Die Schwarzerden Nordostdeutschlands –
ihre Stellung und Entwicklung im holozänen Landschaftswandel

Dissertation

zur Erlangung des akademischen Grades Dr. rer. nat.
im Fach Geographie

eingereicht an der
Mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät II
der Humboldt-Universität zu Berlin

von Dipl.-Geographin Ute Fischer-Zujkov , geb. Herrmann
geb. 20.02.1966 in Leipzig

Dekan:
Dekan der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät II
Prof. Dr. sc. nat. Bodo Krause

Gutachter:
1. Prof. Dr. Bernhard Nitz
2. Prof. Dr. Wilhelm-Günther Vahrson
3. Prof. Dr. R. Schmidt

eingereicht:18.07.2000

Datum der Promotion:05.12.2000

Zusammenfassung

Forschungsgegenstand der Arbeit „Die Schwarzerden Nordostdeutschlands – ihre Stellung und Entwicklung im holozänen Landschaftswandel“ ist die holozäne Landschaftsgenese der Region Uckermark. Schlüssel zur Rekonstruktion von paläoökologischen Verhältnissen ist die holozäne Bodenentwicklung in ihrer regional besonderen Ausprägung als inselartiges Schwarzerdeareal in einer Altsiedellandschaft des Jungmoränengebietes. Forschungsziel ist es, den Hauptzeitraum der Entstehung der Schwarzerden zu bestimmen und zu klären, unter welchen Umweltbedingungen sich diese Böden weiterentwickeln bzw. erhalten konnten und damit einen Beitrag sowohl zur Aufklärung der Schwarzerdeentwicklung als auch zur Rekonstruktion der holozänen Landschaftsentwicklung Nordostdeutschlands im Zusammenhang mit den Besonderheiten der natürlichen Gegebenheiten und der Nutzungsgeschichte zu leisten. Als Archive der Landschaftsgeschichte dienen Böden und Kolluvien sowie mit ihnen in Beziehung stehende organische Sedimente und archäologische Befunde. Leithorizont der Untersuchungen ist das Schwarze Kolluvium - das durch syn- und postsedimentäre Landschaftsprozesse beeinflußte ur- und frühgeschichtliche Umlagerungsprodukt des Humushorizontes der Schwarzerden.

Durch die Kombination unterschiedlicher Methodenansätze wird die Möglichkeit zur umfassenden Erfassung und Interpretation der Paläodaten aus den Archiven erreicht. Zur Klärung bodengenetischer Zusammenhänge und der Abfolge pedogenetischer Prozesse werden stratigraphische und bodenkundliche Untersuchungen von Bodencatenen und -sequenzen in 4 Beispielräumen der Uckermark unterschiedlicher Relief- und Substratgenese mit Hangkolluvien und archäologischen Funden sowie im Übergangsbereich von mineralischen zu organischen Böden durchgeführt. Es finden spezielle Untersuchungen zur Sicherung von Aussagen zur bodengenetischen Abfolge, wie dem Entstehungsmilieu, Alter und Dynamik der organischen Bodensubstanz mittels Humuskomplex- und -qualitätsanalyse und zur Carbonatdynamik mittels mikromorphologischer Methoden Anwendung. In den Kolluvien und organischen Sedimenten werden Pollen, Phytolithen und Mollusken analysiert, die Aufschluß über Vegetations- und Nutzungsverhältnisse sowie Landschaftswasserhaushalt geben und als Indikatoren für die Carbonatdynamik in der Landschaft genutzt werden. 14C-Datierungen von Humushorizonten und organischen Sedimenten sichern deren Altersstellung.

Ergebnis der Arbeit sind differenzierte Aussagen zu Zuständen der holozänen Landschaftsentwicklung der Region Uckermark im Hinblick auf anthropogenen Einfluß, hydrologische Verhältnisse, Morphodynamik und Bodengenese und deren Ursachen- und Wirkungszusammenhänge.

Voraussetzung für die Tschernosemgenese im Boreal und z.T. Atlantikum unter Laubmischwald sind die regionalen natürlichen Besonderheiten - der hohe Kalkgehalt des Substrates und die Lage innerhalb einer Trockeninsel unter subkontinentalen Klimaverhältnissen. Die Substratverhältnisse sind der dominierende natürliche Faktor der Raum-Zeit-Differenzierung der Bodenentwicklung. Neben den natürlichen Faktoren ist der Erhalt der Schwarzerden als Relikt wesentlich auf deren ackerbauliche Nutzung seit dem Frühneolithikum und der damit im Zusammenhang stehenden Bodenerosion zurückzuführen. Die stratigraphische Stellung der Bodenentwicklungsphasen wird geklärt.

