Vorwader Holzbringung

Waldböden und deren nachhaltige Nutzung

Waldböden und deren nachhaltige Nutzung

Waldböden haben einige Besonderheiten, die sie von Böden anderer Landnutzungen deutlich unterscheiden. Lange Produktionsräume und die naturnahe Bewirtschaftung im Wald erlauben dem Boden eine natürliche Entwicklung. Waldböden besitzen daher einen ungestörten Profilaufbau mit unter­schiedlichen „Horizonten“ ­– Ausdruck langsam ablaufender Boden­bildungsprozesse. 

  1. Historische Waldnutzungen
  2. Nährstoffkreislauf in Wäldern
  3. Biomasseentzug
  4. Holzernte
  5. Baumartenwahl

 

Der organische Bestandesabfall, der sich an der Bodenoberfläche ansammelt und durch das Bodenleben wieder abgebaut wird, der „Auflagehumus“, gehört ebenfalls zum Waldboden. Er wird sehr stark von der Bestockung beeinflusst und ist ein wertvoller Indikator für den Nähr­stoffkreislauf im Wald. Im Gegensatz dazu fehlt der Auflagehumus meist bei landwirtschaftlich genutzten Böden.

Es gibt allerdings noch weitere Unter­scheidungsmerkmale. Pflügen homogenisiert flächig den Oberboden, durch regel­mäßiges Befahren sind Verdichtungen häufiger als im Wald und der Gehalt an organischer Substanz ist in landwirtschaftlich genutzten Böden deutlich geringer. Obwohl landwirtschaftliche Böden meist eine günstige Ausgangsposition in Bezug auf Nährstoffausstattung und Gründigkeit haben, müssen die Nährstoffverluste durch die Ernte mit Hilfe von Düngung kompensiert werden.

Die Aufteilung der Böden in die unter­schiedlichen Nutzungsarten fand schon vor langer Zeit statt. Fruchtbare, gut zugängliche Böden wurden für Siedlungszwecke und Landwirtschaft ge­nutzt, während Ungunstlagen, wie zum Beispiel Steillagen, flachgründige oder erosionsgefährdete Böden, dem Wald vorbehalten blieben (Besprechung des Waldboden-Buches, hrsg. vom Autor).

Historische Waldnutzungen

Historische Waldnutzungen, wie zum Beispiel Streurechen und Schneitelung, griffen gravierend in den Nährstoffhaushalt der Böden ein. Die Nähr­stoffe aus dem Wald, vor allem der Stick­stoff, gingen in die landwirt­schaft­liche Produktion ein. Die negativen Folgen dieser heute nicht mehr praktizierten Nutzungsformen sind teilweise in unseren Wäldern noch zu finden.

Diese Verluste konnten durch die Freisetzung infolge der Verwitterung nicht ausgeglichen werden. Versauerung und Podsolierungsprozesse folgten, die degradierten Böden boten nur anspruchslosen Nadelbaumarten, wie zum Beispiel der Kiefer, Wachstumsmöglichkeiten.

Im Zuge von Meliorationsmaßnahmen, also bei der Wiedereinbringung anspruchsvoller Baumarten auf Laub(misch)waldstandorten, ist meist Düngung oder Kalkung erforderlich. Auch selbst ankommende Pionierbaum­arten, wie zum Beispiel die Eberesche, können durch die Erschließung tiefer Bodenhorizonte helfen, den Nährstoffkreislauf anzukurbeln.

Degradierte bodensaure Nadelwälder finden sich in Österreich in der Böhmischen Masse, in Teilen der Zentralalpen und im nördlichen und südlichen Alpenvorland auf Quarzschotter. Mit den atmosphärischen Schadstoffeinträgen in den 1980er Jahren wurden in Kompensations- oder auch Bodenschutzkalkungen vor allem in Deutschland propagiert und auch großflächig durchgeführt. In Österreich gab und gibt es kaum großflächige Düngungen.

Nährstoffkreislauf in Wäldern

Sieht man von Sanierungsmaßnahmen ab, kommt die forstliche Produktion in der Regel ohne Düngung aus. Der geschlossene Nährstoffkreislauf in Wäldern, verbunden mit langen Produktionszeiträumen, ermöglicht eine nachhaltige Holzproduktion ohne Nährstoffersatz. Ernteentzüge können mit Hilfe einer Nährstoffnachlieferung durch die Verwitterung und durch atmosphärische Einträge meist ausgeglichen werden. Auch Auswaschungsverluste können bei standortsangepasster Bewirtschaftung mini­miert werden.

