TU Berlin

Question 1

1. Was ist Boden?

Accepted Answer

1. Catena-Konzept: Die Böden unserer Erde sind ein Kontinuum im Raum 2. Chronosequenz-Konzept: Die Böden unserer Erde sind ein Kontinuum in der Zeit 3. Drei-Phasen-System Boden:- Im Überschneidungsbereich der Atmo-, Hydro-, Litho- und Biosphäre - Drei Phasen: fest, flüssig, gasförmig - Durchschnittsboden:o Hälfte des Volumens Festsubstanz à organische und mineralische BestandteileBsp.: 45% Mineral, 5% organisches Materialo Hälfte des Volumens Hohlraum à Wasser- oder luftgefüllt zu wechselnden Anteilen (je nach Regen, Trockenheit, etc.)Bsp.: 25% Luft, 25% Wasser4. offene, dynamische Systeme à Energie und Stoffe werden ausgetauscht5. kybernetische Systeme à Rückkopplungen sind möglich- 6. Polydispers: Die Festphasenkomponenten weisen unterschiedliche Partikelmerkmale (wie z.B. die Größe) auf - 7. Oberflächenaktiv: Die Reaktivität des Bodens beruht auf zwei Eigenschaften:

Question 2

Nennen Sie 3 Bodenarten/ Bodentextur/ Körnung?

Accepted Answer

Grobboden >2mm Feinboden <2mm - Sand - Schluff - Ton

Question 3

Nennen Sie verschiedene Humusformen und ihren wichtigsten Eigenschaften. Wie unterscheiden sie sich voneinander?

Accepted Answer

Rohhumuso Mächtige Humusauflage (5-30cm) o Ph 3-4 o A-Horizont fehlt, scharfe Übergänge o C/N 30 Modero Unscharfe Übergänge o Ph 3-4 o C/N 20 Mullo Humusauflage fehlt o Ph schwach sauer bis alkalisch o Streustoffe fehlen o C/N 10

Question 4

In welche Gruppen lassen sich die Bodenlebewesen einordnen?

Accepted Answer

▪ Bodenflora: Bakterien, Actinomyceten, Pilze, Algen, Flechen▪ Bodenfauna: Mikrofaune, Mesofauna, Makrofauna und Megafauna

Question 5

9. Schildern sie die Bedeutung von Bodenlebewesen

Accepted Answer

Bodenvermengung und A-Horizont-Vertiefung, • Bildung von Ton-Humuskomplexen (d.h. besonders günstiger Gefügeformen) und • Mechanische Aufbereitung und Zerkleinerung der organischen Substanz am Anfang der Boden-Nahrungskette (erst dadurch erhalten die Mikroorganismen die Möglichkeit, die organische Substanz anzugreifen).

Question 6

10. Listen Sie die pedogenetischen Faktoren aus

Accepted Answer

a. Gestein b. Klima c. Mensch d. Flora/ Fauna e. Wasser f. Relief

Question 7

Wie lautet die Kausalkette der Pedogenese?

Accepted Answer

Faktoren -> Prozesse -> Merkmale -> Funktionen

Question 8

• Die physikalische Verwitterung

Accepted Answer

zerkleinert die mineralischen Bestandteile durch Abtragung überlagernder Gesteinsmassen, Temperaturänderungen, Eisbildung, Salzsprengung, Wasserzufuhr und – entzug und Strömungsgefälle, ohne sie chemisch zu verändern.

Question 9

• Die chemische Verwitterung

Accepted Answer

führt durch Lösungsvorgänge, Hydrolyse, Säurewirkung und Oxidation zu einer stofflichen Veränderung. Sie nimmt mit steigender Durchfeuchtung, Temperatur, H+-Ionen- Konzentration sowie zunehmender spezifischer Oberfläche (abnehmende Korngröße) zu! Hauptagentien sind: Wasser, Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff und Wasserstoffionen

Question 10

• Die biologische Verwitterung

Accepted Answer

wird durch höhere und Nieder Pflanzen und Tiere ausgelöst (z.B. das Eindringen von Pflanzenwurzeln & das Ausscheiden von Säuren)

Question 11

Welche geologischen Substrate hat die letzte Eiszeit im Berliner Raum hinterlassen?

