Zusammenhänge zwischen Standortseinheiten, Nährstoffverhältnissen des Bodens und Wachstum von Fichtenbeständen im regionalen Vergleich

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    19-Aug-2016

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  • Zusammenh~inge zwischen Standortseinheiten, N~ihrstoffverh~iltnissen des Bodens und

    Wachstum von Fichtenbest~inden im regionalen Vergleich

    Von F. H. EVERS und H.-U. MOOSMAXER

    1. Einleitung

    Die forstliche Standortsgliederung und -kartierung in Baden-Wtirttemberg wurde yon An- fang an dutch ertragskundliche und waldbauliche Auswertungen erg~nzt sowie dutch spe- zielle Untersuchungen in einzelnen Bereichen vertieft. Dazu geh6rten auch bodenanalyti- sche Untersuchungen, die dazu dienten, fiir bestimmte Kombinationen Standort/Bestandes- typ den N~ihrstoffhaushalt des Bodens genauer zu ermitteln. Es lag nahe, die Ergebnisse sol- cher Untersuchungen mit ertragskundlichen Daten fiir die betreffenden Standortseinheiten zu verkniipfen (Ev~Rs 1967a, 1967b und 1972, RrHru~ss 1967, 1968a, BECHTER 1977). Teilweise stand dafiir aus den ertragskundlichen Untersuchungen die standortstypische Ge- samtwuchsleistung an Volumen bzw. der durchschnittliche Gesamtzuwachs (dGz) zur Ver- ftigung, teilweise waren abet auch nur standortstypische H6henwerte ermittelt worden, so daft der dGz einer Ertragstafel enmommen werden muf~te. Ftir die am meisten untersuchte Baumart Fichte hat die ertragskundliche Forschung inzwischen Methoden erarbeitet, mit deren Hilfe der standortstypische dGz relativ leicht ermittelt werden kann. Aus diesem Grunde erscheint es lohnend, die Zusammenh~inge zwischen Standortseinheiten, bodenana- lytischen Kennwerten und Wuchsleistung der Fichte an dem bis jetzt vorliegenden Material nochmals im ganzen zu untersuchen. Dabei soil vor allem geprtift werden, ob die regional vergleichende Betrachtungsweise, die ein Grundpfeiler des baden-wiirttembergischen Ver- fahrens der Standortskartierung ist, auch bei dieser Fragestellung zu Ergebnissen ftihrt.

    2. Bodenanalyt ische Grundlagen

    Die Frage, wie N~ihrstoffverh~ilmisse yon 5tandortseinheiten zu charakterisieren und zu quantifizieren sind, wurde schon vielfach diskutiert. Es braucbt daher hier nicht welter auf sie eingegangen werden, zumal wir uns mit diesen Problemen schon friiher auseinanderge- setzt und auch begrfindet haben, warum,wir uns fiir die C-bezogenen bodenanalytischen Kennwerte (C/N, C/P, C/K, C/Ca) entschieden haben (Evers 1972). Es werden zu ihrer Ermitdung Bodenproben nach standardisiertem Verfahren mit einem 100-ml-Stechzylinder yon 3,8 cm Wandh6he aus den obersten Bodenbereichen enmommen, wobei zuvor die lose aufliegende Streu (~ OL) entfernt wird. In diesem oberfliichennahen Bereich treffen die bo- deneigenen, klimatischen und die vom Bestand (insbesondere yon seiner Streu) ausgehenden Wirkungen zusammen und gestalten die Verh~ilmisse - darunter auch die N/ihrelementver- h~ilmisse - in jeweils eigener Weise. Die rich ergebenden, auf den ermittelten Kohlenstoffge- halt bezogenen analytischen Daten der N~ihrelemente spiegeln einen retativ aktuellen Zu- stand wider.

    Was ein Standort an N~ihrelementen einem Bestand wirklich zur Verfiigung stellen kann, ist letztlich nur vom Bestand selbst zu erfahren, anhand yon Ertragsmessungen und dutch analytische Untersuchungen der Btiume oder ihrer Organe. Speziell die Blattorgane reichern

    U.S. Copyright Clearance Center Code Statement: Forstw. Cbl. 99 (1980), 137-146 9 1980 Verlag Paul Parey, Hamburg und Berlin ISSN 0015-8003 / ASTM-Coden: FWSCAZ

    0015-8003/80/9903-0137 $ 02.50/0

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    N~ihrelemente - wenn ausreichend vorhande.n - stark an, und das wirkt sich auch auf die Streu aus. Diese wiederum beeinfluflt den Humuszustand, das Bodenleben und andere Pro- zesse, die den N~ihrstoffkreislauf entscheidend bestimmen.