Zentrale Bedeutung hat das Bodenleben, das die Nährstoffe, die in der organischen Substanz gebunden sind, wieder pflanzenverfügbar macht. Je günstiger die Bedingungen für das Bodenleben, umso schneller werden die Nährstoffe im Kreislauf gehalten. Diese Nährstoffdynamik lässt sich anhand der Ausbildung des Auflagehumus (Humusform) im Gelände leicht erkennen (Bewirtschaftung beeinflusst Nährstoffbilanz).

Im Idealfall ist der Bestandesabfall bereits im Folgejahr wieder mineralisiert, die im Boden gespeicherten Nährstoffe können von der Baumwurzel wieder aufgenommen werden. Was ist bei dieser nachhaltigen, „automatischen“ Produktion allerdings zu beachten?

Biomassenentzug

Wichtig ist die Anpassung des Bio­massen­entzuges an die standörtlichen Bedingungen. Bekanntermaßen sind die höchsten Nährstoffkonzentrationen in den Blättern/Nadeln, kleinen Ästen etc., also im „grünen“ Teil der Baumkrone, zu finden.  Die größte Biomassenfraktion, nämlich das Holz, weist eine geringe Nährelementkonzentrationen auf. Die Holzentnahme hat also den geringsten Einfluss auf den Nährstoffhaushalt, der von jedem (entwickelten) Waldboden verkraftet werden kann.

Wie ökologisch verträglich ist die Vollbaumnutzung? Dies hängt vor allem vom Boden ab. Nährstoffarmes Grund­gestein, flachgründige Böden, sandige Bodenart sind ungünstig für eine Vollbaumnutzung (mehr zu den ökologischen Grenzen). Diese muss daher hier unter­bleiben, wenn man das stand­örtliche Produktionspotenzial nach­haltig nutzen möchte. Neben den Boden­eigenschaften spielen auch das Klima, Relief und even­tuelle Vorbelastungen durch historische Waldnutzungen eine bedeutende Rolle in der Entscheidungsfindung.

Der Einsatz von Holzasche zur Kompensation von Nährstoffentzügen im Wald wird in letzter Zeit immer wieder diskutiert. Holzasche, sofern sie gewisse Qualitätsanforderungen erfüllt, kann als wertvoller Sekundärrohstoff bei der Düngerherstellung verwendet werden. Standörtliche Beschränkungen lassen sich dadurch aber nicht umgehen. Auf den so genannten „sensibel“ zu bewirtschaftenden Böden (in Bezug auf Gründigkeit, Bodenart und Nährstoffausstattung) muss eine intensive Biomassennutzung auf jeden Fall unterbleiben (mehr zu Österreichs Waldstandorten).

Auch der Einsatz der Holz­asche ist, wie bei Düngung und Kalkung, nur standortsdifferenziert ziel­führend, auf sorptionsschwachen Böden werden mangels Speicherung im Boden die mobilisierten Nährstoffe ausgewaschen. Rohasche mit extrem hohen pH-Werten wirkt sich äußerst negativ auf das Bodenleben aus und sollte daher keinesfalls im Wald ausgebracht werden.

Holzernte

Auch bei der Holzernte sind die Boden- und Standortsverhältnisse zu beachten. Will man den Waldboden mit Erntemaschinen befahren, sind bei der Nutzungsplanung die Bodenverhältnisse zu berücksichtigen. Hier spielen die physikalischen Bodeneigenschaften und die Witterung zum Zeitpunkt der Holzernte eine wichtige Rolle.

Die Holzernte greift jedoch auch in den Nährstoffkreislauf ein, vor allem bei großflächigen Nutzungen. Auf Kahl­schlägen kommt vermehrt Licht und Wärme an der Bodenoberfläche, dies regt die bodenbiologische Aktivität an und dadurch wird der Humus verstärkt abgebaut.

Diesen ökologischen Effekt kann man auch bei Durchforstungen beobachten. Durchforstete Bestände weisen nach dem Eingriff eine günstigere,  meist geringmächtigere Humusform auf. Anders als bei Kahlschlägen werden diese freigewordenen Nährstoffe im Wald­ökosystem gehalten, da sie von den übrig gebliebenen Bäumen wieder aufgenommen werden können.

Wird der Nährstoffkreislauf durch einen Kahlschlag unterbrochen, kommt es zu Nährstoffausträgen mit dem Sicker­wasser, wenn der Boden nicht genügend Nährstoffe speichern kann. In steilen Lagen ist der humose Oberboden zusätzlich von Erosion bedroht. Die Nährstoffdynamik auf Kahlschlägen wird rasch sichtbar: Nährstoffe werden von der sich einstellenden Schlagvegetation aufgenommen, die damit einen temporären Nährstoffspeicher darstellt.

