Substratsystematik
ARBEITSKREIS FÜR BODENSYSTEMATIK DER DEUTSCHEN BODENKUNDLICHEN GESELLSCHAFT (1998): Systematik der Böden und der bodenbildenden Substrate Deutschlands. - Mitteilungen der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft 86, 180 S.; Oldenburg.
Hoppe, A. (1997): Ein Boden ist ein Boden ist kein Boden. Plädoyer für eine einheitliche Begriffsbestimmung.-Nachr. Dt- Geol. Ges. 60: 70-78, Hannover
Stagnogley - ein wasserstauender Boden mit wechselfeuchten Eigenschaften
Böden bedecken die gesamte feste Erdoberfläche und werden nach unten durch Fest- oder Lockergestein, nach oben durch eine Vegetationsdecke und die Atmosphäre begrenzt. Sie sind das Produkt des komplexen Zusammenspiels der bodenbildenden Faktoren, der Intensität und Dauer ihrer Einwirkung. Je nach Art des Ausgangsgesteins und Reliefs, unter einem bestimmten Klima, der entsprechenden streuliefernden Flora und der Pflanzen- und Tierwelt im Boden selbst, entstehen Naturkörper mit einer charakteristischen Gestalt, mit typischen Merkmalen und Eigenschaften. Darüber hinaus greift der Mensch seit ca. 6000 Jahren in den Naturhaushalt ein und beeinflusst auch die Böden. Die Folgen des bodenbildenden Prozessgeschehens (Pedogenese) sind Gesteinsverwitterung, Mineralumwandlung und -neubildung, Zersetzung organischer Streu und Humusbildung, Stoffverlagerung und Gefügebildung. Bodenbildende Prozesse laufen vielfach in engbegrenzten, mehr oder minder oberflächenparallelen Zonen ab, den sogenannten Bodenhorizonten. Böden bestehen aus einer festen Phase, die sich aus dem Humuskörper und dem Mineralboden zusammensetzt. Das durch Verwitterung, Lösung, Verlagerung und physikalische Vorgänge entstandene Hohlraumsystem des Bodens, die Poren, ist mit der Bodenlösung, d.h. Wasser mit gelösten Salzen und Gasen, sowie mit der Bodenluft erfüllt.
In unserer hessischen Landschaft ist die Bodenbildung selten älter als unsere derzeitige Warmzeit (11500 Jahre). Die Bodenbildung verändert sukkzesive die durch Wind, Wasser und Bodenfließen abgelagerten Sedimente der letzten Eiszeit wie Löss, Flugsand, Hochflutsedimente aber auch die rezenten Auensedimente. Der größte Teil der Landesfläche, vor allem im Bergland, wird von einem Gemisch von Gesteinsbruchstücken in feinkörniger Matrix verhüllt. Dieses oberflächennahe Gestein entstand durch Zerfrieren des Untergrundgesteins, Einwehung von Flugstaub oder -sand sowie Umlagerung am Hang (Solifluktion).
Ein typisches Bodenprofil aus einem hessischen Mittelgebirge weist unter Wald zuoberst noch nicht vollständig zersetzte Lagen aus Streu auf, in denen vornehmlich Bodenorganismen und Pilze den Abbauprozess vollziehen. Die dadurch entstehenden Huminstoffe werden in den Mineralboden eingewühlt und färben ihn dunkelbraun bis schwärzlich.
Unter dem 5-15 cm mächtigen Oberboden folgt der braune Unterboden, dessen Farbe auf die durch Silikatverwitterung entstandenen Eisenoxide zurückzuführen ist. Vor allem der Zerfall von Feldspäten und Glimmer ermöglicht die Bildung neuer Tonminerale, die für die Bindung von Pflanzennährstoffen oder die Verengung der Porendurchmesser und somit verbesserter Bodenwasserspeicherung von überragender Bedeutung sind. Dieser Verwitterungsvorgang betrifft vornehmlich die feineren Mineralkörner, z.B. den eingewehten Flugstaub, weniger die groben Gesteinsbruchstücke.
Der Boden endet, wo entweder festes Gestein oder Lockergesteine, die bodenchemisch und -physikalisch nicht überprägt sind, anstehen. In der Regel wird diese Zone von Pflanzen auch nicht durchwurzelt, da hier kaum Nährstoffe verfügbar sind und nur bedingt Wasser gespeichert wird. Die Mächtigkeit der Böden schwankt im Bergland zwischen wenigen Dezimetern und allenfalls 2 m in den Niederungen.
Diese Bodenzone spielt im Stoff- und Energiehaushalt der Umwelt eine ganz zentrale Rolle und nimmt in Ökosystemen vielfältige und lebensnotwendige Funktionen wahr.
Als Lebensgrundlage für Menschen, Tiere, Pflanzen und als Lebensraum für Bodenorganismen ist der Boden ein bedeutender Standortfaktor für Biozönosen. Selbst nur eine Handvoll Boden beheimatet Milliarden von Lebensformen, wie Bakterien, Pilze, Amöben, Fadenwürmer, Käfer, Regenwürmer usw. Sie veratmen die Streu und organische Substanz und mineralisieren die Nährelemente, die zur natürlichen Fruchtbarkeit der Standorte auch für forst- und landwirtschaftliche Kulturpflanzen beitragen. Böden sind folglich ein ganz wesentlicher Teil im Nährstoffkreislauf.
