Ziele FVA
Teilprojekt Variabilität von Bodenbelüftung und Lagerungszustand (FVA Baden-Württemberg) |
| In Waldböden ist auch ohne Befahrungseinfluss eine räumliche Differenzierung unterschiedlicher Aggregierungs- und Belüftungszustände zu erwarten. So wirken Waldbäume über das Wurzelwachstum auf die Strukturentstehung. Porenraum entsteht in Folge von Wurzelraumerschließung und Abbau von Wurzelbiomasse. Das sekundäre Dickenwachstum von Grobwurzeln führt zu einer räumlich begrenzten Verdrängung von Mineralboden, was zu einer kleinräumigen Verdichtung führen kann. An oberflächennah streichenden Wurzeln wurde auch eine Aufhöhung von Bodenmaterial beobachtet. Eine bedeutende Rolle bei den Wechselwirkungen zwischen Baum und Bodengefüge spielt die windinduzierte Bewegung der Bäume. Windbelastungen im Kronenraum werden auf das Stütz- und Haltesystem übertragen und können dadurch besonders bei der Ausbildung flacher Wurzelsysteme zu Strukturstörungen im Umfeld der Stützwurzeln bzw. des gesamten Wurzeltellers beitragen. Dieses quasi natürliche Mosaik wird durch linienhafte Muster der Befahrung überlagert. Die Kenntnis des natürlichen Verteilungsmusters trägt dazu bei, die Validität der chemischen Schnelltest im Hinblick auf die Erfassung befahrungsbedingter Strukturveränderungen zu verbessern. So ist es das Ziel dieses Teilvorhabens mit Hilfe von Struktur- und Belüftungsuntersuchungen in räumlichem Bezug zu vorherrschenden Waldbäumen den Effekt von Grobwurzeln auf Lagerungszustand und Belüftung darzustellen (Prozessverständnis) und anhand einer flächigen Erhebung von Belüftungs- und bodenphysikalischen Strukturparametern die räumliche Ausdehnung der Strukturbeeinträchtigung abzuschätzen. Als Versuchsflächen wurden zwei ca. 80-jährige Fichtenbestände auf Moränenlehm, für den eine standortsspezifische Strukturlabilität beschrieben ist, ausgewählt. Durch die erreichte Oberhöhe kann bei diesem Bestandesalter davon ausgegangen werden, dass Windbelastung im Kronenraum zur Kraftübertragung auf das Wurzelsystem führt. |
Abb. 1: Verteilung der CO2-Konzentration (HKT F1 in 20 cm Tiefe) |
In einem baumbezogenen Untersuchungsansatz soll die Reichweite der über das Wurzelsystem vermittelten Einflüsse auf die Bodenstruktur bestimmt werden. Auf der Versuchsfläche werden vorherrschende Bäume ohne Befahrung im Bereich der Kronenprojektsfläche ausgewählt. An jeweils einer Hauptwurzel in, bzw. entgegen der Hauptwindrichtung werden drei Messtransekte innerhalb des Kronenraumes (stammnah, Kronenmitte, Kronentraufe) quer zur Wurzel gelegt. In hoher räumlicher Auflösung werden entlang dieser Transekte Belüftungsmessungen durchgeführt. Anschließend werden an den Transekten Kleinprofile (max. 50 cm x 50 cm) angelegt und an den Messpunkten Kleinstechzylinder entnommen, an denen die Lagerungsdichte ermittelt wird. Zusätzlich wird flächig im 50 x 50 cm Raster mit Hilfe von Einstichsonden die CO2-Konzentration in der Bodenluft gemessen. Hierbei werden die Bodentiefen von 10 und 20 cm beprobt. Die räumliche Verteilung der CO2-Konzentration in der Bodenluft wird dabei als Zielgröße für strukturbedingte Belüftungsstörung interpretiert (Abb. 1). Als Referenz wird zusätzlich eine auf Grund der Standortbedingungen stabiler eingeschätzte Situation in enger räumlicher Nachbarschaft zu den Intensivmessflächen in die Beprobung (flächige CO2-Sondenmessung und Charakterisierung bodenphysikalischer Kenngrößen an Stechzylinderproben) einbezogen. |
| Die Ergebnisse aus dem Teilprojekt stellen wesentliche Informationen zu Variabilität von Bodenbelüftung und Lagerungszustand für den Projektverbund bereit. Sie können quasi als Referenzwerte für die Eichung des Testkits herangezogen werden, denn eine verlässliche räumliche Detektion von befahrungsbedingten Strukturverlusten ist nur möglich, wenn die nicht durch Befahrung verursachte Variabilität von Belüftung und Lagerungszustand bekannt ist. |