Referat Bodenkunde - Pedologie

Bodenkunde - Pedologie

• Was ist Boden?
  - oberste, lockere Schicht der Erdkruste
  - ist in ständiger Veränderung durch physikalische, chemische und biologische Prozesse
  - Luft, Wasser, mineralische Teilchen und organisches Material sind eng miteinander   
  verbunden
  
  

Zusammensetzung: .Bsp.: Wiesenboden: 45% mineralische Substanz
25% Luft
23% Wasser
7% Organische Substanzen
(Humus u. lebende Organismen)
- mineralischer Anteil: >liefert mineral. Pflanzennährstoffe (z.B.: Stickstoff, Phosphor, Kalium,.)
>ursprüngliche Minerale: Quarz, Silikate wie Feldspat, Glimmer; Kalk
>neu gebildete Mineralien: >Tonminerale. aus Silikaten, v.a. Feldspat
entstanden
~ < 2 cm enorme Oberflächenvergrößerung
~ größere Quellfähigkeit plastisch
~ können Ionen binden und austauschen
- Wasser: >wichtig für Bodenbildung, Pflanzenernährung, Tätigkeit der Mikroorganismen
>Lösungsmittel für Mineralstoffe
>stammt hauptsächlich von Niederschlägen!
>tritt als: ~Oberflächenwasser
~Sickerwasser.(wenn festes Gestein im Weg ist, sammelt sich als
~Grundwasser.an)
~Stauwasser: .vorübergehende Wasseransammlungen
~Haftwasser (Adsorptions- oder Kapillarwasser): .entw. Wasser, das in
Bodenkrümeln gespeichert ist oder es füllt
Zwischenräume aus, die nicht von Bodenluft
erfüllt sind!
Luft: >von 0-40%
>Lebensraum für viele Bodenorganismen
>sehr hoher CO₂ Gehalt durch Wurzelatmung (1/3) und Bakterienatmung (2/3)
>Gasaustausch notwendig!besser bei feinporigen Böden; ansonsten schlechte
Durchlüftung!
- organische Substanz: >Humus: ~Reste abgestorbener Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen
~wird in und auf dem Boden immer weiter zersetzt
~für Güterklasse des Bodens spielt er Humusgehalt wesentl.
Rolle
>Bodenlebewesen: dazu gehören sowohl pflanzliche, als auch tierische
Organismen;
gegliedert in
-Bodenflora: Bakterien, Pilze, Algen (pro dm³ 1 Mrd!)
~Bakterien: -sehr wichtig beim Abbau von Stoffen
- organischer Abfall=Nahrungsquelle
-"Strahlungspilze" (bes. Bakterien)
verursachen Erdgeruch
~Pilze: -helfen auch beim Abbau v. org. Stoffen
-spezielle Arten ernähren sich von
Fadenwürmern
~Algen: -spielen b. Beginn des Verwitterungs-
Prozess und b. Bodenbildung eine Rolle
-Bodenfauna: wird in Gruppen eingeteilt
~permanente Bodentierchen: bleiben ständig im
Boden

~temporäre Bodentierchen: verbringen nur einen
Teil ihres Lebens im
im Boden
(z.B.: Insektenlarven)
~periodische Bodentierchen: verlassen den Boden,
suchen ihn aber
immer wieder auf
(z.B: versch. Säuge-
Tiere)
~alternierende Bodentierchen: bodenlebende
Generation wechselt
sich mit einer ober-
irdischen ab
(z.B.: Reblaus)
~transitorische Bodentierchen: "haften" an den
Wänden der Boden-
Zwischenräumen
>weitere Einteilung auf Grund der Fortbewegung in:
~Bodenhafter (Bakterien u. Strahlenpilze)
~Bodenschwimmer (Rädertierchen)
~Bodenkriecher (Tausendfüßer, Spinnentiere,
Fadenwürmer)
~Bodenwühler (Regenwürmer, Ameisen, Maulwürfe)
>wichtigsten Gruppen:
~Tierische Einzeller: ernähren sich von org. Abfall
(Detritus) Bakterien u. anderen
mikroskopisch kleinen
Organismen
~Fadenwürmer: fressen Detritus, Kot, Bakterien und Pflanzen
~Ringelwürmer: wesentlich an Bodenbildung beteiligt;
fressen Kot anderer Tiere und
pflanzliche Materialien
~Milben: ernähren sich von zersetzter, organischer
Substanz oder räuberisch (andere Milben)
~Asseln: fressen Laub u. Holz; weiden Algenrasen ab
~Hundertfüßer: ernähren sich räuberisch!
~Doppelfüßer: wichtige Zersetzer;
~Springschwänze: wichtig für Bodenbildung
(zerkleinern Kotballen größerer
Tiere u. durchmischen sie mit
Mineralteilchen)
~Ohrwürmer: fressen Pflanzenteile; lichtscheu!
~Käfer: jagen Insekten, Schnecken, Würmer; Aas- u.
Laufkäfer zersetzen direkt organische
Produkte

