ARGUMENTE
AUS DER FORSCHUNG
FACHBEREICH OEKOLOGIE Den Wald
von unten sehen:
Zur Standortfrage aus Sicht der Bodenkunde
Gruppe Bodenkunde Stefan Zimmermann
Jede Bewirtschaftung des Waldes bedeutet einen Ein
griff in die natürlichen Kreisläufe im Wald. Dabei sollen die natürlich gegebenen Standortsbedingungen be
rücksichtigt werden. Ein angepasstes Handeln führt zu einer möglichst naturnahen Waldentwlcklung. Die bo
denkundllche Forschung liefert dafür die notwendigen Grundlagen.
■ Der Boden ist für die Bewirtschaftung des Waldes ein wichtiger Standortsfaktor. Aus dem Boden beziehen die Bäume Wasser und Nähr
stoffe. Waldbauliche Massnahmen müssen deshalb darauf abzielen, günstige Bodeneigenschaften zu erhalten. Dies schafft die Voraussetzungen für gesunde Waldbestände. Als Beispiel und als Teilaspekt des Standortsfaktors Boden können die humusreichen Oberbodenhorizonte betrachtet werden. Sie spielen für die Umsetzung und Ver
fügbarkeit der Nährstoffe und als Keimbeet und Wurzelraum für die Jungpflanzen eine wichtige Rolle. Waldbauliche Massnahmen beeinflussen direkt die Vorgänge, welche Humus bilden und die humusreichen Schichten (Oberbodenhori
zonte) ausprägen.
Wie blldet sich Humus?
■ Kleinlebewesen und Mikroorganismen bauen das pflanzliche und tierische Rückstandsmate
rial ab, welches auf den oberen Bodenschichten liegt. Diese Substanzen werden nach und nach mit der mineralischen Feinerde vennischt. Auf diese Weise bilden sich verschiedene Schichten
(Humushorizonte). Diese stellen bestinunte Ent- wicklungsphasen im Abbauprozess der organi-
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Was Ist eigentlich Humus?
Hum us besteht aus der orga
nischen Bodensubstanz. Zur organischen S u bstanz der BOden gehOren alle in und auf dem Boden befindlichen ab
gestorbenen pflanzlichen und tierischen Stoffe sowie deren organische Umwandlungspro
dukte.
(Scheffer/Schachtschabel).
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sehen Substanz dar. Um die einzelnen Humusho
rizonte zu unterscheiden, analysiert der Bo
denkundler das Verhältnis des Anteiles erkenn
barer Pflanzenreste zum Anteil an organischem Feinmaterial.
Abbau der organischen Substanz
■
Ob ein bestimmter Humushorizont vorhanden ist, hängt von zahlreichen Umständen ab: Von der Art und vom Zustand des pflanzlichen und tierischen Ruckstandsmaterials, von den räumlichen und zeitlichen Verhältnissen des Ein
trags, von den physikalischen und chemischen Bedingungen des Abbaumilieus sowie von Stand
ortsmerkmalen wie Bodenoragnismen, Temperatur und Feuchtigkeit.
■
Unter günstigen Bedingungen wird die von Bäumen, Sträuchern und Krautschicht stammende Streu innerhalb eines Jahres vollständig abgebaut und mit der Mineralerde vermischt. Auf diese Weise entsteht die einfachste Horizon
tenfolge: Unter der zersetzten Streu liegt unmittelbar die Ve:rmischungszone, in der sich das organische Feinmaterial mit der Mineral
erde vermengt. Diese Humusform wird als Mull bezeichnet.
■
ungünstige Abbaubedingungen haben hingegen eine stärkere Differenzierung der Horizonte zur Folge. Zwischen der unzersetzten Streu und der Vermischungszone sind weitere Horizonte zu erkennen. Diese zeichnen sich durch unterschiedliche Anteile mehrjähriger zersetzter und unzersetzter organischer Substanz aus. Es handelt sich hier um die Fermentations- und
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AUS DER FORSCHUNG
Humushorizonte. Die entsprechenden Humusfonnen werden als Moder- und Rohhumus (mehrheitlich im Gebirgswald) bezeichnet.
Beeinflussung der Humusform
■
Ein Förster, der den Wald zu bewirtschaften hat, kann durch Beobachtungen im Humuskompartiment die standortskundlichen Verhältnisse beurteilen. Liegt die Horizontenfolge der Hu
musfonn Mull vor, so weiss er, dass für das umsetzungsvermögen in Nährstoffe ideale Be
dingungen vorliegen. Auch die Verjüngungsbe
dingungen für die einzelnen Baumarten lassen sich anhand des Humuskompartimentes
beurteilen.
■
Aus Untersuchungen des Streueintrages und der Humusformen in reinen Fichten- und Buchenbeständen auf gleichem Standort im Kanton Zürich ist beispielsweise bekannt, dass die Hauptbaumarten der Baumschicht den grössten Anteil am Streueintrag des Bestandes ausmach
chen. Gleichzeitig wurde beobachtet, dass bei einseitiger Zusammensetzung des organischen Rückstandsmaterials die Voraussetzungen für den Abbau ungünstiger waren, als bei reicher und vielseitiger Zusammensetzung der Streu.
