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Tutorium Physische Geographie im SS 2008 1. Sitzung am 23.04.2008 Tutorin: Claudia Weitnauer Universität Augsburg Fakultät für Angewandte Informatik Institut.

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Präsentation zum Thema: "Tutorium Physische Geographie im SS 2008 1. Sitzung am 23.04.2008 Tutorin: Claudia Weitnauer Universität Augsburg Fakultät für Angewandte Informatik Institut."—  Präsentation transkript:

1 Tutorium Physische Geographie im SS Sitzung am Tutorin: Claudia Weitnauer Universität Augsburg Fakultät für Angewandte Informatik Institut für Physische Geographie und Quantitative Methoden Prof. Dr. Jucundus Jacobeit

2 Organisatorisches Andere Tutorientermine: Andere Tutorientermine: Mo Uhr Mo Uhr Di Uhr jeweils in 3065 Teilnahme freiwillig, andere Tutorien jederzeit besuchbar Teilnahme freiwillig, andere Tutorien jederzeit besuchbar Folien auf GeoWiki- Seite: Folien auf GeoWiki- Seite: Bei Fragen an: Bei Fragen

3 Literaturtipps Gebhart, H. et al.: Geographie Gebhart, H. et al.: GeographieZeitschriften: Praxis Geographie (Westermann Praxis Geographie (WestermannVerlag) Geographische Rundschau Geographische Rundschau (Westermann Verlag)

4 Literatur Bodengeographie EITEL, B. (2001): Bodengeographie. 2. Aufl., Braunschweig, 244 S. SEMMEL, A. (1993): Grundzüge der Bodengeographie. 3. Aufl., Stuttgart, 127 S. BLUM, W. E. H. (2007): Bodenkunde in Stichworten. 6. Aufl., Berlin/ Stuttgart, 179 S. SCHEFFER, F./SCHACHTSCHABEL, P. (2002): Lehrbuch der Bodenkunde. 15. Aufl., Heidelberg/Berlin, 593 S. KUNTZE, H., ROESCHMANN, G., SCHWERDTFEGER, G. (1994): Bodenkunde. 5. Aufl., Stuttgart, 424 S. GEBHARDT, H., GLASER, R., RADTKE, U., REUBER, P. [Hrsg.] (2007): Geographie. Teil IV, Kap. 10: Bodengeographie. München, 1096 S. MÜCKENHAUSEN, E. (1993): Die Bodenkunde und ihre geologischen, geomorphologischen, mineralogischen und petrologischen Grundlagen. 4. Aufl., Frankfurt am Main, 579 S.

5 Internetseiten (DGfG) (DGfG)

6 Bodengeographie Bodenprofile aus dem Gebiet um Stuttgart: v.links nach rechts: Braunerde, Parabraunerde, Auenboden,

7 1. Klausurfrage Erläutern Sie die Begriffe Bodenart, Bodenhorizont, Bodentyp und Bodenform! Erläutern Sie die Begriffe Bodenart, Bodenhorizont, Bodentyp und Bodenform!

8 Antwort Bodenart: Körnungs- oder Texturklasse, benannt nach der vorherrschenden Kornfraktion des Feinbodens (Ton, Sand, Schluff) Bodenart: Körnungs- oder Texturklasse, benannt nach der vorherrschenden Kornfraktion des Feinbodens (Ton, Sand, Schluff) Bodenhorizont: annähernd parallel zur Bodenoberfläche verlaufende, durch Prozesse der Pedogenese entstandene und überwiegend einheitliche ausgeprägte Bereiche des Bodens (Lagen gleicher Bodenmerkmale) Bodenhorizont: annähernd parallel zur Bodenoberfläche verlaufende, durch Prozesse der Pedogenese entstandene und überwiegend einheitliche ausgeprägte Bereiche des Bodens (Lagen gleicher Bodenmerkmale)

9 Antwort Bodentyp: genetischer Bodentyp ist ausgezeichnet durch gleiche Horizontabfolge, ähnliche Ausprägung der Bodenhorizonte und gleiche pedogene Eigenschaften, resultiert aus vergleichbarem Entwicklungsstand und ähnlich prägenden Bodenbildungsprozessen Bodentyp: genetischer Bodentyp ist ausgezeichnet durch gleiche Horizontabfolge, ähnliche Ausprägung der Bodenhorizonte und gleiche pedogene Eigenschaften, resultiert aus vergleichbarem Entwicklungsstand und ähnlich prägenden Bodenbildungsprozessen Bodenform: Begriff für systematische Einheit (Bodentyp) und Ausgangsgestein z.B. Parabraunerde aus Löss Bodenform: Begriff für systematische Einheit (Bodentyp) und Ausgangsgestein z.B. Parabraunerde aus Löss

10 Bodenbildungsfaktoren Klima (Temperatur, Wasser, usw.) Klima (Temperatur, Wasser, usw.) Gestein (unterschiedliche Zusammensetzung) Gestein (unterschiedliche Zusammensetzung) Relief (Lage, Form, Abstand zum Grundwasser u.a.) Relief (Lage, Form, Abstand zum Grundwasser u.a.) Lebewesen (Pflanzen, Tiere, Mikroorganismen) Lebewesen (Pflanzen, Tiere, Mikroorganismen) Zeit Zeit Mensch Mensch

