A catena in northeast Brandenburg (Bölkendorf): Soil biota, root growth and soil structure

Abstract

Typical for the morainal landscape of NE‐Germany are catenas with pronounced gradients of abiotic factors, such as soil texture and organic matter content. For adequate management of these regions, their ecology must be better understood. In this context, the biological interactions in soil play an important role. The present study is based on the hypothesis that the gradients of abiotic factors across the catena are reflected in soil biota, i.e. earthworms and microarthropods, and root growth.

Sampling was carried out at selected positions across the catenary sequence of Boelkendorf, Brandenburg, for earthworms, Collembola and roots in April 1994. The soil physical analysis comprised measurements of soil bulk density and penetration resistance.

A positive correlation between earthworm abundance, numbers of Collembola and root growth at different catena positions was found. The top position especially, a calcaric regosol with low organic matter content, was markedly different with respect to soil biological and physical characteristics. High bulk densities and high soil resistance in the subsoil coincided with low earthworm densities, low microarthropod numbers and impeded rootability of the soil.

Typisch für die Moränenlandschaft Nordostbrandenburgs sind Catenen mit ausgeprägten Gradienten abiotischer Bodeneigenschaften, wie Bodenart und Gehalt an organischer Substanz. Kenntnisse über die ökologischen Zusammenhänge und Funktionen dieser Landschaftseinheiten können bei der Erstellung von geeigneten Bewirtschaftungskonzepten hilfreich sein. In diesem Zusammenhang spielen Bodenorganismen eine besondere Rolle. Der vorliegenden Arbeit liegt die Hypothese zugrunde, daß sich die Gradienten der abiotischen Bodeneigenschaften entlang der Catena im Vorkommen der Bodenorganismen (Regenwürmer, Mikroarthropoden) und im Wurzelwachstum widerspiegeln.

Untersucht wurden ausgewählte Hangpositionen der Catena Bölkendorf im April 1994 (Regenwürmer, Collembolen und Wurzeln). Die bodenphysikalischen Untersuchungen umfaßten Messungen der Lagerungsdichte und des Eindringwiderstandes.

Eine positive Korrelation bestand zwischen der Anzahl der Regenwürmer, Collembolen und dem Wurzelwachstum an den untersuchten Hangpositionen. Vor allem die Kuppe, charakterisiert durch eine Pararendzina, unterschied sich im Hinblick auf bodenbiologische und ‐physikalische Bodeneigenschaften stark von den übrigen Hangpositionen. Sie war gekennzeichnet durch eine hohe Lagerungsdichte und einen hohen Eindringwiderstand im Unterboden und durch einen niedrigen Regenwurmbesatz, einer geringen Anzahl von Collembolen und einer reduzierten Durchwurzelbarkeit.

Keywords:

• Landscape
• earthworms
• roots
• Collembola
• catena
• soil bulk density
• penetration resistance

Stichwörter:

• Landschaft
• Regenwürmer
• Wurzeln
• Collembola
• Catena
• Lagerungsdichte
• Eindringwiderstand