Nachdem der Anbau von Kurzumtriebsplantagen (KUP) als Strategie gegen steigende Emissionen von Treibhausgasen und als Substituent immer knapperer fossiler Ressourcen dient, aber Fragen zur Umweltverträglichkeit beim KUP-Anbau bleiben, wurde die Frage der Verträglichkeit auf den im Fuhrberger Feld nördlich von Hannover errichteten KUP sowohl durch die Ermittlung der Freisetzung und des Verbrauchs klimarelevanter Spurengase als auch durch die Berechnung der Kohlenstoffakkumulation des Bodens näher untersucht. Die Messung der klimarelevanten Spurengase CO2, CH4 und N2O erfolgte über einen vier Monatszeitraum einmal monatlich mittels geschlossener, statischer Hauben, mit der Gaschromatographie auf vier KUP verschiedenen Alters (15 Monate bis 16 Jahre) und mit unterschiedlicher Flächenbegründung (Pflügen, Tiefumbruch). Als Referenz wurde eine stark vergraste, ca. 20 Jahre alte Brache herangezogen.

Textprobe: Kapitel 2.5, Böden: Aus den fluviatilen Fein- und Mittelsanden, welche nach LILLICH et al. (1973) mit Wasserleitfähigkeitswerten (kf) von 1*10-3 bis 5*10-4 m*s-1 als stark durchlässig gelten, haben sich in Abhängigkeit vom Grundwasserstand unterschiedliche Bodentypen entwickelt: Der Bodentyp variiert von Gleyen und Gley-Podsolen über podsolige Braunerden bis hin zu Podsolen. Die durch die Trinkwasserförderung entstandene Grundwasserabsenkung führte bei Standorten mit Gley-Böden zur tiefen Verlagerung des Gr-Horizonts, wohingegen die redoximorphen Merkmale noch erhalten geblieben sind: fleckige Eisen-Marmorierung im reliktischen Go-Horizont und helle, bleiche Sande im reliktischen Gr-Horizont durch die frühere Nassbleichung. In den Bodenprofilen der Kurzumtriebsplantagen und der Brache ist dies noch sichtbar. Weiterhin trifft man im östlichen Teil des Fuhrberger Feldes (ca. 6 km südöstlich von Fuhrberg) auf weitflächige Nieder- und Hochmoorböden des Hastbruches und des Großen Moores. Auf Grund der früheren Plaggenwirtschaft und des Umbruches von Grünland sowie brachliegender Flächen seit 1960 sind im Untersuchungsgebiet kleinflächig auch Tiefumbruchböden (Treposole) und Plaggeneschböden vorzufinden (Abb. 59, S. 167 LANDESAMT FÜR BERGBAU, ENERGIE UND GEOLOGIE, 2011a). Zum Treposol zählen auch die Böden der beiden umgebrochenen Flächen Weide 2005 und Pappel 2009 (Abb. 56 und Abb. 57 ab S. 166). Jedoch fehlt der Plaggenesch als Bodentyp im Gebiet um Fuhrberg beinahe vollständig, weil ein erhöhter Esch-Horizont (E) fehlt (SPRINGOB et al., 2001). Eine Ursache für den geringmächtigen Esch-Horizont/ Oberboden auf den untersuchten Flächen kann das gängige Abschieben der Stubben samt Oberboden bei der Umwandlung von Wald- zu Ackerfläche zwischen 1975 und 1980 sein (ZANDER, 2011c), wodurch sich zwischen der Pappel 2009- und der Weide 2005-Fläche nun ein mächtiger Erdwall erstreckt (Abb. 52, S. 165). Die Böden im Raum Fuhrberg haben überwiegend einen niedrigen Tonanteil von 0,5-11,5 % und einen hohen, quarzreichen Sandanteil (bis 85 % Quarz: SiO2) von 69,1-98,7 % (BÖTTCHER et al., 1999). Durch Reste von Hochflutlehmablagerungen der Wietze ist bei der abnehmenden Entfernung zur Wietze ein leicht steigender Schluff- und Tonanteil zu verzeichnen, während der Sandanteil leicht abnimmt (BÖTTCHER et al., 1999). Der sehr hohe Sandanteil mit einem hohen Grobporenanteil im Boden führt zwar zu