~Zweiflügler: ernähren sich je nach
Entwicklungsstand räuberisch oder als
Pflanzenfresser
~Wirbeltiere: durchwühlen den Boden; meist Räuber!
(z.B.: Maulwurf)
Die verschiedenen Lebewesen sind, wie in jedem Ökosystem voneinander abhängig!

Bildung: 4 Grundvorgänge: > Verwitterung des Gesteinsmaterials:
- physikalische Verwitterung: durch Temperatur-
einflüsse und mechanische Zerkleinerung
(Schwerkraft, Wind, Wasser), aber auch durch
Druckveränderungen (tektonische Vorgänge)
- chemische Verwitterung: durch Lösungsvorgänge
(z.B.: Kalk durch kohlensäurehältiges Wasser),
Hydrolyse (Spaltung durch Wasseranlagerungen),
und Oxidation; es entstehen Tonminerale, Oxide und
Hydroxide
> Verrottung: von pflanzlichen und tierischen Rückständen;
entweder völliger Abbau (Mineralisierung) oder es wird
Humus gebildet (Humifizierung)
> Verlagerung: mechanische Bodendurchmischung von Tieren
>Bildung einer Bodenstruktur: durch Verbindung festerer
Bodenteilchen zu größeren Einheiten
Hohlraumsystem (Krümelstruktur -siehe unten)
Faktoren:   >Ausgangsgestein: - durch Gefüge (Locker- oder Festgestein, Porosität,
Härte)
- durch Mineralbestand (Kalk, Silikat)
>Klima: - durch Klimabedingungen (tropisches Klima, gemäßigtes Klima)
bilden sich aus Muttergestein unterschiedlichste Böden
- Wetter: Regen durchfeuchtet Böden und ist Transportmittel für
Nährstoffe und Schadstoffe
>Vegetation: durch Wurzeln schützt sie den Boden (besonders b.
Hanglagen)
>Wassergehalt: abfließendes Wasser u. Schwerkraft verlagern Bodenmaterial hangabwärts
>Mensch: bei Bodennutzung hemmen oder beschleunigen der
Bodenentwicklung
>Zeit: 2cm Boden 200 Jahre!

Eigenschaften: Temperatur: - Auswirkungen auf Keimung-, Spross- u. Wurzelwachstum der
Pflanzen, Aktivität der Bodentierchen steigt an, Löslichkeit
der Salze im Boden nimmt zu
- mindestens 5°C; Optimum 25°C
- Sonneneinstrahlung bringt Energie bis in tiefere
Bodenschichten (Wärmeleitung!)
Bodenreaktion: - darunter versteht man die Menge der im Bodenwasser
enthaltenen Wasserstoff-Ionen
- wird durch ph-Wert ausgedrückt
- wenn ph-Wert steigt, nimmt Konzentration der H⁺-Ionen ab
- versch. Pflanzen bevorzugen einen anderen Säuregehalt      Bodengefüge: - räumliche Anordnung der festen Bodenteilchen = Bodenstruktur
- bestimmt das Hohlraumvolumen des Bodens
- beeinflusst Wasser-, Luft-, Wärme- und Nährstoffhaushalt der Pflanzen
- wichtiges Kriterium für Bodenqualität
- Krümelprofil: >bietet beste Voraussetzungen für Wachstum der
Pflanzen
>weist die wichtigsten Bodenbestandteile in
ausgewogenen Verhältnis auf

