Wechselwirkung PH-Boden und Bewuchs

Tach Hanna

Ich versuche grade wiedermal ein Projekt
in Physik in meiner High School in
Kalifornien zu schaffen.

Unverschämt, dass wir Dir aus dem verregneten Deutschland dann helfen sollen

Also, ich muss
beweisen, dass Pflanzen einen Einfluss
auf den PH-Wert des Bodens beeinflussen.

Dein Ansatz ist etwas "unwissenschaftlich". Du kannst höchstens versuchen, den PH-Wert des Bodens in Abhängigkeit des Bewuchses zu untersuchen. Wenn Deine Ergebnisse signifikant sind, kannst du den Beweis antreten. Anderenfalls legst Du das Ergebnis Deiner Untersuchung mit der Fragestellung schon fest, und das ist nicht zulässig.

Dazu muss ich aber erstmal rausfinden,
was ich erwarten soll. Wird ein
groesserer alter Baum einen groesseren
Einfluss haben, als ein kleinerer??? Oder
wird es relativ gleich sein, auf Grund
des aehnliche Verhaelnisses von
Wurzelmasse zu dem Boden aus dem sie
Naegrstoffe holen???

Ok, hier ein paar Schlaglichter, die Dir die Arbeit erleichtern sollen.
1. Boden:
Mit Boden ist hoffentlich nicht die gesamte Masse an Material zwischen Geländeoberkante und anstehendem Gestein gemeint!!!
Schau Dir mal die Definition des Begriffs "Boden" in einem Ökologiebuch an. Du wirst feststellen, daß es hierbei um einen bestimmten (oberflächennahen) Bereich mit bodencharakterierender horizontaler Zonierung handelt.

2. Bodengenese:
So, wie Du den Boden jetzt vorfindest, ist er über einen Zeitraum von mehreren tausend Jahren gebildet worden (± 10.000 Jahre). Und stellt daher ein Zeugnis der physikalischen und biochemischen Verhältnisse in diesem Zeitraum dar. Einige wichtige Faktoren sind: Ausgangsmaterial, Klima, Wasserregime, Topographie (flach oder hügelig), natürlich vorkommende Pflanzen (Leitpflanzen des vorherrschenden Ökosystems).

3. Botanische Besonderheiten (Dein Therma):
Wenn Du die Beeinflussung von Pflanzen auf das Bodenmillieu betrachtest, können natürlich auch nur Planzen in Frage kommen, die etwas mit dem Boden (und nicht der Region unterhalb) zu tun haben. Bäume wurzeln meistens sehr tief und beeinflussen den Boden kaum über die Wurzeln, mehr über die oberirdischen Hinterlassenschaften (Bsp: Mitteleuropäischer Sommergrüner Laubwald). Kleinere Pflanzen (Gräser, einjährige Wildkräuter, Büsche, Stauden, niedere Gehölze etc.) wurzeln nicht so tief, bilden mehr unterirdische Biomasse (bei Agrarformen sind das mitunter 50% der Gesamtbiomasse) und beinflussen den Boden kurzzeitig nachhaltiger.

4. Mikro- oder Makro-Ökologische Betrachtung:
Es gibt zwei wichtige Unterscheidungen, auf die Du Dich konzentrieren solltest, Du mußt jeweils eine davon auswählen.
4.1. Zeitraum: Welchen Zeitraum willst Du untersuchen? Schnelle Dynamiken: Untersuchung der Beeinflussung innerhalb einer Wachstumsperiode (Zeit = Skunden, Stunden, Tage, Wochen).
Dauerhafte Dynamiken: Untersuchung der generellen Bodenökologie innerhalb von ganzen ökologischen Zyklen (Zeitraum = Jahre, Jahrzehnte, etc.).
4.2. Untersuchungsfläche:
Willst Du die generelle Auswirkung auf den Boden insgesamt (ökozonale Aufteilung) oder auf bestimmte mikro-ökologische Räume untersuchen? Du kannst bis auf wenige µm Boden um eine kleine Wurzel 'runtergehen.

Wie kann eine Pflanze ueberhaupt den
PH-Wert beeinflussen? Ist PH-Wert nicht
mehr oder weniger messen von
Wasserstoffionen??? Also, was geht da in
einem Baum-Stoffwechsel vor???

Der Baumstoffwechsel ist eine andere Baustelle, die solltest Du mal ausblenden. Wie gesagt, Bäume sind da eher die Ausnahme, sofern Du nicht grade in einem großen und kompletten Wald (als Ökosystem) messen willst. Der PH-Wert ist die Konzentration von Protonen und die wirst du nur dort vorfinden, wo sie in lösung sind. Achtung: Du mußt dabei die Bodenfeuchte mit einbeziehen (nur da, wo Du Bodenwasser herausziehen kannst, ist der PH-Wert meßbar).

Mein Tipp:
Der PH-Wert auf einem Standort ist in erster Linie abhängig vom mineralischen Ausgangsmaterial (basische Böden puffern die Bodensäure ab, der PH-Wert bleibt ± neutral) und von der Bodendegeneration (in wie weit sind die puffenden Bestandteile verbraucht oder in tiefere Regionen verlagert worden).
Pfanzen beeinflussen den PH-Wert des Bodens auf zweierlei Arten:
1. Die Pflanze gibt über die Haarwurzeln im Boden Enzyme ab, um z.B. bestimmte Nährstoffe im Boden besser verfügbar zu machen (mitunter machen das aber auch symbiontische Mikroorganismen, dann wird es komplizierter

.
2. Pflanzenreste von ober- und unterirdischen Bestandteilen werden abgebaut, die gelösten Bestandteile bleiben im Boden oder werden von oben nach unten dorthin verlagert. [Stichwort Huminsäuren: Schwer abbaubare Restsubstanzen der toten Biomasse, die relativ stark sauer wirken - solltest Du mal in einem Biobuch nachschlagen]
Zu 1: Diese Dynamiken beeinflussen den Boden um die Wurzelmasse herum eher kurzfristig.
Zu 2: Dies ist eine nachhaltige eher langfristige Beeinflussung des Bodens.

Vorgehen:
Wenn Du den PH-Wert mißt, wirst Du immer eine Momentaufnahme dieses Wertes incl. der schon vorherrscheden Beeinflussung haben!!! Das Messen allein ist nicht so einfach, Du mußt dafür Bodenwasser aus verschiedenen Bodenschichten extrahieren und das dann schnell messen.
Evtl. holst Du Dir aus der nahen Uni bereits gemessene PH-Werte von vergleichbaren Standorten. Sowas geht auch via Email. Ein gute Aussage (wenn auch kein Beweis) kannst Du anstellen, wenn Du dann die PH-Werte von natürlichen (Wald, Steppe etc.) mit Agrarstandorten vergleichst. Wenn Du allerdings genau dort Böden untersuchst, die eine unheimlich hohe Pufferkapazität haben, wirst Du kaum Unterschiede feststellen.

Alles klar?

Viele Grüße
Lars