Teil III Modellumsetzung und Modellwertung
7 MODELLIERUNG der STANDORTEINHEITEN .1 Substrate und Lagerungsverhältnisse .1 Substrate und Lagerungsverhältnisse
Die Forstlichen Standortstypenkarten des Niedersächsischen Berglandes enthalten maximal sieben Substratklassen (2.3.2.1). Schon ihre Kenntnis allein ist zwar forstwirtschaftlich nützlich, aber sie sind auch für die Herleitung der Wasserhaushaltszahl und schließlich für das Nährstoffangebot bedeutsam.
Deswegen und in Einklang mit dem zugrundeliegenden Ansatz (6.1) beginnt die Modellierung mit der Substratklassenherleitung, an die sich unmittelbar und untrennbar die der Lagerungsklassen anschliesst.
Dabei gibt es mehrere Werkzeuge: Geomorphologische Variablen dienen zur Ausweisung von einigen Substratklassen und zur Bestimmung der Eigenschaften von Lockermaterialdecken. GK25-Informationen dienen zur Bestimmung der Eigenschaften des unterlagernden Festgesteins und ebenfalls der Eigenschaften der Decken. Statistische und regelbasierte Methoden kommen je nach Datenverfügbarkeit zum Einsatz und ergänzen sich. Die Ergebnisse der Anwendung dieser Werkzeuge bzw. die Ergebnisse der Teilmodellschritte müssen demnach zusammengeführt werden. Dies wäre nicht sinnvoll möglich, wenn für eine Zelle (d.h. einen Ort) zwei verschiedene, „endgültige“ Modellwerte ausgewiesen würden.
Welches Teilmodell wäre dann „richtig“ ? Deshalb wurden die Teilmodelle konzeptionell möglichst so ausgelegt, dass für einen Ort nur ein modellierter Wert auftritt, der einem Ergebnis eines anderen Modells nicht widersprechen kann. Ansonsten ist die Reihenfolge der Zusammenführung wichtig.
Eine stringente Modellierung der Substratklassen und deren Lagerung ist schwerlich möglich, was bereits in Abschnitt 2.3.2 dargelegt wurde. In Tab. 4 und in der Tabelle im Anhang, in der die einzelnen Kriterien der Kartierung eingetragen sind, ist zu erkennen: Nicht jedes Kriterium wird für die Abgrenzung jeder Klasse benutzt. Der GÖS zeigt keine „symmetrische“, vollständige Anordnung möglicher Entscheidungswege.
Die Kombination von Entscheidungskriterien bzw. -merkmalen ist in Tab. 18, die auf Tab. 3 fußt, wiedergegeben: Gleiche Signaturenkombination bedeutet methodische Gleichheit der Herleitung einer Substratklasse. Jeweils erste Zeilen nennen den letztendlich namengebenden Profilbereich für die einzelne Substratklasse: Entweder das Gesamtprofil, den Unterboden oder den Oberboden.
Bereits für die Zielgröße Substrat ergeben sich folgende modellbezogene Aufgaben:
1 Material zu identifizieren, dass das Vorkommen der Substratklasse 1 bedingt (gelb): 11 - 16.
2 Einen Weg zu finden, der bestimmte Substratklassen hervorbringt, obwohl die entscheidenden, prägenden Substrate nur als > x dm mächtige Decken über anderen Substraten liegen.
Substrat / Lagerungsfälle (hellblau / grau. Decke ~ Oberboden ist entscheidend):
24 und 25 in Substrat 2
45, 46 und 48 4
54 (Sonderfall) 5
64 und 65 6
Substrat
/Unterb.
1 11 12 13 14 16
Grob- Blöcke-Steine <2 3-7 , unverlehmt 3-7 , unverlehmt 3-7 , unverlehmt 3-7 , unverlehmt 2-7, Feinb.+
boden Kiese-Schotter basenarm Ton Kalk basenreich Kiese-Schotter
Gesamtp. /Unterb.
2 21 24 26
basenarm <1, unverlehmt 3-7, schw. verlehmt <3, schluffig 3-7, verlehmt 3-7, schluffig >7 >7 >7 <7
Ton Kalk basenreich
Gesamtp. Gesamtp. Gesamtp.
