Waldböden

Boden ist mehr als tote Materie und Standort des darauf wachsenden Waldes. Er ist Lebensraum für ein artenreiches Bodenleben, speichert Kohlenstoff, Pflanzennährstoffe sowie Wasser. Durch die Rückhaltung von Wasser trägt er zum Hochwasserschutz bei.

Rund ein Drittel Deutschlands ist von Wald bedeckt. Die Böden unter Wald zeigen eine große Vielfalt, was ihre Eigenschaften und ihre Funktionen im Landschaftshaushalt und in der Lebensgemeinschaft Wald betrifft.

Anders als Ackerböden werden Waldböden nur im Ausnahmefall bearbeitet. Darum sind sie natürlich gelagert – sozusagen "wie gewachsen".

Die oberste Schicht bildet eine Streuauflage. Hier sammeln sich Laub, Nadeln, Knospenschuppen, Holz- und Rindenteilchen, Zapfen, Früchte, Blüten oder Teile davon an, kurzum alles, was Bäume und Sträucher im Jahreslauf abwerfen oder verlieren. Heerscharen von Lebewesen zerkleinern dieses Material und erschließen die darin enthaltenen Pflanzennährstoffe. Insekten und ihre Larven, Asseln sowie Würmer fressen die abgestorbenen Pflanzenteile und scheiden die Reste aus. Pilze und Bakterien besiedeln diese Reste und bauen sie ab.

Unter der Streuschicht finden sich weitere Schichten mit mehr oder weniger stark zersetztem und zu Humus umgewandeltem Material. Abhängig von Boden- und Humustyp können sie deutlich getrennte Lagen bilden oder stärker vermischt sein.

Ansicht verschiedener Waldböden in schmalen Spalten Vielfalt der Waldböden
Vielfalt der Waldböden: Ranker, Parabraunerde, Terra Fusca, Ranker, Braunerde, Podsol, Braunerde (v.l.n.r.) © Thünen-Institut für Waldökosysteme

Erst unter der Streu- und Humusauflage beginnt der Mineralboden: zuoberst ein stärker mit Humus angereicherte A-Horizont (als "Horizont" bezeichnen Bodenkundler die mehr oder weniger deutlich unterscheidbaren, durch bodenbildende Prozesse entstandenen Bodenlagen). Humusstoffe verbinden sich mit Tonmineralien zu Ton-Humus-Komplexen. Diese sind die Bausteine größerer Bodenaggregate, z.B. der für fruchtbare Böden typischen Krümel. Im A-Horizont finden sich auch die meisten Feinwurzeln der Bäume, während die der physikalischen Verankerung dienenden Hauptwurzeln tiefer hinabreichen.

Es folgt eine Übergangszone (der B-Horizont), die zum Hauptwurzelraum der Bäume gehört. Der B-Horizont ist durch die Verwitterung von eisenhaltigen Mineralien verbraunt. Darunter liegt der C-Horizont aus nur schwach verwittertem Ausgangsgestein.

Im Boden wühlende Tiere sorgen für Lockerung des Bodens und für die Vermischung des Humus mit dem Mineralboden. Das Wasser dient als Transportmittel für Stoffe. Gelöste Stoffe werden vor allem nach unten verfrachtet.

In der entgegengesetzten Richtung geht der Transport in den Pflanzen. Die im Wasser gelösten Stoffe werden von den Wurzeln nach oben geholt und in der Pflanze bis in die feinsten Verästelungen und Blätter verteilt. Tief wurzelnde Bäume können mit ihren Wurzeln auch aus größerer Tiefe, sogar aus Klüften im Fels unterhalb des Bodens, durch Mineralverwitterung frei gewordene Nährstoffe nach oben holen. Mit dem fallenden Laub werden sie der Streuauflage zugeführt und gelangen von dort wieder langsam in den Boden.

Bodenfunktionen

Lebensraum

Im Boden leben unzählige Pilze, Bakterien, Einzeller, Tiere. Sie halten den Stoffhaushalt des Bodens in Gang, sie lockern den Boden und schaffen Hohlräume, die für die Zirkulation von Luft- und Wasser wichtig sind.

Die Zahl dieser kleinen und kleinsten Lebewesen ist unvorstellbar. Allein die Mesofauna (Tiere, die mit bloßem Auge gerade noch zu sehen sind) und die Makrofauna (10 - 20 cm lange Tiere, z.B. Regenwürmer und Weichtiere) kommen in europäischen Wäldern auf 50 – 300 Tausend Individuen pro Quadratmeter.

Wasserwerk

Betonplatten auf dem Waldboden, zwei Rohre ragen aus dem Boden heraus Trinkwasserbrunnen
Trinkwasserbrunnen im Wald © S. Strich 2015

Der Waldboden hat eine besondere Funktion im Wasserkreislauf: Unter einer Schicht von Laub-, Nadel- und anderen Pflanzenresten liegt eine Humusschicht, darunter folgt der Mineralboden. Humusauflage und der obere Mineralboden sind durchsetzt mit Unmengen von Wurzeln, feinen Gängen, Hohlräumen und Poren. Das alles zusammen wirkt wie ein großer Schwamm, der jeden Wassertropfen aufsaugt und festhält. Niederschläge versickern rasch, so wird das Grundwasser gespeist und der oberirdische Wasserabfluss verzögert. Zusätzlich wird das Wasser auf dem Weg durch den Waldboden gereinigt und gefiltert.

