Tutorium Physische Geographie im SS 2008 Universität Augsburg Fakultät für Angewandte Informatik Institut für Physische Geographie und Quantitative Methoden Prof. Dr. Jucundus Jacobeit Tutorium Physische Geographie im SS 2008 1. Sitzung am 23.04.2008 Tutorin: Claudia Weitnauer

Organisatorisches Andere Tutorientermine: Mo. 8.15- 9.45 Uhr Di. 14.00-15.30 Uhr jeweils in 3065 Teilnahme freiwillig, andere Tutorien jederzeit besuchbar Folien auf GeoWiki- Seite: http://geo21.geo.uni-augsburg.de Bei Fragen E-Mail an: tutorium_claudia@web.de

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

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.

Internetseiten www.webgeo.de www.mygeo.de www.geodok.de www.geographie.de (DGfG)

Bodengeographie Bodenprofile aus dem Gebiet um Stuttgart: v.links nach rechts: Braunerde, Parabraunerde, Auenboden, http://www.stuttgart.de/sde/global/images/mdb/item/19775/4897.jpg

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

Antwort 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)

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 Bodenform: Begriff für systematische Einheit (Bodentyp) und Ausgangsgestein z.B. Parabraunerde aus Löss

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

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

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

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

Bodenbestandteile Veränderliche Verteilung der Anteile der 3 Phasen Mögliche zeitliche und örtliche Überlagerungen Kurzfristige Änderungen möglich Phasenverteilung: 50 % Matrix 50 % Porenanteil (Bodenlösung 20- 50%, Bodenluft 0- 30%)

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

Bodenbestandteil Minerale Wichtige pedogene Minerale: 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

Silikate- Aufbau

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

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

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

3- Schicht- Tonminerale Z.B. Montmarillonit, Illit, Smektit Grundstruktur besteht aus 2 Tetraeder- Schichten, die 1 Oktaederschicht umgibt Zwischenraum zwischen 2:1 Schichten variabel 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

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

Austauschkapazität (potentielle, effektive) 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 Je höher KAK-Werte, desto besser Übliche Werte: 5- 100 cmol(+)/kg Boden

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

Korngrößenverteilung

Transformationsprozesse Alle Prozesse, in denen Umwandlungen und Umfromungen ohne größere Verlagerungen stattfinden: Verwitterung (physikalisch, chemisch) Mineralneubildung Mineralisierung, Humusbildung Gefügebildung

Humusbildung Humus: Gesamtheit der abgestorbenen organischen Bodensubstanzen, die sich 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

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!!