Stoffhaushalt von Kalkbuchenwäldern Martin Stadtkowitz Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006

Gliederung 1 Einleitung 2 Standorte in Mitteleuropa Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 Gliederung 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

1 Einleitung Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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

2 Standorte in Mitteleuropa Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 2 Standorte in Mitteleuropa hauptsächlich an den Hängen der Kalkgebirge Ausgangsgestein: Muschelkalk Bodentyp: hauptsächlich Rendzinen

Rendzina Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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 www.bodenwelten.de

2 Standorte in Mitteleuropa Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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

3 Vegetation Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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

3.1 Zeigerpflanzen Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 Bärlauch Tiefschatten- bis Schattenzeiger Fingerzahnwurz Frischezeiger Waldmeister Mäßigsäure- bis Schwachbasenzeiger Waldbingelkraut Kalkzeiger Quelle: www.floraweb.de

4 Stoffhaushalt Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 Gesamtheit der an einem Standort ablaufenden Stoffprozesse Standorte: Böden Pflanzendecke Gewässer Stoffprozesse: Stofftransporte Umlagerungs- Umsetzungsprozesse

Stoffhaushalt Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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 Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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

4.2 Anthropogene Stoffeintragungen Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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)

4.3 Der Boden Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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

Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 4.4 Der Streukreislauf Streu: 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

5 Nutzung Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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.)

6 Schutz Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 Wiederaufforstung der „Mischbuchenwälder“ mit Rotbuchen Einschlagsstopp Verzicht auf Bodenbearbeitung und Düngung

7 Fazit Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 Standort mit einer hohen biologischen Aktivität und guter Nährstoffversorgung große Artenvielfalt komplexer Stoffhaushalt größte Gefährdung geht von anthropogenen Einflüssen aus

Noch Fragen? Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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