3 31 32 35
Fein- >15, verunreinigt >15, typisch 7-15, a. angereichert 7-15, a. angereichert >15, stauend >7, gestaut 7-15, auch verarmt
boden Kalk basenreich stauend basenarm
Gesamtp. Gesamtp. /Unterb. Oberb./
4 41 42 43 44 45 46 48
Kalk <1, steinig+ <2 2-4 4-7 >3 >3 Kalksandstein <7 >3
steinig steinig - steinig - basenreich basenarm Kalksandstein (Bröckel-)Ton
Gesamtp. Oberb./ Oberb./
5 52 55 56
Ton schwer >7 <2 2-7, verlehmt 2-7, schluffig >7 2-7 <3 3-7
Kalk Bröckelton Bröckelton
Gesamtp.
6 61 62 64 65
basenreich <1, steinig+ 2-4 4-7, verlehmt 4-7, schluffig >7 >7 Erläuterung:
steinig steinig - steinig - basenarm stauend Feinbodenarmut
Decke > y
Gesamtp. Gesamtp. Oberb./ Decke x - y oder < y
7 71 72 Feinbodenreichtum
Kolluvium >7 2-7 2-7 2-7 >2, stauend <7, gestaut Kolluvium/Alluvium
Alluvium basenarm Kalk basenreich alle stauend Anstehendes Unterlagerndes
Tab. 18: Konstellation der Schichtmerkmale der Substratklassen und Zusammenfassung der Merkmale zu Gruppen (~Signaturen). (vgl. Tab. 3).
Gesamtp. = Gesamtprofil, Oberb. = Oberboden, Unterb. = Unterboden. anger. = angereichert, schw. verl. = schwach verlehmt. Mächtigkeitsangaben der ersten Zeilen in dm.
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3 Einen Weg zu finden, der bestimmte Substratklassen hervorbringt, obwohl die entscheidenden, prägenden Substrate von x bis y dm mächtigen Decken anderer Substrate überlagert werden.
Substrat / Lagerungsfälle (dunkelblau / grau. Anstehendes ~ Unterboden ist entscheidend):
16 in Substrat 1
22, 23, 26 2
42, 43, 44 4
52, 52, 54 (Sonderfall), 56 5
62, 63 6
4 Lösse u. ähnlich feinbodenreiches Material (3, hellgrün) und Kolluvien/Alluvien (7, grün) zu identifizieren: 31-35 und 71-74.
5 Standorte nahezu ohne Decken, also mit homogenem Gesamtbodenaufbau zu identifizieren:
21, 41, 51, 61 in Substrat 2, 4, 5, 6
Eine Bearbeitung ist in Hinblick auf Substrate und Substrat / Lagerungskombinationen der FSK10 somit in mehrdimensionaler Weise notwendig:
• Decken und Unterlagerndes sind in der Aufsicht zweidimensional, sie sind „flächig“.
• Durch die Mächtigkeit der Schichten und deren Abfolge ergibt sich die dritte Dimension.
• Durch die Prozesse der Bodengenese sind Decken durch die Verhältnisse im EZG geprägt.
