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Zusammenfassung Heft 18


Freiburger Bodenkundliche Abhandlungen

Schriftenreihe des

Institut für Bodenkunde und Waldernährungslehre
der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg i.Br.
Schriftleitung: F. Hädrich


Heft 18


Erich Mies

Elementeinträge in tannenreiche Mischbestände
des Südschwarzwaldes



Freiburg im Breisgau 1987

ISSN 0344-2691


Zusammenfassung:

In den Hochlagen des Südschwarzwaldes wurden von September 1982 bis August 1984 Untersuchungen über Menge und Zusammensetzung von Freilandniederschlag, Kronentraufe, Stammablauf und Streufall durchgeführt. Begleitend erfolgte über die physikalisch-chemische Bodeninventur, über die Bestimmung des Ernährungszustandes von Fichte und Tanne und die Erhebung ertragskundlicher Daten eine Beschreibung   der   Untersuchungsstandorte.
Zwei Untersuchungsflächen, Kälbelescheuer (KS) und Gabler Eck (GE) liegen rheintalnah im Sulzburgertal in einer Höhe von 800-900 m ü. NN. Die dritte Fläche liegt in gleicher Höhenlage 30 km weiter östlich bei  St.  Blasien  (SB).
In den Böden der Untersuchungsstandorte wurden die Tiefenfunktionen von pH-Wert, Körnung, austauschbaren Kationen, Sesquioxid-fraktionen und den Gesamtgehalten an N, P, C, S, K, Na, Mg, Ca, Fe,   Mn,   AI,   Zn,   Cu,   Pb und  Cd  ermittelt.
Die Gehalte dieser Elemente (ausgenommen Na und C) wurden auch in den Nadeln des 1. und 4. Jahrgangs von Fichten und Tannen der Untersuchungsstandorte  bestimmt.
An den Standorten am Schwarzwaldwestrand sind periglaziale Schuttdecken aus basenarmem Münsterhaldengranit (KS) und basenreichem Paragneisanatexit (GE) Ausgangsmaterial der Bodenbildung. Am Standort SB hat sich der Boden hauptsächlich aus Granit- und Gneismoränenmaterial gebildet. Der Bodentyp auf KS ist eine Braunerde mit pH(CaCl2) -Werten von 3.2 - 3.9, auf GE eine Braunerde mit pH(CaCl2)-Werten von 4.1 - 4.2 und auf SB eine Braunerde mit   pH(CaCl2)-Werten   von   3.0    -   4.5.
Die Höhe der Bodengehalte an Na, K, Mg, Ca, Fe, Mn, AI, Zn, Cu, Pb und Cd wird hauptsächlich durch die petrographische Zusammensetzung der periglazialen Schuttdecken bestimmt. Die Schwefelgehalte korrelieren eng mit den Gehalten an organischer Substanz und sind daher im Profil SB am höchsten, ebenso wie die Gehalte an   N,   P   und   C.
Die niedrigsten Gehalte an austauschbarem Kalium, Magnesium und Calcium hat das Profil KS. Die H+-Gehalte sind dort höher als die Summe von K, Mg und Ca; Aluminium macht fast 90% des T-Wertes aus. Im Profil GE sind die austauschbaren Gehalte an Calcium ca. zehnmal,   die   von   Kalium   und   Magnesium   ca.    zwei-   bis   sechsmal
höher als im Profil KS. Im Profil SB liegen in 25 cm Tiefe (vergleichbar Ah in KS) ähnliche Gehalte an austauschbarem K+, Mg2+, Ca2+, H+ und Al3+ wie im Profil KS vor. Die hohen Humusgehalte im Profil SB führen zu einer starken Erhöhung der austauschbaren Gehalte von Magnesium und Calcium in den ersten beiden Dezimetern.
Die Nadelanalyse zeigt schwache Versorgung nur für Kalium und Calcium bei Fichte, für Calcium bei Tanne auf dem Standort KS. Die Magnesiumversorgung ist für beide Baumarten auf allen Flächen ausreichend. Die Schwefelgehalte liegen mit ca. 1 mg*g-1 TS in den Nadeln des 1. Jahrgangs in einem Bereich, der keine Belastung durch Schwefeldioxid anzeigt.
