Böden naturnaher Bergwaldstandorte auf carbonatreichen Substraten
Forschungsbericht 6
R. Bochter 1984
212 Seiten, 15 Abbildungen
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung und Problemstellung 10
2 Das Arbeitsgebiet 12
3 Methoden 13
3.1 Feldarbeit 13
3.2 Probenaufbereitung und Routineanalytik 13
3.3 Organisch-chemische Analysen 13
3.3.1 Einführung 13
3.3.2 Der Literatur entnommene Methoden 13
3.3.3 Bestimmung wichtiger Neutralzucker in Bodenhydrolysaten mittels Hochleistungsdünnschichtchromotographie (HPTLC); Unterscheidung von Cellulose und Nichtcellulosefraktion 14
3.3.3.1 Analysengang 14
3.3.3.2 Diskussion der Methode 14
4 Ergebnisse und Diskussion 16
4.1 Vorschläge zur Gliederung von Bodenprofilen 16
4.1.1 Die Horizontierung des Humusprofils 16
4.1.2 Zur Unterscheidung von O,- A,- und C-Lagen auf carbonatreichem Substrat 19
4.1.2.1 Grundgedanke 20
4.1.2.2 Schlüssel zur Ansprache von O,- A,- und C-LagenSowie ihrer Übergangsbildungen20
4.1.2.3 Erläuterung an Beispielen 21
4.2 Vorschläge zur Nomenklatur und Systematik der Bodentypen 21
4.2.1 Definitionen: Humustyp, Tangelhumustyp; Mineralbodentyp 22
4.2.2 Definitionen: Bodentyp, Bodenform, Humusform 22
4.2.3 Vorschlag für eine Neuordnung des morphogenetischen Systems 23
4.2.4 Erläuterung der vorgeschlagenen Neuordnung des morphogenetischen Systems an Beispielen 24
4.2.4.1 Klasse Petrosole 24
4.2.4.2 Klasse Skelettosole 24
4.2.4.3 Klasse Syroseme 25
4.2.4.4 Klasse Lockersyroseme 25
4.2.4.5 Klasse Rendzinaartige Böden 26
4.2.4.6 Klasse Rendzinaartige Lockerböden 26
4.2.4.7 Klasse Tangelpetrosole 26
4.2.4.8 Klasse Tangelskelettosole 28
4.2.4.9 Klasse Tangelsyroseme 28
4.2.4.10 Klasse Tangellockersyroseme 29
4.2.4.11 Klasse Rendzinaartige Tangelsole 29
4.2.5 Vergleich der vorgeschlagenen Neuordnung des morphogenetischen Systems mit anderen
Klassifikationssystemen 29
4.2.5.1 Vergleich mit Kubiena (1953) 29
4.2.5.2 Vergleich mit Mückenhausen (1977) unter Zugrundlegung der
DBG-Nomenklatur (Arbeitskreis Bodensystematik 1982) 29
4.2.5.3 Vergleich mit Duchaufour (1976) und Bottner (1971) 30
4.2.5.4 Vergleich mit Kartiereinheiten der Weltbodenkarte
(FAO Unesco 1974) 30
4.2.5.5 Vergleich mit der Soil Taxonomy (1975) 30
4.3 Genese und Ökologie ausgewählter Bodenformen 30
4.3.1 Die Bodenbildung auf Kalk und Gneisbergsturzblöcken unter
subalpinem Fichtenwald 30
4.3.2 Zur Verlagerung saurer Humussole in Tangelhumusformen über
carbonatreichem Substrat 31
4.3.3 Der Umsatz von Pflanzenresten in unterschiedlichen subalpinen Bodentypen 34
4.3.3.1 Mullmoder-Renpetrosol 36
4.3.3.2 Moder-Renpetrosol 36
4.3.3.3 Mör- und Tangelmör-Renpetrosole 37
4.3.3.4 Tangelmör-Ranpetrosol 39
4.3.3.5 Mör-Eisenhumuspodsol 39
4.3.3.6 Tangelmör-Rendzina und Tangelmör-Renpetrosolpseudogley 39
4.3.4 Einfluß bodenbildender Faktoren auf Humusprofilmächtigkeit und Humustyp 40
4.3.4.1 Geologisches Substrat 40
4.3.4.2 Exposition 42
4.3.4.3 Niederschläge 42
4.3.5 Die Bodenbildung auf Dolomitschutt in der tiefsubalpinen Stufe 43
4.3.5.1 Renskelettosol 43
4.3.5.2 Mull-Renskelettosol 43
4.3.5.3 Mullmoder-Renskelettosol 43
4.3.5.4 Tangelmoder-Renskelettosol 45
4.3.5.5 Vergleich mit Böden auf Dolomit-Hangschutt unter montanen Kiefernwäldern 45
4.3.6 Die Böden unter montanen Buchenwäldern 46