7.1.1 Substratklasse 1, hergeleitet anhand der GK25 und geomorphologischer Variablen
Da in der Datenbasis für das Bergland nahezu keine Standorte der Substratklasse 1, den feinbodenärmsten Decken, vorkommen, muss die Möglichkeit der Modellierung dieser besonderen Klasse anhand von Daten des westlichen Westharzes (17.000 ha) aufgezeigt werden. Es handelt sich insofern um eine Sonderklasse, als das das entscheidende Kriterium losgelöst von anderen Kriterien zur Substratherleitung, also ohne Kombination von Kriterien, zur Wirkung kommt: Sobald sehr feinbodenarme, einschichtige Böden oder feinbodenarme Decken existieren oder sobald Gerölle, Schotter, Kiese, Sande nur geringe feinbodenreiche Überlagerung (2-7 dm) aufweisen, liegt Klasse 1 vor. Hier gilt also ein anderes Kriterium als zur Beschreibung der üblichen Decken oder unterlagernden Gesteine bei Substrat 2, 4, 5 und 6 (7.1.3 und 7.1.4). Einige Lagerungsklassen der anderen Substrate stellen zwar ebenfalls feinbodenarme Standorte dar. Es sind dies 21, 41 und 61 (Tab. 3). Dort aber ist der Skelettanteil nicht extrem hoch wie bei Substratklasse 1. Ein Unterschied zwischen Klasse 1 und anderen Substraten ist auch folgender: Es gibt keine bestimmten Gesteine, die weitreichend zu Substrat 1 gehören; Stattdessen bauen immer nur kleinere Teilbereiche dieser Gesteine Substrat 1 auf. Diese Klasse setzt sich aus folgenden Substrat / Lagerungskennzahlen (GÖS 2000) zusammen (vgl. Tab. 3):
11 Felsen, Blockhalden und Schotter
12 feinbodenarme Gesteinsböden (z.B. aus Geröllen, Kiesen, Schottern)
13 feinbodenärmste, auch unverlehmte oder fast unverlehmte Decken über basenarmen Silikatgestein
14 desgl. über tonigen Lagen
15 desgl. über Kalk o. basenreichem Silikatgestein
16 Gerölle, Schotter, Kiese, Sande mit erheblichen Überlagerungen durch feinbodenreiche Decken Klasse 16 steht insofern abseits, als dass dort das entscheidende feinbodenarme Material überlagert wird.
Zwei Standortstypen, die Substrat 1 aufweisen, wurden aus der Datenbasis eliminiert:
a Anthropogen bedingte Sonderstandorte (z.B. Steinbrüche), die durch ein „S“ gekennzeichnet sind und b Moorstandorte, gekennzeichnet durch die Wasserhaushaltszahl BFG 16 bzw. Variantenangabe I.
Derartige Standorte können Modelle verfälschen bzw. kommen im Bergland nicht vor, so dass sie unbeachtet bleiben müssen. Die Datenbasis stellt sich folgendermaßen dar:
Tab. 19: Substrat / Lagerungsklassen der Substratklasse 1 „Feinbodenärmste Decken“ im westlichen Harz.
Substrat / Lagerung 11 12 13 14 15 16 Ausdehnung ha 17,3 55,8 60,0 - - 39,0
Anteile % 10 32 35 - - 23
Anzahl Flächen 32 85 14 - - 29
Feinbodenärmste Decken über Ton oder über Kalk (14, 15) fehlen, die anderen vier Substrat / Lagerungsklassen kommen in Anzahl und Ausdehnung genügend häufig vor, so dass mit ihnen dem Problem der Modellierung von Substrat 1 nachgegangen werden kann. Substratklasse 1 baut im übrigen insgesamt nur 1 % der hier betrachteten Fläche des westlichen Harzes auf.
Bei Durchsicht der Definitionen der Substrat / Lagerungsklassen 11 bis 16 (Tab. 3) und bei graphischer Deutung der Standortsdaten des Harzes ergibt sich die These, Substrat 1 in zwei Situationen vorzufinden:
1 In hohen, exponierten Lagen, die bestimmte Verwitterungs- und Materialtransportverhältnisse zeigen.
2 In tiefen Lagen der Täler ohne oder mit geringer Feinmaterialsedimentation.
Dies leitet zu Teilfragen über: Kann diese Substratklasse 1 bzw. die bestimmende Eigenschaft ausschließlich aus der GK25 oder ausschließlich aus Reliefdaten hergeleitet werden ? Ergibt die Kombination aus GK25-Information und Reliefdaten die beste Herleitung ?
Der erste Ansatz geht von einzelnen geologischen Einheiten aus und versucht aus ihrer Perspektive den Zusammenhang zum forstlichen Standort aufzuzeigen. Der zweite Ansatz hingegen zieht Substrat-1-relevante geologische Einheiten in ihrer Gesamtheit heran und zergliedert den Raum per Diskriminanzanalyse in Substrat 1 und „Andere“. Der dritte Ansatz arbeitet ebenfalls per Diskriminanzanalyse, zergliedert aber profilbezogen (schichtbezogen) in Lagerungsklassen und definiert so indirekt die Substratklasse 1 gegenüber „Anderen“. Er nutzt als geologische Information das
„unterlagernde“ Festgestein (vgl. 7.1.4) und die Anteile Substrat-1-relevanter Gesteine im Einzugsgebiet.
