Protection of Acidified Soils in Sustaia´nably Managed Forests

27 Mar Protection of Acidified Soils in Sustaia´nably Managed Forests

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Abstract

Zum Schutz der Waldböden vor den Auswirkungen anhaltender Luftschadstoffdepositionen sind gezielte und wirksame Gegenmaßnahmen unabdingbar. Die Wirksamkeit und Ökosystemverträg - lichkeit von Bodenschutzmaßnahmen, insbesondere von der Waldkalkung, wird seit mehr als 10 Jahren in 4 umfangreichen Versuchsanlagen in Rheinland-Pfalz interdisziplinär untersucht, um Empfehlungen für die Praxis zu erarbeiten. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass die Versauerungstrift der Waldböden nach einer Kalkung wirksam gebremst werden kann. Durch die Aktivierung der Zersetzerkette wird die Bildung von Mineralbodenhumusformen und die Entwicklung einer reichhaltigeren Bodenvegetationsdecke gefördert, was die Reglerfunktion der Waldböden als Stickstoffsenke unterstützt. Dies ist gerade bei den stickstoffdominierten Luftschadstoffzusammensetzungen bedeutsam. In den durch die Kalkung beeinflussten Bodenschichten werden Dreischicht-Tonminerale durch den Einbau von Basen in die Zwischenschichten stabilisiert. Mit Dolomit eingebrachtes Magnesium wird außerdem nachhaltig in den Bioelementkreislauf der Waldökosysteme eingespeist. Nach einer Waldkalkung vorherrschende Huminsäuren tragen zur Immobilisierung von Schwer - metallkomplexen in der Humusauflage bei. Aufgrund erheblicher Stickstoffeinträge oder aufgrund eines Stickstoffvorratsabbaus vorbelastete Waldökosysteme können nach einer Kalkung zur Stickstoffquelle werden. Auf manchen Standorten steigt auch die Aluminiumkonzentration im Bodensickerwasser als Folge des Einbaus von Ca- und Mg-Kationen an den Sorptionskomplexen des Bodens an. Interspezifische Konkurrenzen zwischen verschiedenen zoophagen Gruppen nach Kalkungsmaßnahmen bewirken, dass die Zunahme der Siedlungsdichte einer Gruppe mit der Abnahme der Abundanzen einer anderen Gruppe einhergeht. Sich scheinbar widersprechende Ergebnisse aus den Untersuchungen zur Bodenschutzkalkung sind das Resultat der vielfältigen Standorts-, Bestandes- und Stressbedingungen. Bodenschutzmaßnahmen sind auf allen Standorten angezeigt, nur müssen sie basierend auf den Befunden der Waldökosystemforschung, von Wald bodenzustandserhebungen mit Sensitivitätsstudien und von Standortkartierungsergebnissen durchgeführt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass Bodenschutzmaßnahmen die standörtliche Vielfalt nicht nivellieren, sondern vor der nivellierenden Wirkung saurer Depositionen schützen.

English Abstract

To protect forest soils against the effects of air pollution input specific measures are necessary. The effectiveness and compatibility of measures for soil protection in forest ecosystems, especially those of forest liming, have been investigated in 4 experimental series in Rheinland-Pfalz on an interdisciplinary level for more than 10 years. The results of our research showed, that liming can effectively reduce acidifying trends in forest soils. By supporting the decomposition activities, mineral soil humus forms and varied soil vegetation associations will develop. In this way, the essential function of forest soils as nitrogen storage will be supported. This is very important with regard to the nitrogen-dominated air pollution. On the other hand forest ecosystems, which are handicapped by con – siderable nitrogen pollution or decomposition of nitrogen stocks, can develop into a nitrogen source after liming. Three-layer-silicates in parts of soil influenced by the effects of liming will be stabilized by the increasing base saturation of the interlayers. Using dolomite for liming, magnesium will enter the bioelement cycle of forest eco – systems. Heavy metalls in the humus layer will be immobilized in organic complexes after liming. The concentration of aluminium in the seepage water can increase in some forest sites if calcium or magnesium cations are taken up by the sorption complexes of the soil. Interspecific rivalries between some soil fauna groups cause the abundance of one group to increase and the abundance of another group to decrease. Feigned contradictory results of studies are the consequence of diverse sites, stands and stress conditions. Soil protection measures are necessary to protect all sites, but they must be in accordance with the results of the forest ecosystem research, investigations of forest soil conditions, studies of sensitivities and forest site surveying. Only in this way it will be assured, that the diversity of forest sites will not be levelled out, but protected by the levelling effects of external influences.