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Bodenkunde (Subject) / 12. Bodenentwicklung auf Silikatgestein (Lesson)
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- 1. Was versteht man unter der Kausalkette der Bodenentwicklung? Die Kausalkette der Bodenentwicklung beschreibt das grundlegende Konzept der Bodenentwicklung. Faktoren (Klima, Flora/Fauna, anthropogene Einflüsse, Wasserverfügbarkeit…) beeinflussen die bodenbildenden Prozesse (Verwitterung, Mineralisierung, Aggregatbildung, Auswaschung/Akkumulation), welche dann die Eigenschaften des Bodens ausmachen (Farbe, Textur, Struktur, KAK…)
- 2. Aufgrund welcher Eigenschaft kann ein Bodentyp nach deutscher Klassifikation identifiziert werden? Die deutsche Bodensystematik ist ein genetisches Klassifikationssystem, das den Bodentyp nach seiner Entstehungsgeschichte definiert. Damit kann ein Boden durch seine Abfolge der Horizonte identifiziert werden.
- 3. Welche Bodentypen sind die Bestandteile einer Chronosequenz (=Entwicklungsreihe) auf silikatischem Festgestein? Syrosem → Ranker (eventuell → Podsol) → Braunerde (eventuell → Parabraunerde) → Podsol Lockersyrosem → Regosol → Parabraunerde → Podsol
- 4. Nennen Sie die drei Gruppen, in die silikatische Festgesteine sich unterteilen lassen. Sedimentgesteine: Bsp. Buntsandstein, Hilssandstein, Grauwacken, Quarzit Magmatite: Bsp. Plutonite (Granit, Gabbro…), Vulkanite (Rhyolit, Basalt…) Metamorphite: Bsp. Tonschiefer, Gneis, Hornfels
- 5. Was würde es im Schwarzwald nicht geben, hätte es nicht die Eiszeiten gegeben? (zwei Beispiele genügen). Geologische Eiszeitrelikte wie die Endmoräne des Feldberggletschers, biologische Eiszeitrelikte wie die Alpen-Troddelblume, die zur alpinen Flora gehört, Karseen → Feldsee.
- 6. Welche bodenbildenden Prozesse und welche Horizontabfolge ist charakteristisch für eine Braunerde? Welche pedogenen Prozesse symbolisieren jeweils die dem horizontsymbol nachgestellten kleinen Buchstaben? Typisch für die Braunerde: Ah – Bv – Cv Dominierender bodenbildender Prozess ist die Verbraunung Unter dem A-Horizont entsteht durch Verwitterung ein B-Horizont Bei Verwitterung von eisenhaltigem Gestein werden Fe-Oxide und Hydroxide frei bzw. bilden sich, die den Horizont braun färben. Es findet auch eine Neubildung von sekundären Tonmineralen statt. Silikatisches Gestein verwittert (verlehmung). Nachstehende Kleinbuchstaben: h = humifiziert bzw. humusangereichert (kombinierbar mit A, O, B) v= verbraunt, verlehmt, verwittert, kombinierbar mit B und C
- 7. Wodurch wird die Mächtigkeit des Ah-Horizonts bestimmt? Der Ah-Horizont benötigt zu seiner Entstehung Humus. Daher wrid seine Mächtigkeit bestimmt vom Streueintrag und die Art des Streus Geeignete Lebensbedingungen für mineralisierende Bakterien (Temperatur / pH-Wert, C/N-Verhältnis des Streus, Wasserversorgung…) Einem mäßigen, aber konstanten Niederschlag, sodass der Humus nicht ausgewaschen wird, aber eine Durchfeuchtung stattfindet. Bioturbation insbesondere von Anneliden, die die Aggregatbildung und so die Vermischung von Humus und mineralischer Substanz begünstigen.