Accepted Answer

Sander, Löß, Mergel, Sand, Lehm, Kies, Schotter und Findlinge

Question 12

Welche geologischen Substrate hat die letzte Eiszeit im Berliner Raum hinterlassen?

Accepted Answer

Sander, Löß, Mergel, Sand, Lehm, Kies, Schotter und Findlinge

Question 13

5. Welche Bodenbildenden Prozesse kennen Sie? (PPT 2 F.3-4)

Accepted Answer

▪ Verwitterung▪ Zersetzung▪ Geflügebildung▪ Verlagerungsvorgänge

Question 14

6. Wie lautet der diagnostische Horizont der Branderde? Erklären sie den Prozess der Verbraunung.

Accepted Answer

Ah -Bv -CDie Verwitterung eisenhaltiger Minerale unter Bildung von Eisenoxiden setzt nach Entkalkung und Absinken der pH-Werte unter 7 ein und führt zur Bildung braungefärbter Fe-Oxide, vor allem Goethit, die an der Oberfläche der primären Minerale angereichert werden. Durch diese Verbraunung entsteht aus dem Cv- ein Bv- Horizont. Die Verbraunung ist mit der Bildung von Ton verknüpft; dieser Prozess wird als Verlehmung bezeichnet.

Question 15

Unter welchen Bedingungen entstehen Pseudogleye?

Accepted Answer

Pseudogleye entstehen durch Hydromorphierung unter dem Wechsel von Austrocknung und Vernässung; Niederschlagswasser wird über einen Staukörper (Sd) gestaut und in niederschlagsarmen Zeiten wird es von der Vegetation Verbraucht.

Question 16

8. Wie unterscheiden sich Gleye und Pseudogleye?

Accepted Answer

Gleye: semiterrestrische Böden die unter Grundwassereinfluss entstehen Ah –Go –Gr Pseudogleye: terrestrische Böden die unter Stauwassereinfluss entstehen Ah –Sw –Sd

Question 17

Unter welchen Umständen entsteht ein Podsol? Schildern sie den Prozess der Podsolierung?

Accepted Answer

mangelhafte Zersetzung organischen Materials aufgrund von Nährstoffmangel (gekennzeichnet durch Grobkörnigkeit, niedrigem pH-wert und Rohhumus) Podsole entstehen bei:▪ hohen Niederschlägen ▪ hoher relativer Luftfeuchte▪ geringen Temperaturen▪ Ca- und Mg –armen Ausgangsgestein und Nadelhölzern mit nährstoffarmen Podsolierung:gelöste metallorganischer Verbindungen in den Unterboden durch perkolierendes Wasser, dadurch Nährstoffumverteilungund Bildung vonHüllengefügen.

Question 18

9. Schildern sie die Entstehung und die Eigenschaften der Parabraunerde.

Accepted Answer

Parabraunerden bilden sich aus Mergelgesteinen u. carbonatfreien Lehmen und lehmigen Sanden. In Mitteleuropa ging die Entwicklung meist von der Pararendzina und Braunerde aus. Für die Tonverlagerung sind folgende Voraussetzungen notwendig: ▪ Dispergierung der Tonteilchen▪ Sickerwasser f. d. Transport▪ Grobporen, in denen der Tonwandern u. sich ablagern kann Weiterentwicklung zu Podsolen oder Pseudogleyen (bei tonreichen Böden). ▪ Tonverlagerung führt zu Tongehaltsunterschieden (bis 20%) ▪Humus = Mull bis Moder▪ C/N=10-15,▪ hohe nFK, bei meist ausreichender Durchlüftung, ▪ Nährstoffversorgung je nach Basensättigung mittel bis gut.

Question 19

11. Nennen sie die diegnostischen Horizonte der Parabraunerde.

Accepted Answer

Horizontfolge: Ah – Al – Bt – C

Question 20

12. Beschreiben sie die Bodenentwicklung auf Talsand in Berlin.

Accepted Answer

Talsande sind silikatarme Sande auf denen je nach Grundwasserhöhe Wald,Roggen, Kartoffeln, Haver oder Lupide kultiviert werden kann.Die Silikatarmut induziert eine Entwicklung in Richtung Podsol. An den Rändern von talsanden kommt es oft zu einer Ausbildung von Mooren.

