An diesen Standorten sind Eisenhumus-Podsole mit extremen Rohhumusauf-lagen verbreitet. Die Temperatursumme der positiven monatlichen Mittelwerte
er-Maximum- Isothermen 1968 • 70 Stillberg-Versuchsfläche 2170 m
F M A M J J A S O N D J
10
cmL±Jl.llilillfill[illlllllii.lJlilllli_ l Lfil~Ll..l.till1l!EllliJ Cetrario-Loiseleurletum (Rippe) NE-exp.
F M A M J A S O N O J
10
20
cm====..a.._....L....L..J...lJU1...U.-.1L..J1...L.1....1..L.J1...-111,__
Calamagrostietum villosae ( Mulde) NE-exp.
J F M A M J J A S O N D
Empetro-Vaccinletum hylocomietosum ( Schatthang) Junlpero-Arctostaphyletum ( Sonnhang) E -exp.
0
10
20
30 cm
N-exp.
Minimum - Isothermen 1968 • 70 Stillberg-Versuchsfläche 2170 m
J F M A M J J A S O N D J
Cetrario-Loiseleurietum (Rippe) NE -exp.
J F M A M J J A S O N D J
J F M A M J J A S O N D J
Calamagrostietum villosae ( Mulde) NE-exp.
J F M A M J J A S O N
cm ' - - ' - ~LJ...U.J~__._...._.~.i._...___J - - - ~ ~ -... ~~~~~~~..___. cm Empetro-Vacclnletum hylocomletosum (Schatthang) Junipero-Arctostaphyletum (Sonnhang) E-exp.
N-exp.
Abbildung 15 Isothermen der täglichen Maxima und Minima der Bodentemperatur in 0-35 cm Tiefe, Periode 1968-1970 (TURNER et al., 1975).
Tabelle 11 Summe der positiven Monatsmittelwerte der täglichen Bodentemperaturmaxima und -minima in den vier Hauptexpositionen einer Geländerinne (Mittelwerte 1968-1970, nach
TURNER, interne Mitteilung)
Meßtiefe Temperatursumme Anzahl Monate mit Standort
cm Oe Mittelwerten > 0 ° C
0 Max. 65,5 8
Min. 11,9 6
-8 Max. 33,0 7
Schattenhang
Min. 21,9 7
- 32 Max. 25,5 7
Min. 23,4 7
0 Max. 117,8 9
Min. 16,6 9
- 8 Max. 57,4 10
Sonnenhang
Min. 38,0 9
- 32 Max. 49,1 12
Min. 44,6 12
0 Max. 73,8 7
Min. 10,5 5
-8 Max. 34,2 7
Krete
Min. 25,7 6
-32 Max. 29,0 7
Min. 27,0 7
0 Max. 70,3 12
Min. 16,8 9
-8 Max. 40,1 12
Runse
Min. 25,4 12
-32 Max. 35,9 12
Min. 31,8 12
reichte an den «Schattenhängen» während der dreijährigen Meßperiode die gering-sten aller beobachteten Werte (Tab. 11), denn, bedingt durch die Exposition, erhalten diese Flanken die geringste Einstrahlung aller Standorte der Versuchsfläche (TuRNER, 1966). Zudem dürfte der Boden in einer Tiefe von 8 cm (F-Horizont) während etwa 3 bis 4 Monaten des Jahres gefroren sein (Abb. 15, Tab. 11). Solch ungünstigen Be-dingungen ist das Empetro- Vaccinietum hy/ocomietosum mit starker Dominanz von Etagenmoos (Hylocomium sp/endens) und Rotstengelmoos (Pleurocium schreberi) an-gepaßt, dessen Podsolierungsvermögen der wasserlöslichen Streusubstanzen gering ist (Abb. 14). An diesen Standorten bildeten sich die extremsten Humusauflagen; die Eluvialhorizonte dieser Böden sind relativ mächtig und deutlich bis stark gebleicht.
Bedingt durch die niedrigen Temperaturen, dürfte die Aktivität der Mikroorganis-men eingeschränkt sein. Dadurch wird der Abbau der relativ schwer zersetzbaren Streu sowie der aktiven, wasserlöslichen Streusubstanzen gehemmt und ihre podso-lierende Wirkung bleibt weitgehend erhalten. Da diese Böden zudem praktisch nie austrocknen, gelangen diese organischen Verbindungen mit dem Sickerwasser in den Mineralboden, wo sie ihre podsolierende Wirkung entfalten können. Als wichtige, die Bodenbildung modifizierende Faktoren treten an den «Schattenhängen» die Be-sonderheiten der Vegetation, die relativ tiefen Temperaturen und die ausgeglichene Bodenfeuchtigkeit in Erscheinung.