Schließlich ergibt sich der vierte Ansatz, bei dem regelbasiert gearbeitet wird.
7.1.1.1 Ansatz 1: Zuordnung und Umsetzung einzelner geologischer Einheiten 7.1.1.1.1 Zusammenhang geologischer Einheiten mit Substratklasse 1
Obwohl sich an anderer Stelle gezeigt hat (5.3.1), dass die auflagernden Lockermaterialien der GK25 nicht mit den Substratklassen 3 und 7 korrespondieren, soll hier geprüft werden, ob ein Zusammenhang zumindest zur Substratklasse 1 besteht. Die Lockermaterialien, die hier als Indiz für Substratklasse 1 fungieren könnten, sind von anderer Zusammensetzung als diejenigen, die als unzureichend für die Ausweisung von Substrat 3 und 7 erkannt wurden. Für die Ausweisung von Substrat 3 oder 7 müssen
feinkörnige Sedimente (Löß o.ä., Kolluvien) vorliegen, für die Klasse 1 hingegen grobkörnige Lockermaterialien wie Schotter. So ist eine separate Eignungsprüfung der GK25-Einheiten angebracht.
In dem betrachteten Gebiet treten 125 Einheiten der Kombination Stratigraphie / Petrographie der ersten und zweiten Schicht auf (STRPET12, vgl. 5.3.1). Gibt es einen offensichtlichen Zusammenhang zwischen geologischen Verhältnissen und Substratklasse 1 ?
Tab. 20: Verteilung geologischer Einheiten (STRPET12) auf die Lagerungsklasse 11 bis 16 und Substrat „Andere“.
Angaben in % bzw. ha. Werte <0,1 % ignoriert.
STRPET12: 11 12 13 16 Andere
cdKQ^tsf 1,2 4,89 93,92
cdKS^il.^tsf.^ti 1,64 5,74 0,35 3,17 89,10
cdKS^ti 38,80 61,20
do+D 19,61 80,39
doCY^tsf 1,95 98,05
qDS.G.fX.C 11,45 88,55
qNS.G.fX.C 7,70 92,30
ha 17,3 55,8 56,00 39,00 17133,00
In Tab. 20 sind nur solche Fälle angeführt, bei denen mindestens 2 % auf Substrat 1 entfallen. Nur 7 der 125 geologischen Einheiten erfüllen dieses Kriterium. Keine davon zeigt eine eindeutige Zuordbarkeit zu Substrat 1; der höchste Anteilswert ist 39 %, d.h. etwa 60 % entfallen auch bei Einheit cdKS^ti auf andere als die Substratklasse 1. Da die Kombinationen aber geologisch – forststandörtlich sinnvoll erscheinen, wird dem weiter nachgegangen. Auffällig ist weiterhin, dass meistens der Anteil an Substrat 1 auf nur eine der vier Substrat / Lagerungsklassen entfällt, nur bei cdKS^il.^tsf.^ti werden alle vier Klassen berührt. Auch dies wird später wieder aufgegriffen.
Aus der absoluten Ausdehnung der geologischen Einheiten und der beiden Substratklassen 1 und
„Andere“ läßt sich die bei Unabhängigkeit zu erwartetende Ausdehnung der Kombinationen berechnen.
Die Abweichung vom Erwartungswert, ausgedrückt als Verhältnis, ist neben den Anteilswerten in Tab.
20 zumindest ein Indiz für einen Zusammenhang, der die Umsetzung bestimmter geologischer Einheiten zu Standortklassen erlauben könnte. Wegen der großen Anzahl möglicher geologischer Einheiten vor allem auch in Relation zu den wenigen kartierten bzw. digital vorliegenden Vorkommen von Substrat 1 ist eine statistische Analyse der Zusammenhänge nicht sinnvoll durchführbar. Die geologische Einheit, bestehend aus vielen Kategorien, müßte als unabhängige Variable fungieren. Daher werden die Kombinationen spezifisch diskutiert und dabei auf Plausibilität geprüft.
