Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006

1. Stoffhaushalt von Kalkbuchenwäldern Martin Stadtkowitz Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006

2. 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

3. Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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

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

5. Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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 www.bodenwelten.de

6. 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

7. Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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

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

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

10. Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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

11. Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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

12. 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)

13. Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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

14. 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

15. Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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.)

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

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

18. Landschaften und Ökosysteme Sommersemester 2006 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