Question 21

13. Beschreiben sie die Bodenentwicklung auf Geschiebemergel unter unseren Klimabedingungen.

Accepted Answer

Unter Tundravegetation setzte Humusbildung und Bioturbation ein. Bei zunehmender Erwärmung setzen Prozesse wie Entkalkung und Verbraunung ein. Bei langsamer Versauerung entstehen Pararendzina, Braunerde und Parabraunerde. Bei starker Versauerung entsteht Fahlerde bis zu Fahlerde-Psydogley. 1.Humusbildung2.Entkalkung3.Verbraunung4.Versauerung5.Lessivierung (Tonverlagerung) 6.Pseudovergleyung 7.Podsolidierung

Question 22

Translokationsprozesse + Beispiele

Accepted Answer

Translokationsprozesse sind Verlagerungsprozesse: ▪ Tonverlagerung (Lessivierung)▪ Podsolierung (Podsol)▪ Hydromorphierung Grundwassereinfluss (Gley) ▪ Hydromorphierung (Stauwassereinfluss/Pseudogley)

Question 23

Transformationsprozesse + Beispiel

Accepted Answer

Transformationsprozesse beschreiben die Umwandlung von Gestein und organischer Substanz▪ physikalische und chemische Verwitterung▪ Humusbildung▪ Gefügebildung

Question 24

Welche Teilprozesse sind Voraussetzung für die Stoffumlagerung in Böden? Nennen sie diese Teilprozesse die an der Podsolidierung, Vergleyung und Lessivierung beteiligt sind.

Accepted Answer

Mobilisierung Transport Fixierung Podsolierung: Komplexierung Massernfluss Fällung Vergleyung: Reduktion Diffusion Oxidation Lessivierung: Dispergierung Massenfluss Koagulation

Question 25

Nennen sie zwei Böden deren Genese durch Stofftranslokation gekennzeichnet sind.

Accepted Answer

▪ Parabraunerde▪ Podsol, ▪ Gley▪ Pseudogley

Question 26

17. Nennen sie die wichtigsten Gesteinsformen und einfache Erkennungsmerkmale. (Skript S.11)

Accepted Answer

Magmatite ▪ Plutonite (Tiefengesteine) welche grobkörnig sind und aus großen ineinander verkeilten Kristallen bestehen, und ▪ Vulkanite (Ergussgesteine) welche sich durch eine feinkörnige Grundmasse und gröbere Einsprenglinge auszeichnen. Sedimentgesteine ▪ sind an ihrer Schichtung zu erkennen Metamorphe Gesteine (Metamorphite) ▪ erkennt man an der Schieferung

Question 27

Welche Ausgangsgesteine und Bodentypen kommen in Berlin und Umgebung vor?

Accepted Answer

Ausgangsgesteine: ▪ Sander ▪ Löß▪ Mergel Bodentypen: ▪ Podsol▪ Moor▪ Parabraunerde

Question 28

. Was versteht man unter terrestrischen, Was unter semitierristischen Böden? Nennen sie Beispiele.

Accepted Answer

Semiterrestische Böden entstehen unter Grundwassereinfluss:▪ Gley Terrestische Böden entstehen unter Stauwassereinfluss: ▪ Pseudogley

Question 29

20. Durch welche pedogenetischen Prozesse wird Eisen im Boden verlagert?

Accepted Answer

▪ Pseudovergleyung ▪ Podsolierung▪ Tonverlagerung

Question 30

21. Welche Bodentypen entstehen durch Verlagerung von Eisen?

Accepted Answer

▪ Pseudogley▪ Podsol - Gley▪ Parabraunerde

Question 31

22. Welche Bestandteile des Bodens tragen zur Kationenaustauschkapazität bei? (Skript S. 49)

Accepted Answer

Austauscher: Bodenpartikel (< 2 μm, auch Kolloide genannt) wie z.B. ▪ Tonminerale▪ Huminstoffe▪ Oxide bzw. Hydroxide. austauschbare Kationen: Kationen, die am Kolloid sitzen und ausgetauscht werden können. Dazu zählen:▪ Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Al3+, H+▪ Schwermetallionen (z.B. Cd, Pb, Zn).

