Ergebnisse

Die Catena Biesenbrow

Abbildung 4: Catena Biesenbrow mit einem Teil des Einzugsgebietes

Abbildung 5: Das Untersuchungsgebiet Biesenbrow (Genehmigung des LVermA BB, GB-G 7/97)

Abbildung 6: Geländemodell des Südhanges des Einzugsgebietes Langes Luch und Lage der Catena Biesenbrow (Vahrson, Goldschmidt, 1996)

Als typische Ausbildung der „Pararendzina / Parabraunerde-Tschernosem / Kolluvisol Bodengesellschaft auf Beckenschluff“ wurde die Catena ”Biesenbrow” (Abbildung 7) in Form eines Baggerschurfes untersucht. In den stark hydromorph geprägten Abschnitten der Catena wurden die Aufnahmen durch Rammkernsondierungen ergänzt. Dieser Aufschluß wurde makroskopisch beschrieben und in 17 detaillierten Profilaufnahmen horizontweise beprobt (insgesamt 149 Beutelproben, 95 Stechzylinderproben für die Dichte und pF-Bestimmung, 12 Stechzylinder zur mikromorphologischen Untersuchung, 11 Beutelproben zur Humusanalyse, 32 Proben zur pollenanalytischen Untersuchung und 13 14C-Datierungen).

Es erfolgte eine archäologische Untersuchung des Schnittes durch das Brandenburgische Landsmuseum für Ur- und Frühgeschichte (Leitung R. Schulz). Im Schurf wurden 4 spätslawische Gruben angeschnitten, die sich im Erosionsbereich der Catena befanden (s. III. 1.4 „Bodenbildungen in archäologischen Befunden“). Außerdem konnte in der näheren Umgebung ein vermutlich bronzezeitlicher Siedlungsplatz anhand von Oberflächenfunden und Verfärbungen lokalisiert werden.

Das Oberflächenrelief der näheren Umgebung wurde in einem Raster von ca. 15m mit GPS vermessen und ein Geländemodell erstellt (Abbildung 6 ).

Makromorphologie

Entscheidend für die Ansprache der Böden in Ober- und Mittelhangposition als Parabraunerde-Tschernoseme (Abbildung 7) ist der schwarze autochthone Humushorizont (Axh, 10YR2-3/1) mit Humusgehalten von 2-4% unterhalb des deutlich helleren Pflughorizontes (Ap, 10YR3/2, Humusgehalt ca. 2-3%) (Abbildung 10). Er setzt sich am Unterhang als fAxh fort. Die Kolluvien sind durchweg humos. Deutlich zu unterscheiden ist im Unterhangbereich eine tiefschwarze Schicht (10YR2/1), die als ”Schwarzes Kolluvium” bezeichnet und als Umlagerungsprodukt des Humushorizontes der Schwarzerde gedeutet wird. Der Humusgehalt dieses Kolluviums steigt hangabwärts bis ca. 15% an. Im Senkenbereich (Bohrtrasse) nimmt es mit Humusgehalten bis zu 30% anmoorigen Charakter an, was auf eine zusätzliche Humusakkumulation nach der kolluvialen Ablagerung schließen läßt. Die darüberliegenden Kolluvien sind deutlich heller mit grau-braunen Färbungen (10YR 3/1 - 4/2) und Humusgehalten um 2-3%. Eine höherer Humusgehalt ist lediglich auf der Oberfläche des mittleren kolluvialen Körpers (fAh°M2°Ah) mit 4-8% als Ausdruck einer hydromorphen Humusakkumulation zu verzeichnen, die in Verbindung mit einem Grundwasseranstieg steht, der durch den moorrandparallelen saumartig ausgebildeten Go°M2°Ah markiert wird.

Auffallend sind die sehr hohen pH-Werte (7,0 - 8,1), deren Ursache im hohen Kalkgehalt des Ausgangssubstrates liegt (Abbildung 11 u. Abbildung 12). Dieses weist Kalkgehalte von 15% bis 50% auf; in Anreicherungshorizonten erreicht der Gehalt über 70%. Es können 4 verschiedene Horizonttypen mit Sekundärkalkbildungen unterschieden werden (Abbildung 7):

Der anhydromorphe Cc-Horizont, der direkt unter dem Bht liegt, dessen Untergrenze sich als scharfe Entkalkungsgrenze darstellt.
Unterhalb dieses Horizontes ist mit zunehmender Pseudovergleyung ein zweiter Carbonatanreicherungshorizont ausgebildet, dessen Grenzen jedoch eher diffus sind.
Beide Horizonttypen sind hauptsächlich aufgrund der vertikalen Kalkverlagerung entstanden.
Ein weiterer Kalkanreicherungshorizont befindet sich im Unterhangbereich direkt unter dem fAh im Grundwasserschwankungsbereich. Er weist die höchsten Carbonatgehalte auf (gemessen bis 74%) und läßt sich auf laterale Kalkverlagerung mit dem Hangzuzugswasser zurückführen.
Das Sekundärcarbonat dieser drei Horizonttypen tritt in Form von lößkindelähnlichen Konkretionen auf und kleidet Risse und Poren aus.
Es können außerdem bereits entkalkte und sekundär aufgekalkte Bodenhorizonte ausgeschieden werden (Bcht, z.T. auch Ach). In diesen Horizonten tritt das Sekundärcarbonat in Form von Pseudomycel auf.

In Abbildung 11 ist der entkalkte Bereich der Catena zu erkennen: die Humushorizonte der Schwarzerde und die B-Horizonte im Hangbereich sowie das untere und mittlere Kolluvium. Der rezente Pflughorizont und das oberste Kolluvium sind kalkhaltig, was auf die Erosion der kalkhaltigen Ausgangssubstrate und der Bodenhorizonte mit sekundärer Kalkanreicherung im Oberhang und Kuppenbereich zurückzuführen ist.

Abbildung 7: Bodenhorizonte und Kolluvien der Catena ”Biesenbrow” (Bohrprofil A.Brande)

Schichten

Kurzbeschreibung

Chronozonen / 14C-Alter

Kolluvien

G

Kolluvium, lehmig, kalkhaltig

SA₂

Oberes (neuzeitlich)

F

fAh

SA₁

Mittleres (mittelalterlich)

E

Schluff mit Mollusken, torfig-muddig

AT₂ – SB

Unteres

(eisenzeitlich)

D

ehemalige Geländeoberfläche (Brandhorizont): stark schluffiger Torf, hochzersetzt, stark kohlig, mit Mollusken

2360 + 30 BP *

Schwarzes Kolluvium

C

stark schluffiger Torf, kalkhaltig, z.T. mit Mollusken

AT ff.

Unterstes (neolithisch – bronzezeitlich)

B2

ehemalige Geländeoberfläche (Brandhorizont): Torf, sehr stark zersetzt, sehr kohlig, mit Mollusken

4920 + 30 BP *

B1

Torf, sehr stark zersetzt, mit Mollusken

PB

A3

Schluff, kalkhaltig

YD

A2

Schluff, kalkhaltig, schwach limnisch

AL₂

A1

Beckenschluff, kalkhaltig, z.T. steinig

Tabelle 8: Charakteristika der Schichten/Kolluvien der Catena ”Biesenbrow” * 14C-Altersbestimmung AMS-Datierung von Laubblattresten (Huminsäurefraktion), s. Abschnitt III.1.7.2

Abbildung 8: Probeentnahmestellen in der Catena Biesenbrow

Abbildung 9: Durchgeführte Analysen in der Catena Biesenbrow

Abbildung 10: Verteilung der Humusgehalte in der Catena Biesenbrow

Abbildung 11: Vlkgehalte in der Catena Biesenbrow

Abbildung 12: Verteilung der pH-Werte in der Catena Biesenbrow Tongehalte

Abbildung 13: Verteilung der Tongehalte in der Catena Biesenbrow

Besonderheiten einzelner Bodenprofile

Zur Verdeutlichung der Besonderheiten der Bodenbildung in unterschiedlichen Reliefpositionen werden 5 der untersuchten Bodenprofile beispielhaft dargestellt:

Profile E und G sind Beispiele für den Bodentyp Parabraunerde-Tschernosem in unterschiedlicher Ausbildung.
In den Profilen I und L sind die Tschernoseme durch Kolluvien überdeckt.
Durch Profil R wird ein Kolluvisol auf dem Schwarzen Kolluvium gekennzeichnet.

Abbildung 14: Profil E

Abbildung 15: Profil G

Abbildung 16: Profil I

Abbildung 17: Profil L

Abbildung 18: Profil R

Der Parabraunerde-Tschernosem in Profil E (Abbildung 14, Abbildung 19, Tabelle 9 - Tabelle 13) weist nur eine sehr geringe Lessivierung auf, wie die geringen Tongehaltsschwankungen (1-2%) in den A- und B-Horizonten zeigen. Es lassen sich lediglich morphologisch schwach ausgebildete Ton- bzw. Ton-Humusüberzüge und ein leichter grauer Schimmer in den unteren Humushorizonten erkennen.

Insgesamt stellt sich für alle betrachteten chemischen Elemente eine relativ homogene Vertikalverteilung dar. Einziges mobiles Element ist das Calcium, das als Carbonat in den Oberbodenhorizonten gelöst und verlagert wurde. Eine intensive Sekundärkalkbildung ist im Cc-Horizont im Zusammenhang mit der erhöhten Sorbtionskapazität aufgrund des erhöhten Tongehaltes zu beobachten. Im Bereich des entkalkten B-Horizontes sind als Folge von lateraler Zufuhr gelöster Carbonate mit dem Bodenwasser aus den Erosionsbereichen mit Pararendzinen, bzw. vertikal aus dem aus dem schwach kalkhaltigen Ap-Horizont, auf den Aggregatoberflächen, z.T. auch auf den Tonhäutchen, Sekundärcarbonate in Form von Pseudomycel ausgebildet. Die Lage dieses Profils in einer kleinen Delle am Oberhang begünstigt einen solchen Effekt. Diskutiert werden muß jedoch auch die Möglichkeit einer Zufuhr gelöster Carbonate über kapillaren Wasseranstieg unter trockenen (“ariden”) Bedingungen.

Auffallend sind die um das 10-fache gegenüber den anderen Humushorizonten erhöhten Mangangehalte im Axh-Horizont (0,702%). Möglicherweise ist das ein Ergebnis der Verlagerung von Mn²⁺-Ionen, die unter kurzzeitig absinkendem Redoxpotential zum Beginn der Vegetationsperiode nach intensiver Anfangsbodenatmung aufgrund mikrobieller Reduktion entstehen. Eine Änderung des Fe-Gehaltes in ähnlicher Weise ist nicht nachweisbar und kann auf das nur kurzzeitige und nicht ausreichende Absinken des Redoxpotentials zurückgeführt werden.

Der Gehalt an pedogenen Eisenoxiden ist in den B-Horizonten deutlich höher als im Oberboden und im Ausgangsmaterial. Der Aktivitätsgrad (Feo/Fed) ist mit 0,4 bis 0,5 in den A- Horizonten am höchsten, sinkt in den B-Horizonten allmählich ab und erreicht im C-Horizont ca. 0,1. Die Verbraunung des Ausgangsmaterials ist bereits durch die Färbung der B-Horizonte deutlich.

In Bezug auf die Stellung dieses Bodens in der Reihe der Bodenentwicklung handelt es sich um einen typischen Parabraunerde-Tschernosem.

Bei dem Parabraunerde-Tschernosem in Profil G (Abbildung 15, Abbildung 20, Tabelle 14 - Tabelle 18) ist die Lessivierung bereits weiter fortgeschritten als im Profil E. Die Differenz im Tongehalt des Ah- bzw. Axh-Horizontes und des Bt beträgt bis zu 7%.

Die pedogene Vertikaldifferenzierung der betrachteten chemischen Elemente ist mit Ausnahme von Calcium, Mangan und Phosphor relativ gering, in den verschiedenen ausgeschiedenen C-Horizonten ist sie primär durch unterschiedliche Sedimentschichten bedingt und wird auch durch die unterschiedlichen Bodenarten deutlich.

Die Carbonatverteilung im Boden ist analog zu Profil E: Im Oberboden treten geringe Carbonatgehalte aufgrund von mechanischer Verlagerung kalkhaltigen Materials aus dem Erosionsbereich auf. Der Unterboden ist primär entkalkt und weist eine sekundäre Aufkalkung in Form von Pseudomycel in einem schmalen Saum über der Entkalkungsgrenze auf.

Im Vergleich zum Profil E ist im Axh-Horizont ein Minimum an Mangan im darunter liegenden Ah+B-Verzahnungshorizont als Folge weiter fortgeschrittener Auswaschung der Mn²⁺-Ionen zu verzeichnen.

Der höchste Gehalt an pedogenen Eisenoxiden wird in den B-Horizonten erreicht. Das Verhältnis Feo/Fed ist ebenfalls in den A-Horizonten mit 0,34-0,46 am höchsten und sinkt in den B-Horizonten deutlich auf 0,23-0,24 ab.

Bei Profil I (Abbildung 16, Abbildung 21, Tabelle 19 - Tabelle 23) handelt es sich um einen Kolluvisol über einem Parabraunerde-Tschernosem. Die diffuse Untergrenze des Kolluviums ist nur anhand der besseren Bodenaggregierung des darunterliegenden fAxh zu bestimmen. Davon, daß es sich um Kolluvium handelt, zeugen die darin gefundenen Artefakte (Scherben, nicht datierbar). Das 14C-Alter des organischen Kohlenstoffes des begrabenen Humushorizontes ergab 5050 BP (s. III.1.7.1), was eine neolithische kolluviale Überdeckung dieses Parabraunerde-Tschernosems vermuten läßt. Deutlich wird die Abnahme des Gehaltes an organischem Kohlenstoff (0,3%) im Pflughorizont gegenüber dem Kolluvium (1,28%) und dem fAxh-Horizont (1,19%), was auf die Humusdegradierung schließen läßt.

Die Kalkverteilung ist den oben betrachteten gleich; hinzuweisen ist auf die Kalkfreiheit des unteren Kolluviums, das höchstwahrscheinlich aus einem bereits entkalkten Axh eines Tschernosems gebildet wurde.

Anhand der Korngrößenzusammensetzung läßt sich in diesem Profil keine Lessivierung nachweisen. Die Unterschiede in den C-Horizonten sind auf unterschiedliche Sedimentationsschichten zurückzuführen. Damit ist auch die leichte Pseudovergleyung zu erklären.

Ebenfalls minimal ist die Vertikaldifferenzierung der betrachteten chemischen Elemente. In den humosen Horizonten ist der Mangangehalt leicht erhöht.

Der Gehalt an pedogenen Eisenoxiden ist in A- und B-Horizonten gleichermaßen hoch, erreicht jedoch nicht die Werte, wie in den vorher betrachteten Profilen E und G. Das läßt die Schlußfolgerung zu, daß die kolluviale Überdeckung die Verbraunung behinderte.

Anhand dieses Profils läßt sich die verringerte Verbraunung und Lessivierung unter Kolluvium zeigen. Somit läßt sich auf Verbraunung und Lessivierung als pedogene Prozesse nach der kolluvialen (neolithischen) Überdeckung schließen.

Bei Profil L ( Abbildung 17, Abbildung 22, Tabelle 24 - Tabelle 28) handelt es sich um einen Kalk-Kolluvisol über einem Pseudogley-Tschernosem.

Anhand des Kalkgehaltes lassen sich zwei Schichten innerhalb des Kolluviums unterscheiden: das untere Kolluvium, daß “primär” kalkfrei ist (erodierter entkalkter Axh des Tschernosems) und das obere kalkhaltige Kolluvium, mit erodiertem Material der Pararendzinen. Das untere Kolluvium ist neolithisch, das 14C-Alter des fAxh beträgt 5900 BP (s. III.1.7.1). Die Entkalkung des oberen Kolluviums hat eingesetzt; das Carbonat fällt in Form von Pseudomycel im unteren Kolluvium aus. Der darunterliegende fAxh ist wiederum kalkfrei und fungiert in diesem Fall als Stauschicht.

Die Tongehaltsdifferenzen im Kolluvium können Folge einer Lessivierung im Kolluvisol sein, Tonhäutchen waren jedoch nicht nachweisbar. Es kann sich ebenso um “primäre” Unterschiede im Kolluvium handeln.

Die synchronen Schwankungen im Gesamtgehalt aller betrachteten chemischen Elemente außer Calcium weisen auf deren nicht pedogene Differenzierung hin. Es handelt sich lediglich um eine relative Abnahme im Horizont mit intensiver sekundärer Kalkbildung aufgrund lateraler Zufuhr.

Der Gehalt an pedogenen Eisenoxiden insbesondere in den B-Horizonten ist ähnlich dem Profil I, das Verhältnis Feo/Fed jedoch aufgrund der veränderten Redoxverhältnisse (Pseudovergleyung und Vergleyung) größer.

Die geringe Verbraunung im Unterboden könnte sowohl vor der ersten kolluvialen Überdeckung als auch danach (Mächtigkeit ca. 50cm) vor sich gegangen sein. Sowohl die Vergleyung als auch die intensive Sekundärkalkbildung in den B- bzw. C-Horizonten sind postkolluviale Veränderungen im begrabenen Boden.

Der Boden von Profil R (Abbildung 18, Abbildung 23, Tabelle 29 - Tabelle 32) läßt sich als Kalk-Kolluvisol über einem Gley-Tschernosem, dem hydromorphen Boden in der “Norm-Tschernosem-Catena” ausscheiden.

Sowohl anhand der Korngrößenzusammensetzung (höhere Tongehalte) als auch der Färbung und des Humusgehaltes läßt sich das Kolluvium in ein unteres, das Schwarze Kolluvium, und ein oberes Kolluvium gliedern. Eine weitere Gliederung ist innerhalb dieses Profiles nicht möglich, erst die Korrelation mit den im Senkentiefsten erbohrten Schichten gibt Aufschluß darüber, daß es sich um die neolithischen, bronzezeitlichen und eisenzeitlichen Kolluvien handelt (Abbildung 7 u. Tabelle 8).

Der hohe Humusgehalt des unteren Kolluviums macht dessen synsedimentäre Akkumulation unter hydromorphen Bedingungen deutlich. Der enorme Anstieg des Humusgehaltes im vormittelalterlichen Oberflächenhorizont läßt auf postsedimentäre Humusakkumulation (Torf?) unter Bedingungen mit hohen Grundwasserständen schließen. Diese Sedimente sind jedoch zu einem Großteil mineralisiert, wovon der “Aggregierungshorizont” zeugt. Die Untersuchungen am Bohrkern haben gezeigt, daß während der neolithischen bis eisenzeitlichen Besiedlungsphasen mehrfach extreme Schwankungen der Grundwasserstände stattfanden.

Das obere Kolluvium in diesem Bereich ist als mittelalterlich-neuzeitlich einzustufen (Abbildung 7 u. Tabelle 8) und in diesem Profil nicht weiter differenzierbar, jedoch deutlich heller aufgrund des geringeren Humusgehaltes. Außerdem ist es kalkhaltig.

Die höchsten Grundwasserstände sind als Go-Horizont mit deutlichen Eisenoxidausfällungen im oberen Kolluvium repräsentiert.

Profil E der Catena ”Biesenbrow”: Parabraunerde-Tschernosem, Oberhang (leichte Delle)

Tiefe (cm)

Horizont

Kurzbeschreibung

0-30

Ap

10YR3/2, kru-bro, gri2 f1-2, Lu, scharfe Untergrenze;

-40

Ah

10YR3/2, subpol, gri2 f3, Lu, diffuse Untergrenze;

-60

Axh(l)

10YR3/2, z.T. leicht grau im trockenen Zustand, pol-pri, gri2 f5 + gri4 f2, Lu, bioturbat eingemischtes B-Material, deutliche Untergrenze;

-80

Ah(l)+B

10YR 5/2 (50%), 10YR10YR 6/6 (50%), z.T. leicht grau im trockenen Zustand, pri, ReR +WR 4-5, gri4 f2, Ut4, vereinzelt dunkle Ton-Humushäutchen, diffuse Untergrenze;

-100

Bht

10YR 6/6, pri, ReR +WR 4-5, gri4 f2, Ut4, graue Ton-Humushäutchen, deutliche Untergrenze,

-105

Bcht

10YR 6/4, pri, gri2 f3, Ut4, dunkle Ton-Humushäutchen, Matrix kalkfrei, intensive Pseudomycelbildung, deutliche Untergrenze;

-110

Bcht+Cc

10YR 4/6, pol-pri, gri2 f2, Ut4, dunkle Ton-Humushäutchen, Matrix z.T. kalkfrei, wenig Pseudomycel, deutliche Untergrenze;

-115

Cc2

10YR 4/4, koh, Tu3, leicht pseudovergleyt, deutliche Untergrenze;

-140+

Sg

2,5YR6/1 (20%), 10YR5/6 (80%), koh, gri2f2-3, Ut4, pseudovergleyt

Tabelle 9: Beschreibung des Profils E

lfd. Nr.

Horizont

Tiefe

Cm

pH

CaCO ₃

%

Corg

%

N

%

C/N

Feo

%

Fed

%

Feo/Fed

1

Ap

0-30

7,7

1,87

2,04

0,17

11,74

0,17

0,38

0,45

2

Ah

-40

7,7

0,00

1,35

0,12

11,42

0,21

0,42

0,50

3

Axh(l)

-60

7,7

0,00

1,44

0,12

12,50

0,19

0,46

0,41

4

Ah(l)+B

-80

7,8

0,00

0,60

0,06

10,31

0,23

0,45

0,50

5

Bht

-100

8,0

1,66

0,49

0,04

13,11

0,18

0,55

0,32

6

Bcht

-105

8,0

5,32

0,59

0,03

19,06

0,14

0,76

0,18

7

Bcht+Cc

-110

8,0

7,49

0,77

0,03

28,67

0,13

0,72

0,18

8

Cc2

-115

8,0

42,53

0,44

0,03

12,94

0,06

0,59

0,10

9

Sg

-140+

8,0

28,25

-

0,01

-

0,09

0,42

0,20

Tabelle 10: Bodenchemische Eigenschaften von Profil E

lfd.

Horizont

P

K

Ca

Mg

Na

Fe

Al

Mn

Zn

Co

Cu

Nr.

%

1

Ap

0,141

2,645

1,614

0,652

0,984

4,758

5,232

0,083

0,081

0,017

0,015

2

Ah

0,096

2,661

0,957

0,595

0,962

4,972

5,551

0,080

0,080

0,018

0,014

3

Axh(l)

0,078

2,637

0,864

0,558

0,964

4,601

5,448

0,702

0,062

0,017

0,011

4

Ah(l)+B

0,055

2,737

0,701

0,616

0,982

4,882

5,780

0,050

0,058

0,018

0,006

5

Bht

0,052

2,708

1,158

0,640

1,008

5,385

5,660

0,049

0,228

0,019

0,008

6

Bcht

0,054

2,793

1,754

0,722

1,069

6,187

5,768

0,063

0,064

0,020

0,010

7

Bcht+Cc

0,070

2,782

2,735

0,732

1,076

5,860

5,673

0,066

0,063

0,020

0,009

8

Cc2

0,062

2,786

7,650

1,000

0,773

6,061

5,985

0,091

0,068

0,021

0,009

9

Sg

0,062

2,453

5,652

0,934

0,963

4,185

4,545

0,052

0,052

0,014

0,008

Tabelle 11: Gesamtgehalt ausgewählter chemischer Elemente (HF-Aufschluß) - Profil E

lfd. Nr.

Horizont

Trockenrohdichte

g/cm ³

Bodenart

T

fU

mU

gU

%

ffS

gfS

mS

gS

1

Ap

1,51

Lu

22

12

27

17

5

8

7

2

2

Ah

1,56

Lu

24

13

34

15

4

5

4

1

3

Axh(l)

1,44

Lu

22

12

32

21

5

4

3

1

4

Ah(l)+B

1,53

Ut4

22

11

35

20

4

4

3

1

5

Bht

1,59

Ut4

21

12

31

25

2

4

4

1

6

Bcht

1,64

Ut4

23

13

34

24

2

2

1

1

7

Bcht+Cc

1,60

Ut4

22

13

40

23

1

1

0

0

8

Cc2

-

Tu3

40

17

29

14

0

0

0

0

9

Sg

-

Ut4

18

12

30

26

3

5

5

1

Tabelle 12: Bodenphysikalische Eigenschaften von Profil E (Trockenrohdichte, Korngrößenverteilung)

lfd. Nr.

Horizont

Saugspannung (pF)

nFK

1

1,4

1,8

1,9

2

2,3

2,5

2,6

3

4,2

1

Ap

Wassergehalt
(Vol-%)

23,51

21,73

21,16

20,95

20,74

20,20

19,95

19,78

4,85

1,81

18,39

2

Ah

21,93

20,65

19,88

19,59

19,29

18,79

18,57

18,40

4,97

2,80

15,98

3

Axh(l)

23,34

22,15

21,14

20,81

20,39

19,54

19,20

18,89

3,56

1,86

17,69

4

Ah(l)+B

22,09

21,15

20,48

20,19

19,87

19,21

18,92

18,62

5,87

1,91

17,30

5

Bht

21,69

20,89

20,44

20,23

19,98

19,39

19,14

18,88

7,52

2,20

17,19

6

Bcht

20,72

20,16

19,97

19,82

19,63

19,21

18,98

18,79

6,37

1,81

17,40

7

Bcht+Cc

24,36

23,65

23,50

23,35

23,24

22,97

22,85

22,74

5,51

2,64

20,33

Tabelle 13: Bodenphysikalische Eigenschaften von Profil E (Saugspannung, nutzbare Feldkapazität)

Abbildung 19 : Grafiken der chemischen und –physikalischen Eigenschaften von Profil E

Profil G der Catena ”Biesenbrow”: Parabraunerde-Tschernosem, Mittelhang

Tiefe (cm)

Horizont

Kurzbeschreibung

0-40

Ap

10YR3/2, bro-kru, Lu, kalkfrei, deutlich-scharfe Untergrenze;

-60

Axh

10YR3/1, pol, gri2 f3-4, Ls2, kalkfrei, einzelne Steine, deutlich-diffuse Untergrenze;

-75

Ah+B

10YR3/2+10YR 6/6, pri, ReR4-5, gri2 f4, Lu, kalkfrei, einzelne Steine, diffuse Untergrenze;

-90

Bt1

10YR 6/6, pri, ReR4-5, gri2 f3, Lu, kalkfrei, braune Tonhäutchen, deutlich-scharfe Untergrenze;

-95

II

Bt2

10YR 5/4, pol, ReR 3-4, gri2 f3, Tu4, Matrix kalkfrei, vereinzelt Pseudomycel, deutlich-scharfe Untergrenze,

-105

II

Cc1

10YR 5/6, koh, ReR 2, gri2 f3, Ut3, Matrix kalkhaltig, Pseudomycelbildung, diffuse Untergrenze;

-115

II

Cc2

10YR 7/3 + 10YR5/6, koh, ReR 2, gri2 f3, Ut4, Matrix kalkhaltig, Kalkkonkretionen, leicht pseudovergleyt, diffuse Untergrenze;

-120

III

C3

10YR 5/6, koh, Tu4, kalkhaltig, deutliche Untergrenze;

-125

IV

C4

10YR 6/3-4, koh, Lu, kalkhaltig, deutliche Untergrenze;

-130

V

Cc5

10YR 6/3-4, koh, Ls2, kalkhaltig, Kalkkonkretionen, leicht pseudovergleyt, kiesig, deutliche Untergrenze;

-135+

VI

C6

10YR 6/3-4, koh, Lu, kalkhaltig, leicht pseudovergleyt

Tabelle 14: Beschreibung des Profils G

lfd. Nr.

