Nährstoffökologische Untersuchungen im Darmstadt-Dieburger Sandgebiet in (teilweise ruderalisierten) Sandpionierfluren und -rasen

Soil nutrient contents and supply of (partly ruderalized) pioneer vegetation and grassland on sandy soils in the region of Darmstadt-Dieburg

  • Im Darmstadt-Dieburger Sandgebiet (Südhessen) wurden 16 Bestände von Sandpionierfluren (Spergulo-Corynephoretum, Bromo-Phleetum) und Sandrasen (Jurineo-Koelerietum, Allio-Stipetum) sowie ein Poa angustifolia-Bestand nährstoffökologisch untersucht. Die Böden dieser Sand-Ökosysteme sind humusarm bis mittel humos, arm bis sehr arm an Gesamt-Stickstoff, Nitrat und Ammonium (CaCl2-Extrakt) sowie Phosphat (Calcium-Acetat-Lactat-Extrakt). Saisonale Schwankungen einiger Bodenkennwerte und die Bedeutung des Unterbodens werden exemplarisch dargestellt. Im Verlauf der Sukzession von Sandpionierfluren zu geschlossenen Sandrasen findet auf basenreichem Flugsand eine 3-4fache Akkumulation von Humus und Gesamt-Stickstoff statt, da Sandumlagerungen abnehmen (Konsolidierung) und die Vegetation mehr Streu produziert. Auch die Nitratgehalte erhöhen sich entsprechend (nicht jedoch Ammonium und Phosphat). Der Stickstoffumsatz vermindert sich um etwa denselben Faktor. Dies kann als Übergang von einem offenen zu einem geschlossenen Ökosystemtyp beschrieben werden. Die Böden der Pionierflur basenarmer Flugsande (Spergulo-Corynephoretum) sind stark bis mittel sauer und haben einen etwas niedrigeren Nitrifikationsgrad als die übrigen Gesellschaften. Hinsichtlich der übrigen Parameter finden sich keine signifikanten Unterschiede zum Bromo-Phleetum und Jurineo-Koelerietum. Trotz der geringen Gehalte und Vorräte an Pflanzennährstoffen unterliegt Stickstoff einem raschen Umsatz, vor allem in nicht-konsolidierten Böden. Die Stickstoff-Nachlieferungsrate (Nettomineralisation) liegt relativ hoch, so daß sich kein Anhaltspunkt für eine Stickstoff-Mangelversorgung ergibt. Die atmogene Gesamtdeposition von Stickstoff stellt eine wesentliche zusätzliche Stickstoffquelle dar. Mögliche Auswirkungen werden vor dem Hintergrund vielerorts beobachteter Ruderalisierungserscheinungen diskutiert. Ruderalisierung wird hier als Zunahme von Arten verstanden, die schwerpunktmäßig an ruderalen Standorten vorkommen. Bei 5 Flächenpaaren werden unmittelbar aneinandergrenzende Bestände verglichen, die sich in ihrem Ruderalisierungsgrad unterscheiden. Eine der ruderalisierten Flächen fällt durch einen sehr stark erhöhten Phosphatgehalt auf (vermutlich bedingt durch Einträge von benachbarten Äckern). Alle ruderalisierten Flächen sind durch höhere Nitratgehalte und Stickstoff-Nachlieferungsraten von ihren Vergleichsflächen unterschieden. Der stark ruderalisierte Poa angustifolia-Bestand ist durch eine noch wesentlich höhere Stickstoff-Nachlieferung - bei ansonsten vergleichbaren Bodenparametern - gekennzeichnet. Eine generell fehlende Schutzfähigkeit der Sand-Ökosysteme läßt sich aus unseren Befunden nicht ableiten, weitere Untersuchungen sind jedoch erforderlich.
  • On sandy soils in the region of Darmstadt-Dieburg (south Hesse, Germany) sixteen plots of pioneer vegetation (Spergulo-Corynephoretum, Bromo-Phleetum) and grassland (Jurineo-Koelerietum, Allio-Stipetum, Poa angustifolia-stand) were examined with regard to soil-nutrient content and supply. The soils of these sand ecosystems are poor to medium in humus content, poor to very poor in total nitrogen, nitrate and ammonium (CaCl2 extract), as well as in phosphate (Calcium Acetate Lactate extract). Seasonal variation of soil variables and the im portance of the lower soil horizon were investigated in the Poa angustifolia-stand. In the course of succession on calcareous sand from pioneer vegetation to closed grassland a 3-4-fold accumulation of humus and total nitrogen takes place, due to reduced sand movement (consolidation) and increasing production of litter. The nitrate content of the soils increases, too (but not the ammonium or phosphate content). The nitrogen turnover rate drops proportionally. This is a transition from an "open" to a "closed" ecosystem type. On lime-poor sand the soils of the pioneer vegetation (Spergulo-Corynephoretum) are highly to medium acidic, and nitrification is lower (but still high), compared to calcareous, non-consolidated sand. Regarding other variables, no significant differences could be detected. Despite low nutrient contents and pools, nitrogen is subject to a rapid turnover, especially in non-consolidated soils. Nitrogen net mineralization was found to be relatively high, giving no reason to believe there is a nitrogen limitation. The total atmospheric nitrogen deposition constitutes an important, additional nitrogen source. Its possible impact on vegetation is discussed in view of “ruderalization” (increase in plant species occurring mainly at ruderal sites). In five stands two directly adjoining plots with different degrees of ruderalization were com pared. One of the ruderalized plots shows extraordinary high phosphate content (probably caused by deposition from neighbouring fields). All ruderalized plots are distinguished by their higher nitrate content and nitrogen mineralization rates from their controls. The highly ruderalized stand of Poa angustifolia is characterised by a very high mineralization, whereas other variables are not conspicuous. Our study provides no evidence for a generally lacking potential for conservation of sand ecosytems, but further investigations are required.

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Metadaten
Author:Christian Storm, Ilse Herget, Jürgen Kappes, Barbara Vormwald
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-254709
Parent Title (German):Botanik und Naturschutz in Hessen
Publisher:Botanische Vereinigung für Naturschutz in Hessen
Place of publication:Frankfurt, M.
Document Type:Article
Language:German
Year of first Publication:1998
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Release Date:2014/11/25
Volume:10
Page Number:45
First Page:41
Last Page:85
HeBIS-PPN:367087294
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 58 Pflanzen (Botanik) / 580 Pflanzen (Botanik)
Sammlungen:Sammlung Biologie / Sondersammelgebiets-Volltexte
Sammlung Hessen
Zeitschriften / Jahresberichte:Botanik und Naturschutz in Hessen / Botanik und Naturschutz in Hessen, Band 10 (1998)
Journal:urn:nbn:de:hebis:30:3-356699
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht