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Letzte Änderung: 07/31/1998 00:46:45 (das Datum wurde automatisch eingefügt und hat das Format des Servers). Zur optimalen Anzeige dieser Seite, sollte Ihr Browser Cascading Style Sheets (Englisches Orginal) verstehen.

hoch! Bodenentstehung

Der Boden (Pedosphäre) wird in seiner Entstehung und Weiterbildung im wesentlichen durch Gestein (Lithossphäre), Relief, Klima (atmosphärisches Geschehen), Wasserhaushalt (Hygrosphäre), Bodentiere und Vegetation (Biosphäre) beeinflußt.

Anstehendes Gestein wird durch physikalische Verwitterung in seinem Gefüge gelockert, zerrüttet und zerkleinert (Temperatur- und Frostverwitterung). Die chemische Verwitterung bewirkt den weiteren Zerfall der Minerale durch Lösungsprozeße wie Hydrolyse (Spaltung unter Aufnahme von Wasser) und Hydration (Sprengkraft durch Volumenvergrößerung unter Aufnahme von Wasser). Es kommt zur Bildung von Tonmineralien, die die Aussschwemmung der freigesetzten Nährstoffe verhindert. Die so gespeicherten Nährstoffe werden von einfachsten Pflanzen wie Algen oder Flechten aufgenommen.

Tonminerale sind Schichtsilikate (wichtiger Baustein ist Silizium), die sich strukturell durch ihre unterschiedlich Anzahl an Silikatschichten unterscheiden. Die Tonmineralbildung erfolgt entweder durch allmählichen Zerfall ursprünglicher Schichtminerale (Glimmer) oder durch Tonmineralneubildung, in dem sich Zerfallsprodukte nichtschichtiger Minerale (Feldspäte, Hornblenden etc.) um- und zusammenlagern.

Bei der Zersetzung des organischen Materials werden organische Säuren frei, die zur weiteren Zersetzung des Gesteins führen und die zugleich organisches Material für Lebewesen liefern. Entweder zersetzen die Lebewesen dieses organische Material (Mineralisierung) oder sie bilden organische Abbauprodukte (Humifizierung).

hoch! Bodenfruchtbarkeit

Da Pflanzen die Nährstoffe nur in gelöster Form aufnehmen können, spielt das Bodenwasser als Lösungsmittel eine dominierende Rolle. Weiterhin wichtig ist ein gutes, durch Kleintiere gelockertes Krümelgefüge des Bodens. Jeder Krümel bildet einen kleinen Wasserspeicher, der sich bei Niederschlägen schnell auffüllt, um dann das Wasser langsam abzugeben. Die Kapillarwirkung der Zwischenräume verhindert eine Wasserstauung und auch eine schnelle Austrocknung des Bodens. Außerdem ist genügend Luft zwischen den Krümeln, so daß günstige Voraussetzungen für die Pflanzenwurzeln und die Kleinstlebewesen herrschen.

Durch schwere landwirtschaftliche Maschinen kann aber dieses Gefüge zerstört werden. Der Pflug zerstört durch das Zerbrechen der Krümmelstruktur zuerst die winzigen Kapillaren und der Boden trocknet schnell aus. Nach dem Absetzen der gelockerten Krümmel verdichtet sich der Boden, das Porenvolumen nimmt ab und die Kapillargänge sind verstopft. Als Folge staut sich das Wasser an der Oberfläche und trägt bei Starkregen dieselbige ab anstatt in den Boden zu dringen und die Nährstoffe zu lösen.

Das Wasser löst die Nährstoffe, aber gespeichert werden sie von den Tonmineralien. Sie entstehen bei der chemischen Verwitterung und haben die Eigenschaft, die freigesetzten Nährstoffe, die als Ionen gelöst sind, im Austausch gegen andere Ionen vorübergehend festzuhalten und ihre Ausschwemmung zu verhindern. Man spricht hier von der Austauschkapazität (gemessen in mval/100 g) der Tonminerale.

