Kennwerte des Bodenzustandes

Eine Charakterisierung des Bodenzustandes ist anhand der Bodenprofilaufnahme und der Befunde der chemischen Analyse der Humusauflage und des Mineralbodens möglich. Eingehende Hilfestellungen zur Waldbodenbeschreibung und Kennwerte zur Charakterisierung des ökochemischen Waldbodenzustandes bieten die folgenden Veröffentlichungen:

Arbeitskreis Standortskartierung in der Arbeitsgemeinschaft Forsteinrichtung (1996): Forstliche Standortsaufnahme. IHW-Verlag Eching, ISBN 3-930167-18-2

Arbeitskreis C der Bund/Länderarbeitsgruppe Level II (2000): Kennwerte zur Charakterisierung des ökochemischen Bodenzustandes und des Gefährdungspotentials durch Bodenversauerung und Stickstoffsättigung an Level II-Waldökosystem-Dauerbeobachtungsflächen (zu beziehen über Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft, Bonn).

Die nachfolgenden Kennwerte des Bodenzustandes sind im Wesentlichen aus diesen beiden Veröffentlichungen entnommen.


Humusprofilansprache

Mineralbodenhumusformen (L-Mull, F-Mull und mullartiger Moder) deuten auf einen guten biologischen Bodenzustand mit einer raschen Einarbeitung der Nadel-/Laubstreu in den Mineralboden hin.
Auflagehumusformen (typischer Moder, humusartiger Moder, Rohhumus) zeigen demgegenüber Störungen in der Streuzersetzung und eine Entkopplung der Nährstoffkreisläufe im Ökosystem an. Umso mächtiger die Humusauflage und umso höher die Humusmenge ist, umso stärker ist die Streuzersetzung gestört.


Bodenprofilaufnahme

Die Bodenprofilansprache gibt Hinweise auf die in der Vergangenheit im Boden abgelaufenen Prozesse. Zudem liefert die Profilbeschreibung Informationen über die Wasser- und Nährstoffversorgung und die Durchwurzelung des Bodens.


Ökochemische Kennwerte

C/N- und C/P-Verhältnisse in der organischen Substanz
Diese Kennwerte werden bei Auflagehumusformen aus der Analyse des Oh-Horizontes, bei Mineralbodenhumusformen aus der Analyse des obersten Mineralbodenhorizontes hergeleitet. Sie geben Hinweise auf die Humusumsetzung und den Stickstoffumsatz. Je enger die Verhältnisse sind, je höher ist der Humusumsatz. Bei abnehmendem C/N-Verhältnis steigt die Gefahr einer Auswaschung von Nitrat aus den Waldböden.

C/N-, C/P-Verhältnisse der organischen Substanz

C / N                10              12                 16                20                25                35
C / P                50            100               200              400              800             1200
Einteilung sehr eng eng mäßig eng mittel mäßig weit weit sehr weit

Bewertung der Nitratauswaschungsgefahr in Waldböden anhand des C/N-Verhältnisses

C / N Bewertung
> 30 gering
20 - 30 mittel
< 20 hoch


Austauschbare Kationen

Bestimmte Bodenbestandteile, insbesondere Humus und Ton, besitzen die Fähigkeit an ihren negativ geladenen Oberflächen Kationen zu adsorbieren und gegen äquivalente Mengen anderer Kationen auszutauschen. Diese Fähigkeit der Böden wird als Kationenaustausch bezeichnet und ist von überaus großer Bedeutung für die Bereitstellung von Nährstoffen im Boden.

AKe: Maß für die im Boden wirksame effektive Kationenaustauschkapazität


Bewertung der effektiven Kationenaustauschkapazität (AKe)

Ake (mmol IÄ/g)
A-Horizonte
                  15          40                    70       120               240       480
Ake (mmol IÄ/g)
B/C-Horizonte
                  10          30                    60       120               240       480
Bewertung sehr gering gering gering/mittel mittel mittel/hoch hoch sehr hoch


Austauscherbelegung

Eine Bewertung der austauschbaren Kationen erfolgt in der Regel über ihre prozentualen Anteile an der AKe.

