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Bodenkunde (Subject) / 10 (Lesson)
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- 07. Welcher Boden ist besonders durch Bioturbation geprägt? Was sind Krotuvinas? Schwarzerden in Steppengebieten mit Humus gefüllter ehemaliger Tiergang
- Bioturbation wirkt der Oberbodenversauerung und der Bildung organischer Auflagen entgegen, vergrößert die Entwicklungstiefe,
- 08. Wie können N-Depositionen den Profilaufbau von Böden verändern? Durch anthropogen verursachten N-Eintrag (hauptsächlich durch Düngung) wird Stickstoff auf dem Boden angereichert. Dadurch verringert sich das C/N – Verhältnis, was zum Abbau von Rohhumusauflagen führt und die Entwicklung von Böden durch höhere Mineralisationsrate beschleunigt.
- 09. Wie begünstigt das Auftreten von Beersträuchern (Ericaceen) die Rohhumusbildung? Wo kommen Ericaceen vor? Ericaceen kommen in borealen Nadelwälder vor. Beersträucher pruduzieren eine sehr schwer abbaubare Streu, die dem Ökosystem nicht unmittelbar zur Verfügung steht. Sie leben in Symbiose mit einem Pilz, der den Stickstoff aus deren Streu für die Pflanze wieder verfügbar macht. Es wird jedoch mehr Streu produziert als vom Pilz umgesetzt wird, wodurch es zur Humusakkumulation kommt. Darduch hat die Pflanze einen immensen Konkurenzvorteil.
- 10. Was ist ein Kolluvium? Entsteht an einem Unterhang, wo Material, das in höheren Lagen erodiert wurde, abgelagert wird. Sie haben einen hohen Humusgehalt wodurch sie sehr fruchtbar sind und sie sind meist tiefgründig.
- 11. Baumdiagramm bodenbildende Prozesse skizzieren in-situ, horizoneintern (Gefügebildung, Humusakkumulation, Verbraunung, Verlehmung) horizontübergreifender Transport lateral: Redoxisomorphose absinkend: Entcarbonisierung, Tonverlagerung, Podsolierung aufsteigend: Versalzung
- 12. Begriffserklärung: Bodenbildung, Bodenhorizont, Bodenprofil, Schicht Bodenbildung ist ein Prozess bei dem ein Boden entsteht, was über in-sito- oder horizontübergreifenden Prozessen stattfinden kann, wie zB. die Redoxisomorphose, die einen lateralen Transportprozess darstellt. Bodenhorizont: Ergebnis eines bodenbildenden Prozesses, eine lagenweise laterale Ausdifferenzierung Bodenprofil: charakteristische vertikale Abfolge von Bodenhorizonten Schicht: ist nicht durch bodenbildende Prozesse entstanden, sondern war im Ausgangsmaterial schon vorhanden
- 13. Welche Horizontdifferenzierung weisen initiale Böden i.d.R. auf, welcher Prozess ist dafür verantwortlich? Mineralischer sehr junger Oberbodenhorizont mit sehr geringem Anteil an organischer Substanz (Ai-C). Dem Boden fehlt der B.Horizont, da es noch ein sehr junger Boden ist und noch kein bodenbildenenden Prozesse eingesetzt haben. Auf dem unverwittertem Ausgangsgestein, findet sich nur wenig Vegetation, dardurch wenig organische Substanz und wenige Mikroorganismen, was eine langsam Bodenbildung bedingt, da diese wesentlich an bodenbildenden Prozesse beteiligt sind.
- 14. Man kann zwei Grundformen der Humusakkumulation unterscheiden. Welche sind das? Wieso führt eine Form meist zur Erhöhung, die andere meist zur Herabsetzung der Fruchtbarkeit? Der Hauptbestandteil von Humus ist Huminstoff, der zur Aggregatstabilität und Bodenbelüftung beiträgt, gute Quelleigenschaften besitzt, was ihn als Wasserspeicher befähigt. Darüber hinaus dient er als Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorspeicher. Durch seine variablen Ladungen kann er außerdem zur KAK beitragen. Seine dunkle Färbung verringert die Reflexion der Sonnenstrahlen, was zur Absorption von Wärme durch Lichtenergie führt und wiederum den bakteriellen Stoffwechsel anregt und sich somit positiv auf die Mineralisierung auswirkt. Es werden zwei Arten von Humusanreicherung unterschieden: Mineralbodenhumus (durchmischt, Bildung mineral-organische Komplexe, stabiler), der sich positiv auf die Bodenfruchtbarkeit auswirkt und Auflagehumus (rein organisch, labil gg. veränderten Umweltbedingungen, sauer) Letzterer lässt auf ein Ungleichgewicht zwischen Mineralisierung und Humifizierung schließen, da der Anfall von Streu, das übersteigt, was umgesetzt wird. Dies kann auf verschieden Wegen geschehen, wie zB. schwer abbaubare Streu oder geringe Nährstoffzufuhr durch die Verwitterung von Gesteinen, was zu einer Hemmung der humifizierenden Prozesse führt, wodurch weniger Nährstoffe aus abgestorbener Substanz verfügbar gemacht werden, die Mineralisationsrate also sinkt und der Boden an Nährstoffen verarmt und unfruchtbar wird. Außerdem kann in Böden mit starker Rohhumusauflage Wassermangel/Trockenstress auftreten, da dass Wasser oberflächlich abfließt.
