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Projektdauer: 2005 - 2013

Physikalischer Bodenschutz im Wald

 Problemstellung

starke Bodenbeeinträchtigung
Starke Beeinträchtigung des Bodens durch Holzernte.
Foto: Jean-Pierre Clément (BAFU)
 
starke Bodenbeeinträchtigung
Die kleinflächig wechselnden Bodenverhältnisse führen zu verschieden ausgeprägten Fahrspuren.
Foto: Waldböden und Biogeochemie (WSL)

Das Befahren von natürlich gelagerten Waldböden mit Forstmaschinen verursacht auf einem Grossteil der im Schweizer Wald vorkommenden Böden im Bereich der Fahrspuren tief greifende und lang anhaltende Bodenveränderungen, die wichtige Bodenfunktionen beeinträchtigen. Eingeschränkte Porenvolumina und Porenvernetzung verringern die Transportleistung des Bodens für Wasser und Luft. Die Versorgung der Wurzeln mit Wasser und Luft ist eine unabdingbare Voraussetzung für die Bodenfruchtbarkeit.

Durch den technischen Fortschritt gelangen bei der mechanisierten Waldarbeit immer grössere und schwerere Maschinen zum Einsatz. Die erste Überfahrt verursacht nicht nur im Oberboden sichtbare Verdichtungen und Verformungen, sondern die hohen Maschinengewichte und dynamischen Belastungsspitzen wirken sich auch bis in grössere Bodentiefen aus. Damit werden nicht nur im Keimbeet die Voraussetzungen für die Naturverjüngung drastisch vermindert, sondern das ungestörte Wurzelwachstum im gesamten Wurzelraum wird beeinträchtigt.

Zielsetzung

Zwischen den Bestrebungen nach effizienter Holznutzung und der Umsetzung von gesetzlich verankerten Vorgaben bezüglich Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit (Umweltschutzgesetz, USG 1983 und Verordnung über Belastungen des Bodens, VBBo 1998) ist ein zweckmässiges Vorgehen zu finden. Es sind einheitliche Entscheidungshilfen für die schonende Befahrung von Waldböden und für die Feinerschliessung von Waldbeständen zu erarbeiten.

Die Befahrungsrichtlinien und Regeln für den Technikeinsatz sind standortsspezifisch aufzubauen. Zusätzlich sind der Einsatz von modernen Hilfsmitteln sowie Kosten-Nutzenüberlegungen und die Möglichkeiten anreizgebender Organisationsformen zu prüfen. Es sind Vorsorgestrategien auf der Planungs- und Ausführungsebene zu entwickeln. Zudem werden mittelfristig Empfehlungen zur Förderung von Regenerationsmassnahmen erarbeitet.

Resultate

Es wurden Spurtypen zu definiert, die im Einklang mit Richt- und Prüfwerten (VBBo, 1998) stehen und dadurch das Ausmass der Beeinträchtigung bzw. Schädigung zum Ausdruck bringen. Diese Werte betreffen die effektive Lagerungsdichte des Bodens, das Grobporenvolumen, die gesättigte Wasserleitfähigkeit sowie den Eindringwiderstand (BGS, 2004). Es zeigt sich, dass die erkennbaren „Spuren“ an der Bodenoberfläche stets im Unterboden - z.T. mit den Augen kaum erkennbar - mit Daten eindeutig nachzuweisende Schädigungen hinterlassen.

Wenn man einige Grundsätze beachtet und bei erhöhtem standortsspezifischem Risiko rechtzeitig Vorkehrungen getroffen werden, ist eine Minimierung der Bodenschäden möglich. Vorsorge verlangt nebst Kenntnis von Bodeneigenschaften und Empfindlichkeiten auch ein Prozessverständnis, um die Zusammenhänge zwischen Beeinträchtigung und optimalem Technikeinsatz zu begreifen und in die Praxis umzusetzen. Bodenschutz beginnt mit der geeigneten Maschinenwahl (Gewicht, Anzahl Räder) und der entsprechenden Ausrüstung (Bereifung, Boogie-Bänder usw.). Der bodenschonende Maschineneinsatz erfordert ein sorgfältig geplantes Feinerschliessungssystem.