Horizont

Tiefe

cm

pH

CaCO ₃

%

Corg

%

N

%

C/N

Feo

%

Fed

%

Feo/Fed

1

Ap

0-40

7,7

3,30

1,62

0,15

10,77

0,18

0,51

0,34

2

Axh

-60

7,7

0,00

1,29

0,10

12,51

0,20

0,42

0,46

3

Ah+B

-75

7,8

0,00

0,49

0,05

10,93

0,19

0,54

0,35

4

Bt1

-90

7,9

0,00

0,41

0,04

10,28

0,18

0,75

0,23

5

II

Bt2

-95

8,0

7,27

0,26

0,04

7,22

0,15

0,60

0,24

6

II

Cc1

-105

8,1

24,40

-

0,02

-

0,10

0,33

0,29

7

II

Cc2

-115

8,0

35,93

-

0,02

-

0,09

0,42

0,21

8

III

C3

-120

8,0

36,79

-

0,02

-

0,06

0,38

0,16

9

IV

C4

-125

8,0

43,02

-

0,02

-

0,04

0,32

0,13

10

V

Cc5

-130

8,0

28,67

-

0,02

-

0,05

0,32

0,16

11

VI

C6

-135+

8,0

38,07

-

0,02

-

0,04

0,33

0,12

Tabelle 15: Bodenchemische Eigenschaften von Profil G

lfd.

Horizont

P

K

Ca

Mg

Na

Fe

Al

Mn

Zn

Co

Cu

Nr.

%

1

Ap

0,120

2,769

1,723

0,679

0,959

5,301

5,602

0,084

0,075

0,017

0,014

2

Axh

0,072

2,613

0,815

0,539

0,961

4,787

5,446

0,008

0,056

0,016

0,009

3

Ah+B

0,515

2,569

0,650

0,579

0,943

5,310

5,474

0,055

0,052

0,016

0,007

4

Bt1

0,044

2,670

0,764

0,668

0,986

5,930

5,823

0,061

0,059

0,018

0,010

5

II

Bt2

0,060

2,728

2,538

0,793

0,975

5,961

5,979

0,063

0,066

0,018

0,011

6

II

Cc1

0,074

2,497

7,017

0,935

0,983

4,393

4,781

0,056

0,053

0,014

0,008

7

II

Cc2

0,066

2,376

5,899

0,980

0,870

4,330

4,622

0,052

0,051

0,014

0,007

8

III

C3

0,074

2,750

8,397

1,228

0,928

5,390

5,657

0,061

0,067

0,017

0,010

9

IV

C4

0,055

2,047

7,858

0,866

0,561

3,859

4,197

0,042

0,048

0,012

0,006

10

V

Cc5

0,057

2,313

7,103

0,940

0,742

4,045

4,553

0,044

0,052

0,013

0,007

11

VI

C6

0,049

2,033

7,544

0,893

0,570

3,862

4,275

0,042

0,050

0,012

0,007

Tabelle 16: Gesamtgehalt ausgewählter chemischer Elemente (HF-Aufschluß) - Profil G

lfd.

Nr.

Horizont

Trockenrohdichte

g/cm ³

Bodenart

T

fU

mU

gU

%

ffS

gfS

mS

gS

1

Ap

1,66

Lu

21

13

28

20

4

7

6

1

2

Axh

1,57

Ls2

19

14

25

27

5

5

4

1

3

Ah+B

1,58

Lu

20

10

26

27

3

4

3

7

4

Bt1

1,54

Lu

24

13

29

21

3

4

4

2

5

II

Bt2

1,47

Tu4

26

16

36

16

2

2

2

0

6

II

Cc1

1,62

Ut3

17

14

36

29

1

2

1

0

7

II

Cc2

1,72

Ut4

18

15

37

28

1

1

0

0

8

III

C3

-

Tu4

27

21

35

14

2

1

0

0

9

IV

C4

-

Lu

28

26

18

10

6

7

4

1

10

V

Cc5

-

Ls2

22

16

14

13

8

13

11

3

11

VI

C6

-

Lu

30

29

17

10

7

4

2

1

Tabelle 17: Bodenphysikalische Eigenschaften von Profil G (Trockenrohdichte, Korngrößenverteilung)

Abbildung 20: Grafiken der chemischen und -physikalischen Eigenschaften von Profil G

Profil I der Catena ”Biesenbrow”: Kolluvisol über Parabraunerde-Tschernosem, Mittelhang

Tiefe (cm)

Horizont

Kurzbeschreibung

0-40

Ap

10YR 3/2, kru-bro, kalkhaltig, Artefakt (Scherbe), deutlich-scharfe Untergrenze;

-60

Ah

10YR 3/1, subpol, gri2 f4, kalkfrei, Artefakt (Scherbe), diffuse Untergrenze;

-70

II

fAxh

10YR 3/1, pol, gri4 f1-2 + gri2 f3-4, kalkfrei, diffuse Untergrenze;

-80

II

Ah+B

10YR 3/1 + 10YR 6/6, pri, ReR4, gri2 f5, kalkfrei, deutlich-diffuse Untergrenze;

-90

II

Bht

10YR 6/6, pri, ReR4, gri2 f4-5, nahezu kalkfrei, einige dunkelbraune Tonhäutchen, deutliche Untergrenze,

-95

III

Bht+C

10YR 4/4, pri, ReR 3, gri2 f4, dunkle Ton-Humushäutchen, Matrix z.T.kalkhaltig, deutliche Untergrenze;

-100

IV

Cc

10YR 6/6, koh, ReR 1, gri2 f4-5, Matrix kalkhaltig, Pseudomycel, scharfe Untergrenze;

-110

IV

C

10YR 6/6, koh, ReR 1, gri2 f4, kalkhaltig, leicht pseudovergleyt, deutliche Untergrenze;

-115

V

Sg-Cc

10YR 6/4, koh, gri2 f-1, kalkhaltig, Kalkkonkretionen 5 (”Lößkindel”), scharfe Untergrenze;

-135+

VI

Sg

10YR 6/6, plattig, gri2 f0-1, kalkhaltig, intensiv pseudovergleyt (marmoriert)

Tabelle 19: Beschreibung des Profils I

lfd. Nr.

Horizont

Tiefe cm

pH

CaCO ₃

%

Corg

%

N

%

C/N

Feo

%

Fed

%

Feo/Fed

1

Ap

0-40

7,7

4,62

0,30

0,05

5,52

0,16

0,47

0,34

2

Ah

-60

7,6

0,00

1,28

0,11

11,61

0,19

0,51

0,37

3

II

fAxh

-70

7,7

0,00

1,19

0,10

12,27

0,22

0,49

0,44

4

II

Ah+B

-80

7,6

0,00

0,57

0,05

11,18

0,19

0,51

0,38

5

II

Bht

-90

7,8

1,54

0,38

0,04

10,30

0,14

0,46

0,29

6

III

Bht+C

-95

7,8

8,73

0,30

0,04

7,55

0,08

0,51

0,15

7

IV

Cc

-100

7,9

44,05

-

0,03

-

0,01

0,37

0,01

8

IV

C

-110

7,9

38,50

-

0,01

-

0,04

0,37

0,11

9

V

Sg-Cc

-115

7,8

60,71

-

0,03

-

0,02

0,37

0,04

10

VI

Sg

-135+

7,9

22,69

-

0,01

-

0,03

0,37

0,07

Tabelle 20: Bodenchemische Eigenschaften von Profil I

lfd.

Horizont

P

K

Ca

Mg

Na

Fe

Al

Mn

Zn

Co

Cu

Nr.

%

1

Ap

0,176

2,391

1,861

0,651

0,880

4,619

4,832

0,079

0,078

0,015

0,016

2

Ah

0,099

2,717

0,950

0,591

1,324

5,049

5,657

0,081

0,067

0,013

0,016

3

II

fAxh

0,070

2,583

0,799

0,553

1,016

4,700

5,398

0,063

0,056

0,015

0,012

4

II

Ah+B

0,058

2,683

0,752

0,660

0,923

5,264

5,835

0,051

0,061

0,017

0,012

5

II

Bht

0,056

2,522

1,073

0,622

0,911

4,962

5,366

0,053

0,056

0,015

0,012

6

III

Bht+C

0,720

2,559

2,709

0,740

0,867

5,259

5,590

0,057

0,063

0,016

0,013

7

IV

Cc

0,075

2,323

9,640

0,845

0,794

4,260

4,644

0,052

0,055

0,014

0,010

8

IV

C

0,078

2,592

7,323

1,000

1,060

4,076

4,656

0,058

0,052

0,013

0,010

9

V

Sg-Cc

0,073

2,690

14,360

1,200

0,672

5,380

5,701

0,051

0,067

0,017

0,011

10

VI

Sg

0,077

2,890

8,314

1,238

1,199

4,588

5,175

0,065

0,062

0,015

0,012

Tabelle 21: Gesamtgehalt ausgewählter chemischer Elemente (HF-Aufschluß) - Profil I

lfd. Nr.

Horizont

Trockenrohdichte

g/cm ³

Bodenart

T

fU

mU

gU

%

ffS

gfS

mS

gS

1

Ap

1,5

Lu

21

13

29

19

4

7

6

1

2

Ah

1,4

Lu

21

12

29

21

5

6

4

2

3

II

fAxh

1,5

Lu

22

10

26

27

5

5

4

1

4

II

Ah+B

1,6

Lu

24

11

27

24

4

5

4

1

5

II

Bht

1,6

Lu

23

8

23

28

4

6

5

3

6

III

Bht+C

1,6

Lu

25

12

25

23

4

6

4

1

7

IV

Cc

1,6

Lu

25

13

28

22

3

5

3

1

8

IV

C

1,6

Ut3

15

10

36

33

2

2

2

0

9

V

Sg-Cc

1,5

Tu3

43

18

22

14

2

1

0

0

10

VI

Sg

1,6

Ut3

15

12

42

30

1

0

0

0

Tabelle 22: Bodenphysikalische Eigenschaften von Profil I (Trockenrohdichte, Korngrößenverteilung)

Lfd. Nr.

Horizont

Saugspannung (pF)

nFK

1

1,4

1,8

1,9

2

2,3

2,5

2,6

3

4,2

1

Ap

Wassergehalt
(Vol-%)

28,29

25,43

24,76

24,42

24,17

23,95

23,30

23,13

3,79

3,79

20,16

2

Ah

27,24

25,71

25,00

24,62

24,36

23,67

23,41

23,28

4,68

2,43

21,25

3

II

fAxh

23,61

23,26

23,14

22,86

22,66

22,09

21,89

21,68

6,16

2,54

19,56

4

II

Ah+B

52,71

51,41

50,70

50,16

49,64

47,79

47,00

46,29

9,92

6,53

41,26

5

II

Bht

37,38

36,56

36,32

36,01

35,68

33,94

33,20

32,54

5,17

5,00

28,94

6

III

Bht+C

30,42

29,37

29,24

29,08

29,00

28,62

28,29

27,90

6,02

5,77

22,85

7

IV

Cc

38,58

36,68

36,21

35,91

35,70

35,05

34,78

34,52

9,35

3,74

31,30

8

IV

C

45,23

43,42

42,71

42,35

42,08

41,20

40,87

40,58

8,94

1,73

39,47

9

V

Sg-Cc

27,58

25,80

25,29

24,99

24,77

24,11

23,89

23,71

9,94

6,25

17,86

10

VI

Sg

25,81

23,11

22,70

22,44

22,28

21,77

21,60

21,42

6,45

2,88

18,89

Tabelle 23: Bodenphysikalische Eigenschaften von Profil I (Saugspannung, nutzbare Feldkapazität)

Abbildung 21: Grafiken der chemischen und -physikalischen Eigenschaften von Profil I

Profil L der Catena ”Biesenbrow”: Kalk-Kolluvisol über (Pseudogley) Braunerde-Tscherno-sem, Unterhang

Tiefe (cm)

Horizont

Kurzbeschreibung

0-35

Ap

10YR 3/2, klu-subpol, kalkhaltig, deutliche Untergrenze;

-60

Ah1

10YR 3/1, kru, gri3 f1 + gri2 f1-2, kalkhaltig, diffuse Untergrenze;

-80

Ah2

10YR 3/1, kru, gri3 f1 + gri2 f1-2, kalkfrei, diffuse Untergrenze;

-100

Ach

10YR 3/1, subpol-pol, gri2 f1-2, Matrix kalkfrei, Pseudomycel, diffuse Untergrenze;

-105

II

fAxh

10YR 3/1, pol, gri2 f2, kalkkfrei, deutlich-diffuse Untergrenze;

-115

II

Ah+Bv

10YR 3/1 + 10YR 6/6, subpol, gri2 f2, deutlich-diffuse Untergrenze,

-130

II

Sg-Bv

10YR 6/6, koh, gri2 f2, pseudovergleyt, schwach kalkhaltig, deutliche Untergrenze;

-150

II

Sg-Cc

2,5YR 5/5, koh, gri2 f1, Matrix kalkhaltig, Kalkkonkretionen 5 (Lößkindel), diffuse Untergrenze;

-200+

II

Go

2,5YR 5/5, rostfleckig, koh, gri2 f0-1, kalkhaltig

Tabelle 24: Beschreibung des Profils L

lfd. Nr.

Horizont

Tiefe

cm

pH

CaCO ₃

%

Corg

%

N

%

C/N

Feo

%

Fed

%

Feo/Fed

1

Ap

0-35

7,6

69,25

1,65

0,16

10,58

0,15

0,40

0,38

2

Ah1

-60

7,6

0,00

1,65

0,15

10,82

0,17

0,50

0,34

3

Ah2

-80

7,6

0,00

1,47

0,14

10,58

0,18

0,51

0,36

4

Ach

-100

7,5

0,30

2,36

0,19

12,18

0,24

0,44

0,55

5

II

fAxh

-105

7,6

0,00

1,95

0,16

12,04

0,21

0,51

0,41

6

II

Ah+Bv

-115

7,7

0,55

1,02

0,09

11,08

0,20

0,42

0,48

7

II

Sg-Bv

-130

7,8

43,20

-

0,03

-

0,09

0,44

0,21

8

II

Sg-Cc

-150

7,9

27,73

-

0,02

-

0,04

0,27

0,13

9

II

Go

-200+

7,8

29,01

-

0,02

-

0,06

0,46

0,13

Tabelle 25: Bodenchemische Eigenschaften von Profil L

lfd.

Horizont

P

K

Ca

Mg

Na

Fe

Al

Mn

Zn

Co

Cu

Nr.

%

1

Ap

0,122

2,834

2,197

0,764

1,029

5,330

5,698

0,091

0,084

0,018

0,017

2

Ah1

0,078

2,962

1,113

0,706

1,060

5,844

6,272

0,097

0,080

0,020

0,017

3

Ah2

0,032

1,767

0,538

0,379

0,516

3,200

3,400

0,051

0,042

0,011

0,008

4

Ach

0,027

1,621

0,578

0,300

0,456

2,501

2,677

0,042

0,031

0,008

0,005

5

II

fAxh

0,027

1,694

0,590

0,319

0,564

2,594

2,859

0,042

0,031

0,009

0,005

6

II

Ah+Bv

0,030

2,394

0,809

0,525

0,832

4,134

4,482

0,046

0,048

0,014

0,007

7

II

Sg-Bv

0,017

1,157

1,736

0,335

0,322

1,576

1,586

0,016

0,019

0,005

-

8

II

Sg-Cc

0,042

2,280

13,790

1,179

0,775

4,006

4,357

0,045

0,050

0,013

0,008

9

II

Go

0,016

0,842

2,764

0,372

0,225

1,324

1,281

0,019

0,022

0,004

-

Tabelle 26: Gesamtgehalt ausgewählter chemischer Elemente (HF-Aufschluß) - Profil L

lfd. Nr.

Horizont

Trockenrohdichte

g/cm ³

Bodenart

T

fU

mU

gU

%

ffS

gfS

mS

gS

1

Ap

1,62

Lu

19

13

30

20

4

4

7

1

2

Ah1

1,42

Lu

21

15

30

20

4

6

4

1

3

Ah2

1,41

Lu

26

12

30

18

4

5

4

1

4

Ach

1,42

Lu

13

13

26

20

5

7

5

1

5

II

fAxh

1,47

Lu

21

11

25

26

5

5

5

2

6

II

Ah+Bv

1,56

Lu

20

10

26

29

4

5

4

2

7

II

Sg-Bv

1,64

Ut4

18

13

31

32

3

2

1

0

8

II

Sg-Cc

1,60

Lu

19

16

32

13

5

10

5

0

9

II

Go

1,62

Ut4

17

20

48

13

1

1

0

0

Tabelle 27: Bodenphysikalische Eigenschaften von Profil L (Trockenrohdichte, Korngrößenverteilung)

lfd. Nr.

Horizont

Saugspannung (pF)

nFK

1

1,4

1,8

1,9

2

2,3

2,5

2,6

3

4,2

1

Ap

Wassergehalt
(Vol-%)

23,65

22,29

21,92

21,63

21,34

20,83

20,58

20,41

4,93

3,14

17,69

2

Ah1

23,72

22,55

22,31

22,07

21,78

21,34

21,13

20,96

8,33

4,32

17,01

3

Ah2

23,83

23,32

23,21

22,99

22,74

22,22

21,95

21,73

8,44

2,43

19,79

4

Ach

21,63

20,71

20,31

20,04

19,58

19,35

18,94

18,66

5,65

4,96

14,40

5

II

fAxh

23,71

22,66

22,25

22,00

21,59

21,37

20,95

20,86

11,30

2,83

18,54

6

II

Ah+Bv

22,06

21,09

20,85

20,65

20,21

20,05

19,76

19,55

6,19

2,03

18,02

7

II

Sg-Bv

22,87

22,46

22,38

22,27

21,88

21,81

21,61

21,53

7,03

3,51

18,30

8

II

Sg-Cc

20,65

19,95

19,84

19,73

19,28

19,20

19,01

18,97

6,63

2,46

16,74

9

II

Go

23,10

22,75

22,68

22,54

22,11

22,08

21,86

21,65

10,02

2,27

19,81

Tabelle 28: Bodenphysikalische Eigenschaften von Profil L (Saugspannung, nutzbare Feldkapazität)

Abbildung 22: Grafiken der chemischen und -physikalischen Eigenschaften von Profil L

Profil R der Catena ”Biesenbrow”: Kalk-Kolluvisol über Gley-Tschernosem, Senke

Tiefe (cm)

Horizont

Kurzbeschreibung

0-40

Ap

10YR 3/2, kru-klu, kalkhaltig, deutliche Untergrenze;

-80

(Go)-Ah

10YR 2/2, einige Rostflecken, kru-bro, kalkhaltig, deutliche Untergrenze;

-100

II

Go-fAh

N 2,5/1, rostfleckig, subpol-pol, kalkhaltig, deutliche Untergrenze;

-120

II

Gor-Ah

10YR 2/1, rostfleckig, koh, z.T. senkrechte Schrumpfrisse, kalkfrei, diffuse Untergrenze;

-140

II

Gr-Ah

N 2,5/1, koh, kalkfrei Untergrenze

-160

III

Gr-fAh

N 2,5/1, koh, kalkhaltig

-...

III

Gr

BG 7/5 - G 8/10, koh, kalkhaltig

Tabelle 29: Beschreibung des Profils R

lfd. Nr.

Horizont

Tiefe cm

pH

CaCO ₃

%

Corg

%

N

%

C/N

Feo

%

Fed

%

Feo/Fed

1

Ap

0-40

7,6

4,17

1,72

0,18

9,50

0,22

0,29

0,76

2

(Go)-Ah

-80

7,8

7,13

1,70

0,17

9,96

0,97

0,36

2,72

3

II

Go-fAh

-100

7,5

2,86

7,29

0,69

10,58

0,83

0,40

2,08

4

II

Gor-Ah

-120

7,3

0,00

3,04

0,27

11,37

0,57

0,24

2,35

5

II

Gr-Ah

-140

7,2

0,00

3,40

0,24

13,97

0,35

0,35

1,00

6

III

Gr-fAh

-160

7,1

3,86

8,61

0,49

17,61

0,49

0,33

1,51

Tabelle 30: Bodenchemische Eigenschaften von Profil R

lfd. Nr.

Horizont

P

K

Ca

Mg

Na

Fe

Al

Mn

Zn

Co

Cu

%

1

Ap

0,127

2,503

2,079

0,645

0,860

4,323

4,862

0,080

0,078

0,015

0,015

2

(Go)-Ah

0,124

2,291

3,355

0,629

0,817

5,117

4,678

0,096

0,074

0,015

0,013

3

II

Go-fAh

0,180

2,290

2,869

0,633

0,854

4,812

5,188

0,042

0,214

0,014

0,014

4

II

Gor-Ah

0,055

2,504

1,207

0,619

0,903

4,656

5,463

0,032

0,284

0,016

0,017

5

II

Gr-Ah

0,062

2,599

1,233

0,640

1,025

4,520

5,516

0,023

0,072

0,016

0,017

6

III

Gr-fAh

0,205

2,104

3,843

0,610

0,679

6,872

4,592

0,028

0,055

0,017

0,018

Tabelle 31: Gesamtgehalt ausgewählter chemischer Elemente (HF-Aufschluß) - Profil R

lfd. Nr.

Horizont

Bodenart

T

fU

mU

gU

ffS

gfS

MS

gS

%

1

Ap

Lu

22

10

28

19

5

8

7

1

2

(Go)-Ah

Lu

22

10

27

22

5

7

6

1

3

II

Go-fAh

Lu

26

12

27

18

4

6

6

1

4

II

Gor-Ah

Lu

26

12

28

20

4

5

4

1

5

II

Gr-Ah

Lu

27

12

29

18

4

5

4

1

6

III

Gr-fAh

Lu

17

10

26

21

8

9

8

1

Tabelle 32: Bodenphysikalische Eigenschaften von Profil R

Abbildung 23: Grafiken der chemischen und -physikalischen Eigenschaften von Profil R

Mikromorphologie

Die Befunde der mikromorphologischen Untersuchungen sind in Tabelle 33 zusammengefaßt.

Für den erodierten Parabraunerde-Tschernosem ( Profil C ) kann aufgrund der Tonbeläge im B-Horizont auf einen ehemals entkalkten Oberboden geschlossen werden. Die Aufkalkung des Oberbodens findet sowohl durch Bioturbation als auch durch Einmischung carbonathaltigen Materials im Oberboden (im Pflughorizont) statt.

Die Humushorizonte Ap und Ah des Parabraunerde-Tschernosems in Profil E sind sowohl durch korrodierte Carbonatkristalle als auch durch vereinzelt auftretende dunkle und helle Tonbeläge gekennzeichnet. Es handelt sich um ein geringmächtiges Kolluvium (ca. 10 cm) in der leichten Senkenposition am Oberhang. In den B-Horizonten sind sowohl dunkle als im unteren Bereich auch helle Tonbeläge anzutreffen, was ein Beleg für die Lessivierung zunächst der Ton-Humuskomplexe und nach weiterer Entkalkung nur des braunen Tones ist. Die ebenfalls in diesen Horizonten vorhandenen Sekundärcarbonate, zeugen von einer auf die Lessivierungsphase folgende Aufkalkung. Da diese Sekundärcarbonate z.T. stark korrodiert sind und innerhalb der B-Horizonte Pseudomycel vorhanden ist, muß auf eine aktuelle intensive Carbonatdynamik geschlossen werden.

In Profil G kann mit Hilfe der mikromorphologischen Untersuchung der Übergang von einem Braunerde-Tschernosem zum Parabraunerde-Tschernosem gezeigt werden. In der B-Horizonten ist die intensive Tonverwitterung im entkalkten Bereich zu verzeichnen. Im gleichen Horizont sind bereits schwache Ton-Humusbeläge auf den Bodenaggregaten infolge Ton-Humusverlagerung vorhanden. Im Bereich der Entkalkungsgrenze Bt1/Bt2 ist die rezente Carbonatumfällung mit einerseits korrodiertem Primär- und Sekundärcarbonat und andererseits rezenter Bildung von Sekundärcarbonat in Form von Pseudomycel belegt.

Im kolluvial überdeckten Parabraunerde-Tschernosem ( Profil I ) sind anhand der Verteilung und Form der Carbonate mehrere Phasen der Carbonatdynamik nachweisbar. Aufgrund der Überdeckung des bereits oberflächlich entkalkten Profils mit kalkhaltigem Kolluvium setzte die erste Aufkalkungsphase „von oben“ ein. Mit der Entkalkung dieses Kolluviums wurden im unteren Teil des Humushorizontes Sekundärcarbonate ausgefällt. Mit fortschreitender Entkalkung begann in diesem Horizont die Lösung dieser Kristalle. Aufgrund einer rezenten Aufkalkung ist die weitere Kalklösung gestoppt und die Sekundärcarbonatkristalle sind mit Huminstoffen überzogen. Von einer Phase der Bodenentwicklung mit bereits entkalktem Oberboden und B-Horizont zeugen die Verbraunungen und die dunklen Ton-Humusbeläge im gesamten Profil (A- und B-Horizonte). Die Tatsache, daß die rezenten Kluftflächen keine Ton-Humusbeläge aufweisen, belegt, daß rezent keine Lessivierung stattfindet.

Verallgemeinernd für alle mikromorphologisch untersuchten Profile der Catena Biesenbrow lassen sich hinsichtlich der Abfolge der pedogenetischen Prozesse folgende Aussagen treffen:

Mit der Entkalkung des kalkhaltigen Beckenschluffes setzt eine Verbraunung in Form von Tonneubildung aus der Silicatverwitterung ein.
In den B-Horizonten ist der Prozeß der Lessivierung von dunklen Ton-Humuskomplexen nachweisbar.
Von fortschreitender Entkalkung und dem Absinken der pH-Werte des Bodens in besonders durchfeuchteten Reliefpositionen zeugen helle Tonhäutchen im Bt-Horizont.
Vom Abschluß der Lessivierung zeugt das Fehlen von Tonhäutchen im rezenten Kluft- und Porenflächensystem.
Eine rezente Aktivierung der Carbonatdynamik wird durch die Überlagerung der Ton-Humusbeläge mit Sekundärcarbonaten (Pseudomycel) belegt.
Mindestens zwei Generationen von Sekundärcarbonat infolge von Aufkalkung sind im Boden nachweisbar.

Profil

Hori-zont

Befunde bezüglich

Carbonatdynamik

Verbraunung/Lessivierung

Sonstiges

C – erodierter Parabraunerde – Tschernosem, Oberhang

Ah2

eingemischtes carbonat-haltiges Material, das rezent gelöst wird

Bildung von Sekundärcar-bonaten an Porenwan-dungen und als Lublinit

Ah+B

wenige stark korrodierte Carbonatreste

einige orientierte Tonbeläge

Cc1

bioturbate Einmischung von humosem Material

E – Parabraunerde – Tschernosem, Oberhang (leichte Delle)

Ap

vereinzelt stark korrodierte Carbonatkristalle mit brau-nen Huminstoffüberzügen

an Untergrenze vereinzelt dunkle Tonbeläge

einige helle Tonbeläge

hoher Humusgehalt

aktive Bioturbation

Ah

gleichmäßig eingemischte Carbonatpartikel in der Schlufffraktion

keine Tonbeläge

Axh(l)

Ah(l)+B

Bodenaggregate carbonatfrei

in Hohlräumen stark korro-dierte Sekundärcarbonate

dunkle Tonbeläge, jedoch nicht auf rezenten Kluftflächen

Bht

in Hohlräumen korrodierte Sekundärcarbonate

orientierte Tonbeläge, z.T. bräunlich

vereinzelt Fe/Mn-Konkretionen

Bcht

Lublinit

in Hohlräumen korrodierte Sekundärcarbonate

Bcht

+

Cc

in einem Teil primäres Carbonat enthalten

Fehlen kleiner Carbonat-kristalle

G – Parabraunerde – Tschernosem, Mittelhang

Bt1

vereinzelt Tonbeläge

doppelbrechender Ton aus Tonverwitterung

Bt2

vereinzelt sehr stark korro-dierte Sekundärcarbonate

Bodenmatrix carbonatfrei

vereinzelt Lublinit (z.T. auf Tonbelägen)

vereinzelt Tonbeläge

doppelbrechender Ton aus Tonverwitterung

Cc1

scharfe Entkalkungsgrenze

primäre Kalksteinstückchen

Sekundärcarbonat in Poren

I – Kolluvisol über Parabraunerde – Tschernosem, Mittelhang

Ah

orientierte Tonbeläge in Bodenaggregaten (nicht auf der Oberfläche)

sehr humos

intensive Bioturbation

fAxh

vereinzelt sehr stark korro-dierte Sekundärcarbonate mit braunen Huminstoff-überzügen

einige orientierte dunkle Tonbeläge, jedoch nicht auf rezenten Kluftflächen

Bioturbation

Ah + B

dunkle Tonbeläge, jedoch nicht auf rezenten Kluftflächen

bioturbat vermischtes Material

Bht

vereinzelt stark korrodierte Sekundärcarbonate

dunkle Tonbeläge, jedoch nicht auf rezenten Kluftflächen

Tabelle 33: Mikromorphologische Befunde, Catena Biesenbrow (nach Beckmann 1999)

Bodenbildungen in archäologischen Befunden

Im Grabenschurf wurden insgesamt vier archäologische Befunde angeschnitten: es handelte sich dabei um drei Gruben und eine Kulturschicht, die sämtlich der spätslawischen Zeit (ca. 12 Jh.) zuzuordnen sind.