    Da unsere bodenanalytischen Kennwerte nicht nur yon Standortsfaktoren abh~ingen, sondern auch yon forstlichen Maflnahmen, ist es jedoch nicht m/Sglich, Standortseinheiten durch einheitliche, mittlere Werte zu charakterisieren. Je nachdem, ob es sich um Reinbe- st~inde aus Nadelbaumarten, aus Laubbaumarten oder urn Mischbest~inde handelt, ver~in- dern rich die Werte innerhalb einer Standortseinheit etwas (EvERS 1967b). Standortsverglei- che sind daher nut jeweils unter iihnlichen Bestockungsverh~ilmissen m6glich. Bestockungs- dichte und Bestandesalter spielen dabei eine wesentlich geringere Rolle. Die in dieser Arbeit aufgefiihrten Werte beziehen rich i.d.R: auf Fiehten-Reinbest~inde.

    Die Abh~ingigkeit der bodenanalytischen Kennwerte yon den Bestandsverh~ilmissen er- schwert einen durchgehenden Vergleich von Standortseinheiten auch deshalb, weil Fich- ten-Reinbest~inde z. B. nicht auf allen Einheiten vorkommen und vor allem auch nicht iiber~ all gleich zahtreieh vorhanden sind. Unsere ern~ihrungskundfichen Daten ergeben sich daher als Mittelwerte aus sehr unterschiedlich umfangreichen Kollektiven. Differenzierungen zwi- schen den einzelnen Standortseinheiten sind entsprechend nicht immer mathematisch-stati- stisch zu sichern, bei den stark besetzten, grogen Einheiten sind sie jedoch i.d.R, signifikant.

    Nachdem einige Standortseinheiten ausgeschieden worden waren, weil die Basis ffir die bodenanalytischen Werte zu schmal war oder weil die Wuchsleistung der Fichte nieht mit ausreichender Sieherheit bestimmt werden konnte, standen f/.ir die Untersuchung Daten aus folgenden stand6rtlichen Bereichen zur Verfiigung:

    Einzelwuchsbezirk 4/25 Virngrund - 13 Standortseinheiten Wuchsbezirk 4/13a Sch/Snbuch - 4 Standortseinheiten Wuchsbezirksgruppe 6/01 N6rdliche Ostalb- 6 Standortseinheiten Einzelwuchsbezirke des 5/01-5/03 - 16 Wuchseinheiten = Gruppen Wuchsgebietes Baar-Wutach von Standortseinheiten

    3. Ertragskundl iche Grund lagen

    Bei 2 yon den 4 regionalen Einheiten, fiir die bodenanalytische Werte vorlagen, standen voll- st~indige ertragskundliche Auswertungen der Standortsgliederungen mit standortstypischen H/Shen- und dGZ-Werten zur Verfiigung: N6rdliche Ostalb (MoOSMAYER 1957) und Baar-Wutach (BEcHTER 1977). Zur letzteren ist anzumerken, daft BECHTER 4 Wuchsgrup- pen gebildet hat, yon denen 3 - Standorte auf Urgestein, Lehme und Sande auf Buntsand- stein, Missen auf Buntsandstein - in den Einzelwuchsbezirken Baar-Schwarzwald und Obere Wutach-Bonndorfer Platte liegen. Da die Standorte im zuletzt genannten Wuchsbe- zirk meist in H6henlagen fiber 800 m auftreten, kann insgesamt ein boreal-montanes Regio- nalklima angenommen werden. Die StanAorte auf Muschelkalk und Keuper kommen in den Einzelwuchsbezirken Baar und Obere Wutach-Bonndorfer Platte vor. Da sie in letzterem die tieferen Lagen einnehmen, gilt hier ein relativ einheitliches Regionalldima mit subborea- lem Charakter. Im folgenden werden die Standorte nach dieser regionalen Aufteilung zu- sammengefat~t.

    Fiir den Virngrund waren teilweise standortstypische H6henwerte vorhanden (HAsEN- MAIER 1964), fiir den Sch6nbuch fehlten auch diese. In beiden F~illen wurde mit Hilfe yon Sch~tzformeln (MoosMAYE~Sc~tOPFER 1972) der dGzu und die Mittelh~She im Alter 80 (hso) aus den Grundlagen der Standortskarten fiir alle in Betracht kommenden Standortsein- heiten berechnet. Die bisherigen Uberpriifungen der Sch~itzformeln haben ergeben, daft die standortstypischen ertragskundlichen Werte mit geniigender Genauigkeit bereehnet werden k6nnen (MoosMAYER 1978). Sie weisen freilich nicht die gleiche Sicherheit auf wie die in speziellen ertragskundlichen Untersuehungen unmittelbar erhobenen Werte, sie k6nnen

  • Zusammenhiinge zwiscben Standortseinheiten, Niibrstoffverbiiltnissen und Wacbstum 139

    aber fiir den vorliegenden Zweck gleichberechtigt mit diesen verwendet werden. Die stand- ortstypische Umtriebszeit liegt im Sch6nbuch und im Virngrund nicht w~it yon 100 Jahren entfernt; die Sch~itzformel for den dGzu erbringt also etwa den dGzt0o, der im folgenden durchwegs beniitzt wird.

