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KULUNDA

Sustainable land management

KULUNDA is intended to make a significant contribution to the adaptation of land use to site conditions and climate change, to the reduction of greenhouse gas emissions and to sustainable regional development in temperate grasslands. The development and establishment of a self-sustaining land use management system that can be transferred from this model region to other conversion areas in temperate grasslands, the “breadbaskets of the world”, is of particular interest to the international research network.

Sub-project leader:
  • Manfred Frühauf
Team:
  • Peter Liebelt
  • Patrick Illiger
  • Gerd Schmidt
  • Eckart Stephan
  • Milada Kasarjyan
  • Kai Wegerich
Project partners:
  • Martin Luther University Halle Wittenberg, Institute of Agricultural and Food Sciences
  • Martin Luther University Halle Wittenberg, Institute of Biology
  • Leibnitz University Hanover, Institute of Soil Science
  • Friedrich Schiller University Jena, Institute of Geography
  • Georg-August University Göttingen, Institute of Forest Sciences and Forest Ecology
  • Georg-August-Universität Göttingen, Department of Agricultural Economics and Rural Development
  • Helmholtz Centre for Environmental Research UFZ, Department of Soil Physics
  • Potsdam Institute for Climate Impact Research, Earth System Analysis
  • Leibnitz Institute of Agricultural Development in Central and Eastern Europe, Department General Conditions of the Agricultural Sector and Policy Analysis
  • Leibnitz Institute of Agricultural Development in Central and Eastern Europe, Department of Farm and Structural Development in Rural Areas
  • Leibnitz Institute for Regional Geography
  • Senckenberg Nature Research Society, Department of Botany
  • AMAZONEN-Werke H. Dreyer GmbH & Co. KG
  • UGT Environmental Equipment Technology GmbH Müncheberg
  • Altai State University Barnaul, Faculty of Geography
  • Altai State University Barnaul, Faculty of Biology
  • Altai State Agricultural University Barnaul, Institute of Agricultural Engineering
  • Altai State Agricultural University Barnaul, Institute of Agricultural Economics
  • Altai State Agricultural University Barnaul, Institute of Agrochemistry and Agroecology
  • Institute for Water and Ecological Problems of the Siberian Department of the Russian Academy of Sciences
Background and objectives:

The overall project goal “How to prevent the next global dust bowl?” is to be achieved within the framework of the following key work areas:

  • Analysis of the fundamental interactions of agricultural cultivation methods on soil properties,
  • Development and implementation of adapted utilisation systems and possibilities for steppe restoration,
  • Analysis of the impact of natural and social conditions on land use decisions, and
  • Creation and implementation of a planning and advisory platform to support the introduction of ecologically and economically sustainable land use strategies.
Methodical approach:

The joint project is supported by 11 sub-projects. Each of the sub-projects involves Russian cooperation partners who support the scientific goals of KULUNDA and are funded by the Russian side.

  • SP0 – Project coordination
  • SP1 – Soil degradation
  • SP2 – Soil water and matter balance
  • SP3 – Soil carbon
  • SP4 – Vegetation
  • SP5 – Geoinformation
  • SP6 – Carbon modelling
  • SP7 – Cropping systems technology
  • SP8 – Economics of agriculture
  • SP9 – Social and institutional factors
  • SP10 – Implementation
Expected results:

Adaptation of land use to site conditions and climate change, for the reduction of greenhouse gas emissions and for sustainable regional development in temperate grasslands

