die Biodiversität fördern können. Der Bericht weist schließlich auf mögliche Wechselwirkungen und Zielkonflikte bei der Umsetzung von Maßnahmen hin, die in der Literatur berichtet werden, wie etwa die Konkurrenz um Fläche für alternative Nutzungen. Zudem werden Hemmnisse bei der Umsetzung des ANKs diskutiert.

Carbon stored in soils represents the largest terrestrial carbon pool and factors affecting this will be vital in the understanding of future atmospheric CO2 concentrations. This book provides an integrated view on measuring and modeling soil carbon dynamics. Based on a broad range of in-depth contributions by leading scientists it gives an overview of current research concepts, developments and outlooks and introduces cutting-edge methodologies, ranging from questions of appropriate measurement design to the potential application of stable isotopes and molecular tools. It includes a standardised soil CO2 efflux protocol, aimed at data consistency and inter-site comparability and thus underpins a regional and global understanding of soil carbon dynamics. This book provides an important reference work for students and scientists interested in many aspects of soil ecology and biogeochemical cycles, policy makers, carbon traders and others concerned with the global carbon cycle