Tutorium Physische Geographie im SS 2009 Universität Augsburg Fakultät für Angewandte Informatik Institut für Physische Geographie und Quantitative Methoden Prof. Dr. Jucundus Jacobeit Tutorium Physische Geographie im SS 2009 4. Sitzung am 10.06.2009 Tutorin: Claudia Weitnauer

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Klausurfragen Nenne jeweils zwei Translokations-, Transformations- und Turbationsprozesse! Was unterscheidet diese Prozesse? Welche Vorraussetzungen bestehen zur Tonverlagerung? Wie läuft der Prozess ab? Was passiert bei der Mineralisierung? Bei welchen Klima- und Bodenverhältnissen läuft der Prozess der Podsolierung bevorzugt ab? Was unterscheidet den Ranker vom Rendzina, den Syrosem vom Regosol? Zu welchen Böden gehören folgende Horizontabfolgen? Ah/C, Ah/Al/Bt/C, (O)/Ah/Ae/Bh/Bs/C, Ah/Go/Gr/C Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Bodenbildungsprozesse Translokationsprozesse Verlagerungsprozesse: Verbraunung/ Verlehmung Tonverlagerung (Lessivierung)‏ Podsolierung Karbonat-, Gips-, Salz- Verlagerung Rubefizierung, Xanthisierung Ferralitisierung (Desilifizierung)‏ Lateritisierung (Plinthisation)‏ Hydromorphierung (Vergleyung, Pseudovergleyung)‏

Bodenbildungsprozesse 2. Turbation Durchmischungsprozesse: Bioturbation Peloturbation (Hydraturbation)‏ Kryoturbation

Bodenbildungsprozesse 3. Transformationsprozesse Verwitterung (physikalisch, chemisch)‏ Mineralneubildung einschließlich Ionenaustausch und Redoxprozessen Mineralisierung und Humusbildung Gefügebildung

Bodenbildungsprozesse Anthropogene Bodenumformungen: Modifizierende Maßnahmen (Entwässerung, Bewässerung, Drainage, Düngung, Pflügen, Verdichtung,…)‏ Auslösen sekundärer Prozesse (sek. Podsolierung, Versalzen, Alkalisierung,…)‏ Schaffung anthropomorpher Böden (Auftragung, Mischung)‏ Verursachung von Bodenabtrag Kontaminierung

Bodenprofil = ist ein senkrechter Bodenausschnitt, der den Bodenaufbau von der Oberfläche bis zum unverwitterten Ausgangsgestein zeigt. Bodenmerkmale/- eigenschaften: charakteristische Kennzeichen eines Bodenkörpers; stellen die Gesamtheit der als Ergebnis der Bodenbildung entstandenen Eigenschaften dar Kornfraktionen  Bodenart Pedogenese  Bodentyp

Kausalkette der Pedogenese Pedogenese: Bodenbildung Pedon: ein vollständiger Einzelboden Catena: regelhafte Abfolge von Böden (Bodenkette) in bestimmten Relieftypen bzw. auf bestimmten Gesteinstypen Faktoren der Bodenbildung Bodenbildungsprozesse Bodenmerkmale

Bodenhorizonte Bodenhorizonte: annähernd parallel zur Bodenoberfläche verlaufende, durch Prozesse der Pedogenese entstandene und überwiegend einheitliche ausgeprägte Bereiche des Bodens (=Lagen gleicher Bodenmerkmale)‏ Kennzeichnung durch Buchstaben- &/oder Zahlensymbole i.d.R. Großbuchstaben für Hauptbodenhorizonte

Bodenhorizonte Generelle Unterscheidung: Oberboden A Unterboden B Ausgangsgestein C Unterteilung der Haupthorizonte in Subhorizonte Merkmalssymbole (beigestellte Kleinbuchstaben)‏ Bodentyp: terrestrischer Oberboden (A), humos (h)‏ terrestrischer Unterboden (B), verbraunt (v)‏ Ausgangsgestein (C)‏  Profil: Ah – Bv - C

Horizontgrenzen Variieren nach Form (Gestalt), Schärfe und Lage Man unterscheidet folgende Formen: Ebenförmig, wellig, Zungen/Taschenförmig, Keil/Zapfförmig, tropfenförmig, fleckenförmig, unregelmäßig Schärfe der Horizontgrenzen kann diffus, deutlich oder scharf ausgebildet sein Lage der Grenzen kann horizontal oder geneigt sein Unterscheidung in Haupthorizonte, Übergangshorizonte, Unter- bzw. Subhorizonte Können in unterschiedlicher Kombination und Abfolge auftreten

