Zentralstelle der Forstverwaltung - Landesforsten Rheinland-Pfalz
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64 nahezu alle kalkulierten einträge potentieller säure liegen über 1500 mol c /ha*Jahr. an drei Vierteln der bze ii-Plots überschreiten die einträge 2000 mol c /ha*Jahr. die Critical loads werden somit im ganzen land meist deutlich überschritten. auffällig hohe säureeinträge (über 2500 mol c /ha*Jahr) finden sich an Plots in der nordwesteifel, im westlichen hunsrück und im Westerwald, einträge über 3000 mol c /ha*Jahr in den rheinland-pfälzischen teilen des bergischen landes. 5.4 Status und Veränderung der Nährelementverfügbarkeit eine hinreichende Verfügbarkeit essentieller nährelemente ist für alle lebewesen des Waldökosystems von großer bedeutung. einschränkungen in der nährstoffbereitstellung wirken sich nicht nur auf die Produktionsfunktion des Waldes aus, sondern auch auf die Kohlenstoffspeicherung und die artenzusammensetzung und damit die biodiversität. sowohl durch eine übermäßige biomassenutzung als auch durch eine durch luftschadstoffeinwirkungen beschleunigte bodenversauerung und die damit einhergehende auswaschung von nährstoffen mit dem sickerwasser können dem Ökosystem wichtige nährstoffe verlorengehen. eine Reihe von fallstudien belegt, dass in vielen fällen den austrägen an nährstoffen mit dem sickerwasser und dem biomasseexport keine adäquaten einträge durch atmogene deposition und Mineralverwitterung gegenüberstehen (becker et al. 2000, block et al. 2007, 2008, fichter 1997, Rademacher et al. 1999, 2001, Raspe und Göttlein 2008). Werden die negativen bilanzen nicht durch Kalkung oder düngung ausgeglichen, nehmen die verfügbaren nährstoffvorräte kontinuierlich ab. allerdings gilt dies aktuell nicht mehr für stickstoff, für den in der Regel ein deutlicher bilanzüberschuss durch atmogene deposition und damit eine akkumulation im Ökosystem ermittelt wurde. zur Charakterisierung der aktuellen nährstoffbereitstellung des bodens für die Waldlebensgemeinschaft können vor allem der als kurzfristig verfügbar anzusehende, austauschbar gebundene ionenpool und der in der humusauflage gebundene stoffpool herangezogen werden. 5.4.1 Stickstoffverfügbarkeit die stickstoffverfügbarkeit wird nicht nur von den n-Gehalten und –Vorräten im boden, sondern auch durch den umsatz der organischen substanzen bestimmt. als Kenngrößen kommen daher neben den stickstoffvorräten auch die humusform und das C/n-Verhältnis in betracht. der stickstoffvorrat im Wurzelraum (humusauflage + Mineralboden bis effektive Wurzeltiefe, vgl. Kap. 5.2.1.5) variiert im bze ii-Kollektiv zwischen 1,3 und 20,6 t n/ha. Knapp ein drittel der Rasterpunkte ist den bewertungsstufen „geringe“ bzw. „sehr geringe“ und etwa ein achtel den bewertungsstufen „hohe“ bzw. „sehr hohe“ n-Vorräte zuzuordnen (abb. 33 und Karte 12). sehr hohe n-Vorräte finden sich in kalkgründigen lehmen aus quartären umlagerungen und in bims(misch) lehmen. sehr niedrige stickstoffvorräte wurden vor allem auf den tief basenarmen sanden des buntsandsteins und den tief basenarmen decklehmen über tonschiefer-, sandstein- oder Quarzit-saprolith des devons festgestellt. zwischen der bze i und der bze ii haben sich die häufigkeitsverteilungen der stickstoffvorräte nicht signifikant verändert. allerdings ist der Median der n-Vorräte bei der bze ii mit 6,3 t n/ ha um etwa 300 kg höher als der Median der bze i. diese differenz entspricht einem jährlichen anstieg von etwa 18 kg n/ha und damit größenordnungsmäßig dem jährlichen n-bilanzüberschuss (block et al. 2007, 2008). in der tiefenverteilung der stickstoffvorräte zeigen beide erhebungen keine wesentlichen unterschiede (abb. 34). nur die stickstoffvorräte in den Mineralbodentiefenstufen 0-5 cm sind bei der bze ii gegenüber der bze i signifikant höher. da diesem befund eine (tendenzielle) abnahme der n-Vorräte in der humusauflage gegenübersteht, könnten die Veränderungen auch eine folge der Probleme der Reproduzierbarkeit der trennung von humusauflage und Mineralboden bei der Probenahme sein (siehe Kap. 6.1). das C/n-Verhältnis in der humusauflage bzw. bei mullartigen humusformen in der obersten Mineralbodentiefenstufe ist ein indikator für die biologische aktivität. enge C/n-Verhältnisse (< 20) lassen somit eine höhere stickstoffverfügbarkeit erwarten als weite C/n-Verhältnisse (> 25).
