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Bodenkunde (Subject) / 07. Einführung Bodenphysik (Lesson)
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- 01. Erläutern Sie 4 wichtige bodenphysikalische Voraussetzungen für eine Eignung des Bodens als Wurzelraum und inwieweit eine Konkurrenz zwischen diesen Funktionen entsteht. Wasserversorgung: kapillaren Kontakt Wurzeln mit Boden (Transpiration) Speicherung von Wasser und Nährsalze Verankerung: Konkurrenz um Licht Bäume wachsen sehr hoch Kräfte müssen über das Wurzelsystem in den Boden übertrage werden Bodenbelüftung: Wurzeln haben hohen Energieumsatz→Verbrennung von Sauerstoff Zufuhr von O2 und Abfuhr von CO2 Drainage: leiten überschüssiges Wasser ab wenn nicht dann Flächen überflutet oder Erosion (Hanglagen) Konkurrenz: lockerer Boden → gute Durchlüftung aber schlechte Verankerung → gute Drainage aber schlechte Speicherung
- 02. Aus welchen 3 Hauptkompartimenten setzt sich das Bodenvolumen zusammen. Erläutern Sie die Begriffe „Porosität“, „Volumetrische Bodenfeuchte“, „Trockenzustand“ und „Zustand der Wassersättigung“ in Bezug auf diese 3 Volumenkompartimente. Hauptkompartimente: Bodenwasser/Bodenlösung, Bodenluft Porosität: Summe des Luft- und Wasseranteils (Volumenanteil) Volumetrische Feuchte: Verhältnis Volumen des Bodenwassers zu Gesamtvolumen Trockenzustand: Volumen des Bodenwassers = 0 Zustand der Wassersättigung: Volumen der Bodenluft = 0
- 03. Welche zwei Formen der Dichte des Bodens werden häufig zur physikalischen Charakterisierung herangezogen? Trockenraumdichte Dichte der festen Bodensubstanz
- 04. In welcher Größenordnung liegt die Substanzdichte der meisten mineralischen Bodenbestandteile, wie der organischen Bodenbestandteile? Mineralische Bodenbestandteile: zwischen 2.6 und 2.7g/cm3 organischen Bodenbestandteile: zwischen 1.2 und 1.4g/cm3
- 05. Wie schätzen Sie die Porosität eines Bodens bei Kenntnis der Trockenraumdichte ein? Welche Fehlerquelle hat diese Methode? Sie wäre gleich 0 Porosität = (Volumen Bodenwasser + Volumen Bodenluft) / Gesamtvolumen Volumen von Wasser und Luft ist bei der Trockenraumdichte = 0 Porosität wäre = 0.
- 07. Nennen Sie drei Gründe, warum die Trockenraumdichte in den meisten natürlichen Böden mit der Tiefe zunimmt. geringer Einfluss der Dichte der Festsubstanz Abnahme des Porenvolumens Normalspannung (PN): vertikaler Druck, der durch das Eigengewicht des Bodens bedingt ist.
- 09. Nennen Sie die Durchmessergrenzen der 3 Hauptkornklassen eines Bodens. Nennen Sie zwei Synonyme für die Korngrößenzusammensetzung eines Bodens. Ton bis 0,002 mm Schluff bis 0,063 mm Sand bis 2,0 mm Synonyme: Bodenart oder Textur
- 10. Was bezeichnet der bodenphysikalische Begriff „Lehm“? Lehm:Gemisch aus Ton, Schluff und Sand keine der Grundkörnungen dominiert im Hinblick auf die Eigenschaften
- 11. Nennen Sie die mineralischen Hauptbestandteile der Sand- und der Tonfraktion in Böden Mitteleuropas. Hauptbestandteil von Sand ist Quarz. Hauptbestandteil von Ton sind Tonminerale und Oxide
- 12. Wie wird die Korngrößenverteilung a) im Labor, b) im Gelände bestimmt (ohne Formeln)? a) Auflösen in die Primarkörnung Siebanalyse der Sandfraktion Sedimentationsanalyse Schluff und Grobtonfraktion Sinkgeschwindigkeit eines Korns in einer Flüssigkeit b) Fingerprobe
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- 14. In welchem Zusammenhang steht die Porosität eines Bodens mit dem Tongehalt? Tonplättchen sind sperrig und Tonböden haben daher eine große Porosität.