Die Grabung wurde durch das Brandenburgische Landesmuseum für Ur- und Frühgeschichte, Arbeitsstelle Frankfurt/O. unter Leitung von R.Schulz durchgeführt.

Bei zwei Gruben handelte es sich wahrscheinlich um Abfallgruben, eine dritte Grube war eine Silogrube mit einer Tiefe von 2 Metern. Alle archäologischen Funde befanden sich im Oberhangbereich des Grabenschurfes.

In Abbildung 24 ist Abfallgrube 3 im erodierten Oberhangbereich des Grabenschurfes mit deutlich entwickeltem Bv- Horizont sowohl im ungestörten Boden, als auch durch die Grube durchziehend zu erkennen. Dieser Befund wird als Beleg für eine Verbraunung als pedogenetischem Prozeß nach dem 12. Jahrhundert gewertet.

Abbildung 24: Spätslawische Abfallgrube im Bereich des erodierten Oberhanges der Catena Biesenbrow mit „durchziehendem“ verbraunten Bodenhorizont

Bestimmung des Entkalkungszeitraumes

Beispielhaft wird die Berechnung des Entkalkungszeitraumes anhand von zwei Einzelprofilen in Ober- bzw. Mittelhangposition der Catena Biesenbrow dargestellt. Die Positionen wurden derart gewählt, um den durch Bodenab- bzw. -auftrag entstehenden Fehler zu minimieren.

Die Berechnung dieses Parameters war mit der Hoffnung verknüpft, Anhaltspunkte zum absoluten Alter der Bodenbildungsprozesse, insbesondere der Entkalkung, zu erhalten. Als geeignet erschien die Catena Biesenbrow daher, da sie eine weitgehende Homogenität des Ausgangsmaterials der Bodenbildung (Beckenschluff) aufweist.

Es wurde in drei Schritten vorgegangen:

Bilanzierung des Carbonatverlustes,
Berechnung der Sickerwassermengen,
Berechnung des Entkalkungszeitraumes.

Einige der in die Berechnung einfließenden Parameter wurden aufgrund fehlender Daten als konstant angenommen und extrapoliert. Diese Extrapolation erfolgte sowohl in Zeit (Rezente Daten – gesamtes Holozän) als auch in Raum (z.B. Übertragung der Klimadaten der Station Angermünde).

ABilanzierung des Carbonatverlustes

Als konstant für die beiden Bodenprofile wurde eine Trockenrohdichte des kalkhaltigen Ausgangssubstrates mit 1,6 g/cm³angenommen.
Es wurde von einer gleichgmäßigen Carbonatverteilung im gesamten Bodenprofil (Ausgangssubstrat) zu Beginn der Bodenbildung ausgegangen und mit zwei Szenarien gerechnet: a) 17 Gew. %- CaCO₃-Gehalt, b) 20 Gew.-%- CaCO₃-Gehalt.

BBerechnung der Sickerwassermengen V (mm/a)

Die Berechnung erfolgte aufgrund der Regressionsgleichungen für drei verschiedene Vegetationstypen bzw. Nutzungsarten (nach Renger et al. 1980, 1989):

Ackernutzung (Getreide):

V = 0,92 (N_Wi) + 0,61 (N_So) – 153 (log nFK_We) - 0,12 (E) + 109

Laubwald:

V = 0,953 (N_J) - 0,12 (E) + 430,1

Nadelwald:

V = 0,71 (N_Wi) + 0,67 (N_So) – 166 (log nFK_We) - 0,19 (E) +127

Es wurden die Monatsmittel der Klimastation Angermünde (1951-1980, s. I.2.1.2 „Klima“) genutzt:

Jahresniederschlag (N_J)

=546 mm

Sommerniederschlag (N_so)

=324 mm

Winterniederschlag (N_wi)

=222 mm

Jährliche potentielle Evapotranspiration (E, nach Haude)

=567 mm

Die Berechnung der nutzbaren Feldkapazität im Wurzelraum (nFK_We) erfolgte unter Nutzung der experimentell bestimmten Saugspannungskurven (Bestimmung der nutzbaren Feldkapazität (nFK) aus der Differenz pF 2,3 und pF4,2) für die entkalkten Bodenhorizonte.

CBerechnung des Entkalkungszeitraumes

Die Berechnung erfolgte unter der Annahme einer jährlich konstanten Sickerwassermenge und der Bildung gesättigter Bodenlösungen mit 0,15g/l CaCO₃ und deren Abfuhr mit dem Sickerwasser aus dem Bodenprofil.

Profil E: Parabraunerde-Tschernosem, Oberhang (leichte Delle)

nFKwe = 182 mm/Jahr;

Entkalkungstiefe = 100 cm,

Kalkverlust:

17%: 272 kg/m²

20%: 320 kg/m²

Vegetation /
Nutzungsart

Sickerwasser
mm/Jahr

Entkalkungszeitraum (Jahre)

17 Gew-% CaCO₃

20 Gew-% CaCO₃

Acker

97

18.685

21.982

Laubwald

79

22.983

27.039

Nadelwald

126

96.463

113.486

Tabelle 34: Berechnete Entkalkungszeiträume für Profil E, Catena Biesenbrow unter unterschiedlichen Vegetations- bzw. Nutzungsbedingungen

Profil G: Parabraunerde-Tschernosem, Mittelhang

nFKwe = 164 mm/Jahr,

Entkalkungstiefe = 95 cm,

Kalkverlust:

17%: 258 kg/m²

20%: 304 kg/m²

Vegetation /
Nutzungsart

Sickerwasser
mm/Jahr

Entkalkungszeitraum (Jahre)

17 Gew-% CaCO₃

20 Gew-% CaCO₃

Acker

103

16.569

19.493

Laubwald

78

21.834

25.687

Nadelwald

134

65.486

77.042

Tabelle 35: Berechnete Entkalkungszeiträume für Profil G, Catena Biesenbrow unter unterschiedlichen Vegetations- bzw. Nutzungsbedingungen

Alle berechneten Daten für den Entkalkungszeitraum der jeweiligen Profile sind zu hoch, da das Alter der Sedimente als jungweichselzeitlich (ca. 14 000 Jahre) bekannt ist.

Folgende Probleme führten zur Fehlberechnung des Entkalkungszeitraumes:

Das größte Berechnungsproblem stellt die Bilanzierung des tatsächlichen Kalkverlustes im Bodenprofil dar. Da das Calciumcarbonat nicht vollständig aus dem Bodenprofil verlagert wird, sondern im Unterboden und auch im Ausgangsmaterial in Form von Sekundärcarbonat ausgefällt wurde, sind keine zuverlässigen Aussagen zum Primärcarbonatgehalt im Sediment vor Beginn der Bodenbildung möglich. Es wurden daher zwei Szenarien zu möglichen Gehalten gerechnet (in der Catena gefundener Minimalgehalt im C-Horizont im Kuppenbereich). Jedoch auch diese Werte erwiesen sich als überhöht. Prozentual geht dieser Parameter mit dem größten Fehleranteil in das Ergebnis ein und bewirkt dessen Überhöhung.
Unberücksichtigt blieben die lateralen Zusammenhänge in der Catena:
- Zufuhr und Fällung von gelöstem Calciumcarbonat mit dem Hangzuzugswasser,
- Zufuhr von ungelöstem Calciumcarbonat durch Bodenerosion und –akkumulation im Profilbereich.
Unberücksichtigt in der Berechnung der Sickerwassermenge blieb der Oberflächenabfluß, der insbesondere im Winterhalbjahr (gefrorener Boden) eine Rolle spielt. Damit sind die zur Bilanzierung angenommenen jährlichen Sickerwassermengen für die in Ober- bzw. Mittelhanglage befindlichen Profile zu hoch und bedingen eine Verringerung des berechneten Zeitraums für die Kalklösung.
Es wurden Vegetation bzw. Nutzungsart jeweils als konstant über das gesamte Holozän hinweg angenommen, was nicht der Realität entspricht. Eindeutig um das mehrfache die erwarteten Ergebnisse übersteigend ist die Berechnung unter Annahme einer Nadelwaldvegetation, die laut paläobotanischer Analyse nur im Präboreal im Einzugsgebiet der Catena Biesenbrow in Form eines Kiefernwaldes vorhanden war. Um bessere Daten zu berechnen, müßten anhand der aus der paläoökologischen Analyse gewonnenen Erkenntnisse Zeiträume mit Ackernutzung und mit Wiederbewaldung (Laubmischwald) modelliert werden.
Es wurde eine Extrapolation der Klimadaten der Station Augustenfelde auf das Gebiet der Catena Biesenbrow (ca. 12 km entfernt) vorgenommen.
Die Extrapolation der rezenten jährlichen Versickerungsraten auf das gesamte Holozän ist zu ungenau. Allerdings sollten die rezenten Werte eher zu einer Verkürzung des realen Entkalkungszeitraumes führen, da zumindest im Alt- und Mittelholozän aufgrund der globalen Klimaschwankungen geringere Versickerungsraten und damit auch der jährlichen Raten der Kalkabfuhr verbunden waren.
Die nutzbare Feldkapazität im Wurzelraum wurde als konstant angenommen. Tatsächlich hat sie sich seit Beginn der Bodenbildung erhöht, was zu einer Verringerung der Versickerungsrate führte. Davon ausgehend führt die Annahme ihrer Konstanz zu Berechnung eines kürzeren Entkalkungszeitraumes als real vorgefallen.

Diese Betrachtung der Fehlerquellen zur Datierung des pedogenetischen Prozesses der Entkalkung und die unbefriedigenden Ergebnisse führten zu dem Schluß, daß diese Methode für die weitere Bearbeitung der Fragestellung als ungeeignet, da zu ungenau, bewertet wurde. Die Zahl der unbekannten Variablen ist zu groß, um befriedigende Ergebnisse zu erhalten.

Untersuchung der organischen Bodensubstanz Humuskomplexanalyse

Die Humusfraktionierung aus ausgewählten Bodenhorizonten hat folgendes ergeben:

Der Gehalt an Huminsäuren und insbesondere der an Carbonate gebundenen Huminsäurenfraktion (2) (Tabelle 36) ist ausgesprochen hoch und nimmt in den begrabenen Humushorizonten gegenüber den darüberliegenen, jüngeren Horizonten zu. Da diese Fraktion als Indikator für Schwarzerdehumus angesehen wird (Orlov 1990/96, Chichagova 1992, Altermann 1969), wird die Schwarzerdegenese für diese Humushorizonte bestätigt.
Der ausgesprochen hohe Anteil der nicht extrahierbaren Huminstoffe (Tabelle 36), der zu einem großen Teil aus den Ton-Humus-Komplexen gebildet wird, wird ebenfalls als Indiz für die Tschernosemierung (Orlov et al. 1996) angesehen.
Ein weiterer Indikator für Schwarzerdehumus ist das Verhältnis Huminsäuren/Fulvosäuren mit Werten über 1, d.h. die Zugehörigkeit zum Humat-Humustyp (Orlov 1990, 1996). Auch hier wird ein Anstieg der Werte in den begrabenen Humushorizonten auf bis z.T. über 2 registriert (Abbildung 25).

Profil

Horizont

OBS (%)

Huminsäuren (%)

Fulvosäuren (%)

Rest (%)

C _HS /C _FS

1

2

1''

1

2

E

Ap

2,79

1,3

18,5

3,1

2,5

10,4

64,2

1,24

Ah1

1,86

0,5

25,4

3,7

0,0

13,9

56,5

1,47

Ah2

1,88

0,6

30,6

2,7

0,1

11,9

54,1

2,12

I

Ap

2,64

1,5

17,4

3,2

2,7

11,1

64,1

1,11

Mah1

2,26

1,1

20,3

3,0

1,5

12,3

61,8

1,27

fAh

1,90

0,6

27,6

3,6

0,3

14,3

53,6

1,55

L

Ap

3,05

2,0

17,2

2,8

3,0

10,0

65,0

1,22

Mah1

2,79

0,6

24,7

2,4

1,1

11,3

59,9

1,71

Mah2

2,65

0,4

24,3

2,6

0,9

11,4

60,4

1,66

MAch

2,90

0,3

30,7

2,4

0,6

11,2

54,8

2,18

fAh

2,59

0,5

32,8

2,0

1,0

12,4

51,3

2,16

Tabelle 36: Ergebnisse der Humusfraktionierung ausgewählter Bodenhorizonte, Catena Biesenbrow (nach Cichagova 1998)

Abbildung 25: Graphische Darstellung einiger Humuseigenschaften ausgewählter Bodenhorizonte der Catena Biesenbrow

Optische Untersuchung

Die Bestimmung der Absorptionsspektren der Huminsäureextrakte und des Farbquotienten 465nm/650nm hat die für dunkle Böden typischen Werte (> 3, Abbildung 25) ergeben. Außerdem ist nur eine geringe Schwankung des Quotienten innerhalb der einzelnen Bodenprofile zu verzeichnen, was ebenfalls typisch für Tschernoseme ist (Orlov et al. 1996; Markgraf 1964, Strunk-Lichtenberg 1970).

Ein Gehalt an „grünem Pigment“ (Pg) im Humus (nach Sato 1974) konnte nicht nachgewiesen werden. Das Fehlen dieses Indikator für Feuchthumusakkumulation kann folgendermaßen interpretiert werden:

Die Humusakkumulation erfolgte unter anhydromorphen Bedingungen.
Wenn die Humusakkumulation unter hydromorphen Bedingungen stattgefunden hat, wurde das „grüne Pigment“ in einer späteren Trockenphase vollständig zersetzt.

Thermogravimetrische Untersuchung

Alle durch die Humusfraktionierung untersuchten Proben wurden auch der Humusqualitätsanalyse nach Ch. Siewert (Siewert 1994/95) unterzogen.

Die berechneten Q2-Indizes der Catena Biesenbrow liegen zwischen 0.4 und 0.7 (Tabelle 37). Sie entsprechen damit Werten, die bisher in ackerbaulich genutzten Böden der Waldsteppe und in Schwarzerden unter natürlicher Vegetation gefunden wurden. Unterhalb der Ap- Horizonte wird allerdings die Interpretierbarkeit der Ergebnisse durch Abweichungen von den verwendeten Beziehungen in Frage gestellt. Dies äußert sich in den angegebenen K2-Werten und ist mit dem Verlust von gebundenem Wasser in der OBS begrabener Böden zu erklären.

Die analysierten Proben zeigen keine Abweichungen bei K1, wie sie sonst typisch für Humusstoffe sind, die unter hydromorphen Einflüssen gebildet wurden (Siewert 1999). Alle Proben liegen innerhalb des Gültigkeitsbereiches der Beziehung zwischen der Menge humifizierter Substanz und gebundenem Wasser. Außerdem fehlen Hinweise auf überhöhte Anteile umsetzbarer Komponenten, alle K2 - Werte sind negativ und weisen damit auf deutlich reduzierte Anteile umsetzbarer Komponenten hin. Erklärbar ist dies durch verstärkten biologischen Abbau umsetzbarer Komponenten unter nichthydromorphen Bedingungen. Die Abweichungen K1 – K3 kennzeichnen die veränderten Proportionen zwischen Zufuhr und Abbau umsetzbarer Komponenten zugunsten von Abbauprozessen seit der Humusgenese und zeugen vom reliktischen Charakter der organischen Bodensubstanz in den untersuchten Böden.

Qualitätsindizes und Kontrollkriterien

Profil

Horizont

Q1

Q2

Q3

E

Ap

2.7

0.6

2.5 (K3: -0.3)

Ah

1.7

0.4 (K2: -1.1)

1.6 (K3: -0.3)

Axh

2.5

0.5 (K2: -1.6)

1.6 (K3: -0.4)

I

Ap

2.6

0.7

2.5 (K3: -0.4)

Ah

2.3

0.6 (K2: -1.0)

2.0 (K3: -0.3)

II fAxh

2.1

0.4 (K2: -1.2)

1.6 (K3: -0.3)

L

Ap

3.0

0.7

2.7 (K3: -0.3)

Ah1

2.4

0.5 (K2: -0.9)

2.2 (K3: -0.4)

Ah2

2.3

0.5 (K2: -1.1)

1.9 (K3: -0.4)

Ach

3.4

0.5 (K2: -1.3)

1.9 (K3: -0.4)

II fAxh

2.7

0.4 (K2: -1.2)

1.7 (K3: -0.4)

Tabelle 37: Thermogravimetrische OBS - Qualitätsindizes der Catena ”Biesenbrow” mit Kontrollkriterien (nach Siewert)

Unter Berücksichtigung dieser Aspekte läßt sich durch Interpolation auf ursprüngliche Anteile umsetzbarer Substanz die Höhe der Q2-Werte korrigieren. Dabei ergeben sich Werte um 0,8 bis maximal 1,3 (Siewert 1999). Diese Werte gestatten die Zuordnung der analysierten Proben zu Böden der Waldsteppe (bei Beeinflussung durch langjährigen Ackerbau) oder der Steppen (bei Bildung unter natürlicher Vegetation). Gleiche Aussagen ergeben sich aus einer Analyse und Korrektur der Q3-Werte. Damit weisen die thermogravimetrisch erfaßten Kenngrößen der organischen Bodensubstanz auf eine Entstehung der untersuchten Böden als Schwarzerden hin.

Inkubation

Für alle humusanalytisch untersuchten Bodenproben wurden auch Versuche zur Bodenatmung durchgeführt.

Alle untersuchten Proben zeigen den typischen Kurvenverlauf für wechselfeuchte Bedingungen (s. Abbildung 25), d.h. für Humus mit kontinentaler Genese. Das bestätigt wiederum die Schwarzerdegenese. Da sich jedoch alle untersuchten Böden rezent unter Ackernutzung (d.h. Bedingungen mit Trockenphasen) befinden, können diese Daten nur für die begrabenen Horizonte als sinnvoll angesehen werden.

Abbildung 26: Anfangsaktivität der Bodenatmung im Inkubationsversuch für ausgewählte Horizonte der Catena “Biesenbrow”

14C-Datierungen 14C-Datierungen des Humus

In 4 Böden wurde für den begrabenen Humushorizont eine 14C-Altersdatierung des gesamten organischen Kohlenstoffes der organischen Bodensubstanz durchgeführt (P. Becker-Heidmann, Hamburg). Außerdem wurde in zwei Böden zum Vergleich der Humus des hangenden Kolluviums nach der gleichen 14C-Methode datiert (Tabelle 38). Da es sich um Mischalter handelt (s. II. 2.1 „14C-Altersdatierung der organischen Bodensubstanz“) und außerdem eine Kontamination durch jüngere Humusstoffe nicht ausgeschlossen werden kann, müssen die Ergebnisse als zu jung eingeschätzt werden. Sie geben einen Anhaltspunkt zum Mindestalter des Schwarzerdehumus (5900 BP – 4480 BP, Mittleres Atlantikum – Frühes Subboreal) und vermitteln eine zeitliche Vorstellung zum Zeitraum der Verbreitung der Schwarzerden an der Oberfläche.

Bedeutend jüngere Alter (1215 BP und 1990 BP) weist der organische Kohlenstoff des hangenden humosen Kolluviums aus. Hier handelt es sich eindeutig um Mischalter des kolluvial verlagerten alten Humus und der intensiven Kontamination durch junge Humusstoffe.

Es wurde versucht, die Fraktion des ”inerten Humus” zu datieren - den Ton-Humuskomplex der Ton-Zwischenschichten (s. s. II. 2.1 „14C-Altersdatierung der organischen Bodensubstanz“, Tabelle 38). Die Differenzen der Altersdatierungen im Ton-Humuskomplex zum Gesamtkohlenstoff von ca. 1000 Jahren deuten darauf hin, daß es sich im Gegensatz zu Podsolen und Braunerden bei dieser Fraktion in Schwarzerden und schwarzerdeartigen Böden nicht um den ältesten Humus handelt (Chichagova 1992). Das widerspricht jedoch nicht der Theorie, daß es sich bei den Ton-Humuskomplexen um die inerteste Humusfraktion handelt. Erklärt werden kann das jüngere Alter des organischen Kohlenstoffes in den Tonzwischenschichten mit der erst nach der Schwarzerdegenese mit fortschreitender Entkalkung intensiver ablaufenden Tonmineralverwitterung. Daher konnte an die neu entstandenen Tone auch jüngerer Kohlenstoff gebunden werden.

Profil-Nr.

Bodentyp

Horizont

Tiefe in cm

Fraktion

Konventionelles 14C-Alter

Lab.-Nr.

0701 I

Kolluvial überdeckter

fAh

60 – 70

ges. C org.

5050+70 BP

HAM 3608

Parabraunerde-Tschernosem

Corg. Tonmin.

3970+40 BP

HAM 3609

0505 L

Kolluvial überdeckter

fAh

100 – 105

ges. C org

5900+80 BP

HAM 3610

Parabraunerde-Tschernosem

Corg. Tonmin.

5060+40 BP

HAM 3611

S9501
Die Bodenprofile S 9501 und S9502 sind in unmittelbarer Nähe zur Catena Biesenbrow in der Vorerkundungsphase aufgenommen worden.

Kolluvial überdeckter

M°Ah

25 – 60

ges. C org

1215+50 BP

HAM 3459

Gley-Tschernomsem

fAh

60 – 90

ges. C org

4310+60 BP

HAM 3460

S9502²

Parabraunerde-Tschernosem

M°Ah

45 – 65

ges. C org

1990+50 BP

HAM 3461

fAch

56 – 85

ges. C org

4480+60 BP

HAM 3462

Tabelle 38: 14C-Alter des Gesamtgehaltes an organischem Kohlenstoff und des organischen Kohlenstoffes aus der Tonmineral-Zwischenschicht begrabener Humushorizonte der Schwarzerden und des humosen Kolluviums (IfB, Uni Hamburg)

14C-Datierungen im Kolluvium

Es wurden insgesamt 13 AMS-Datierungen unterschiedlicher Fraktionen aus Brandhorizonten des Kolluviums durchführt. Für die organischen Sedimente der Schichten B und D (Tabelle 8, Abbildung 7) wurden je eine Datierung des kohligen Torfes und eine Datierung der Makroreste vorgenommen. Die Altersdatierung der kohligen Substanz soll den Sedimentationszeitraum bestimmen. Für Schicht B konnte durch die pollenanalytische Untersuchung bereits das Präboreal bestimmt werden. Eine zeitliche Zuordnung aufgrund der Pollenanalyse von Schicht D war nicht möglich. Die Datierung der Makroreste (Wurzeln u.ä.) soll Aufschluß über Trockenperioden oder Perioden mit extremen Wasserspiegelschwankungen geben, in denen die Durchwurzelung bis in diese Schichten reichte.

Die aus verschiedenen Fraktionen der Schichten B (Liegendes des Schwarzen Kolluviums) und D (Brandschicht im Schwarzen Kolluvium) (Tabelle 8, Tabelle 39, Tabelle 40) gewonnenen 14C-Daten widerspiegeln die Komplexität der Genese des Schwarzen Kolluviums.

Sowohl bei Schicht B als auch bei Schicht D handelt es sich um ehemalige Geländeoberflächen, die Ruhephasen in der Morphodynamik kennzeichnen (s. Abschnitt III.1.8). Wie die Großrestanalyse des Materials zeigt (Tabelle 8, Tabelle 41), sind in beiden Schichten Reste von Laubblättern und Epidermen krautiger Pflanzen in guter Erhaltung und großer Anzahl vorhanden, was eine kolluviale Verlagerung ausschließt. Beide Schichten zeichnen sich darüber hinaus durch einen ausgesprochen hohen Anteil an Kohlepartikeln aus (Brandhorizonte).

Die 14C-Alter der Laubblattreste/Huminsäuren sollten diese Oberflächen am besten datieren. Für Schicht B wäre das ein jungsteinzeitliches Alter von 3755 - 3653 cal BC und für Schicht D ein eisenzeitliches Alter von 405 - 391 cal BC. Die 14C-Alter für den Feintorf und kleinste Kohlepartikel liegen bei Schicht B um ca. 1000 Jahre vor der Datierung der Oberfläche. Da der untere Teil dieser Schicht aufgrund der Pollenanalysen dem Präboreal (PB) zugeordnet werden kann (Tabelle 8), läßt sich diese Differenz durch die Einmischung des alten Torfes durch die Moorbrände und das Alter somit als Mischalter erklären. Bei Schicht D beträgt dieser Unterschied ca. 600 Jahre, wobei hier zusätzlich das Alter des kolluvial verlagerten Schwarzerdehumus eine Rolle spielt.

KIA4756: Entnahmetiefe 1,50 - 1,55, Schicht B, pH = 6,0, CaCO ₃ = 33%, Corg (%)=19,5

Datierte Fraktion
(LR = Lauge Rest, HS = Huminsäuren)

Konventionelles
14C-Alter

Kalibriertes Alter

Grobe Pflanzenreste, Laubblattreste (LR)

2420 + 40 BP

cal BC 752 (476, 474, 410) 402

Laubblattfragmente, z.T. stark zersetzt (LR)

2630 + 30 BP

cal BC 808 (798) 790

Laubblattfragmente, z.T. stark zersetzt (HS)

4920 + 30 BP

cal BC 3755 (3702, 3680, 3672) 3653

Feintorf / Kohlepartikel (LR)

5250 + 40 BP

cal BC 4218 (4076, 4048, 4041, 4006, 4004) 3980

Feintorf / Kohlepartikel (HS)

5900 + 40 BP

cal BC 4889 (4788) 4713

Carbonatschalen

6130 + 50 BP

cal BC 5211 (5206, 5182, 5057, 5049, 5042) 4989

Tabelle 39: 14C-Alter verschiedener Fraktionen aus Schicht B des Schwarzen Kolluviums (Bohrung S2), Catena Biesenbrow (AMS-Labor, Uni Kiel)

KIA4755: Entnahmetiefe 0,75 - 0,80; Schicht D, pH = 7,1, CaCO ₃ = 75%, Corg=9,8%

Datierte Fraktion
(LR = Lauge Rest, HS = Huminsäuren)

Konventionelles
14C-Alter

Kalibriertes Alter

Grobe Pflanzenreste (LR)

1510 + 40 BP

cal AD 537 (559, 573, 576) 635

Wurzeln u. wurzelähnliches org. Material (LR)

1620 + 70 BP

cal AD 362 (430) 540

Pflanzenreste, org. Material (LR)

1920 + 40 BP

cal AD 31 (79) 130

Pflanzenreste, org. Material (HS)

2360 + 30 BP

cal BC 405 (399) 391

Feintorf / Kohlepartikel (LR)

2650 + 50 BP

cal BC 827 (804) 791

Feintorf / Kohlepartikel (HS)

2970 + 30 BP

cal BC 1255 (1210, 1201, 1175, 1130, 1116, 1114) 1053

Carbonatschalen

3320 + 40 BP

cal BC 1684 (1601, 1586, 1575, 1555, 1542, 1533) 1514

Tabelle 40: 14C-Alter verschiedener Fraktionen aus Schicht D des Schwarzen Kolluviums (Bohrung S2), Catena Biesenbrow (AMS-Labor, Uni Kiel)

Die für jede Schicht zu hohen 14C-Alter der Molluskenschalen sind auf den Hartwassereffekt des kalkhaltigen Grund- und Moorwassers zurückzuführen. Außerdem können kolluviale Verlagerungen von älteren Mollusken eine Rolle spielen.

