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Der Eintrag starker anorganischer Säuren in Wälder führte zu tiefen pH-Werten und hohen Al3+-Konzentrationen im Boden. Dem versuchte man in Deutschland seit den 1980er Jahren durch Kalkung unter Verwendung dolomitischer Kalke zu begegnen. In den ersten Jahren nach Kalkung werden organische Auflagen abgebaut und die darin enthaltenen Nährstoffe, v. a. Stickstoff (N), mobilisiert und teils im humosen Oberboden gespeichert, teils aufgenommen, teils ins Grundwasser ausgewaschen. Die Bodenvegetation reagiert auf Kalkungmit einer Zunahme an nährstoff- und stickstoffliebenden Arten, Azidophyten gehen zurück. Die Artenzusammensetzung von Mykorrhizapilzen und Bodenfauna verändern sich vollständig. Die Baumwurzeln ziehen sich in den mineralischen Oberboden zurück. Bis die basischen Kationen eine Tiefe von 30 cm erreichen, vergehen viele Jahre. Seit 1990 gingen die Depositionen an Schwefel (S) stark zurück, doch der N-Eintrag blieb bis heute auf hohem Niveau. In Nadelbaumbeständen ist der N-Eintrag wesentlich höher als in Laubwäldern oder im Freiland. Hohe N-Einträge tragen zur fortdauernden Bodenversauerung bei, zugleich eutrophieren sie Waldökosysteme, welche von Natur aus N-limitiert sind. Das verstärkte Wachstum der Waldbestände zieht einen erhöhten Bedarf an anderen Nährstoffen nach sich. In vielen Wäldern wird die kritische Belastungsgrenze („critical load“) des Eintrags von ca. 10 bis 20 kg N ha-1 a-1 überschritten. Solche Wälder werden mit N übersättigt und geben überschüssiges Nitrat, das nicht im Humus eingebaut oder von der Waldvegetation aufgenommen wird, ans Grundwasser ab. Bis heute werden in Baden-Württemberg, Rheinland-Pfalz, Hessen, Niedersachsen, Sachsen, Nordrhein-Westfalen, Thüringen und neuerdings Sachsen-Anhalt große Waldflächen mit drei bis vier Tonnen dolomitischem Kalk pro Hektar und Jahrzehnt gekalkt. Ziel ist es, eine weitere säurebedingte Verwitterung von Tonmineralen zu verhindern und die Vitalität der Waldbestände zu erhöhen. Oftmals werden dem Kalk auch Phosphor- (P) und/oder Kaliumverbindungen (K) beigemengt. Bayern, Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern verzichten auf Waldkalkungen oder wenden sie nur in sehr spezifischen Fällen an. Die mitteleuropäischen Hauptbaumarten Buche, Fichte, Wald-Kiefer, Tanne und Eichen sind dort ähnlich vital, da diese edaphisch eine weite ökologische Amplitude besitzen. Analysen von Blatt- und Nadelspiegeln belegen eine geringe, doch ausreichende Nährelementversorgung selbst auf den sauersten Waldböden. Heute stellt nicht Bodenversauerung, sondern N-Eutrophierung (und Klimawandel) die Hauptgefährdung der Waldökosysteme dar. Eutrophierung gefährdet die Lebensgemeinschaften auf schwach gepufferten Böden in besonderem Maße, insbesondere oligotrophe Kiefern- und Eichenwälder. Kalkung in eutrophierten Wäldern wirkt der Versauerung entgegen und führt langfristig zu tieferer Durchwurzelung. Zugleich jedoch verbessert sie angesichts hohen N-Eintrags die Verfügbarkeit limitierender Nährstoffe und verstärkt dadurch die Auswirkungen der Eutrophierung. Daher fällt die Bewertung der Kalkung ambivalent aus. Nur eine Reduzierung des N-Eintrags stellt eine wirklich gute Lösung dar. Aus Naturschutzsicht besonders bedenklich ist Waldkalkung auf natürlich basenarmen Substraten und ihren oligotraphenten Lebensgemeinschaften. Deren Habitate müssen durch Pufferzonen und angepasste Verabreichungstechniken gegen Kalkeinträge geschützt werden. Auf bestimmten mesotrophen, aber versauerungsanfälligen Lehmböden kann Kalkung fallweise toleriert werden. Die Anreicherung mit P und K entspricht einer Düngung und ist daher nicht akzeptabel. Um die Auswirkungen von Waldkalkung abwägen zu können, sollten ausreichend große ungekalkte Kontrollflächen ausgewiesen werden. Angesichts eines heute relativ hohen Waldwachstums sollte eine weitere Förderung von Waldkalkung überdacht werden.
In Kiefernbeständen des Naturschutzgebietes Mallertshofer Holz wurden, stratifiziert nach Besto-ckungstypen, Vegetationsaufnahmen angefertigt, klassifiziert und mittels Ordination und Zeiger-wertanalyse standörtlich und dynamisch interpretiert. Bei homogenen primären Standortbedingungen folgt die Vegetation einem starken Nährstoffgradienten, bedingt durch unterschiedliche extensive Vornutzungen, Selbstmelioration und Stickstoffeintrag. Für das Management der Wälder ergeben sich daraus drei Optionen: 1. Fortsetzung der selbstgesteuerten Entwicklung eutropher Kiefernforste; 2. aktiver Waldumbau durch Einbringen von Schattbaumarten der potenziellen natürlichen Vegetation; 3. gezielte Auflichtung und Ausmagerung durch starke Eingriffe in Gehölzbestand (Ganzbaumernte) und Bodenvegetation (Beweidung). Der Naturschutzwert des Gebietes kann durch ein Nebeneinander der Varianten 2 und 3 gesichert und optimiert werden.
