Böden besitzen in Abhängigkeit von Ausgangssubstrat, Korngrößenzusammensetzung, Humusgehalt, Relief und Grundwasserflurabstand große Spannbreiten in ihren ökologischen Eigenschaften.
Wesentliche, die ökologischen Eigenschaften eines Bodens kennzeichnenden, Parameter sind nutzbare Feldkapazität, Durchlüftung, Kationenaustauschkapazität, pH-Wert, effektive Durchwurzelungstiefe und Sommerfeuchtezahl.
Die nutzbare Feldkapazität ist das Maß für die Menge des pflanzenverfügbaren Wassers im Boden. Es ist das langsam bewegliche Sickerwasser und Haftwasser in engen Grobporen und Mittelporen des Bodens. Bodenwasser in den Feinporen (Totwasser) unterliegt hohen Saugspannungen und ist von Pflanzen nicht aufnehmbar. Die Menge des im Boden speicherbaren Wassers wird vom Porenvolumen, von der Porengrößenverteilung, der Korngrößenzusammensetzung und vom Humusgehalt des Bodens bestimmt.
Die Durchlüftung des Bodens (Gasaustausch zwischen Atmosphäre und Boden durch Diffusion) ist entscheidend für das Wachstum der Pflanzenwurzeln und die Existenz und Tätigkeit der Bodenlebewesen. Die Intensität des Gasaustausches ist abhängig vom Porenvolumen, insbesondere dem Anteil an Grobporen, sowie deren Kontinuität, von der Korngrößenzusammensetzung, vom Gefüge und vom Wassergehalt des Bodens.
Unter der Kationenaustauschkapazität ist die Menge der im Boden an Tonmineralen und Huminstoffen austauschbar gebundenen Kationen (z.B. Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+, H+) zu verstehen. Die Kationenaustauschkapazität liefert eine Aussage über das Vermögen des Bodens, Nährstoffe zu binden und zu speichern. Dieses Bindungsvermögen – bzw. Nährstoffspeichervermögen – ist von der Art und der Menge der Tonminerale, vom Humusgehalt und vom pH-Wert abhängig. Das aktuelle Nährstoffangebot des Bodens kann daher deutlich geringer sein als das potentielle. Die potentielle (d.h. maximale) Kationenaustauschkapazität wird bei einem pH-Wert von 8,2 und die effektive Kationenaustauschkapazität für den aktuellen pH-Wert des Bodens ermittelt. Die effektive Kationenaustauschkapazität ist u.a. neben Luft- und Wasserverhältnissen, biologischer Aktivität, Redoxeigenschaften usw. ein entscheidender Faktor für die Beurteilung des tatsächlich verfügbaren Nährstoffangebotes des Bodens.
Vom pH-Wert werden direkt und indirekt verschiedene Vorgänge und Eigenschaften des Bodens bestimmt. Das sind unter anderem Verwitterungsvorgänge, Bodenbildungsprozesse (wie Podsolierung, Tonverlagerung), Aktivität und Artenspektrum der Bodenlebewesen, Huminstoffbildung, Gefügestabilität und Verschlämmungsneigung.
Die Sommerfeuchtezahl ist ein Ausdruck für das nutzbare Wasserangebot in kritischen Trockenperioden während der Hauptvegetationszeit im effektiven Wurzelraum und berücksichtigt nutzbare Feldkapazität, Klima, Relief und Grundwassereinfluss.
Unter effektiver Durchwurzelungstiefe ist die Bodentiefe zu verstehen, aus der Pflanzenwurzeln dem Boden Wasser entziehen können. In anthropogen veränderten Böden kann die Durchwurzelbarkeit durch undurchdringliche Schichten (z.B. Betonfundamente), Luftmangel oder Methanbildung in Deponieböden eingeschränkt sein.
Bodentypen
Im Berliner Raum verbreitete, durch ihre Nutzung wenig beeinflusste naturnahe Böden mit einer langen Entwicklungsgeschichte sind Parabraunerden, Fahlerden, Braunerden, Rostbraunerden, Podsol-Braunerden, Podsole, Gleye und moorige Böden, welche fast ausschließlich im weniger dicht besiedelten und unbesiedelten städtischen Außenbereich vorkommen.
