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Langzeituntersuchung ehemals streugenutzter Kiefernökosysteme in der Oberpfalz: Veränderungen von bodenchemischen Eigenschaften und der Nährelementversorgung der Bestände

  • J. Prietzel
  • E. Kolb
  • K. E. Rehfuess
Article

Zusammenfassung

Für zwei durch langjährige Streunutzung devastierte Kiefernstandorte der Oberpfalz mit sauren Böden aus basenarmem Ausgangssubstrat (Podsol-Braunerde aus Phyllit Pfaffenwinkel, Bayer. FA Waldsassen, Podsol-Pseudogley aus Kreidesedimenten Pustert, Bayer. FA Pfreimd) quantifizierten wir anhand eines Vergleichs dreier 1974, 1982/1984 und 1994 durchgeführter Bodeninventuren sowie einer regelmä Bigen Erfassung der Nährelementgehalte halbjähriger Kiefernnadeln von 1964 bis 1994 die in den letzten 10 bis 20 Jahren eingetretenen Veränderungen im chemischen Status der Oberböden (Versauerung, N-Eutrophierung) sowie im Ernährungszustand der Bestockung.

Für beide Standorte war im Untersuchungszeitraum eine beträchtliche Versaucrung des Oberbodens zu verzeichnen. Diese äußerte sich in einer signifikanten Abnahme des pH-Werts um ca. 0,1 bis 0,2 (Pfaffenwinkel und Auflage von Pustert) bzw. 0,3 bis 0,4 Einheiten (Mineralboden von Pustert) sowie in einer teilweise sehr ausgeprägten Abnahme der Basensättigung und der Vorräte an austauschbar gebundenem Ca (Pustert) und Mg (beide Standorte) im oberen Mineralboden. Zwischen 1982/84 und 1994 war lediglich für die Humusauflage von Pfaffenwinkel eine geringe Verengung des C/N-Verhältnisses festzustellen.

Die Nährelementversorgung der Kiefernbestände veränderte sich im Untersuchungszeitraum auf beiden Standorten weitgehend synchron. Das Durchschnittsgewicht der halbjährigen Nadeln stieg innerhalb von 20 Jahren signifikant um 25 bis 33%, ihr N-Gchalt um 13 bis 18%. Im Gegensatz dazu sanken die Ca-Spiegelwerte signifikant um 16 bis 27%. K und P zeigten nur geringe, meist nicht signifikante Verschiebungen; die Mg-Spiegel variierten auf beiden Standorten verschiedenartig. Ab Mitte der achtziger Jahre war für die Kiefern im Gegensatz zur Situation bei Versuchsbeginn kein N-Mangel mehr zu verzeichnen; im Pfaffenwinkel besteht bei Fortsetzung der beobachteten Trends auf lange Sicht die Gefahr einer Ca-Unterversorgung v. a. in Trockenjahren.

Long-term study of formerly litter-raked scots pine ecosystems in NE Bavaria: Recent changes in soil chemical properties and stand nutrition

Summary

For two sites in NE Bavaria (Germany) forested with mature stands of Scots Pine(Pinus sylvestris L.) characterized by acidic soils derived from acidic parent material (phyllite - Pfaffenwinkel, and cretaceous sediments - Pustert) and substantial devastation due to intense litter-raking in the past, recent changes in the chemical status of the topsoil (acidification, N eutrophication) and in the nutritional status of the pine stands were investigated. Changes in topsoil chemistry were quantified by comparing the results of soil inventories carried out in 1974, 1982/1984, and 1994. Changes in the nutrition of the forest stands were assessed by repeated analyses of half-year old needles conducted at least every second year from 1964 to 1994.

For both sites, a considerable acidification of the topsoil horizons was noticed. The pH value decreased significantly between 0.1 to 0.2 units (all horizons of Pfaffenwinkel, O layer of Pustert) and about 0.3 to 0.4 units (mineral soil of Pustert). Additionally, we found a significant decrease in base saturation and in the amounts of exchangeable Ca (only for Pustert) and Mg (both sites) in the topsoil. Only in the O layer of Pfaffenwinkel the C/N ratio’decreased slightly between 1982/84 and 1994, whereas the C/N ratio of all other studied horizons remained constant or increased.

The nutritional status of the Scots Pine stands on both sites changed in a similar way. In contrasting to the situation in the early l960ies, the N deficiency dissappeared and needle growth increased dramatically in the course of the monitoring period. Both, the average weight and the N levels of half-year old needles increased significantly within 20 years for 25 by 33 %, and 13 by 18 %, respectively. On the other hand, the Ca concentrations decreased for 16 by 27%. K and P showed only minor, insignificant changes; the Mg concentrations developed differently at both sites. For Pfaffenwinkel, an increasing risk of Ca shortage particularly in warm and dry years is postulated, if the observed trend of a decreasing pool of plant-available Ca in the topsoil continues in the future.

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Copyright information

© Blackwell Wissenschafts-Verlag 1997

Authors and Affiliations

  • J. Prietzel
    • 1
  • E. Kolb
    • 1
  • K. E. Rehfuess
    • 1
  1. 1.Lehrstuhl für Bodenkunde und Standortslehre der Ludwig-MaximihansUniversität MünchenFreising

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