Bewertung der relativen Austauscherbelegung bezogen auf die AKe in Mineralböden

Bewertung
(Elastizität)		 Ca + Mg
%		 Mg
%		 K
%		 H + Fe
%		 Basensättigung
%
sehr gering

gering

 < 5

5 - 15

 < 1

1 - 2

 < 1

1 - 2

 > 10

2(5) - 10

 < 7

7 - 20
basenarm
mäßig

mittel

 15 - 30

30 - 50

  

2 - 4

  

2 - 4

   20 -30

30 - 50
mittel
mäßig hoch

hoch

sehr hoch

 50 - 70

70 - 85

>85

  

4 - 8

>8

  

4 - 8

> 8

   50 - 70

70 - 85

> 85

  

basenreich

Von besonderer Bedeutung ist die Basensättigung (Anteil der Mb-Kationen Ca++ + Mg++ + Na+ + K+ an der AKe). Bei Basensättigungen über 15 % dominieren die wichtigen Nährstoffkationen Calcium und Magnesium, bei Basensättigungen unter 15 % dagegen potentiell toxischen Säurekationen Al+++, Mn++, Fe++ und H+ das Bodenwasser (Bodenlösung). Bei Basensättigung unter 20 % ist zudem das Säurepufferungsvermögen der Böden meist nur gering.

Bei der Bewertung des ökochemischen Bodenzustandes ist vor allem auch die Tiefenverteilung der Basensättigung von Bedeutung. So ist zu prüfen, ob Basensättigungen unter 20 % nur im Oberboden bis etwa 20 oder 30 cm Bodentiefe auftreten und darunter deutlich ansteigen (nur Oberboden versauert), oder ob die niedrigen Basensättigungen den gesamten Hauptwurzelraum (Wurzelraum versauert) oder sogar den Unterboden umfassen (Unterboden versauert – potentielles Risiko für das Grundwasser.


Stoffvorräte

Die Vorräte an austauschbar und organisch gebundenen Vorräten der Hauptnährstoffe N, K, Mg und Ca in der Humuslage und im durchwurzelbaren Mineralboden geben Hinweise auf die kurz- bis mittelfristig im Boden verfügbaren Nährstoffe.

N- und C-Vorräte im Wurzelraum (organische Auflage und Mineralboden)

Nt (t/ha)                      2,5                        5                        10                       20    
Corg (t/ha)                       50                      100                     200                      400 
Bewertung sehr gering gering mittel hoch sehr hoch

Bewertung der kurz- bis mittelfristig verfügbaren Vorräte im effektiven Wurzelraum (organische Auflage und Mineralboden) als Vielfaches der durchschnittlichen Nährstoffvorräte von Baumhölzern (K = 400 kg/ha; Ca = 400 kg/ha und Mg 100 kg/ha)

K (kg/ha)
(Faktoren)		                  200          400                600          800             1200         1600
                (1/2)          (1)                (1,5)          (2)                (3)            (4)
Ca (kg/ha)
(Faktoren)		                  200          400               800         2000             4000         8000
                 (1/2)         (1)                 (2)            (5)              (10)           (20)
Mg (kg/ha)
(Faktoren		                    50          100               200           500             1000         2000
                  (1/2)        (1)                 (2)             (5)              (10)           (20)
Bewertung sehr gering gering gering/mittel mittel mittel/hoch hoch sehr hoch

Neben den absoluten Nährstoffvorräten ist auch der relative Anteil von Interesse, den der Vorrat in der Humusauflage am Gesamtvorrat des Bodens hat. Die Vorräte in der Humusauflage sind als labil anzusehen und erfüllen die Funktion des Bodens als Nährstoffspeicher nur unzureichend.


Abhängigkeit der Mg-Ernährung (Mg-Gehalte ein- bzw. dreijähriger Fichtennadeln) vom Mg-Vorrat (Auflage + Mineralboden bis 30 cm) und dem Mg-Vorratsanteil in der Auflage (aus Riek und Wolff 1999)




 
Hohe Vorräte an Kationsäuren, vor allem Al+++, deuten auf frühere oder aktuell hohe Säurebelastungen hin. Sie stellen ein Risiko für das Bodenökosystem dar.
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