Unsere nachhaltige Forstwirtschaft unterstützt diese Vorgänge. Das Grundwasser unter Wald ist sauber, sauerstoffreich und hervorragend für die Gewinnung von Trinkwasser geeignet. Deshalb sind Wälder besonders häufig an Wasserschutzgebieten beteiligt, über 40 Prozent der Fläche der deutschen Wasserschutzgebiete liegen im Wald.

Kohlenstoffspeicher

In unseren Wäldern in Deutschland sind rund 2,6 Milliarden Tonnen Kohlenstoff gespeichert. Rund die Hälfte davon, nämlich 1,3 Milliarden Tonnen, steckt nach den Ergebnissen der 2006 bis 2008 durchgeführten zweiten Bodenzustandserhebung im Wald im Boden bis 90 cm Tiefe und in der Streuauflage. Der im Waldboden gespeicherte organische Kohlenstoffvorrat ist im Zeitraum zwischen 1990 und 2006 um 0,75 Tonnen je Hektar und Jahr gestiegen.

Ob der Wald als Kohlenstoff-Senke wirkt, hängt von seiner Speicherleistung ab. Eine Kohlenstoffsenke ist er, wenn er mehr Kohlendioxid aufnimmt als er abgibt. Kohlendioxid wird von den Pflanzen aus der Luft aufgenommen und in einem als Photosynthese bezeichneten Vorgang in Glucose umgewandelt. Diese ist Ausgangsstoff für die Bildung der Zellulose, aus der die Zellwände aufgebaut werden, von Lignin, das bei holzigen Pflanzen die Zellwände versteift, von Stärke und Zuckern, die der Pflanze als Speicherstoffe dienen. Kohlenstoff ist auch ein wesentlicher Baustein von Eiweißen, Fetten, Ölen und vielen sekundären Pflanzenstoffen (z.B. Harz, Gummi, Wachse, Duftstoffe). Im Holz der Bäume bleibt Kohlenstoff jahrhundertelang gespeichert, in verarbeiteten Holzprodukten auch über das Leben des Baumes hinaus. Wenn Totholz und Streu langsam verrotten, werden die Kohlenstoffverbindungen abgebaut und ein Teil des Kohlenstoffs gelangt als CO2 wieder in die Luft. Ein anderer Teil wird zu stabilen Huminstoffen umgebaut. Sie werden im Humus gespeichert und verleihen ihm seine dunkle Farbe. Je mehr CO2 in Form von Kohlenstoffverbindungen in Biomasse, Holz und Boden dauerhaft gespeichert ist, desto weniger wird die Atmosphäre belastet.

Wie schützt die Forstwirtschaft den Boden?

Der Wald selbst ist der beste Schutz für den Boden. Die geschlossene Pflanzendecke aus Bäumen, Sträuchern, Kräutern und Moosen schützt vor Erosion.

Kran eines LKWs zieht einen Baumstamm am Seil hoch Seilkrantechnik
Seilkrantechnologie zur Schonung des Bodens © N. Riehl

Bei der Waldbewirtschaftung kommt es darauf an, den Waldboden zu schonen und seine Funktionen nicht zu beeinträchtigen. Eine Baumartenmischung sorgt für gute Durchwurzelung und ein aktives Bodenleben. Das Belassen von Reisig und Totholz unterstützt die Humusbildung.

Schwere Maschinen, die zur Holzernte benötigt werden, fahren nur auf Rückegassen und Maschinenwegen. Ein flächiges Befahren des Bodens unterbleibt. Dabei werden spezielle Arbeitsverfahren gewählt, um mögliche Beeinträchtigungen der zu pflegenden Waldbestände und Rückegassen bzw. Maschinenwege so gering wie möglich zu halten.

große Reifen mit Band Spezielle Bänder auf den Reifen verringern den Bodendruck
Spezielle Bänder auf den Reifen verringern den Bodendruck © N. Riehl

Moderne Forstmaschinen sind so ausgestattet, dass trotz ihres hohen Gewichts der Druck auf den Boden möglichst gering bleibt. Sie fahren mit speziellen Reifen (z.B. breite Niederdruckbereifung), "Boogiebändern" oder Raupenfahrwerken. Sie verfügen zum Teil über bis zu vier Achsen und spezielle Fahrwerkskonstruktionen.

Besonders empfindliche Böden werden gar nicht befahren. Das Holz wird von den Wegen bzw. Rückegassen aus beigeseilt oder mit Seilkränen aus dem Bestand geholt. Zum Teil kommen auch Pferde zum Einsatz, die das Holz herausziehen.

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