Bei 13 der 125 Einheiten tritt Substratklasse 1 überproportional häufig auf (Tab. 21). Dazu gehören auch die 7 in Tab. 20 erwähnten Einheiten, bei denen überhaupt ein bemerkenswerter Anteil auf Substrat 1 entfiel. Die Einträge sind wie folgt zu lesen (Beispiel cdAC^q): 234 ha dieser geologischen Einheit kommen vor, auf Substrat 1 entfallen davon 3,7989 ha, nur 2,2802 ha sind erwartet, das Verhältnis Vorkommen / Erwartet ist demach 1,6661. Es handelt sich in allen Fällen um einige Dutzend bis einige Hundert ha Ausdehnung der geologischen Einheiten. So liegen keine besonders seltenen, kleinen
Tab. 21: Verhältnis kartierter und erwarteter Kombination dreizehn geologischer Einheiten und Substratklasse 1.
Geologische Einheit (STRPET12)
ha gesamt ha SUB 1 ha erwartet Verhältnis Tab. 20
cdAC^q 234 3.7989 2.2802 1.6661
cdDB+D 30 0.3140 0.2893 1.0856
cdKQ^tsf 132 8.0549 1.2870 6.2585 x cdKS^il.^tsf.^ti 495 53.9482 4.8097 11.2167 x
cdKS^ti 98 38.0847 0.9528 39.9727 x
cdKT^tsf 324 5.3527 3.1537 1.6973 dd-dw^tsf 95 1.2102 0.9259 1.3071
do+D 47 9.1979 0.4557 20.1855 x
doCY^tsf 204 3.9787 1.9830 2.0064 x
doRS^tsf 62 1.3406 0.6056 2.2137
qDS.G.fX.C 18 2.0329 0.1725 11.7873 x qNS.G.fX.C 31 2.3959 0.3024 7.9237 x qhT.U.S.G.C 95 1.1423 0.9234 1.2370
In einigen Fällen ist aber nur unwesentlich mehr Substrat 1 kartiert worden als bei Unabhängigkeit zu erwarten ist, z.B. bei dd-dw^tsf. Es handelt sich hier um devonische Tonschiefer. Die petrographische Angabe ^tsf läßt auch nicht auf besondere Neigung zur Ausbildung von Substrat 1 schließen. Ähnliches gilt für die Einheiten, deren Verhältniswert von 1 bis etwa 2 rangiert. Hier muss also nicht unbedingt ein Zusammenhang bestehen. Dagegen ist bei den Quarziten der Einheit cdAC^q tatsächlich vermehrt mit Substrat 1 zu rechnen, obwohl der Verhältniswert Vorkommen / Erwartet nicht besonders groß ist (1,66).
Den höchsten Verhältniswert, etwa 40, zeigt die Einheit cdKS^ti, eine Einheit der Kulm-Kieselschiefer.
Sie baut immerhin 98 ha auf, von denen 38 ha auf Substrat 1 entfallen. Eine ähnliche Einheit, cdKS^il.^tsf.^ti, ist weit ausgedehnt (495 ha) und entfällt ebenfalls häufig auf Substrat 1 (54 ha, Verhältnis 11). Die Kieselschiefer (^ti) neigen demnach zur Ausbildung der feinbodenärmsten Standorte.
Andere geologische Einheiten als die beiden genannten, die ^ti als Petrographieinformation aufweisen, kommen unter den 125 Einheiten nicht vor. Somit kann die zuvor konstatierte, plausibele These weder zusätzlich untermauert noch widerlegt werden.
Im Bereich der Festgesteinseinheiten fallen zwei weitere Einheiten auf:
cdKQ^tsf Kieselige Schiefer, Quarzitschiefer des Karbon. 8 v. 132 ha treffen mit Substrat 1 zusammen do+D Oberdevonische Diabase. Etwa 9 von 47 ha treffen mit Substrat 1 zusammen
Die erstgenannte Einheit unterstützt die vorgestellte These der Förderung von Substrat 1 durch kieseliges Material. Auf die enge Vergesellschaftung von Kieselschiefern und Diabasen weist HINZE (1976:37ff, Bl.
