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Boden, Wasser und Vegetation der Feuchtweiden

 

Die untersuchten Feuchtweiden werden extensiv bewirtschaftet. Das heißt, sie werden nicht mit Stickstoff gedüngt und jährlich ein- bis dreimal genutzt. Dabei wird nicht ausschließlich beweidet, sondern meistens auch ein Schnitt zur Winterfuttergewinnung bzw. zur Grünlandpflege durchgeführt (=Mähweiden). Aufgrund der eingeschränkten Nutzung werden sie weniger häufig befahren. Das für Brandenburg typische Verfahren auf diesen Standorten ist die Mutterkuhhaltung. Es werden Ergebnisse der Untersuchungsflächen 1 bis 4 der Feuchtweiden dargestellt:

Untersuchungsfläche 1

(HYDBOS-Klassifikation: Feuchtweiden auf Gleyen und Anmooren)

Untersuchungsfläche 2

(HYDBOS-Klassifikation: Feuchtweiden auf Niedermoor; altes Saatgrasland)

Untersuchungsfläche 3

(HYDBOS-Klassifikation: Feuchtweiden auf Niedermoor; Großseggengeprägt (max. 25 %))

Untersuchungsfläche 4

(HYDBOS-Klassifikation: Feuchtweiden auf Niedermoor; Großseggendominanz (max. 50 %))

 

Untersuchungsfläche 1

Der Standort ist Teil der Niederung am Großen Wiesengraben im Barnim.

1. Boden und Wasser

Die dominierenden Bodentypen auf dieser Fläche sind Anmoorgleye und Moorgleye. Sie unterscheiden sich hauptsächlich hinsichtlich ihres Gehaltes an organischer Substanz im Oberboden, hervorgerufen durch kleine Unterschiede in der Grundwasserdynamik. Der hier vorgestellte Moorgley liegt im Zentrum einer 250 ha großen Niederung, wo die Grundwasserstände langfristig höher liegen:

Abb.: Leitbodenprofil und Profilbeschreibung der Untersuchungsfläche 1 der Feuchtweiden (Foto: Evelyn Wallor)

Gleichzeitig ist der Oberboden partiell von einem schmalen Band mineralischer Mudde unterlagert, die ein schnelles Versickern von Niederschlagswasser verhindert. Die Randbereiche der Niederung liegen stattdessen etwas höher, so dass die Grundwasserstände sukzessiv abnehmen. Der kohlenstoffreiche Oberboden wird stärker belüftet und es bilden sich anmoorige und stark humose Substrate. Infolge geringerer Corg-Gehalte der dominanten Bodentypen ist die durchschnittliche Trockenrohdichte (TRD) dieser Fläche höher als die der intensiv genutzten Untersuchungsflächen. Der durchschnittliche Anteil der Grobporen ist mit 5,8 Vol.-% gering, so dass Niederschlagswasser nur langsam versickert:

Tab.: Ausgewählte Bodenparameter der oberen 30 cm der Untersuchungsflächen der Feuchtweiden (n = 1 bis 3 Bodenprofile)

In Verbindung mit den gemessenen Grundwasserständen ist die Wasserversorgung der Pflanzenbestände gewährleistet. Der Ø Sommergrundwasserstand (SGW) im zentralen Bereich der Niederung liegt bei 40 cm unter Flur. Der Grundwasserschwankungsbereich ist vergleichsweise gering. Mehrere aufeinanderfolgende Starkniederschläge im Juli 2011 haben oberflächennahe Wasserstände verursacht:

Abb.: Grundwasserverlauf und monatliche Niederschlagssummen der Vegetationsperiode 2011 der Untersuchungsfläche 1 der Feuchtweiden

Die errechnete CO2-Freisetzungsrate des Moorgleyes liegt bei 13 t/ha und Jahr. Die errechnete jährliche Sackung erreicht 0,45 cm (Methodenübersicht -> Klimaimpact).