Bei Dreischichttonmineralien ist die Ionenaustauschkapazität besonders groß, da hier die Ionen zwischen den Schichten eingelagert werden. Bei Zweischicht- und Vierschichttonmineralien werden sie dagegen nur an den Außenflächen abgelagert. Daher haben Dreischichttonmineralien die höchste Austauschkapazität nach den Huminkolloiden, die beim Abbau der Pflanzenreste entstehen.

Tonmineral Austauschkapazität in mval/100g
Zweischicht (Kaolinite) 5 - 15
Dreischicht (Illite) 20 - 50
Dreischicht (Vermiculite) 100 - 150
Vierschicht (Chlorite) 10 - 40
Huminkolloide 200 - 500

hoch! Bodenarten

Es wird das äußere Erscheinungsbild des Bodens beschrieben. Je nach der Korngröße spricht man dann zum Beispiel von Kies-, Sand-, Schluff oder Tonboden. Lehm ist die richtige Mischung zwischen Sand und Ton (sandiger Ton) und verfügt über für das Pflanzenwachstum optimale Eigenschaften.

Bild [1]: Korngrößen

Als weitere Unterscheidungskriterien gelten

hoch! Bodentypen

Sie werden nach ihrer Entstehung aus den anstehenden Gestein und dem herrschenden Klima differenziert. In verschiedenen Klima- und Vegetationszonen kommen Bodentypen in unterschiedlicher Ausbildung vor, da die Gesteinsverwitterung und die Zersetzung des organischen Materials je nach Klima anders abläuft.

Bild [2]: Bodenwasserzirkulation

Die Gesteins- und Klimazonale Abhängigkeit der Bodenwasserzirkulation führt darüber hinaus zu einer charakteristischen Verlagerung der Abbauprodukte, so daß es zur Ausbildung von Horizonten im Boden kommt.


Das Bodenprofil ist durch eine typische Horizontenabfolge gekennzeichnet:

O - Horizont organische Auflage
A - Horizont Oberboden (Auswaschungshorizont)
B - Horizont Unterboden (Anreicherungshorizont)
C - Horizont Ausgangsgestein
(G - Horizont) (durch Grundwasser beeinflußter Horizont (Gley), nicht überall vorhanden)

Zur weiteren Differenzierung werden noch weitere Buchstaben als Index hinzugefügt. So bedeutet etwa ...

Ah humushaltiger Oberboden
Ae Ausgebleichter / Ausgewaschener Oberboden
Al s. o. : l = lessivée = ausgewaschen
Bt Unterboden mit Anreicherung von Ton
Bal, fe Anreicherung von Aluminium und Eisen im Unterboden
Asa Salzanreicherung im Oberboden

hoch! Beispiele von Bodentypen

Die Liste erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Je nach Klima und Ausgangsgestein können die Böden auch abweichend aussehen. Orginalfotos von verschiedenen Bodenprofilen gibt es auch an anderer Stelle im Internet.

Frostschuttboden

Profil [1]: Frostschuttboden Klimazone nach Köppen: EF
Vegetationszone: Frostschuttzone
Verhältnis chemische Verwitterung zu physikalischer: p » c
Mineraliengehalt: kaum Mineralien in gelöster Form
Erläuterung: Wärmemangel verhindert eine stärkere chemische Verwitterung. Die Frostsprengung bewirkt lediglich eine Zersetzung des Bodens in groben Gesteinsschutt mit nur geringen Feinanteil.

Tundrengley/ Pseudogley

Profil [2]: Tundrengley Klimazone nach Köppen: ET
Vegetationszone: Tundra
Verhältnis chemische Verwitterung zu physikalischer: p » c
Mineraliengehalt: 90% silikatisches Ausgangsgestein, 10% Aluminium- und Eisenoxyd
Erläuterung: Die vorwiegende physikalische Verwitterung verhindert die Bildung von größeren Mengen Feinmaterial. Flechten, Moose und Gräser liefern nur genügend organisches Material für einen dünnen Ah-Horizont, der zudem noch größtenteils aus Rohhumus besteht, da die Kälte den mikrobiellen Abbau herabsetzt. Der Dauerfrostboden in der Tiefe staut im sommerlichen Auftaubereich das Grundwasser (Gley-Horizont).
In Mitteleuropa könne über wasserstauenden Schichten bei Vernässung ähnliche Böden, die sogenannten Pseudogleye, entstehen.