4127) hin. Da die Diabase zumeist Intrusivgesteine sind, ist die Konstellation nicht überraschend. In Einklang mit dieser Information steht die enge Verzahnung von Substrat / Lagerung 13 mit 62, den skelettreichen, basenreichen Silikatgesteinsverwitterungsböden mit geringmächtigen Überdeckungen.
Diese Verzahnung findet sich im nördlichen Teil des aktuellen Testgebietes.
HINZE nennt die Diabase „hartes magmatisches Gestein“. Ein Indiz für das Vorkommen von Substrat 1 ist auch der lokale Name der aus Diabasen aufgebauten „Rote Klippe“. Anhand der Koordinatenangaben bei HINZE können Annahmen bezüglich der Umsetzung zu Substrat 1 geprüft werden:
Tränketal 3584750 5750500, dort Substrat 6 Teufelsecke 3588300 5751000, dort Substrat 1
Steigertal 3586630 5752180, dort Substrat 2, weder Substrat 1 noch 6 in direkter Umgebung Rote Klippe 3587900 5752170, dort keine Standortsdaten
Im Tränketal kommen Diabase am Hangfuß vor, insofern ist die Kartierung von Substrat 6 (basenreiche Silikatgesteine) anstatt 1 angebracht. Die Teufelsecke ist eine weit in Richtung Talboden vorgeschobene Nase. Dort erscheint Substrat 1, wie kartiert, adäquat zu sein. Im Steigertal wurde das Diabasvorkommen nicht explizit beachtet, vermutlich weil es zu klein ist. An der Roten Klippe beginnt der Staatsforstbereich erst am oberen Ende des Gesteinsvorkommens, so dass der Bereich nicht standortkartiert ist. Einiges spricht nach dieser Einzelfallbetrachtung dafür, dass die Diabase sowohl zu der Substratklasse 6 (basenreich) als auch zu der Klasse 1 (feinbodenarm) gestellt werden können. Es kann aber nicht generell behauptet werden, die Diabase (+D) würden Substrat 1 hervorbringen. In der Datenbasis kommen vier weitere Diabaseinheiten vor, die nicht auffällig mit Substrat 1 korrespondieren.
Neben den angesprochenen Festgesteinseinheiten weisen auch zwei Lockergesteinseinheiten hohe Verhältniswerte von tatsächlichen Vorkommen zu erwarteten Vorkommen auf: qDS.G.fX.C und qNS.G.fX.C. Kies, Steine und Geröll bilden in diesen Fällen Terrassen. Die Vorkommen liegen allesamt in Bl. 4127 Seesen (FOA Lautenthal) und zwar im Tal der Innerste. Es handelt sich um „Gerölle, Schotter, Kiese, Sande mit erheblichen Überlagerungen durch feinbodenreiche Decken“ (Substrat / Lagerungszahl 16), also eine in Anbetracht der Lage plausibele standörtliche Kennzeichnung.
Konsequenterweise müßten allerdings auch Einheiten, die ähnliche petrographische Werte (z.B. X und G) aufweisen, mit Substratklasse 1 einhergehen. Im Untersuchungsgebiet existieren folgende petrographisch ähnliche Einheiten: qNX.G, qNqMX.GmG-gG, qhG.C.fX, qwG.gX und qwqwUG.gX. Als einzige verwandte Einheit, die auch teilweise auf Substratklasse 1 entfällt, tritt qNX.G auf. Sie ist 273 ha groß; es handelt sich um breitere Talböden im Westharz. Aber nur ein kleiner Anteil von 1,3 ha wurde als Substrat 1 kartiert, was unterproportional ist (Verhältniswert 0,5). Diese Standorte liegen zersplittert im Innerstetal im FOA Lautenthal. Der größte Teil der Einheit qNX.G wurde hingegen als Substrat 7 „Kolluvien / Alluvien“ standortkartiert, wobei es sich hier augenscheinlich um Alluvien, linienhafte holozäne Wasserabsätze, handelt. Die Zuordnung ist verständlich. Bestimmte Lockersubstratvorkommen der GK25 bedingen also nicht zwingend Substrat 1.
