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Bodenkunde (Subject) / 14) Hydromorphe Böden (Lesson)

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• 1. Hydromorphe Böden entstehen durch die Wirkung von Zuschusswasser. Erläutern Sie 3 Formen von Zuschusswasser und benennen Sie mit wenige Stichworten die dabei ausgelösten Prozesse der Bodenbildung. 1) Grundwasser: steht dauerhaft im Solumn des Bodens reduktive Mobilisierung unterhalb des Grundwasserspiegels (grau) und oxidative Immobilisierung oberhalb des Grundwasserspiegels (rötlich) (oberhalb des Grundwasserspiegels oxidiert Eisen(III) und der Boden wird rot. Unter dem Grundwasserspiegel ist kein Eisen verhanden. Fe(II) wird ausgespült. Boden erbleicht Gleyböden extrovertierte Redoximorphose: Aggregatoberflächen sisnd mit roten Eisenverbindungen überzogen, Aggregatinnere ist ausgebleicht durch Verlust von Eisen 2) Stauwasser Stausohle liegt im Solum Wechselfeuchte: Winter: Stauwasserleiter ist gesättigt. Sommer: ausgetrocknet ungünstige ökologische Eigenschaften (Sauerstoffmangel/ Trockenheit) introvertierte Redoximorphose (Aggregatinnere: rotes Eisen, Aggregatoberfläche: Eisenverlust, gebleicht) 3) episodisches Zuschusswasser: übertretende Flüsse tragen Sedimentfracht mit sich -> Sedimentation; Schichtung (Hochwasser)
• 2. Erläutern Sie 3 Gruppen hydromorpher Böden, die in der deutschen Klassifikation eine Rolle spielen. Semiterrestrisch: Grundwasserböden (Gley) Auenböden terrestrisch: Stauwasserböden (Pseudogley)
• 3. Warum spricht man grundsätzlich von Redox-Reaktionen und nicht getrennt von Oxidation und Reduktion, was ist dabei das Redoxpotential? Reduktion und Oxidation laufen immer gepaart ab Freie Elektronen kommen so nicht vor und wenn sie irgendwo abgegeben werden müssen sie auch irgendwo aufgenommen werden Redoxpotential: Messelement.-> Reduktions/Oxidationspotential eines Stoffes ( wie sehr es oxidiert/reduziert wird) Wasserstoff als Referenz-Redox-Partner . Spannungsdifferenz damit Elektronen fließen können
• 4. Definieren Sie die Begriffspaare Oxidation/Reduktion, Oxidationsmittel/ Reduktionsmittel. Ordnen Sie die Begriffe „Elektronendonator“ und „Elektroneakzeptor“ diesen Definitionen mit einem Beispiel aus dem Boden zu. Oxidation: Elektronenabgabe -> Elektronendonator Reduktion: Elektronenaufnahme -> Elektronenakzeptor Oxidationsmittel: ein Stoff der selbst reduziert wird und einen anderen oxidiert -> Elektronenakzeptor  (O2) Reduktionsmittel: ein Stoff der selbst oxidiert wird und einen andern reduziert  -> Elektronendonator (organische. Substanz)
• 5. Erläutern Sie den Begriff der Redoximorphose, wo kommt sie vor, welche Stoffe und Prozesse sind daran beteiligt? Boden wird durch Reduktion/Oxidation von Eisen und Mangan in versch. Oxidationsstufen und durch Transport- und Akkumulationsprozesse der Eisen/Manganionen charakteristisch gefärbt bei untersch. Sauerstoffverteilung -> Fe/Mn als alternative anaerobe Elektronenakzeptoren zb. in Gleyböden Reduktive Mobilisierung: unlösliches Fe(III) und Mn(Ox) wird zu löslichem Fe(II) und Mn(red) reduziert und können mit der Bodenlösung transportiert werden -> Boden bleicht aus da Eisen ausgewaschen wird (kein Sauerstoff vorhanden) oxidative Immobilisierung: lösliches Fe(II) und Mn(red) werden zu unlöslichen Fe(III) und Mn(ox) oxidiert -> Anreicherung -> rötliche Färbung (mit Sauerstoff)
• 6. Wie und wo entsteht eine „extrovertierte Redoximorphie“? in Gleyen reduktive Mobilisierung -> Aggregatinneres ist gebleicht durch Fe-Mangel oxidative Immobilisierung -> Wurzelkanäle und Aggregatoberflächen sind mit oxidierten roten Eisenverbindungen überzogen
• 7. Beschreiben Sie die Merkmale der extrovertierten und die introvertierten Redoximorphie. Nennen Sie Bodentyp/Horizont(e) die, von von diesen Prozessen maßgeblich geprägt sind. extrovertierte Redoximorphose: Wurzelkanäle und Aggregatoberflächen sind mit oxidierten roten Eisenverbindungen überzogen, das Aggregatinnere ist gebleicht durch Verlust von Eisen (Gleye: Gr - Go) introvertierte Redoximorphose: Wurzelkanäle und Aggregatoberflächen sind gebleicht während im Intraagregatbereich Oxidanreicherungen auftreten (in Pseudogleyen/im Staukörper Sd)
• 8. Welche Faktoren begünstigen die Entstehung der introvertierten Redoximorphose in Pseudogleyen? intensive Wechsel von Temperatur und Niederschlag-> Trockenphasen und Sättigungsphasen -> Schrumpfungsrisse, die im Wasser/Herbst wassergefüllt sind
• Beschreiben Sie den Bodentyp Pseudogley und seine Horizontierung. Stauwasserboden ah- Sw- Sdw - Sd redoximorphe Merkmale in Sw und Sd entstehen durch gesautes Niederschlagswasser introvertierte Redoximorphose in Sd unter der Humusschicht (Ah) befindet sich ein Stauwasser leitender Horizont (Sw) der nach unten durch eine Verdichtung begrenzt ist, dem Stauwasserundurchlässigen Horizont (Sd)