Within the last 30 years the role of nitrogen in Central European forests has changed fundamentally from limiting resource to environmental problem. As the retrospective tracking of nutrient availability by soil chemical and biogeochemical measurements faces serious problems, bioindication based on understorey species composition is indispensable for monitoring broad-scale eutrophication. Based on a broad survey of more than 100,000 forest vegetation plots accessible in electronic data-bases from Germany and adjacent countries, we calculated unweighted average Ellenberg nutrient values (mN) as a proxy of plant-available macronutrients. Based on the quantiles of the frequency distribution of mN in a regionally stratified sample, we define five trophic classes, which can be used to compare dimensionless mN values. We studied spatial patterns of average nutrient values within 17 regions and compared the periods from 1899 to 1975 and 1976 to 2006. After 1975 eutrophic (mN > 5.67) and hypertrophic (mN > 6.28) conditions were common everywhere except in the Alps and Saxony-Anhalt, but very oligotrophic conditions (mN < 3.44) were still widespread in regions with nutrient-poor bedrock. Before 1975 mN of plots had been lower than after 1975 in all but the southeastern regions. Between the pre- and post-1975 data the proportion of hypertrophic plots increased from 5.7 to 11.8%, and that of very oligo-trophic plots decreased from 14.6 to 8.3%. To remove bias resulting from uneven distribution, the dataset was stratified by five tree layer dominance types, period and region and resampled. In pre-1975 plots medians of mN increased in the order Pinus sylvestris, Quercus spp., Picea abies, Fagus sylvatica and Alnus spp, whereas the increase of mN was highest in forest types with historically low nutrient values. Therefore, the widespread change in mN must be attributed to the pronounced vegetation changes in Quercus and Pinus stands, indicating the importance of land-use change, i.e. recovery of nutrient cycles after hundreds of years of exploitation through coppicing, grazing and litter use. The analysis confirms eutrophication as a megatrend of modern vegetation change and demonstrates the high research potential of linking vegetation plot databases across large regions.
In Kiefernbeständen auf Dünensanden des Niederbayerischen Tertiärhügellandes (Übergänge zwischen Leucobryo- und Pyrolo-Pinetum) wurden vegetationskundliche Dauerflächen angelegt, um die Wirkungen von N-Eintrag, der zum Waldrand hin zunimmt, und Streunutzung, die als Instrument der Biotoppflege betrieben wird, auf die Bodenvegetation zu untersuchen.
Indirekte (DCA) und direkte Ordination (CCA) zeigen, dass N-Eintragsgefälle und Streunutzung die Artenzusammensetzung maßgeblich steuern. Akrokarpe Moose und Nadelbaumverjüngung profitieren signifikant von Streuentzug, während Zwergsträucher, die Rubus-Arten und mattenbildende Moose zurückgedrängt werden. Auf den N-Eintrag reagieren pleurokarpe Moose, Rubus-Arten, Frangula alnus, Galeopsis tetrahit und Impatiens parviflora sowie einige Gehölzarten zu Lasten von Zwergsträuchern und akrokarpen Moosen positiv. Mit Annäherung an Waldrand und Straße etabliert sich eine Strauchschicht aus Quercus robur und Frangula alnus. N-reiche Flächen sind artenreicher, insbesondere unter Streunutzung, die die innere Heterogenität der Flächen erhöht.
Unter hohem N-Eintrag senkt Streuentzug die Ellenberg-Zeigerwerte für Stickstoff signifikant von 3,44 auf 2,84 und damit auf das Niveau N-armer, unbehandelter Flächen. Bei N-armer Ausgangslage liegt die N-Zahl der streugenutzten Flächen nur um 0,25 (n. s.) niedriger. Der Zeigerwert für Bodenreaktion reagiert nicht auf Streunutzung. Die Lichtzahl ist nach Streunutzung auf allen Flächen signifikant um 0,3 bis 0,4 Stufen niedriger, eine Förderung von Offenlandarten nicht feststellbar. Streuentnahme reduziert Trockensubstanz- und Nährelementvorräte. Unter hohem N-Eintrag weisen Streunutzungsflächen deutlich höhere Restvorräte auf bzw. gleichen Verluste aufgrund höherer Produktivität der Bodenvegetation schneller aus. Ohne Streunutzung tragen die N-reichen Varianten infolge ihrer geringeren Moosschicht insgesamt weniger Trockensubstanz. Die Bodenvegetation weist nach Streunutzung höhere N-Gehalte und engere C/N-Verhältnisse auf, was mit dem geringen Anteil verholzter Organe an der Restbiomasse erklärbar ist. Bei allen Nährelementen außer Ca, vor allem aber bei K und Mg, nehmen entlang des N-Gradienten die Gehalte in der Kraut- und Strauchschicht deutlich stärker zu als die bei den Moosen.
Die Pflegemaßnahmen kompensieren die Wirkungen des N-Eintrags und verhindern die Sukzession zum Laubwald, erscheinen jedoch im Vergleich zu historischen Praktiken sehr vorsichtig und kostspielig. Periodische, aber deutlich stärkere Entzüge der Auflage wären wahrscheinlich effizienter. Denkbar ist auch die gezielte Schaffung von baumfreien Initialstadien in Anlehnung an frühere kleinflächige Nutzungen des Sandvorkommens.