- 15. Was versteht man unter Humusform? Beschreiben Sie kurz die Horizontabfolge der Haupthumusformen und deren Eigenschaften. typische Abfolge der humushaltigen Oberbodenhorizonte L-Lage: ganze Blätter, lockere Streuauflage, oft nicht ganzjährig vorhanden Of-Horizont: zerkleinerte, mit Pilzfäden durchsetzte, verklebte org. Substanz, deren Herkunft noch erkennbar ist Oh-Horizont: amorph, keine Zellverbände, Humifiziert, Herkunft nicht meherkennbar. Kaffeesatzartig oder kantig brechbar Mull: L-Lage - Ah Moder: L-Lage - Of-Lage - Oh-Lage - Ah Rohhumus: L-Lage - Of-Lage - Oh-Lage - Ah (ersten drei mächtiger, hohes C/N,P - Verhältnis
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- 16. Beschreiben Sie anhand von Beispielen die 4 Gruppen der Bodenhorizonttypen organische Horizonte (O): bestehen nur aus organischem Material in unterschiedlichen Zersetzungs/Mineralisierungsstufen zB. L-Lage, Of-Horizont, Oh-Horizont) Mineralische Oberbodenhorizonte (A): mit Humus angereicherte, oberste Schicht des Minteralbodens (Ah-Horizont), kann aber auch durch Auswaschung an Humus verarmt sein(Ae oder Al) Unterbodenhorizonte (B): mineralische Horizonte in denen Mineralumwandlungen (verbraunter Unterboden Bv durch Goethitentstehung) und Einwaschungen (Bt – Toneinwaschung von oben) stattfinden Ausgangsgestein (C): kaum oder nicht verwittertes Gestein, wie zB. Granit
- 17. Beschreiben Sie kurz 2 Typen der A-Horizonte in der deutschen Bodensystematik Ae - e steht für eluvial, was bedeutet das der A-Horizont ausgewaschen ist Ah - h steht für humifiziert bzw. mit Humus angereichert
- 18. Beschreiben Sie die 4 pedogen veränderte Unterbodenhorizonttypen B - durch Mineralneubildung (Verbraunung/ Verlehmung), genauer durch Eisenoxidation geprägt P - Unterbodenhorizont der sich aus Ton- oder Tonmergelgestein entwickelt hat, sehr tonreich mit abiotischer Strukturbildung T - Residualtone aus Carbonatverwitterung mit abiotischerStrukturbildung S - S von "Stauwasser". Unterbodenhorizont mit Stauwassereinfluss, der Boden durch wechselhafte Feuchte geprägt und dadurch redoximorph gefärbt G - G von "Grundwasser". Bodenhorizont mit Grundwassereinfluss, der Boden ist dauerhaft mit Grundwasser gesättigt und farblich von Redoximorphose geprägt
- 19. Was sind Niedermoore, was Hochmoore? Niedermoore sind Lebensräume mit Wasserüberschuss, die entstehen, wenn Gewässer (Auen, Küstenregionen) verladen. Sie sind nährstoffreich, abgestorbene pflanzliche Reste können aber nicht vollständig abgebaut werden, da in den wassergesättigten Böden der Sauerstoff für die zersetzenden mikrobiellen Lebensformen fehlt. Die Streu lagert sich als dicke Humusreiche Schicht, als Torf, an. Hochmoore entstehen auf Niedermooren. Die unwirtlichen Torfböden werden nur von Torfmoos bewachsen, eine Pflanze, die beim Absterben extrem unfruchtbare Streu hinterlassen, die wiederum von der nächsten Torfmoosgeneration besiedelt wird. Es gibt somit kaum N-Eintrag zur Zersetzung des Torfes, zudem wirkt das feuchte kalte Klima als Mineralisationshemmnis.
