Untersuchungen zur Bedeutung der kleinräumigen Heterogenität für den Wasser- und Stoffhaushalt kohlehaltiger Kippböden

Markus Einecke¹, Birgit Wecker¹, Horst H. Gerke²,

Wolfgang Schaaf¹, Reinhard F. Hüttl¹

¹ Lehrstuhl Bodenschutz und Rekultivierung

² Institut für Bodenlandschaftsforschung, Zentrum für Agrarlandschafts- und Landnutzungsforschung (ZALF) e. V. Müncheberg

Das Ausmaß der kleinräumigen Heterogenität wurde am Standort Bärenbrücker Höhe durch die detaillierte Zerlegung eines Bodenmonolithen von 3,6 m³ erfasst. Effekte der Größe und der kleinräumigen Verteilung kohlehaltiger Substanz auf die Stoffverlagerung wurden in Perkolationsversuchen an Bodensäulen mit Gemischen aus Quarzsand und kohliger Substanz unterschiedlicher Größe untersucht. Die physikalische Heterogenität beruht hauptsächlich auf der Verteilung der kohligen Substanz und Schüttstrukturen. Die chemischen Parameter sind zusätzlich noch durch Verlagerung und Fällungs-/Lösungszonen verteilt.

Methodisch konnte ein Verfahren zur getrennten Bestimmung der Textur kohliger und mineralischer Substanzen weiterentwickelt werden. Zudem wurden spezielle "Pedotransferfunktionen" zur Ableitung bodenhydraulischer Eigenschaften aus Textur und Lagerungsdichte inklusive der dualen Porosität der Brocken entwickelt. Die Säulenversuche zeigten, dass bei gleichen Gehalten an Kohlenstoff allein eine unterschiedliche räumliche Verteilung der Brocken an kohliger Substanz die zeitliche Dynamik des Stofftransports veränderte und damit auch die initiale Bodenentwicklung beeinflussen kann.

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