Die Bleigehalte von 0.3-0.9 ug-g-1 TS in den jüngsten Nadeln liegen deutlich unter denen von früheren Untersuchungen im Südschwarzwald.
In wöchentlicher Probenahme wurden im Niederschlagswasser H+, NH4-N, Na, K, Mg, Ca, Mn, Zn, Cu, Cd, Pb, SO4~S, NO3-N, Cl" und PO4-P  bestimmt.
Bei ähnlichen jährlichen Niederschlagsmengen von 1560 mm (Mittelwert Sept. 82 - Aug. 84) ergeben sich im Freilandniederschlag am Westrand des Südschwarz Waldes (KS und GE) für alle Elemente höhere Einträge als am östlich gelegenen Standort SB. Die geringsten Unterschiede finden sich für Natrium. Daraus läßt sich ableiten, daß die untersuchten Standorte großräumig ähnlichen Niederschlagsereignissen ausgesetzt sind. Die unterschiedliche Belastung geht auf die Emissionen des Rheintals zurück. Über alle Jahreszeiten gemittelt zeigt sich für H+, NH4-N, NO3-N und SO4-S am Standort KS (GE) ein Mehreintrag von 40-50% gegenüber SB. Deutliche Mehreinträge finden sich auch für die Schwermetalle Zn, Cu, Pb und Cd. Die ebenfalls höheren Einträge an Kalium und Calcium machen deutlich, daß das industrialisierte und dichtbesiedelte Rheintal nicht nur als starker Emittent von Säurebildnern und Schwermetallen sondern auch von basischen Stäuben wirksam ist.
Auch in der Kronentraufe zeigt sich besonders für Säurebildner und Schwermetalle eine ähnliche West-Ost-Differenzierung wie im Freilandniederschlag. Bei allen Elementen, die stark am internen Umsatz im Ökosystem teilnehmen (K, Mg, Ca und Mn) sind die eingetragenen Kronentraufmengen deutlich höher als die Freilandein-
träge. Geringere prozentuale Eintragserhöhungen gegenüber dem Freilandniederschlag zeigen sich für die übrigen Elemente mit Ausnahme von NH4-N, Cu und Pb, die mit der Kronentraufe vergleichsweise weniger eingetragen werden.
Die untersuchten Bestände haben im Vergleich mit den Mittelwerten der Deposition für die Bundesrepublik Deutschland bei Na, Ca, NH4-N, SO4-S und Cl- deutlich niedrigere Einträge. Höhere Einträge finden sich dagegen für NO-j-N, was aus der regionalen Emissionssituation resultieren dürfte. Die Einträge von Kalium und Magnesium entsprechen etwa den Mittelwerten. Die Werte für Na und Cl~ liegen wegen der größeren Entfernung zur Meeresküste unter dem Durchschnitt der Bundesrepublik. Bei NH4-N, Ca und SO4-S wirkt sich der geringere Anteil trockener Deposition in den Höhenlagen des Untersuchungsgebietes auf die Einträge reduzierend aus.
Der erstmalig untersuchte Stammablauf von Tanne trägt zum Bestandesniederschlag hinsichtlich der Wassermenge und Elementfracht weniger als 1 % bei. Jedoch zeigt die Berechnung des Eintrages mit dem Stammablauf in den stammnahen Bereich, daß dort der Eintrag für einen Großteil der Elemente fast doppelt so hoch ist wie auf der übrigen Bestandesfläche.
Im Streufall äußert sich die West-Ost-Differenzierung in der Belastungssituation der Bestände durch die höheren Gehalte an Stickstoff und Blei in den Beständen KS und GE gegenüber SB.



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