Parabraunerden und Fahlerden sind die meist verbreiteten Böden der sandüberlagerten Geschiebemergelhochflächen des Barnims und des Teltows, wobei sie bis in 1 bis 2 m Tiefe entkalkt sind. Fahlerden kommen dabei vor allem in Gebieten mit Waldnutzung vor. Parabraunerden haben aufgrund ihres höheren Humus- und Tongehaltes im Oberboden ein deutlich höheres Nährstoffangebot als Fahlerden. Sie besitzen ein mittleres bis hohes Speichervermögen für Wasser und Nährstoffe und sind gut durchlüftet. Sind unter forstwirtschaftlicher Nutzung die pH-Werte im Oberboden zumeist niedrig (pH-Wert 3 bis 4, Bodenversauerung durch Huminsäuren und “sauren Regen”), so haben Ackerböden durch den Einsatz von Düngemitteln und Kalkung einen höheren pH-Wert. Auf Forstflächen ist das Nährstoffangebot im Flachwurzelraum (bis 0,3 m Tiefe) sehr gering bis mäßig und auf Ackerflächen gering bis erhöht, im Tiefwurzelraum (bis 1,5 m Tiefe) durch Zunahme des pH-Wertes mittel bis hoch (Grenzius 1987). Fahlerden weisen im Unterboden (Bt-Horizont) ein höheres Nährstoffangebot auf als im tonverarmten Oberboden. Wasserhaltevermögen und Durchlüftung sind ausreichend. Parabraunerden stellen damit besonders in Rudow, Mariendorf, Lichtenrade (Teltow-Hochfläche), Kladow (Nauener Platte) sowie Hohenschönhausen, Hellersdorf, Weißensee und Pankow (Barnim-Hochfläche) günstige Pflanzenstandorte für den Ackerbau dar.
Braunerden entwickeln sich auf sandigen Bereichen der Geschiebemergelhochflächen des Barnims und des Teltows, an den Unterhängen der Hochflächen, Moränenhügel und Endmoränen, insbesondere als kolluviale Bildung, auf z.T. schluffhaltigen Mittel- und Feinsanden des Berliner Urstromtales und des Panke-Tales sowie in Senken der Dünenlandschaften. In Abhängigkeit vom früheren und aktuellen Grundwasserstand treten v.a. im Urstromtal auch vergleyte und reliktisch vergleyte Braunerden und Gley-Braunerden auf.
Braunerden sind tief durchwurzelbar und gut durchlüftet. Sie weisen ein geringes, an Unterhängen der Endmoränen durch Wasserzufuhr und Einlagerung von Lehm z.T. ein mittleres Wasserspeichervermögen auf. Dabei handelt es sich für Flachwurzler um trockene, für Tiefwurzler um frische Standorte, wobei die vergleyten Braunerden und Gleybraunerden des Urstromtales vor der Grundwasserabsenkung feuchte Standorte darstellten. Braunerden haben meist ein mittleres Nährstoffspeichervermögen. Jedoch ist das tatsächliche Nährstoffangebot der Braunerden unter forstlicher Nutzung und unter Getreideanbauflächen bei niedrigen pH-Werten sehr gering bis mäßig, bei höherem Humusgehalt und pH-Wert (Gemüseanbauflächen, Gartennutzung) auch erhöht.
Rostbraunerden sind auf den Geschiebesanden der Nauener Platte (Gatow-Kladow), des Barnims und des Teltows verbreitet und stellen außerdem den dominierenden Boden der Endmoränen im Düppeler Forst, im Grunewald (Havelberge), im Köpenicker Forst (Müggelberge), der Gosenberge und des Seddinberges dar. Sie bilden sich ebenfalls auf grundwasserfernen Talsanden (z.B. Forst Jungfernheide) und sind gemeinsam mit den Podsol-Braunerden Leitböden der Dünen im Spandauer, Tegeler und Köpenicker Forst.
Sowohl Rost- als auch Podsol-Braunerden sind tief durchwurzelbar und gut durchlüftet. Sie besitzen eine geringe bis mittlere nutzbare Feldkapazität und ein mittleres Nährstoffspeichervermögen. Sie sind sehr trockene bis trockene und sehr nährstoffarme Standorte. Bei Einlagerung von Schluffen im Unterboden und unter Gartennutzung bzw. in der Nachbarschaft mit Mooren (vergleyte Podsol- bzw. Rostbraunerden und Rostbraunerde- bzw. Podsol-Braunerde-Gleye) ist ihr Wasser- und Nährstoffspeichervermögen erhöht.
Spezielle klimatische Verhältnisse (niedrige Temperaturen, erhöhte Niederschläge) sind Voraussetzung für die Bildung von Podsolen. Sie entwickeln sich au feinkörnigen, kalkfreien sandigen Substraten und kommen in den Berliner Forsten nur an wenigen Stellen vor, v.a. an Nordosthängen von Dünen im Tegeler Forst (vgl. Grenzius 1987) und in den Püttbergen im Köpenicker Forst (vgl. Smettan 1995) sowie in einem Bereich der Endmoränenbildung des Seddinberges.