422 Die Bodenbildung an den E- bis ESE-exponierten Flanken
Allgemein sind die Böden dieser Standorte schwach podsoliert und besitzen eine Humusform vom Typ des alpinen Moders. Durch Strahlungsbegünstigung sind die
«Sonnenhänge» auch die wärmsten Standorte. Die Summen der positiven Monats-mittel der täglichen Mitteltemperaturen erreichten hier die höchsten Werte in allen gemessenen Bodentiefen (Tab. 11). Oberflächennaher Bodenfrost tritt nur während 1 bis 2 Monaten des Jahres auf (Abb. 15, Tab. 11). Die thermische Begünstigung die-ser Flanken äußert sich im Vorkommen des JuniperiJ-Arctostaphy/etum mit seinen wärmeliebenden Arten. Die Gesellschaft ist auch oft durch lockeren Wuchs und ve-getationsfreie Überhitzungsstellen (Barflecken) gekennzeichnet. Das Podsolierungs-vermögen der frischen, wasserlöslichen Streusubstanzen ist im Vergleich mit den un-tersuchten Streuearten In jeder Hinsicht am kleinsten (Abb. 14). In den Böden der wärmsten Standorte fehlt im Extremfall ein sichtbarer Bleichhorizont (Ockerpodsol, Profil 10). Unter weniger extremen Bedingungen, die meistens durch eine geschlos-senere Vegetationsdecke angezeigt werden, ist morphologisch oft eine Aufhellung des Eluvialhorizontes feststellbar. Dieser enthält aber in jedem Fall relativ große Hu-musmengen. Der Abbau der schwer zersetzbaren Streu sowie der leicht abbaubaren wasserlöslichen Streusubstanzen geht rascher vor sich als an den «Schattenhängen», wodurch das geringe Podsolierungsvermögen der Vegetation zusätzlich abge-schwächt wird. An überhitzten und ausgetrockneten Stellen dürften zwar die Ab-bauprozesse gehemmt werden, doch erfolgt bei Trockenheit keine Tiefensickerung und auch keine Verlagerung von aktiven Substanzen. Die Böden an den
«Sonnen-hängen» sind allgemein durch mächtige alpine Moderformen und schwache Podso-lierung gekennzeichnet. Die vergleichsweise hohen Temperaturen, die Besonderhei-ten der Vegetation und die standortsbedingte Trockenheit beeinflussen die Boden-bildung an den «Sonnenhängen» ganz entscheidend.
423 Die Bodenbildung auf Kuppen und Kreten
Für diese Lagen sind flachgründige, aber hochentwickelte Eisenhumus-Podsole typisch. Die globale Hangbestrahlung ist auf den Kreten von der gleichen Größen-ordnung wie in den Lawinenrunsen (TURNER, 1966). Auch die Summen der positiven mittleren Temperaturen an der Bodenoberfläche weichen wenig voneinander ab (Tab. 11). Anders verhalten sich die mittleren Minimal- und Maximaltemperaturen.
Sie liegen in den Lawinenrunsen nur kurze Zeit und geringfügig unter dem Gefrier-punkt, während die Böden auf den Kreten von Ende November bis Mitte April ge-froren sind (Abb. 15). Diese windgefegten, auch im Winter oft schneefreien Lagen mit extremer Frosteinwirkung werden vom windharten Cetrario-Loiseleurietum be-siedelt, das nur geringe Mengen relativ schwerabbaubarer Streu produziert. Die was-serlöslichen Substanzen der abgestorbenen frischen Streu vermochten in den verglei-chenden Versuchen die größten Eisenmengen in Lösung zu bringen, wogegen die Ei-senausfällung früher erfolgte als bei der ähnlich aktiven Streu des Reitgrasrasens (Abb. 14). Das große Podsolierungsvermögen der Windflechten-Azaleenheide wird jedoch durch die extremen Standortsverhältnisse stark eingeschränkt. Während der langen Frostperiode wird die Auswaschung aktiver Substanzen aus der Streu und de-ren Verlagerung blockiert. Aus dem starken Windeinfluß, der dadurch häufig feh-lenden Schneebedeckung sowie der Kuppenlage resultiert eine edaphische Trocken-heit, welche der Verlagerung auch während der Vegetationsperiode stark entgegen-wirkt. Als Folge davon sind die Böden dieser Standorte wohl stark podsoliert, die in-tensiv gebleichten und scharf abgegrenzten E-Horizonte aber oft nur 2-3 cm mäch-tig. Der typische Boden der Kuppen und Kreten ist ein flachgründiger Podsol mit ei-ner Rohhumusauflage, in welcher der H-Horizont stark hervortritt. Als wirksame, die Verlagerung einschränkende Faktoren sind hier die Lage im Relief sowie der extreme Wind- und Frosteinfluß zu nennen.