- 8. Was sind die vier Phasen des Streuabbaus? Welche Prozesse laufen jeweils ab? Absterbephase (Nährstoffe): Die Pflanze zieht Nährstoffe aus den Blättern zurück (Remobilisierung), enzymatische Spaltung von Biopolymeren, Mikrobielle Besiedlung Auswaschungsphase (CO2 und Nährstoffe): Gewebe wird destabilisiert, wasserlösliche Spaltprodukte und Nährstoffe werden ausgewaschen, Besiedlung durch Schimmelpilze Zerklenerungsphase (CO2 und Nährstoffe): Mechanische Zerkleinerung durch Anneliden (Regenwürmer) und andere Tiere; Fragmentierung, Durchmischung, Kotbildung, Primär- und Sekundärkonsumenten Mikrobielle Phase (CO2, H2O und Nährstoffe): Biochemische Zersetzung, Umbau und Synthese
- 9. Was ist Humifizierung und Mineralisierung? Warum sind diese Prozesse im Zusammenhang mit dem Klimawandel von besonderer Bedeutung? Als Humifizierung wird die Synthese von stabilen Humusverbindungen (Huminstoffen) im Boden bezeichnet, also der Aufbau stabiler organischer pedogener Substanz. Die gebildeten Stoffe sind stark variabel und hängen von dem Ausgangsmaterial ab, sie besitzen keine definierte Summenformel. Mikroorganismen bauen verschiedene Stoffe ab und manche Stoffe reichern sich an, Stabilisierung von organischen Substanzen Mineralisierung ist die Umwandlung von organischer Substanz in ihre anorganischen Bestandteile Wasser, CO2 und Ionen, also ihre komplette Zersetzung in die Grundbausteine und Kationen. Bei der Mineralisierung wird das gebundene CO2 in die Luft freigesetzt, was einen Beitrag am Klimawandel leistet. Das Verhältnis von Humifizierung und Mineralisierung steuert damit die Freisetzung von CO2.
- 10. Warum sind Ranker- oder Regosolstandorte selten? Wo sind sie vor allem zu finden? Welcher Faktor ist häufig wachstumslimitierend? Ranker und Regosol sind schwach differenzierte, junge Böden, die selten sind, da sie in der Mitte der Chronosequenz liegen und oft schon weiter differenziert als Braunerde oder Podsol vorliegen. Sie sind nur an steilen Oberhängen oder Kuppen zu finden, wo ältere Böden durch periglaziale Transportprozesse aufgeräumt und holozäne Bodenentwicklung durch Trockenheit, Erosion, Bodenkriechen oder Schneeschurf behindert wurden. Sie sind häufiger in der semiariden Klimazone und in den Zentralalpen zu finden. Die Bodenphysikalischen und chemischen Merkmale sind stark von Struktur und Chemismus des Ausgangsgesteins geprägt. Oft nur geringe Speicherkapazität für pflanzenverfügbares Wasser, daher ist Wasser oft ein Wachstumslimitierender Faktor. Regosole sind eher auf Lockergesteinen zu finden und können leicht bis in große Tiefen durchwurzelt werden. Dabei kommt es aber vor allem auf gut vorbereitetes Material an. Aber auch in unserem Klima kann man diese Böden finden, wo die Bodenbildung auf flachen Flächen neu beginnt oder wo der Boden komplett abgetragen wird.
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- 11. Ist auf Braunerden mit Cu-Mangel zu rechnen? Die Eigenschaften der Braunerden variieren in Abhängigkeit von Ausgangsgestein, Vegetation, Entwicklungstiefe, Ton-/Humusgehalt, Lagerungsdichte, Versauerungsgrad sehr stark. Der Bodentyp hilft nicht allein um die Frage zu beantworten. Da die Braunerde sowieso sehr variierende Eigenschaften von basenarm bis basenreich oder tiefgründig bis flachgründig aufweist, muss man hier vorsichtig mit allgemeinen Aussagen sein. Deshalb lässt sich darüber keine allgemeine Aussage treffen.
- 12. Beurteilen Sie vergleichend das Schwermetallrückhaltevermögen eines Rankers und einer Braunerde, die sich aus Granit entwickelt haben, sowie die K und Mg Versorgung der Standorte. Ranker: Geringer Wasserspeicher, geringes Schwermetallrückhaltevermögen, nährstoffarm, geringer Tongehalt, wenig Wurzelraum. Braunerde aus Granit: Nährstoffarm, geringe Mg-Versorgung (bei Versauerung), meist gute K-Versorgung (Verwitterung von Glimmer) pflanzenverfügbar. Braunerden weisen ein sehr breites Spektrum an Mineralen auf. Es ist kaum eine Aussage über die exakte Nährstoffversorgung möglich, geringe Tonmineralanteile → schlechtes Schwermetallrückhaltevermögen. Braunerde ist mächtiger (längere Wege) → bessere Sorption, besser entwickelter Boden (fortgeschrittenes Stadium der Bodenbildung → mehr Tonteilchen. Versorgung: Braunerde kann mehr Nährstoffe anbieten, weil mehr Wurzelraum verfügbar ist und sie stärker verwittert ist, aber generell keine Aussage möglich.