Dieser Themenbereich orientiert über die Humusform, die Mächtigkeit der organischen Auflage und den Grad der Bodenvernässung an den Stichprobenorten.
Definition: Jede Humusform ist definiert durch eine charakteristische Abfolge von Horizonten in der organischen Auflage und im mineralischen Oberboden. Die Horizonte werden aufgrund morphologischer Merkmale des Bodens festgelegt.
Graphik: Die quadratischen Punkte, welche die Humusformen an den Stichprobenorten repräsentieren, sind versetzt dargestellt, so dass sie sich bei gleichen Werten nicht überdecken.
Interpretation: Die Humusform ist ein integraler Ausdruck der Abbaubedingungen an einem Waldstandort. Mit der Humusform lassen sich daher das Ausmass der biologischen Aktivität und damit die Mineralisierungsrate im Boden abschätzen. Eine hohe biologische Aktivität herrscht in der Regel beim Vorhandensein der Humusformen Mull oder Feuchtmull. Moder, Feuchtmoder, Xeromoder, Tangel und Anmoor deuten auf einen mindestens zeitweise gehemmten Abbau der organischen Substanz hin. Im Rohhumus, Feuchtrohhumus und Torf wird die organische Substanz extrem langsam mineralisiert.
Weiterführende Informationen: «Waldböden der Schweiz», Kap. 6.4.1 und Kap. 8.
Definition: Summierte Mächtigkeit von Fermentations- (F-), Humusstoff- (H-) und oberstem, stark humosem Mineralerdehorizont (Ahh-Horizont).
Graphik: Die quadratischen Punkte, welche die Mächtigkeit der organischen Auflage an den Stichprobenorten repräsentieren, sind versetzt dargestellt, so dass sie sich bei gleichen Werten nicht überdecken.
Interpretation: Die Mächtigkeit der organischen Auflage wird als Ergänzung zur Humusform dokumentiert, denn die Humusform weist zwar das Vorhandensein einer organischen Auflage, nicht aber deren Mächtigkeit aus. Die Mächtigkeit der organischen Auflage ist in Kombination mit dem Kohlenstoffgehalt des Bodens (Corg) interessant. Die beiden Parameter können mit den Humuszahlen von Landolt (1977) verglichen werden.
Weiterführende Informationen: «Waldböden der Schweiz», Kap. 6.4.1 und Kap. 8.
Definition: Der Vernässungsgrad wird aufgrund der hydromorphen Merkmale wie Rostflecken oder Sesquioxidkonkretionen im Bodenprofil bestimmt.
Graphik: Die quadratischen Punkte, welche den Vernässungsgrad des Bodens an den Stichprobenorten repräsentieren, sind versetzt dargestellt, so dass sie sich bei gleichen Werten nicht überdecken.
Interpretation: Im Gegensatz zur Feuchtezahl von Landolt (1977) machen unsere Zeigerwerte keine Angaben zum Ausmass der Trockenheit, die in einem Boden auftreten kann, sondern lediglich zum Grad der Bodenvernässung. Je deutlicher die Vernässungsmerkmale ausgeprägt sind und je weiter oben sie im Bodenprofil vorkommen, desto stärker gilt ein Boden als vernässt. In hydromorphen Böden ist die Durchlüftung in Nässeperioden ungenügend, so dass viele Organismengruppen und die Pflanzenwurzeln unter Sauerstoffmangel leiden. Die Pflanzen können stark hydromorphe Boden nur oberflächlich durchwurzeln, was sich bei einigen Baumarten in einem erhöhten Risiko für Windwurf äussert.
Weiterführende Informationen: «Waldböden der Schweiz», Kap. 6.3.
Hier werden der pH-Wert, die Basensättigung, der Karbonatgehalt und das BC/Al-Verhältnis im Boden der Stichprobenorte dokumentiert.
Definition: Mass für die Konzentration von Protonen im CaCl2-Extrakt der Feinerde. Einheit [-].
Dotplot-Graphik: Die farbliche Hinterlegung der Graphik stellt die fünf Säureklassen dar. Diese sind wie folgt charakterisiert:
| Säureklasse | pH-Stufe | Bezeichnung | Dominierende Puffersubstanzen |
|
1 |
>7.00 |
alkalisch |
Karbonate |
|
2 |
5.61-7.00 |
schwach sauer |
Silikate |
|
3 |
4.61-5.60 |
mässig sauer |
Kationenaustauscher und Protonierung variabler Ladung |
|
4 |
3.80-4.60 |
stark sauer |
Al-Verbindungen |
|
5 |
<3.80 |
sehr stark sauer |
Fe-Verbindungen |
Interpretation: Der pH-Wert ist ein Mass für den Säurezustand des Bodens. Mit der farblichen Hinterlegung der Graphik lassen sich die dargestellten pH-Werte bestimmten Säureklassen zuordnen. Jede der fünf Säureklassen repräsentiert ein bodenchemisches Milieu, in dem bestimmte chemische Prozesse ablaufen. Anhand der Säureklassen lässt sich beispielsweise abschätzen, durch welche Puffersubstanzen in den Boden eingetragene Säuren neutralisiert werden oder wie empfindlich ein Boden für eine weitere pH-Abnahme ist.