11 Bodenbildungsprozesse Pedogenese umfasst chemische. Physikalische und biologische Einzelprozesse, die gleichzeitig oder nacheinander ablaufen Pedogenese umfasst chemische. Physikalische und biologische Einzelprozesse, die gleichzeitig oder nacheinander ablaufen 1. Translokations- (Verlagerungs-) prozesse 2. Transformations- (Umwandlungs-) prozesse 3. Turbation (Durchmischungsvorgänge)

12 Bodenfunktionen Grundlage der Nahrungsmittelproduktion Grundlage der Nahrungsmittelproduktion Siedlungs-, Verkehrs-, Deponiefläche Siedlungs-, Verkehrs-, Deponiefläche Lebensraum für Pflanzen und Tiere Lebensraum für Pflanzen und Tiere Landschaftswasserhaushalt Landschaftswasserhaushalt Filter, Puffer, Transformatoren im Stoffhaushalt Filter, Puffer, Transformatoren im Stoffhaushalt Rohstoffquellen (Kohle, Salzabbau) Rohstoffquellen (Kohle, Salzabbau) Archive der Landschaftsgeschichte Archive der Landschaftsgeschichte

13 Bodenbestandteile Boden als 3- Phasen- Gemisch: Boden als 3- Phasen- Gemisch: Feste, flüssige, gasförmige Bodenbestandteile Bodenfestphase: anorganisches und organisches Ausgangsmaterial Bodenfestphase: anorganisches und organisches Ausgangsmaterial Bodenflüssigphase: Bodenwasser Bodenflüssigphase: Bodenwasser Bodengasphase: Bodenluft Bodengasphase: Bodenluft

14 Bodenbestandteile  Veränderliche Verteilung der Anteile der 3 Phasen  Mögliche zeitliche und örtliche Überlagerungen  Kurzfristige Änderungen möglich Phasenverteilung: 50 % Matrix 50 % Porenanteil (Bodenlösung %, Bodenluft 0- 30%)

15 Bodenfestphase Anorganisches Ausgangsmaterial: Anorganisches Ausgangsmaterial: 1. (Primäre oder geogene) Minerale und Gesteine 2. Physische oder chemische Verwitterung 3. Sekundäre (pedogene) Minerale 4. Körnung (Textur) und Struktur (Gefüge) Organisches Ausgangsmaterial Organisches Ausgangsmaterial 1. Streustoffe, Wurzelreste, tierische Produkte 2. Humifizierung, Mineralisierung 3. Organische Subtanz (Humus)

16 Bodenbestandteil Minerale Wichtige pedogene Minerale: Silikate (z.B. Augit, Olivin, Granit, Hornblende, Feldspat, Tonminerale, u.a.) Silikate (z.B. Augit, Olivin, Granit, Hornblende, Feldspat, Tonminerale, u.a.)  Minerale aus Sauerstoff, Silicium, metallischen Elementen;  Meist hart, durchscheinend und in Säure unlöslich  Auftreten als Insel-, Ring-, Ketten-, Band- und Schichtsilikate

17 Silikate- Aufbau

18 Weitere Minerale Oxide (z.B. Quarz) Oxide (z.B. Quarz) Karbonate (z.B. Calcit, Dolomit) Karbonate (z.B. Calcit, Dolomit) Phosphate (z.B. Apatit) Phosphate (z.B. Apatit) Sulfide (z.B. Pyrit) Sulfide (z.B. Pyrit) Sulfate (z.B. Gips, Anhydrit) Sulfate (z.B. Gips, Anhydrit) Chloride (z.B. Kochsalz) Chloride (z.B. Kochsalz)

19 Tonminerale Schichtsilikate kolloider Größenordnung (unter 2 μm) Schichtsilikate kolloider Größenordnung (unter 2 μm) Mineralneubildungen aus Silikaten (Si- Al- Silikate) Mineralneubildungen aus Silikaten (Si- Al- Silikate) Aufgebaut aus Tetraeder- und Oktaederschichten Aufgebaut aus Tetraeder- und Oktaederschichten Fähigkeit zur reversiblen An- und Einlagerung von H2O- Molekülen  können quellen und schrumpfen Fähigkeit zur reversiblen An- und Einlagerung von H2O- Molekülen  können quellen und schrumpfen Bedingen Plastizität der Tone Bedingen Plastizität der Tone Eigenschaft Ionen in austauschbarer Form zu absorbieren Eigenschaft Ionen in austauschbarer Form zu absorbieren

20 2- Schicht- Tonminerale Z.B. Kaolinit, Nakrit, Dickit Z.B. Kaolinit, Nakrit, Dickit Grundstruktur: Folge von 1 Si-O-Tetraeder-Schicht und 1 Al- OH- Oktaederschicht Grundstruktur: Folge von 1 Si-O-Tetraeder-Schicht und 1 Al- OH- Oktaederschicht Abstand zwischen 1:1 Schicht klein und nicht variabel Abstand zwischen 1:1 Schicht klein und nicht variabel Ionen- Absorption nur an Außen-, Spalt- und Bruchflächen Ionen- Absorption nur an Außen-, Spalt- und Bruchflächen Können also nur dort Wasser und Nährstoffe sorbieren Können also nur dort Wasser und Nährstoffe sorbieren