Publications:
1
Illiger, P., Holzweißig, B., Schmidt, G. and Bondarovich, A. (2022) Assessment of the Sustainability of three selected farms in the southwestern Siberian steppe zone using the “REPRO” farm management model. Geoöko, 42.
1
Frühauf, M., Schmidt, G., Illiger, P. and Meinel, T. (2020) Types, Occurrence and Tendencies of Soil Degradation in the Altai Krai and the KULUNDA Research Region. In: Frühauf, M., Guggenberger, G., Meinel, T., Theesfeld, I. and Lentz, S., Eds., KULUNDA: Climate Smart Agriculture: South Siberian Agro-Steppe as Pioneering Region for Sustainable Land Use, Springer International Publishing, Cham, 201–222. https://doi.org/10.1007/978-3-030-15927-6_14.
1
Schmidt, G., Illiger, P., Kudryavtsev, A.E., Bischoff, N., Bondarovich, A.A., Koshanov, N.A. and Rudev, N.V. (2020) Physical Soil Properties and Erosion. In: Frühauf, M., Guggenberger, G., Meinel, T., Theesfeld, I. and Lentz, S., Eds., KULUNDA: Climate Smart Agriculture: South Siberian Agro-Steppe as Pioneering Region for Sustainable Land Use, Springer International Publishing, Cham, 155–166. https://doi.org/10.1007/978-3-030-15927-6_11.
1
Bondarovich, A., Ponkina, E., Schmidt, G. and Illiger, P. (2020) Comparative analysis of soil moisture and water-holding capacity under different tillage technologies in conditions of dry steppe of Western Siberia. Агрофизика, 2020.3, 6–16. https://doi.org/10.25695/AGRPH.2020.03.02.
1
Mizgirev, A., Zierdt, M., Illiger, P., Kudryavtsev, A.E., Bondarovich, A.A., Stephan, E. and Schmidt, G. (2020) Soils of the Central and Western Steppes of the Altai Krai. In: Frühauf, M., Guggenberger, G., Meinel, T., Theesfeld, I. and Lentz, S., Eds., KULUNDA: Climate Smart Agriculture: South Siberian Agro-Steppe as Pioneering Region for Sustainable Land Use, Springer International Publishing, Cham, 49–66. https://doi.org/10.1007/978-3-030-15927-6_5.
1
Frühauf, M., Guggenberger, G., Meinel, T., Theesfeld, I. and Lentz, S., Eds. (2020) KULUNDA: Climate Smart Agriculture: South Siberian Agro-Steppe as Pioneering Region for Sustainable Land Use. Springer International Publishing, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-15927-6.
1
Bondarovich, A., Ponkina, E.V., Schmidt, G., Illiger, P., Rudev, N.V. and Bykov, N.V. (2019) Analysis of Meteorological Parameters Determining the Conditions of Thermophilic Crops Cultivation in Agro-Climatic Zones of Altai Krai According to Data for 1960–2016. Agrophysika, 4, 26–37. https://doi.org/10.25695/AGRPH.2019.01.04.
1
Illiger, P., Schmidt, G., Walde, I., Hese, S., Kudrjavzev, A.E., Kurepina, N., Mizgirev, A., Stephan, E., Bondarovich, A. and Frühauf, M. (2019) Estimation of Regional Soil Organic Carbon Stocks Merging Classified Land-Use Information with Detailed Soil Data. The Science of the total environment, 695, 133755. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.133755.
1
Schmidt, J. and Schmidt, G. (2018) Bodendegradation in Südwestsibirien. Die Landwirtschaftliche Inwertsetzung von Grasländern Während Der Neulandaktion Und Ihre Effekte Für Die Bodenschädigung Im Altai Krai. Flath, M., Reuschenbach, M., Gerber, W., Fraedrich, W., Berger, S.-K. and Belling, D., Eds., geographie heute, 337, 30–34. https://www.friedrich-verlag.de/shop/sekundarstufe/gesellschaft/erdkunde/geographie-heute/boden-in-gefahr-ps1421337.
1
Schmidt, G. and Schmidt, J. (2018) Bodendegradation in Südwestsibirien. Die Landwirtschaftliche Inwertsetzung von Grasländern Während Der Neulandaktion Und Ihre Effekte Für Die Bodenschädigung Im Altai Krai. Geographie Heute.
1
Belaev, V., Bondarovich, A., Ponkina, E., Scherbinin, V., Schmidt, G., Matsura, A., Kozhanov, N. and Rudev, V. (2017) Temperature Regime of Air and Soil According to the Meteorological and SoilHydrological Monitoring Network in the Kulunda Plain During the Vegetation Periods 2013-2016. Newsletter of the Altai State Agrarian University, 149, 30–37.
1
Grunwald, L.-C., Belyaev, V.I., Hamann, M., Illiger, P., Stephan, E., Bischoff, N., Rudev, N.V., Kozhanov, N.A., Schmidt, G., Frühauf, M. and Meinel, T. (2016) Modern Cropping Systems and Technologies for Soil Conservation in Siberian Agriculture. In: Mueller, L., Sheudshen, A.K. and Eulenstein, F., Eds., Novel Methods for Monitoring and Managing Land and Water Resources in Siberia, Springer International Publishing, Cham, 681–715. https://doi.org/10.1007/978-3-319-24409-9.
1
Meissner, R., Bondarovich, A.A., Scherbinin, V.V., Ponkina, E.V., Matsyura, A.V., Puzanov, A.V., Rupp, H., Schmidt, G., Stephan, E., Illiger, P., Frühauf, M., Harlamova, N.F., Galahov, V.P., Balykin, D.V. and Rudev, N.V. (2016) CALCULATION OF WATER BALANCE FOR THE SOUTH DESERT AREA OF WESTERN SIBERIA BY INTERNATIONAL MONITORING NETWORK DATA. Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University, 6, 223–238. https://doi.org/10.15421/201652.