Auffallend sind die jeweils sehr jungen 14C-Alter der Wurzel- bzw. laugelöslichen Fraktionen, die offenbar Phasen mit Grundwasserspiegelabsenkungen und damit verbundener tiefer Durchwurzelung und Huminsäuremobilisierung markieren. Eine solche Phase wird in der Schicht B mit 752 - 402 cal BC und 808 - 790 cal BC markiert und entspricht der voreisenzeitlichen Oberfläche (Schicht D). In Schicht D wird eine weitere „Trockenphase“ mit 537 - 635 cal AD, 362 - 540 cal AD und 31 – 130 cal AD datiert. Diese Datierungen sollten der nacheisenzeitlichen Trocken- und morphologischen Ruhephase entsprechen und die Oberfläche des Schwarzen Kolluviums (Oberfläche von Schicht E) datieren.

Paläobotanische und paläozoologische Untersuchungen

An den Bohrkernen der Bohrungen S2 und S4 (Abbildung 7) wurden palynologische Untersuchungen und Untersuchungen der Phytolithen und Molluskenfauna durchgeführt, die die paläoökologischen Bedingungen der Genese dieser Schichten, die hauptsächlich durch das Schwarze Kolluvium gebildet werden, charakterisieren sollen.

Pollenanalyse

Es wurden aus den Bohrkernen S2 und S4 insgesamt 32 Proben pollenanalytisch durch A. Brande, TU Berlin untersucht. Die Ergebnisse wurden gemeinsam diskutiert und ausgewertet.

Die Pollenführung ist durchweg äußerst gering und die Pollenerhaltung sehr schlecht. Der verbleibende Pollenanteil ergibt durch selektive Zersetzung extrem stark verzerrte Pollenspektren. Einige Proben sind durch vollständige Zersetzung pollenfrei. Die Ergebnisse der Datierungen können sich lediglich auf qualitative Kriterien (Pollentypen) stützen und umfassen teilweise große Zeitspannen oder Angaben wie „jünger als“. Daraus ergibt sich, daß die Ergebnisse nicht als Pollendiagramm dargestellt werden können; ihre Angabe erfolgt in der zur Abbildung 7 gehörenden Tabelle 8: Charakteristika der Schichten/Kolluvien der Catena ”Biesenbrow”.

Auf die spätglazialen minerogenen Ablagerungen (Alleröd, Jüngere Dryas) folgen als erste organogene Sedimente der Senke des heutigen entwässerten Talmoores Torfe des Präboreals. Sie kennzeichnen ein mesotroph-eutrophes Niedermoor in einer Umgebung von Birken-Kiefernwäldern. Ablagerungen des Boreals scheinen zu fehlen. Das Unterste Kolluvium bzw. kalkhaltige Torfe des Atlantikums (und evtl. jünger) sind in einer Kiefern-Laubholzmischwald-Vegetation abgelagert. Für das gesamte Schwarze Kolluvium ist der Adlerfarn als Rodungszeiger neben Getreide und krautigen Kulturbegleitern (z.B. Spitzwegerich) charakteristisch. Im oberen Teil kommt der Pollen von Rotbuche hinzu. Ausschlaggebend für die Einordnung des mittleren Kolluviums als mittelalterlich ist das Vorkommen von Roggen. Im oberen Kolluvium tritt reichlich Pollen von Raps auf, was die Einordnung als spätneuzeitlich erlaubt. Andere Pollentypen ermöglichen die Präzisierung der genetischen Deutung der Sedimente aus der lokalen Vegetation des Talmoores. Sie bestätigen zudem die Rekonstruktion der Torfbildung (neben Quellmooren überwiegend Versumpfungstorfe mit vorherrschendem Schilf und zeitweiligen Flachwasserbedingungen) im östlich anschließenden Talverlauf (Succow 1988).

Analyse der Phytolithen

An 7 Proben aus den kolluvialen Schichten C, D, E und G (Tabelle 8), die in Bohrung S2 erbohrt wurden, wurde die Zusammensetzung der Phytolithen und anderer biomorpher Bodenneubildungen untersucht (A.A. Golyeva Moskau).

Die Ergebnisse dieser Analyse liegen als Gutachten vor und sind in Tabelle 41, Tabelle 42 und Abbildung 27 dargestellt.

Aufgrund der pollenanalytischen Datierungen (Tabelle 8) und der 14C-Datierungen aus dem Kolluvium Schicht B und D (Tabelle 39, Tabelle 40) kann eine zeitliche Zuordnung der untersuchten Schichten erfolgen.

Für den Beginn der Sedimentation des untersten neolithischen Schwarzen Kolluviums (C_Basis) ist eine sehr geringe Anzahl von Phytolithen charakteristisch, die keine Aussagen zur Vegetation und paläoökologischen Bedingungen zuläßt, was jedoch charakteristisch für die Sedimentation in einem Gewässer ist. Ein großer Anteil von Holzkohleteilchen legt die Schlußfolgerung des Beginns der Sedimentation aufgrund von Brandeinwirkung nahe. Im oberen Teil (C_Top) des neolithischen Kolluviums zeigt die Zusammensetzung der biomorphen Bodenneubildungen (Detritus, Epidermiszellen, Zellwandabdrücke, kaum Pollen) von einer Bodenbildung unter hydromorphen Bedingungen, jedoch ohne Versumpfung oder Torfbildung. Es sind Phytolithen sowohl von Wiesen- als auch Waldgrasarten und von Seggen vorhanden, was auf ein Wald-Wiesen-Vegetationsmosaik im Einzugsgebiet schließen läßt.

Nahezu identisch ist die Zusammensetzung der biomorphen Bodenneubildungen und der Phytolithen in der gesamten bronze-eisenzeitliche Schicht D (D1/D2, 405 - 391 cal BC). Auffällig ist die sehr große Phytolithenanzahl, die große Anzahl von pflanzlichen Makroresten, Zellwandresten und Wurzeln, z.T. Holzkohlepartikel. Pollen fehlen vollständig. Außerdem sind Reste von Schwämmen vorhanden. Der Phytolithenkomplex ist aus verschiedenen Komponenten (Nadelmischwalde, Wiesengräser, Gräser des Offenlandes) zusammengesetzt. Ausgehend von dieser Charakteristik läßt sich für die Bildungsbedingungen dieser Schicht folgendes schlußfolgern: es handelt sich um Kolluvium, das zeitlich auf eine Brandeinwirkung in einer Vegetation mit Wald-Wiesen-Mosaik folgte. Auf diesem Kolluvium fand synsedimentär eine Bodenbildung statt, die durch hydromorphe Bedingungen geprägt ist. Kurzzeitig sind erhöhte Wasserstände mit Bildung von offenen Wasserflächen anzunehmen.

Im oberen Teil des Schwarzen Kolluviums (E_Basis/E_Top) sinkt die Anzahl der Phytolithen ab. Die Zusammensetzung des Phytolithenkomplexes läßt auf ein Mosaik von Mischwald (hauptsächlich mit Kiefer) und Wiesenvegetation schließen. Die große Anteil von Epidermiszellen im Phytolithenkomplex von Schicht E_Top zeugt von einer Pause im Sedimentationsprozeß.

Das gesamte Schichtpaket des Schwarzen Kolluviums (C-E) hat einen ausgesprochen hohen Anteil von fossilen Phytolithenformen, was die überwiegend kolluviale Genese des Sedimentes belegt.

Die mittelalterliche Schicht (G_Basis) unterscheidet sich grundlegend von den liegenden Schichten. Neben einer großen Anzahl von Holzkohleteilchen und pflanzlichen Makroresten sind kaum Pollen und nur eine geringe Anzahl von Phytolithen vorhanden. Im Phytolithenkomplex fehlen vollständig Arten des Waldes, es kommen Grasarten des Offenlandes hinzu. Diese Zusammensetzung läßt auf eine Brandeinwirkung in einem durch Wiesen und Ackerflächen bestimmten Vegetationsmosaik schließen.

Phytolithen

Schicht

Tiefe (cm)

PZ

Detritus

Wurzeln

Zellwand-abdrücke

Holzkohle

Schwämme (Spiculae)

fossile

rezente

Pollen und Sporen

G _Basis

40-45

IX

1

1

0

2

0

0

1

einz.

E _Top

60-65

VIII

3

2

1

0

0

0

1

1

E _Basis

65-70

VI – VIII

3

3

1

0

0

einz.

einz.

einz.

D ₁

70-75

-

3

1

3

2

einz.

1

3

einz.

D ₂

75-80

-

3

3

2

2

einz.

1

3

einz.

C _Top

90-95

VI ff.

3

1

3

3

0

1

3

einz.

C _Basis

115-120

VI ff.

3

0

0

3

0

einz.

1

einz.

Tabelle 41: Vergleichende halbquantitative Charakteristik der biomorphen Bodenneubildungen (Bohrung S2, Catena Biesenbrow, Probenvolumen je 100cm³; 3 – in großer Anzahl vorhanden, 2 – mittlere Anzahl, 1 – wenig, einz. – einzelne nach A.A. Golyeva)

Abbildung 27Phytolithendiagramm der Bohrung S2, Catena Biesenbrow

Rezente Phytolithenformen

Schicht

Tiefe (cm)

PZ

Silikatbiomorphe (Gesamtanzahl)

Schwämme (Spiculae)

Phytolithen (Gesamtanzahl)

Nadelbäume (Nadeln)

Moose und Farne

Epidermiszellen krautiger Pflanzen

Waldsüßgräser

Wiesensüßgräser

Süßgräser des Offenlandes

Fossile Phytolithenformen

Sonstige Formen

G _Basis

40-45

IX

38

0

38

0

3

28

0

1

4

0

2

E _Top

60-65

VIII

37

0

37

0

0

33

1

3

0

0

0

E _Basis

65-70

VI - VIII

8

0

8

0

2

2

1

2

0

1

0

D ₁

70-75

-

212

2

210

2

6

111

28

27

6

28

2

D ₂

75-80

-

266

2

264

2

18

128

25

56

2

27

6

C _Top

90-95

VI ff.

150

0

150

1

12

84

17

12

0

21

3

C _Basis

115-120

VI ff.

19

0

19

1

1

11

1

1

0

4

0

Tabelle 42: Ergebnisse der Phytolithenanalyse an Bohrkern S2, Probenvolumen je 100cm³(nach A.A. Golyeva)

Analyse der Mollusken

Die Analyse der Molluskenfauna der Catena Biesenbrow wurde an den Bohrkernen der Bohrungen S2 und S4 (Abbildung 7) für insgesamt 10 Einzelproben durch H. Rittweger, Marburg, durchgeführt und in gemeinsamer Diskussion ausgewertet. Die Arten wurden den ökologischen Gruppen nach Lozek,1964 zugeordnet (Tabelle 43).

Da die Untersuchungen an Proben aus Bohrkernen durchgeführt wurden, sind die Probenvolumina für eine umfassende paläoökologische, statistisch abgesicherte Bewertung der vorliegenden Molluskenthanatozönosen (und damit die Individuenzahlen) zu gering. Dennoch ergibt sich eine eindeutige Tendenz, die zu klaren Schlußfolgerungen berechtigt (Rittweger, Gutachten 1998). Es sind sowohl die Molluskenspektren der Arten als auch der Individuen dargestellt (Abbildung 28 ).

Anhand der pollenanalytischen (Tabelle 8) und 14C-Datierungen (Tabelle 39, Tabelle 40) ist eine zeitliche Zuordnung der untersuchten Schichten ausschnittsweise zum gesamten Holozän möglich (Frühholozän - Schicht B; Mittelholozän - Schichten C, D, E und Spätholozän - Subatlantikum in Schicht G). Dennoch sind innerhalb der Artenzusammensetzung keine deutlichen Veränderungen zu erkennen, die auf Veränderungen der paläoökologischen Bedingungen schließen lassen könnten. Es ist jedoch auffällig, daß sowohl in der Arten- als auch in der Individuenzusammensetzung ein großer

Abbildung 28 Molluskenspektren der Arten (MSS) und Molluskenspektren der Individuen (MSI) für die Bohrpunkte S2 und S4 der Catena Biesenbrow

Anteil von euryöken und mesophilen Arten (ökologische Gruppe 7 nach Lozek 1964) eingenommen wird. Die Arten dieser Gruppe lassen jedoch im Hinblick auf Umweltveränderungen nur sehr eingeschränkt Aussagen zu (Rittweger 1998).

In allen Schichten ist ein ungefähr gleichbleibender Anteil von Feucht- und Sumpfarten zu verzeichnen (ökologische Gruppen 8 und 9 nach Lozek 1964), wobei ihr Anteil im Zentrum der Senke (Bohrung S4) deutlich höher ist als an deren Rand (Bohrung S2). Insbesondere im Zentrum der Senke war über den untersuchten Zeitraum wahrscheinlich immer wieder phasenhaft mit Wasserbedeckung zu rechnen. Insbesondere in der bronze-eisenzeitlichen Schicht E ist aufgrund der erhöhten Arten- und Individuenzahl der Wasserarten (ökologische Gruppe 10 nach Lozek 1964) von einem Offengewässer auszugehen.

Nahezu konstant über alle Schichten sind mit hohen Arten- und Individuenwerten die Arten offener Biotope (ökologische Gruppe 5 nach Lozek 1964). Sie weisen sowohl auf eine offene Sumpflandschaft (Vallonia pulchella) als auch auf benachbarte offene, besonnte Trockenstandorte

Proben-Nr.:

1+2

3

4

5

6+7

8+9

10

Bohrkern

S2

S2

S2

S2

S4

S4

S4

Schicht

B

C _Basis

C _Top

D

C

E

G

PZ

IV

VI ff.

VI ff.

-

VI ff.

VII - VIII

Xb

Ökologische Gruppe (nach Lozek, 1964)

Art

2. Arten, die vorwiegend im Wald leben

Bradybaena fruticum

3

-

2

1

1

5

4

Artenanzahl der Gruppe

1

0

1

1

1

1

1

5.

Arten offener Biotope:

Pupilla muscorum

-

-

2

-

-

1

3

Vallonia costata

40

21

80

2

43

19

-

Vallonia pulchella

47

81

154

19

206

110

6

Vertigo pygmaea

1

4

10

2

12

14

-

Artenanzahl der Gruppe

3

3

4

3

3

4

2

7.

Euryöke u. mesophile Arten

Cochlicopa lubrica

9

18

32

4

31

23

3

Euconulus fulvus

1

4

5

1

9

2

-

Limacidae (sp. Div.)

-

-

-

-

-

1

-

Nesovitrea hammonis

11

6

21

1

20

8

2

Punctum pygmaeum

10

14

6

4

27

2

1

Trichia cf. Hispida

-

-

-

-

-

.

1

Vitrina pellucida

-

1

-

-

-

1

-

Artenanzahl der Gruppe

4

5

4

4

4

6

4

8.

Feuchtigkeits-liebende Arten

Carychium tridentataum

1

-

-

-

-

.

2

Vertigo angustior

32

32

112

10

64

70

5

Artenanzahl der Gruppe

2

1

1

1

1

1

2

9.

Arten sehr feuchter Standorte

Carychium minimum

19

75

59

7

156

99

-

Succinea "putris-elegans" (juv.)

3

5

21

2

26

30

-

Vallonia enniensis

5

6

25

-

41

19

2

Vertigo antivertigo

-

3

8

2

8

17

-

Vertigo moulinsiana

-

-

-

-

-

1

-

Zonitoides nitidus

-

-

-

2

1

2

-

Artenanzahl der Gruppe

6

4

4

4

5

5

1

10.

Wasserarten

Bithynia tentaculata

-

-

-

-

-

1

6

Galba truncatula (juv.)

-

1

2

2

2

25

-

Gyraulus cf. Laevis (Frgm.)

-

-

-

-

-

1

-

Radix peregra

-

-

-

-

-

2

-

Stagnicola palustris (juv.)

-

-

-

-

7

2

-

Valvata cristata

1

1

-

-

-

2

2

Pisidium sp.

-

1

-

1

9

11

-

Artenanzahl der Gruppe

1

3

1

2

3

7

2

Anzahl gesamt:

183

273

539

60

663

468

37

Anzahl Arten:

17

16

15

15

17

24

12

Volumen (ml)

700

350

300

150

1600

600

800

Tabelle 43: Ergebnisse der Molluskenanalyse an den Bohrkernen S2 und S4 (nach Rittweger 1998, *): Zusammenfassung in ökologischen Gruppen nach Lozek 1964)

(Vallonia costata, Pupilla muscorum, Vertigo pygmaea) hin (Rittweger 1998). Allerdings fehlen Vertreter der Steppenarten (ökologische Gruppe 4 nach Lozek 1964) vollständig.

Auffallend ist außerdem das vollständige Fehlen von Wald- oder Auwaldarten (ökologische Gruppen 1 u. 3 nach Lozek 1964). Da insgesamt mehr als 2200 Individuen erfaßt wurden, könnte auf eine weitgehende Waldfreiheit am Standort während aller erfaßten Entwicklungsphasen geschlossen werden. Bradybaena fruticum allein kann hier nicht als Waldzeiger gewertet werden, da sie auch an vielen anderen Standorten (z.B. Hecken, Felder, Gebüsch) lebt (Rittweger 1998).

Insgesamt ist die durch die untersuchten Proben charakterisierte Molluskensukzession sehr ähnlich der von Mania,1973 für das "Mitteldeutsche Trockengebiet" erarbeiteten. Unterschiedlich ist das Fehlen der Steppenarten. Typisch ist das vermehrte Auftreten der ökologisch breiten Arten seit dem Beginn der anthropogenen Nutzung des Gebietes. Damit widerspiegelt die Zusammensetzung der Molluskenfauna die ökologischen Bedingungen während der Kolluvialphasen, insbesondere des Bildungszeitraum des Schwarzen Kolluviums, dessen Artenzusammensetzung durch Arten feuchter Standorte und Arten des Offenlandes dominiert werden, d.h. ein Vegetations- und Nutzungsmosaik aus Wiesen und Ackerland kennzeichnen. Die in Schicht B gefundenen Mollusken sind zeitlich eher dem Atlantikum, d.h. der ersten neolithischen ackerbaulichen Nutzung zuzuordnen (entsprechend der 14C-Datierung der Holzkohle, Tabelle 39).

Ausgehend vom guten Erhaltungszustand der Mollusken im Schwarzen Kolluvium und ihrer großen Artenanzahl kann für den Senkenbereich der Catena Biesenbrow über das gesamte Holozän auf eine aktive Carbonatdynamik geschlossen werden.

Zusammenfassung

Die Gegenüberstellung der paläobotanischen und paläomalakologischen Untersuchungen läßt folgende Schlußfolgerungen zu den paläoökologischen Bedingungen im Holozän zu:

Im Präboreal war das Einzugsgebiet der Catena Biesenbrow durch Birken-Kiefernwälder dominiert. In der Senke entwickelte sich ein mesotroph-eutrophes Niedermoor.
Die Vegetation im Boreal und frühen Atlantikum wird indirekt durch die Zusammensetzung der Phytolithenkomplexe (allochthone Komponente) im Schwarzen Kolluvium repräsentiert und deutet auf ein Mischwaldmosaik hin. Die Existenz von typischen Steppenkomplexen läßt sich ausschließen.
Die scheinbar widersprüchlichen Aussagen zum Vegetationsmosaik während der Bildungszeit des Schwarzen Kolluviums (Neolitikum bis Eisenzeit) sind folgendermaßen zu erklären:

Die Pollenanalyse und die Analyse der Phytolithen zeigen ein Mosaik aus einer krautreichen Kiefern-Laubmischwaldvegetation mit Feuchtwiesen- und Niedermooranteilen in Übereinstimmung mit der holozänen Waldentwicklung in Mitteleuropa, sowie Anteilen von als Ackerland genutzten Offenflächen sowohl lokal im hydrologischen Einzugsgebiet (Phytolithen) als auch in der näheren Umgebung (Pollen).

Aus dem Fehlen von Waldarten in den Molluskenkomplexen darf nicht auf Waldfreiheit des Einzugsgebietes geschlossen werden. Mollusken, die im Wald existierten sind im Kolluvium nicht repräsentiert, da sie in den unter Wald im Oberboden entkalkten Böden nicht erhalten blieben. Mollusken der offenen, besonnten Trockenstandorte (Vallonia costata, Pupilla muscorum, Vertigo pygmaea) sind daher ackerbaulichen Nutzungsphasen zuzuordnen, wenn einerseits aufgrund der Revitalisierung der Carbonatdynamik ihre Erhaltung und andererseits aufgrund der Bodenerosion ihr Transport in den Unterhang- und Senkenbereich gesichtert waren. Diese Erklärung bedeutet gleichzeitig, daß der Oberboden der Tschernoseme zu Beginn der ersten Kolluvialphase im Neolithikum (3755 - 3653 cal BC) bereits entkalkt gewesen sein muß.
In der mittelalterlichen Nutzungsphase war das oberirdische hydrologische Einzugsgebiet vollständig waldfrei.

Zusammenfassung Catena Biesenbrow Landschaftsentwicklung

Ausgehend von den Ergebnissen zu Entwicklung von Vegetation, Wasserhaushalt und Boden am Beispiel der Catena Biesenbrow können folgende Etappen der holozänen Landschaftsentwicklung für das Areal der Pararenzina / Parabraunerde-Tschernosem / Kolluvisol - Bodengesellschaft rekonstruiert werden:

Mit Beginn des Holozäns sinken im Präboreal die Wasserstände allmählich ab, es kommt zur Verlandung der offenen Wasserfläche in der Senke. Die limnische Sedimentation wird durch die Torfbildung eines mesotroph-eutrophen Niedermoores abgelöst. Im übrigen Einzugsgebiet findet eine rasche Bewaldung durch Kiefernwälder mit Birkenanteilen statt.
Nach der Bildung der präborealen organischen Sedimente ist eine Sedimentationslücke bis zu den neolithischen Kolluvien zu verzeichnen; zusätzlich sind die Torfe des Präboreals hochzersetzt. Die Wasserstände sinken im gesamten Einzugsgebiet im Boreal bis mindestens in das Frühe Atlantikum unter die Geländeoberfläche ab. Dies ist der Zeitraum der Schwarzerdebildung unter der geschlossenen Vegetationsdecke eines krautreichen Eichenmischwaldes.
Zeugen der ersten Siedlungsphasen sind die neolithischen bis eisenzeitlichen Schwarzen Kolluvien über den präboralen Torfen. Die Zusammensetzung der subborealen z.T. sehr tonigen Schichten weist auf ein zeitweise limnisches Sedimentationsmilieu hin. Während die hohen Zersetzungsgrade der organischen Bestandteile und die bedeutend jüngere Durchwurzelung auf Trockenperioden oder Perioden mit starken Wasserspiegelschwankungen während und/oder im Anschluß an diese Phase schließen lassen. Zwei Oberflächenhorizonte werden durch die Phytolithenanalyse identifiziert und können mit morphogenetischen Ruhephasen mit geringen Grundwasserständen in Verbindung gesetzt werden.

Die Pollenanalyse und die Analyse der Phytolithen zeigen ein Mosaik aus einer krautreichen Kiefern-Laubmischwaldvegetation mit Feuchtwiesen- und Niedermooranteilen in Übereinstimmung mit der holozänen Waldentwicklung in Mitteleuropa, sowie Anteilen von als Ackerland genutzten Offenflächen sowohl lokal im hydrologischen Einzugsgebiet (Phytolithen, Mollusken) als auch in der näheren Umgebung (Pollen).

Die Böden sind abwechselnd kalkhaltig und entkalkt (Mollusken!).
Seit der mittelalterlichen Nutzungsphase war das oberirdische hydrologische Einzugsgebiet vollständig waldfrei. Das mittlere, mittelalterlichen Kolluvium wurde höher am Hang oberhalb der Ackerkante akkumuliert. Ein moorrandparalleler Go-Horizont in diesem Kolluvium markiert einen Wasserhöchststand, der zeitlich zwischen dem mittleren und oberen Kolluvium steht und als Effekt der mittelalterlichen Rodungen zu werten ist. Mit dieser durch anthropogene Einwirkung hervorgerufenen Anhebung der Wasserstände ist ein erneutes Torfwachstum verbunden.
Das oberste Kolluvium ist als neuzeitlich einzustufen. Durch Melioration wurden die Grundwasserstände abgesenkt und es kam zur Vererdung der seit dem Mittelalter gebildeten Torfe.

Mit Beginn der anthropogenen Nutzung im Einzugsgebiet im Neolithikum finden mehrfach Wasserspiegelschwankungen statt. Zeitlich zuordnen lassen sich drei Phasen mit hohen Wasserständen, die jeweils in Verbindung mit Brandhorizonten (Rodung) stehen:

am Beginn der neolithischen Nutzungsphase.
am Beginn der eisenzeitlichen Nutzungsphase.
am Beginn der mittelalterlichen Nutzungsphase.

Zum Ende der jeweiligen Nutzungsphasen bzw. während nutzungsfreier Phasen sind geringe Wasserstände zu verzeichnen.

Bodengenese

Humusgenese

Der Untersuchungen der organischen Bodensubstanz belegen die Bildung von „echtem“ anhydromorphen Tschernosemhumus.
Auf den carbonathaltigen und tonreichen lößähnlichen Beckentonen sind besonders gute Bildungsbedingungen vorhanden, d.h. die Bildung von stabilen Humaten und organisch-mineralischen Komplexen wurde unterstützt.
Die Schwarzerdegenese fand unter Wald statt.
Datiert kann der Tschernosemhumus auf mindestens 5900 BP – 4840 BP (Mittleres Atlantikum) werden.

Bodenentwicklung

Zu Beginn des Neolithikums sind die Oberbodenhorizonte der Tschernoseme entkalkt.

Nach einer Klimaverschlechterung am Übergang zum Subboreal und einer Bewaldung des Gebietes kam es zur Entwicklung der Schwarzerden in Richtung Parabraunerden. Rezent sind Parabraunerde-Tschernoseme ausgebildet.

Hinsichtlich der Abfolge der pedogenetischen Prozesse können folgende Aussagen getroffen werden:

Mit der Entkalkung des kalkhaltigen Beckenschluffes setzt eine Verbraunung ein, die mindestens bis zur Späten Slawenzeit anhielt.
Im Zuge der Entkalkung ist der Prozeß der Lessivierung zunächst von dunklen Ton-Humuskomplexen, in Einzelfällen bei vollständiger Entkalkung von reinem Ton nachweisbar.
Rezent ist die Carbonatdynamik wieder aktiviert, es findet keine Lessivierung statt.

Das Untersuchungsgebiet Falkenwalde

Im Untersuchungsgebiet Falkenwalde ist die Grundmoräne durch eine sehr große Substratheterogenität gekennzeichnet. Im Relief sind flachwellige Platten dominierend, die durch periglaziär angelegte Rinnen durchschnitten sind. Nach dem Austauen der Toteisblöcke im Untergrund der Rinnen wurden diese in einzelne Binneneinzugsgebiete unterteilt (Abbildung 29). Als Bodengesellschaft ist die Pararendzina / (Pseudogley)–Parabraunerde-Tschernosem / Parabraunerde / Kolluvisol – Bodengesellschaft auf Grundmoräne anzusprechen.

