Bodenökologische Risiken und Potentiale der Lignozellulose-Nutzung

Die forstliche Nutzung von Wäldern unterbricht natürliche Stoffkreisläufe, da Biomasse aus dem Wald entfernt wird. Es ist bekannt, dass Totholz Lebensraum und Nährstoffe bereitstellt und eine sehr wichtige Quelle für Lignozellulose in Waldböden darstellt. Die Rolle von holzbürtiger Lignozellulose für ökologische Bodeneigenschaften und die Stabilität der organischen Bodensubstanz wurde bisher jedoch nur wenig untersucht.

In unserem Projekt wurde der Einfluss von Lignozellulose und insbesondere von Lignin auf zentrale Bodeneigenschaften untersucht. Die Arbeitshypothese, dass Lignin den Mineralboden erreicht, Bodeneigenschaften verbessert und die Kohlenstoffspeicherung erhöht, wurde mithilfe der vergleichenden Analyse von Totholz beeinflussten Waldbodenproben und Referenzproben in mehr als 2 m Entfernung von liegendem Totholz überprüft. Für die Untersuchungen wurden 10 Buchenwaldstandorte auf silikatischem bzw. karbonatischem Ausgangsgestein ausgewählt.

Die Untersuchungen zeigten, dass in der Nähe von Totholz der Gehalt an partikulärer organischer Substanz in silikatischen Böden erhöht ist. Ebenso nimmt die Konzentration an ligninbürtigen Phenolen zu. Bei mächtiger Humusauflage erfolgt diese Zunahme in der Auflage, bei gering mächtiger Auflage ist dieser Einfluss im Mineralboden zu beobachten. Parallel zum Anstieg der Lignin Konzentration, stiegen der Nährstoffgehalt und die Porosität von Totholz beeinflussten Bodenproben an. Dieser Anstieg war auf silikatischen Standort viel deutlicher als auf Karbonatstandorten. Totholz trägt damit zur Bodenbildung bei, weshalb wir Totholz-nahe Bereiche als „pedogenic hotspots“ begreifen.

Unsere Ergebnisse bestätigen die wichtige Rolle von Lignozellulose für Waldböden. Neben direkten Effekten ist auch die Kombination mit anderen Totholzeffekten – wie z.B. dem Nährstoff Eintrag - zu berücksichtigen. Unsere Empfehlung für die Entfernung von Lignozellulose aus Wäldern und für das Management von verholzter Biomasse ist es, standortspezifische Konzepte zu entwickeln, die besonders das hohe Potenzial von Lignozellulose für die Verbesserung der Bodeneigenschaften und die Kohlenstoffsequestrierung auf sauren und Nährstoff armen Standorten berücksichtigen.