4.3.6.1 Mullmoder-Lockerrendzina 46
4.3.6.2 Mull-Lockerrendzina 46
4.3.6.3 Moder-Rendzina 47
4.3.6.4 Moder-Renskelettopetrosol 47
4.3.6.5 Mullmoder-Renpetroskelettosol 48
4.3.6.6 Tangelmör-Renskelettopetrosol 48
4.3.6.7 Tangelmör-Renpetrosol 48
4.4 Folgerungen 48
4.4.1 Initialstadien der Bodenbildung 48
4.4.2 Die Begriffe Humusform, Auflagehumus und der Humustyp-Begriff des Verfassers49
5 Zusammenfassung - Summary 52
6 Dank 54
7 Literaturverzeichnis 55
8 Anhang I Abbildungen und Tabellen 57
9 Anhang II Profilbeschreibungen 73
Zusammenfassung
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Böden naturnaher Bergwaldstandorte auf carbonatreichen Substraten sind Gegenstand dieser Untersuchung. An umfassende Geländestudien mit detaillierter Gliederung und morphologischer Beschreibung der Profile schließt sich die chemische Kennzeichnung ausgeschiedener Horizonte im Labor an. Sie beingalter Roerineanalfytik (pH, C, N, Carbonat; KBa (Ba=mit BaCl2 extrahierbar), MgBa, CaBa; MnE (E = EDTA-extrahierbar); FeBa, FeE, Feo
(O = Oxalat-extrahierbar); AlBa, AlE, Alo; Co) sowie die Bestimmung organischer Zellwandstoffe (Lignin, Cellulose, nichtcellulosische Pofysaccaride) und Zellinhaltstoffe (Protein-N, freier Alpha-Amino-N).
Die Ergebnisse werden interpretiert im Hinblick auf:
I. Erarbeitung einer reproduzierbaren, objektiven Horizontansprache:
II. Überprüfung der systematischen Einordnung der Böden und Unterbreitung von Vorschlägen für eine eindeutige Nomenklatur;
III. Deutung von Bodengenese und ökologischen Eigenschaften.
(I): Folgende L-und O-Horizonte sind aufgrund morphologischer und chemischer Eigenschaften (Tab. 5) auszuscheiden: Ln (n = neu), Lv (v = verändert), Ld (d = dicht); Of, Ohf, Ofh, Oh; Odf (d = dicht), Odhf, Odfh, Odh; Oh, Me (Me = organisch gebundene Metallionen, z.B. Ca, Fe, Al). Wichtige Mineralbodenhorizonte (Ah, Ai, Cv) werden ebenfalls aufgrund objektiver faßbarer chemischer Eigenschaften definiert (Tab. 7).
(II): Aus der Abfolge aller L-und O-Lagen, die mindesten 50% Deckung und 0,5 cm Mächtikeit aufweisen, wird der sog. Humustyp festgelegt (Mull, Moder, Mör, Rohhumus, Tab. 8). Da besonders mächtige organische Lagen die Eigenschaften der Pedosphäre vorrangig oder fast ausschließlich bestimmen, sollen obige Humustypbezeichnungen mit dem Präfic " Tangel-" kombiniert werden, wenn die Mächtigkeit von L-+ O-Lagen 30 cm übersteigt (z.B. Tangelmoder). Aufgrund der Abfolge von A-, B- und C-Lagen im Bodenprofil, die diagnostische Bedeutung erlangen, wird auf den sog. Mineralbeodentyp geschlossen (z.B. Renpetrosol, Renskelettosol, Rensyrosem, Renlockensyrosem, Rendzina, Lokkerrendzina; Tab. 9). Die sprachliche Kombination von Humus- und Mineralbodentyp kennzeichnet eindeutig den Bodentyp (z.B. Mull-Rendzina).
Die Ergebnisse legen eine Erweiterung der Klassen der Böden der Bundesrepublik Deutschland (Mückenhausen 1977) nahe. Vorgeschlagen wird, O-C-Böden als Pereosole bzw. Skelettosole, O-Ai-C-Böden als Syroseme bzw. und O-Ah-C-Böden als Rendzinen (Pararendzinen, Ranker) bzw. Lockerrendzinen (Lockerpararendzinen, Lockerranker) zu definieren, je nachdem ob Fest-(mC) oder Lockergestein (lC) ansteht. Böden mit Tangelhumus sollte man in einer eingenen Abteilung "Tangelsole" zusammenfassen (Tab. 10).
