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Hybridmodell zur Bestimmung des Ligningehalts von Kiefernholz

  • Die Untersuchungen sind durch das das DFG Schwerpunktprogramm 1374 für Biodiversitätsforschung motiviert. Anhand des überwachten Abbaus von Totholz soll untersucht werden, welche Auswirkung unterschiedliche Formen und Intensitäten der Landnutzung auf die Biodiversität innerhalb von drei Exploratorien zeigen. Bei den vorangegangenen Studien wurden Nahrungs¬netzte auf organismischer Ebene sowie Klima- und Umgebungsdaten untersucht und die Veränderung des ausgebrachten Totholzes als Masseverlust erfasst. Es wird jedoch erwartet, dass in Anhängigkeit der beteiligten Organismen und Umgebungsparameter verschiedene Mechanismen des Holzabbaus vorliegen, die in unterschiedlichen Abbauraten der Holzkomponenten Lignin, Cellulose und Hemicellulose resultieren. Aus diesem Grund ist die quantitative Untersuchung des Ligningehalts an Hölzern ein wesentlicher Schritt für ein verbessertes Verständnis der Biodiversität in den untersuchten Exploratorien. Um der hohen Probenanzahl, die sich aus derDie Untersuchungen sind durch das das DFG Schwerpunktprogramm 1374 für Biodiversitätsforschung motiviert. Anhand des überwachten Abbaus von Totholz soll untersucht werden, welche Auswirkung unterschiedliche Formen und Intensitäten der Landnutzung auf die Biodiversität innerhalb von drei Exploratorien zeigen. Bei den vorangegangenen Studien wurden Nahrungs¬netzte auf organismischer Ebene sowie Klima- und Umgebungsdaten untersucht und die Veränderung des ausgebrachten Totholzes als Masseverlust erfasst. Es wird jedoch erwartet, dass in Anhängigkeit der beteiligten Organismen und Umgebungsparameter verschiedene Mechanismen des Holzabbaus vorliegen, die in unterschiedlichen Abbauraten der Holzkomponenten Lignin, Cellulose und Hemicellulose resultieren. Aus diesem Grund ist die quantitative Untersuchung des Ligningehalts an Hölzern ein wesentlicher Schritt für ein verbessertes Verständnis der Biodiversität in den untersuchten Exploratorien. Um der hohen Probenanzahl, die sich aus der Kontrolle von jeweils 100 Proben (Plots) in den drei Exploratorien für Hölzer aus 13 Baumarten ergibt, gerecht zu werden, wird eine schnelle und effiziente Untersuchungsmethode benötigt. Diese wird derzeit in Form einer NIR-spektroskopischen Bestimmung des Ligningehalts entwickelt. Um basierend auf den NIR Spektren vermahlener Holzproben Lignin und weitere Holzkomponenten korrekt vorherzusagen, muss zunächst basierend auf nasschemischen Analysen ein chemometrisches Modell kalibriert werden. Dazu ist die Charakterisierung von mindestens 20 – 30 Proben, die eine hohe Varianz des Ligningehalts aufweisen, notwendig. Im Vortrag werden erste Untersuchungs¬ergebnisse für die Vorhersage des Ligningehalts von Kiefernhölzern, die für ein Jahr in dem Exploratorium Schorfheide exponiert wurden, vorgestellt. Die anschließende explorative Datenanalyse (PCA) unter Verwendung von insgesamt 28 Variablen zur Beschreibung klimatischer und Umgebungsparameter weist eine Reihe interessanter Korrelationen auf. Demnach ist der Ligningehalt auf der ersten Hauptkomponente (29% erklärte Varianz) positiv mit dem C/N-Verhältnis und negativ mit Landnutzungsindex korreliert. Masseverlust und Temperatur hingegen dominieren die zweite Hauptkomponente (12% erklärte Varianz).zeige mehrzeige weniger

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  • 2019-04-11_NIR-Lignin_ap.pdf
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Autoren/innen:Andrea PaulORCiD
Koautoren/innen:Friedrich Fink, M. Noll
Dokumenttyp:Vortrag
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Deutsch
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.4 Prozessanalytik
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Freie Schlagwörter:Datenanalyse; Lignin; NIR Spektroskopie
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Analytical Sciences
Analytical Sciences / Spurenanalytik und chemische Zusammensetzung
Veranstaltung:4. Innovationsakademie Lignocellulose
Veranstaltungsort:Berlin, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:11.04.2019
Enddatum der Veranstaltung:11.04.2019
Verfügbarkeit des Volltexts:Volltext-PDF im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:16.05.2019
Referierte Publikation:Nein