- 20. Welche zwei international gebräuchlichen Bodenklassifikationssysteme kennen Sie? Wie unterscheiden sie sich? WRB – World Reference Base for Soil Resources: unterteilt ausschließlich nach den Merkmalen des Bodens, also der morphologischen Klassifikation (Farbe, Struktur, Körnung, Nährstoffgehalt … ) Die US Soil Taxonomy richtet sich ebenfalls stark nach den Merkmalen, berücksichtigt aber auch die Faktoren bei der Entstehung des Bodens (Klima, Ausgangsgestein, Flora/Fauna)
- 01. Erläutern Sie für 5 bodenbildende Faktoren wie diese eine bestimmte Profildifferenzierung begünstigen Klima: Der Kohlenstoffabbau hängt von der Temperatur ab. Bei steigender Temperatur erhöht sich die Biomasseproduktion und der Streuabbau, was dazu führt, dass sich in Böden in kalten Klimaten (boreale Böden) Streu anreichert, da die Umsetzung wegen der kalten Temperaturen nicht vollständig ist. Es entstehen sehr humusreiche Oberböden. Topographie: An Steilhägen wird die Bodenbildung durch Erosion behindert, während sich in den anschließenden Unterhängen z.B. Humus sedimentiert wird (Kolluvium) Anthropogene Einflüsse: Durch Düngung reichert sich Stickstoff im Boden an, was das Wachstum von mineralisierenden Bakterien begünstigt, sodass Rohhumusauflagen zersetzt werden. Flora/Fauna: Die Dominanz einer sehr schweren Tierart kann einen Boden verdichten. Der Sauerstoffmangel kann dafür sorgen, dass anstatt der Verbraunung sich schwarze Eisensulfite bilden Ausgangsgestein: Chemismus und Aufbereitung des Ausgangsgesteins ist entscheidend für die Bodenbildung. So haben beispielsweise äolisch und fluvial aufbereitete Böden an der Oberfläche fruchtbare Lösse und Lehme, die Vegetation und Durchmischung begünstigen und eine schnelle Ausbildung von A-B-C - Profilen versprechen
- 02. Was versteht man unter sauren Ausgangsgesteinen? Von sauren Ausgangsgesteinen spricht man bei Silikatgesteinen. Quarzreiche, helle Gesteine heißen „saure Ausgangsgesteine“ und sorgen für saure Böden, da bei der Verwitterung keine Kationen starker Basen freigesetzt werden, und von den verwitterungsresistenten, großen Quarzkörner kaum Pufferwirkung ausgeht.
- 03. Warum entstehen aus Granitverwitterung eher durchlässigere Böden als aus der Verwitterung eines Tonschiefers? Durch die Verwitterung von Granit entsteht ein Gerüst aus Quarzkörnern, das wasserdurchlässig ist und den Abtransport von Wasser und Kationen begünstigt. Tonschiefer hinterlassen bei der Verwitterung Tonminerale, die sehr gut Wasser speichern und Kationen an – und einlagern.
- 04. Die meisten Böden entwickeln sich nicht auf nacktem Fels, sondern auf voraufbereitetem Material. Beschreiben Sie mit wenige Worten vier solche Voraufbereitungsprozesse und die Eigenschaften des Materials. Äolisch: Verteilung durch Winde, Ablagerung in windgeschützten Bereichen, hauptsächlich von Schluff und Feinsand. Sehr gute Sortierung und sehr feinkörnige Bodentextur. Periglazial: Aufbereitung durch wiederholte Vereisung von Permafrostböden. Dadurch Kyroturbation (gute Vermischung der Gesteinskörner) und in der Auftauphase Solifluktion (Ausbildung von Schuttlagen an der Oberfläche) Glazial: mitgeführtes Material eines Gletschers, daher schlechte Sortierung und vom Gletscherhobel gerundete Kanten Fluvial: Von einem Fluss mitgeführte Sedimente. Dadurch gute Sortierung und Schichtung von fein nach grob (Kies, Sand, Hochflutlehme aus der Zeit erster großflächiger Rodungen)
- 05. Was ist die klimatische Wasserbilanz, was ist arides Klima, was humides Klima? Welche grundsätzliche bodenkundliche Weichenstellung bewirkt Aridität bzw. Humidität? Die Klimatische Wasserbilanz berechnet sich aus dem Verhältnis von Niederschlag zu potentieller Evapotranspiration. Ist der Niederschlag höher als die Verdunstung herrscht humides Klima. Wasser versickert im Boden und wäscht dabei Ionen aus, was Böden versauern lässt. Ist der Niederschlag geringer als die potentielle Evapotranspiration, herrscht arides Klima. Verwitterungsprodukte (z:B. gelöste Salze) werden nicht abtransportiert, Salze diffundieren in höhere Bodenschichten entlang des Wasserpotenzials und es kommt zu Salz-/Ionenanreicherung.
- 06. Was ist ein Plaggenboden? Plaggenboden ist ein Boden der durch Plaggenwirtschaft entstanden ist. Dabei wurde in Nordwestdeutschland auf nährstoffarmen Sandböden Plaggen ausgebracht. Das ist abgestochener humoser Oberboden mit Streuauflage aus Waldgebieten, der als Dünger genutzt wurde.