einer sehr guten Durchlüftung des Bodens, er hat dadurch aber auch anhand der niedrigen Tortuosität im Sand-Einzelkorngefüge eine hohe Wasserdurchlässigkeit, so dass er ein sehr niedriges Wasserhalte- und Wasserspeichervermögen hat. Zudem führt der hohe Sandanteil im Boden zu einer schnelleren Bodenerwärmung und zu einer mäßigen bis schlechten Nährstoffversorgung, wodurch der Boden nur ein geringes Ertragspotenzial hat (LANDESAMT für BERGBAU, ENERGIE und GEOLOGIE, 2011b). Die zusätzliche, sehr humusreiche Eschauflage weist jedoch mit einem höheren Mittelporenanteil ein sehr viel höheres Wasserspeicher-/ Wasser-halte- und Nährstoffbindungsvermögen auf und erhöht auch die Durchwurzelungstiefe (WOHLRAB und LANGNER, 1965). Dadurch erreichen die Böden der Versuchsflächen auch im Gesamtwasserhaushalt die Stufe ziemlich frisch (siehe Bodenaufnahmen ab S. 183). Der Oberboden im Untersuchungsgebiet enthält mit bis zu 11,4 % unerwartet oft sehr hohe Gehalte an organischem Kohlenstoff (STREBEL et al., 1988), wodurch der A-Horizont schwarz und der Esch-Horizont dunkelgrau gefärbt ist (Abb. 54/ Abb. 55, S. 166). Neben den hohen Corg-Gehalten kann man über die schwarze bis graue Bodenfarbe auch auf den bereits erwähnten, sehr niedrigen Ton- und Schluffanteil sowie auf das verwendete Plaggenmaterial (Calluna vulgaris) schließen, da ein braunfarbener A- und E-Horizont höhere Anteile an Ton, Schluff und Grasplaggen-Rückständen mit einem niedrigeren Corg-Anteil enthält (ECKELMANN, 1980, S. 23 f.). Bei intensiv bewirtschafteten Ackerflächen mit niedrigerem C-Gehalt sind beide Horizonte oft ein wenig heller (Abb. 59, S. 167 BÖTTCHER et al., 1999). Zudem weist der Oberboden aufgrund der früheren Plaggenwirtschaft extrem hohe Anteile an schwer zersetzbarer organischer Substanz (50-90 %) mit ungewöhnlich weiten C/N-Verhältnissen auf (SPRINGOB und KIRCHMANN, 2003). Nebenbei treten auch außergewöhnlich hohe Phosphorgehalte im Oberboden auf und nehmen dann aber bodenabwärts schlagartig ab (ECKELMANN, 1980, S. 35 ff.). Nähere Ausführungen zu diesen Themen erfolgen dann im Ergebnis- und Diskussionsteil. 2.6, Untersuchte Flächen: Zu den untersuchten Flächen gehörten eine mit Gräsern bewachsene Brache als Referenz-/ Kontrollfläche sowie vier verschiedene, unterschiedlich begründete und in verschiedenen Altersstadien befindliche Kurzumtriebsplantagen: die Pappel 1994-, Pappel 2009-, Weide 1994- und die Weide 2005-Fläche. Dabei geben die Jahreszahlen hinter den Flächenbezeichnungen das Jahr der Begründung und Bepflanzung an. Auf keiner der untersuchten Flächen war der Ap- und E-Horizont zusammengenommen mächtiger als 40 cm, wodurch keiner der Böden dem Bodentyp Plaggenesch zugeordnet wurde (ARBEITSKREIS STANDORTSKARTIE-RUNG, 2003, S. 182). Daher wurde der Boden der Brache, der Pappel 1994- und der Weide 1994-Fläche dem Subtyp Plaggenesch-Braunerde über Reliktgley zugewiesen. Der Bodentyp der beiden tief umgebrochenen Flächen Weide 2005 und Pappel 2009 wurde als Treposol mit Esch-Lage über Reliktgley ausgewiesen. In allen Profilen lagen im Unterboden ein reliktischer Bv-rGo-Horizont sowie der sich anschließende, bleichfarbene Cv-rGr-Horizont mit Resten von fossilen Erlenwurzeln vor. Im Bv-rGo-Horizont war anhand der früheren Grundwasserdynamik die typische Eisen-Marmorierung (Verrostung) und die Eisenausfällung