Advertisement

3D-Wurzelverteilung Sechzehnjähriger Schwarzkiefern in einem Kippenboden im Vergleich mit markierten Fließwegen

  • Edzard Hangen
  • Horst H. Gerke
  • Wolfgang Schaaf
  • Reinhard F. Hüttl
Chapter

Abstract

Preferential flow may possibly affect the water and solute budgets of afforested mine soils ecosystems. Root channels of trees can form preferential flow paths. The 3D-spatial distribution of root biomass of a Pinus nigra stand was investigated and compared with the distribution of preferential flow paths, visualized by staining patterns of a dye tracer. The experiment was carried out on a lignitic reclaimed spoil in the Lusatian mining district afforested with a 16-years old stand of Pinus nigra. An area of 250 × 125 cm was sampled at a 25 × 25 cm grid in 10 cm depth increments down to 150 cm soil depth using a 636 cm3 steel cylinder. All the roots, irrespective of vitality, were separated from the soil and subdivided into five diameter classes. The 1D vertical distribution of the dry total root biomass of the soil block showed a maximum of about 1200 g/m3 in the upper 40 cm, which corresponds to the depth of the flue-ash amelioration horizon. Only at isolated spots, roots could be found down to 80 cm soil depth. Highest root biomass was generally in the diameter class > 1 mm. The small-scale heterogeneity of root biomass did not directly correspond with the tree stem locations. For this experiment, a correlation between the distribution of root biomass and the location of flow paths could not be found by visual inspection. The location and formation of preferential flow paths may additionally be affected by other parameters, such as soil water repellency or coal fragments.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literaturverzeichnis

  1. Gast, M.; Schaaf, W.; Wilden, R.; Scherzer, J., 2000: Entwicklung von Wasserhaushalt und Stoffkreisläufen in Kieferökosystemen auf tertiären Kippenstandorten des Lausitzer Braunkohlereviers — steuernde Prozesse und beteiligte Pools. In: R. F. Hüttl, E. Weber, D. Klem (Hrsg.): Ökologisches Entwicklungspotential der Bergbaufolgelandschaften im Lausitzer Braunkohlerevier. Stuttgart, Leipzig, Wiesbaden: B. G. Teubner, 38–54.Google Scholar
  2. Gerke, H. H.; Schaaf, W.; Hangen, E.; Hvttl, R. F., 2000a: Präferenzielle Wasser-und Luftbewegung in heterogenen aufgeforsteten Kippenböden im Lausitzer Braunkohletagebaugebiet. In: R. F. Hüttl, E. Weber, D. Klem (Hrsg.): Ökologisches Entwicklungspotential der Bergbaufolgelandschaften im Lausitzer Braunkohlerevier. Stuttgart, Leipzig, Wiesbaden: B. G. Teubner, 258–274.Google Scholar
  3. Gerke, H. H.; Hangen, E.; Schaaf, W.; Hurn., R. F., 2000b: Spatial variability of water repellency in a lignitic mine soil afforested with Pinus nigra. Geoderma (eingereicht).Google Scholar
  4. Hangen, E.; Gerke, H. H.; Schaaf, W.; Horn., R. F., 1999: Präferenzieller Fluß in einem aufgeforsteten kohlehaltigen Kippenboden. Identifizierung von Fließwegen, Hydrophobie und Heterogenität. Mitteilungen der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft 91, 169–172.Google Scholar
  5. Köstler, J. N.; Bruckner, E.; Bibelriether, H.; 1968: Die Wurzeln der Waldbäume. Untersuchungen zur Morphologie der Waldbäume in Mitteleuropa. Hamburg, Berlin: Paul Parey, 284 S.Google Scholar
  6. Krakau, U., 1996: Die Verteilung von Kiefernfeinwurzeln im Zwischenstammbereich. Mitteilung der Bundesforschungsanstalt für Forst-und Holzwirtschaft185, 231–233.Google Scholar
  7. Mitchell, A. R.; Ellsworth, T. R.; Meek, D. B., 1991: Plant root systems’ effects on preferential flow in swelling soil. In: T. J. Gish, A. Shirmohammadi (Hrsg.): Preferential Flow. Proceedings of the National Symposium, Dezember16–17, 1991, Chicago, Illinois. American Society of Agricultural Engineers, St. Joseph, Michigan, 376–382.Google Scholar
  8. Schaaf, W.; Knoche, D.; Biemelt, D., 1998: Stoff-und Wasserhaushalt von Kippenstandorten im Lausitzer Braunkohlerevier. GBL-Heft 5, 122–125.Google Scholar
  9. Schneider, B. U., 1996: Dichte der Feinwurzelbiomasse auf Versuchsstandorten des BTUC-Innovationskollegs „Bergbaufolgelandschaften“ (unveröffentlicht).Google Scholar
  10. Tölle, H.; Tölle, R., 1996: Feinwurzeln mittelalter Kiefern — Wurzelatlas. In: H. R.Bork, H. G. Frede, M. Renger, F. Alaily, C. Roth, G. Wessolek (Hrsg.): Bodenökologie und Bodengenese. Heft 21, TU Berlin, Selbstverlag, 81 S.Google Scholar

Copyright information

© B. G. Teubner GmbH, Stuttgart/Leipzig/Wiesbaden 2001

Authors and Affiliations

  • Edzard Hangen
    • 1
  • Horst H. Gerke
    • 2
  • Wolfgang Schaaf
    • 1
  • Reinhard F. Hüttl
    • 1
  1. 1.Lehrstuhl für Bodenschutz und RekultivierungBrandenburgische Technische Universität CottbusCottbusDeutschland
  2. 2.Zentrum für Agrarlandschafts- und Landnutzungsforschung (ZALF) e. V.Müncheberg, Institut für BodenlandschaftsforschungMünchebergDeutschland

Personalised recommendations