Inwieweit die unvermeidlichen Nähr­stoffverluste bei einer großflächigen Nutzung die standörtliche Nachhaltig­keit gefährden, hängt von der Speicherfähigkeit des Bodens ab. Nährstoffe werden im Boden hauptsächlich an den Humusteilchen und Tonmineralen austauschbar gebunden. Daher sind flachgründige, skelettreiche Böden sowie Böden mit einer leichten Bodenart, wie zum Beispiel Sand, besonders anfällig für Nährstoffausträge auf Kahlschlägen.

Auf Böden, bei denen der humose Oberboden (A-Horizont) bereits am Ausgangsmaterial für die Bodenbildung (C-Horizont) aufliegt, besteht – je nach Geländeneigung –  hohe Erosionsgefahr. Auf Böden mit initialer Bodenbildung dominiert der Bodenschutz, hier scheidet jegliche flächige Nutzung aus, die Erhaltung der Bestockung steht im Vordergrund.

Auch der Wasserhaushalt gewisser Bodentypen kann die Nutzungsform beeinflussen. Bäume können im Zuge ihrer Transpiration täglich bis zu 40.000 Liter Wasser pro Hektar aus dem Boden pumpen. Da bei flächiger Nutzung des Bestandes dessen Pumpwirkung ausfällt, steigt auf Standorten, die zur Ver­nässung  neigen, der Wasserspiegel im Boden an, der im Extremfall bis an die Oberfläche reichen kann. Stark vernässte Standorte lassen sich nur mehr äußerst schwierig wieder bestocken, die Bestockung kommt über ein langandauerndes Pionierstadium oft kaum hinaus.

Baumartenwahl

Bei der Baumartenwahl bzw. zur Be­ur­teilung der „Standortstauglichkeit“ spielt der Boden ebenfalls eine große Rolle. Die Nährstoffsituation muss dann abgeschätzt werden, wenn anspruchsvolle (Laub-)Baumarten auf geeigneten Standorten in nadelholzdominierte Bestände (wieder) eingebracht werden.

Für Fragen, wie unsere Baumarten Böden unterschiedlicher Eigenschaften durchwurzeln können, sind einfache bodenphysikalische  Kennt­nisse notwendig. So stellen schwere, tonreiche Böden ein großes Hindernis für die Durchwurzelung dar. Nur wenige Spezialisten, wie etwa Eiche und in höheren Lagen die Tanne, schaffen es, tiefere Bodenschichten zu erschließen. Dieses Bodenkompartiment bleibt Flachwurzlern, wie zum Bespiel der Fichte, verwehrt (mehr zur Baumartenwahl).

Wie gehen Bäume mit Trockenstress um? Hier stehen die Wasserspeicher­fähigkeit der Böden, die im Wesent­lichen durch die Gründigkeit und die Bodenart bestimmt wird, und das Nieder­schlagsregime im Vordergrund der waldbaulichen Planung.

Auf den Boden und den Standort kommt es an

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass sich die wichtigsten bodenkund­lichen Eigenschaften sehr leicht im Gelände beurteilen lassen, sofern diese nicht schon aus der Standortskarte herausgelesen werden können. Die Vegetation (Zeigerpflanzen) gibt weitere wertvolle Hinweise.

Anhand einer „Spatenprobe“, dabei wird ein Bodenziegel ausgestochen, lässt sich Auflagehumus und humoser Oberboden leicht ansprechen. Geringmächtiger Auflagehumus mit einem mächtigen, schwarz gefärbten obersten Mineralbodenhorizont, der krümelige Struktur infolge hoher biologischer Aktivität aufweist, ist ein Zeichen von Nährstoffreichtum und von geringer Versauerung.

Das Reiben des Mineralbodens zwischen den Fingern (Fingerprobe)  lässt Rückschlüsse auf die Bodenart und damit auf den Wasserhaushalt zu. Sandiges Material rieselt, während tonreicher Boden sehr bindig – und damit formbar ist. Weganschnitte an Böschungen und  Wurzelteller geben ebenfalls willkommene Einblicke in das Bodenprofil (Gründigkeit, Skelettgehalt). Diese Geländebefunde sind für die Beurteilung der meisten praktischen Fragestellungen ausreichend.

Originalartikel: Leitgeb, E. (2015): Waldböden und deren nachhaltige Nutzung. BFW-Praxisinformation 39: 3 – 7
Online-Version: 08.02.2016