Question 32

Erklären Sie die Begriffe, effektive und potentielle Kationenaustauschkapazität (KAK) Was bedeutet Basensättigung?

Accepted Answer

KAKpot ist die maximal mögliche Kationenaustauschkapazität eines Bodens unter hohem pH-Wert (also im [stark] basischem)KAKeff ist die aktuelle Summe der austauschbaren Kationen in Abhängigkeit vom pH-Wert →beides in mmol / 100g Boden angegeben Es wird zumeist der KAKeff benutzt. Der S-Wert ist die Summe der basisch wirkenden Kationen (z.B. Ca2+, Mg2+, K+, Na+) angegeben in mmol / 100g BodenDer V-Wert ist die Basensättigung, und gibt den prozentualen Anteil des S-Wertes an der KAK an. V-Wert = (S-Wert * 100) / (KAK)

Question 33

24. Was versteht man unter Filter-, Puffer- und Transformatoreigenschaften der Böden?

Accepted Answer

Die Filtereigenschaft von Böden beruht auf mineralischen und organischen Bodenpartikeln mit großer, spezifischer Oberfläche und negativer Ladung (Huminstoffe & Tonminerale), die in der Lage sind positive Ionen (also Nähr-, und auch Schadstoffe) an ihren Grenzflächen zu adsorbieren. [Relevante Filterprozesse sind Kationenaustausch (Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Al3+, H+, Cd, Pb, Zn) und Anionenaustausch (PO43-, SO42-, NO3- , Cl-).]Je mehr basisch wirkende Substanzen ein Boden aufweist, desto mehr Protonen kann er aufnehmen ohne zu versauern. Die Puffersubstanzen sind (Calcium)Carbonate, Silikate & Aluminiumverbindungen, und sie wirken bei Säureeintrag so lange neutralisierend, bis sie verbraucht und ausgewaschen sind. (Skript S. 49)

Question 34

25. Nennen Sie die Ursache für Bodenversauerung und erläutern sie die Auswirkungen auf Kationenaustauschkapazität. (Skript S. 52-54)

Accepted Answer

Bodenversauerung wird induziert durch den Eintrag oder die Entstehung von H+- Ionen wie durch: ▪ Bildung von Kohlensäure & organischen Säuren bei mikrobieller Oxidation von Biomasse und bei Wurzelatmung ▪ Abgabe von H+-Ionen bei Wurzelatmung▪ Eintrag von sauren Niederschlägen▪ Oxidation von NH4 und NH3 aus Düngern und der Atmosphäre▪ Oxidation von löslichen Fe2+ und Mn2+ -Ionen und von Eisensulfiden-Sulfiden *Je kleiner der pH-Wert, desto niedriger KAKeff

Question 35

26. Wie wird Phosphor in Böden gebunden?

Accepted Answer

Durch Sorption an▪ Al , Fe, Mn (z.B. AlPO3)

Question 36

Formulieren sie die Auflösung von Ca-Phosphaten durch Säuren am Beispiel: CA5(PO4)3OH

Accepted Answer

Ca5(PO4)3OH + 7H+ → 5Ca2+ + 3H2PO4- + H20

Question 37

30. Nennen Sie vier pH-Puffersysteme in Böden. Formulieren Sie die entstehenden H(+) Pufferreaktionen und geben sie die zugehörigen pH- Pufferbereiche an.

Accepted Answer

Pufferung durch Carbonate CaCO3 +H+ ↔ Ca2+ +HCO3-HCO3- +H+ → CO2+H2O Pufferung an variablen Ladungen -(COO)2Ca + 2H+ ← -(COOH)2 + Ca2+ bei pH 8-6,5 -(AlOH)2Ca + 2H+ ← -(AlOH2)2 + Ca2+ bei pH 7–4,5 Pufferung durch Silikate-Si-O-M-O-Si-+2H+ →-(SiOH)2 +M2+ Pufferung durch Oxide, Hydroxide und HydroxysalzeAl(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O bei pH 4,8-3 4FeOOH+CH2O+8H+ → 4Fe2+ +CO2 +7H2O bei pH <7