2. Vegetation

Der Pflanzenbestand der Untersuchungsfläche ist mit 40 Pflanzenarten sehr vielfältig. Süß- und Sauergräser machen insgesamt 65 % Ertragsanteil (EA) aus. Im Zentrum der Niederung dominieren typische Arten der Feuchtwiesen und –weiden. Vertreter frischerer Standorte findet man auf den höher liegenden Randbereichen. Rasenbildende Untergräser sind vorwiegend die Gemeine Rispe und die Wiesenrispe (Ø 20 % EA). Bestandsbildende Obergräser sind hauptsächlich das Deutsche Weidelgras (20 % EA), die Rasenschmiele (7 % EA) und das Wollige Honiggras (8 % EA). Die hohen Grundwasserstände begünstigen im zentralen Bereich der Niederung das Wachstum von Sauergräsern (5 % EA) und Binsen (7 % EA). Der EA der Kräuter liegt durchschnittlich bei 27 %. Darunter sind Feuchtezeiger wie der Wasserknöterich (7 % EA) und der Kriechende Hahnenfuß (4 % EA). Als Frischzeiger ist hauptsächlich der Löwenzahn mit 7 % EA vertreten. Vereinzelt findet man verschiedene Ampfer-Arten, die typisch sind für frischeres, beweidetes Grünland. Weiß- und Rotklee machen gemeinsam bis zu 8 % der Biomasse aus:

Abb.: Ertragsanteile der Grünlandvegetation sortiert nach Untersuchungsflächen der Feuchtweiden (n = 6 Vegetationskartierungen je Fläche)

 

Untersuchungsfläche 2

Die Fläche ist Teil der Torfgrabenniederung im Randow-Welse Bruch.

1. Boden und Wasser

Der dominante Bodentyp ist ein Erdniedermoor von durchschnittlich 3 m Mächtigkeit. Unter einem vergleichsweise mächtigen vererdeten Oberbodenhorizont liegen aggregierte Torfe, die bis in eine Tiefe von 50 cm reichen:

Abb.: Leitbodenprofile und Ø SGW der Untersuchungsflächen 1 bis 4 der Feuchtweiden

Der Corg-Gehalt des Leitprofils liegt mit 27 Masse-% höher als bei den intensiv genutzten Untersuchungsflächen. Die Trockenrohdichte (TRD) und das Grobporenvolumen (= Porenvolumen - Feldkapazität) deuten auf eine Verdichtung des Oberbodens hin:

Tab.: Ausgewählte Bodenparameter der oberen 30 cm der Untersuchungsflächen der Feuchtweiden (n = 1 bis 3 Bodenprofile)

Die tief reichende Aggregierung lässt darauf schließen, dass der Ø Sommergrundwasserstand (SGW) normalerweise etwas tiefer liegt als während des Messzeitraumes 2012 bis 2013:

Abb.: Grundwasserverlauf der Vegetationsperioden 2012 und 2013 sowie Niederschlagssummen der Monate April bis Juli 2012 der Untersuchungsfläche 2 der Feuchtweiden

Unter diesen Bedingungen sackt der Niedermoorboden jährlich um 0,65 cm und kann pro Jahr 17 t CO2/ha freisetzen (Methodenübersicht -> Klimaimpact).

2. Vegetation

Dieser Standort ist durch eine hohe Dominanz des Deutschen Weidelgrases geprägt, welches vermutlich aus altem Saatgrasland hervorgeht:

Abb.: Ertragsanteile der Grünlandvegetation sortiert nach Untersuchungsflächen der Feuchtweiden (n = 6 Vegetationskartierungen je Fläche)

Das deutet auf eher mäßig feuchte Verhältnisse hin, was einer Zuwanderung von Sauergräsern entgegengewirkt. Insgesamt machen Süßgräser bis zu 95 % der Biomasse aus. Die größten Anteile am Schnittgut haben Deutsches Weidelgras (55 %), Rohrglanzgras (25 %) und Wiesenlieschgras (7 %). Letztere bevorzugen feuchte bis sehr feuchte Bedingungen. Des Weiteren findet man die Untergräser Rotschwingel und Gemeine Rispe, die aber nur 4 % Ertragsanteil (EA) ausmachen. Krautige Pflanzen sind mit bis zu 8 % EA vertreten, darunter typische Feuchtezeiger wie der Kriechende Hahnenfuß, der Wasserknöterich und der Sumpfstorchschnabel.

 

Untersuchungsfläche 3

Der Standort gehört zu den sogenannten Tantowerflächen des Gartzer Bruches.