Abbildung 29: Geländemodell des Untersuchungsgebietes Falkenwalde (Vahrson 1998)

Abbildung 30: Die Untersuchungsgebiete Falkenwalde und Neu Kleinow (Genehmigung des LVermA BB, GB-G 7/97)

Die Catena Falkenwalde

Abbildung 31: Einzugsgebiet der Catena Falkenwalde

Die Catena „Falkenwalde“ (Abbildung 31 ) wurde in Form eines Grabenschurfes auf einer Gesamtlänge von ca. 90m in unmittelbarer Nähe einer linienbandkeramischen Siedlung (s. Grabung Falkenwalde) angelegt und dokumentiert (Abbildung 32). Es erfolgte in insgesamt 10 Teilabschnitten eine detaillierte bodenkundliche Aufnahme mit Entnahme von Bodenproben (insgesamt 78 Beutelproben, 78 Stechzylinderproben für die Dichtebestimmung, 15 Stechzylinder zur mikromorphologischen Untersuchung, 5 Beutelproben zur Humusanalyse, 3 Monolithen zur paläobotanischen Untersuchung (Pollenanalyse, Phytolithenanalyse) und 14C-Datierung (Abbildung 34, Abbildung 35).

Das Oberflächenrelief der näheren Umgebung wurde in einem Raster von ca. 10m mit GPS vermessen und ein Geländemodell erstellt (Abbildung 29).

Makromorphologie

Aufgrund der Reliefbesonderheiten sind in Plateaulagen nicht oder schwach erodierte Parabraunerden-Tschernoseme ausgebildet, in den stark erodierten Oberhangbereichen der überwiegend konvexen Hänge Pararendzinen (Abbildung 32). Im Unterhang- und Senkenbereich entwickeln sich Kolluvisole über Parabraunerde-Tschernosem und organogenen Sedimenten.

Typisch ist die große Heterogenität der Sedimente im Bereich der Catena Falkenwalde. Das Ausgangssubstrat der Bodenbildung wird im Hangbereich durch kalkhaltigen Geschiebemergel (Ls-Sl) gebildet (Abbildung 39). Sowohl in Senkenposition als auch in Oberhang- und Plateaulage treten tonige bis sandig-kiesige Sedimentschichten auf, die Ausdruck der Wasserdynamik in der Niedertauphase des Inlandeises sind. In Oberhanglage sind die oberen Sedimentschichten solifluidal verlagert.

Die Werte der Trockenrohdichten (Tabelle 48, Tabelle 56, Tabelle 60, Tabelle 64, Tabelle 68) schwanken innerhalb der Catena in beträchtlichen Grenzen: von ca. 0,3 g/cm³ in den torfigen Mudden der Senken bis ca. 1,9 g/cm³ im dicht gelagerten Geschiebemergel. Eine mittlere Stellung nehmen dabei die Bodenhorizonte mit kolluvialer Sedimentgenese mit Werten um 1,5 –1,6 g/cm³ ein.

Die Einordnung der Böden als Parabraunerde-Tschernosem (Abbildung 33 , Abbildung 36) erfolgt aufgrund der dunkelgrauen bis schwarzen (10YR 3/1-3) autochtonen Humushorizonte, die eine Mächtigkeit von über 40cm besitzen (einschließlich Ap-Horizonte). Deutlich heller und mehr bräunlich sind die Pflughorizonte (10YR 3-4/2-3). In Unterhangposition setzt sich der Humushorizont als begrabener fAh fort und kann im Senkenbereich mit einer torfigen Mudde (s. III.2.1.1.1 „Pollenanalyse“) korreliert werden.

Im Unterhang- und Senkenbereich treten mehrere kolluviale Schichten auf (Abbildung 33, Tabelle 44), die sich in zwei Schichtpakete gliedern lassen: in das ältere, das Schwarze Kolluvium (Schichten IV-VI), und das jüngere, helle Kolluvium (Schichten VII u. VIII). Die älteste Schicht des Schwarzen Kolluviums wird durch seine tiefschwarze Färbung (10YR 2/1) charakterisiert. Die Humusgehalte in den Humushorizonten der Schwarzerden betragen ca. 0,5 – 1% in Mittel-, Oberhang- und Plateaulage, am Unterhang ca. 2,5-3%, in den Senkensedimenten erreichen die Gehalte an organischer Bodensubstanz nahezu 90%. Im Schwarzen Kolluvium, dem syn- und postsedimentär überprägten Umlagerungsprodukt der Humushorizonte der Schwarzerden, betragen die Humusgehalte zwischen 13 und 20%. Die jüngeren, deutlich helleren Kolluvien weisen Humusgehalte zwischen 1-2% auf.

In der gesamten Catena Falkenwalde sind die humosen Bodenhorizonte kalkfrei (Abbildung 37). Eine Ausnahme bildet lediglich der Pflughorizont mit Kalkgehalten um 2%, die auf die Einmischung von kalkhaltigem Ausgangssubstrat ausgehend von den Erosionsbereichen zurückzuführen sind. Im Unterboden ist der Kalk einerseits als Primärkalk sowohl in Form von Feincarbonat als auch von Kreidegeschiebe vorhanden. Andererseits findet die Sekundärcarbonatausfällung in verschiedenen Bodenhorizonten statt:

Direkt unter der Entkalkungsgrenze (10-15% CaCO₃), die sich z.T. an Sedimentschichten anpaßt. In einer Tonschicht werden dabei Kalkgehalte bis zu 40% erreicht.
Die Risse eines wahrscheinlich periglaziär entstandenen Polygonalnetzes dienen zur Wasserzirkulation und sind bis zu 1,5 m unter der Entkalkungsgrenze mit Sekundärcarbonaten ausgekleidet.
Aufgrund lateraler Verlagerung der gelösten Carbonate bildete sich in Unterhangposition ein Bodenhorizont mit ca. 18% CaCO₃ direkt unter dem Humushorizont aus.
Die sekundäre Aufkalkung bereits entkalkter Bodenhorizonte ist lokal anhand peripher kalkhaltiger verbraunter Bodenaggregate in Unterhangposition nachweisbar.

Die Möglichkeit einer Erstellung von Stoffbilanzen, insbesondere einer Bilanz der Carbonatdynamik im Holozän hat sich aufgrund der großen Heterogenität des Substrates sowohl in der Fläche als auch in den verschiedenen Schichten als nicht möglich erwiesen. Die Substratheterogenität äußert sich in der Korngrößenzusammensetzung sowie im primären und sekundären Carbonatgehalt.

Die pH-Werte bewegen sich im neutralen bis schwach sauren Bereich (Abbildung 38). Überwiegend liegen sie sowohl in den Oberboden- als auch den Unterbodenhorizonten um 7,0 bis 7,4. Die geringsten Werte werden mit 6,3 - 6,5 im begrabenen Parabraunerde-Tschernosem in Unterhangposition erreicht, was auf die bereits fortgeschrittene Versauerung dieses Bodens zum Zeitpunkt der Überdeckung schließen läßt. Auffällig in den oberen Catenaabschnitten ist der leicht saure pH-Wert im Oberboden der Plateaubereiche im Gegensatz zu den neutralen im Oberhangbereich. Zurückzuführen ist dies auf die laterale Kalkzufuhr, die als Carbonatquelle in Plateauposition auszuschließen ist.

Als Folge der weitgehenden Entkalkung des Bodens und der neutralen pH-Werte spielt die Lessivierung in Form von Ton-Humusverlagerung eine große Rolle; es kommt zur Bildung schwarzer Toncutane in den B-Horizonten der Parabraunerde-Tschernoseme und auf den Carbonaten der Frostrisse.

Lokal sind makromorphologisch leicht gebleichte Humushorizonte als Lieferanten der Ton-Humuskomplexe zu erkennen. Sie sind jedoch wahrscheinlich häufig Bestandteil des Pflughorizontes und daher schwer anzusprechen.

Abbildung 32: Catena Falkenwalde – Bodenhorizonte

Abbildung 33: Schichten und Kolluvien der Catena Falkenwalde (Unterhang und Senke)

Schichten

14C-Alter

Chronozonen

Substratgenese

VIII

SA?

kolluvial

VII

SA?

VI

V

3330+130 BP

SB

kolluvial/organogen

IV

organogen

III

1286 – 1195 cal BC

1676 – 1560 cal BC

II

YD?

periglazial?

I

glazial (Grundmoräne)

Tabelle 44: Schichten und Kolluvien der Catena Falkenwalde (Unterhang und Senke)

Abbildung 34: Probeentnahmestellen und Labornummern, Catena Falkenwalde

Abbildung 35: Durchgeführte Analysen an Bodenproben der Catena Falkenwalde

Abbildung 36: Verteilung der Humusgehalte, Catena Falkenwalde

Abbildung 37: Verteilung der Kalkgehalte, Catena Falkenwalde

Abbildung 38: Verteilung der pH-Werte, Catena Falkenwalde

Abbildung 39: Verteilung der Tongehalte, Catena Falkenwalde

Besonderheiten einiger Einzelprofile

Zur Verdeutlichung der Besonderheiten der Bodenbildung in Bezug zu Substrat und Reliefposition werden sechs der untersuchten Bodenprofile beispielhaft dargestellt:

Profile B, F und G sind Beispiele für den Bodentyp Parabraunerde-Tschernosem in unterschiedlichen Reliefpositionen und verschiedenen Substratverhältnissen bzw. mit leichtem kolluvialen Einfluß.
Profil H, I und J sind Kolluvisole, die sich auf begrabenem Parabraunerde-Tschernosem bzw. in Kolluvium über organischen Senkensedimenten entwickeln.

Abbildung 40: Profil B

Abbildung 41: Profil F

Abbildung 42: Profil G

Abbildung 43: Profil H

Abbildung 44: Profil I

Abbildung 45: Profil J

Profil B ( Tabelle 46 , Tabelle 47 , Tabelle 48 , Abbildung 46) liegt im Plateaubereich (schwach geneigt) der Catena Falkenwalde und ist als Parabraunerde-Tschernosem zu bezeichnen. Eine Besonderheit des Ausgangsmaterials der Bodenbildung ist die durch die Verbraunung und Ton-Humusverlagerung nachgezeichnete spätglaziale solifluidale Verlagerung der Sedimente. In den Tonanreicherungshorizonten sind die Tongehalte um 3-5% (insgesamt 13-15%) höher als in den darüberliegenden Bodenhorizonten. Allerdings schwanken die Werte im C-Horizont sedimentbedingt von 5% bis 37%. Carbonatgehalte im Oberboden sind mit lediglich 0,88% im Pflughorizont nachweisbar. Unterhalb der scharfen Entkalkungsgrenze steigen im Sekundärcarbonathorizont die Werte sprunghaft auf über 40% an. Der Sekundärcarbonathorizont paßt sich an das tonige Sedimentband an.

Interessant ist der Verlauf der Ca-Gesamtkurve: Sie besitzt neben dem absoluten Maximum im Cc-Horizont (16,9%), das mit der Sekundärcarbonatausfällung verbunden ist, zwei kleinere Piks im carbonatfreien Ah- und Bht-Horizont. Beide Piks dürften auf die erhöhten Gehalte von Calciumhumaten im tschernosembürtigen Humus dieser Horizonte zurückzuführen sein, einerseits im Schwarzerdehorizont und andererseits im verlagerten Ton-Humus-Komplex, dessen lösliche Komponente die Calciumhumate bilden.

Der Gehalt an organischem Kohlenstoff beträgt im Ap-Horizont 0,69% und sinkt stetig bis auf 0,14% im Bv-Horizont ab. Die höchsten C/N-Verhältnisse werden mit 11,8 bzw. 11,1 im Ah- und Al-Horizont erreicht. Der makromorphologisch anhand einer schwachen Bleichung erkennbare Lessivierungshorizont läßt sich weder bodenchemisch noch –physikalisch bestätigen.

Der Aktivitätsgrad (Feo/Fed) ist mit 0,58 im Bv am höchsten und weist deutlich auf die bereits fortgeschrittene Verbraunung hin. In den darüberliegenden Ah- und Al-Horizonten ist ebenfalls eine erhöhte Konzentration pedogener Eisenoxide zu verzeichnen (Feo/Fed=0,5). Mit zunehmender Tiefe nimmt der Gehalt ab.

Im Bereich des Bv- und Bht-Horizontes ist die erhöhte Konzentration der Elemente Zn, Mg, Ca, Fe und Na im Vergleich zu einer Abreicherung im darüberliegenden Horizont zu verzeichnen. Unklar ist die Abnahme des Na-Gehaltes im Al-Horizont um nahezu das 100fache sowohl im Vergleich zum Hangenden als auch zum Liegenden.

Profil F (Tabelle 49 , Tabelle 51 , Tabelle 52 , Abbildung 47) stellt einen typischen Parabraunerde-Tschernosem im Mittelhangbereich dar. Unter dem braun-grauen Pflughorizont von 30cm Mächtigkeit ist der dunkelgraue Tschernosemhumushorizont bis zu 45cm erhalten und bis 50cm Tiefe bioturbat in das Profil eingearbeitet. Obwohl der Boden bis zu einer Tiefe von 75cm entkalkt ist, bewegen sich die pH-Werte im gesamten Profil im neutralen Bereich von 7,4 – 7,6. Eine Versauerung hat noch nicht stattgefunden. Dieses Milieu begünstigt die intensive Lessivierung von Ton-Humuskomplexen, deren Akkumulation im Bht-Horizont zur Ausbildung der charakteristischen fettschwarzen Ton-Humuscutane geführt hat. Besonders intensiv ist die Cutanbildung oberhalb der Entkalkungsgrenze. In Spalten und Rissen reicht sie bis zu 20-30cm in den carbonathaltigen Horizont hinein. Dort bilden die Ton-Humuscutane eine weitere Schicht über Sekundärkalkausfällungen, die die Risse und Spalten vollständig auskleidet. Aufgrund der Verkittung des Sekundärcarbonathorizontes fungiert er im Profil als Stauschicht, daher ist eine leichte Pseudovergleyung zu beobachten, die sich u.a. in der Erhöhung des Gehaltes an pedogenen Eisenoxiden, insbesondere des dithionitlöslichen Eisens äußert.

Während die Tongehaltsdifferenz zwischen Ausgangssubstrat und Tonanreicherungshorizonten (Bht-Horizonten) 6-7% beträgt, liegt sie zwischen den „Tonverarmungshorizonten“ und dem Ausgangsubstrat lediglich bei 2-3%. Das mag einerseits an einer Schichtung des Sedimentes liegen, kann jedoch auch mit der der Lessivierung vorangehenden Verlehmung des Sedimentes erklärt werden. Die Verwitterung (Verbraunung/Verlehmung) in den Bodenhorizonten bis zur Entkalkungsgrenze kann u.a. durch deutlich höhere Werte der Gehalte der pedogenen Oxide belegt werden.

Die Horizontdifferenzierung der Elementgesamtgehalte äußert sich insbesondere in Piks der Elemente Fe, Mn, Mg, Zn, Ni und Pb im Bht-Horizont.

In Profil G (Tabelle 53, Tabelle 54, Tabelle 55, Tabelle 56, Abbildung 48) wurde ein kolluvial (ca. 50 cm) überdeckter Parabraunerde-Tschernosem in Unterhangposition untersucht. Die Oberfläche des begrabenen Bodens ist nicht eindeutig festzulegen, da Kolluvium und Humushorizont in einem ehemaligen Pflughorizont miteinander vermischt sind. Deutlich zeichnet sich jedoch der unveränderte Humushorizont der Schwarzerde anhand der schwarzen Farbe und der erhöhten Humusgehalte ab.

Die Entkalkungstiefe dieses Bodens nimmt im Vergleich zu den hangaufwärts gelegenen Profilen deutlich ab (knapp 40cm, unter der Annahme, daß das Kolluvium 50cm mächtig ist). Die Verbraunungshorizonte sind lediglich ca. 15cm mächtig. Das ist mit der lateralen Carbonatzufuhr mit dem Hangzuzugswasser zu begründen. Daß die Ent- bzw. Aufkalkung in diesem Profil verschiedenen Phasen unterlag, belegen u.a. verbraunte Bodenaggregate im Bht-Horizont, die in ihrer Peripherie kalkhaltig sind, was nur mit folgender pedogenetischer Abfolge erklärbar ist: Entkalkung → Verbraunung → Aufkalkung. Zusätzlich sind Reste von carbonatischen Auskleidungen der Frostrisse, die in die B-Horizonte hineinragen, vorhanden.

Im begrabenen Boden weisen die pH-Werte von 6,3 - 6,7 auf Versauerungsprozesse vor der Überdeckung hin. Deutlich erhöht sind sowohl die Gehalte der pedogenen Eisenoxide in den B-Horizonten (Verbraunung) als auch der Tongehalte um ca. 3 % im Vergleich zum Ausgangssubstrat (Lessivierung). Die Intensität der Ton-Humusverlagerung und entsprechend der Cutanbildung ist gegenüber Profil F geringer, was mit dem Absinken der pH-Werte und der damit verbundenen Verminderung der Migrationsfähigkeit der Ton-Humus-Komplexe erklärt werden kann.

Sowohl die leichtere Korngrößenzusammensetzung als auch der geringere Gesamtgehalt der meisten untersuchten chemischen Elemente kann nicht pedogenetisch gedeutet werden, sondern ist vom kolluvialen Sediment ererbt.

In Profil H (Tabelle 57, Tabelle 58, Tabelle 59, Abbildung 49) wird die mehrfache kolluviale und pedogenetische Überprägung eines Tschernosems in Unterhangposition deutlich. Aufgrund der lateralen Carbonatzufuhr in der Catena ist lediglich der Humushorizont des Tschernosems entkalkt. Es gibt keine Hinweise auf Verbraunung im Boden. Zur Zeit der Tschernosemgenese befand sich der Boden im Bereich des Hangrandes der entstandenen Hohlform. Während der ersten ackerbaulichen Nutzung des Einzugsgebietes lag das Profil unterhalb der Ackerkante und wurde allmählich mit Kolluvium überdeckt (ca. 3070 BP, s. III.2.1.1). Es handelt sich dabei um Schwarzes Kolluvium, d.h. es trägt als Information die Eigenschaften des Humushorizontes der Schwarzerden aus den Mittel-, Oberhang- und Kuppenbereichen in sich, was sich sowohl in der Farbe als auch in dem erhöhten Humusgehalt (ca. 2%) äußert. Das gesamte Schwarze Kolluvium ist kalkfrei. Es sind zwei Schichten anhand unterschiedlicher Färbung und Aggregierung zu unterscheiden. Auf der Oberfläche des Schwarzen Kolluviums fand in einer Ruhephase eine Bodenbildung mit Aggregierung und Humusakkumulation statt. Auf dem Schwarzen Kolluvium liegt eine weiteres Kolluvium, das jedoch deutlich heller, weniger humos und verbraunt ist. Während dieser Phase befand sich dieser Teil der Catena ebenfalls in ackerbaulicher Nutzung. Nur makromorphologisch zu erkennen ist eine schwache Ton-Humusverlagerung innerhalb dieses Kolluviums mit undeutlichen Ton-Humushäutchen.

Im Zusammenhang mit den Wasserspiegelschwankungen im Senkenbereich sind Vergleyungen sowohl des begrabenen Tschernosems als auch des Kolluviums zu beobachten. Die Grundwasserhöchststände werden durch Piks von oxalat- und dithionitlöslichem Eisen im Bereich der Oberfläche des Schwarzen Kolluvium nachgezeichnet.

Die Verteilung der Elementgesamtgehalte und der Korngrößenzusammensetzung ist weitestgehend von den erodierten Böden bzw. Bodenhorizonten ererbt.

Im Senkenbereich der Catena befinden sich Kolluvisole – Profil I (Tabelle 61, Tabelle 62, Tabelle 63, Tabelle 64, Abbildung 50) im Randbereich der Senke und Profil J (Tabelle 65, Tabelle 66, Tabelle 67, Tabelle 68, Abbildung 51) in deren Zentrum.

Die pH- Werte sind neutral und schwanken in Grenzen von 7,0 – 7,4; die geringsten pH-Werte sind in der Torfmudde (Schicht III) zu verzeichnen, was das Milieu während der Torfbildung widerspiegelt. Dem Torf ist in beiden Fällen über dem Geschiebemergel eine geringmächtige sandig-kiesige Schicht (II) unterlagert, die im Senkentiefsten noch kalkhaltig ist und Sekundärkalkausfällungen aufweist.

Das gesamte Kolluvium ist kalkfrei. Es können mehrere Kolluvienschichten über dem Torfband ausgeschieden werden: Zunächst das Schwarze Kolluvium, in dem im Senkentiefsten z.T. noch eine synsedimentäre Humusakkumulation unter Feuchtbedingungen stattfand. Es werden Gehalte an organischer Bodensubstanz bis zu knapp 6% erreicht. Das Hangende des Schwarzen Kolluviums wird durch eine geringmächtige Schicht (V) gebildet, in der sich makroskopisch große verlagerte Bodenaggregate aus Humus- und Unterbodenhorizonten erkennen lassen. Diese Schicht keilt in Richtung Senkentiefstes aus. Die Sedimentation dieses Kolluviums war höchstwahrscheinlich mit einem einmaligen katastrophalen Erosionsereignis mit Tiefenerosion in Rinnen verbunden. Aufgrund des 14C-Alters des Humus von 3330 BP (s. III.2.1.1) kann das Ereignis der späten Bronzezeit zugeordnet werden.

Nach einer Sedimentationspause wird das obere Schwarze Kolluvium (VI) gebildet, daß weniger humos ist und eine deutlich grauere Färbung aufweist. Die Oberfläche des Schwarzen Kolluviums wird durch einen Pflughorizont markiert. Im jungen, hellgrau – bräunlichen Kolluvium sind analog zu Profil H in sehr begrenztem Umfang dunkle Tonhäutchen ausgebildet.

Die Schichten des Schwarzen Kolluviums einschließlich der Torfmudde (mit kolluvialer Komponente) unterscheiden sich von den jüngeren Kolluvien durch die deutlich dunklere Färbung und den höheren Tongehalt (17-22% im Vergleich zu 8-10%), während jedoch der Gehalt an organischer Bodensubstanz zumindest im oberen Teil des Schwarzen Kolluviums und des jüngeren Kolluviums annähernd gleich sind.

Gehaltsschwankungen an oxalat- und dithionitlöslichem Eisen sind mit den Wasserstandsschwankungen im Senkenbereich zu erklären und mindestens so alt wie das Kolluvium, in dem sie vorkommen.

Die Gesamtelementverteilung in beiden Profilen korreliert mit der Schichtung, daher sind pedogenetische Ableitungen im Hinblick auf „in-situ“ - Bildungen nicht möglich.

Profil B der Catena ”Falkenwalde”: Parabraunerde-Tschernosem-, Plateau

Tiefe (cm)

Horizont

Kurzbeschreibung

0 – 30

Ap

10 YR 4/3, kru-bro, gri2 f2, hW, ReR, Sl 3, scharf – deutliche Untergrenze;

- 50

Ah

10 YR 3/3, kru-bro, gri2 f3, hW, ReR, Sl 3, deutliche Untergrenze;

- 65

Al

10 YR 4-5/4, subpol, gri2 f3, hW, ReR 2, Sl 3, diffuse Untergrenze;

- 85

Bv

10 YR 5/8, mit 10% 10 YR 3/2 ( in Schlieren), subpol, gri2 f2-3, hW, ReR 2-3, Sl 4, deutlich – scharfe Untergrenze;

-100

Bht

10 YR 5/8, mit 30-40% 10 YR 2/2 (in Schlieren), Kittgefüge, gri2 f2, ReR, Sl 4, durch verlagerten Ton-Humus-Komplex verkitteter Sand, deutlich – scharfe Untergrenze,

- 115

Bv

10 YR 4-6/6-8 (in gleichmäßigen Anteilen Schlieren), Sediment solifluidal überprägt, gri2 f2, Su 3, deutliche Untergrenze;

- 125

Cc1

10 YR 4/4, sedimentäres Schichtgefüge, gri2 f3, Sl 2, kalkhaltig, Sekundärcarbonat in Zwischenschichten, leicht pseudovergleyt, scharfe Untergrenze;

- 135

Cc2

10 YR 8/1-3, sedimentäres Schichtgefüge, gri3 f1, gri2 f3, Lt 3, „Sekundärcarbonatband“, kalkhaltig, leicht pseudovergleyt, scharfe Untergrenze;

- 145+

elC

10 YR 5/6, Bleichbahnen 5 YR 6/1, Rostflecken 5 YR 5/8, sedimentäres Schichtgefüge, gri2 f1, gri 2 f3, Sl 3, pseudovergleyt

Tabelle 45 : Beschreibung des Profils B

lfd. Nr.

Horizont

Tiefe

cm

pH

CaCO ₃

%

Corg

%

N

%

C/N

Feo

%

Fed

%

Feo/Fed

1

Ap

0 – 30

7,4

0,88

0,69

0,08

8,81

0,07

0,24

0,27

2

Ah

- 50

7,4

0,00

0,41

0,04

11,80

0,12

0,24

0,50

3

Al

- 65

7,4

0,00

0,28

0,03

11,08

0,12

0,24

0,50

4

Bv

- 85

7,4

0,00

0,25

0,03

9,33

0,17

0,30

0,58

5

Bht

-100

7,3

0,00

0,24

0,03

9,23

0,11

0,32

0,35

6

Bv

- 115

7,4

0,00

0,13

0,01

10,31

0,08

0,24

0,33

7

Cc1

- 125

7,3

0,00

0,14

0,01

10,69

0,06

0,22

0,28

8

Cc2

- 135

7,4

40,84

0,03

0,00

0,14

0,00

9

elC

- 145+

7,5

13,19

0,01

0,04

0,26

0,15

Tabelle 46: Bodenchemische Eigenschaften von Profil B

lfd.
Nr.

Horizont

P

K

Ca

Mg

Na

Fe

Al

Mn

Zn

Pb

Ni

%

1

Ap

0,041

1,722

0,652

0,331

6,862

1,622

3,399

0,408

0,040

0,017

0,022

2

Ah

0,030

1,696

1,109

0,267

7,061

1,373

3,178

0,364

0,036

0,012

0,016

3

Al

0,031

1,577

0,388

0,272

0,066

1,607

3,048

0,253

0,029

0,011

0,014

4

Bv

0,036

1,588

0,484

0,371

7,082

2,104

3,514

0,303

0,061

0,013

0,019

5

Bht

0,045

1,662

1,038

0,373

6,598

1,785

3,406

0,405

0,044

0,014

0,018

6

Bv

0,037

1,495

0,403

0,240

6,435

1,404

2,779

0,283

0,031

0,010

0,014

7

Cc1

0,035

1,394

0,467

0,235

5,899

1,416

2,646

0,307

0,034

0,011

0,014

8

Cc2

0,034

1,610

16,900

0,700

5,136

2,337

3,850

0,329

0,042

0,010

0,026

9

elC

0,036

1,833

4,717

0,536

6,992

1,758

3,253

0,340

0,040

0,012

0,018

Tabelle 47: Gesamtgehalt ausgewählter chemischer Elemente (HF-Aufschluß) - Profil B

lfd. Nr.