- 08. Was ist Bodenskelett, was Feinboden? Bodenskelett: Alles über 2mm Größe (auch Grobboden) Feinboden: Alles unter 2mm
- 16. Erläutern Sie für drei Bodeneigenschaften den Einfluss der Korngröße. Porosität: je kleiner die Korngröße desto höher die Porosität Wasserhaushalt: große Korngröße: gute Drainage, schlechter Speicher Lufthaushalt: je kleiner die Korngröße desto besser die Belüftung
- 17. Erläutern Sie den Unterschied zwischen Textur und Struktur eines Bodens. Nennen und erläutern Sie zwei Textur- und zwei Strukturtypen wie sie in den Böden vorkommen. Nennen Sie jeweils einen synonymen Begriff für Textur und Struktur. Textur/ Bodenart: Größenverteilung der Primärpartikel (Massenverhältnis Sand, Schluff, Ton) Texturtypen: Sandiger Schluff , Schluffiger Ton Struktur/ Bodengefüge: Räumliche Anordnung der Primärpartikel Strukturtypen: Nicht aggregierte Gefügetypen (Einzelkorn- & Kohärentgefüge) Durch natürliche Clusterung entstehende Aggregatgefüge (Absonderungs- & Aufbaugefüge)
- 22. Was sind Intra- und Interaggregatporen, welche Funktionen haben sie? Interaggregatporenraum: Zwischen den Aggregaten befindliche Makroporen→ Drainage und Lufttransport. Intraaggregatporenraum: (Krümel) Mittelporen speichern pflanzenverfübares Wasser (Tonpolyeder) Mikroporen enthalten Totwasser
- 06. Was versteht man unter dem „repräsentativen Elementarvolumen“ eines Bodens? In welcher Größenordnung liegt es meist? Boden erhält seine typischen Eigenschaften erst, wenn Sie ein bestimmtes Mindestvolumen betrachten. Typischerweise ist das das repräsentative Elementarvolumen, das alle Eigenschaften des Boden repräsentativ beinhaltet Dieses liegt meist zwischen 0,1 und 1 Liter Boden.
- 15. Um welchen Faktor nimmt die innere Oberfläche einer regelmäßigen Kornpackung vom Grobsand (1mm Durchmesser) bis zum Grobton (1µm Durchmesser) zu? Faktor 1000
- 18. Was sind „schwere“ und „leichte“ Böden, was meint man mit „Stundenböden“? schwere Böden: sind schwer bearbeitbar und halten das Wasser gut leichte Böden: sind leicht bearbeitbar und halten das Wasser schlecht Stundenböden (nur bein tonreichen Böden): können nur für sehr kurze Zeit bearbeitet werden (nur nach langer Trockenheit)
- 19. Beschreiben Sie Einzelkorn-, Polyeder- und Krümelgefüge. Einzelkorn: Z.B. Sand: Lose nebeneinander und nicht miteinander im Gefüge/verbunden → nicht zu Aggregaten verbunden Krümelgefüge: Biotische Aggregatbildung Polyeder: Abiotische Aggregatebildung → scharfe Kanten
- 20. Beschreiben Sie das Polyedergefüge, wo entsteht es? besteht aus porösen Aggregaten, die durch unregelmäßige Flächen begrenzt sind. Scharf ausgeprägte Kanten Es entsteht in tonreichen Böden
- 21. Erklären Sie das Modell des dualen Porensystems. besteht aus den Intra- und Interaggregatporen zwischen den Aggregaten entsteht der Interbereich In den Aggregaten befinden sich die Intraporen
- 23. Welche Agentien halten die Bodenaggregate zusammen? Organische Bindemittel Wurzeln Pilze, Pilzhyphen