1. Boden und Wasser

Die sekundäre Bodenentwicklung dieser Fläche reicht bis in eine Tiefe von 40 cm. Der dominante Bodentyp ist ein Erd-Mulmniedermoor:

Abb.: Leitbodenprofil und Profilbeschreibung der Untersuchungsfläche 3 der Feuchtweiden (Foto: Almut Haub)

Die Sandbeimengungen im ersten Unterbodenhorizont lassen darauf schließen, dass während der Komplexmelioration bodenverbessernde Maßnahmen durchgeführt wurden. Diese Vermutung konnte durch den bewirtschaftenden Landwirtschaftsbetrieb bestätigt werden. Dementsprechend niedrig sind die Corg-Gehalte. Die Trockenrohdichte (TRD) ist dadurch erhöht (0,56 g/cm3) und der Anteil Wasser leitender Grobporen beträgt 8,3 Vol.-%:

Tab.: Ausgewählte Bodenparameter der oberen 30 cm der Untersuchungsflächen der Feuchtweiden (n = 1 bis 3 Bodenprofile)

Die langfristigen Auswirkungen von Sandmischkulturen auf Niedermooren sind bislang kaum untersucht. Auf genutzten Hochmooren können Sanddeck- bzw. Sandmischkulturen die CO2-Emissionen verringern (Höper u. Schäfer 2013). Die verfügbaren Grundwasserdaten stammen aus dem Zeitraum 1978 bis 1984 und zeigen die Wasserverhältnisse vor (1978 bis 1981) und nach (1983 und 1984) den damaligen Entwässerungsmaßnahmen. Sie entsprechen nicht den aktuellen Grundwasserverhältnissen, erklären aber die Bodenbildungsprozesse auf dieser Fläche:

Abb.: Grundwasserstände im Messzeitraum 1978 bis 1984 der Untersuchungsfläche 3 der Feuchtweiden (nach HU Moorarchiv)

Ø Sommergrundwasserstände (SGW) von 60 cm unter Flur bewirken auf dieser Fläche eine jährliche CO2-Freisetzung von 23 t/ha und eine potentielle Sackung von 0,8 cm pro Jahr (Methodenübersicht -> Klimaimpact). Seit 1990 sind die Grundwasserstände aufgrund mangelnder Unterhaltung der wasserbaulichen Anlagen gestiegen, so dass von einer Minderung der jährlichen CO2-Freisetzung ausgegangen werden kann.

2. Vegetation

Die Vegetation des Standortes zeigt mehr als 40 Pflanzenarten. Süß- und Sauergräser machen 65 %, Kräuter etwa 30 % und Leguminosen etwa 5 % der Biomasse aus:

Abb.: Ertragsanteile der Grünlandvegetation sortiert nach Untersuchungsflächen der Feuchtweiden (n = 6 Vegetationskartierungen je Fläche)

Die Obergräser werden dominiert durch das Rohrglanzgras mit 30 % Ertragsanteil (EA). Weitere Obergräser sind der Wiesenfuchsschwanz und das Wiesenlieschgras (jeweils 3 % EA). Bei den Untergräsern dominiert das Flechtstraußgras (8 % EA). Insgesamt bedecken die Rasenbildner 30 % des Bodens, machen aber nur etwa 10 % des Mähgutes aus. Der Anteil der Großseggen beträgt durchschnittlich 25 % EA, wobei die Schlanksegge dominiert. Sie ist charakteristisch für feuchte bis mäßig nasse Standorte. Bei den Kräutern dominieren typische Arten der Feuchtweiden wie beispielsweise der Kriechende Hahnenfuß (im Mittel 5 % EA). Als Vertreter frischer Verhältnisse findet man Löwenzahn, Gewöhnliches Hirtentäschel und Stumpfblättrigen Ampfer.

 

Untersuchungsfläche 4

Die Fläche liegt im Gebiet des Polder 5/6 bei Gartz.