Das Hohlraumsystem und Gefüge des Bodens ermöglicht das Eindringen des Niederschlages, und je nach Porendurchmesser wird das Bodenwasser gegen die Schwerkraft zurückgehalten oder versickert allmählich. Dadurch wird der Oberflächenabfluss gehemmt, die Bodenerosion unterbunden, der Wasserbedarf der Pflanzen und Bodentiere gedeckt und über die Sickerwasserspende das Grundwasser angereichert. Der Boden übernimmt somit regulative Funktionen im Wasserkreislauf.
Die chemische Reaktionsfreudigkeit des Humus und der Tonminerale ermöglicht,
freigesetzte Stoffe zu binden und zu bevorraten. Dies betrifft nicht nur Nährelemente,
sondern auch Schadstoffe, die aus der Bodenlösung ausgefiltert, im Verein
mit den Bodenorganismen abgebaut, unschädlich fixiert oder gepuffert
werden. Als Abbau-, Ausgleichs- und Aufbaumedium für stoffliche Einwirkungen
gewinnt der Boden eine überragende Bedeutung.
Böden präsentieren sich auch als ein Archiv der Natur- und Kulturgeschichte,
da der Wandel der bodenbildenden Faktoren und die kulturelle Nutzung zu teilweise
irreversiblen Veränderungen führen und damit Vorzeitbedingungen
archivieren.
Eine Bodenkarte bildet das Bodenformenmosaik der Bodendecke ab, wobei je nach
Maßstab die räumliche Differenzierung von Bodenformen über
Bodenformengesellschaften bis hin zu Bodenlandschaften generalisiert sind.
Die Genese der Bodenformen und ihre räumliche Verteilung beruht auf den
Wechselbeziehungen der bodenbildenden Faktoren, die, vereinfacht ausgedrückt,
die Naturraumausstattung, die Auswirkungen menschlichen Handelns und die Dauer
der Entwicklungszeit umfassen.
In der Bodenübersichtskarte stehen als Gliederungskriterien
- Genese und Eigenschaften des Ausgangsgesteins,
- der Bodenwasserhaushalt
- und der Basenhaushalt
im Vordergrund.
So werden ähnliche Bodenformengesellschaften als Legendeneinheiten definiert und gegen andersartige abgegrenzt und durch Farben bzw. Nummern identifiziert.
Die Landesnatur Hessens paust sich auch in der Bodenkarte durch. In blauer Farbe sind Böden der jungen Flussablagerungen mit Grundwasserbeeinflussung wiedergegeben, die das Gewässernetz des Landes nachzeichnen und in Grün Nieder- und Hochmoore oder Böden mit Torflagen.
In Südhessen weit verbreitet treten Flugsande als Ausgangssubstrat auf, die gewöhnlich basenarme Böden tragen; im Falle kalkhaltiger Flugsande liegen auch basenreiche Böden vor. Beides sind jedoch Trockenstandorte, die im Sommer hohe Anforderungen an die Trockenresistenz von Pflanzen stellen und ohne Bewässerung nur eine extensive Bewirtschaftung ermöglichen.
Im Tiefland wurde in den Kaltzeiten ein kalkhaltiger Flugstaub, der Löss, abgelagert. Aus ihm entwickelten sich basenreiche Parabraunerden und Schwarzerden sowie im Erosionsfalle auch Pararendzinen. Auf reliefarmen Hochflächen wurde der Löss oft kurzstreckig umgelagert und frühzeitig entkalkt. Auf diesen Lösslehmen entstanden meist zur Staunässe neigende Parabraunerden.
Ein besonderes äolisches Gestein sind die Aschen des Laacher-See-Vulkanismus, die im Taunus, Vogelsberg und Willinger Upland zu sehr basenarmen Lockerbraunerden verwitterten.
Der größte Teil der Landesfläche wird von Bergländern eingenommen, die von einem Gemisch von zerfrorenem Untergrundgestein und eingewehtem Löss verhüllt werden. Die Bodenformen sind vorrangig von der Menge des Lösses und den Zerfallsprodukten des Gesteins abhängig. So zerfrieren Sandsteine, Grauwacken und Quarzite zu groben, basenarmen Substraten, in denen saure Braunerden und Podsole entstehen, während Ton, Tonsteine, Schiefer und Gneise einen feinkörnigen Mineralboden bilden. Als basenreiche Braunerden zeichnen sich die Böden über Basalt und Aschen aus, und über Kalkstein kommen Rendzinen vor.
Zusätzlich variiert die Staunässe das vorgestellte Gliederungsschema. Unabhängig von der mineralogischen Zusammensetzung des Bodens verursacht die gehemmte Versickerung eine längerfristige Überfeuchtung des Oberbodens und eine Basenverarmung. Pseudo- und Stagnogleye (vgl. Abb) sind an dicht gelagertes Gestein und geringen Oberflächenabfluss gebunden.
Von besonderem Reiz sind die eisen- und aluminiumreichen (ferrallitischen) Böden des Vorderen Vogelsberges, deren rötlicher Grundton auf Hämatitbildung beruht. Dieses Eisenoxid entsteht nur unter tropenähnlichem Klima, das in Mitteleuropa vor mehr als 2 Millionen Jahren zu Ende ging. Die Böden konnten in geschützter Relieflage der Erosion der Kaltzeiten widerstehen und bezeugen den markanten Klimawechsel vom Tertiär zum derzeitigen Quartär mit seinen eher braunen Goethit-haltigen Böden.