Karte 12: Stickstoffvorräte im Wurzelraum an den BZE II-Rasterpunkten 65
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nahezu alle kalkulierten einträge potentieller<br />
säure liegen über 1500 mol c /ha*Jahr. an<br />
drei Vierteln <strong>der</strong> bze ii-Plots überschreiten die<br />
einträge 2000 mol c /ha*Jahr. die Critical loads<br />
werden somit im ganzen land meist deutlich<br />
überschritten. auffällig hohe säureeinträge (über<br />
2500 mol c /ha*Jahr) finden sich an Plots in <strong>der</strong><br />
nordwesteifel, im westlichen hunsrück und im<br />
Westerwald, einträge über 3000 mol c /ha*Jahr in<br />
den rheinland-pfälzischen teilen des bergischen<br />
landes.<br />
5.4 Status und Verän<strong>der</strong>ung <strong>der</strong><br />
Nährelementverfügbarkeit<br />
eine hinreichende Verfügbarkeit essentieller<br />
nährelemente ist für alle lebewesen des Waldökosystems<br />
von großer bedeutung. einschränkungen<br />
in <strong>der</strong> nährstoffbereitstellung wirken<br />
sich nicht nur auf die Produktionsfunktion des<br />
Waldes aus, son<strong>der</strong>n auch auf die Kohlenstoffspeicherung<br />
und die artenzusammensetzung<br />
und damit die biodiversität. sowohl durch eine<br />
übermäßige biomassenutzung als auch durch<br />
eine durch luftschadstoffeinwirkungen beschleunigte<br />
bodenversauerung und die damit einhergehende<br />
auswaschung von nährstoffen mit dem<br />
sickerwasser können dem Ökosystem wichtige<br />
nährstoffe verlorengehen. eine Reihe von fallstudien<br />
belegt, dass in vielen fällen den austrägen<br />
an nährstoffen mit dem sickerwasser und dem<br />
biomasseexport keine adäquaten einträge durch<br />
atmogene deposition und Mineralverwitterung<br />
gegenüberstehen (becker et al. 2000, block et<br />
al. 2007, 2008, fichter 1997, Rademacher et al.<br />
1999, 2001, Raspe und Göttlein 2008). Werden<br />
die negativen bilanzen nicht durch Kalkung o<strong>der</strong><br />
düngung ausgeglichen, nehmen die verfügbaren<br />
nährstoffvorräte kontinuierlich ab. allerdings gilt<br />
dies aktuell nicht mehr für stickstoff, für den in<br />
<strong>der</strong> Regel ein deutlicher bilanzüberschuss durch<br />
atmogene deposition und damit eine akkumulation<br />
im Ökosystem ermittelt wurde.<br />
zur Charakterisierung <strong>der</strong> aktuellen nährstoffbereitstellung<br />
des bodens für die Waldlebensgemeinschaft<br />
können vor allem <strong>der</strong> als kurzfristig<br />
verfügbar anzusehende, austauschbar gebundene<br />
ionenpool und <strong>der</strong> in <strong>der</strong> humusauflage gebundene<br />
stoffpool herangezogen werden.<br />
5.4.1 Stickstoffverfügbarkeit<br />
die stickstoffverfügbarkeit wird nicht nur von den<br />