Podsole sind in der Regel tief durchwurzelbare und gut durchlüftete, jedoch trotz des mittleren bis erhöhten Wasser- und Nährstoffspeichervermögens nährstoffarme und trockene Böden.
Gleye bilden sich auf Standorten mit hohem Grundwasserstand aus sandigen oder aus schluffigen Substraten. So treten Gleye in Senken der Talsandebenen im Spandauer Forst auf. Reliefbedingt sind sie häufig mit Nassgleyen, Anmoorgleyen und Mooren vergesellschaftet. Sie stellen gemeinschaftlich die Böden der Senken in Dünenbildungen im Spandauer Forst und im Forstrevier Schmöckwitz südlich des Seddinsees, der Schmelzwasserrinnen (wie die Kuhlake, das Breite Fenn, das Rudower Fließ, das Tegeler Fließ, die Wuhle, das Neuenhagener Mühlenfließ, die Krumme Laake) sowie der Toteissenken (Großer Rohrpfuhl und Teufelsbruch in Spandau sowie der Toteissenke Teufelssee in Köpenick) dar.
Die ökologischen Eigenschaften der Gleye sind je nach Ausgangssubstrat, Humusgehalt, Grundwasserstand und Nährstoffgehalt des Grundwassers sehr unterschiedlich. Im Berliner Stadtgebiet sind neben den Gleyen in Bereichen mit geringen Grundwasserflurabständen aufgrund von Grundwasserabsenkungen reliktische Gleye zu finden, die noch typische Gleymerkmale im Profilaufbau besitzen, sich in ihren ökologischen Eigenschaften aber von den Gleyen sehr stark unterscheiden.
Gleye sind in der Regel im Oberboden für Flachwurzler feuchte und im Unterboden für Tiefwurzler nasse Standorte. Demzufolge gestaltet sich das Luftangebot umgekehrt proportional zum Wassergehalt des Bodens. Die Folge ist ein luftarmer Unterboden und in Abhängigkeit vom Wasserstand ein gut bis schlecht durchlüfteter Oberboden (z.T. wechseltrocken bis nass) mit einer mittleren Durchwurzelbarkeit. Gleye besitzen in Abhängigkeit vom Humusgehalt ein erhöhtes bis hohes Nährstoffspeichervermögen sowie ein mäßiges bis hohes Nährstoffangebot. Das Nährstoffangebot ist erhöht, wenn über eutrophiertes Grundwasser und dessen kapillaren Aufstieg eine zusätzliche Nährstoffzufuhr erfolgt.
Reliktgleye sind trockene bis sehr trockene, bis in den Unterboden gut durchlüftete und demzufolge tiefgründig durchwurzelbare Standorte mit zumeist mittleren bis erhöhten Wasserkapazitäten. In Abhängigkeit vom Humusgehalt und pH-Wert ist ihr Nährstoffangebot gering bis mittel. Eine Nährstoffzufuhr durch das Grundwasser bleibt weitgehend aus.
Moore mit ihrem hohen Wasserstand sind sehr schlecht durchlüftet und nur flach durchwurzelbar. Sie haben ein sehr hohes Wasser- und ein mittleres bis erhöhtes Nährstoffspeichervermögen. Sie sind nicht entwässerte, naturnahe Standorte mit unterschiedlichen Nährstoffangeboten.
Moore unterliegen infolge von Grundwasserabsenkungen der Vererdung und Mineralisierung und haben dadurch veränderte Standorteigenschaften für Pflanzen. Vererdete moorige und anmoorige Böden, die z.B. im Urstromtal in Kleingartengebieten entlang des Teltow- und des Neuköllner Kanals sowie in Treptow entlang des Hochflächenrandes der Teltow-Hochfläche vorkommen, sind im Gegensatz zu intakten Mooren sehr tief durchwurzelbare, gut durchlüftete und feuchte Standorte.
Eine im Vergleich zu Böden mit einer hundert- bzw. tausendjährigen Entwicklung relativ junge Bodenbildung wird durch die Bodentypen Lockersyrosem, Regosol und Pararendzina charakterisiert. Sie entwickeln sich sowohl auf jungen Abtragungsflächen aus natürlich anstehenden Gesteinen als auch auf Flächen aus anthropogen geschütteten Materialien.