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Bodensystematik Gliederungsansätze: Nach bodengenetischen Kriterien Nach (Klima-) Zonalität Nach diagnostischen Kriterien (physikal., chem., morpholog. Merkmale)‏ Nach geogenen Kriterien (Ausgangsmaterial)‏ Nach morphogenetischen Kriterien Nach der World Reference Base for Soil Ressources (WRB)‏

Bodenklassifikationen Faktoren – Systeme (z.B. Zonalitätsgliederung Zonale, Intrazonale, Azonale Böden)  Dokutschajew Merkmals – Systeme (An- oder Abwesenheit von bestimmten Merkmalen)  Soil Taxonomy Kombinierte Systeme ( Faktoren, Prozesse und Merkmale werden gemeinsam betrachtet)  FAO, Klassifikationssystem der BRD, Morphogenetische System nach Schroeder

Zonalitätsgliederung Zonale Böden: Böden und Bodenentwicklung sind maßgeblich durch das zonale Klima und die Vegetation geprägt, z.B. Schwarzerden  Steppengebiete der trockenen Mittelbreiten Azonale Böden: Böden mit schwacher Profildifferenzierung aufgrund von geringem Alter, kommen in allen Klimazonen vor und haben keinen B- Horizont ausgebildet, z.B. Rohböden, Ranker, Rendzina Intrazonale Böden: Böden bei deren Entwicklung Gesteins- und Reliefeinfluss bestimmend sind und die Klimaeinflüsse zurücktreten, kommen in vielen Klimazonen vor, geringe Profildifferenzierung, z.B. Gleye, vulkanische Böden Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Beispiel: Klassifikation der BRD Hierarchisch aufgebaut nach mehreren Kategorien: Abteilungen: untergliedert nach Wasserregime (Terrestrisch, semiterrestrisch, semisubhydrisch, subhydrisch, Moore)‏ Klassen: unterteilt nach Entwicklungsstand und Grad der Horizontdifferenzierung (z.B. Ah/C- Böden)‏ Typen: Bodentypen überwiegend gegliedert nach charakteristischen Horizonten und Horizontfolgen (z.B. Ranker oder Braunerde)‏

Beispiel: Klassifikation der BRD Subtypen (Norm-, Abweichungs-, Übergangssubtyp): nach qualitativen Kriterien und Horizontfolge (Humusbraunerde)‏ Varietäten: qualitative Modifikationen von Subtypen Subvarietäten: nach quantitativen Kriterien untergliederte Subtypen und Varietäten (z.B. Tiefe, pH- Wert, Färbung, etc.)‏

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Beispiel: Bodenzonen der Erde

Beispiel: Bodenklassifikation nach Schroeder

Beispiel: WRB- Bodensystematik

Beispiel: WRB- Bodensystematik

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 US Soil Taxonomy

Bodenentwicklungsreihen Böden entwickeln sich mit der Zeit unter dem Einfluss der Bodenfaktoren weiter Sind dynamische Systeme, reagieren auf äußere Einflüsse durch aufbauende Weiterentwicklung oder Abbau und Degradierung Bei Änderung eines Faktors der Pedogenese und annähernder Konstanz der übrigen Faktoren können charakteristische Bodentypensequenzen auftreten.

Bodentypensequenzen Chronosequenz (bei Änderung des Faktors Zeit, „Alterung“)‏ Klimasequenz (Änderung der klimatischen Einflussfaktoren, z.B. Niederschlag)‏ Reliefsequenz (Änderung der Hangneigung)‏

Bodentypensequenzen Beispiele: Chronosequenz von Böden aus Sand im humiden Klima GesteinRohbodenRankerBraunerdePodsol Zeit Klimasequenz von Böden aus carbonathaltigem Löss gleichen Alters Rendzina/RankerTschernosemBraunerde- TschernosemTschernosem-Braunerde-Lessive zunehmender Feuchte-Index

Bodengesellschaften Zusammenfassung regional assoziierter Böden auf unterschiedlichem Gruppierungsniveau, je nach Größe des betrachteten Landschaftsraumes und in Abhängigkeit von der Variation der Faktoren der Pedogenese. Regionale Kategorien (großklein): Bodenzone Bodenregion Bodenprovinz Bodengebiet Bodenbezirk Bodeneinheit Selten scharfe Grenzen Fließende allmähliche Übergänge