Horizont

Trockenrohdichte
g/cm ³

Bodenart

T

fU

mU

gU

ffS

gfS

mS

gS

%

1

Ap

1,74

Sl 3

12

5

7

16

11

23

22

4

2

Ah

1,73

Sl 3

9

4

8

18

11

23

23

4

3

Al

1,66

Sl 3

10

4

6

12

11

26

26

5

4

Bv

1,65

Sl 4

15

3

6

10

9

22

28

7

5

Bht

1,76

Sl 4

13

3

4

8

8

23

35

6

6

Bv

1,67

Su 3

5

3

8

17

16

29

19

3

7

Cc1

1,71

Sl 2

7

2

5

12

13

32

26

3

8

Cc2

1,63

Lt 3

37

9

13

16

6

9

8

2

9

elC

1,86

Sl 3

11

5

9

16

12

23

21

3

Tabelle 48: Bodenphysikalische Eigenschaften von Profil B

Abbildung 46: Graphik der chemischen und physikalischen Eigenschaften von Profil B

Profil F der Catena ”Falkenwalde”: Parabraunerde-Tschernosem-, Mittelhang

Tiefe (cm)

Horizont

Kurzbeschreibung

0 – 30

Ap

10 YR 3/2-3, kru, gri2 f1-2, Sl 3, scharfe Untergrenze;

- 45

Ah

10 YR 2/2, subpol, gri2 f3(-4), ReR 3, Sl 3, diffuse Untergrenze;

- 50

Ah+B

10 YR 3/2, pol, gri2 f3, gri3 f1, ReR 3, Sl 4, im trockenen Zustand leichte Bleichung der Aggregatoberflächen bemerkbar, diffuse Untergrenze;

- 60

Bht1

10 YR 6/8 (Aggregatinneres), 10 YR 3/1 (Aggregatoberflächen), pri (groß), gri3 f1, gri2 f3, Ls 4, diffuse Untergrenze;

- 75

Bht2

10 YR 6/8 (Aggregatinneres), 10 YR 2/1(Aggregatoberflächen), pri, gri3 f1, gri2 f3, ReR 3, Ls 4, wenig Sekundärcarbonat in Regenwurmröhren, intensive Ausbildung von Ton-Humus-Cutanen auf fast allen Kluftflächen, z.T. in Poren der Aggregate, diffus – deutliche Untergrenze,

- 80

Bht3

10 YR 6/8 (Aggregatinneres), 10 YR 2/1 (Aggregatoberflächen), pri (sehr klein), gri2 f3, ReR 3, Sl 4, Aggregatinneres kalkhaltig, Ton-Humusbeläge carbonatfrei, scharfe Untergrenze;

- 90

Cc1

10 YR 5/8, pri (groß), gri2 f3, ReR 3, Sl 4, kalkhaltig, Sekundärcarbonat kleidet alle Risse, Spalten und Poren aus, auf Sekundärcarbonaten in Spalten Ton-Humus-Cutane, leicht pseudovergleyt, deutlich – diffuse Untergrenze;

- 105+

Cc2

10 YR 5/8, sedimentäres Schichtgefüge, gri2 f3, ReR 3, Sl 4, kalkhaltig, Sekundärcarbonat kleidet teilweise Risse, Spalten und Poren aus, auf Sekundärcarbonaten in Spalten Ton-Humus-Cutane, leicht pseudovergleyt

Tabelle 49: Beschreibung des Profils F

lfd. Nr.

Horizont

Tiefe

cm

pH

CaCO ₃

%

Corg

%

N

%

C/N

Feo

%

Fed

%

Feo/Fed

1

Ap

0 – 30

7,5

0,00

0,91

0,09

9,71

0,11

0,23

0,49

2

Ah

- 45

7,4

0,00

0,44

0,05

9,48

0,11

0,32

0,34

3

Ah+B

- 50

7,4

0,00

0,97

0,10

9,89

0,10

0,25

0,40

4

Bht1

- 60

7,4

0,00

0,41

0,05

9,00

0,10

0,43

0,23

5

Bht2

- 75

7,4

0,00

0,43

0,05

8,78

0,10

0,50

0,20

6

Bht3

- 80

7,5

9,37

0,02

0,03

0,27

0,11

7

Cc1

- 90

7,6

14,17

0,02

0,01

0,26

0,04

8

Cc2

- 105+

7,6

15,07

0,01

0,01

0,23

0,04

Tabelle 50: Bodenchemische Eigenschaften von Profil F

lfd. Nr.

Horizont

P

K

Ca

Mg

Na

Fe

Al

Mn

Zn

Pb

Ni

%

1

Ap

0,038

1,975

0,431

0,277

6,645

1,428

3,208

0,355

0,030

0,015

0,018

2

Ah

0,022

2,024

0,422

0,316

7,721

1,605

3,627

0,335

0,028

0,012

0,014

3

Ah+B

0,018

1,951

0,429

0,364

6,910

1,817

3,780

0,279

0,030

0,011

0,018

4

Bht1

0,017

2,029

0,502

0,438

6,176

2,445

4,187

0,303

0,039

0,013

0,020

5

Bht2

0,024

2,095

0,632

0,522

6,507

3,025

4,647

0,382

0,047

0,015

0,028

6

Bht3

0,034

2,066

2,784

0,412

5,794

1,835

3,460

0,255

0,033

0,011

0,019

7

Cc1

0,028

2,157

3,506

0,369

4,798

1,520

2,965

0,212

0,029

0,010

0,016

8

Cc2

0,022

1,684

1,975

0,211

2,962

0,770

1,682

0,116

0,016

0,007

0,009

Tabelle 51: Gesamtgehalt ausgewählter chemischer Elemente (HF-Aufschluß) - Profil F

lfd. Nr.

Horizont

Trockenrohdichte
g/cm ³

Bodenart

T

fU

mU

gU

ffS

gfS

mS

gS

%

1

Ap

1,55

Sl 3

11

5

9

15

13

23

21

3

2

Ah

1,67

Sl 3

12

5

9

13

11

23

23

4

3

Ah+B

1,72

Sl 4

14

4

9

15

11

22

21

4

4

Bht1

1,65

Ls 4

21

5

10

13

11

21

16

3

5

Bht2

1,61

Ls 4

21

5

8

12

11

20

19

4

6

Bht3

1,68

Sl 4

14

4

8

17

12

23

19

3

7

Cc1

1,73

Sl 4

14

0

12

16

13

26

17

2

8

Cc2

1,80

Sl 4

13

5

9

16

14

22

18

3

Tabelle 52: Bodenphysikalische Eigenschaften von Profil F

Abbildung 48: Graphik der chemischen und physikalischen Eigenschaften von Profil F

Profil G der Catena ”Falkenwalde”: kolluvial überdeckter Parabraunerde-Tschernosem-, Unterhang

Tiefe (cm)

Horizont

Kurzbeschreibung

0 – 35

II Ap

10YR 3-4/2, bro-kru, gri2 f2, gri4 f1, ReR, Sl 3, deutliche Untergrenze;

- 50

II M°Ah

10YR 3-4/2, kaum aggregiert, gri2 f2, gri4 f1, ReR, Sl 3, deutliche Untergrenze;

- 60

fAp°M°Ah

10YR 3/1, subpol, gri2 f2, gri3 f2, ReR 3-4, Sl 4, deutliche Untergrenze;

- 70

Ah+B

10YR 3/2, 10YR 5/6(5-10%), subpol, gri2 f 2-3, ReR 3-4, Ls 4, diffuse Untergrenze;

- 80

Bht1

10YR 6/6, 10YR 3/1(30-40%), subpol, gri2 f3, gri3 f1-2, ReR 3-4, Ls 4, in Spalten und auf Kluftflächen Sekundärcarbonat, Bodenaggregate kalkfrei, z.T. peripher aufgekalkt, Ton-Humushäutchen schwach ausgebildet, diffuse Untergrenze,

- 86

Bht2

10YR 5/6, 10YR 7/1(20%), 10 YR 3/1(5%), subpol, gri2 f2, gri3 f2-3, ReR 3-4, Sl 4, in Spalten und auf Kluftflächen intensiv Sekundärcarbonat, Bodenaggregate kalkfrei, z.T. peripher aufgekalkt, wenige Ton-Humushäutchen auf Sekundärcarbonat, deutlich - diffuse Untergrenze;

- 95

Cc1

10YR 6/6, 10YR 3/1(20%), pol, gri2 f2-3, ReR 3, Sl 4, kalkhaltig, Sekundärkalk in Rissen und Poren, wenig Tonhäutchen in Rissen und Poren, leicht pseudovergleyt, diffuse Untergrenze;

- 105

Cc2

10YR 6-7/1(90%), 10YR 6/8, koh, gri2 f2, ReR 2-3, Sl 4, kalkhaltig, Sekundärcarbonat kleidet teilweise Risse, Spalten und Poren aus, sehr wenig Ton-Humushäutchen in Rissen, leicht pseudovergleyt, diffuse Untergrenze;

- 120+

Cc3+Sg

10YR 5/8, koh, gri2 f2, ReR 2-3, Sl 4, kalkhaltig, Sekundärcarbonat kleidet teilweise Risse, Spalten und Poren aus, pseudovergleyt

Tabelle 53: Beschreibung des Profils G

lfd. Nr.

Horizont

Tiefe

cm

pH

CaCO ₃

%

Corg

%

N

%

C/N

Feo

%

Fed

%

Feo/Fed

1

II Ap

0 – 35

7,5

0,00

0,95

0,10

9,82

0,11

0,22

0,51

2

II M°Ah

- 50

7,5

0,00

0,62

0,07

9,44

0,13

0,23

0,58

3

fAp°M°Ah

- 60

6,3

0,00

1,02

0,10

10,27

0,18

0,29

0,63

4

Ah+B

- 70

6,5

0,00

0,71

0,07

9,89

0,11

0,35

0,30

5

Bht1

- 80

6,7

0,00

0,53

0,05

9,91

0,09

0,35

0,24

6

Bht2

- 86

7,1

7,88

0,04

0,03

1,25

0,07

0,28

0,25

7

Cc1

- 95

7,3

17,05

0,02

0,04

0,21

0,20

8

Cc2

- 105

7,2

18,99

0,02

0,04

0,20

0,18

9

Cc3+Sg

- 120+

7,3

18,91

0,02

0,04

0,17

0,21

Tabelle 54: Bodenchemische Eigenschaften von Profil G

lfd. Nr.

Horizont

P

K

Ca

Mg

Na

Fe

Al

Mn

Zn

Pb

Ni

%

1

II Ap

0,034

2,034

0,323

0,168

4,323

0,912

2,323

0,224

0,022

0,011

0,007

2

II M°Ah

0,027

1,970

0,523

0,304

7,045

1,612

3,617

0,399

0,042

0,013

0,014

3

fAp°M°Ah

0,030

2,020

0,654

0,400

6,910

2,200

4,199

0,388

0,040

0,013

0,019

4

Ah+B

0,025

2,033

0,668

0,432

6,748

2,346

4,287

0,259

0,040

0,013

0,021

5

Bht1

0,022

1,987

0,601

0,461

6,437

2,490

4,225

0,245

0,042

0,012

0,021

6

Bht2

0,034

2,005

2,844

0,526

6,157

2,375

4,003

0,251

0,043

0,013

0,024

7

Cc1

0,031

1,706

3,375

0,390

4,078

1,477

2,654

0,169

0,031

0,008

0,016

8

Cc2

0,032

1,590

6,156

0,541

4,881

1,888

3,355

0,217

0,038

0,009

0,021

9

Cc3+Sg

0,035

1,858

6,330

0,645

5,769

2,000

3,733

0,227

0,044

0,012

0,026

Tabelle 55: Gesamtgehalt ausgewählter chemischer Elemente (HF-Aufschluß) - Profil G

lfd. Nr.

Horizont

Trockenrohdichte
g/cm ³

Bodenart

T

fU

mU

gU

ffS

gfS

mS

gS

%

1

II Ap

1,70

Sl 3

10

5

7

17

12

23

22

4

2

II M°Ah

1,73

Sl 3

11

5

8

14

12

23

23

4

3

fAp°M°Ah

1,65

Sl 4

16

5

8

16

11

21

19

4

4

Ah+B

1,69

Ls 4

18

5

8

15

11

19

19

5

5

Bht1

1,67

Ls 4

18

5

8

15

11

20

19

4

6

Bht2

1,85

Sl 4

17

5

9

15

12

22

18

2

7

Cc1

1,85

Sl 4

15

5

8

13

12

24

20

3

9

Cc3+Sg

1,91

Sl 4

14

4

8

15

11

24

21

3

Tabelle 56: Bodenphysikalische Eigenschaften von Profil G

Abbildung 48: Graphik der chemischen und physikalischen Eigenschaften von Profil G

Profil H der Catena ”Falkenwalde”: Kolluvisol, Hangfuß im Bereich der ehemaligen Ackerkante

Tiefe (cm)

Horizont

Kurzbeschreibung

0 – 35

IV Ap

grau, schlecht aggregiert, gri2 f1-2, Sl 3, deutliche Untergrenze;

- 45

IV M°Ah1

grau, schlecht aggregiert, gri2 f1-2, Sl 3, diffus deutliche Untergrenze;

- 60

IV M°Ah2

dunkel- und hellgrau in etwa gleichen Anteilen fleckig gemischt, schlecht aggregiert, gri 2 f1-2, Sl 3, schwach ausgebildete dunkelgraue Tonhäutchen, leicht rostfleckig, diffuse Untergrenze;

- 70

III fAp°M°Ah

dunkelgrau – schwarz, subpol – pol, gri2 f2, Ls 4, leicht rostfleckig, deutlich – scharfe Untergrenze;

- 90

III M°Ah (Ap?)

dunkelgrau – schwarz, pol (klein), gri2 f2, gri4 f2, Ls 4, leicht rostfleckig, deutlich - diffuse Untergrenze,

- 110

II M°Ah

schwarz, pol (groß), gri2 f2, gri4 f2, Ls 4, leicht rostfleckig, deutliche Untergrenze;

- 130

fAh

fett schwarz, subpol - pol, gri2 f2-3, Sl 4, rostfleckig, deutlich – scharfe Untergrenze;

- 145

Gor

grünlichgrau in Spalten rostig, koh, gri2 f2-3, Sl 4, kalkhaltig, Rostbahnen, z.T gebleicht, deutlich – scharfe Untergrenze;

- 155+

Gro

grünlichgrau in Spalten rostig, koh, gri2 f3, Sl 4, kalkhaltig, gebleicht, leicht rostfleckig

Tabelle 57: Beschreibung des Profils H

lfd. Nr.

Horizont

Tiefe

cm

pH

CaCO ₃

%

Corg

%

N

%

C/N

Feo

%

Fed

%

Feo/Fed

1

IV Ap

0 – 35

7,3

0,00

0,99

0,11

9,21

0,12

0,21

0,59

3

IV M°Ah2

- 60

7,3

0,00

0,63

0,07

8,67

0,19

0,23

0,80

4

III fAp°M°Ah

- 70

7,2

0,00

0,82

0,10

8,63

0,24

0,32

0,75

5

III M°Ah (Ap?)

- 90

7,2

0,00

1,11

0,10

11,69

0,15

0,23

0,65

6

II M°Ah

- 110

7,3

0,00

1,04

0,09

11,45

0,07

0,08

0,81

7

fAh

- 130

7,3

0,00

0,64

0,06

11,50

0,03

0,06

0,45

8

Gor

- 145

7,4

8,04

0,01

0,03

0,04

0,86

9

Gro

- 155+

7,4

10,06

0,02

0,03

0,04

0,75

Tabelle 58: Bodenchemische Eigenschaften von Profil H

lfd. Nr.

Horizont

P

K

Ca

Mg

Na

Fe

Al

Mn

Zn

Pb

Ni

%

1

IV Ap

0,045

1,711

0,501

0,306

6,372

1,539

3,296

0,416

0,038

0,017

0,018

3

IV M°Ah2

0,026

1,433

0,441

0,263

5,102

1,516

3,082

0,382

0,032

0,013

0,018

4

III fAp°M°Ah

0,028

1,612

0,574

0,362

5,127

2,185

3,777

0,328

0,038

0,012

0,025

5

III M°Ah (Ap?)

0,028

1,753

0,719

0,439

5,328

2,397

4,210

0,197

0,043

0,012

0,030

6

II M°Ah

0,020

1,513

0,622

0,344

5,203

1,519

3,554

0,126

0,028

0,011

0,025

7

fAh

0,018

1,470

0,547

0,298

5,471

1,174

3,247

0,117

0,023

0,010

0,021

8

Gor

0,035

1,458

2,754

0,495

5,006

1,355

3,064

0,177

0,032

0,008

0,022

9

Gro

0,033

1,704

3,514

0,599

5,492

1,556

3,500

0,206

0,038

0,009

0,019

Tabelle 59: Gesamtgehalt ausgewählter chemischer Elemente (HF-Aufschluß) - Profil H

lfd. Nr.

Horizont

Trockenrohdichte
g/cm ³

Bodenart

T

fU

mU

gU

ffS

gfS

mS

gS

%

1

IV Ap

1,59

Sl 3

10

5

9

15

12

22

22

5

3

IV M°Ah2

1,73

Sl 3

12

5

9

17

11

21

22

3

4

III fAp°M°Ah

1,60

Ls 4

18

5

8

15

11

20

19

4

5

III M°Ah (Ap?)

1,53

Ls 4

21

5

7

13

11

20

19

4

6

II M°Ah

1,50

Ls 4

18

5

8

15

12

21

18

3

7

fAh

1,58

Sl 4

13

4

7

15

11

23

23

4

8

Gor

1,82

Sl 4

14

5

9

14

11

23

21

3

9

Gro

1,87

Sl 4

14

5

9

15

11

24

20

2

Tabelle 60: Bodenphysikalische Eigenschaften von Profil H

Abbildung 49: Graphik der chemischen und physikalischen Eigenschaften von Profil H

Profil I der Catena ”Falkenwalde”: Kolluvisol, Senke (Randbereich)

Tiefe (cm)

Horizont

Kurzbeschreibung

0 – 30

VII Ap

10YR 5/2-3, schlecht aggregiert, gri2-3 f2, Sl 3, einzelnes Stück Kreidegeschiebe, deutlich – diffuse Untergrenze;

- 65

VII M

10YR 5/2-3, schlecht aggregiert, gri2-3 f2, Sl 3, einzelne Rostflecken, deutliche Untergrenze;

- 76

VI fAp°M°Ah

10YR 3-4/2, schlecht aggregiert, gri3 f2, gri2 f1-2, Sl 4, einzelne Rostflecken, schwach ausgebildete dunkelgraue Tonhäutchen, diffuse Untergrenze;

- 90

VI Gor°M°Ah

10YR 2/1, 7,5YR 5/8 (50%), pol, gri3 f1-2, gr 2 f2, Ls 4, stark rost-fleckig (50%), diffuse Untergrenze;

- 115

VI Gr°M°Ah

10YR 2/1, 7,5YR 5/8 (50%), pol, gri3 f2, gri2 f2, Sl 4, rostfleckig, deutlich – scharfe Untergrenze;

- 125

V Gr°M°A+C

10YR 2/1, 5Y 1-2 (60%), 7,5YR 6/8 (3%), pol, gri2 f3, gri3 f1, Sl 4, deutlich - scharfe (geneigt in Richtung Senkenzentrum), z.T. rostfleckig, GW bei ca. 150cm, deutliche Untergrenze;

- 157

IV Gr°M°Ah

10YR 2/1, pol, gri2 f3-4, Sl 4, z.T. kiesig, kleine Steine, scharfe Untergrenze;

- 163

III H

10YR 2/1, pol, Ls 4, scharfe Untergrenze;

- 170

II Gr1

5Y 5/1, Einzelkorngefüge, Ss, scharfe Untergrenze;

- 180+

Gr2

5Y 5/62, koh, Sl 3, in Spalten und Wurzelgängen intensiv rostig, kalkhaltig

Tabelle 61: Beschreibung des Profils I

lfd. Nr.

Horizont

Tiefe

cm

pH

CaCO ₃

%

Corg

%

N

%

C/N

Feo

%

Fed

%

Feo/Fed

1

VII Ap

0 – 30

7,2

0,00

1,13

0,12

9,51

0,14

0,20

0,68

2

VII M

- 65

7,3

0,00

0,60

0,07

8,78

0,21

0,22

0,95

3

VI fAp°M°Ah

- 76

7,3

0,00

0,60

0,07

8,71

0,23

0,32

0,72

4

VI Gor°M°Ah

- 90

7,3

0,00

0,75

0,09

8,66

0,22

0,33

0,66

5

VI Gr°M°Ah

- 115

7,3

0,00

0,75

0,08

9,68

0,27

0,28

0,96

6

V Gr°M°A+C

- 125

7,3

0,00

0,65

0,06

10,53

0,13

0,16

0,81

7

IV Gr°M°Ah

- 157

7,3

0,00

0,96

0,09

10,48

0,08

0,06

1,45

8

III H

- 163

7,1

0,00

20,79

0,94

22,19

0,26

0,09

3,00

9

II Gr1

- 170

7,3

0,00

0,19

0,02

12,13

0,01

0,00

10

Gr2

- 180+

7,4

6,97

0,01

0,04

0,01

4,00

Tabelle 62: Bodenchemische Eigenschaften von Profil I

lfd. Nr.

Horizont

P

K

Ca

Mg

Na

Fe

Al

Mn

Zn

Pb

Ni

%

1

VII Ap

0,044

1,686

0,473

0,290

6,006

1,517

3,206

0,415

0,035

0,016

0,015

2

VII M

0,028

1,625

0,423

0,266

6,096

1,473

3,204

0,461

0,030

0,009

0,015

3

VI fAp°M°Ah

0,027

1,634

0,573

0,329

5,573

1,878

3,570

0,451

0,043

0,012

0,018

4

VI Gor°M°Ah

0,028

1,656

0,564

0,391

5,368

2,292

3,926

0,320

0,041

0,009

0,023

5

VI Gr°M°Ah

0,033

1,740

0,601

0,396

5,615

2,382

3,932

0,321

0,039

0,015

0,028

6

V Gr°M°A+C

0,026

1,706

0,621

0,399

5,804

1,758

3,814

0,210

0,037

0,013

0,021

7

IV Gr°M°Ah

0,024

1,706

0,568

0,360

5,771

1,418

3,758

0,160

0,037

0,013

0,022

8

III H

0,051

1,622

2,548

0,440

5,642

1,469

3,932

0,139

0,030

0,013

0,055

9

II Gr1

0,023

1,305

0,420

0,161

7,279

0,559

2,420

0,104

0,012

0,009

0,012

10

Gr2

0,035

1,630

2,448

0,564

5,899

1,426

3,410

0,192

0,034

0,012

0,020

Tabelle 63: Gesamtgehalt ausgewählter chemischer Elemente (HF-Aufschluß) - Profil I

lfd. Nr.

Horizont

Trockenrohdichte
g/cm ³

Bodenart

T

fU

mU

gU

ffS

gfS

mS

gS

%

1

VII Ap

1,55

Sl 3

10

6

9

14

12

23

22

4

2

VII M

1,73

Sl 3

10

6

11

17

12

21

20

3

3

VI fAp°M°Ah

1,60

Sl 4

14

7

8

15

12

20

20

4

4

VI Gor°M°Ah

1,58

Ls 4

19

4

9

16

11

20

19

2

5

VI Gr°M°Ah

1,59

Sl 4

17

4

8

16

11

21

19

4

6

V Gr°M°A+C

1,78

Sl 4

16

4

9

14

11

22

20

4

7

IV Gr°M°Ah

1,62

Sl 4

16

4

9

14

11

22

21

3

8

III H

0,61

Ls 4

21

7

8

10

9

18

22

5

9

II Gr1

1,74

Ss

2

1

2

4

7

27

47

10

10

Gr2

1,82

Sl 3

11

5

9

14

11

23

23

4

Tabelle 64: Bodenphysikalische Eigenschaften von Profil I

Abbildung 50: Graphik der chemischen und physikalischen Eigenschaften von Profil I

Profil J der Catena ”Falkenwalde”: Kolluvisol, Senke (Zentrum)

Tiefe (cm)

Horizont

Kurzbeschreibung

0 – 30

VIII Ap

Hellgrau, schlecht aggregiert, Sl 3, diffuse Untergrenze;

- 70

VIII M

Hellgrau, schlecht aggregiert, Sl 3, einige Rostflecken, diffus – scharfe Untergrenze;

- 95

VII Go°M

hellgrau, pol - pri, gri 2 f 2-3, Sl 3, gebleicht, stark rostfleckig, diffuse Untergrenze;

- 105

VI Gr°fAh°M

Grau, pol, Sl 3, einige Rostflecken, einige Bleichflecken, schwach ausgebildete dunkle Tonhäutchen, diffuse Untergrenze;

- 140

V Gr°Aa°M°Ah1

grau, pol, gri2 f3-4, gri3 f3, Su 3, Ton-Humushäutchen, einzelne größere Steine (incl. 1 Findling), Holzkohleflitter, scharfe Untergrenze;

- 145

V Gr°Aa°M°Ah2

schwarz, pol, Ls 3, Farn-Riedtorf mit Holzresten, Rostbahnen entlang von Wurzelbahnen, ehemalige Oberfläche, bei 145cm ein Stück cf. Pinus-Holz, scharfe Untergrenze;

- 155

IV Gr°M°Ah

Dunkelgrau, subpol, Sl 4, Farn-Riedtorf mit Holzresten, kleine Steine, wenige Rostflecken entlang von Wurzelbahnen, einzelne gebleichte Sandkörner, diffuse Untergrenze;

- 185

III H2

stark zersetzter Riedtorf mit Phragmites, dunkelgrau, Sl 4, einzelne Steine, einzelne gebleichte Sandkörner, diffuse Untergrenze;

- 200

III H1

stark zersetzter Riedtorf mit Phragmites, mehrfach Lycopus- und cf. Mentha-Samen, vereinzelt Zweigstücke, wenig Braunmoos, muddedurchsetzt mit Characeae-Oogonien, Potamogeton- und Nymphaea-Samen und weiteren Wasserpflanzenresten, schwarz, Ls 2, deutliche Untergrenze;

- 205

II Gr

grau, Ss, z.T. kiesig, einzelne Wurzelbereiche rostig, Matrix kalkfrei, einzelne kleine Carbonatkonkretionen, deutliche Untergrenze;

- 215

Grc

Dunkelgrau, Su 3, kalkhaltig, einzelne kleine Carbonatkonkretionen, scharfe Untergrenze;

- 220⁺

Grc

Weißgrau, Sl 3, z.T. kleine Steine, wenige Mollusken, kalkhaltig, durchwurzelt, Carbonatkonkretionen, sehr gut von Seggenresten durchzogen

Tabelle 65: Beschreibung des Profils J

lfd. Nr.

Horizont

Tiefe

cm

pH

CaCO ₃

%

Corg

%

N

%

C/N

Feo

%

Fed

%

Feo/Fed

1

VIII Ap

0 – 30

7,3

0,00

1,04

0,11

9,08

0,15

0,19

0,81

2

VIII M

- 70

7,3

0,00

0,67

0,08

8,75

0,23

0,20

1,13

3

VII Go°M

- 95

7,3

0,00

0,50

0,05

9,49

0,13

0,09

1,44

4

VI Gr°fAh°M

- 105

7,3

0,00

0,46

0,05

10,07

0,06

0,04

1,50

5

V Gr°Aa°M°Ah1

- 140

7,3

0,00

0,63

0,06

11,27

0,06

0,03

1,83

6

V Gr°Aa°M°Ah2

- 145

7,1

0,00

4,82

0,42

11,45

0,22

0,11

1,95

7

IV Gr°M°Ah

- 155

7,2

0,00

4,30

0,37

11,78

0,14

0,06

2,33

8

III H2

- 185

7,0

0,00

8,02

0,64

12,50

0,21

0,09

2,47

9

III H1

- 200

7,0

0,00

41,79

2,54

16,48

0,54

0,34

1,57

10

II Gr

- 205

7,1

2,65

0,58

0,05

10,72

0,07

0,01

6,50

11

Grc

- 215

7,1

7,78

1,17

0,10

11,69

0,13

0,03

4,33

12

Grc

- 220⁺

7,3

13,00

0,03

0,08

0,03

3,20

Tabelle 66: Bodenchemische Eigenschaften von Profil J

lfd. Nr.

