The purpose of this study was to determine the nitrogen (N) deposition in a mire of the German National Park Hochharz Mountains in regard to different input pathways of open area and forest stand deposition. High N deposition rates strongly affect the development and growth of mires in general. For determination of the open area N deposition two methods were applied: the bulk deposition method and the Integral Total Nitrogen Input (ITNI) method. This method is based on the 15 N isotope dilution technique and was adapted at this study to evaluate its applicability for natural ecosystems as well as to compare with the traditional bulk method. The forest stand deposition included canopy throughfall, stemflow and fog was measured by means of bulk collectors. On the test site, bulk deposition measurements showed an input of 27 kg N ha −1 yr −1 in the open area and 47 kg N ha −1 yr −1 in the forest stand. The higher N input in the forest stand is caused by interception of fog by the canopy. N concentrations in fog were up to more than six times higher than in rain. The ITNI system yielded a total N deposition of 30 kg N ha −1 yr −1 on average in the open area. The small differences between the two simultaneously applied measuring techniques were caused by a minimum biomass development of the autochthonous plant Calamagrostis villosa in the ITNI system. With increasing biomass production the influence of plants on the atmospheric N input also increased. It can be concluded that the ITNI system is beneficial for the application in a natural ecosystem when using more robust and biomass producing plants. The measured atmospheric N deposition exceeds the critical load for nutrient poor mires and represents therefore a potential risk for the continuity of this ecosystem.

Nitrogen (N) fluxes of a slope mire in the German Harz Mountains were monitored to study the effect of increased N deposition on the N retention of the mire. In addition, the N content of mire pore water beneath different plant species was analyzed to assess N retention ability of plants. Atmospheric N deposition at the study site was 4.9±0.4 g N m −2 year −1 averaged for the study period of 2002 and 2003, with forest stand deposition being the largest share. Discharge was the main output pathway of N with a rate of 1.9±0.3 g N m −2 year −1 . The mire showed a high N retention rate of 67%. Short-term N accumulation rate was 3.9 g N m −2 year −1 . Differences in mire pore water N concentration under different vegetation cover indicate a lower N retention ability for ombrotrophic Sphagnum plants.

No abstract

Zusammenfassung: Im Einzugsgebiet der Rappbode-Talsperre, Hare, wurde an Hand von Parzellen-und GroSflachenversuchen die GroBenordnung des Nahrstoffabtrages unter verschiedenen natiirlichen und unterschiedlichen Bewirtschaftungsbedingungen untersucht. Der Nlhrstoffabtrag naturnaher Einzugsgebiete schwankte fiir Phosphor von 0,21 . . * 0,70 kg P/ha 1 a und fur Stickstoff von 2,9 * 3 11,8 kg N/ha * a. Dagegen wurden aus einem intensiv genutzten Gebiet Nahrstoffabtrage von 1 , l O kg P/ha * a und 26,O kg N/ha -a gemessen. Zur Verminderung des Nahrstoffabtrages werden MaBnahmen des Erosionsschutzes und der landwirtschaftlichen Dungung vorgeschlagen.Weiterhin wird nachgewiesen, daB der EinfluS der Landwirtschaft im vorwiegend bewaldeten Einzugsgebiet der Rapphode-Talsperre geringer ist als in anderen Einzugsgebieten. J e landwirtschaftlich genutzter Flacheneinheit ist der Nahrstoffabtrag jedoch relativ hoch, wobei besonders bei Stickstoff eine steigende Tendenz zu erwarten ist.Auf wasserwirtschaftliche MaBnahmen zur Verminderung des Nahrstoffeintrages in die Talsperre, so zum Beispiel durch den Bau von zusatzlichen Vorsperren, wird verwiesen.

Zu~ammenfassung: Aus Ergebnissen mehrjiihriger Untersuchungen im Oberharz und aus der Literatur wird der EinfluB folgender meliorativer MaBnahmen auf die Wasserbeschaffenheit, insbesondere die Stickstoff-und Phosphorkonzentrationen untersucht : Driinung, Vorflutausbau, Bewiisserung, Flurneugestaltung, Anlage von Teichen. Soweit Phosphor als Minimumfaktor im Gewiisser wirkt, kann ausreichend tiefe Driinung wasserwirtschaftliche Vorteile bringen, der Stickstoffabtrag von der Fliiche wird jedoch stets erhoht. Die Dungung gedriinter Fliichen hat mit besonderer Sorgfalt zu erfolgen. Der Vorflutausbau verlangt ingenieurbiologische Verfahren zur Erosionsverminderung. Insgesamt verlangen wassergiitewirtschaftliche Gesichtspunkte eine sorgfiiltige Auswahl und Durchfuhrung der Maanahmen mit strikter Orientierung auf die gesamtwirtschaftlichen Folgen. EinfiihrungZur Zeit wird in mehr als 65 Talsperren der Deutschen Demokratischen Republik Oberflichenwasser zur Trink-und Brauchwassernutzung gespeichert. Fur die Trinkwassergewinnung wird es kiinftig immer schwieriger, geeignete Stauriiume mit wenig belasteten Einzugsgebieten zu finden. Neben der industriellen Belastung mit zum Teil wasserwirtschaftlich ungiinstigen Siedlungsstrukturen hat in den letzten Jahren die Intensitat der landwirtschaftlichen Nutzung stark zugenommen. Der Niihrstoffabtrag von landwirtschaftlichen Nutzfliichen (LN) wiichst. Bereits heute ist je ha intensiv genutzter LN fiir Stickstoff mit einer Gewasserbelastung von umgerechnet 8,l EGW zu rechnen. Die Eingrenzung derartig diffus verteilter Niihrstoffquellen bereitet groBere Schwierigkeiten als die Sanierung von Siedlungen und Industriebetrieben. Neben der Diingung haben sich MeliorationsmaBnahmen zu einem Hauptfaktor der Intensivierung der Pflanzenproduktion entwickelt.Zu den Zielen der Pflanzenproduktion bis 1980 gehort die Steigerung des Ertrages auf 46 . . . 4 8 GE/ha Ackerfliiche ( HONECEER). Zu diesem Ziel muB das Meliorationswesen einen entscheidenden Beitrag leisten, wobei der Schwerpunkt auf BewiisserungsmaDnahmen liegen wird. Die Entwiisserung sol1 bis 1986 im wesentlichen abgeschlossen sein (MELNIKOW), dagegen werden bis zu diesem Zeitpunkt etwa 2 Mio. ha Zusatzwasser erhalten miissen bzw. zweiseitig wasserreguliert sein.Die Landwirtschaft wird sich nach der Industrie zum zweitgroiDten Wasserverbraucher mit erheblich hoheren Steigerungsraten (40%) als fur die Industrie (GRINQMUTH und ROOS) entwickeln.Die gleichzeitig wachsende Trinkwasserbereitstellung verlangt zwingend, besonders in Trockenjahren, eine enge Nutzungskoordinierung der im Wassereinzugsgebiet vorhandenen Wirtschaftszweige, um eine moglichst ausgewogene gesemtgesellschaftliche Nutzung mit dem Schwerpunkt Trinkwclssergewinnung zu erreichen (HENTSOHEL). Hydromelioretionen sollten ein verbindendes Glied zwischen der Wasserwirtschaft und der Landwirtschaft sein.