Einfluss der Baumart auf den Wasserhaushalt von Böden - BFW
Einfluss der Baumart auf den Wasserhaushalt von Böden - BFW
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Waldbö<strong>den</strong> und <strong>Baumart</strong>enwahl<br />
Dr. Ernst Leitgeb<br />
Dipl.-Ing. Rainer Reiter<br />
Institut für Waldökologie und Bo<strong>den</strong>
Inhalt<br />
• Standortsgemäße <strong>Baumart</strong>enwahl und Rolle<br />
des Bo<strong>den</strong>s<br />
• <strong>Einfluss</strong> <strong>der</strong> <strong>Baumart</strong> <strong>auf</strong> <strong>den</strong> Bo<strong>den</strong><br />
• <strong>Baumart</strong>en, Durchwurzelung und<br />
Bo<strong>den</strong>eigenschaften<br />
• Ansprache lokaler Standorts- und Bo<strong>den</strong>verhältnisse
Standortseignung <strong>von</strong> <strong>Baumart</strong>en<br />
(nach Röhrig et al., 2005)<br />
• Erreichen des natürlichen Lebensalters, ohne<br />
frühzeitig durch Standortsmängel o<strong>der</strong> Krankheit<br />
auszufallen<br />
• Aufweisen eines standortsgemäßen Wachstums<br />
(Waldbauliche Zielsetzung)<br />
• Natürliche Verjüngung ohne übermäßigen Aufwand<br />
• Keine nachhaltige Verschlechterung des Standortes
Standortseignung und Stabilität<br />
• Ökologische Stabilität<br />
– „keine Verschlechterung des Standortes“<br />
• Mechanische Stabilität (Windwurf,…)<br />
– „kein vorzeitiges Ausfallen“ (z.B. Fichte <strong>auf</strong><br />
staunassen Bö<strong>den</strong>)<br />
– tlw. abhängig vom Waldbauverfahren und<br />
standortsunabhängig
Standortseinheit 5:<br />
pseudovergleyte Braunerde<br />
tiefgründig<br />
Rostflecken (Tagwasser)<br />
NORDHANG<br />
Bvg<br />
o<strong>der</strong><br />
Hafnerbach<br />
Standortseinheit 4:<br />
Braunerde-Ranker<br />
seichtgründig/steinig<br />
KUPPE<br />
Bo<strong>den</strong> und Standortstyp<br />
Ahi<br />
BC<br />
Georgi-Wald<br />
Standortseinheit 3:<br />
Braunerde<br />
tiefgründig<br />
SÜDHANG<br />
Zusammenfassung <strong>von</strong> Flächen,<br />
die dem Waldwachstum<br />
annähernd einheitliche<br />
Bedingungen bieten.<br />
Ähnliche Reaktion <strong>der</strong><br />
Bestände <strong>auf</strong> waldbauliche<br />
Verfahren
Standörtliche Rahmenbedingungen für<br />
<strong>Baumart</strong>enwahl<br />
Bo<strong>den</strong>feuchte<br />
Nass<br />
Frisch<br />
S. trocken<br />
Klima<br />
Standort<br />
S. arm Mittel S. reich<br />
Bo<strong>den</strong>nährstoffe
<strong>Einfluss</strong> <strong>der</strong> <strong>Baumart</strong>en <strong>auf</strong> <strong>den</strong> Bo<strong>den</strong><br />
• Bo<strong>den</strong>physik:<br />
– <strong>Wasserhaushalt</strong> (indirekt auch Luft- und<br />
Wärmehaushalt)<br />
• Transpiration (Beispiel Saftstrom)<br />
– Bo<strong>den</strong>struktur (Wurzelausbildung)<br />
• Bo<strong>den</strong>chemie:<br />
– Auflagehumus (C/N), Nährstoffumsatz<br />
(Mineralisation)<br />
– Bo<strong>den</strong>bildungsprozesse (z.B. Podsolierung)
<strong>Einfluss</strong> <strong>der</strong> <strong>Baumart</strong> <strong>auf</strong> <strong>den</strong> <strong>Wasserhaushalt</strong><br />