Der Bodenabtrag erfolgt dabei einerseits ohne Zutun des Menschen, z.B. durch Wind- oder Wassererosion an Hängen der Dünen, Kames- und Moränenhügel, andererseits infolge der Nutzung des Bodens durch die Menschen. Bodenaufträge können durch natürliche Um- und Verlagerungsprozesse und ebenso durch den Menschen in Form von Aufschüttungen entstehen. Dabei wird in Aufschüttungen von natürlichem Material (z.B. Bodenaushub, Kies) und in Aufschüttungen von technogenen Substraten (Trümmer- und Bauschutt, Schlacke usw.) unterschieden.
Lockersyroseme, Regosole und Pararendzinen aus anthropogen geschüttetem Material durchlaufen die gleiche Bodenentwicklung wie aus natürlichen Gesteinen. Ihr unterschiedliches Ausgangsmaterial wird durch die Bodenform, z.B. Regosol aus Geschiebesand bzw. Regosol aus Trümmerschutt, beschrieben (vgl. Grenzius 1987).
Die Böden des Berliner Stadtgebietes sind durch intensive anthropogene Eingriffe infolge Besiedlung, Abriss von Gebäuden, Kriegszerstörungen (2. Weltkrieg) sowie Baumaßnahmen gekennzeichnet. Einerseits gibt es großflächige Aufschüttungen von Trümmerschutt, Schlacken und Bauschutt, andererseits Abtragsflächen infolge von Baumaßnahmen (Straßen, Bahntrassen) sowie den Abbau von Kies, Sand und Ton in Tagebauen. Daher sind Lockersyroseme, Regosole und Pararendzinen im Berliner Stadtgebiet weit verbreitete Böden.
Lockersyroseme auf Abtragsflächen natürlich anstehender Gesteine kommen v.a. im äußeren Stadtgebiet vor. Sie entwickeln sich überall dort, wo Rostbraunerden und Braunerden der Geschiebe-, Talsand- und Flugsandflächen infolge der Nutzung, z.B. als Truppenübungsplätze oder im Tagebau, abgetragen wurden. Auf kleinflächigen, geringfügig beeinträchtigten Bodenarealen der Truppenübungsplätze sind noch naturnahe Böden erhalten.
Größere Truppenübungsplätze befinden sich in Heiligensee (Baumberge), im Grunewald und im Köpenicker Forst (Jagen 161). Tagebaue im Berliner Stadtgebiet sind die Kaulsdorfer Seen, der Kiessee Arkenberge in Pankow, der Tegeler Flughafensee sowie der Laszinssee in Spandau.
Die ökologischen Eigenschaften werden vom natürlichen Untergrund und dem Grundwasserstand geprägt. Zum Beispiel sind Lockersyroseme, die durch Erosion aus Rostbraunerden entstanden sind, gut durchlüftete, meist trockene und nährstoffarme Böden.
Lockersyroseme auf Aufschüttungsflächen aus aufgetragenen anthropogenen Gesteinen, wie Trümmerschutt, Bauschutt, Gleisschotter, Industrieschotter, sind auf Freiflächen des gesamten dicht besiedelten Stadtgebietes (Innenstadt, alle im Krieg stark zerstörten Bereiche – Bodengesellschaft 52 -, Industrie- und Gewerbestandorte) zu finden. Zudem treten sie auf Trümmer- und Bauschuttdeponien, wie Eichberge in Köpenick, Arkenberge in Pankow, Teufelsberg im Grunewald, Trümmerberg im Friedrichshain und Volkspark Prenzlauer Berg, und an den das gesamte Stadtgebiet durchziehenden Gleisanlagen auf. Seltener kommen Lockersyroseme auf aufgeschütteten bzw. umgelagerten natürlichen Gesteinen, so z.B. auf geschütteten Wällen von Truppenübungsplätzen einschließlich Schießplätzen, vor.
Die ökologischen Eigenschaften dieser Lockersyroseme werden durch das Aufschüttungsmaterial bestimmt. Lockersyroseme aus Sanden und technogenen Substraten bilden sehr trockene bis trockene, bei Teer- oder Betondecken im Untergrund wechselfeuchte Standorte. Die Durchlüftung und damit das Sauerstoffangebot sind gut, die Durchwurzelbarkeit ist dagegen bei hohem Steingehalt eingeschränkt, bei steinfreien sandigen Böden tief. Nährstoffangebot und -speichervermögen sind je nach Ausgangsgesteinen und Nutzungseinflüssen gering bis hoch.