Seit dem Neolithikum bis zum Beginn des Mittelalters ist die Uckermark durch ein Vegetationsmosaik charakterisiert, das durch Offenlandbereiche mit Vegetation feuchter und nasser Standorte innerhalb von Misch- und Laubmischwäldern gekennzeichnet ist. Vor dem Hintergrund der natürlichen Waldentwicklung in Mitteleuropa wird die Raum-Zeit-Struktur dieses Vegetationsmosaiks durch die ur- und frühgeschichtliche Siedlungsdynamik (Siedlungskammern) bestimmt.

Der Landschaftswasserhaushalt in hydrologisch voneinander relativ unabhängigen Kleinsteinzugsgebieten des Jungmoränengebietes wird mit Beginn des Neolithikums sowohl durch die Siedlungsdynamik als auch den globalen Klimawandel beeinflußt und ist durch einen Wechsel von Trocken- und Feuchtphasen gekennzeichnet.

Als Synthese wird ein Modell zur holozänen Schwarzerde-Bodenentwicklung in Abhängigkeit von der Carbonatdynamik im Boden entwickelt. Die Schwarzerdegenese und ihr Erhalt werden als Ergebnis eines Wechsels von Phasen der Tschernosemdegradation und –progradation begründet, die Folge unterschiedlicher Verhältnisse der pedogenetischen Prozesse Tschernosemierung und Lessivierung in Abhängigkeit von den durch natürliche und anthropogene Faktoren bedingten paläoökologischen Zuständen der holozänen Landschaftsgeschichte sind.

Durch die Ergebnisse zur spezifischen regionalen Entwicklung der Uckermark wird der Kenntnisstand zum Raum-Zeit-Landschaftswandel in Mitteleuropa der Zeitscheibe II „Postglaziales Wärmeoptimum mit beginnender Nutzung durch den Menschen“ und Zeitscheibe III „Einsetzen intensiver Nutzung durch den Menschen“ des DFG-Schwerpunktprogrammes „Wandel der Geobiosphäre der letzten 15.000 Jahre“ vervollständigt. Die Erkenntnisse zur holozänen Bodengenese in Nordostdeutschland ergänzen das Wissen zur holozänen Schwarzerdeentwicklung in Mittel- und Osteuropa.

Eigene Schlagworte: Schwarzerde, Boden, Kolluvium, Holozäne Landschaftsentwicklung

Summary

Phaeozems and their colluvia in the Uckermark were used as archives for the reconstruction of the holocene landscape history and particularly the pedogenesis. Soil catenas were examined and their palaeoecological information interpreted with the help of a special interdisciplinary combination of methods.

Results are differentiated conclusions to stages of the holocene landscape development of the region Uckermark regarding anthropogenic influence, hydrologic conditions, morphodynamics and pedogenesis as well as the relations between them.

The genesis of chernozems in the Boreal and partly the Atlantic period under leaves mixed woodland was caused by the special regional environmental conditions - the high content of carbonates in the substrate and the climate conditions with low yearly precipitation.

Since the neolithic period up to the beginning of the Middle Ages the Uckermark is characterized by a vegetation mosaic consisting of leaves mixed woodlands and open land areas. The vegetation mosaic is determined by pre- and earlyhistorical settlement dynamics.

With the beginning of the neolithic period the landscape water regime in mostly hydrologically independent small catchment areas in the young morain area is influenced by both, the settlement dynamics and the global climatic change. The water regime is characterized by an alternation of dry and humid phases.

The genesis of chernozems and its conservation in form of phaeozems is the result of the change of palaeoecological stages of the holocene landscape history. The different conditions of palaeoenvironment, caused by various kinds of interaction between the natural and anthropogenic factors, determined the differences of the relation between the pedogenetic processes, the genesis of chernozems and their lessivation.

Keywords: Chernozem, Phaeozem, Soil, Colluvium, Holocene landscape development

Inhaltsverzeichnis

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16.12.2004