Berichte des Forschungszentrums Waldökosysteme, Reihe A, Bd. 67 1991 Ökologische Grundlagen für den Anbau der Großen Küstentanne (Abies grandis Lindl.) auf vernässten Böden von Yijun Xu Göttingen 1990
1 Einleitung. 1 1.1 Fragestellung 1 1.2 Die Große Küstentanne in Deutschland.. 3 1.3 Überblick zum derzeitigen Kenntnisstand 5 1.3.1 Wurzeluntersuchung bei der Küstentanne... 5 1.3.2 Wurzeluntersuchung bei der Fichte 7 2 Versuchsplan und Methodik 9 2.1 Versuchsplan. 9 2.2 Wurzeluntersuchungen 11 2.2.1 Schürf graben 11 2.2.1.1 Lokalisieren der Schürfgraben 11 2.2.1.2 Vorgehensweise beim Ausbaggern der Schürfgraben 12 2.2.1.3 Wurzelzählungen an den Schürfgrabenprofilen 12 2.2.1.4 Entnahme der Bodenproben 13 2.2.2 Wurzelbohrung 14 2.2.2.1 Allgemeines 15 2.2.2.2 Größe der bebohrten Flächen und Anzahl der Bohrstellen 15 2.2.2.3 Gewinnung der Wurzelproben und GBL-Proben 16 2.3 Bestandsaufnahme 17 2.4 Laboranalyse 18 2.4.1 Boden-Analysen 18 2.4.1.1 Bestimmung der Austausch-Kationen... 18 2.4.1.2 Bestimmung der Elementkonzentrationen in Bodenlösung (GBL) 18 2.4.1.3 Bestimmung der Lagerungs- und Trockenraumdichte 19 2.4.2 Wurzel-Analysen 19 2.4.2.1 Bestimmung der Fein- bzw. Schwachwurzelbiomasse 19 2.4.2.2 Wurzelchemische Analyse 20 2.5 Datenverarbeitung 21 3 üntersuchungsgebiet 22 3.1 Geographische Lage 24 3.2 Klimatische Gegebenheiten 24 3.3 Geologische und bodenkundliche Gegebenheiten... 29 3.3.1 Geologie 29 3.3.2 Bodenentwicklung 29
3.3.3 Beschreibung der Bodenprofile und Ergebnisse der Bodenanalyse 30 3.4 Bestände 47 3.4.1 Bestandesbeschreibung 47 3.4.2 Wuchsleistung 53 4 Wurzeluntersuchungen an den Schürfgräben 56 4.1 Allgemeines 56 4.2 Wurzelgräben in der kollinen Stufe 57 4.2.1 Bodenverhältnisse 57 4.2.2 Wurzelverteilung und Durchwurzelungstiefe... 62 4.2.2.1 Fein- und Schwachwurzeln 6 8 4.2.2.2 Grob- bis Starkwurzeln 72 4.3 Wurzelgräben in der submontanen Stufe 75 4.3.1 Bodenverhältnisse 75 4.3.2 Wurzelverteilung und Durchwurzelungstiefe... 80 4.3.2.1 Fein- und Schwachwurzeln 88 4.3.2.2 Grob- bis Starkwurzeln 92 4.4 Wurzelgräben in der montanen Stufe 94 4.4.1 Bodenverhältnisse 94 4.4.2 Wurzelverteilung und Durchwurzelungstiefe... 99 4.4.2.1 Fein- und Schwachwurzeln 107 4.4.2.2 Grob- bis Starkwurzeln 110 5 Wurzelbohrungen 113 5.1 Witterung und Bodenwasserhaushalt 113 5.2 Chemischer Zustand der Bodenlösung. 114 5.2.1 Erster Termin auf 4 Beständen 114 5.2.2 Zeitliche Veränderung auf dem Küstentannen- Bestand Ro241G 116 5.3 Feinwurzelbiomasse von Küstentanne und Fichte... 117 5.4 Zeitliche Entwicklung der Küstentannen-Feinwurzelmasse 121 5.5 Wurzelchemische Zustände der Küstentanne 124 5.5.1 Überblick und Vorbemerkung 124 5.5.2 Kohlenstoff (C), Stickstoff (N) und Siliziumoxide (SiO 2 ) 129 5.5.2.1 C-, N- und Si0 2 -Konzentrationen in Feinwurzeln 129 5.5.2.2 Vergleich der C-, N- und Si0 2 -Konzentrationen in den Fein- und Schwachwurzeln... 130 ii
5.5.3 Kalium (K) 132 5.5.3.1 K-Konzentrationen in Feinwurzeln 132 5". 5. 3. 2 Vergleich der K-Konzentrationen in den Fein- und Schwachwurzeln 135 5.5.4 Magnesium (Mg), Zink (Zn) und Mangan (Mn)... 136 5.5.4.1 Mg-, Zn- und Mn-Konzentrationen in Feinwurzeln 136 5.5.4.2 Vergleich der Mg-, Zn- und Mn-Konzentrationen in Fein- und Schwachwurzeln 138 5.5.5 Calcium (Ca), Aluminium (AI) und Ca/Al-Molverhältnis 139 5.5.5.1 Ca-, AI-Konzentrationen und Ca/Al-Verhältnisse in Feinwurzeln 139 5.5.5.2 Vergleich der Ca- und AI-Konzentrationen zwischen Fein- und Schwachwurzeln 144 5.5.6 Natrium (Na), Eisen (Fe) und Kupfer (Cu)... 145 5.5.6.1 Na-, Fe- und Cu-Konzentrationen in Feinwurzeln 145 5.5.6.2 Vergleich der Na-, Fe- und Cu-Konzentrationen in Fein- und Schwachwurzeln 147 5.6 Vergleich der feinwurzelchemischen Zustände der Küstentanne und der Fichte 149 6 Zusammenfassende Diskussion 154 6.1 Ergebnisse der Wurzelbohrung 154 6.2 Ökologische Betrachtung der Ergebnisse aus den Schürfgräben in allen Höhenlagen 155 6.2.1 Höhenzonale Veränderung der Standortbedingungen 155 6.2.2 Einfluß der Höhenlage auf das oberirdische Wachstum 158 6.2.3 Beziehung zwischen oberirdischer und unterirdischer Wuchsleistung 161 6.2.3.1 Feinwurzelzahl und Bonität 161 6.2.3.2 Durchwurzelungstiefe, Wurzelzahl und Bonität 164 6.3 Schlußfolgerung 167 7 Zusammenfassung 170 8 Literaturverzeichnis 177
Anhang 187 1 2 3.. 4 5.. 6.. 9.. Foto Foto.. FOtO.. Abb. 1: 2 : 3 : 1 : 2 ': 3a: 7.... 3b: 8.... Abb. la: lb: Auszug eines Schürfgrabens 188 Wurzelzählung an Schürfgrabenprofil 189 Wurzelbohrung 19 0 Ergebnisse der Ake aller untersuchten Proben 191 Höhenkurven aller untersuchten Bestände 202 Lebende und tote Feinwurzelbiomasse (mg/100 ml TS) am 1. Bohrtermin 203 Lebende und tote Feinwurzelbiomasse (mg/100 ml TS) an 3 Bohrterminen 203 Maximale Durchwurzelungstiefe an allen untersuchten Standorten (Küstentanne) 204 Maximale Durchwurzelungstiefe an allen untersuchten Standorten (Fichte) 205