7.1.1.1.2 Exkurs: Substratklasse Kolluvien/Alluvien (7)
In Abschnitt 5.3.1 zeigte sich, dass eine Umsetzung der geologischen Lockermaterialeinheiten in Substratklasse 3 und 7 nicht zufriedenstellen kann. Abschnitt 7.1.2 stellt die favorisierte Methode vor, nämlich die rein geomorphologische Herleitung dieser Klassen. Insofern besteht keine Notwendigkeit, Substrat 7, besonders die Alluvien, die eine Komponente der Klasse 7 sind, mit Hilfe geologischer Einheiten herzuleiten. Als Ergänzung zur Ausweisung von Substrat 7 wäre diese Information aber nutzbar. Ein Aspekt darf dabei aber nicht unbeachtet bleiben: Im Bergland, also außerhalb des Harzes, sind derartige in der GK25 kartierte Täler -auch wegen ihrer Breite- in der Regel keine Waldbereiche, sondern Grünlandbereiche. Deshalb würde eine Umsetzung solcher GK25-Einheiten kaum zur Belegung
7.1.1.1.3 Zusammenhang geologischer Einheiten mit Lagerungsklasse 11 - 16
Tab. 20 zeigt die Verteilung geologischer Einheiten zumeist auf eine von vier Substrat / Lagerungsklassen. Wenn diese Kombinationen sinnvoll sind, könnte eine Substrat / Lagerungsklasse anstatt nur der Substratklasse 1 zur Kartierung vorgeschlagen werden.
Bei drei Festgesteinseinheiten baut ausschließlich Substrat / Lagerung 13 die Substratklasse 1 auf:
cdKS^ti, do+D und doCY^tsf. Ist diese Zuordnung im Vergleich mit dem Wortlaut des GÖS adäquat ? Substrat / Lagerung 13 bedeutet (Auszug): Feinbodenärmste, auch unverlehmte oder fast unverlehmte Decken über feinbodenreichem Silikatgestein. Grenzbereichsdefinition: Zweischichtige Böden; 30-70 cm mächtige Decken aus unverlehmten oder fast unverlehmten Sanden oder mit Skelettanteilen >50 %.
cdKS^ti: Da die Kieselschiefer basenarm sind und in der Tiefe als Verwitterungsprodukt eine Feinbodenkomponente vorliegen kann, ist Klasse 13 sinnvoll.
doCY^tsf: (Oberdevon, Cypridinenschichten, Tonschiefer): Zu werten wie cdKS^ti.
do+D: Da Diabase basenreich sind, die GK25 hier das anstehende Festgestein beschreibt und somit auch das unterlagernde Gestein bekannt ist, sollte die Klasse 15 („ ... über basenreichem Silikatgestein“, GÖS 2000) anstatt 13 resultieren. Nach Auskunft von STÜBER (2002) kann der Diabas in seltenen Fällen auch zu den ärmeren Silikatgesteinen gestellt werden, insofern ist Lagerungszahl 13 ebenso möglich.
cdKS^il.^tsf.^ti: Zum größten Teil entfällt diese Einheit auf Substrat / Lagerung 12, also einschichtige feinbodenarme Gesteinböden (Kiese, Schotter). Ein weiterer nennenswerter Anteil trifft auf Klasse 16, die Kiese und Schotter mit einer feinbodenenthaltenden Decke. Beide Zuordnungen sind standörtlich akzeptabel. Es verwundert allerdings, dass die ähnliche geologische Einheit cdKS^ti vollständig auf Lagerung 13 entfällt, die Einheit cdKS^il.^tsf.^ti aber nur zu einem verschwindend geringen Anteil. Dies stellt die Zuordnung von cdKS^ti ausschließlich zu Lagerung 13 in Frage.
cdKQ^tsf: (Quarzitschiefer). Zum größten Teil entfällt diese Einheit auf Substrat / Lagerung 16, also zweischichtige feinbodenarme Gesteinsböden (Kiese, Schotter) mit Überlagerungen. Den restlichen Teil stellt die Klasse 11, die Böden mit geringstem Feinbodenanteil. Da beide Klassen möglich erscheinen, kann keine eindeutige Zuordnung erfolgen.