entlang der Wurzelröhren noch gut erhalten. Die folgenden Flächenbeschreibungen basieren zum einen auf eigene Beobachtungen im Zeitraum Juni 2010-Dezember 2011 und zum anderen auf den Angaben von WITKOWSKI (2007) und von TECHTMANN (2010) sowie von LAMERSDORF et al. (2010b) und von ZANDER (2011c). Die Lage aller untersuchten Flächen und die Beprobungsorte für die in Tabelle Tab. 1 auf Seite 20 genannten Versuche können in Abb. 8 auf Seite 21 nachvollzogen werden. Genauere Ansichten der einzelnen Flächen können im Anhang I ab Seite 159 eingesehen werden. Die auf den untersuchten Flächen angelegten Bodenprofile sind im Anhang III ab Seite 166 vorzufinden. Alle zu den Bodenprofilen erhobenen Bodenaufnahmen wurden zur Schnellansicht auf die letzten Seiten der Arbeit im Anhang VII ab Seite 183 eingefügt. Die auf den Flächen durchgeführten Vegetationsaufnahmen liegen im Anhang IV ab Seite 168 vor. 2.6.1, Brache: Die Brache mit ca. 408 m² war bis 1980 teilweise bewaldet und wurde seit 1980 als Acker genutzt, wodurch im Profil noch ein Pflughorizont (Ap) schwach erkennbar ist. Dieser wurde aber auf Grund seiner schon sehr langen und ungestörten Entwicklung während des Brachliegens nach der Ackernutzung als Ah-Horizont eingestuft. Seit Beginn der 1990er Jahre wurde diese Fläche als Brache verpachtet und einmal jährlich geschlegelt, was vermutlich schon seit sehr vielen Jahren nicht mehr erfolgte. Im Bodenprofil der Brache war der Ah-Horizont schwarz gefärbt und der sich anschließende E-Horizont war dunkelbraun gefärbt. Der darunter liegende B- und C-Horizont wies im Boden aller Flächen überwiegend dieselben Merkmale auf, die bereits zuvor beschrieben wurden. Die Brache ist überwiegend mit mehreren Grasarten bewachsen gewesen (Calamagrostis epigejos, Festuca rubra sowie Festuca ovina und Deschampsia flexuosa, Tab. 26, S. 168), welche im 0-10 cm tiefen Oberboden mit Wurzeln und Rhizomen ein sehr dichtes Geflecht mit oberflächlichem Filz bildeten (Abb. 41, S. 160). Dieses Geflecht ist vermutlich mit ursächlich dafür, dass auf der Brache keine Strauch- und Baumarten keimen und aufwachsen können. Auf besonders extrem vergrasten und durch die Gräser verdeckten Stellen wuchsen die nach SWIFT et al. (1979) als äußerst schwer abbaubar geltenden Moosarten Rhytidiadelphus squarrosus und Pleurozium schreberi. Insgesamt wies diese Fläche anhand der aufgenommenen Pflanzenarten die größte Pflanzenvielfalt auf (Tab. 26, S. 168).

• Treibhausgas

• Gaschromatographie

• metabolischer Quotient

• Basalatmung

• mikrobielle Biomasse

• Kurzumtriebsplantage

• nachwachsende Rohstoffe

Reinhard Wolf, Diplom-Biologe, wurde 1983 in Haldensleben geboren. Nach dem Abitur (2002) und dem Wehrdienst (2003) studierte er von 2003-2012 an der Georg-August-Uni-versität Göttingen Biologie mit den Fächern Botanik, Bodenkunde und Mikrobiologie. Anschließend war er im Bereich der ökologischen Forschung und Planung tätig. Während des Studiums entwickelte Reinhard Wolf im Fach Bodenkunde ein besonderes Interesse für die bodenökologischen Auswirkungen von Kurzumtriebsplantagen, was er zum Anlass nahm, die während seines Studiums durchgeführten Untersuchungen in Kurzumtriebsplantagen im Fuhrberger Feld nördlich von Hannover mit den dabei erhaltenen, erstaunlichen Ergebnissen im vorliegenden Buch zu veranschaulichen.