Weiterführende Informationen: «Waldböden der Schweiz», Kap. 6.5.
Definition: Mass für die Konzentration von Protonen im Wasser-Extrakt der Feinerde. Einheit [-].
Dotplot-Graphik: Keine farbliche Hinterlegung der Graphik.
Interpretation: Der pH-H2O wird als Ergänzung zum pH-CaCl2 dokumentiert, weil je nach Zielpublikum und Fragestellung der eine oder andere pH-Wert von Interesse ist. In der Abteilung Bodenökologie an der WSL wird der pH-H2O nur selten für Interpretationszwecke verwendet. Der pH-H2O ist im durchschnitt rund 0.6 pH-Einheiten grösser als der pH-CaCl2.
Weiterführende Informationen: «Waldböden der Schweiz», Kap. 6.5.
Definition: Prozentanteil basischer Kationen (Ca, Mg, K, Na) an der Kationenaustauschkapazität. Einheit [%].
Dotplot-Graphik: Die farbliche Hinterlegung der Graphik stellt sieben Klassen dar, welche wie folgt charakterisiert sind:
| Basensättigung [%] | Bezeichnung |
|
<5 |
sehr gering |
|
5-15 |
gering |
|
16-30 |
mässig |
|
31-50 |
mittel |
|
51-70 |
mässig hoch |
|
71-85 |
hoch |
|
>85 |
sehr hoch |
Interpretation: Die Basensättigung kann zusätzlich zum pH-Wert für die Beurteilung des Säurezustandes eines Bodens beigezogen werden. Mit zunehmender Bodenversauerung werden Nährstoffkationen (Ca, Mg, K) durch sauer wirkende Kationen (H, Al, Fe) von den Austauscherplätzen verdrängt, so dass die Basensättigung abnimmt. Die Basensättigung zeigt also, wie stark der Kationenaustauscher mit den Nährstoffkationen Ca, Mg und K belegt ist. Sie leitet damit zum Themenbereich «Nährstoffe» über. Je grösser die Basensättigung ist, desto mehr Nährstoffkationen stehen den Pflanzen in der Regel zur Verfügung, wobei dies ganz besonders für Kalzium zutrifft. Entgegen der weit verbreiteten Meinung haben Böden mit tiefem pH-Wert nicht immer eine geringe Basensättigung. In humusreichen Horizonten kann die Basensättigung bei tiefem pH-Wert relativ hoch sein.
Weiterführende Informationen: «Waldböden der Schweiz», Kap. 6.5.
Definition: Karbonate sind Salze der Kohlensäure (H2CO3) mit dem Anion CO32-. Weit verbreitete karbonathaltige Gesteine sind Kalke und Dolomite. Es ist zu beachten, dass die Karbonatbestimmung im Labor und nicht im Feld erfolgte. Im Feld wird Karbonat mit Salzsäure nachgewiesen.
Graphik: keine graphische Darstellung.
Interpretation: Karbonat ist in Zusammenhang mit den sogenannten «Kalkzeigern» von Interesse. Damit sind Pflanzenarten gemeint, die fast ausschliesslich auf alkalischen Böden vorkommen. Solche Böden enthalten in der Regel Kalk, was vermutlich zur Bezeichnung «Kalkzeiger» geführt hat. Wir gehen davon aus, dass immer dann Kalk in einer Bodenprobe vorhanden ist, wenn darin Karbonat nachgewiesen werden kann. Der Kalkgehalt im Boden darf nicht mit dem im Themenbereich «Nährstoffe» dargestellten Kalziumgehalt verwechselt werden, welcher die Menge der am Kationenaustauscher gebundenen Ca-Ionen repräsentiert.
Weiterführende Informationen: «Waldböden der Schweiz», Kap. 6.5.
Definition: BC/Al ist das Verhältnis zwischen der Summe der austauschbaren Nährstoffkationen (Ca, Mg, K) und dem austauschbaren Al. Einheit [-].
Graphik: keine graphische Darstellung.
Interpretation: Wenn das BC/Al-Verhältnis in der Bodenmatrix weniger als 0.2 beträgt, ist bei empfindlichen Pflanzen infolge Wurzelschäden mit einem beeinträchtigten Wachstum zu rechnen.
Weiterführende Informationen: «Waldböden der Schweiz», Kap. 6.5.
Dieser Themenbereich orientiert über das C/N-Verhältnis, den Gehalt an organischem Kohlenstoff, die Kationenaustauschkapazität sowie über die Gehalte an Kalzium, Magnesium und Kalium im Boden der Stichprobenorte.
Definition: Verhältnis zwischen Corg und Ntot. Einheit [-].