Vergleicht man den unterbreiteten Nomenklaturvorschlag mit anderen Klassifikationssystemen, so gilt:
1. Vergleich mit Kubiena (1953): Genetisch und ökologisch wichtige Unterschiede zwischen einzelnen Bodentypen gehen aus den Bezeichnungen Kubienas (1953) nicht klar hervor; der Rendzina-Begriff Kubienas stimmt mit dem keines anderen Systems überein, das weltweite Geltung beanspruchen darf.
2. Vergleich mit Mückenhausen (1977) unter Zugrunglegung der neuen DBG-Nomenklatur (Arbeitskreis für Bodensystematik 1982): Wie bei Kubiena (1953) lassen die Bezeichnungen keine eindeutige genetische und ökologische Interpretation zu; viele untersuchte Böden sind nischt sinnvoll in die Systematik einzureihen , weil O-C-Böden dort nicht gesondert erfaßt werden.
3. Vergleich mit Duchauforr (1976): in der systematischen Einordnung zeichnet sich eine weitgehende Übereinstimmung mit dem hier unterbreiteten Vorschlag ab; Tangelsole werden jedoch nicht getrennt ausgeschieden.
4. Vergleich mit FAO-Unesco (1974): Viele der untersuchten Böden lassen sich nischt oder nicht sinnvoll klassifizieren. Ein "histic O horizon" - im Gegensatz zu "histic H horizon" nicht anhaltend vernäßt-müßte als diagnostic horizon eingeführt und dann eine Neuordnung vorgenommen werden.
5. Vergleich mit der Soil Taxonomy (1975): Der Informationsgegalt der Bezeichnungen bleibt weit hinter dem der hier vorgeschlagenen zurück, obwohl grungsätzlich alle Böden anzusprechen sind. Ohne Ergänzungen (z.B. "tangel epipedon" für unvernäßte, aus organic soil material bestehende Profilabschnitte) und eine entsprechende Neufassung des Bestimmungsschlüssels bleibt die Interpretation der Bezeichnungen problematisch.
(III):Wichtige Ergebnisse zur Deutung von Bodengenese und ökologischen Eigenschaften lauten:
1. Im Verlauf der Bodenbildung auf anstehendem hochreinen Kalk und auf anstehendem quarzreichen Orthogneis sind keine prinzipiellen Unterschiede erkennbar, insbesondere nischt im standortstypischen Ablauf des Zersetzungsprozesses. In der O-C-Kontaktzone werden jeweils mobile organische Substanzen gefällt, u.z. auf Kalk wie in Ah-Horizonten von Podsolen durch Fe und Al. EineVerlagerung " saurer Humussole " erfolgt also auch in "Tangelrendzinen"
i.S. Kubienas (1953). Infolge hoher Ca-Aktivität flocken mobile organische Substanzen auf Kalk besonders leicht und umfassend aus.
2. Wichtigste Voraussetzung für die Bildung mächtiger L-und O-Lagen (und damit von Tangelsolen) ist das Fehlen eines verlehmten, nährstoffreichen und gut durchwurzelbaren mineralischen Oberbodens; dem geologischen Substrat kommt somit eine Schlüsselrolle zu, Klima (Exposition, Niederschlag) und Vegetation sind von zweitrangigem Einfluß. Unter montamen Buchwäldern findet man dieselben Bodentypen wie unter subalpinem Fichtenwald.
3. Initiale Bodenbildungen lassen sich keinesfalls durchwegs mit einer Ai-C-Horizontfolge beschreiben; vielmehr sammelt sich häufig vor Bildung eines mineralischen Ai-Horizontes organische Substanz getrennt in organischen Lagen an, ein O-C-Stadium geht also einem (O)-Ai-C-Stadium voraus.
4. Drei Grundtypen des standortstypischen Ablaufes des Streuzersetzungsprozesses sind im Untersuchungsgebiet feststellbar: Grundtyp1 umfaßt Böden ohne L-und O-Lagen. Grundtyp2 betrifft Böden mit (schwach) verzögerter Zersetzung anfallender Sproßreste; L-Lagen sind ausgebildet. Böden mit verzögerter Zersetzung anfallender Sproßreste und starker Verzögerung im Umsatz von Wurzelholz lassen sich Grundtyp 3 zuordnen. Die Profile weisen L-und dicht aggregierte O-Lagen auf, für die insbesondere hohe Ligningehalte kennzeichnend sind.