Horizont

P

K

Ca

Mg

Na

Fe

Al

Mn

Zn

Pb

Ni

%

1

VIII Ap

0,047

1,620

0,484

0,299

5,998

1,569

3,205

0,431

0,039

0,019

0,017

2

VIII M

0,026

1,380

0,408

0,238

5,232

1,276

2,798

0,427

0,032

0,013

0,013

3

VII Go°M

0,022

1,737

0,479

0,288

7,073

1,291

3,379

0,178

0,039

0,015

0,027

4

VI Gr°fAh°M

0,018

1,710

0,424

0,267

6,709

1,145

3,278

0,140

0,031

0,013

0,023

5

V Gr°Aa°M°Ah1

0,016

1,676

0,435

0,254

6,384

1,054

3,200

0,128

0,034

0,014

0,027

6

V Gr°Aa°M°Ah2

0,059

1,827

1,143

0,448

6,252

1,789

4,589

0,142

0,043

0,021

0,055

7

IV Gr°M°Ah

0,043

1,639

1,008

0,358

5,674

1,403

3,882

0,125

0,035

0,015

0,049

8

III H2

0,055

1,701

1,367

0,389

5,488

1,392

3,850

0,134

0,081

0,013

0,046

9

III H1

0,119

1,304

12,660

0,960

3,975

3,947

3,399

0,340

0,177

0,013

0,169

10

II Gr

0,020

1,206

0,979

0,151

6,671

0,532

2,250

0,117

0,012

0,007

0,019

11

Grc

0,027

1,436

3,075

0,345

6,258

1,253

2,726

0,168

0,022

0,009

0,027

12

Grc

0,038

1,613

4,182

0,651

6,613

1,655

3,282

0,243

0,038

0,011

0,031

Tabelle 67: Gesamtgehalt ausgewählter chemischer Elemente (HF-Aufschluß) - Profil J

lfd. Nr.

Horizont

Trockenrohdichte
g/cm ³

Bodenart

T

fU

mU

gU

ffS

gfS

mS

gS

%

1

VIII Ap

1,58

Sl 3

10

6

9

14

12

24

21

4

2

VIII M

1,64

Sl 3

9

6

9

16

12

23

21

4

3

VII Go°M

1,64

Sl 3

10

6

10

14

12

23

21

4

4

VI Gr°fAh°M

1,77

Sl 3

10

6

8

18

12

22

21

3

5

V Gr°Aa°M°Ah1

1,82

Su 3

8

6

8

17

12

23

22

4

6

V Gr°Aa°M°Ah2

0,62

Ls 3

22

7

13

15

9

17

14

3

7

IV Gr°M°Ah

0,89

Sl 4

17

5

10

17

11

20

18

2

8

III H2

0,27

Sl 4

17

7

10

16

11

19

17

3

9

III H1

1,52

Ls 2

19

6

17

22

8

15

12

1

10

II Gr

1,49

Ss

4

1

2

7

6

23

45

12

11

Grc

-

Su 3

8

4

6

17

12

25

25

3

12

Grc

-

Sl 3

10

4

11

25

11

19

17

3

Tabelle 68: Bodenphysikalische Eigenschaften von Profil J

Abbildung 51: Graphik der chemischen und physikalischen Eigenschaften von Profil J
Mikromorphologie
Die Befunde der mikromorphologischen Untersuchungen sind in Tabelle 69 zusammengefaßt.

Profil

Horizont

Befunde bezüglich

Carbonatdynamik

Verbraunung/Lessivierung

Sonstiges

A – Parabraunerde – Tschernosem , Plateau

Ap

carbonatfrei

Krümel/Bröckel mit großen Interaggregatzwischenraum

sehr humos

Ah

carbonatfrei

einzelne runde Fe/Mn-Konkretionen in der Sand-fraktion

sehr humos

Ah + B

orientierte dunkle Tonbeläge, nicht im Grobporensystem

Bht1

reichlich orientierte dunkle Tonbeläge, nicht im Grobpo-rensystem

einzelne Fe/Mn-Konkretionen, auch in Tonbelägen

Bht2

orientierte dunkle Tonbeläge

einzelne runde Fe/Mn-Konkretionen in der Sandfraktion

in situ – Fe/Mn-Konkretionen

Cc1/ Cc2

carbonathaltig

Sekundärcarbonat in horizon-talen Rissen und im vertikalen Porensystem

keine Tonbeläge

stellenweise Verbraunung erkennbar

vereinzelt Fe/Mn-Ausscheidungen

Sg-elC

carbonathaltig, einzelne Kalksteinbruchstücke

Sekundärcarbonate im vertikalen Porensystem

horizontales „Rißsystem“

F – Parabraunerde – Tschernosem, Mittelhang

Ap

dunkle Tonmatrix

verbreitet „Schwarze Pigmente“

vereinzelt runde Fe/Mn-Konkretionen

Ah

dunkle Tonmatrix

verbreitet „Schwarze Pigmente“

vereinzelt runde Fe/Mn-Konkretionen

Ah + B

dunkle Tonbeläge

z.T. dunkle Tonmatrix

Bht1

intensive dunkle Tonbeläge

nicht auf jungen Wurzeln und Regenwurmröhren

Bht2

in Regenwurmgang Lublinit

nahezu alle Poren mit dunklen Tonbelägen

schwache Fe/Mn-Ausschei-dungen, auch innerhalb der Tonbeläge

Bht3

Matrix z.T. carbonathaltig, z.T. Kalkstein, leicht korrodiert

Sekundärcarbonat an Poren-rändern

in Grobporen dunkle Ton-beläge

Cc1

primäres Feincarbonat und Kalkstein, z.T. korrodiert

Sekundärcarbonat im Poren-system, z.T. über Tonbelägen

in Grobporen dunkle Ton-beläge

z.T. horizontale Orientierung der Poren, durch Sekundär-carbonat stabilisiert

Cc2

primäres Feincarbonat und Kalkstein, z.T. korrodiert

Sekundärcarbonat im Poren-system

Tabelle 69: Mikromorphologische Befunde, Catena Falkenwalde (nach Beckmann 1998)

Beide untersuchten Bodenprofile der Parabraunerde-Tschernoseme weisen im Dünnschliff hinsichtlich der ablaufenden pedogenetischen Prozesse die gleichen Merkmale auf:

In den Humushorizonten ist die Bildung von Ton-Humuskomplexen in der Bodenmatrix als Teil des Prozesses der Tschernosemierung erkennbar.

In den B-Horizonten ist der Prozeß der Lessivierung von schwarzen Ton-Humuskomplexen nachweisbar. Da das rezente Grobporensystem dieser Horizonte keine Tonbeläge aufweist, kann darauf geschlossen werden, daß rezent keine Lessivierung stattfindet.

Vom Abschluß der Lessivierung und einer erneuten Aktivierung der Carbonatdynamik zeugt die Überlagerung der Ton-Humusbeläge mit Sekundärcarbonaten.

Deutlich wird im Bereich der Entkalkungsgrenze die Carbonatumlösungsdynamik, d.h. die Lösung primären Carbonates einerseits und Ausfällung als Sekundärcarbonat im gleichen Horizont. Innerhalb der C-Horizonte ist in kleinen Flächenanteilen nach einsetzender Entkalkung bereits die Verbraunung nachzuweisen.

Neben reliktischen Fe/Mn-Konkretionen, die wahrscheinlich bereits mit dem Sediment abgelagert wurden, sind „in-situ“ – Bildungen vorhanden, die z.T. in zeitlicher Verbindung mit der Lessivierung stehen.

Als Besonderheit des Ausgangsmaterials ist in beiden Bodenprofilen sein horizontales Rißsystem zu erkennen, was auf laterale Hangverlagerungsprozesse des wassergesättigten Materials unter Frosteinwirkung (Solifluktion) schließen läßt. Dieses Porensystem wurde sekundär durch Carbonatausscheidungen stabilisiert.

Untersuchung der organischen Bodensubstanz
Aufgrund der Ergebnisse und Erfahrungen zur Untersuchung der organischen Bodensubstanz konnte die Methodik und Probenanzahl für die Catena Falkenwalde eingeschränkt werden. Es wurden eine Humuskomplexanalyse, eine optische Untersuchung der Huminsäuren und eine thermogravimetrische Untersuchung der organischen Bodensubstanz durchgeführt.
Humuskomplexanalyse
Es erfolgte eine Humuskomplexanalyse in humosen Horizonten von vier Bodenprofilen. Um Rückschlüsse auf die Humusgenese während der Schwarzerdegenese ziehen zu können, wurde der Schwerpunkt auf die reliktischen Humushorizonte der Schwarzerden und die begrabenen Humushorizonte gelegt.

Profil

Horizont

Tiefe (cm)

Huminsäuren (%)

Fulvosäuren (%)

Nicht extra-

C _HS /C _FS

1

2

1''

1

2

hierb. Rest

0801B

Ah

30 – 50

2,4

30,9

11,9

0

11,9

42,9

1,40

0208F

Ap

10 – 30

5,7

14,8

4,5

6,8

5,7

62,5

1,21

Ah

30 – 45

2,3

22,7

9,1

0

6,8

59,1

1,57

0202G

fAh

50 – 60

1,5

30,9

10,3

0

7,3

50,0

1,84

0109 H

fAh

110 – 130

1,3

39,6

5,2

0

6,5

47,4

3,50

Tabelle 70: Ergebnisse der Humuskomplexanalyse ausgewählter Humushorizonte der Catena Falkenwalde (nach O.A. Cichagova)

Abbildung 52: Graphische Darstellung einiger Humuseigenschaften ausgewählter Bodenhorizonte der Catena Falkenwalde (nach O.A. Cichagova)

Aus den Ergebnissen der Humusfraktionierung (Tabelle 70) lassen sich folgende Schlußfolgerungen ableiten:

Der Gehalt der an Carbonate gebundenen Huminsäuren ist in den Humushorizonten der Schwarzerde sehr hoch (22,7 – 39,6%), was ein Indiz für Schwarzerdegenese ist (Orlov 1990, 1996, Chichagova 1992, Altermann 1969).

Im Ap-Horizont von Profil F sinkt der Anteil der Huminsäuren am Kohlenstoffgehalt der organischen Bodensubstanz auf 14,8 ab, was auf einen anderen Typ der Humusbildung nach der Tschernosemierung schließen läßt.

Für alle untersuchten Humushorizonte liegt das Verhältnis von Huminsäuren zu Fulvosäuren über 1 (1,21 – 1,84), der Humus dieser Böden gehört zum Humat-Humustyp (Orlov 1990, 1996). Dieser Humustyp ist charakteristisch für Schwarzerden, wobei der kleinste Quotient im Pflughorizont gemessen wurde. Der sehr hohe Quotient für den begrabenen Humushorizont in Profil H kann mit einer zusätzlichen Aufkalkung durch carbonathaltiges Grundwasser zusammenhängen.

Der in der Humuskomplexanalyse nicht extrahierbare Rest beträgt von 42,9 bis 62,5 %. Da dieser Rest überwiegend aus dem für Schwarzerden typischen Ton-Humus-Komplex besteht, kann auch dieser Wert als Indiz für Tschernosemierung angesehen werden.

Optische Untersuchung
Die in den Huminsäureextrakten durchgeführten Messungen der Absorptionsspektren haben in allen untersuchten Proben einen für Schwarzerden typischen Farbquotienten Q465nm/650nm mit Werten über 3 ergeben.

Das „Grüne Pigment“ (Pg) wurde in den untersuchten Proben der Catena Falkenwalde nicht gefunden.
Thermogravimetrische Untersuchungen
Für insgesamt 4 Bodenprofile wurden in allen humosen Bodenhorizonten thermogravimetrische Messungen durchgeführt und die Qualitätsindizes der organischen Bodensubstanz bestimmt (Siewert 1994/95).

Die berechneten Q2-Indizes liegen zwischen 0,1 und 0,7 (Tabelle 71). Die Werte der Parabraunerde-Tschernoseme in den Profilen F und B entsprechen damit Werten von Schwarzerden (Siewert, 1999). Abweichungen treten vor allem in den begrabenen Humushorizonten von Profil G und H auf. Allerdings ist in diesen Horizonten aufgrund von Abweichungen der Kontrollkriterien (K2, K3), die Interpretierbarkeit der Ergebnisse nicht gewährleistet. Die negativen Werte der Kontrollkriterien deuten auf die Konservierung der organischen Bodensubstanz hin (s. III.1.6.3 „Thermogravimetrische Untersuchung“ Catena Biesenbrow).

Die vorliegenden Werte liefern jedoch ein weiteres Indiz für die Humusgenese der untersuchten Böden unter kontinentalen klimatischen Verhältnissen mit periodisch wechselnden Bedingungen der Bodenfeuchte.

Qualitätsindizes und Kontrollkriterien

Pofil-Nr.

Horizont

Q1

Q2

Q3

B

Ap

2,7

0,6

2,1

Ah

1,3 (K1: -0,3)

0,4 (K2: -0,9)

1,4

Al+B

0,5 (K1: -0,4)

0,3

1,2

F

Ap

3,4

0,7

2,2

Ah

0,7 (K1: -0,2)

0,3

1,2

Al+B

1,0

0,3

1,0

G

Ap

2,7

0,7

2,3

Mah

1,3

0,4

1,5

fAh

1,2

0,3

1,3

H

Ap

4,3

0,7

2,3

M2

1,4

0,4

1,6

M3

0,8

0,2

1,1

M4

0,6

0,2

0,9 (K3: -0,3)

M5

0,9

0,1 (K2: -0,7)

0,7 (K3: -0,3)

fAh

1,0

0,2 (K2: -1,3)

0,7 (K3: -0,4)

Tabelle 71: Thermogravimetrische Qualitätsindizes der organischen Bodensubstanz ausgewählter Humushorizonte der Catena Falkenwalde (nach Siewert)

14C-Datierungen 14C-Datierungen des Humus
Es wurden in zwei Proben 14C-Altersdatierungen der Huminsäurefraktion durchgeführt. Für Profil H wurde der begrabene Humushorizont der Parabraunerde-Tschernoseme datiert. Das relativ junge subboreale Alter von 3070 BP ist für die Humusgenese dieses Horizontes zu gering, könnte jedoch auf den Zeitpunkt der kolluvialen Überdeckung hinweisen (s.Tabelle 72). Probe IGAN-1846 datiert den Humus im Kolluvium V (Abbildung 33). Das 14C-Alter dieser Probe von 3330 BP befindet sich in Übereinstimmung mit den pollenanalytisch gewonnenen Datierungen und den Datierungen im Torf (Tabelle 73) der Schichten III und IV. Aufgrund makromorphologischer Beobachtungen ist dieses Kolluvium Ergebnis eines katastrophalen Erosionsereignisses (s. III.2.1.1 „Besonderheiten einiger Einzelprofile“). Die Altersdatierung erlaubt die Zuordnung dieses Ereignisses zur späten Bronzezeit.

Die Wahrscheinlichkeit der Kontamination durch jüngere Huminsäuren in den betreffenden Proben ist jedoch relativ hoch. Die 14C-Alter liefern lediglich Anhaltswerte.

Lab.-Nr.

Profil

Horizont

Schicht

Tiefe

Fraktion

Konventienelles 14C-Alter
nach Stuiver und Polach, Radiocarbon

cm

BP

IGAN-1836

H

fAh

III

110 – 130

Huminsäure (Fraktion HS2)

3070+ 400

IGAN-1846

I

IV Gr°M°A+C

V

115 – 125

Huminsäure (Fraktion HS2)

3330 + 130

Tabelle 72: 14C-Datierung der Huminsäure, Profile H und I, Catena Falkenwalde (nach Chichagova)

14C-Datierungen der organischen Sedimente
Der Torf der organogenen Schicht III (Tabelle 44, Abbildung33 ) ist mit Kohlepartikeln reichlich durchsetzt, die neben den Characeae-Oogonien zur 14C-Datierung ausgelesen wurden (A. Brande).

Die AMS-Datierung der beiden Fraktionen ergibt für beide Proben ein Alter im Mittleren bzw. Jüngeren Subboreal. Die Alter der Oogonien sind in jedem Fall geringfügig älter als die Alter der Holzkohle. Erklärbar ist dieser Unterschied durch einen Hartwassereffekt. Dennoch läßt sich die Torfbildungsphase in Schicht III durch diese beiden Daten sehr gut zeitlich begrenzen. Sie umfaßt lediglich ca. 300 Jahre. Kulturgeschichtlich ist die mittlere und jüngere Bronzezeit einschließlich der Uckermärkischen Gruppe erfaßt.

Lab.-Nr.

Tiefe

Fraktion

Konventienelles 14C-Alter
nach Stuiver und Polach, Radiocarbon

Kalibriertes Alter
Übersetzung des konventionellen Alters mit „CALIB rev 3.0“, Stuiver und Reimer, Radiocarbon 35, 215 – 230, 1993, durchgeführt durch M. Grootes

in cm

BP

cal BC

KIA 6105

170-176

Characeae – Oogonien (Säurerückstand)

3018 + 30

1286, 1284, 1257, 1225, 1195

Holzkohle (Säurerückstand)

2897 + 30

1067, 1065, 1050, 1036, 1020

KIA 6106

182-188

Characeae – Oogonien (Säurerückstand)

3334 + 31

1676, 1675, 1604, 1570, 1560

Holzkohle (Säurerückstand)

3262 + 31

1504

Tabelle 73: 14C-Datierung der Torfproben, Profil J, Schicht III, Catena Falkenwalde (AMS, nach Grootes)

Paläobotanische Untersuchungen
Die paläobotanischen Untersuchungen wurden in der unteren organogenen Schichtfolge des Bodenprofils J (135-195cm) durchgeführt, die im Liegenden und im Hangenden von minerogenen Schichtpaketen begrenzt ist (Charakteristik der Schichten s. Tabelle 65 - Tabelle 68, Tabelle 65).
Pollenanalyse
Zur Erstellung des Pollendiagramms (Abbildung 53) wurden insgesamt 8 Proben aus den Schichten III und IV (135 – 195cm, Abbildung 33, Tabelle 44) pollenanalytisch von A. Brande 1999, TU Berlin, untersucht und ausgewertet. Die Ergebnisse werden hier zusammenfassend dargestellt.

Abbildung 53: Pollendiagramm Profil J, Catena Falkenwalde Pollenführung

Die Pollenführung ist bei 135-155cm durch Korrosion bzw. Zersetzung sehr gering und nicht näher auswertbar. Bei 160-170cm liegt selektive Pollenzersetzung vor, doch ist die Pollenführung befriedigend. Der muddedurchsetzte Torf bei 172-195cm weist eine gute Pollenführung und –erhaltung auf. In den liegenden Sanden (Schicht II, Abbildung 33, Tabelle 44) bis 220cm ist die Pollendichte einschließlich einer „präquartären“ Komponente auf sekundärer Lagerstätte extrem gering und quantitativ nicht auswertbar.

Datierung

Durch regelmäßige Nachweise von Fagus und Carpinus in Verbindung mit nennenswerten Anteilen von Tilia und Corylus, aber wenig Ulmus, dazu regelmäßigem und häufigem Auftreten von Kulturpflanzen (Cerealia excl. Secale) und Kultur- bzw. Siedlungsbegleitern (Artemisia bis Cruiferae) gehören die untersuchten Schichten III und IV in die Zeit zwischen Atlantikum und Subatlantikum, also in das Subboreal (FIRBAS-Abschnitt VIII, ca. 800 – 3800 BC cal.). Das wird für Schicht III durch die beiden 14C-Daten KIA 6105 und 6106 mit 940 – 1210 und 1415 – 1678 BC cal. (s. 2.1.1, Tabelle 73) bestätigt und auf den jüngeren Teil des Subboreals eingegrenzt.

Kultureinfluß

Die Basis von Schicht III weist die höchsten %-Werte an Kulturpflanzen (Cerealia, Nachweis von Leinanbau durch Linum usitatissimum) und krautigen Kultur- und Siedlungsbegleitern (Summenkurve der Heliophyten bis 13%) auf. Dabei wird die Chenopodiaceae-Pollenkurve durch Samenfunde von Chenopodium cf. album ergänzt.

Im oberen Teil des Diagrammabschnittes (Schicht IV, (Abbildung 33, Tabelle 44) deutet sich – trotz schlechter Pollenerhaltuung – ein zweites Maximum der Kulturpflanzen und –begleiter an. Beides spricht dafür, daß die liegenden und hangenden minerogenen Schichtpakete als anthropogen induzierte Ablagerungen und somit als Kolluvien anzusprechen sind. Das wird für die Schichten unterhalb von 195 cm ebenso wie für die trockenen Torfe oberhalb von 160 cm bestätigt, die in ihrer jeweils sehr geringen Pollenführung gleichfalls Nachweise von Getreide und Kulturbegleitern aufweisen.

Der Torf in Schicht III ist also als autochtone Ablagerung in einer Phase relativer, wenn auch nicht völliger Nutzungsruhe (vgl. auch 5cm großen Stein bei 165cm) zwischen zwei nutzungsintensiveren Phasen mit allochthoner Sedimentation gebildet worden. Ackerbau, Viehhaltung, Ruderalvegetation und die Nähe von Frisch- bis Naßwiesen sind aus den Pollenspektren ableitbar.
Analyse der Phytolithen
In 7 Proben aus dem Schichtpaket von 135 – 193cm wurden von A.A. Golyeva die silikatischen Bodenneubildungen, mit Schwerpunkt auf der Phytolithenanalyse untersucht und ausgewertet (Tabelle 74, Tabelle 75, Abbildung 54).

Phytolithen

Tiefe (cm)

Horizont

Detritus

Wurzeln

Zellwand-abdrücke

Holzkohle

Schwämme (Spiculae)

fossile

rezente

Pollen und Sporen

135 – 140

IV Gr°fAh°M

2

1

3

0

1

1

3

0

140 – 145

IV Gr°Aa°M°Ah1

3

1

1

1

1

einz.

3

einz.

148 – 152

III Gr°M°Ah

3

3

3

1

einz.

0

2

1

160 – 165

II H2

2

1

2

0

e

e

1

2

170 – 175

II H2

3

3

3

0

0

0

0

3

175 – 180

II H2

3

3

3

0

einz.

einz.

einz.

3

180 – 185

II H2

3

3

3

0

0

0

einz.

3

188 – 193

II H1

3

3

3

0

0

0

einz.

3

Tabelle 74: Vergleichende halbquantitative Charakteristik der biomorphen Bodenneubildungen (Profil J, Catena Falkenwalde,; Probenvolumen je 100cm³; 3 – in großer Anzahl vorhanden, 2 – mittlere Anzahl, 1 – wenig, 0 – nicht vorhanden, einz. – einzelne, nach Golyeva 1998)

Rezente Phytolithenformen

Tiefe

Horizont

Phytolithen (Gesamtanzahl)

Nadelbäume (Nadeln)

Moose und Farne

Epidermen krautiger Pflanzen

Waldsüßgräser

Wiesensüßgräser

Süßgräser des Offenlandes

Fossile Phytolithenformen

Sonstige Formen

135 - 140

IV Gr°fAh°M

207

5

12

90

42

38

0

10

10

140 - 145

IV Gr°Aa°M°Ah1

209

3

12

105

31

46

2

5

5

148 - 152

III Gr°M°Ah

38

4

10

13

6

4

0

0

1

160 - 165

II H2

31

2

4

16

4

2

0

2

1

170 - 175

II H2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

175 - 180

II H2

11

0

1

4

4

0

0

0

1

180 - 185

II H2

3

0

1

1

0

0

0

0

1

188 – 193

II H1

2

0

0

2

0

0

0

0

0

Tabelle 75: Ergebnisse der Phytolithenanalyse (Profil J, Catena Falkenwalde, Probenvolumen je 100cm³; nach Golyeva 1998)

Abbildung 54: Phytolithendiagramm des Profils J, Catena Falkenwalde

Analog zu den Ergebnissen der Pollenanalyse läßt sich die Schichtfolge in drei Abschnitte unterteilen.

Aufgrund der durchgeführten 14C-Datierungen (Tabelle 73) und der Ergebnisse der Pollenanalyse (s. 2.1.1.1) kann die mittlere organogene Schicht III (Abbildung 33, Tabelle 44) zeitlich dem Jüngeren Subboreal zugeordnet werden.

In diesem Abschnitt ist die Phytolithenanzahl sehr gering, was typisch für Torfe und Mudden ist. Diese sehr geringe Anzahl erschwert Schlußfolgerungen aufgrund der Phytolithenzusammensetzung. Es treten Reste von Schwämmen auf, was auf eine zumindest zeitweise offene Wasserfläche während der Bildungszeit organischer Sedimente hinweist. Die Anwesenheit von Phytolithen, die nicht typisch sind für Torfe und Mudden, sondern für minerogene Böden, belegt den anthropogen bedingten kolluvialen Eintrag während der Torfbildungsphase.

Für die unterste organogene Schicht (Basis von Schicht III,188 - 193cm) (Abbildung 33, Tabelle 44) kann am Beginn der Torfbildung kein kolluvialer Eintrag nachgewiesen werden.

In der Tiefe von 135 – 165cm (Schicht IV, Abbildung 33, Tabelle 44) steigt in Richtung des Hangenden die Anzahl der Phytolithen sprunghaft an. Das kann durch das Absinken des Wasserspiegels unter die Geländeoberfläche erklärt und mit dem großen Anteil von Phytolithen aus Epidermiszellen krautiger Pflanzen, die eine kolluviale Umlagerung ausschließen, belegt werden. In allen Proben treten jedoch auch Reste von Schwämmen auf, die nur in offenen Wasserflächen gebildet werden können. Eine Erklärung hierfür kann eine phasenhafte Schwankung des Wasserspiegels, d.h. die phasenweise Austrocknung des Torfes und eine tendenzielle Wiederbewaldung (hohe Anteile von Kiefer, Waldgräsern, Moosen und Farnen) liefern. Der erhöhte kolluviale Eintrag während dieser Sedimentationsphase wird u.a. durch das Auftreten fossiler Phytolithenformen belegt. Weiterhin zeugen Phytolithenformen von Kulturgräsern von der Beackerung des Einzugsgebietes.
Zusammenfassung
Der Beginn der Torfbildung im Subboreal ist stark limnisch geprägt und auf einen erhöhten Oberflächenabfluß und der damit verbundenen Anhebung des örtlichen Wasserstandes zu dieser Zeit zurückzuführen. In der verstärkt vernäßten Senke ist eine durch offene Wasserflächen (Characeae, Nymphaceae, Potamogeton, Myriophyllum, Batrachium, Lemnaceae, Pediastrum, Botryococcus), Röhrichte (Phragmites, Typha, Sparganium, Lycopus/Mentha, Gramineae p.p.) und Riede (Carex, Cyperaceae p.p., Polypodiaceae p.p./Thelypteris palustris) geprägte Vegetation entstanden. In den randlichen Gehölzbeständen waren Alnus und Fraxinus bestandsbildend.

Ein kolluvialer Eintrag während dieser Initialphase der Torfbildung ist nicht nachweisbar, so daß nicht entschieden werden kann, ob die Änderung des Landschaftswasserhaushaltes auf den natürlichen Klimawandel im Subboreal oder auf anthropogenen Einfluß zurückzuführen ist.

Während der Hauptphase der Torf- bzw. Muddebildung im Subboreal kann von einer zeitweise offenen Wasseroberfläche ausgegangen werden (Cladium, Typha, Myriophyllum, Nymphaea, Botryococcus). Antropogene Einflüsse werden durch einen geringen kolluvialen Eintrag dokumentiert und können kulturgeschichtlich der mittleren und jüngeren Bronzezeit zugeordnet werden.

Im oberen untersuchten Schichtpaket ist die Verlandung bei absinkenden Wasserständen bereits zum Abschluß gekommen. Der Landschaftswasserhaushalt ist durch starke Schwankungen gekennzeichnet. Das führt zur zeitweiligen Austrocknung der Torfe und dem Beginn von Bodenbildungsprozessen. Aufgrund selektiver Pollenzersetzung kommt es zu Verzerrungen in den Pollenspektren (Maximum von Pinus, Minima von Quercus, Fraxinus, Carpinus, Aussetzen von Ulmus). Reichlich auftretende autochthone Phytolithen eines Laubmischwaldes und örtlicher Salix-Pollen unterstreichen die zunehmende Austrocknung und zunehmende lokale Bewaldung am Untersuchungspunkt. Die ackerbauliche Tätigkeit im Einzugsgebiet wird durch den großen Anteil der kolluvialen Komponente im Sediment und das Auftreten von Phytolithen von Getreidearten belegt.
Die Grabung Falkenwalde
Das „Oderprojekt“ der Römisch-Germanischen Kommission des Deutschen Archäologischen Institutes unter Leitung von E. Gringmuth-Dallmer führte auf dem linienbandkeramischen Fundplatz Falkenwalde 1997 eine Prospektion durch. Der Fundplatz befindet sich in einer Entfernung von ca. 500m von der Catena Falkenwalde (s. Abbildung 29). Er erwies sich als gestört (wahrscheinlich Stellungen des 2. Weltkrieges) und für eine weitere archäologische Untersuchung als ungeeignet.