<strong>von</strong> Bö<strong>den</strong><br />
Bo<strong>den</strong>feuchte [%] unter Birke und Fichte; Fürstenfeld;<br />
Vegetationsperiode 2003; (Gartner et al., 2003)<br />
Soil water content [Vol%]<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
152<br />
158<br />
JUNE JULY AUGUST<br />
164<br />
170<br />
176<br />
182<br />
188<br />
194<br />
200<br />
Julian day<br />
206<br />
212<br />
218<br />
224<br />
230<br />
precipitation birch (15 cm) birch (30cm)<br />
spruce (15 cm) spruce (30cm)<br />
236<br />
242<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Precipitation [mm]
<strong>Einfluss</strong> <strong>der</strong> <strong>Baumart</strong> <strong>auf</strong> die Bo<strong>den</strong>struktur
<strong>Baumart</strong>en, Durchwurzelung und<br />
Bo<strong>den</strong>eigenschaften<br />
• Bö<strong>den</strong> beeinflussen massiv die baumartenspezifische<br />
Durchwurzelung<br />
• Im Mischbestand: vertikale Aufteilung des Bo<strong>den</strong>profiles<br />
durch die Baumwurzeln (z.B. Fichte-Buche)<br />
• Entschei<strong>den</strong>d sind:<br />
– Gründigkeit (seicht-, tiefgründig)<br />
– Bo<strong>den</strong>art (Sand, Schluff, Ton)<br />
• Mechanische Behin<strong>der</strong>ung<br />
• <strong>Wasserhaushalt</strong> (und Lufthaushalt)<br />
– Nährstoffverhältnisse
• Fichte:<br />
Durchwurzelung <strong>von</strong> <strong>Baumart</strong>en<br />
– Ausschließungsgrund:<br />
• bindige Bö<strong>den</strong> (Pseudogleye), Vernässungen:<br />
=> Flachwurzeligkeit, hohe Labilität !!<br />
– Problematisch: seichtgründige Bö<strong>den</strong>,<br />
Grobskelettreichtum=> verstärkt Trockenstress in<br />
trockenen Gebieten<br />
– Indifferent: mo<strong>der</strong>ate Bo<strong>den</strong>versauerung, Nährstoffe
• Kiefer:<br />
– <strong>auf</strong> gleyartigen Bö<strong>den</strong>, auch <strong>auf</strong> verdichteten,<br />
nährstoffarmen Bö<strong>den</strong>, Rohbö<strong>den</strong><br />
– Nicht <strong>auf</strong> ausgeprägten Pseudogleybö<strong>den</strong><br />
• Tanne:<br />
Durchwurzelung <strong>von</strong> <strong>Baumart</strong>en<br />
– Kräftige Pfahlwurzel auch <strong>auf</strong> schweren Bö<strong>den</strong> und<br />
Pseudogleyen (im Unterbo<strong>den</strong> <strong>auf</strong> Stockbereich<br />
begrenzt), bei Trockenheit Absterben<br />
oberflächennaher Feinwurzeln
Durchwurzelung <strong>von</strong> <strong>Baumart</strong>en<br />
• Lärche:<br />
– gute Durchwurzelung (<strong>auf</strong> durchlässigen Bö<strong>den</strong>), mäßig <strong>auf</strong><br />
schweren Bö<strong>den</strong> (ähnlich Kiefer)<br />
• Douglasie:<br />
– nicht <strong>auf</strong> bindigen Bö<strong>den</strong>, nicht <strong>auf</strong> Kalk<br />
– Pflanzverfahren<br />
• Buche:<br />
– Herzwurzelsystem <strong>auf</strong> tiefgründigen Bö<strong>den</strong>; mäßig <strong>auf</strong> bindigen<br />
Bö<strong>den</strong>.<br />
– Höhere Nährstoffansprüche, vor allem an das Keimbett beim<br />
Einbringen in stark saure Nadelreinbestände.