Je nach den Witterungsverhältnissen ist die Bodenfeuchte vor Ort als eine Grundlage für den Entscheid über einen möglichen Maschineneinsatz zu erheben. Je feuchter ein Boden ist, umso empfindlicher ist er bezüglich Belastung. Nach Möglichkeit sind deshalb Einsätze auf alternativen, weniger empfindliche Böden vorzusehen.

Moderne Standortskarten in den einzelnen Kantonen (mit Bodendaten von Leitprofilen) stellen vor allem bei Planungsarbeiten eine wichtige Grundlage dar. Damit ist eine standortsbezogene Risiko- und Empfindlichkeitsbeurteilung möglich. Die verschiedenen Hilfsmittel werden auf ihre Tauglichkeit bezüglich unserer Fragestellung in ausgewählten Testgebieten geprüft.
Für die spezifischen standörtlichen Voraussetzungen und die z.T. kleinparzellierten Besitzstrukturen in der Schweiz sind eigenständige Konzepte nötig, die sich jedoch eng an Bestehendes anlehnen. Eigenheiten sind u. a. das z.T. kleinflächige, heterogene Standortsmosaik, sowie der Wandel in der Waldbewirtschaftung und der Forstorganisation.

Kurse und Veranstaltungen

Nächste Kurse und Veranstaltungen zum Thema "Bodenschutz im Wald":

Publikationen

  • Hartmann M, Niklaus P, Zimmermann S, Kremer, Schmutz S, Kremer J, Lüscher P, Abarenkov K, Widmer F, Frey B (2013). Structural and functional resistance and resilience of the forest soil microbiota to compaction. ISME Journal (in press: doi:10.1038/ismej.2013.141). 
  • Hartmann M, Howes CG, VanInsberghe D, Yu H, Bachar D, Christen R et al. (2012). Significant and persistent impact of timber harvesting on soil microbial communities in Northern coniferous forests. ISME J 6:2199-2218.
  • Frey B, Niklaus PA, Kremer J, Lüscher P, Zimmermann S. (2011). Heavy-machinery traffic impacts methane emissions as well as methanogen abundance and community structure in oxic forest soils. Applied and Environmental Microbiology 77:6060-6068.
  • Frey B. (2010). Bewertung von befahrungsbedingten Bodenveränderungen mittels Bakterienpopulationen. Schweiz Z. Forstwesen 161:498–503.
  • Frey B, Kremer J, Sciacca S, Matthies D, Lüscher P. (2010). Soil bacterial community structure strongly reacts to compaction of forest soils with heavy logging machinery. BGS Swiss Soil Society 30:109-112.
  • Lüscher P, Frutig F, Sciacca S, Spjevak, S, Thees O. (2010). Physikalischer Bodenschutz im Wald. Bodenschutz beim Einsatz von Forstmaschinen. 2. Aufl. Merkblatt für die Praxis 45:12 S.

  • Frey B, Kremer J, Rüdt A, Sciacca S, Matthies D, Lüscher P. (2009). Compaction of forest soil with heavy logging machinery affects soil bacterial community structure. Eur J Soil Biol 45:312-320.
  • Frey B., Lüscher P. (2009). Mikrobiologische Untersuchungen in Rückegassen: Bodenmikroorganismen als Zeiger für stark verdichtete Fahrspuren. www.waldwissen.net.
  • Kremer J, Frey B, Lüscher P. (2009). Bodenstrukturveränderung oder Bodenschaden – wo liegt die Grenze? Ber. Freibg. Forstl. Forsch. 79:39-45.
  • Frey B, Kremer J, Rüdt A, Sciacca S, Matthies D, Lüscher P. (2009) Compaction of forest soil with heavy logging machinery affects soil bacterial community structure. Eur. J. Soil Biol. 45:312-320.
  • Frey B, Lüscher P. (2008) Mikrobiologische Untersuchungen in Rückegassen. LWF aktuell 67:5-7.
  • Lüscher P., Thees O., Frutig F. und S. Sciacca. 2006. Physikalischer Bodenschutz im Wald als Teil der Arbeitsqualität. BGS-Bulletin 2006.
  • Lüscher P, Thees O, Frutig F. (2005). Physikalischer Bodenschutz im Wald ist kein Luxus. Zürcher Wald 6/2005 (PDF, 1 MB).

Link

Beteiligte Personen

  • Peter Lüscher (Projektleiter)
  • Oliver Thees
  • Fritz Frutig
  • Beat Frey

Kontakt

Stichworte soil protection, forest soils, decision support, technology management

 

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