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Artikel

Autor(en): Winfried Riek, Julia Rudolph, Joachim-H. Bergmann
Redaktion: LFE, Deutschland
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Langfristige Wirkung von Waldbrand auf den Bodenzustand und waldbauliche Schlussfolgerungen

Waldbrand verursacht erhebliche Stoffverluste im Boden
Abb. 1: Nach Waldbrand sind die Stoffverluste durch Auswaschung in den ersten Jahren am höchsten. Primäres waldbauliches Ziel stellt deshalb die Bodenbedeckung bzw. Wiederbewaldung der Brandfläche dar.
Foto: BImA-Bundesforst

Trotz umfassender internationaler Studien finden sich in der bodenkundlichen Literatur nur wenige Arbeiten zu Waldbrandfolgen in Mitteleuropa. Vor allem mangelt es an Informationen zu den langfristigen Bodenveränderungen (> 20 Jahre), die sich über die Elementkreisläufe nach einer intensiven Auswaschungsphase, gefolgt von Neubesiedlung oder Aufforstung, einstellen.

Problemstellung

Mit einem Anteil von über 30 % aller in Deutschland auftretenden Waldbrände ist Brandenburg das am meisten waldbrandgefährdete Bundesland. Vor dem Hintergrund der global prognostizierten Klimaerwärmung muss mit einem weiter wachsenden Waldbrandrisiko gerechnet werden.

Vor diesem Hintergrund wurden im Rahmen einer Bachelorarbeit am Fachbereich Wald und Umwelt der HNE Eberswalde bodenkundliche Untersuchungen durchgeführt. Grundlage bildet eine gut dokumentierte Waldbrandfläche mit 48 Jahre zurückliegendem Brandereignis und eine benachbarte Referenzfläche.

Material und Methodik

Für die Untersuchungsfläche ist ein intensiver Brand im Sommer 1960 dokumentiert, bei dem die damals 13-jährige Kiefernkultur komplett vernichtet wurde. Die Referenzfläche zeichnet sich durch eine vergleichbare Bestandesgeschichte bis zum Brandereignis aus.

Tab. 1: Kennwerte der Untersuchungsfläche
Fläche Forstort Standortsgruppe Baumart Alter Höhe (m) Bonität
Brand
(rot)
Schönholz 83a3 M2, Tm Kiefer 47

43

13,8

12,0

2,3

2,6

Referenz
(grün)
Schönholz 83a1 M2, Tm Kiefer 60 18,7 1,7
Untersuchungsfläche mit Lage der Waldbrand- und Referenzfläche
Abb. 2: Untersuchungsfläche mit Lage der Waldbrand- und Referenzfläche

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Da die Feuerwirkung im Allgemeinen nur bis in geringe Bodentiefen nachweisbar ist, beschränkte sich die Probennahme auf die organische Humusauflage und die Mineralbodentiefe 0-5 cm. Pro Untersuchungsfläche wurden rasterartig verteilt 36 Humus- und Mineralbodenproben gezogen und zu je 18 Mischproben vereint. Die Analysen umfassten pH-Wert, C, N, Glühverlust sowie austauschbare Kationen

Ergebnisse

Im Ergebnis dieser Untersuchung zeigte sich, dass noch 48 Jahre nach dem Brand bodenchemische Kapazitäts- (Humus-, C-, N-Vorräte) und Intensitätskennwerte (pH, C/N-Verhältnis, Sättigungsgrade der Kationen) signifikante Unterschiede zwischen den Probeflächen aufweisen. Durch Brand werden Teile der organischen Bodensubstanz insbesondere der Humusauflage mineralisiert und dem System gehen Kohlenstoff und Stickstoff verloren. Die C- und N-Verluste während des Brandes erfolgen nicht in gleichen Mengen, da organische C- und N-Formen ein unterschiedliches Temperaturverhalten besitzen. Durch überproportionalen C-Abbau kommt es zur Einengung des C/N-Verhältnisses (vgl. Abb. 3).
Die Kationenaustauschkapazität wird auf den austauscherarmen Sanden durch Humusverlust herabgesetzt. Die Freisetzung pufferwirksamer basischer Kationen führt zur Abnahme der Bodenazidität. An der Bodenoberfläche kommt es zum Anstieg der pH-Werte (vgl. Abb. 3). Mit zunehmendem zeitlichem Abstand vom Brand nehmen diese – bedingt durch die Auswaschung basischer Kationen – wieder ab. Insgesamt verschlechtert sich die Verfügbarkeit von Nährstoffkationen.

Streudiagramm der pH-Werte und C/N-Verhältnisse stratifiziert nach Waldbrand- und Referenzfläche
Abb. 3: Streudiagramm der pH-Werte und C/N-Verhältnisse stratifiziert nach Waldbrand- und Referenzfläche

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Waldbauliche Schlussfolgerungen

  • Stoffverluste durch Auswaschung sind in den ersten Jahren nach Waldbrand am höchsten, da in dieser Periode die Versickerung ihr Maximum aufweist, die Mineralisierung erhöht ist und die Nährstoffaufnahme durch Pflanzen fehlt bzw. sehr gering ist. Primäres waldbauliches Ziel stellt deshalb die Bodenbedeckung bzw. Wiederbewaldung der Brandfläche dar.
  • Im Laufe der Zeit nähert sich der Bodenzustand tendenziell dem Ausgangszustand weist aber im vorliegenden Fall noch nach fast 50 Jahren z.T. signifikante Unterschiede auf, die sich auch in der schlechteren Bonität des Kiefernbestandes auf der Brandfläche ausdrücken. Eine Düngung erscheint aufgrund der reduzierten Austauscherplätze weniger zielführend. Insbesondere bei Aufbringung von Stickstoff würde sich die Gefahr der Vergrasung und damit einhergehend der Wasserkonkurrenz erhöhen.
  • Der durch Humusverluste verschlechterte Wasserhaushalt der Waldbrandfläche sowie ggf. Nährstoffengpässe (insbesondere N-Mangel) dürften für die Etablierung eines stabilen Bestandes die maßgeblichen limitierenden Standortsfaktoren sein.
  • Dem Humusverlust muss durch humusförderliche Bestände begegnet werden. Auf potenziellen Laubholzstandorten kommen hierfür Eiche, Ahorn und Winterlinde in Betracht. Auf schwächeren Standorten empfiehlt sich die Birke (bei Vorliegen von Samenbäumen in unmittelbarer Umgebung als Sukzession), die ggf. nach einigen Jahren mit Eiche untersät werden kann.
  • Eine Möglichkeit der Bodenverbesserung bei Kiefern-Birken-Sukzession stellt ferner der kleinflächige Anbau von Robinie dar.

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