Bodenarten:werden durch mineralische Zusammensetzung eingeteilt Muttergestein (Bodenskelett)
- Tonböden: >dicht; nur wenig Wasser und Luft durchlässig
>unbeliebt als Ackerböden, da sehr schwer zu bearbeiten
- Sandböden: >locker; lassen Wasser und Luft durch, können aber H₂o schwer speichern
>gut zu bearbeiten, aber nährstoffarm und erosionsgefährdet
- Lehmböden: >sandhaltiger, durch Eisen gelb, braun gefärbter Ton
>locker u.A. durch Quarz- und Glimmerkörner
>gute Ackerböden
- Kalkböden: >Kalkanteil über 10%
>oft trocken und heiß; biologisch stark aktiv
- Schotterböden: >Geröllböden mit durch Wassertransport abgerundete Steinen
>besiedelt von Wärme liebenden Organismen

Bodentypen:.abhängig von Ausgangsgestein und Klima;
- Bodenhorizonte (Profil): ~A-Horizont: Humusschicht; entsteht durch Zersetzungs-
fähigkeit der Bodenorganismen
~B-Horizont: Verwitterungsschicht; entsteht durch
Verwitterung des Gesteins
~C-Horizont: Gesteinsschicht; Ausgangs- und Muttergestein
Landböden: - Rohböden: >besitzt fast keinen Humus
>liegt ganz seichtgründig über Ausgangsgestein; A-Horizont nut schwach
ausgebildet
- Ranker: >AC-Profil; meist flachgründig
>auf silikat- oder quarzreichem Ausgangsgestein (Granit, Gneis)
>wenig entwickelt jung), trocken, schwach sauer bis sauer, mäßig
nährstoffreich
>Vorkommen(Ö): Zentralalpen, Böhmisches Massiv
- Rendzina: >AC-Profil; dunkler Humus auf Karbongestein (Kalk, Dolomit, Gips, Mergel)
>meist flachgründig, kalk- und nährstoffreich
>reiches Bodenleben
>Vorkommen(Ö): nördl. und südl. Kalkalpen
- Schwarzerde: >auch Tschernosem; Steppenböden; trocken-warmes Klima
>fruchtbarste Böden; nährstoff- und tonreich; ertragsfähig; aus
feinem, kalkhaltigem Lockermaterial
>Vorkommen(Ö): Weinviertel, Wienerbecken, nördl. Burgenland
- Braunerde: >typischster Boden Ö; "Brauner Waldboden"; Färbung durch Eisen
>sowohl auf kalkhältigem, als auch kalkfreiem Ausgangsmaterial (meist
Sand oder schluffreicher Lehm)
>fruchtbar; darauf gedeihen meist Mischwälder; auch guter Ackerboden
>Vorkommen(Ö): OÖ, Salzburg, Oststeiermark, Flyschzone (Wienerwald,
nördl. Alpenrand, Bregenzerwald), z.T. Waldviertel
- Podsole: >Rohhumusböden (Bleicherde); In Gebieten mit vielen Niederschlägen
>sehr sauer, nährstoffarm; durch Auswaschung von Eisen Bleicherhorizont
(heller gefärbt)

>Vorkommen(Ö): nur gelegentlich;
Semipodsole (abgeschwächte Form) in regenreichen
Lagen der Zentralalpen und Böhmischen Masse

Stau- und Grundwasserböden: - Pseudogley: > "gley" "schlammiger, nasser Boden"
>Stauwasserböden; je nach Jahreszeit entw. ausgetrocknet oder wasserstauend
>Humusgehalt je nach Vegetation verschieden
>niedriger ph-Wert, nährstoffarm, geringe biol. Aktivität
>Vorkommen(Ö): West- und Oststeiermark, Süd-
burgenland, nördl. Alpenvorland