424 Die Bodenbildung in den Lawinenrunsen
In den Lawinenrunsen liegt die Bodentemperatur fast während des ganzen Jahres über dem Gefrierpunkt und sinkt an der Bodenoberfläche nur während etwa 3 Mo-naten einige Zehntelgrade unter 0°C. Bodenfrost tritt selten auf (Abb. 15). Die Tem-peraturen sind ausgeglichener als an den anderen Standorten, und auch die Tempe-raturunterschiede zwischen den einzelnen Bodentiefen sind geringer. Diese Beson-derheit des Temperaturverlaufes, die nur in den Sohlen der Lawinenrunsen angetrof-fen wird, ist vermutlich weniger strahlungsbedingt, als vielmehr auf horizontalen Bo-denwärmefluß zurückzuführen.
Unter den direkten und indirekten Einflüssen der Lawinentätigkeit herrscht in den Geländerinnen das Calamagrostietum villosae. Diese Gesellschaft liefert im Ge-gensatz zu den Zwergstrauchgesellschaften eine leicht abbaubare Streu, deren was-serlösliche Substanzen ein vergleichsweise großes Podsolierungsvermögen besitzen (Abb. 14). Das große Podsolierungspotential wird durch die speziellen Standortsver-hältnisse erheblich verstärkt. Da die Böden in den Geländerinnen im Gegensatz zu allen anderen Standorten der Versuchsfläche nicht gefrieren, kann das Wasser mit den aus der Streu ausgewaschenen Stoffen durch den durchlässigen Boden versik-kern. Während der langen Naß-kalt-Phase, besonders zur Zeit der Schneeschmelze, die sich bis weit in den Vorsommer hinziehen kann, bleibt die Tätigkeit der Mikro-organismen wegen der für sie ungünstigen Temperaturen gehemmt, wodurch der Abbau der aktiven Stoffe unterbleibt. Die Humusbildung ist gering; eine Rohhumus-bildung oder Humusakkumulation konnte nicht beobachtet werden. Die Böden der Lawinenrunsen dürfen als echte, in situ entstandene Podsole betrachtet werden, die durch eine besondere, mullähnliche H umusform und ausgesprochen mächtige Bleichhorizonte gekennzeichnet sind (BLASER und REISER, 1975). Die hangabwärts zu beobachtende stärkere Bleichung und zunehmende Mächtigkeit der Eluvialhorizonte kann dadurch erklärt werden, daß in Geländerinnen die Sickerwassermengen und vermutlich auch die Sickergeschwindigkeit mit erweitertem Einzugsgebiet größer werden. Die spezielle Lage im Relief, die Besonderheiten der Vegetation, der beson-ders im Winter eigenartige Temperaturverlauf und der Einfluß des Hangsickerwas-sers sind für die Bildung dieser Böden in besonderem Maße verantwortlich.
425 Die Bodenbildung an den übrigen Standorten
Mit der Beschreibung der Bodenbildung an den vier Standorten sind die Grenzen der unterschiedlichen Bodenbildung in der Versuchsfläche weitgehend abgesteckt.
Bei allen Böden können Merkmale der Podsolierung nachgewiesen werden. Die all-gemeine Tendenz zur Podsolbildung wird aber durch das komplexe Zusammenwir-ken von Relief, Mikroklima und Vegetation stark modifiziert. Der Boden kann des-halb nur als Resultat aller ökologischen Faktoren verstanden werden.
Im oberen, flacheren Teil des Geländes unter dem Empetro- Vaccinietum cetrarie-tosum sind im allgemeinen außerordentlich humose Böden verbreitet. Im Rohhumus dominiert der oft sehr mächtige H-Horizont. Der Bleichhorizont ist meistens nur we-nig mächtig und schwach ausgebildet. Bei den hier verbreiteten Kryptopodsolen fehlt er gänzlich, und auf den H-Horizont folgen ein oft vollständig maskierter A(E)- und ein sehr humusreicher B1rHorizont, der bis zum Muttergestein reicht. Diese Profile erscheinen einheitlich schwarz und erinnern morphologisch an humose Ranker.
