Bodenhorizonte & Entstehung von Böden PDF

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Bodenhorizonte H

organischer Horizont aus Resten torfbildender Pflanzenreste nH: Niedermoor hH: Hochmoor organischer Horizont aus Ansammlung nicht/wenig zersetzter Pflanzensubstanz (mit 10% Feinsubstanz) Of: 10-70% Feinsubstanz, ohne Wurzeln Oh: >70% Feinsubstanz, pflanzl. Gewebestrukturen makroskop. nicht mehr erkennbar mineralischer Oberbotenhorizont Unterbodenhorizont Ursprungsgestein

L O

A B C pedogen

geogen

Org. Horizonte >30 Gew.% (~60 Vol.%) org. Substanz

Entstehung einer Pflugsohle) x biogen gemixt (v.a. Schwarzerde) z salzig (bei Marsch, Watt, Sand) Aa Ae Ag Ah Ai

Al Ap

humusangereicherter Oberboden (durch Vernässung) (zw. 15 & 90 Masse%) (z.B. bei anmoorigem Oberboden) Auswaschungshorizont (Bleichung, Auswaschung von Huminstoffen und Eisen) (z.B. bei Podsol) Oberboden mit leichter Vergleyung humoser Oberboden, anreichernd, geogen

weitere Horizonte G Mineralbodenhorizont mit Grundwassereinfluss Go: zeitweilig mit Grundwasser gefüllt, zeitweise belüftet -> Rostflecken durch Oxidationsprozesse Gr: normalerweise erfüllt mit Grundwasser, kaum belüftet -> reduzierende Verhältnisse, graue Färbung durch Reduktion S Mineralbodenhorizont mit Stauwassereinfluss (z.B. bei Pseudogley) Sw: Stauwasserleiter (wasserleitend) Sd: Stauwassersohle (weitgehend wasserdicht, stark verlangsamte Versickerung) P

mineralischer Unterboden, >45 Masse% Ton, aus Ton-/Tonmergelgestein (z.B. bei Pelosol)

2

T M

mineralischer Unterboden aus Lösungsrückständen (von Carbonatgesteinen, >75 Masse% Carbonat) (z.B. bei Terra rossa & Terra fusca (in D nur reliktisch oder fossil)) Mineralbodenhorizont aus erodiertem Material (v.a. Auenböden)

Im Watt: S Mineralbodenhorizont mit Stauwassereinfluss mS: Brandungswirkung fS: an Niederwasserlinie F Horizont am Gewässergrund gebildet (Gewässergröße unwichtig!) Fo: oxidiert, sehr gering mächtig; grau bis rötl.-braun zFo: salzig, oxidiert, sehr gering mächtig; grau bis rötl.-braun Fr: reduziert

3

Entstehung von Bo den Inhalt 1.

Definitionen ...................................................................................................................... 13 a)

Boden ..................................................................................................................... 13

b)

Bodenart ................................................................................................................ 13

c) Bodentyp.................................................................................................................... 13 d)

Horizont.................................................................................................................. 13

e)

Schicht .................................................................................................................... 13

2.

Bodenbildungsfaktoren & Pedosphäre ............................................................................ 13

3.

Phasen im Boden .............................................................................................................. 14

4.

Eigenschaften, Funktionen & negative Folgen der Nutzung von Böden ......................... 14 a) Eigenschaften ................................................................................................................ 14 b) Funktionen von Böden .................................................................................................. 15 c)

5.

Negative Folgen der Nutzung ........................................................................................ 15 Erdentstehung, Vulkanismus, Lava, Magma .................................................................... 16

a) Erdentstehung ............................................................................................................... 16 b) Vulkanismus .................................................................................................................. 16

c)

1)

Schildvulkan ........................................................................................................... 16

2)

Schichtvulkan ......................................................................................................... 16

Plattentektonik .............................................................................................................. 17 1)

Konvergenz............................................................................................................. 17

2)

Divergenz ............................................................................................................... 17

3)

Transformströmung ............................................................................................... 17

d) Lava................................................................................................................................ 17 e) Magma........................................................................................................................... 17 f) 6.

Grundzüge der Tektonik ................................................................................................ 17 Minerale & Gesteine ........................................................................................................ 18

a) Definition ....................................................................................................................... 18 1)

Minerale ................................................................................................................. 18

2)

Gesteine ................................................................................................................. 18

b) Eigenschaften von Mineralen........................................................................................ 18

4

c)

Gesteinsgruppen ........................................................................................................... 18 1)

Magmatit................................................................................................................ 18

2)

Sediment ................................................................................................................ 18

3)

Metamorphit .......................................................................................................... 18

d) Sedimentation, Diagenese, Verkittung ......................................................................... 18

7.

1)

Sedimentation ........................................................................................................ 18

2)

Diagenese (auch Lithifikation) ............................................................................... 19

3)

Verkittung .............................................................................................................. 19

Typen magmatischer Gesteine......................................................................................... 19 a) Zusammensetzung magmatischer Gesteine ................................................................. 19 b) Effusivgestein: Basalt (=Vulkanit) ................................................................................. 19 c)

8.

Intrusivgestein: Granit (=Pluronit) ................................................................................ 19 Silikate .............................................................................................................................. 19

a)

Inselsilikate ................................................................................................................... 19

b) Ketten- und Bandsilikate ............................................................................................... 19 c)

Gerüstsilikat (Feldspäte)................................................................................................ 20

d) Schichtsilikate ................................................................................................................ 20 9.