    Zurn Priifen der Zusammenhiinge stehen fiir nile bodenanalytisch untersuchten Stand- ortseinheiten der dGzloo und die hso als ertragskundliche Kenngr6t~en bereit.

    4. Zusammenh~inge zwischen bodenanalytischen Werten und Wuchsleistung der Fichte im regionalen Vergleich

    Ein Vergleich, bei dern der regionale Einfluf~ so deutlich wie m6glieh herausgesch~ilt werden soil, mug sich auf Standortseinheiten erstrecken, die sich so nahe wie rn6glich stehen und sich eben nut in den regional bestirnrnten Faktoren, d. h. vor allem im Regionalklirna, unter- scheiden. Tabelle 1 zeigt einen solchen Vergleich fiir je eine Standortseinheit aus dem Ein- zeiwuchsbezirk Virngrund, der Wuchsbezirksgruppe N6rdliche Ostalb sowie den Einzel- wuchsbezirken Baar-Schwarzwald und Obere Wutach-Bonndorfer Platte; im letzteren Fall wurden rnehrere Standortseinheiten zu einer ,,Wuchseinheit" zusarnmengefagt (BECHTEa 1977).

    Die Standortseinheiten sind gepr~igt durch Feinlehm bzw. Schlufflehrn, der Wasserhaus- halt ist im wesentlichen frisch. Zwischen den verglichenen Standortseinheiten besteht keine v611ige Ubereinstimmung; so k6nnen z. B. Feinlehrn und Schlufflehm nicht gleichgesetzt werden. Die Standortseinheiten stimmen aber doch in ihren wesentlichen lokalen Eigen- schaften soweit iiberein, datg bei einem Vergleich der regionale Einflufg deutlich zutage treten ITIU~.

    In Tabelle 1 werden die bodenanalytischen Kennwerte C/N, C/P, C/K und C/Ca zum dGzio0 als Ausdruck fiir die standortstypische Wuchsleistung in Beziehung gesetzt. Als grober Anhak fiir alas Regionalklirna wird der Quotient aus Niederschlag und Mitteltempe- ratur f[ir den Zeitraum April bis September (Sommerregenfaktor) angegeben, der sich unter den regionalklimatischen Daten als besonders wichtig fLir das Fichtenwachstum erwiesen hat (MoosMAYER/ScHOPFER 1972).

    Tabelle l

    Regionaler Vergleich zwischen bodenanalytischen Werten und Fichten-Wuchsleistung im Bereich von Standortseinheiten auf Feinlehm bzw. Schlufflehm

    Regional comparsion between soil-analytical values and growth of Norway spruce for site units on fine loam and silt loam, respectively

    Regionale Einheit dGz~0o Niederschlag C/N C/P C/K C/Ca Standorueinhelt VfmD Mkteltemp.

    April-Sept.

    EWB 4/25 Virngrund Bu-Ta-Wald auf Feinlehm 14,1 33 14,8 169 90 71

    WBgr 6/01 N6rdliche Ostalb Frische Variante des Hainsimsen- 15,8 38 21,5 123 115 105 Bu-Waldes auf Schlufflehm

    EWB 5/01 Baar-Schwarzwald + EWB5/03 Obere Wutach-Bonndorfer Platte Frische, n~/hrstoffreiche Lehme 17,2 46 21,0 161 86 148 und Sande auf Buntsandstein (Gruppe yon Standortseinheiten)

