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Artikel

Autor(en): Ernst Leitgeb, Rainer Reiter
Redaktion: BFW, Österreich
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Waldboden und Baumartenwahl

Waldboden (Foto: Reiter)
Baumarten beeinflussen die Bodenchemie  vor allem durch die Qualität des Streumaterials

Der Boden ist ein bedeutsamer Standortsfaktor und als solcher maßgeblich für die Stand­orts­tauglichkeit unserer Baumarten verantwortlich. Was ist mit "standortstaugliche" oder "standortsgerechte" Baumart eigentlich gemeint? Röhrig et al. (2005) haben vier Kriterien definiert:

  • das Erreichen des natürlichen Lebensalters, ohne frühzeitig durch Standortsmängel oder Krankheit aus­zufallen,
  • das Aufweisen eines standortsgemäßen Wachstums,
  • eine natürliche Verjüngung ohne übermäßigen Aufwand und
  • das Aufrechterhalten des standörtlichen Produktions­potenziales.

Entscheidend für die Baumartenwahl sind die klimatischen (hauptsächlich Niederschlag und Temperatur) und bodenkundlichen Verhältnisse (Bodenchemie, Bodenphysik), welche die Durchwurzelung des Bodens prägen. Flachwurzelnde Baumarten können etwa tiefer liegende Bodenhorizonte nicht ausschöpfen. Dieses Wasser­reservoir ist tiefwurzelnden Bäumen vorbehalten, die so einen Vorteil zu Trockenzeiten haben. 

Das baumartenspezifische Durchwurzelungs­­ver­mögen wird durch die Bodeneigenschaften geprägt. Tonreiche, dichte Boden mit der Tendenz zu Wasserstau können im Allgemeinen nur von Spezialisten, wie zum Beispiel von Eiche und Tanne, erschlossen werden. Fehlen diese bodenphysikalischen Extreme, können aber auch Flachwurzler, wie die Fichte, tief wurzeln.

Einfluss der Baumart auf den Waldboden

Die Bestockung beeinflusst massiv den Bodenwasserhaushalt: Bäume verbrauchen durch die Transpiration täglich 20.000 bis 40.000 Liter Wasser je Hektar. Fällt diese enorme Pumpwirkung aus, etwa durch großflächige Störungen wie Kahlschlag oder Windwurf, steigt auf Standorten, die zu Vernässung neigen, der Wasserspiegel im Boden an, oft bis an die Oberfläche. Auf derart stark vernässten Böden, die zusätzlich stark vergrasen können, ist eine Wiederbestockung für lange Zeit äußerst problematisch. Baumartenspezifische Interzeptionsverluste des Niederschlages verhindern weiters die Wassereinsickerung in den Waldboden.

Auch die Durchwurzelung der Bäume hat Einfluss auf den Wasser- und Lufthaushalt. Oberflächennahe wurzelnde Baumarten tendieren dazu, die darunter liegenden Bodenschichten zu verdichten, wogegen Tiefwurzler den Oberboden eher auflockern. Besonders Schwankungen des Stammes bei starkem Wind sorgen für einen hohen Wurzeldruck.

Baumarten beeinflussen die Bodenchemie  vor allem durch die Qualität des Streumaterials. Die Humusauflage von Nadelbaum­arten hat in der Regel ein weites, das heißt ungünstigeres Kohlenstoff/Stickstoff­ver­hältnis als Laubbäume. Dies führt in der Folge zu Moder- und Rohhumusformen, die einen langsameren Nährstoffumsatz aufweisen.

Baumarten und ihre Bodenansprüche

Fichte: Schwere, bindige Böden und wechselfeuchte Böden, die zum Wasserstau neigen (Pseudogleye), sind ungeeignet für den Fichtenanbau. Die Fichte kann diese Böden kaum tiefreichend durchwurzeln und sie ist dort äußerst labil. Ein in der Jugendphase kräftiges Wachstum täuscht auf diesen Böden über spätere Stabilitätsprobleme hinweg. Seichtgründige und grobskelettreiche Böden ver­stärken den Trockenstress, vor allem in trockenen Gebieten. (Moderate) Bodenversauerung macht ihr wenig aus.

