Zustand und Entwicklung der Versauerung des Bodens und des oberflächennahen Buntsandsteinuntergrundes eines Waldökosystems im Solling

Göttingen

1994

180 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

102738

Der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit war es, den Versauerungszustand des Bodens und des geologischen Untergrundes des Fichtenbestandes der Solling- Untersuchungsflaechen zu beschreiben. Dazu wurden die in der Matrix akkumulierte mobilisierbare Saeuremenge ermittelt und Fluessebilanzen erstellt. Darueber hinaus sollten Prognosen zum weiteren Fortschreiten der Versauerungsfront getroffen werden. Eine besondere Beruecksichtigung erfuhr bei den durchgefuehrten Untersuchungen das in diesem Zusammenhang bisher wenig beachtete Gestein. Zur Charakterisierung der Kernuntersuchungsflaeche wurden zwei ca. 3,50m tiefe Profilgruben angelegt. Aus ihnen wurden jeweils im ca. 20cm Vertikalabstand Boden- und Gesteinsproben entnommen und an ihnen wurde die effektive Austauschkapazitaet (AKe) und der pH-Wert bestimmt. Ausserdem erfolgte die Ermittlung der Lagerungsdichte und des Skelettgehaltes. Aus diesen Daten liessen sich ueber die Berechnungen der austauschbaren Elementvorraete die akkumulierte mobilisierbare Saeuremenge (Vorraete an Ma-Kationen) und die Basenvorraete (Vorraete an Mb-Kationen) fuer Feinboden und Gestein bestimmen. Von verschiedenen Bodenhorizonten wurden Duennschliffe hergestellt. Repraesentative Gesteinsproben dienten mineralogischen und physikalischen Untersuchungen. Zur weiteren Charakterisierung des geologischen Untergrundes (Mittlerer Buntsandstein) wurden an zwei auf den Solling-Untersuchungsflaechen niedergebrachten Bohrungen Gesteinsproben bis in 37m Tiefe entnommen. Neben der Bestimmung der AKe und der mineralogischen Zusammensetzung wurden an den Proben auch durchlichtmikroskopische Untersuchungen durchgefuehrt. Mittels Saugkerzen erfolgte die Beprobung von Sickerwaessern in Tiefen von 150-500cm. Mit Tensiometern wurden die Saugspannungen in 5-500cm Tiefe in hoher zeitlicher Aufloesung aufgezeichnet. Mit den ermittelten Sickerwasserraten und den Elementkonzentration wurden die Stoffluesse im oberflaechennahen Untergrund bilanziert und moegliche Prozesse der Saeurebildung und -pufferung ermittelt. Die Boeden der Kernuntersuchungsflaeche koennen als podsolige bis podsolierte, im Unterboden schwach pseudovergleyte Braunerden mit schwacher Tonverlagerung klassifiziert werden. Ueberraschend sind die zahlreichen Fragmente ehemals ungestoerter Tonbelaege. Erklaert werden koennen diese Fragmente durch Stoerungen in der Bodenentwicklung nach dem Einsetzen der Tonverlagerung. Als moegliche Ursachen dieser Stoerungen koennen fuer die oberen Profilbereiche holozaene Bodenumlagerungen oder Bioturbationen vermutet werden, fuer die unteren Bereiche koennten Bioturbationen ebenfalls die Ursache sein. Es ist auch moeglich, dass dort die Fragmente Reste einer praeholozaenen Bodenbildung darstellen. Da flaechenhafte holozaene Umlagerungen nur bei einer stark aufgelichteten Vegetation stattfinden koennen, ergeben sich somit Hinweise auf eine starke anthropogene Nutzung, die wiederum wesentlich zur Bodenversauerung betraegt. Der geologische Untergrund der Solling-Untersuchungsflaechen ist auch noch bis in Tiefen von 37m diagenetisch durch Mineralaufloesung und -neubildung veraendert worden. Diese haben jedoch nicht zu einer Umbelegung der Austauscher mit Al3+ - Kationen gegen Mb-Kationen und somit also nicht zur Saeureakkumulation beigetragen, wie die Bestimmung der AKe an Gesteinen aus diesen Tiefen zeigt. Ob Einfluesse einer intensiven oberflaechennahen, z.B. tertiaeren, Verwitterung vorliegen, konnte nicht eindeutig geklaert werden. Eine intensive Verwitterung koennte durch Zerstoerung von Tonmineralen und Silikaten eine moegliche Aluminiumquelle sein. Aus den Tiefenverlaeufen der Elementkonzentrationen im Sickerwasser laesst sich ableiten, dass die wesentliche Pufferung der Sickerwasserloesung in einem Matrixbereich mit hoher Al-Belegung der Austauscher erfolgt. Dabei verdraengt Aluminium im Sickerwasser die nur untergeordnet an den Austauschern vorliegenden Kationen Calcium und Magnesium. Bei der Verlagerung der Kati...