1. Boden und Wasser

Der dominante Bodentyp ist ein Erdniedermoor. Es zeigt einen mächtigen, vererdeten Oberbodenhorizont. Ein aggregierter Unterbodenhorizont hat sich nicht gebildet. Regelmäßige Überflutungsereignisse sorgen für Beimengungen von Auenlehm im Oberboden:

Abb.: Leitbodenprofil und Profilbeschreibung der Untersuchungsfläche 4 der Feuchtweiden (Foto: Almut Haub)

Diese gering ausgeprägte sekundäre Bodenbildung wird durch relativ hohe Corg-Gehalte und niedrige Trockenrohdichten (TRD) dieses Standortes bestätigt. Dementsprechend hoch ist das Porenvolumen und der Anteil der Grobporen (9,7 Vol.-%):

Tab.: Ausgewählte Bodenparameter der oberen 30 cm der Untersuchungsflächen der Feuchtweiden (n = 1 bis 3 Bodenprofile)

Die verfügbaren Grundwasserstände des Messzeitraums 1978 bis 1984 erklären die tief reichende Vererdung. Eine ausreichende Durchfeuchtung der tiefer liegenden Torfe, verursacht durch den kapillaren Aufstieg aus dem Grundwasser, ist bei wiederholt auftretenden Grundwassertiefstständen von 1 m unter Flur unwahrscheinlich:

Abb.: Grundwasserstände im Messzeitraum 1978 bis 1984 der Untersuchungsfläche 4 der Feuchtweiden (nach HU Moorarchiv)

Möglicherweise hat die geringe Nutzungsintensität in Verbindung mit einer Veränderung der Grundwasserstände nach 1985 eine Aggregierung verhindert. Die Untersuchungsfläche liegt im Poldergebiet der Oder und ist seit 1989 Teil des Nationalparkes „Unteres Odertal“. Die Wasserverhältnisse haben sich dadurch aus Sicht des Bodenschutzes verbessert; die Grundwasserstände sind im Jahr 2013 nicht unter 40 cm gesunken:

Abb.: Grundwasserverlauf von März bis August 2013 der Untersuchungsfläche 4 der Feuchtweiden (nach E+E Vorhaben 2014)

Ein Ø Sommergrundwasserstand (SGW) von 45 cm unter Flur hat CO2-Freisetzungsraten von 18 t/ha pro Jahr und eine jährliche Sackung von 0,64 cm zu Folge. Der Ø SGW im Jahr 2013 lag bei 20 cm unter Flur. So werden jährlich 10 t CO2/ha eingespart und die potentielle Sackung sinkt um die Hälfte (Methodenübersicht -> Klimaimpact).

2. Vegetation

Dieser Standort wird von Großseggen dominiert. Sie machen bis zu 50 % der Biomasse aus:

Abb.: Ertragsanteile der Grünlandvegetation sortiert nach Untersuchungsflächen der Feuchtweiden (n = 6 Vegetationskartierungen je Fläche)

Wichtigster Vertreter ist die Sumpfsegge, die typisch für nasse Standorte mit teilweiser Überflutung ist. Der Ertragsanteil (EA) der Flatterbinse ist mit durchschnittlich 7 % recht hoch. Die Süßgräser machen 30 % des Erntegutes aus. Dominant sind Feuchtezeiger wie der Wasserschwaden (12 % EA), das Rohrglanzgras (8 % EA) sowie das Flechtstraußgras (4 %). Die Gemeine Rispe, die Wiesenrispe und der Rotschwingel haben nur einen geringen Anteil am Erntegut (max. 2 %). Kräuter machen 9 % der Gesamtbiomasse aus. Darunter sind hauptsächlich Feuchtezeiger wie der Kriechenden Hahnenfuß (4 % EA), die Kohl- und Sumpfkratzdistel und die Wasserminze. In geringen Anteilen sind Arten vertreten, die für frisches und vor allem beweidetes Grünland typisch sind: darunter Gänsefingerkraut und Löwenzahn. Die dominante Leguminosenart ist der Sumpfhornklee als Feuchtezeiger (0,5 % EA).

 

Literatur

Höper, H., Schäfer, W. (2014): Die Bedeutung der organischen Substanz für den Klimaschutz. Hauskolloquium Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, Hannover, 28.01.2014.

Datenquellen

E+E-Vorhaben Erhaltung und Wiederherstellung von Lebensräumen des global bedrohten Seggenrohrsängers durch neue Wege im Management von Feuchtgrünland am Beispiel des Nationalparks „Unteres Odertal“ (2012 bis 2015).

HU Moorarchiv: Gutachten über das Moorgebiet Großes Bruch Gartz u. Polder 5/6 (1984) der Arbeitsgruppe Moorbodenkartierung. Archivierter Datenbestand der Humboldt-Universität zu Berlin.

HYDBOS-Projekt