7.1.1.1.4 Herleitung von Substratklasse 1 und Lagerungsklasse 11 - 16
Ausgangslage ist nun, dass bestimmte geologische Materialien die Lagerungskomponenten der Substratklasse 1 begünstigen. Das Auftreten eines bestimmten Ausgangsmaterials allein bedingt aber diese Klassen nicht. Ob geomorphologische Variablen dazu beitragen, innerhalb der geologischen Einheiten zu differenzieren, ist anhand größerer geologischer Einheiten zu prüfen. Zwei wurden gewählt.
Dabei kann auch direkt auf die Aggregationsstufe Substrat / Lagerung abgezielt werden, da manche Einheiten nicht nur tendenziell Substrat 1, sondern einer Lagerungsklasse zuordbar sind (z.B. cdKS^ti).
cdKS^ti:
Diese Einheit bietet sich besonders an, da sie immerhin knapp 100 ha ausmacht, zu knapp 40 % auf Substrat 1 und darin ausschließlich auf Lagerung 13 entfällt. Die Vorkommen liegen am Nordostrand des FOA Seesen (Abb. 1, Abb. 3). Das Gestein ist der Kulm-Kieselschiefer. Zur Beurteilung ist auch die forststandörtliche Umgebung hinzuzuziehen. Wie zu erwarten ist der Standort 13 hauptsächlich von
Lagerung 22, lehmig-sandigen Decken oder geringmächtigen schluffig-lehmigen Decken Lagerung 23, schluffig-lehmige Decken größerer Mächtigkeit (gegenüber 22) und
Lagerung 62, skelettreichen Verwitterungsböden mit geringmächtigen Überdeckungen
über basenarmen (22, 23) oder basenreichen (62) Silikatgesteinen umgeben. Die hohen Anteile von 22 und 62 sind in dieser Lage verständlich. Die Klasse 13 stellt insofern eine Steigerung des Skelettreichtums bzw. der Feinbodenarmut dar.
• Substrat / Lagerung 13 gegen Andere (etwa je 4.000 Z):
Der Datensatz wurde so modifiziert, dass etwa 4.000 Zellen je Klasse resultierten. Nur zwei Variablen wurden als relevant erkannt: FLI-IL und EINSTRMODBES. Dabei trägt FLI-IL das deutlich höhere partielle R²S.
Reklassifikation ergibt error rate 27 % für Klasse 13, error rate 42 % für „Andere“. Die Klasse 13 wird allerdings zu weit ausgedehnt ausgewiesen. Die Klassifikationsfunktionen stellen sich plausibel dar: Ein vermehrtes Auftreten von Standort 13 in Lagen mit hohen Werten von FLI-IL und somit freier Lage und bei höherer Einstrahlung ist anzunehmen.
Auch ein Testlauf mit getrennten Modellierungs- und Validierungsgebiet wurde durchgeführt und dazu der Datensatz in eine West- und Osthälfte geteilt. Folgende Variablen (mit pR²S) fanden Eingang in das Modell: EXP2 (0.11), SLODIS17 (0.05), ASPWEST (0.14). Die Exponiertheit (EXP2), eine ähnliche Variable wie
FLI-IL und die Abweichung von Westexposition (ASPWEST) sind am bedeutsamsten. A-priori-Einstellungen verhalfen bei der Modellübertragung auf die östliche Validierungshälfte zu der anzunehmenden Klassengrößenverteilung. Die Fehlquoten sind aber recht hoch, für Klasse 13 beträgt sie 35 % und für
FLI-IL und die Abweichung von Westexposition (ASPWEST) sind am bedeutsamsten. A-priori-Einstellungen verhalfen bei der Modellübertragung auf die östliche Validierungshälfte zu der anzunehmenden Klassengrößenverteilung. Die Fehlquoten sind aber recht hoch, für Klasse 13 beträgt sie 35 % und für