Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006

Stoffhaushalt von Kalkbuchenwäldern

Martin Stadtkowitz

Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006

1 Einleitung

2 Standorte in Mitteleuropa

3 Typische Vegetation in Kalkbuchenwäldern

3.1 Zeigerpflanzen

4 Stoffhaushalt

4.1 Wasserhaushalt

4.2 Anthropogene Stoffeintragungen

4.3 Der Boden

4.4 Der Streukreislauf

5 Nutzung durch den Menschen

6 Schutz

7 Fazit

Gliederung

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1 Einleitung

Stoffhaushalt:

– vom Stoffaustausch bestimmter Haushalt eines Ökosystems

– beteiligte Stoffprozesse:

• organisch

• anorganisch

Wald:

– Pflanzengesellschaft, mit einer bestimmten Struktur und Zusammensetzung der Baumschicht

– floristische Zusammensetzung wird als einheitlich interpretiert

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2 Standorte in Mitteleuropa

• hauptsächlich an den Hängen der Kalkgebirge

• Ausgangsgestein:

– Muschelkalk

• Bodentyp:

– hauptsächlich Rendzinen

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Rendzina• pol. „Rauschen der Steine am Pflug“

• kalkhaltig

• humoser Oberboden

• geringmächtige Böden

→ geringes Wasserspeichervermögen

→ Bäume können schnell entwurzelt werden

• im Kalk bilden sich Fugen und Klüfte

→ Pflanzen nutze diese um zu wurzeln

• Kalk ist für die Bodenorganismen lebensnotwendig

• Kalk ist ein Säurepuffer

• Boden entsteht durch Verwitterung des Kalks

→ für 20 cm Boden müssen 2 Meter Kalk verwittern

www.bodenwelten.de

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2 Standorte in Mitteleuropa

• hauptsächlich an den Hängen der Kalkgebirge

• Ausgangsgestein:

– Muschelkalk

• Bodentyp:

– hauptsächlich Rendzinen

• Humusform:

– Mull

→ schnelle Umsetzung der Streu in Huminstoffe

• pH-Wert:

– schwach sauer bis schwach basisch

→ hohe biologische Aktivität www.floraweb.de

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3 Vegetation

• Am stärksten verbreitet ist die Rotbuche (Fagus sylvatica)

→ schnelles Wachstum

→ dichte Kronen

→ verschlechtert somit die Lebensbedingungen der Konkurrenzarten

• Baumschicht:

– Esche

– Bergahorn

• Strauchschicht:

– Schwarzer Holunder, Gewöhnlicher Seidelbast und Efeu

• Krautschicht:

– u.a. Einblütiges Perlgras, Gelbes Windröschen

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3.1 Zeigerpflanzen• Bärlauch

– Tiefschatten- bis Schattenzeiger

• Fingerzahnwurz

– Frischezeiger

• Waldmeister

– Mäßigsäure- bis Schwachbasenzeiger

• Waldbingelkraut

– Kalkzeiger

Quelle: www.floraweb.de

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4 Stoffhaushalt• Gesamtheit der an einem Standort ablaufenden Stoffprozesse

– Standorte:

• Böden

• Pflanzendecke

• Gewässer

– Stoffprozesse:

• Stofftransporte

• Umlagerungs-

• Umsetzungsprozesse

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Stoffhaushalt• am Stoffhaushalt sind anorganische und organische Prozesse beteiligt

– anorganisch:

• Stoffeintragungen durch Niederschlag

• Nährstofflösung

• Nährstofffreisetzung durch Verwitterung

• Austausch von Tonmineralen

– Organisch:

• Nährstoffaufnahme durch die Vegetation

• Stoffhaushalt ist eng mit dem Wasserhaushalt verbunden

4.1 Wasserhaushalt

• Niederschlag gelangt auf die Bodenoberfläche

– fließt zum kleinen Teil oberirdisch ab

– versickert zum größten Teil in den Boden

→ trägt dabei (Nähr-) Stoffe in den Boden ein

→ Teil des Wassers bildet Bodenwasserreservoirs

• Pflanze verdunstet zur Verfügung stehendes Wasser

→ Pflanze versorgt sich über die Verdunstung mit (Nähr-) Stoffen

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4.2 Anthropogene Stoffeintragungen

Staub:

→ entsteht durch die mechanische Bearbeitung von Feststoffen

Staubquellen:

• Industrielle Prozesse

• Verkehr

• Wald- und Buschbrände (Brand-/Rohdung)

Freisetzung von Schwefeldioxid durch Verbrennung fossiler Brennstoffe

→ Saurer Regen in Verbindung mit Wasser

Haupteintragselemente:

– Stickstoff (N)

– Schwefel (S)

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4.3 Der Boden• Versorgung der Pflanzen mit Nährstoffen

• Carbonatreich

– begünstigt die Festigkeit der Pflanzen

– lockert den Boden

– wirkt keimtötend

– fördert die Zersetzung organischer Stoffe

– neutralisiert Säuren

• schwach alkalisch

• pH-Wert und Calciumcarbonatgehalt nehmen mit der Tiefe zu

• biologische Aktivität und der Stickstoffgehalt nehmen mit der Tiefe ab

• Basensättigung von über 90%

→ hohe Nährstoffversorgung

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4.4 Der StreukreislaufStreu:

– frisch abgestorbenes, pflanzliches Material– schneller Abbau in biologisch aktiven Böden

→ hoher Anteil an leicht umsetzbaren Substanzen (Proteine)– Laubstreu wird schneller abgebaut als Nadelstreu

Streuabbau:– über die Phasen:

• Zerkleinerung• Einarbeitung• Zersetzung durch Bodenlebewesen

→ führt zur Zerlegung in mineralischen Bestandteile→ als Nährstoff wieder verfügbar im Ökosystem

Hauptbestandteile:Ca, K, N, Zn

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5 Nutzung• Gewinnung von Bau- und Brennholz

• Nutzung als Nahrungsmittel (19. und 20. Jhr.)

– Öl aus den Bucheckern

– essbare Blätter gelten als Entzündungshemmend

• Buchenlaub wurde als Stallstreu und Viehfutter Genutzt (19. Jhr.)

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6 Schutz• Wiederaufforstung der „Mischbuchenwälder“ mit Rotbuchen

• Einschlagsstopp

• Verzicht auf Bodenbearbeitung und Düngung

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7 Fazit• Standort mit einer hohen biologischen Aktivität und guter

Nährstoffversorgung

• große Artenvielfalt

• komplexer Stoffhaushalt

• größte Gefährdung geht von anthropogenen Einflüssen aus

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Noch Fragen?

Quellen:

Vegetationsgeographie, Klink, H.-J.; 3. Auflage, Braunschweig, 1998

Wörterbuch Allgemeine Geographie, Dirke; 13.Auflage, München, 2005

Vegetation Mitteleuropas mit den Alpen, Ellenberg, H.; 5.Aufl., Stuttgart, 1996

Mallmann, Thomas: Untersuchungen zur Belastung, …., Köln, 2001

www.floraweb.de

www.bodenwelten.de

www.de.wikipedia.org