Analytisch lassen sich aber auch bei diesen Böden die maskierten Podsolierungs-merkmale nachweisen (vgl. Profil 5). Am «Hangfuß», im Verbreitungsgebiet des Rhododendro-Vaccinietum, treten oft nur sehr kleinflächig verschiedene Podsolfor-men auf. Sie bilden, ähnlich wie die Vegetation, ein unregelmäßiges Mosaik, das die wechselhaften Standortsverhältnisse widerspiegelt. Allgemein ist die Humusbildung
stärkeren Schwankungen unterworfen als die Differenzierung des Mineralkörpers, welcher fast überall einen deutlich sichtbaren, aber sehr unterschiedlich ausgebilde-ten Bleichhorizont aufweist. In den Abbildungen 16 und 17 ist die Bodenbildung in Abhängigkeit von Relief, Mikroklima und Vegetation schematisch dargestellt. Die-ses Schema gibt eine Übersicht über die allgemeinen Bodenbildungstendenzen und die an diesen Standorten am häufigsten vorkommenden Böden.
5 Morphologische Profildifferenzierung und Verlagerungsintensität
Podsole sind Böden mit Humusformen vom Typ Moder oder Mor, die bei inten-siver Silikatverwitterung einen an Sesquioxiden und Humusstoffen verarmten Elu-vial- (E) und einen mit diesen Stoffen angereicherten Illuvialhorizont (B) aufweisen.
Die Zuordnung zu einer K.lassierungseinheit beruht oft auf morphologischen Merk-malen der Humusform wie auch auf der Bleichung im Eluvialhorizont. Die Verla-gerungsintensität ist von Auge nur unzuverlässig erkennbar, da z.B. die Bleichung des Auswaschungshorizontes durch dunkle Humusstoffe weitgehend verdeckt sein kann (vgl. auch DucHAUFOUR und SoucHIER, 1965). Die Untersuchungen zeigten, daß die Podsolbildung nicht ausschließlich an das Vorkommen von Rohhumus oder Mo-derformen gebunden ist. Stark gebleichte Böden kommen in der Versuchsfläche vor-wiegend unter den Calamagrostis-Rasen vor, die durch eine mullartige Humusform gekennzeichnet sind. Aus diesem Grunde scheint sich viel eher die Ansicht von BwoMFIELD (1964) zu bestätigen, daß Rohhumusbildung und Podsolierung nur des-halb so oft gemeinsam auftreten, weil diese Prozesse durch die gleichen Standorts-faktoren begünstigt werden. Es braucht deswegen jedoch nicht ausgeschlossen zu werden, dass die mannigfaltigen Wirkungen, die von einer Humusauflage ausgehen, die Podsolierungsprozesse unter Umständen verstärken können (vgl. BRUCKERT, 1970).
Zur Interpretation der Bodenbildung werden darum vermehrt chemisch-analyti-sche Kennwerte herangezogen, wobei zur Beurteilung, je nach K.lassierungssystem, verschiedene Schwerpunkte gesetzt werden. Infolge der unterschiedlichen chemi-schen Zusammensetzung der Ausgangsgesteine eignen sich absolute Meßwerte, z.B. von freien pedogenen Oxiden, nur bedingt für die Kennzeichnung der Verlage-rung oder für den Vergleich von Böden verschiedener Standorte. Diese Schwierigkei-ten lassen sich teilweise umgehen, wenn die VerlagerungsinSchwierigkei-tensität durch einen re-lativen Vergleich der zur Diskussion stehenden Verbindungen aus den Auswa-schungs- und Anreicherungshorizonten erfaßt wird. Ein Maß der relativen Verlage-rung ist der VerlageVerlage-rungsindex nach DucHAUFOUR und SoucHIER (1965). Er berechnet sich aus dem Mengenverhältnis einer Substanz im Illuvialhorizont zu derjenigen im Eluvialhorizont. Für die Charakterisierung der spezifischen Verlagerung bei podso-. Herten Böden kommen die mobilen Formen der pedogenen Oxide (Feo, Fect, Al) so-wie die Fulvosäurefraktion (FS) in Betracht, Verbindungen, welche mit fortschrei-tender Podsolierung in den Illuvialhorizonten angereichert werden, wogegen die Elu-vialhorizonte an diesen Stoffen verarmen.