Aus den infolge natürlicher (durch Wasser und Wind) und anthropogener Erosion (in Berlin häufig Folge der starken Trittbelastung von Hangbereichen) auf Kames-, Moränen- oder Dünensanden entstandenen Lockersyrosemen entwickeln sich, da der Prozess der Bodenbildung ständig fortschreitet, durch Humusanreicherung im Ah-Horizont Regosole (vgl. Grenzius 1987). Diese Regosole treten z.B. an den steileren Hangbereichen im Grunewald entlang der Havel, im Düppeler Forst und an den Hängen der Müggelberge auf. Bodenauf- und -abträge durch das Anlegen und Einebnen der Rieselfelder in den nördlichen Gebieten der Stadtbezirke Pankow, Weißensee und Hohenschönhausen bedingten ebenfalls die Entstehung von Regosolen aus natürlichem Material (Bodengesellschaften 2560 [60], 2580 [62], 2590 [63]).
Regosole aus sandigen kalkfreien Aufschüttungen entwickeln sich vor allem im gesamten dichter bebauten Stadtgebiet einschließlich kleinerer Grün- und Parkanlagen. Sie sind meist nährstoffarm. Humusanreicherung im Oberboden verbessert das Nährstoffangebot. Sie weisen oft ein geringes Wasserhaltevermögen, eine gute Durchlüftung und eine vom Steingehalt abhängige tiefe bis mittlere Durchwurzelbarkeit auf.
Pararendzinen entwickeln sich aus Lockersyrosemen kalkhaltiger Substrate. Pararendzinen natürlicher Herkunft entwickeln sich auf abgetragenen Bereichen offen gelassener Mergelgruben, auf umgelagertem Mergel (z.B. bei Tiefbaumaßnahmen) und an erodierten Hangbereichen von Gewässern und Rinnen der Geschiebemergelhochflächen.
Im Niederungsgebiet der Bäke am Landgut Eule und an Albrechts Teerofen bildeten sich Pararendzinen aus beim Bau des Teltowkanals ausgebaggerten und wieder abgelagerten Kalkmudden bzw. aus gestörten Flachwassersedimenten (vgl. Grenzius 1987).
Pararendzinen aus anthropogenem Aufschüttungsmaterial entstehen auf allen Flächen, die mit Trümmer- oder Bauschutt aufgefüllt wurden, so im gesamten dicht bebauten Stadtgebiet, auf allen im Krieg stark zerstörten Bereichen mit Trümmerschuttauffüllungen und auf Bahnanlagen. Pararendzinen sind ebenso entlang der vielen überschütteten Ufer und Niederungen von Havel, Spree und deren seenartigen Erweiterungen anzutreffen.
Pararendzinen aus Geschiebemergel weisen durch ihren höheren Tongehalt ein erhöhtes Nährstoffspeichervermögen sowie eine mittlere bis hohe nutzbare Feldkapazität auf, Pararendzinen aus Trümmerschutt sind dagegen nährstoffärmer und trocken. Die Durchlüftung ist gut, die Durchwurzelbarkeit bei den Pararendzinen aus Trümmerschutt aufgrund des Steingehaltes flach. Pararendzinen aus Kalkmudden stellen frische, nährstoffreiche sowie je nach Grundwasserstand gut bis schlecht durchlüftete Standorte dar.
Ausgewählte Bodengesellschaften
Im Folgenden werden einige charakteristische Bodengesellschaften beschrieben. Eine ausführliche Beschreibung der Bodengesellschaften erfolgte durch Grenzius (1987). Die abgebildeten Landschaftsschnitte stammen aus der Dissertation von Grenzius (1987).
Naturnahe Bodengesellschaften
BG 1010 [1] Parabraunerde – Sandkeilbraunerde
Grundmoränenhochfläche aus Geschiebemergel
Ausgangsgestein der in dieser Bodengesellschaft vereinten Bodentypen ist die aus Geschiebelehm bzw. -mergel bestehende Grundmoränenhochfläche, die durch Schrumpfung entstandene, mit Sand verfüllte Keile aufweist und durch Flugsande überlagert wurde. Eine Durchmischung des Flugsandes mit dem Geschiebemergel führte zur Ausbildung des Geschiebedecksandes. Auf den mit einer geringen Geschiebesanddecke überlagerten Geschiebelehm- bzw. -mergelflächen entwickelten sich Parabraunerden, auf den 1 bis 3 m tiefen Sandkeilen Sandkeilbraunerden.
Diese Bodengesellschaft ist vor allem auf den Geschiebemergelhochflächen des Teltows und des Barnims verbreitet.