• Eichen:<br />
Durchwurzelung <strong>von</strong> <strong>Baumart</strong>en<br />
– wurzelkräftigste <strong>Baumart</strong>en; Pfahlwurzel; Ten<strong>den</strong>z<br />
zur Wurzelanlage bereits sehr früh erkennbar;<br />
tiefreichende Durchwurzelung<br />
• Stieleiche: Vor allem <strong>auf</strong> bindigen aber auch<br />
sandigen, tiefgründigen Bö<strong>den</strong><br />
• Traubeneiche: kann auch <strong>auf</strong> trockenen,<br />
grobskelettreichen Bö<strong>den</strong> wurzeln
Schnelles Ansprechen <strong>der</strong> lokalen<br />
Standortsverhältnisse im Gelände<br />
• Nährstoffsituation („Trophie“)<br />
• <strong>Wasserhaushalt</strong><br />
=>in <strong>der</strong> Regel vollkommen ausreichend, spezielle<br />
Bo<strong>den</strong>untersuchungen für Meliorationen erfor<strong>der</strong>lich
Erkennen wesentlicher<br />
Bo<strong>den</strong>eigenschaften<br />
• Vegetation<br />
• Nährstoffverhältnisse<br />
• Kalk<br />
• <strong>Wasserhaushalt</strong><br />
• Farbe/ Bo<strong>den</strong>art<br />
• Gründigkeit<br />
• „Stumme Zeugen“
Vegetation<br />
„Ablesen“ des Nährstoff- und <strong>Wasserhaushalt</strong>es �<br />
Habitus (z.B. Größe und Bau <strong>der</strong> Blätter)<br />
Zeigerpflanzen�Aussagen z.B.<br />
• <strong>Wasserhaushalt</strong>,<br />
• Bo<strong>den</strong>reaktion (pH-Wert, Basensättigung)<br />
• Nährstoffverhältnisse,…
Vegetation - Zeigerpflanzen<br />
Bestimmte Bo<strong>den</strong>eigenschaften:<br />
z.B. Bo<strong>den</strong>reaktion <strong>von</strong> sauer (Besenheide) bis<br />
basisch (Sanikel)<br />
Hinweise <strong>auf</strong> komplexe Vorgänge:<br />
Verhagerungszeiger: Weißmoos, Preiselbeere<br />
Feuchte- und Verdichtungszeiger: Flatterbinse<br />
(alte Rückewege)<br />
(siehe hiezu z.B.: http://statedv.boku.ac.at/zeigerwerte/)
Nährstoffverhältnisse<br />
„ Spatenstich“<br />
• � Mächtigkeit und Ausbildung des Auflagehumus �<br />
Humusform<br />
• Biologische Aktivität des humosen Mineralbo<strong>den</strong>s<br />
• Ausbleichungshorizonte (Tonverlagerung/<br />
Tonmineralzerstörung)
Nährstoffverhältnisse<br />
• Mull<br />
biologisch aktive Bö<strong>den</strong> mit guter Nährstoffversorgung, schwach<br />
saurer bis neutrale Bo<strong>den</strong>reaktion, günstiger Wasser- und Luftgehalt;<br />
leicht abbaubare Pflanzenrückstände wer<strong>den</strong> schnell zersetzt,<br />
humifiziert und <strong>von</strong> Bo<strong>den</strong>fauna in Mineralbo<strong>den</strong> eingemischt.<br />
• Mo<strong>der</strong><br />
Humusform saurer oligotropher Bö<strong>den</strong>; nimmt eine Zwischenstellung<br />
zwischen Mull und Rohhumus ein.<br />
• Rohhumus<br />
saure, nährstoffarme und biologisch wenig aktive Standorte unter<br />
Nadelwald- o<strong>der</strong> Zwergstrauchvegetation; schwer umsetzbare<br />
Vegetationsrückstände bil<strong>den</strong> einen „Auflagehumus“ über dem<br />
Mineralbo<strong>den</strong>.
Nährstoffreiche Standorte<br />
Üppige Bo<strong>den</strong>vegetation und hohe biologische Aktivität im<br />
Auflagehumus und Oberbo<strong>den</strong>
Nährstoff(ver)arm(t)e Standorte<br />
Xeromorphe („mickrige“) Bo<strong>den</strong>vegetation und verzögerter<br />
Nährstoffumsatz im Bo<strong>den</strong>; Aufbau <strong>von</strong> Humus<strong>auf</strong>lage;<br />
Entstehung eines Eluvialhorizontes, Zuwachseinbußen
Kalk<br />
• Bö<strong>den</strong> mit hohem Kalkgehalt basen- und meist<br />
nährstoffreich sowie gut gepuffert<br />
• Problematisch für Douglasie!<br />
• Nachweis <strong>von</strong> Kalk im Bo<strong>den</strong>: Beträufeln <strong>von</strong><br />
Bo<strong>den</strong>material mit verdünnter Salzsäure �<br />