Bodenzonen der Erde

Böden Deutschlands

Bodenfruchtbarkeit = Anteil der Ertragsfähigkeit, der ausschließlich auf Bodenfaktoren zurückzuführen ist Standortertragsfähigkeit: Gesamte Ertragsfähigkeit eines Standorts einschließlich der durch Klimafaktoren, Pflanzeneigenschaften sowie Bearbeitungs- und Pflegemaßnahmen des Menschen bedingte Produktivität Standorteigenschaften der Böden abhängig von: durchwurzeltem Bodenraum Wasser-, Luft- und Wärmehaushalt Nährstoffhaushalt

Wurzelraum Tiefe (dm) Bezeichnung 0- 1,5 sehr flach 1,5-3 flach 3-7 mittel 7-12 tief 12-20 sehr tief > 20 äußerst tief

Nährstoffhaushalt Höhere Pflanzen benötigen mindestens 13 mineralische Nährelemente: Hauptnährelemente: N, P, K, Ca, Mg, S Spurenelemente: Fe, Mn, Cu, B, Mo, Zn, Cl

Verfügbarkeit der Nährstoffe Reserve- Fraktion (fest gebunden): schwer und nur langfristig verfügbar Nachlieferbare Fraktion (schwach gebunden): mäßig und mittelfristig verfügbar Austauschbare Fraktion (absorbierte Nährelemente): leicht und kurzfristig verfügbar Wasserlösliche Fraktion (gelöste Nährelemente): sehr leicht und sofort vefügbar

Bodenbewertung Maß für den Ertrag auf natürlichen Böden ist der jährliche Zuwachs an organischer Substanz Maß für den Ertrag auf Kulturböden ist der jährliche Ernteertrag Bodenbewertung erfolgt qualitativ durch Bodentyp und quantitativ durch Bodenschätzung Bodenzahl: Relative Wertzahl, die nachhaltig erzielbaren Reinertrag eines Bodens zu dem des fruchtbarsten Bodens (Tschernosem der Magdeburger Börde = 100) setzt

Bodenschätzung 1934 das erste Mal durchgeführt Ziel: Kulturböden nach dem erzielten Reinertrag ökonomisch zu bewerten Für Acker- und Grünlandböden wird dazu jeweils Bodenzahl ermittelt Bodenzahl: ungefähres Maß für Ertragsfähigkeit eines Bodens, basiert auf 3 Faktoren (Bodenart, geologisches Alter des Ausgangsgesteins, Zustandsstufe) der Böden Zustandsstufe beschreibt Entwicklungsgrad der Böden von 1 (sehr günstig) bis 7 (sehr ungünstig)

Zustandsstufen

Zuordnung der wichtigsten Bodentypen zu den Zustandstufen der Bodenschätzung Tschernosem: 1-2,5 Lessive: 2-4 Braunerde: 2-5 Rendzina: 4-6 Marsch: 1-5 Pseudogley: 3,5-5,5 Gley: 3-6 Pelosol: 4,5- 5,5 Niedermoor: 3-4 Hochmoor: 4,5- 6,5 Podsol: 5,5- 7 Ranker: 5- 6,5

Bodennutzung

Landnutzung Erfolgt durch: Landwirtschaft (Obstbau, Weinbau, Ackerbau, Grünlandnutzung, Almwirtschaft)‏ Forstwirtschaft Jagd und Fischerei Wasserwirtschaft (Gewässerausbau, Gewässerpflege)‏ Verkehr (Straßenverkehr, Schienen-, Luft-, Binnenschifffhartsverkehr)‏ Freizeit und Erholung Siedlung und Industrie

Bodenbelastung Allgemeine Bodenabtragsgleichung: A = R * K * LS * C * P R = Erosivität der Niederschläge K = Erodierbarkeit der Böden LS = Hanglängen- und Neigungsfaktor C = Bodenbedeckungs- u. Bearbeitungsfaktor P = Erosionsschutz

Bodenbelastung … durch Rohstoffabbau (Kiesabbau, Torfabbau, Braunkohle, Steinkohle usw.)‏ … durch Kontamination (Gülle, Dünger, Chemische Abfälle, usw.)‏ … durch Abfallentsorgung (Siedlungsabfälle, Bergmaterial, Bauabfälle, Produzierendes Gewerbe, usw.)‏