Kiefer: Die Kiefer kann schwach verdichtete und grundwasserbeeinflusste Böden gut durchwurzeln. Auch nährstoffarme Böden und Rohböden sagen ihr zu. Auf ausgeprägten Pseudogleyen kann auch sie kaum tiefreichend wurzeln.

Tanne: Die Tanne ist Pfahlwurzler, kann damit auch schwere, bindige Böden tiefgründig erschließen und ist daher auf solchen sensiblen Standorten von großer ökologischer Bedeutung.

Buche: Das Herzwurzelsystem der Buche ist auf tiefgründige, nicht zu schwere Böden beschränkt. Auf bindigen Böden kann auch sie nur sehr flach wurzeln. Sie stellt höhere Ansprüche an die Nährstoffausstattung und Bodenreaktion. Dies ist be­sonders beim Einbringen in sekundäre Nadelwälder von Bedeutung.

Eiche: Trauben- und Stieleichen zählen zu den wurzelkräftigsten Baumarten und können auch schwere Böden tiefgründig aufschließen. Stiel­eichen dominieren auf wasserbeeinflussten Böden und können auch tiefgründige, sandige Böden durchwurzeln. Auf flachgründigen und grobskelett­reichen Böden sind die Traubeneichen im Vorteil.

Rasches Erkennen der relevanten Bodenmerkmale im Gelände

Für die Beurteilung des Standorts ist die Ansprache der Nährstoffsituation und des Wasserhaushaltes wichtig. In den meisten Fällen kann dies mit minimalem Aufwand relativ rasch erfolgen. Straßenböschungen und Wurzelteller von geworfenen Bäumen geben wertvolle Einblicke in die lokalen Bodenverhältnisse.

Pflanzen als Anzeiger der Standortsverhältnisse

Als Faustregel kann man in unseren Breiten davon ausgehen, dass große, saftig wirkende Blätter und Pflanzen Anzeiger für gute Nährstoff- und Wasserversorgung darstellen und umgekehrt. Nach Ellenberg (1992) kann man Zeigerpflanzen für feinere Aussagen wie etwa über den Wasserhaushalt, die Bodenreaktion (pH) oder die Nährstoffverhältnisse heranziehen. 

So zeigt die Besenheide (Calluna vulgaris) zum Beispiel Standorte mit saurer Bodenreaktion an, während der Sanikel (Sanicula europaea) bodenbasische Be­dingungen bevorzugt. Man kann Zeigerpflanzen aber auch als Indikatoren für komplexere Vorgänge verwenden. So kann man das Weißmoos (Leucobryum glaucum) oder die Preiselbeere (Vaccinium vitis-idaea) als Verhagerungszeiger deuten. Die Flatterbinse (Juncus effusus) weist als Feuchte- und Verdichtungs­zeiger oft auf alte Rückewege hin.

Nährstoff- und Humusverhältnisse im Oberboden – die Spatenprobe 
Salzsäuretest
Karbonat kann mit dem Salzsäuretest im Mineralboden bestimmt werden
Marmorierung
Marmorierungen im Staukörper eines Pseudogleys
Konkretionen
Tiefschwarze punktförmige Ausfällungen von Manganverbindungen in der Stauzone eines Pseudogleys

Der mit einem Spaten ausgestochene Bodenziegel gibt einen guten Einblick in die Humusauflage und den humosen Mineralboden. Ein tief humoser Oberboden mit krümeliger Struktur infolge hoher biologischer Aktivität (durch Regenwürmer) lässt auf einen raschen Nährstoffumsatz (Mineralisation) schließen, in der Auf­lage herrschen meist Mullhumusverhältnisse. Im Gegensatz dazu zeugen mächtige Rohhumusauflagen mit einem schwach humosen, infiltrierten Mineral­bodenhumus, geringer Strukturausbildung und Ausbleichungshorizonten von einem verlangsamten Nährstoffumsatz.