Aufbrausen (Entstehung <strong>von</strong> CO 2 )
Kalk<br />
Aufbrausen <strong>von</strong> kalkhaltigem Bo<strong>den</strong>material mit HCl
<strong>Wasserhaushalt</strong><br />
Wofür Wasser?<br />
• Hauptbestandteil <strong>von</strong> leben<strong>den</strong> Zellen<br />
• Lösungs- und Transportmittel<br />
• Substrat bei Photosynthese
<strong>Wasserhaushalt</strong> - Gefahren des Wassers<br />
• Erosion<br />
• Auswaschung <strong>von</strong> Nährstoffen im Bo<strong>den</strong><br />
• Behin<strong>der</strong>ung des Wurzelwachstums durch<br />
Luftmangel im Bo<strong>den</strong> � Verringerung <strong>der</strong> Stabilität<br />
• Austrocknung
<strong>Wasserhaushalt</strong> - Beurteilung<br />
Beurteilung nur indirekt möglich<br />
Kleinräumlich am Standort:<br />
� Zeigerpflanzen�ähnlich wie Nährstoffhaushalt<br />
� Bo<strong>den</strong>eigenschaften (Farbe, Textur,…)
<strong>Wasserhaushalt</strong> - Bo<strong>den</strong>eigenschaften<br />
z.B. Bohrstich mittels Schlagbohrer
<strong>Wasserhaushalt</strong> - Bo<strong>den</strong>eigenschaften<br />
z.B. Bohrstich mittels Schlagbohrer<br />
• Typische Bo<strong>den</strong>färbungen und Farbmuster
<strong>Wasserhaushalt</strong> - Bo<strong>den</strong>eigenschaften<br />
z.B. Bohrstich mittels Schlagbohrer<br />
• Typische Bo<strong>den</strong>färbungen und Farbmuster<br />
Marmorierung im Staukörper eines Pseudogleys
<strong>Wasserhaushalt</strong> - Bo<strong>den</strong>eigenschaften<br />
z.B. Bohrstich mittels Schlagbohrer<br />
• Typische Bo<strong>den</strong>färbungen und Farbmuster<br />
Bläuliche Verfärbung<br />
im Gr – Horizont eines<br />
Gleys
<strong>Wasserhaushalt</strong> - Bo<strong>den</strong>eigenschaften<br />
z.B. Bohrstich mittels Schlagbohrer<br />
• Typische Bo<strong>den</strong>färbungen und Farbmuster<br />
• Konkretionen<br />
Konkretionen in <strong>der</strong> Stauzone eines Pseudogleys
<strong>Wasserhaushalt</strong> - Bo<strong>den</strong>eigenschaften<br />
z.B. Bohrstich mittels Schlagbohrer<br />
• Typische Bo<strong>den</strong>färbungen und Farbmuster<br />
• Konkretionen<br />
• Bo<strong>den</strong>art � Fingerprobe
<strong>Wasserhaushalt</strong> - Bo<strong>den</strong>eigenschaften<br />
Fingerprobe zur Feststellung <strong>der</strong> Bo<strong>den</strong>art
<strong>Wasserhaushalt</strong> - Bo<strong>den</strong>eigenschaften<br />
- Bindigkeit +
Bö<strong>den</strong> mit ungünstigem <strong>Wasserhaushalt</strong><br />
(z.B. Pseudogleye)<br />
dichte, schwere Bo<strong>den</strong>art; bis an die Oberfläche anstehendes<br />
Stauwasser; extrem flach wurzelnde Fichten; windwurfanfälliger<br />
Bestand
Gründigkeit<br />
���� Mittelwert aus 3-5 Einstichen mit dem<br />
Schlagbohrer<br />
• Mächtigkeit <strong>der</strong> Bo<strong>den</strong>horizonte über festem Gestein<br />
(limitierend für Wurzeln, Austrocknung,…)<br />
• zusätzlich grober Aussage über Grobskelettgehalt<br />
möglich
„Stumme Zeugen“<br />
z. B.: Straßenanschnitte, Windwürfe
„Stumme Zeugen“<br />
z. B.: Straßenanschnitte, Windwürfe<br />
erleichtern Ansicht, ersetzen viele Entnahmetechniken<br />
�Ausgangsmaterial<br />
�Gründigkeit<br />
�Aufbau des Bo<strong>den</strong>profils<br />
�Wurzelausbildung<br />
�Grobskelett<br />
�Textur
• Vegetation<br />
• Nährstoffverhältnisse<br />
• Kalk<br />
• <strong>Wasserhaushalt</strong><br />
• Farbe/ Bo<strong>den</strong>art<br />
• Gründigkeit<br />
• „Stumme Zeugen“<br />
�������<br />
Gutes Gesamtbild und Überblick über<br />
Bo<strong>den</strong>verhältnisse als<br />
Entscheidungshilfe
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