■
Diese Erkenntnisse erlauben es, bei der Waldbewirtschaftung den Streuabbau und die Umsetzungverhältnisse günstig zu beeinflussen.Der Förster wird standortsgemässe Baumarten verwenden und durch optimale Mischung eine günstige Streuzusammensetzung anstreben. Sind die Bestände auch in der vertikalen gut struk
turiert, wird dadurch ein ausgeglichenes Be-
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Waldbodenprofil : Kleinlebe
wesen, wie z.B. Regen würmer, und Mikro organismen bauen die Streu ab. Dadurch ent steht Humus, der zugleich im Ober baden mit mineralischer Fein - erde vermischt wird. Bei gün stigen Abbaubedingungen, wie an diesem Standort, entsteht die Humusform Mull. Am dunk - len Humus lässt sich die Ver - misch schungs zone deutlich erkennen und vom verwitterten Muttergestein des Unterbo - dens unter scheiden.
standesklima geschaffen, das die Etablierung eines Nebenbestandes erlaubt. Auch werden da
durch die Lichtverhältnisse für eine Kraut
schicht geschaffen, die zusammen mit Strauch
schicht und N!=IDenbestand die Streu der Haupt
baumarten bereichern kann.
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Vor allem dort, wo die natürlichen Voraussetzungen für den Streuabbau nicht optimal
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.ABGUMENTE
AUS DER FORSCHUNG
sind, beispielsweise auf vernässten oder auf zu Trockenheit neigenden Standorten ist darauf zu achten, dass die durch die Bewirtschaftung beeinflussbaren Faktoren die Verhältnisse ver
bessern können.
Andere Elnflussfaktoren
■
Andere Einflussfaktoren, wie die physikalischen und chemischen Bedingungen des Abbaumi
lieus, Bodenorganismen, Temperatur, Feuchtig
keit sowie die räumlichen und zeitlichen Ver
hältnisse des Eintrages, werden über die Wald
bewirtschaftung direkt oder indirekt beein
flusst. wenn ein Baum gefällt wird, verändert dies die klimatischwen Parameter Temperatur und Feuchtigkeit. Dies beeinflusst die Beding
ungen für den Streuabbau und wirkt sich auch auf die Lebensbedingungen für die Bodenorga
nismen aus. Derart werden die physikalischen und chemischen Bedingungen des sogenannten Abbaumilieus verändert, was direkt die Humus
dynamik beeinflusst. Das zusammenwirken all dieser Einflussgrössen und Prozesse äussert sich in einer kleinräumlich stark variierenden Ausbildung der verschiedenen Humushorizonte und in einer hohen räumlichen und zeitlichen Variabilität von Bodeneigenschaften wie zum Beispiel dem pH-Wert (der pH-Wert ist ein Mass für den Säuregrad im Boden).
■
Die Einflussfaktoren die das Abbaumilieu prägen, werden aber selbst nicht nur durch Bewirtschaftungsmassnahmen beeinflusst. In jüngster zeit kommen vermehrt auch anthropogene Immissionen dazu, vor allem durch den
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Eintrag verschiedenster chemischer Elemente und Verbindungen durch die Luft.
Zukünftige Forschungen
■ Ein Anliegen für die Zukunft ist es , den Einfluss von anthropogenen Immissionen auf die Dynamik der Waldböden (speziell auf die Humus
dynamik) und auf wichtige Bodeneigenschaften zu erforschen. Damit dieser Einfluss abzu
schätzen ist, muss zuerst der aktuelle zustand des Bodens bekannt sein. Deshalb wurde durch die Eidgenössische Foschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft während der vergangenen drei Jahre eine Pilotinventur für die Bodener
hebungen im Rahmen des zweiten Schweizerischen Landesforstinventars durchgeführt. Dabei wurde eine Methode entwickelt, mit welcher der Wald
boden stichprobenweise erhoben werden kann.
Nach allfälligen Folgeinventuren können Ent-
Die Gruppe Bodenkunde an der WSL ... wicklungstendenzen abgeleitet werden. Sofern
... hat sich für ihre Forschungsar
beit zwei Schwerpunkte als Ziel gesetzt. In ausgewählten Gebieten soll die Bodenbildung in Abhäng
igkeit von den verschiedenen Bo
denbildungsfaktoren untersucht werden. Dabei geht es um das Verständnis von fundamentalen Prozessen, die im Boden ablaufen;
es soll also aufgrund des aktuellen Bodenzustandes (v.a. bodenmor
phologische Merkmale, aber auch bodenchemische und -physikali
sche Parameter) auf die Dynamik im Boden geschlossen werden.
Der zweite Schwerpunkt befasst sich mit der Verteilung und der Pflanzenverfügbarkeit ausge
wählter Elemente in verbreiteten Waldböden. Hierher gehören auch Themen wie Einfluss von Schad
stoffen auf den Boden oder Bodenversauerung, usw.
für die entsprechenden Stichproben noch Daten der Deposition, des Waldzustandes, der Vegeta
tion, usw. vorliegen, wird es möglich, Hypo
thesen über den Einfluss von Immissionen auf Waldboden und Vegetation zu formulieren. Diese Hypothesen müssen anschliessend durch Fall
studien und Experimente verifiziert werden.
■ Weil der Einfluss der Immissionen noch
nicht abgeklärt ist, muss mit der Bewirtschaf
tung erst recht versucht werden, das Oekosys tem in einem optimalen Zustand zu halten oder es in die Nähe des Optimums zu führen. Denn nur Oekosysteme, die sich in einem mehr oder weniger stabilen Gleichgewichtszustand halten, vermögen ungünstige Einflüsse zu bewältigen.
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