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    Tabelle 1 zeigt, daft die Standortseinheit des Virngrundes bei C/N, C/K und C/Ca die kleineren, d. h. gfinstigeren Werte aufweist als die der N6rdlichen Osta]b; lediglich bei C/P ist es umgekehrt. Im Vergleich mit der Gruppe yon Standortseinheiten aus Baar-Schwarz- wald/Obere Wutach-Bonndorfer Platte ist die Standortseinheit des Virngrundes bei C/N und C/Ca fiberlegen; die C/P- und C/K-Werte liegen nahezu auf gleicher H/She. Im dGzl00 der Fichte bleibt aber die Standortseinheit des Virngrunds mit 14,1 VfmD deutlich hinter der aus der N6rdlichen Ostalb (15,8) und noch mehr hinter der aus Baar-Schwarzwald/Obere Wutach-Bonndorfer Platte (17,2) zuriick. Der Vergleich zwischen diesen beiden regionalen Einheiten ergibt eine Uberlegenheit der Standortseinheit aus der NSrdlichen Ostalb bei C/P und C/Ca, eine Unterlegenheit bei C/K und einen ganz geringen Unterschied bei C/N. Auch bier erbringt die Fichte auf der Standortseinheit mit den insgesamt ungfinstigeren bo- denanalytischen Daten die bessere Leistung. Beziehen wir das Regionalklima, hier ausge- driickt durch den Sommerregenfaktor, in die Betrachtung ein, so zeigt sich ein Zusammen- hang mit den dGztoo-Werten. Nach dem Sommerregenfaktor kSnnte man zwischen Baar- Schwarzwald/Obere Wutach-Bonndorfer Platte und N6rdlicher Ostalb einen noch gr61ge- ten Unterschied im dGzlo0 erwarten. Hier kommt aber hinzu, dat~ die Dauer der Vegeta- tionszeit (ausgedrfickt durch die Zahl der Tage mit einer Temperatur fiber 10 ~ in der N6rdlichen Ostalb um 10-15 Tage fiber der im Bereich Baar-Schwarzwald/Obere Wu- tach-Bonndorfer Platte liegt. Die beiden Regionalklimate unterscheiden sich daher in ihrer Bedeutung ffir das Fichtenwachstum nicht so stark, wie dies im Sommerregenfaktor zum Ausdruck kommt.

    Der Vergleich der Tabelle I ergibt eine regionale Differenzierung des Zusammenhangs zwischen bodenanalytischen Werten und dem Fichtenwachstum. Dies bes6itigt frfihere Un- tersuchungen (MoosMAYER 1979), in denen ffir Virngrund, Sch6nbuch und Baar-Schwarz- wald/Obere Wutach-Bonndorfer Platte 2 Standortseinheiten aus der Oko-Serie der Sand- bSden verglichen wurden. Auch dort weisen die Fichtenbest~inde aus der zuletzt genannten regionalen Einheit eine bessere oder mindestens gleiche Wuchsleistung auf, obwohl die bo- denanalytischen Werte deutlich schlechter liegen als in den beiden anderen Wuchsbezirken. Der Unterschied besteht auch hier im wesentlichen in dem f~ir die Fichte gfinstigeren Regio- nalklima der beiden Wuchsbezirke aus dern Wuchsgebiet Baar-Wutach.

    Wenn auch ein strenger regionaler Vergleich nur auf die beschriebene Weise mSglich ist, soll im folgenden doch gepriift werden, ob sich regionale Unterschiede auch bei einer Be- trachtung der gesamten zur Verffigung stehenden Grundlagen ablesen lassen. Dabei kSnnen sicher nur grobe Tendenzen erkannt werden. Diese Einschriinkung ist schon deshalb not- wendig, weil in jeder regionalen Einheit ein anderes Spektrum yon Standortseinheiten gege- ben ist. Dies erlaubt es auch bei vollst~indiger Erfassung aller wichtigen Standortseinheiten nicht, den regionalen Einfluf~ klar herauszusch~ilen, well andere Einflfisse, z. B. die des un- terschiedlichen Vorkommens und der verschiedenen Anteile der Oko-Serien in den regiona- len Einheiten dies verhindern. Es kommt aber hinzu, daft sich die bisherigen bodenanalyti- schen Untersuchungen in den einzelnen.regionalen Einheiten nicht durchwegs auf alle we- sentlichen Standortseinheiten erstreckt haben. Diese Vollst~indigkeit ist zwar einigermaflen erreicht beim Virngrund und beim Wuchsgebiet Baar-Wutach, bei der NSrdlichen Ostalb fehlen aber z. B. die Kalkverwitterungslehme ohne SchlufflehmiJber/agerung; die 4 Werte des SchSnbuchs k~Jnnen ohnehin nur eine erste Orientierung geben. Die Abhiingigkeit des Fichtenwachstums yon den chemischen Bodenverh~ilmissen wurde sowohl anhand des dGzloo als auch der hso gepriift. Es hat sich dabei gezelgt, daft die Ergebnisse sehr ~hnlich sind. Aus diesem Grunde wird im folgenden nur noch der dGzl0o als ertragskundliche KenngrSfle verwendet. Er wird auf den folgenden Abbildungen getrennt zu den einzelnen bodenastalytischen Werten in Beziehung gesetzt.

    Zu diesen Abbildungen ist allgemein zu bemerken, daft bei der unterschiedlichen und teilweise ge- ringen Wertezahl eine aufwendige mathematisch-statistische Bearbeitung nicht sinnvoll gewesen w~ire. Die Streubiinder d.er verglichenen regionalen Einheiten wurden graphisch durch Geraden ausgeglichen.

  • Vfm D 1

    dGz

    Zusaramenbiinge zwischen Standortseinheiten, Niihrstoffverbiiltnissen und Wachsturn 141

    In einigen Hllen h~itten andere Formen des Ausgleichs zu etwas besseren Ergebnissen gefiihrt, de...

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