Beziehungen zwischen den verschiedenen Schwermetallfraktionen in Boeden und Pflanzen sowie der Zusammensetzung und Bewurzelung der Krautschicht ausgewaehlter Waldoekosysteme Nordrhein-Westfalens. Abschlussbericht

1990

53 S.

59 Lit. Ang.

Bandaufführung

59292

Schwermetalle werden seit Jahrzehnten in Waldoekosysteme eingetragen und vor allem in der organischen Auflage und dem Oberboden, den Hauptwurzelbereichen der meisten Waldbodenpflanzen, gespeichert. Langfristig bedeuet eine erhoehte Schwermetallakkumulation in Waldboeden ein Gefaehrdungspotential, da die zunehmende Versauerung der Boeden die Mobilisierung der akkumulierten Schwermetalle bewirkt. Ziel des ersten Teils des Forschungsprojektes ist eine Inventur der Schwermetalle in der organischen Auflage und dem Ah- Horizont von 14 Buchenwaeldern in Nordrhein-Westfalen. Neben den fuer die Schwermetallverfuegbarkeit wichtigen Kenngroessen des chemischen Bodenzustandes werden die Gesamtgehalte und -vorraete der mengenmaessig haeufigsten Schwermetalle (Fe, Mn, Pb, Zn, Cu, Cd, Cr, Ni, Co) dargestellt, sowie Angaben zu ihrer Loeslichkeit gemacht. Im zweiten Teil des Projektes werden die pflanzenverfuegbaren Schwermetallgehalte im Wurzelbereich dreier weit verbreiteter Waldbodenpflanzen (Athyrium filix-femina, Avenella flexuosa, Milium effusum) der untersuchten Buchenwaelder und deren Gesamtgehalte in den Wurzeln, Rhizomen und oberirdischen Organen dargestellt. Die Schmwermetallgehalte und -vorraete in der organischen Auflage und im Ah-Horizont der untersuchten Buchenwaelder koennen in den meisten Faellen mit ihrer Immissionslage erklaert werden. Emittentennahe Waelder (Ruhrgebiet, Stolberg) weisen stets hohe Schwermetallgehalte auf, waehrend in industriefernen Regionen (Muensterland) erheblich geringere Gehalte nachgewiesen werden. Die Loeslichkeit aller Schwermetalle nimmt mit sinkendem pH-Wert zu. In der Of-Schicht und im Ah-Horizont der Flaechen 3 und 6 (im Ruhrgebiet) werden bei pH(KCl)-Werten unter 3.5 die hoechsten austauschbar gebundenen Pb-Vorraete nachgewiesen (Of: 2.0 bis 3.3 kg/ha; Ah: 16.4 bis 34.8 kg/ha). Die sehr unterschiedliche Verteilung der Schwermetalle in den drei untersuchten Waldbodenpflanzen laesst auf unterschiedliche Aufnahmemechanismen fuer Schwermetalle schliessen. Im Fall von Athyrium filix-femina konnte ein Zusammenhang zwischen erhoehten austauschbaren Pb- Gehalten im Hauptwurzelbereich und einer Verringerung der Wurzeldichte festgestellt werden. Unter Beruecksichtigung einer zunehmenden Versauerung der Waldboeden und einer damit einhergehenden Freisetzung der im Oberboden akkumulierten Schwermetalle, sollte dem Pb aehnlich wie dem Al und Fe eine groessere Bedeutung als Standortsfaktor beigemessen werden. Die bisherigen Ergebnisse koennen aber die Frage, in welchem Masse hohe austauschbare Schwermetallgehalte an einer Veraenderung in der Zusammensetzung der Krautschicht in Buchenwaeldern beteiligt sind, nicht beantworten. Da die Wirkung der Schwermetalle vor allem von deren Mobilitaet abhaengig ist, muss versucht werden, die in den Waldboeden freigesetzten Schwermetalle in eine immobile Form zu ueberfuehren. ...