Entwicklung der Kieselserie.............................................................................................. 20 a) Bodenentwicklung ......................................................................................................... 20 1)

Anfangsstadium der Bodenentwicklung: Granit t0 .............................................. 20

2)

Initialstadium der Bodenentwicklung: Syrosem t0 – t1 ......................................... 20

3)

Fortschreitende Bodenentwicklung: Ranker t1 – t2 .............................................. 20

4)

Fortschreitende Bodenentwicklung: Braunerde t2 – t3 ........................................ 21

b) Chronosequenz.............................................................................................................. 21 c) 10.

Toposesequenz .............................................................................................................. 21 Grundlegende bodenbildende Prozesse ....................................................................... 21

a) Transformationsprozesse .............................................................................................. 21 b) Translokationsprozesse ................................................................................................. 21 11.

Verwitterung ................................................................................................................. 21

a) Physikalische Verwitterung ........................................................................................... 22 b) Chemische Verwitterung ............................................................................................... 23 1)

Voraussetzungen.................................................................................................... 23

2)

Verwitterungsarten ................................................................................................ 23 5

c)

Faustregeln Verwitterungsstabilität.............................................................................. 24 1)

Physikalische Verwitterungsstabilität .................................................................... 24

2)

Chemische Verwitterungsstabilität........................................................................ 24

d) Silikatverwitterung ........................................................................................................ 24 12.

Korngrößen & Bodenarten ............................................................................................ 25

13.

Pedogene Minerale ....................................................................................................... 25

a) Tonminerale .................................................................................................................. 25 b) Zweischichttonminerale: Kaolit..................................................................................... 26 c)

Dreischichttonminerale: Smektit .................................................................................. 26

d) Dreischichttonminerale: Vermikulit .............................................................................. 26 e) Dreischichttonminerale: Illit .......................................................................................... 26 f)

Chlorite .......................................................................................................................... 26

g)

Imogolit &

Allophan ............................................................................................ 26

h) Überblick ....................................................................................................................... 27 i)

14.

Pedogene Hydr-/Oxide (Al, Fe & Mn) und ihre Vertreter ............................................. 27 1)

Pedogene Oxide und Hydroxide (Al,Fe & Mn) ....................................................... 27

2)

Vertreter ................................................................................................................ 27

Entstehung von Braunerden ......................................................................................... 28

a) Verbraunung .................................................................................................................. 28 b) Verlehmung ................................................................................................................... 28 c)

15.

Bodenentwicklung auf:.................................................................................................. 28 1)

Granit ..................................................................................................................... 28

2)

Basalt ...................................................................................................................... 28

3)

magmatischen Gesteinen ...................................................................................... 28

pH-Werte, Säurequellen, Puffersysteme in Böden ....................................................... 29

a) pH-Wert ......................................................................................................................... 29 1)

Entbasung............................................................................................................... 29

2)

Bodenversauerung ................................................................................................. 29

3)

Messung des pH-Wertes ........................................................................................ 29

4)

pH-Wert als Basisvariable im Boden ...................................................................... 29

b) Säurequellen.................................................................................................................. 30 1)

Bildung von Kohlensäure ....................................................................................... 30

2)

Oxidation von NH4+ und NO3- ................................................................................. 30 6

3) c)

Oxidation von Fe2+ & Mn2+ ..................................................................................... 30

Puffersysteme ............................................................................................................... 30 1)

Variable Ladung ..................................................................................................... 30

2)

Carbonat-Puffer ..................................................................................................... 31

3)

Silikatpuffer ............................................................................................................ 31

4)

Aluminium- & Eisenoxidhydroxid .......................................................................... 31

d) Kationenaustausch ........................................................................................................ 31

16.

1)

Adsorption.............................................................................................................. 31

2)

Desorption.............................................................................................................. 31

Permanente und variable Ladung ................................................................................. 31

a) Permanente Ladung (= pH-unabhängig) ....................................................................... 31 b) Variable Ladung (= pH-abhängig) .................................................................................. 32 17.

Ladungsverhältnisse von Bodenmineralen ................................................................... 32

18.

Kationenaustausch & -kapazität ................................................................................... 33

a) Kationenaustausch (=Adsorption) ................................................................................. 33 b) Kationenaustauschkapazität (KAK) ............................................................................... 33 1)

Effektive KAK (KAKeff) ............................................................................................. 33

2)

potenzielle KAK (KAKpot) ......................................................................................... 33

3)

KAK und pH-Wert ................................................................................................... 33

19.

Basensättigung (BS) ....................................................................................................... 33

20.

Selektionsreihe der Kationen ........................................................................................ 34

a) Bindungsstärke bedingt durch: ..................................................................................... 34 1)

Ladung der Kationen .............................................................................................. 34

2)

Hydratationshülle................................................................................................... 34

b) Bindung bedingt durch: ................................................................................................. 34

21.

1)

Konzentration......................................................................................................... 34

2)

Selektivitätsreihe.................................................................................................... 34

Anionenadsorption & Bindungsmechanismen ............................................................. 34

a) Faktoren der Anionenbindung ...................................................................................... 34 b) außerspährische Adsorption ......................................................................................... 34 c)

innersphärische Adsorption .......................................................................................... 35

d) Selektivität ..................................................................................................................... 35 22.

Organische Bodensubstanz ........................................................................................... 35 7

a) Definitionen und beteiligte Stoffe................................................................................. 35 1)

„Humus“ ....................................................................................................