n-Gehalten und –Vorräten im boden, son<strong>der</strong>n<br />
auch durch den umsatz <strong>der</strong> organischen substanzen<br />
bestimmt. als Kenngrößen kommen daher<br />
neben den stickstoffvorräten auch die humusform<br />
und das C/n-Verhältnis in betracht.<br />
<strong>der</strong> stickstoffvorrat im Wurzelraum (humusauflage<br />
+ Mineralboden bis effektive Wurzeltiefe, vgl.<br />
Kap. 5.2.1.5) variiert im bze ii-Kollektiv zwischen<br />
1,3 und 20,6 t n/ha. Knapp ein drittel <strong>der</strong> Rasterpunkte<br />
ist den bewertungsstufen „geringe“ bzw.<br />
„sehr geringe“ und etwa ein achtel den bewertungsstufen<br />
„hohe“ bzw. „sehr hohe“ n-Vorräte<br />
zuzuordnen (abb. 33 und Karte 12). sehr hohe<br />
n-Vorräte finden sich in kalkgründigen lehmen<br />
aus quartären umlagerungen und in bims(misch)<br />
lehmen. sehr niedrige stickstoffvorräte wurden<br />
vor allem auf den tief basenarmen sanden<br />
des buntsandsteins und den tief basenarmen<br />
decklehmen über tonschiefer-, sandstein- o<strong>der</strong><br />
Quarzit-saprolith des devons festgestellt.<br />
zwischen <strong>der</strong> bze i und <strong>der</strong> bze ii haben sich<br />
die häufigkeitsverteilungen <strong>der</strong> stickstoffvorräte<br />
nicht signifikant verän<strong>der</strong>t. allerdings ist <strong>der</strong><br />
Median <strong>der</strong> n-Vorräte bei <strong>der</strong> bze ii mit 6,3 t n/<br />
ha um etwa 300 kg höher als <strong>der</strong> Median <strong>der</strong> bze<br />
i. diese differenz entspricht einem jährlichen anstieg<br />
von etwa 18 kg n/ha und damit größenordnungsmäßig<br />
dem jährlichen n-bilanzüberschuss<br />
(block et al. 2007, 2008).<br />
in <strong>der</strong> tiefenverteilung <strong>der</strong> stickstoffvorräte zeigen<br />
beide erhebungen keine wesentlichen unterschiede<br />
(abb. 34). nur die stickstoffvorräte in<br />
den Mineralbodentiefenstufen 0-5 cm sind bei<br />
<strong>der</strong> bze ii gegenüber <strong>der</strong> bze i signifikant höher.<br />
da diesem befund eine (tendenzielle) abnahme<br />
<strong>der</strong> n-Vorräte in <strong>der</strong> humusauflage gegenübersteht,<br />
könnten die Verän<strong>der</strong>ungen auch eine<br />
folge <strong>der</strong> Probleme <strong>der</strong> Reproduzierbarkeit <strong>der</strong><br />
trennung von humusauflage und Mineralboden<br />
bei <strong>der</strong> Probenahme sein (siehe Kap. 6.1).<br />
das C/n-Verhältnis in <strong>der</strong> humusauflage bzw.<br />
bei mullartigen humusformen in <strong>der</strong> obersten<br />
Mineralbodentiefenstufe ist ein indikator für die<br />
biologische aktivität. enge C/n-Verhältnisse (<<br />
20) lassen somit eine höhere stickstoffverfügbarkeit<br />
erwarten als weite C/n-Verhältnisse (> 25).