In Tabelle 12 sind die Verlagerungsindices von Feo, Fect und FS der untersuchten Profile zusammengestellt. Die intensivste Podsolierung weist Profil 4 in Kretenlage unter dem Cetrario-Loiseleurietum auf. Auch der morphologis~h schwach differen-zierte Kryptopodsol (Profil 5) ist ein hochentwickelter Boden, der sich genetisch mit
VI 00
w
1 1 Luvschattenseite lcetrario- 1 Empetro-Vaccinietum 1 Loiseleuri- 1hvlocomietosum 1etum 1
IFlachgrün-1 Eisenhumus-Podsol ldiges Eisen-fmit extremer 1humus- 1 Rohhumusauflage
1
F---- EJ::!::-:-Bh 85/C
Podsol 1 1
F
1 • Leesonnenseite ·
!
Calamagrosti-1 Junipero-Arctostaphyletumletum 1
lvillosae I
1 1
: Runsenböden I Kryptopodsole }
1 = extreme I Ockerpodsole mit Moder Eisenpodsole I schwach podsolierte Böden
Bs
-Abbildung 16 Bodensequenz quer durch eine Geländerinne (schematisch).
IJi 00
~ mu.M.
2220
2040
Empetro-V accinietum
~ wrrrn
Eisenhumus-Podsol
Bodensequenz in einer Lawinenrunse
( schemat1sch, überhöht)
Calamagrostietum villosae
~lilJ1IJ
Progressive Entwicklung
"Runsenböden" = extreme Eisenpodsole
Rhododendro-Vaccinietum
UJi ~
Regressive Entwicklung sekundärer Eisenhumus-Podsol
den Podsolen der «Schattenhänge» vergleichen läßt. Die Böden der «Sonnenhänge»
treten als eine Gruppe mit geringer bis mäßiger Verlagerungsintensität hervor. Die analytisch nachweisbare Podsolierungsintensität nimmt in der Profilreihenfolge 10<8<3 zu. Im Gelände konnte aber nur das Profil 10 mit Sicherheit von den Profilen 3 und 8 unterschieden werden.
Bei den Böden in Hangrunsen fällt auf, daß die Verlagerungsindices eher niedrig sind, obwohl diese Böden ausgesprochen stark gebleichte Eluvialhorizonte besitzen.
Die Böden unter den Reitgrasrasen sind ausgesprochen humusarm, wodurch die Bleichung der Eluvialhorizonte viel eher sichtbar wird. Freies Eisen und Aluminium wird in Runsenböden erst in größerer Bodentiefe akkumuliert. Es ist daher nicht aus-geschlossen, daß diese Elemente mit dem Sickerwasser so tief in den Unterboden ver-lagert wurden, daß sie den Untersuchungen entgingen.
Tabelle 12 Die Verlagerungsintensität in den untersuchten Profilen, ausgedrückt durch die Verlagerungsindices für Feo, Fect und FS
Profil Fe0 Fect FS Standort Bodentyp
Nr.
9 19,2 8,9 8,7 Schattenhang Eisenhumus-Podsol
4 31,2 16,0 13,6 Krete Eisenhumus-Podsol
5 21,6 5,5 5,4 Hangschulter K.ryptopodsol
3 5,8 4,0 5,1 Sonnenhang Schwachpodsolierter Boden 8 5,8 2,2 3,7 Sonnenhang Schwachpodsolierter Boden
10 1,8 1,9 0,8 Sonnenhang Ockerpodsol
1 12,8 2,0 1,7 Runse oben Eisenhumus-Podsol
2 4,4 1,6 2,7 Runse oben Eisen-(Humus )-Podsol
7 7,4 4,4 3,0 Runse unten Eisenpodsol
11 13,2 3,6 4,0 Runse Hangfuß Eisenhumus-Podsol
Die Berechnung der Verlagerungsindices basiert auf den Werten der entsprechenden Stoffe aus den Eluvialhorizonten und den Bh,s-Horizonten. Bei den Profilen 2, 7 und 11 wurden zu die-sem Zwecke die tiefstgelegenen Horizonte berücksichtigt, da die Akkumulation dort am
größ-ten ist.
Mit Ausnahme von Profil 1, das im Verbreitungsgebiet des Empetro-Vaccinietum hylocomietosum liegt und morphologisch wie chemisch-analytisch als mäßig entwik-kelter Eisenhumus-Podsol bezeichnet werden kann, wird auch anhand der Verlage-rungsindices erkennbar, daß die Podsolierungsintensität in der Profilreihenfolge 2<7<11, das heißt in der Geländerinne von oben nach unten zunimmt.