21 3- Schicht- Tonminerale Z.B. Montmarillonit, Illit, Smektit Z.B. Montmarillonit, Illit, Smektit Grundstruktur besteht aus 2 Tetraeder- Schichten, die 1 Oktaederschicht umgibt Grundstruktur besteht aus 2 Tetraeder- Schichten, die 1 Oktaederschicht umgibt Zwischenraum zwischen 2:1 Schichten variabel Zwischenraum zwischen 2:1 Schichten variabel In diesen Zwischenräumen können Wassermoleküle und Ionen (z.B. K +, Ca ++, Mg ++ ) sorbiert, aber auch wieder ausgegeben werden In diesen Zwischenräumen können Wassermoleküle und Ionen (z.B. K +, Ca ++, Mg ++ ) sorbiert, aber auch wieder ausgegeben werden Auch an den Oberflächen können Ionen ausgetauscht werden Auch an den Oberflächen können Ionen ausgetauscht werden

22 Ionenaustausch Oberfläche der meisten Bodenbestandteile elektrisch aufgeladen  Ursache für Sorption und Ionenaustausch Oberfläche der meisten Bodenbestandteile elektrisch aufgeladen  Ursache für Sorption und Ionenaustausch Wichtigste Ladungsträger (Austauscher) sind Tonminerale, Huminstoffe, Oxide, Hydroxide Wichtigste Ladungsträger (Austauscher) sind Tonminerale, Huminstoffe, Oxide, Hydroxide Reversibler Ionenaustausch erfolgt zwischen Austauschern und Bodenlösung an freien Ladungsflächen der festen Partikel (Grenzfläche) Reversibler Ionenaustausch erfolgt zwischen Austauschern und Bodenlösung an freien Ladungsflächen der festen Partikel (Grenzfläche) Bedeutung: wichtig für Bodenreaktion, Bodengefüge, Nährstoffhaushalt, Puffereigenschaften des Bodens Bedeutung: wichtig für Bodenreaktion, Bodengefüge, Nährstoffhaushalt, Puffereigenschaften des Bodens

23 Austauschkapazität (potentielle, effektive) Summe der ausgetauschten Kationen (KAK) oder Anionen (AAK) eines Boden in cmol(+)/kg Boden (= Maß für die Oberflächenladung der Austauscher) Summe der ausgetauschten Kationen (KAK) oder Anionen (AAK) eines Boden in cmol(+)/kg Boden (= Maß für die Oberflächenladung der Austauscher) Abhängig von Menge und Art der Tonminerale und Huminstoffe des Bodens Abhängig von Menge und Art der Tonminerale und Huminstoffe des Bodens Je höher KAK-Werte, desto besser Je höher KAK-Werte, desto besser Übliche Werte: cmol(+)/kg Boden Übliche Werte: cmol(+)/kg Boden

24 Korngrößenverteilung Hauptbodenarten Ton, Sand, Schluff ergeben sich jeweils aus der dominierenden Kornfraktionen Hauptbodenarten Ton, Sand, Schluff ergeben sich jeweils aus der dominierenden Kornfraktionen Lehm ist Mischung aus Ton, Sand und Schluff Lehm ist Mischung aus Ton, Sand und Schluff Körnung gibt Hinweise auf Bodenentwicklung, Ertragsfähigkeit, Pufferkapazität, Filtereigenschaften, Erodierbarkeit des Bodens Körnung gibt Hinweise auf Bodenentwicklung, Ertragsfähigkeit, Pufferkapazität, Filtereigenschaften, Erodierbarkeit des Bodens

25 Korngrößenverteilung

26 Transformationsprozesse Alle Prozesse, in denen Umwandlungen und Umfromungen ohne größere Verlagerungen stattfinden: Alle Prozesse, in denen Umwandlungen und Umfromungen ohne größere Verlagerungen stattfinden: 1. Verwitterung (physikalisch, chemisch) 2. Mineralneubildung 3. Mineralisierung, Humusbildung 4. Gefügebildung

27 Humusbildung Humus: Gesamtheit der abgestorbenen organischen Bodensubstanzen, die sich in Zersetzung befindet Humus: Gesamtheit der abgestorbenen organischen Bodensubstanzen, die sich in Zersetzung befindet Streu: abgestorbenes organisches Material, das sich (noch) nicht in Zersetzung befindet Streu: abgestorbenes organisches Material, das sich (noch) nicht in Zersetzung befindet Ausgangsmaterial: pflanzliche und tierische Reste: z.B. Wurzeln, Blätter, Nadeln, Zweige, Ernterückstände Ausgangsmaterial: pflanzliche und tierische Reste: z.B. Wurzeln, Blätter, Nadeln, Zweige, Ernterückstände

28 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!!


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