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Der Humus – das Elixier des Waldbodens

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Als Humus wird das gesamte tote organische Material eines Bodens bezeichnet. Als Ausgangsbasis dient abgestorbenes organisches Material von Pflanzen (Streu), aber auch von Tieren, Pilzen und Bakterien. Vermischt mit der Mineralerde ist dies der biologisch aktivste und nährstoffreichste Teil des Bodens. An der Humusbildung sind viele verschiedene Bodenlebewesen beteiligt (Abb. 17). Der Abbau der organischen Substanz erfolgt in mehreren Phasen.

Zerkleinerungsphase

Streustoffe werden von der Makrofauna zerbissen, gefressen und umgewandelt wieder ausgeschieden. Anschliessend werden diese Verbindungen zum Beispiel durch Regenwürmer, Borstenwürmer oder Tausendfüsser in den Boden eingearbeitet. Dies begünstigt die Zugänglichkeit des Humus für die kleineren Bodenorganismen wie Springschwänze, Milben und Fadenwürmer.

Abbau- und Umbauphase

Wie gut die Streu abgebaut werden kann, ist abhängig von ihrer Zusammensetzung. Entscheidend ist das Verhältnis Kohlenstoff (C) zu Stickstoff (N). Beim Laub von Erle, Esche, Robinie und Ulme liegen diese C/N-Werte in einem tiefen Bereich zwischen 12 und 25. Deshalb wird deren Streu rasch abgebaut. Das C/N-Verhältnis beim Laub von Bergahorn, Birke, Linde, Hagebuche, Pappel und Spitzahorn liegt in einem mittleren Bereich (zwischen 25 und 40), so dass deren Streu bereits deutlich langsamer abgebaut wird. Den langsamsten Abbau verzeichnet das Laub von Buche und Eiche und die Nadeln der Nadelbäume, denn deren C/N-Werte erreichen Werte bis 77. Ein weiteres Kriterium für die Geschwindigkeit des Streuabbaus ist der Lignin-Gehalt der Blätter und Nadeln. Nur spezialisierte Pilzarten sind fähig, Lignin abzubauen. Bei der Buche, Eiche und Kastanie ist dieser Ligningehalt besonders hoch und der Abbau deshalb deutlich langsamer.

Die organischen Bestandteile werden enzymatisch gespalten, und es kommt zur Freisetzung einfacher anorganischer Komponenten (Mineralisierung). Daneben kommt es aber zu einer relativen Anreicherung von schwer abbaubaren Stoffen wie zum Beispiel Lignin.

Durch die oben beschriebenen Phasen entsteht zunächst Nährhumus, später entsteht Dauerhumus. Je nach Klima, Streu und geologischem Ausgangsmaterial entstehen unterschiedliche Humusformen. Die Humusformen geben uns Hinweise auf das Nährstoffumsetzungsvermögen im Oberboden und somit auch auf die biologische Aktivität im Boden.

 

Im Schweizer Wald bilden sich unter normal durchlässigen Böden die folgenden drei Humusformen: Mull, Moder und Rohhumus (Abb. 18). Differenzierend sind die Abfolge und die Mächtigkeit der organischen Auflagehorizonte und die Vermischungstiefe von organischer Substanz mit der Mineralerde.

 

Mull

Mull ist eine biologisch aktive Humusform. Charakteristisch ist eine meist nur einjährige Streuschicht (L-Horizont) und eine grosse Vermischungstiefe  (über 8 cm) der organischen Substanz mit der Mineralerde. Durch diese Vermischung bekommt die Mineralerde eine dunkle, schwärzliche Farbe. Dieser Teil des Bodens wird als Oberboden (A-Horizont) bezeichnet. Hier dominieren die Bodenwühler, insbesondere Regenwürmer, aber auch Asseln, Tausendfüsser und andere Gliederfüsser. Je nach Jahreszeit kann durch die rege biologische Aktivität der Streuhorizont L auch ganz fehlen. Durch die Vermischung von Humusstoffen und Mineralerde entstehen Ton-Humus-Verbindungen, die gute Nährstoffspeicher sind. Die pH-Verhältnisse reichen von sauer bis alkalisch. Entscheidend bei der Zersetzung sind ein nicht zu tiefer pH-Wert und eine leicht abbaubare Streu. Des Weiteren sind für eine hohe biologische Aktivität ausgeglichene Witterungsverhältnisse notwendig. Solche Oberböden sind allgemein gut mit Nährstoffen versorgt: C/N-Verhältnis 9 bis 18.

Moder

Der typische Moder ist ein saurer Humus mit starkem Pilzbefall, was bei feuchten Verhältnissen den charakteristischen Modergeruch hervorruft. Die Aktivität der Regenwürmer und auch anderer Bodenwühler ist wegen der Säure, Trockenheit oder schwer abbaubaren Streu stark gehemmt. Die Streuzersetzung verläuft sehr langsam, und es bildet sich unter  der  noch  unzersetzten  Streuschicht (L-Horizont) ein mehrjähriger Fermentationshorizont (F-Horizont). Die Mächtigkeit des Oberbodens (A-Horizont) beträgt weniger als 8 cm. Beim Moder handelt es sich um eine Zwischenform zwischen Mull und Rohhumus. Der Moder ist biologisch weniger aktiv als der Mull aber aktiver als der Rohhumus: C/N-Verhältnis 17 bis 25.

Rohhumus

Rohhumus entsteht in der Regel auf sauren Böden. Der Abbau der organischen Substanz ist durch die stark saure Bodenreaktion gehemmt. Unter stark sauren Bedingungen fehlen die für den Abbau der organischen Substanz verantwortlichen Bodenlebewesen weitgehend. Die säureresistenten Pilze genügen für einen intensiven Abbau nicht. Deshalb bildet sich, im Gegensatz zum Moder, zusätzlich ein Humusstoffhorizont (H-Horizont). Die einzelnen organischen Auflagehorizonte (L+F+H-Horizonte) sind deutlich ausgeprägt. Die organische Auflage kann sehr mächtig sein, und die Übergänge zwischen den einzelnen Horizonten sind meist deutlich erkennbar. Durch die fehlende Durchmischung (Bioturbation) sind alle Horizonte gut voneinander zu trennen. Die Durchmischung des organischen Materials mit der mineralischen Feinerde findet meist nur noch durch Regenwasser statt. Der Oberboden (A-Horizont) ist daher in der Regel sehr geringmächtig (dünn) und nur schwach ausgebildet: C/N-Verhältnis 20 bis 33.