1
Schmidt, G., Bondarovich, A.A., Scherbinin, V.V., Ponkina, E.V., Harlamova, N.F., Matsyura, A.V., Stephan, E., Illiger, P., Rudev, N.V. and Kozhanov, N.A. (2016) RESULTS OF OPERATION OF THE INTERNATIONAL AGRICULTURAL-METEOROLOGICAL AND SOIL-HYDROLOGICAL MONITORING NETWORK IN KULUNDA PLAIN (SOUTH OF WESTERN SIBERIA, 2013-2015). Acta Biologica Sibirica, 2, 89. https://doi.org/10.14258/abs.v2i2.1424.
1
Frühauf, M., Kasarjyan, M., Meinel, T., Illiger, P. and Stephan, E. (2016) Kulunda. How to Prevent the Global Dust Bowl Syndrome? Eurasia: Materials of VII International Symposium, IS UB RAS, Orenburg.
1
Illiger, P., Frühauf, M., Schmidt, G., Meinel, T., Belyaev, V.I., Silanteva, M.M. and Kasarjyan, M. (2014) Ökosystemkonversion Und Ihre Folgen Bezüglich Der Kohlenstoffsenken-Funktion in Der Westsibirischen Kulundasteppe. In: Grunewald, K., Ed., Erfassung Und Bewertung von Ökosystemdienstleistungen (ÖSD): Erfahrungen, Insbesondere Aus Deutschland Und Russland = Учет и Оценка Экосистемных Услуг (ЭУ) ; Опыт, Особенно Германии и России, Bundesamt für Naturschutz, Bonn-Bad Godesberg, 300–319.
1
Stephan, E., Meißner, R., Rupp, H., Frühauf, M., Schmidt, G., Illiger, P., Bondarovitsch, A.A., Balykin, D.N., Scherbinin, V.V. and Puzanov, A.W. (2014) Aufbau Eines Bodenhydrologischen Messnetzes in Der Sibirischen Kulundasteppe. WASSERWIRTSCHAFT, 104, 15–22. https://doi.org/10.1365/s35147-014-1162-7.
1
Illiger, P. and Frühauf, M. (2013) Characteristics and Extent of Soil Degradation in the Kulunda-Steppe. Poster, Berlin.
1
Frühauf, M., Schmidt, G. and Meinel, T. (2011) Development of Land Use and Soil Degradation in the Steppes of Soputh West Siberia and Their Significance for the Carbon Cycle. Diversifikazija Rastenuewodswa i No-Till Kak Osnova Sberegajuschtschewo Semledelija i Prirodowolstwennoi Bjesopasnosti.
Theses:
1.
Baron E (2017) Charakterisierung standörtlicher Bodenfeuchte unter verschiedenen Bodenbearbeitungsintensitäten und Möglichkeiten der räumlichen Extrapolation. Eine Fallstudie am Beispiel des Agrarbetriebspartenrs Polujamki, Altai Krai, Russische Föderation. Masterarbeit, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
1.
Frenzel I (2017) Effekte der landwirtschaftlichen Bodenbearbeitung für Bodenverdichtung und Bodenwassergehalte am Beispiel eines Versuchsfeldes in der südwestsibirischen Kulundasteppe. Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
1.
Weber KT (2017) Datenbasierter Vergleich zweier bodenhydrologischer Messplätze in Polujamki / Südwestsibirien. Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
1.
Liebscher B (2016) Charakteristik der Effekte von Art und Dauer der Landnutzung auf Bodeneigenschaften in der südwestsibirischen Kulundasteppe am Beispiel ausgewählter Chronosequenzen. Masterarbeit, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
1.
Petersohn S (2016) Charakteristik der Effekte von Bodenbearbeitung und Anbaukulturen auf Bodeneigenschaften in der südwestsibirischen Kulundasteppe - am Beispiel des Versuchsfeldes Polujamki. Masterarbeit, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
1.
Künne F (2016) Analyse der Interaktion zwischen Bodenfeuchte und dem Eindringwiderstand auf Ackerstandorten in der Kulunda-Steppe unter verschiedenen Bodenbearbeitungsintensitäten. Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
1.
Feustel J (2016) Anwendung von Trockenindizes auf Klimadaten der Kulundasteppe. Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
1.
Tiebe M (2015) Datenbasierter Vergleich von Südwestsibirien mit Südkanada in Bezug auf Temperatur- und Niederschlagsregime. Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
1.
Petermann R (2014) Analyse und Interpretation von fünf Chronosequenzen in Bezug auf Bodendegradationserscheinungen am Beispiel Schumanovka, Südwest-Sibirien. Masterarbeit, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
1.
Alschner A (2014) Charakteristik der Witterungs- und Bodenfeuchteverhältnisse am Beispiel eines Testfeldes in der Kulundasteppe. Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
1.
Schwarzer N (2014) Untersuchung und Bewertung der Humuskonzentrationen in der westsibirischen Kulundasteppe anhand von zwei Zeitschnitten. Masterarbeit, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
1.
Petermann R (2010) Effekte der Bodenbearbeitung und des Niederschlagsgeschehens auf den Bodenwasserhaushalt des Verbrauchsstandtandortes BBG Leipzig. Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

News
  • Website
  • Research area
South Siberia, Russia
  • Project duration
2011-2016
  • Funding body
BMBF
  • Project orientation
Research, knowledge transfer, cooperation
  • Contact

Dr. Gerd Schmidt