Ist Kalk im Boden vorhanden? Der Karbonatgehalt

Im Allgemeinen sind kalkhältige Böden gut gegen Bodenversauerung gepuffert, basen- und meist auch nährstoffreich. Der Nachweis von Kalk im Boden erfolgt durch ein paar Tropfen verdünnter Salzsäure. Ist Kalk im Bodenmaterial vorhanden, beginnt der Boden durch Entstehung von Kohlendioxid charakteristisch zu schäumen - der Boden "braust". Für Douglasie sind kalkhaltige Böden problematisch.

Beurteilung des Bodenwasserhaushaltes

Neben den Zeigerpflanzen helfen auch Bodeneigenschaften, wie etwa typische Farberscheinungen oder die Textur. Typische Farberscheinungen bei Pseudogleyen sind etwa Marmorierungen (Muster aus Bleich- und Roststellen im Staukörper, hervorgerufen durch den Wechsel von Nass- und Trockenphasen) sowie Konkretionen (tiefschwarze punktförmige Ausfällungen von Manganverbindungen in der Stauzone, bedingt durch den Wechsel von Nass- und Trockenphasen). Typisch für grundwasserbeeinflusste Böden (Gleyen) sind die bläulichen Verfärbungen im ständigen Einflussbereich des Grundwassers als Folge von reduzierenden Bedingungen, die aus Luftmangel entstehen.

Bestimmung der Bodenart (= Korngrößenverteilung = Textur)

Die Textur oder Bodenart hat einen großen Einfluss auf das Speichervermögen und Abflussverhalten von Böden. Die Bestimmung der Bodenart im Feld erfolgt mit der "Fingerprobe". Dabei wird der erdfeuchte Mineralboden vom Grobskelett (> 2 mm) befreit und mit den Fingern geformt. Sandige Bodenarten lassen sich kaum formen, während bindige, tonreiche Böden sich gut zu langen, dünnen Schnüren ausrollen lassen. Ein hoher Tonanteil sorgt für eine hohe Wasserspeicherung, allerdings ist das Wasser oft nicht mehr pflanzenverfügbar, wogegen sandige Böden leicht entwässern und das Wasser nicht speichern können.

Die Gründigkeit – die Tiefe des Bodens

Ein Anhaltspunkt für die durchwurzelbare Bodentiefe ergibt sich aus drei bis fünf Einstichen mit dem Schlagbohrer. Anstehendes Grundgestein und Grobskelettreichtum sind limitierende Faktoren für die Durch­wurzelung. Seichtgründige Böden verstärken aufgrund ihres Wasserhaushaltes den Trockenstress.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass mit einigen wenigen diagnostischen Merkmalen die für das Baumwachstum relevanten bodenkundlichen Faktoren hinreichend genau abgeschätzt werden können. Die Beachtung des Waldbodens lohnt sich!

Linktipps
Ausführliche Beschreibungen im BFW-Bericht Nr. 104 "Anleitung zur Forstlichen Standortskartierung in Österreich" von M. Englisch und W. Kilian (1998).
Preis: 12,35 Euro. Bestellung: BFW-Bibliothek, Tel. 01/878 38 – 1216,
http://bfw.ac.at/db/bfwcms.web?dok=5656

Ökologische Zeigerwerte von Pflanzen: http://statedv.boku.ac.at/zeigerwerte/

Literatur

Ellenberg, H. (1992). Zeigerwerte von Pflanzen in Mitteleuropa. - Scripta Geobotanica, ISBN 3884525182.

Leitgeb, E., Reiter, R., Englisch, M., Lüscher, P., Schad, P., Feger, K. H. (Hrsg.): Waldböden. Ein Bildatlas der wichtigsten Bodentypen aus Österreich, Deutschland und der Schweiz. 2013. 330 Seiten, ca. 270 Abb., davon 270 in Farbe. Broschur. 59 Euro, ISBN: 978-3-527-32713-3. Zur Bestellung

Röhrig, E.; Bartsch, N.; von Lüpke, B. (2005). Waldbau auf öko­logischer Grundlage, Verlag Ulmer UTB.

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