• 10. Beschreiben Sie den Bodentyp Gley und seine Horizontierung. Grundwasserboden Ah- Go - Gr Humus - rötlicher Oxidationshorizont (Fe(III) Anreicherung) - nasser grauer Reduktionshorizont (Fe verarmt) geprägt von Redoximorphose (reduktive Mobilisierung, oxidative Immobilisierung)
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• 11. Pseudogleye gelten als unfruchtbar. Nennen und erläutern Sie 2 Gründe. extreme Härte und Trockenstress durch vollständige Austrocknung des Sw-Horizonts im Sommer Bodentemperatur ist bestimmt durch Wärmekapazität des Wassers. Nach dem Winter wird die Kälte im überfluteten Pseudogley lange halten. Nach dem Sommer ist er ausgetrocknet -> keine Wärmespeicherung in den Herbs t
• 12. Erläutern Sie kurz 3 Oxidationsmittel/Elektroneaktzeptoren, die im Boden eine Rolle spielen und damit verbundenen Prozesse. O2: wichtigstes Oxidationsmittel für Bioturbation; Mineralisierung und Wurzelatmung NO3, N2O: Teilelement des Stickstoffkreislauf, Denitrifizierung Fe(III): reduktive Mobilisierung bei der Redoximorphose
• 13. Erläutern Sie kurz 3 Reduktionsmittel/Elektronendonatoren, die im Boden eine Rolle spielen und damit verbundenen Prozesse. organische Substanz bei nahezu allen Bodenprozessen (Bioturbation, Denitrifizierung, Sulfidbildung, Wurzelatmung) NH3: Nitrifizierung Fe(II): oxidative Immobilisierung bei der Redoximorphose
• 14. Erläutern Sie 3 Bodentypen mit Grundwasserstand 50, 10 und 0 cm unter GOF auf einem sonst gleichen Substrat (sandig-schluffige fluviale Ablagerungen) die Sie dort erwarten können. 50 cm: Normgley: bis 10 cm: Ah-Horizont, bis 50 cm: Go-Horizont ; unter 50 cm: Gr-Horizont 10 cm: Nassgley: bis 10 cm: Aoh-Horizont (humusangereicherter Oberboden der stark oxidiert ist, da der Go-Horizont mit seinen Eigenschaften im Ah- Horizont aufgeht), darunter Gr-Horizont 0 cm: je nach Standort Moorgley oder Anmoorgley je nach Boden Bodentp entweder Torf (Moorgley) oder von Auendynamik geprägter Mineralboden Aa, darunter rGo/rGr- Horizont
• 15. Erläutern Sie 3 Merkmale von Marschböden. Marschboden = zu den Grundwasserböden gehörender Bodentyp; an flachen Meeresküsten unter dem Einfluss von Ebbe und Flut aus Schlick entstanden. Merkmale von Auenböden wie Sedimentation durch episodische Überflutung Merkmale von Grundwasserböden wie Gr-Horizont durch anstehendes Grundwasser Merkmale von Stauwasserböden wie undurchlässige Stausolen in Form von dicht gelagerten tonigen Sedimenten
• 16. Erläutern Sie, wie und wo in einem Boden mit Schichtung fein auf grob bei episodischer Wassersättigung (z.B. Auendynamik) ein Eisenbändchen (z.B. Nadis-Boden, Ferillo) entstehen kann wenn die episodische Wassersättigung abfließt hält sich das Wasser länger in den feinen Poren der feinen Schichtung, in der groben Schichtung fließt es schnell ab in der wassergesättigten Feinschicht herrscht mangelnde Belüftung org. Substanz wird mithilfe von Fe(III) oxidiert (reduktive Mobilisierung) welches an der Grenze zur groben Schicht oxidativ immobilisiert wird und eine Rostlinie (Ferillo) entsteht
• 17. Eine Spatenprobe aus einer Fahrspur riecht nach „faulen Eiern“. Welcher Prozess und welche chemische Verbindung ist dafür verantwortlich? Fahrspur -> Verdichtung -> O2 Mangel SO4 wird als alternatives Oxidationsmittel anstelle von O2 von Bakterien genutzt -> es entsteht H2S (Schwefelwasserstoff)
• 18. Was versteht man unter einem „primären“, was unter einem „sekundären“ Pseudogley? primärer Pseudogley: ist die Stauschicht geogenen Ursprungs (nicht durch Bodenprozesse entstanden) sekundärer Pseudogley: Stauschicht ist pedogen durch Einlagerungsverdichtung (aus Parabraunerde) entstanden
• 19. Ein Bodenprofil weist einen Horizont auf mit Oxidkrusten auf Aggregatoberflächen und gebleichten Aggregatinnenbereichen. Um welchen Horizont und um welchen Bodentyp handelt es sich? Gley Go-Horizont extrovertierte Redximorphose
• 20. Erläutern Sie einige Charakteristika der Auenböden. Was unterscheidet sie von Gleyen und Niedermooren? episodisch überflutet (gley: nicht überflutet; pseuogley: halbjährig überflutet) keine Horizonte sondern eine feine Schichtung -> Sedimentation der jährlichen Hochwasser (Gley: Ah- Go- Gr; Pseudogley: Ah- Sw -Sd) keine Redoximorphiemerkmale da Wasser nur kurz überflutet und dabei sehr sauerstoffreich ist (O2 als primäres Oxidationsmittel statt Fe(III) (Gley: extrovertierte Redoximorphose; Pseudogley: Introvertierte Redoximorphose) Sedimentationals qualitatives und zeitliches Spiegelbild der Nutzung der erodierten Flächen

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