Der Fundplatz befindet sich in Kuppen- bzw. Plateaulage und die Böden sind in großen Flächenanteilen erodiert. Als Normprofil sind Tschernosem-Parabraunerden ausgebildet. Charakteristische kolluviale Schichten einer durch junge Störungen unbeeinflußten Bodensequenz (Tschernosem-Parabraunerde - Kolluvisol) konnten im Prospektionsschnitt aufgenommen und analysiert werden.

Die Bodensequenz AR 3-5 wurde in einem Abstand von insgesamt lediglich ca.10m bei einer nahezu ebenen Reliefoberfläche aufgenommen. Es handelt sich um eine vollständig mit Schwarzem Kolluvium aufgefüllte Senke im Plateaubereich, wobei sich Profil AR5 – Kolluvisol – im Zentrum und Profil AR3 – Tschernosem-Parabraunerde - am Rand der kleinen ehemaligen Hohlform befinden. Rezent ist die Bodenerosion der umgebenden Kuppe so weit fortgeschritten, daß auch die aufgefüllte Hohlform wieder in eine Erosionsposition geriet. Der moderne Pflughorizont schneidet in das oberste Kolluvium ein.

Obwohl im Pflughorizont der Humusgehalt innerhalb der gesamten Bodensequenz am höchsten ist, (ca. 3%) ist er deutlich heller gefärbt als die darunter liegenden schwarzen Schichten (Ah: 1,8%, fAh: 1,2-1,4%, Schwarzes Kolluvium: 1,7-2,3%), was von einer veränderten Qualität des jüngeren Humus zeugt.

Die humosen Bodenhorizonte und die Kolluvien sind vollständig entkalkt, direkt unterhalb der Entkalkungsgrenze sind Sekundärcarbonatausfällungen, z.T. in Form von lößkindelartigen Konkretionen, ausgebildet. Die pH-Werte bewegen sich im neutralen Bereich von 6,9 – 7,8.

Der Geschiebemergel ist relativ tonreich (ca. 14-19%). Eine Lessivierung des Bodens läßt sich anhand von dunklen Tonhäutchen im Bht-Horizont von Profil AR3 und einer Erhöhung der Tongehalte im Unterboden im Vergleich zum Oberboden (19% zu 15-16%) zeigen.

Innerhalb des Kolluviums konnten keine pedogenetischen Veränderungen nachgewiesen werden.

Das Schwarze Kolluvium enthielt weder archäologische Artefakte noch Pollen. Da die Hohlform unmittelbar an die linienbandkeramische Siedlung angrenzt, liegt es nahe, das Kolluvium in diese Zeit zu datieren.

Ausgehend von dieser Beschreibung lassen sich bezüglich der Tschernosem- und Reliefgenese dieses Standortes folgende Schlußfolgerungen treffen:

Zur Zeit der bandkeramischen Besiedlung war ein Tschernosem mit entkalktem Humushorizont entwickelt.

Während der bandkeramischen Siedlungszeit funktionierte die Hohlform als Sedimentfalle. Da es sich nur um eine sehr kleine Senke handelte war sie verhältnismäßig rasch aufgefüllt. Kolluvial umgelagert wurde der entkalkte Humushorizont der Schwarzerden.

Rezent gebildeter Humus ist nicht durch Tschernosemierung entstanden.

Abbildung 55: Bodensequenz auf der Grabung Falkenwalde

Profil

lfd. Nr.

Horizont

Tiefe

ph-Wert

CaCO ₃

Corg

N

C/N-Verhältnis

cm

%

%

%

AR 3

1

Ap

0 – 30

7,4

0,00

1,10

0,11

10,24

2

Ah

- 40

7,5

0,30

0,65

0,07

9,66

3

Bht

- 60

7,5

0,21

0,48

0,05

10,06

4

elCc

- 75+

7,8

29,66

0,02

AR 4

1

Ap

0 – 34

7,1

0,00

1,10

0,11

10,08

2

M1

- 54

7,1

0,00

0,62

0,06

11,07

3

fAh

- 70

7,2

0,00

0,50

0,05

10,72

4

Ah+B

- 85

7,2

0,00

0,31

0,03

11,33

5

B(g)

- 100

7,3

0,00

0,16

0,02

9,88

6

elCc

- 105+

7,8

17,09

0,01

AR 5

1

Ap

0 - 40

7,4

0,00

1,09

0,11

9,86

2

M3

- 50

7,5

0,00

0,74

0,07

10,91

3

M2

- 75

7,3

0,00

0,83

0,07

12,24

4

M1

- 110

7,4

0,00

0,72

0,06

12,40

5

fAh

- 140

7,4

0,00

0,42

0,03

14,34

6

Sg

- 155

7,4

0,00

0,10

0,01

14,14

7

elCc-Sg

- 165

7,4

0,89

0,00

0,01

0,35

8

elCc

- 165+

6,9

3,03

0,01

Tabelle 76: Bodenchemische Eigenschaften der Bodensequenz auf der Grabung Falkenwalde

lfd. Nr.

Horizont

Tiefe
cm

Bodenart

T

fU

mU

gU

ffS

fS

mS

gS

%

AR 3

1

Ap

0 - 30

Sl 4

16

4

9

14

11

22

20

4

2

Ah

- 40

Sl 4

16

6

8

15

11

20

19

4

3

Bht

- 60

Ls 4

19

5

9

15

10

19

19

4

4

elCc

- 75+

Sl 3

12

5

8

16

12

22

21

4

AR 4

1

Ap

0 - 34

Sl 4

15

5

9

14

11

22

20

4

2

M1

- 54

Sl 4

16

5

8

12

12

22

21

4

3

fAh

- 70

Sl 4

17

5

9

15

10

20

20

4

4

Ah+B

- 85

Ls 3

19

5

10

16

10

20

17

3

5

B(g)

- 100

Sl 4

17

6

9

15

10

21

19

3

6

elCc

- 105+

Sl 4

14

5

10

15

12

22

19

3

AR 5

1

Ap

0 - 40

Sl 4

15

5

9

13

11

22

21

4

2

M3

- 50

Ls 4

18

5

8

14

10

21

21

3

3

M2

- 75

Sl 4

17

5

8

15

10

21

21

3

4

M1

- 110

Sl 4

17

4

8

14

10

21

22

4

5

fAh

- 140

Sl 4

14

5

9

14

11

22

21

4

6

Sg

- 155

Sl 3

12

6

10

16

11

22

20

3

7

elCc-Sg

- 165

Ls 4

21

5

9

13

11

20

18

3

8

elCc

- 165+

Sl 4

14

4

7

13

13

23

21

5

Tabelle 77: Korngrößenzusammensetzung der Bodensequenz auf der Grabung Falkenwalde

Zusammenfassung Untersuchungsgebiet Falkenwalde Landschaftsentwicklung
Die Untersuchungen zur Sedimentstratigraphie und Pedogenese und ihre Betrachtung im Zusammenhang mit der Vegetations- und Siedlungsgeschichte des Untersuchungsgebietes Falkenwalde ermöglichen die Rekonstruktion einzelner Etappen der Landschaftsentwicklung seit dem Spätglazial nach dem Eisfreiwerden:

Die erste Etappe der Landschaftsentwicklung nach dem Eisfreiwerden des Gebietes war während des Spätglazials (Jüngere Tundrenzeit?) unter periglazialen Umweltbedingungen durch Prozesse der Sediment- und Reliefgenese gekennzeichnet. Aufgrund von Solifluktion entsteht neben Rutschungen im Hangbereich in der Hohlform eine sandige, z.T. kiesige geringmächtige Schicht (10 - 15 cm). Z.T. ausgehend von dieser Oberfläche entstand unter Permafrostbedingungen ein polygonales Frostrißnetz, z.T. vor der Solifluktion (Verwürgungen des Rißsystems).

Mit Beginn des Holozäns setzt eine morphogenetische Ruhephase ein. Da keine Sedimente aus diesem Zeitraum vorliegen, können nur indirekt aus den in jüngeren Kolluvien enthaltenen Informationen Rückschlüsse über die paläoökologischen Bedingungen dieser Phase gezogen werden. Sie sind dementsprechend lückenhaft. Der Grundwasserstand war bereits zu Beginn des Präboreals unter die Geländeoberfläche gesunken. Auf der kalkhaltigen Grundmoräne entwickelten sich in allen Reliefpositionen über ein Pararendzinastadium im Präboreal unter Laubmischwald Tschernoseme, deren Humushorizont bis Ende dieser Phase (Mittleres Atlantikum) entkalkt war.

Im Mittleren Atlantikum beginnt die Phase der ersten anthropogenen Beeinflussung im Untersuchungsgebiet mit der frühneolithischen Besiedlung. Sie ist jedoch räumlich auf ein Kleinsteinzugsgebiet (Siedlungskammer) begrenzt. Die Bodenerosion läßt sich mit der Akkumulation des untersten Schwarzen Kolluviums belegen. Auf den unbesiedelten und ungenutzten Flächen des Untersuchungsgebietes dauert die Bodenbildung mit Humusakkumulation, Entkalkung und Verbraunung geringmächtiger Horizonte unter dem Humushorizont der Tschernoseme in allen Reliefpositionen bei Grundwasserständen unter der Geländeoberfläche an.

Gegen Ende des Mittleren Subboreals steigen die Grundwasserstände in der Senke an, was zumindest zum Teil durch die Besiedlung in der Mittleren Bronzezeit hervorgerufen wurde. Es bildet sich eine offene Wasserfläche, in deren Randbereich die Vegetation von Röhrichten und Erlenbeständen dominiert wird. Während der bronzezeitlichen Besiedlung verlandet das Gewässer allmählich. Der Prozeß der Verlandung wird durch starke Wasserspiegelschwankungen begleitet, die durch den unausgeglichenen Wasserhaushalt der überwiegend als Ackerland genutzten Flächen des Einzugsgebietes hervorgerufen werden. Gleichzeitig verstärkt sich die Bodenerosion. Der Humushorizont der Schwarzerden des konvexen Oberhanges wird erodiert und als Schwarzes Kolluvium in Senkenposition sedimentiert. Den Abschluß der bronzezeitlichen Siedlungsphase bildet ein Kolluvium eines katastrophalen Erosionsereignisses. Zu diesem Ereignis ist ein Teil der Hangflächen bis auf den Unterboden abgetragen worden. Das führte wahrscheinlich zur Aufgabe der Siedlung.

Nach der Siedlungsaufgabe findet die Wiederbewaldung des Einzugsgebietes mit Kiefern-Mischwald statt. Im Boden wird die Entkalkung verbunden mit Verbraunung fortgesetzt. Versauerung ist nur in geringem Umfang vorhanden, somit setzt eine Ton-Humusverlagerung ein.

Während der mittelalterlichen Nutzungsphase setzt wiederum verstärkt Bodenerosion ein. Es wird ein braun-graues Kolluvium (VI) am Unterhang sedimentiert und eine Ackerkante im Übergangsbereich zur Hohlform geschaffen.

Auf der nachmittelalterlichen Geländeoberfläche
Die 14C-Datierung eines Kiefernholzstückes aus dem Ah-Horizont der wahrscheinlich nachmittelalterlichen (Wüstungsperiode?) Geländeoberfläche konnte bisher noch nicht erfolgen.
findet Bodenbildung in Form von Humusakkumulation wiederum unter Kiefernmischwald statt.

Die zwei obersten Kolluvien dokumentieren die nachmittelalterliche Landschaftsentwicklung mit landwirtschaftlicher Nutzung des Einzugsgebietes. Nachmittelalterliche hohe Wasserstände werden durch die Vergleyung dokumentiert. Als Bodenbildungsprozesse treten Aggregierung und schwache Ton-Humusverlagerung auf.

Bodengenese
Humusgenese

Die Untersuchungen der organischen Bodensubstanz belegen die Bildung von „echtem“ anhydromorphen Tschernosemhumus.

Die Schwarzerdegenese fand unter Wald statt.

Tschernosemhumus war bis mindestens in das Subboreal an der Geländeoberfläche anstehend.

Bodenentwicklung

Nach der Phase der Schwarzerdebildung, d.h. der Akkumulation mächtiger schwarzer Humushorizonte, setzen mit den veränderten Umweltbedingungen (Wiederbewaldung, erhöhte Niederschläge und damit verbunden geringere Kontinentalität) die Prozesse ihrer Entwicklung in Richtung Parabraunerde ein (Entkalkung - Verbraunung - Lessivierung).

Obwohl diese pedogenetischen Prozesse eine Abfolge in der Bodenentwicklung darstellen, können sie dennoch zeitgleich innerhalb der gesamten Bodencatena und auch eines Bodenprofiles ablaufen. Da z.B. der primäre Kalkgehalt des Ausgangsmateriales der Bodenbildung nicht homogen verteilt ist, sind innerhalb des B-Horizontes häufig kalkhaltige Bereiche ausgebildet, in deren Zentrum sich Reste von Kreidegeschiebe befinden und wo deshalb eine bessere Pufferung des Ausgangssubstrates gegenüber Versauerung und damit Verbraunung gegeben ist.

Solche gut gepufferten Bereiche befinden sich auch an der Untergrenze des B-Horizontes in der Zone der sekundären Kalkausfällung (z.B. intensive Kalkausfällungen in Rissen des Polygonalnetzes). Ebenso weisen z.B. Bodenaggregate vor allem in unteren Bereichen des B-Horizontes häufig einen geringen Kalkgehalt in ihrem Innern auf.

Im Gegensatz zu den irreversiblen Verbraunungs- und Lessivierungsprozessen ist die Entkalkung des Bodens ein bedingt umkehrbarer Prozeß. Daher kann die Aufkalkung des Bodens, die sich in Form verschiedener Sekundärkalkbildungen darstellt (z.B. Pseudomycel auf Ton-Humushäutchen), von Phasen der Landschafts- bzw. Bodenentwicklung mit erhöhter klimatischer Kontinentalität zeugen, die sowohl natürlichen Ursprungs als auch eine Folge intensiv betriebener Landwirtschaft sein kann.

Die morphologischen Befunde lassen folgende Abfolge der bodengenetischen Prozesse rekonstruieren:

Pedogenetische Prozesse

Befunde

↓

Tschernosemierung

unterer schwarzer Humushorizont

„Schwarzes Kolluvium“

Z

Entkalkung im Oberboden

+

Kalkausfällung im Unterboden

kalkfreie Bodenhorizonte

Kalkanreicherungshorizonte mit Konkretionen

E

I

Verbraunung

kalkhaltiges Aggregatinneres im B-Horizont

korrodierte Kalkkonkretionen im B-Horizont

T

(Aufkalkung)

Aggregate des B-Horizontes mit kalkhaltiger „Hülle“ und kalkfreiem Inneren

↓

Lessivierung

(in Form vonTon-Humusverlagerung)

Ton-Humusbeläge auf Sekundärkalkausfällungen

Ton-Humusbeläge auf der Oberfläche verbraunter Aggregate und deren Porensystem

Ton-Humusbeläge auf Aggregatoberflächen junger Kolluvien

(Aufkalkung)

Sekundärkalkausfällungen (Pseudomycel) auf Ton-Humusbelägen

Die Prozesse der sekundären Aufkalkung bedingt durch Carbonatzufuhr mit dem Hangzuzugswasser und/oder kalkhaltigem Kolluvium sind auf die Hangpositionen beschränkt. Daher ist in nicht erodierter Plateaulage das Normprofil der Parabraunerde-Tschernoseme ausgebildet, in dem die Versauerung des Oberbodens deutlich wird.

Das Untersuchungsgebiet Mönchehof
Der Fundplatz Mönchehof befindet sich auf einer flachwelligen Grundmoränenplatte, die durch ein periglaziäres, in Richtung des Uckerzungenbeckens geneigtes Rinnensystem durchschnitten wird. Es ist eine Pararendzina / Pseudogley-Parabraunerde-Tschernosem / Parabraunerde / Kolluvisol – Bodengesellschaft auf Geschiebemergel ausgebildet. Auf der nicht erodierten Platte tritt der Pseudogley-Parabraunerde-Tschernosem im Mosaik mit einer Variante mit deutlich lessiviertem Bodenhorizont (Al) auf. Auf den steilen erodierten Hängen des Rinnensystems befinden sich Pararendzinen. Hohlformen, die durch das Austauen von Toteisblöcken am Rinnenboden entstandenen sind, sind rezent vermoort, z.T. mit Kleingewässern ausgestattet.

Der Bereich des Rinnenbodens mit Kolluvisolen ist im Untersuchungsgebiet aufgrund von Verrohrungen stark gestört.

Abbildung 56: Das Untersuchungsgebiet Mönchehof (Genehmigung des LVermA BB, GB-G 7/97)
Das Bodenprofil N8 - Pseudogley-Parabraunerde-Tschernosem- auf Geschiebemergel
Das Profil N8 zeigt die typische Ausbildung eines Parabraunerde-Tschernosems in einer plateauähnlichen Situation mit nur sehr geringer Hangneigung (2-3°). Im untersuchten Profil sind Einflüsse von Bodenerosion oder kolluvialer Überdeckung nicht nachzuweisen und daher zu vernachlässigen. Aufgrund dieser Position sind auch Sekundäraufkalkungen durch laterale Kalkzufuhr während der holozänen Bodenentwicklung weitgehend auszuschließen. Daher ist dieses Bodenprofil als Leitprofil zur Charakterisierung des rezenten Boden- bzw. Degradationszustandes der Schwarzerden auf Geschiebemergel in Nordostdeutschland geeignet.
Makromorphologische, bodenchemische und –physikalische Besonderheiten
Anhand der Korngrößenzusammensetzung ist bis zu einer Tiefe von ca. 50cm der Geschiebedecksand zu erkennen, an dessen Untergrenze sich eine Steinsohle andeutet. Es handelt sich hier um Substratveränderungen unter periglazialen Bedingungen vor Beginn der Pedogenese der Schwarzerden. Die Tongehalte des Geschiebedecksandes betragen nur 10-11%, er ist vollständig entkalkt. In dieser Schicht sind die humosen Horizonte ausgebildet.

Der Gehalt an organischem Kohlenstoff im Pflughorizont (Ap) liegt bei knapp 1%, im darunterliegenden deutlich dunkleren Horizont Axh liegt der Gehalt bei nur 0,43%. Die intensivere Schwarzfärbung dieses Horizontes im Vergleich zum Pflughorizont bei geringerem Humusgehalt deutet auf die unterschiedliche Qualität der organischen Bodensubstanz hin. Im Axh-Horizont ist der Humus des Schwarzerdestadiums dieses Bodens konserviert.

Der Boden ist bis zu einer Tiefe von 95 cm entkalkt. Die pH-Werte der Ah- und B-Horizonte liegen im schwach sauren bis neutralen Bereich. Als Folge spielt die Lessivierung der Ton-Humuskomplexe eine Rolle, es kommt zur Bildung schwarzer Ton-Humushäutchen und -cutane bis zu einer Tiefe von 90 cm. Das verstärkte Auftreten brauner und grauer Tonhäutchen im untersten Bt-Horizont zeugt von veränderten Bedingungen in der Bodenentwicklung, d.h. die pH-Werte der Bodenlösung und damit deren Calciumionenkonzentration^.sind soweit abgesunken, daß überwiegend brauner Ton (nicht in komplexer Verbindung mit schwarzen Calciumhumaten) lessiviert wird. Unter der Annahme, daß die Ausflockung des Tons aufgrund veränderter Migrationsbedingungen (sprunghafter pH- und Ca²⁺-Konzentrationsanstieg in der Bodenlösung sowie Stauwasserbildung) überwiegend an der Entkalkungsgrenze erfolgt, kann seit dem Übergang der Ton-Humusverlagerung in Ton-Verlagerung ein Absinken der Entkalkungsgrenze um ca. 5 cm angenommen werden.

Der Boden ist somit in seiner Entwicklung in eine neue Qualität, d.h. den Bodentyp „Parabraunerde“ übergegangen.
nach Bodenkundlicher Kartieranleitung (KA4, 1994) ist dieser Boden dennoch als Parabraunerde-Tschernosem anzusprechen, da die Mächtigkeit der Humushorizonte 40cm überschreitet.

Ungeachtet der fortgeschrittenen Lessivierung des Bodens ist die Vertikaldifferenzierung der chemischen Elemente nicht sehr ausgeprägt. Es lassen sich für Fe, Al, Mg, Zn und Ni verringerte Gesamtgehalte im Oberboden nachweisen.

Die Menge der pedogenen Eisenoxide erreicht ihr Maximum in den B-Horizonten. Das Verhältnis Feo/Fed fällt von 0,38 im Oberboden über 0,16 im B-Horizont auf 0,08 im Ausgangsmaterial.

Die Marmorierung mit deutlichen Rost- und Bleichflecken weist auf zeitweise Staunässe auf der Grundmoräne und auf dem Sekundärcarbonathorizont (Cc+Sg) hin.

Abbildung 57: Bodenprofil N8
Mikromorphologie
Durch die mikromorphologische Untersuchung der einzelnen Bodenhorizonte (Th. Beckmann 1999) zeigt sich die Ähnlichkeit der Schwarzerden der Uckermark zu den mitteldeutschen Schwarzerden (Raum Hildesheim).

Im Humushorizont (Abbildung 59) ist deutlich die Bioturbation durch Regenwürmer nachweisbar. Außerdem sind dunkelbraune Ton-Humusverbindungen und ”schwarze Pigmente”, d.h. stark humifiziertes Pflanzenmaterial erkennbar (Gehrt et al., 1998).

Die Eisen-Mangan-Ausfällungen sind typisch für Humushorizonte der Schwarzerden (Gehrt et al., 1998). Sie sind auf den sprunghaften Anstieg der Bodenatmung im Schwarzerdehumus mit Beginn der Vegetationsperiode zurückzuführen (s. II.1.4 Methoden zur Untersuchung der organischen Bodensubstanz: Inkubation). Der Sauerstoff der Bodenluft wird in den humosen Aggregatkrümeln sehr schnell aufgebraucht und unter Sauerstoffmangel werden Eisen und Mangan reduziert und mobil. Sie fallen als Konkretionen im besser durchlüfteten Grobporensystem aus.

Die Lessivierung der Ton-Humuskomplexe in Phasen und unter unterschiedlichen Bedingungen der Bodenwasserverhältnisse zeigt sich im Bht1-Horizont (Abbildung 60) durch die in dunkle Tonbeläge eingelagerten Schichten von Eisen-Mangan-Ausfällungen. Diese Phänomene fehlen im rezenten Porensystem. Schlußfolgern läßt sich hieraus, daß die Pseudovergleyung im Unterboden der Schwarzerden zeitlich mit der Lessivierung gleichzusetzen und daher jünger als die Schwarzerdegenese ist.

Im Schliff aus dem Horizont Bht2 sind korrodierte Sekundärkalkbildungen erkennbar (Abbildung 61). Sie zeugen von der Bodenentwicklung an diesem Standort, die sich in der Kalkdynamik äußert. Unter feuchten Klimabedingungen kommt es zur Entkalkung des Oberbodens und zu Sekundärkalkbildungen im kalkhaltigen Unterboden. Korrodierte Kalkkonkretionen entstehen, wenn die Entkalkungsgrenze die Bodenhorizonte mit früherer Sekundärkalkbildung erreicht.

Leitprofil N8: Pseudogley - Parabraunerde - Tschernosem auf Geschiebemergel

Tiefe in cm

Horizont-bezeichnung

Kurzbeschreibung

0 – 30

Ap

10 YR 4/3; bro-kru; kalkfrei, Sl3, scharfe Untergrenze;

– 50

Axh

10 YR 3/2; kru; kalkfrei; ”Steinsohle” angedeutet bei ca. 40-50cm; Sl3, diffuse Untergrenze;

– 70

Bht₁

Aggregatoberfläche - 10 YR 3/2, Aggregatinneres - 10 YR 3/3; subpol; dunkle Ton-Humushäutchen, z.T. bioturbat eingearbeiteter Humus; sehr selten kleine Rostflecken; kalkfrei, Ls4, diffuse Untergrenze;

– 90

Bht₂

Aggregatoberfläche - 10 YR 3-2/1, Aggregatinneres - 10 YR 4/4; pol; schwarze Ton-Humushäutchen; einzelne Rostflecken; kalkfrei, Ls4, diffuse Untergrenze;

– 95

Bt

10 YR 4/3-4; pol; leicht pseudovergleyt; bräunliche bis helle Ton-Häutchen; Matrix kalkfrei, vereinzelt Sekundärkalk in Form von Pseudomycel; Ls4, deutliche Untergrenze;

- 100+

Cc+Sg

Matrix – 7,5 YR 5/8, deutliche Rost- und Bleichflecken, koh, Matrix kalkhaltig (z.T. Kreidegeschiebebruchstücke), Sekundärkalk in versch. Formen, Sl4

Tabelle 78: Beschreibung des Profils N8 – Pseudogley - Parabraunerde - Tschernosem auf Geschiebemergel

lfd.

Nr.

Horizont

Tiefe

cm

ph-Wert

CaCO ₃

%

Corg

%

N

%

C/N

Feo

%

Fed

%

Feo/Fed

1

Ap

0-30

6.7

0.00

0.98

0.099

9.87

0.08

0.20

0.38

2

Axh

-50

6.8

0.00

0.43

0.048

8.88

0.08

0.22

0.37

3

Bht1

-70

7.0

0.00

0.33

0.046

7.13

0.08

0.35

0.23

4

Bht2

-90

7.0

0.00

0.35

0.051

6.88

0.07

0.45

0.16

5

Bt

-95

7.1

0.00

0.30

0.044

6.82

0.04

0.43

0.08

6

Cc+Sg

-100

7.3

11.32

-

0.018

-

0.02

0.26

0.08

Tabelle 79: Bodenchemische Eigenschaften von Profil N8

lfd. Nr.

Horizont

P

K

Mg

Na

Fe

Al

Mn

Zn

Ni

Pb

%

1

Ap

0.052

1.665

0.257

7.095

1.396

3.215

0.049

0.004

0.003

0.002

2

Axh

0.030

1.724

0.302

6.705

1.604

3.465

0.049

0.004

0.003

0.001

3

Bht1

0.031

1.915

0.515

6.171

2.787

4.544

0.043

0.005

0.005

0.001

4

Bht2

0.036

1.952

0.556

6.321

3.106

4.820

0.031

0.006

0.005

0.002

5

Bt

0.045

1.895

0.565

6.785

2.923

4.687

0.043

0.006

0.005

0.002

6

Cc+Sg

0.043

1.743

0.463

6.548

2.019

3.630

0.038

0.004

0.002

0.001

Tabelle 80: Gesamtgehalt ausgewählter chemischer Elemente (HF-Aufschluß) - Profil N8

lfd. Nr.

Horizont

Trockenrohdichte
g/cm ³

Bodenart

T

fU

MU

gU

ffS

gfS

mS

gS

%

1

Ap

1.70

Sl3

10

4

14

15

11

20

21

5

2

Axh

1.70

Sl3

11

6

10

17

11

20

20

5

3

Bht1

1.72

Ls4

20

6

10

13

10

19

18

4

4

Bht2

1.68

Ls4

22

6

9

12

11

19

17

4

5

Bt

1.64

Ls4

20

6

9

14

10

19

18

4

6

Cc+Sg

1.82

Sl4

13

6

10

Tabelle 81: Bodenphysikalische Eigenschaften (Trockenrohdichte, Korngrößenverteilung) - Profil N8