Question 38

31. Von welchen Faktoren hängt die Geschwindigkeit der Versauerung ab?

Accepted Answer

▪ Menge des Eintrages und Pufferfähigkeit des Bodens ▪ Biomasseaktivität und Wurzelatmung(C02), ▪ Kationenaufnahme Wurzeln(H+) -> Flora, Fauna ▪ Sauerer Niederschlag -> Mensch+Klima ▪ Oxidation von NH4 und NH3 aus Düngern und aus der Atmosphäre -> Mensch ▪ Oxidation von löslichen Fe2+ und Mn2+ Ionen und von Eisen-Sulfiden >Mensch,Wasser,Gestein

Question 39

32. Welche Puffersysteme gibt es?

Accepted Answer

▪ Pufferung an variablen Ladungen▪ Pufferung durch Silikate▪ Pufferung durch Oxide, Hydroxide und Hydroxysalze --> pH-Wert abhängig

Question 40

3. Schildern sie die Bedeutung der KAK für Bodenökologie und den Bodenschutz.

Accepted Answer

Durch die KAK ist der Boden in der Lage Nährstoffe und Schadstoffe zu speichern und zu fixieren.

Question 41

34. Von welchen Faktoren hängt die Basensättigung ab?

Accepted Answer

Die Basensättigung , also der V-Wert gibt den prozentualen Anteil des S-Wertes (Summe der basisch wirkenden Kationen wie z.B. Ca2+, Mg2+, K+, Na+) an der KAK an. V-Wert = (S-Wert * 100) / (KAK)

Question 42

36. Welche Bestandteile des Bodens sind in der Lage Kationen zu sorbieren?

Accepted Answer

Kolloide, also Bodenpartikel < 2 μm wie: Tonminerale, Huminstoffe und Oxide bzw. Hydroxide.

Question 43

37. Welche Bodengefährdungen treten in Deutschland auf?

Accepted Answer

Stoffliche Belastung, Versalzung und Erosion, Flächenverbrauch und Flächenversieglung.

Question 44

38. Wie halten Böden Schadstoffe zurück?

Accepted Answer

Mit KAK, also Sorption an die KolloideKaum sorbierte Stoffe (NO3-) mit FK und Kf Stark sorbierte Stoffe (Pb Cd) mit pH- Wert, Eisenminerale, Tonminerale und Corg-Gehalt also KAK

Question 45

39. Nennen sie die Hauptbodenarten.

Accepted Answer

Sand Schluff Ton

Question 46

Welche Bodeneigenschaften bestimmen die Menge an pflanzenverfügbarem Wasser (nFK)?

Accepted Answer

▪ Porengröße -> Bodenart(Struktur) ▪ Humusgehalt ▪ effektive Lagerungsdichten nFk gibt es bei Mittelporen (0,2- 10 μm) und zum Teil bei Grobporen (10-50μ)

Question 47

42. In welchen Bodenporen ist das pflanzenverfügbare Wasser enthalten? Geben sie die Porendurchmesser an.

Accepted Answer

nFk gibt es bei Mittelporen (0,2- 10 μm) und zum Teil bei Grobporen (10-50μ)

Question 48

43. Welche Poren bestimmen die Luftkapazität des Bodens?

Accepted Answer

Grobporen > 50μm (und evtl. Grobporen 10-50μm)

Question 49

46. Welche Faktoren bestimmen den Bodenwasserhaushalt? (Pedofaktoren)

Accepted Answer

Bodenporensystem: Bodenstruktur Bodenart Humusgehalt Lagerungsdichte (et) und effektive Lagerungsdichte (Ld) Gesamtporenvolumen (GVP) Mensch, Wasser, Relief, Klima, Flora und Fauna

Question 50

47. Erklären sie den Begriff FK

Accepted Answer

FK = Feldkapazität, die maximale Haftwassermenge die gegen die Schwerkraft gehalten werden kann bzw. die vorhandene Wassermenge bei einer Wasserspannung von pF 1,8 (pF= Wasserspannung/Saugspannung angegeben im dekadischer log von cm Wassersäule oder mbar)

Bodenkunde (Fach) / TU Berlin (Lektion)