- Gley- & Auböden: >Gleye treten vorwiegend in Mulden, Gebieten mit
hoch stehendem Grundwasser auf;
grünliche bi bläulich schwarze Farbe
>Auböden entlang von Gerinnen, besonders
großen Flüssen;

hoher Humusgehalt
Moorböden: >unter Wasserüberschluss und Luftabschluss entstandene Böden, deren mineralischer
Untergrund von einer mind. 30cm dicken Torfschicht überlagert ist

Salzböden: >sind aus tonhaltigen Gesteinen unter Einfluss von salzhaltigem Grund- und Oberwasser
entstanden
>Vorkommen: Gebiet rund um den Neusiedlersee

Bodengefährdung und - schutz:.der Boden unterliegt vielen physikalischen und chemischen Einflüssen
       Physikalische Einwirkungen: ~Erosion: >Abtragung von Bodenmaterial entlang der Oberfläche durch
Wind (flachen Ebenen) und Wasser (Gefällen)
>dabei geht wertvolles Bodenmaterial verloren
>besonders gefährdet durch Wassererosion:
- Böden mit geringem Wasseraufnahmevermögen (Löß-
und Lehmböden)
- Böden mit starker Hangneigung
- Böden, die nur teilweise mit Pflanzen bedeckt sind
(Weinbau in Hochkulturen
- Böden, die nur eine begrenzte Zeit des Jahres eine
geschlossene Pflanzendecke aufweisen (Mais- und
Rübenfelder)
>Schutz: bei Wassererosion.geschlossene Pflanzendecke
bei WinderosionAnpflanzen von Windschutzgürtel
~Bodenverdichtung: >besonders bei hoher Bodenfeuchtigkeit und starker
Druckbelastung
>oft durch unsachgemäße Bodenbearbeitung durch
den Menschen: - durch immer gleich tiefes Pflügen
entwickelt sich ein verdichteter
Horizont Lockerungsschar
verwenden!!!
- durch zu tiefes Pflügen wird einge-
teilte Bodenlebewesenverteilung
wird dadurch zerstört
>führt außerdem zur Erosion, weil das Regenwasser nicht schnell genug versickern kann;
Boden wird weniger durchfeuchtet - trocknet aus;
Boden verliert Kapillarraum, also Bodenluft

Chemische Einwirkungen: ~ Übersäuerung: >Bodenorganismen erzeugen CO₂ ; wenn
Störungen im Gasaustausch steigt der
CO₂-Gehalt im Boden an Übersäuerung
>bei Humifizierung entstehen Säuren; senken
ph-Wert = saurer Boden
>intensive Stickstoffdüngung bewirkt Sinken des ph-Wert
>versch. Gase (z.B. Stickstoffoxide, Schwefeloxide = Abgase) reagieren mit Wasser zu Säuren gelangen durch Nieder-
schläge in den Boden (Saurer Regen) ph-Wert    sinkt Boden wir sauer                             >Folgen: - zunächst wirkt Stickstoffoxide sogar wachstumsfördernd
- mit Sinken des ph-Werts werden Kationen ausgespült,
was zu Mangelerscheinungen bei den Pflanzen führt
- es wird Aluminium gelöst, das Mikroorganismen und
Wurzeln schädigt
- im Extremfall sind übersäuerte Böden tot
~ Organische Verbindungen: >Chemikalien, dessen Anzahl unübersehbar groß ist
>vor allem chlorierte und aromatisierte Kohlenwasserstoffe
sind große Gefahren für den Boden, da sie nur schwer
abbaubar sind
~ Schwermetalle: >z.B.: Blei, Cadmium, Zink; Bestandteile von Industriestäuben
>wenn sie einmal im Boden sind, bleiben sie dort meist gelagert
>oft erst nach Jahrzehnten über Pflanzen von Menschen und Tieren
aufgenommen
>Cadmium (größte Giftigkeit) bewirkt eine Versprödung der Knochen
~ Pflanzenschutzmittel: >es kann zu Biomassenverlusten kommen, was sich negativ auf die verfügbaren Nährstoffe und die Zusammensetzung der
Lebensgemeinschaft im Boden auswirkt