Dotplot-Graphik: Die farbliche Hinterlegung der Graphik stellt sieben Klassen dar, welche wie folgt charakterisiert sind:
| C/N-Verhältnis | Bezeichnung | Mineralisierungsrate |
|
<10 |
sehr eng |
hoch |
|
10-12 |
eng |
|
|
13-16 |
mässig eng |
|
|
17-20 |
mittel |
mittel |
|
21-25 |
mässig weit |
niedrig |
|
26-35 |
weit |
|
|
>35 |
sehr weit |
Interpretation: Das C/N-Verhältnis im Oberboden ist wie die Humusform ein Mass für die biologische Aktivität und damit für die Nährstoffverfügbarkeit im Boden. Im Gegensatz zur Humusform, welche im Bodenprofil anhand der morphologischen Bodenmerkmale bestimmt wird, beruht das C/N-Verhältnis auf Labormessungen. Je enger das Verhältnis ist, desto attraktiver ist die organische Substanz für die Bodenlebewesen als Nahrungsquelle und desto schneller wird die organische Substanz mineralisiert, das heisst, in ihre anorganischen Komponenten zersetzt. Die anorganischen Komponenten werden von den Pflanzen als Nährstoffe aufgenommen und so wiederum in den Nährstoffkreislauf integriert. Bei weiten C/N-Verhältnissen ist der Abbau der organischen Substanz gehemmt, so dass sich eine organische Auflage bestehend aus einem Fermentations- und manchmal zusätzlich aus einem Humusstoffhorizont bildet. In dieser Auflage sind die Nährstoffe weitgehend blockiert und nur in geringen Anteilen für die Pflanzen verfügbar. Enge C/N-Verhältnisse sind für die Humusform Mull, weite Verhältnisse für Moder und Rohhumus typisch.
Weiterführende Informationen: «Waldböden der Schweiz», Kap. 6.7.
Definition: Gehalt an organischem Kohlenstoff. Der Faktor für die Umrechnung der Corg-Gehalte in Humusgehalte beträgt für organische Auflagen 2.0 und für die Mineralerde 1.72. Einheit [%].
Dotplot-Graphik: Keine farbliche Hinterlegung der Graphik.
Interpretation: Der Kohlenstoffgehalt wird vor allem aus dem Grund dokumentiert, weil unter den Zeigerwerten von Landolt (1977) die Humuszahl figuriert. Unsere Messwerte können mit den Humuszahlen von Landolt verglichen werden. Den Kohlenstoff-Gehalt im Themenbereich «Nährstoffe» zu dokumentieren macht insofern Sinn, als der Kohlenstoff als Nahrungsquelle für die Bodenorganismen dient und von diesen zu anorganischen Nährstoffen mineralisiert wird. Die Bedeutung des Humusgehaltes im Boden ist enorm. An dieser Stelle seien nur die Stichworte Nahrungsquelle, Wasser- und Nährstoffspeichervermögen sowie Gefügebildung und Lufthaushalt erwähnt.
Weiterführende Informationen: «Waldböden der Schweiz», Kap. 6.4.
Definition: Vollständige Belegung des Bodenfestkörpers mit Kationen. Einheit [mmolc/kg].
Dotplot-Graphik: Die farbliche Hinterlegung der Graphik stellt sieben Klassen dar, welche wie folgt charakterisiert sind:
| KAK [mmolc/kg] | Bezeichnung |
|
<25 |
extrem gering |
|
25-50 |
sehr gering |
|
51-100 |
gering |
|
101-200 |
mittel |
|
201-300 |
hoch |
|
301-500 |
sehr hoch |
|
>500 |
extrem hoch |
Interpretation: Die KAK drückt aus, wieviel austauschbare Kationen die Feinerde zu speichern vermag. Sie kann daher als Mass für das potentielle Speichervermögen an Nährstoffkationen (Ca, Mg, K) betrachtet werden. Die Grösse der KAK hängt vor allem vom Ton- und Humusgehalt der Feinerde ab.
Weiterführende Informationen: «Waldböden der Schweiz», Kap. 6.7.
Definition: Pflanzenverfügbare Gehalte der Nährstoffkationen Ca, Mg und K. Einheit [mmolc/kg].
Dotplot-Graphiken: Keine farbliche Hinterlegung der Graphiken.
Interpretation: Die hier dokumentierten Gehalte der Nährstoffkationen Ca, Mg und K gelten als kurz- bis mittelfristig pflanzenverfügbar, da sie mit Ammoniumchlorid extrahiert wurden und damit die im Boden austauschbar gebundene Fraktion darstellen. Die Böden enthalten in der Regel viel grössere Mengen von diesen Nährstoffen. Da jedoch ein grosser Teil dieses Nährstoffpools sehr stark, teilweise im angewitterten Gestein gebunden ist, können die Nährstoffe nur mit sehr starken Extraktionsmitteln erfasst werden. Der stark gebundene Pool steht den Pflanzen erst in Zukunft bei fortschreitender Verwitterung zur Verfügung.
Im Hinblick auf die Pflanzen und deren Wachstum haben wir zurzeit wenig Erfahrung mit der Interpretation der Gehalte an austauschbaren Nährstoffkationen. Bei den als «Kalkzeiger» bekannten Pflanzen dürfte ein Vergleich des Karbonat- und Kalziumgehaltes im Boden interessant sein, wobei auch der pH-Wert in die Betrachtung einbezogen werden kann.
Weiterführende Informationen: «Waldböden der Schweiz», Kap. 6.7.