Podsol (Bleicherde)

Profil [3]: Podsol Klimazone nach Köppen: Df
Vegetationszone: Nadelwald/ Taiga
Verhältnis chemische Verwitterung zu physikalischer: p => c
Restmineraliengehalt: 70% silikatisches Ausgangsgestein, 25% Aluminium- und Eisenoxyd, 5% 3- Schicht- Tonminerale
Erläuterung: Podsol entsteht als eine Folge der nach unten gerichteten Wasserzirkulation auf Böden mit Nadelstreu. Beim Zersetzen des Nadelstreus sinkt der pH- Wert des Bodens. Als Folge davon stirbt das gesamte Bodenleben ab, nur einige Wurzelpilze bleiben bestehen. Sie alleine schaffen es nicht, das nachkommende Nadelstreu zu zersetzen. Es entsteht eine schlecht durchlüftete Rohhumusauflage, in der sich wasserlösliche Säuren bilden. Diese zerstören die Tonminerale des Bodens und werden mit deren Resten und gelösten Mineralen nach unten ausgewaschen (Ae- Horizont). Der Anreicherungshorizont wird dadurch mörtelartig verkittet, Ortstein entsteht.
Dieser hemmt die Wasserbewegung, ein wegen des Wasserstaus schlecht durchlüfteter Oberboden ist die Folge. Die Wurzeln gelangen nicht durch den Ortstein an die darunter angereicherten Nährstoffe.

Rendzina

Profil [4A]: Rendzina Klimazone nach Köppen: Df/ Cf/ Gebirgsklima
Vegetationszone: Laubwald
Verhältnis chemische Verwitterung zu physikalischer: p < c
Restmineraliengehalt: 90% silikatisches Ausgangsgestein, 10% 3- Schicht- Tonminerale
Erläuterung: Rendzinen sind azonale Böden, die sich häufig auf kalkhaltigem Ausgangsgestein bilden. Durch Vegetation entsteht auf ihnen eine geringmächtige Humusschicht, Regenwasser löst die Nährstoffe direkt aus dem Kalkmaterial. Die Folge ist ein recht fruchtbarer Boden.

Lessivierte Boeden (Parabraunerde)

Profil [4]: Lessivierte Böden Klimazone nach Köppen: Cf
Vegetationszone: Laubwald
Verhältnis chemische Verwitterung zu physikalischer: p < c
Restmineraliengehalt: 40% silikatisches Ausgangsgestein, 15% Aluminium- und Eisenoxyd, 30% 3- Schicht- Tonminerale, 15% 2- Schicht- Tonminerale
Erläuterung: Durch die nach unten gerichtete Wasserzirkulation werden die Tonminerale aus dem Oberboden (Ae) teilweise in den Unterboden (Bt) ausgeschwemmt. Es kommt aber trotzdem zur Entstehung eines mächtigen Ah- Horizonts, da der Laubwald ständig Humusmaterial nachliefert. Die vielen Huminkolloiden des Oberbodens bewirken schließlich auch die relativ hohe Fruchtbarkeit des Bodens.

Schwarzerde (Tschernosem)

Profil [5]: Schwarzerde Klimazone nach Köppen: BSk/Dw
Vegetationszone: Langgrassteppe
Verhältnis chemische Verwitterung zu physikalischer: p => c
Restmineraliengehalt: 60% silikatisches Ausgangsgestein, 15% CaCO3 20% 3- Schicht- Tonminerale, 5% 2- Schicht- Tonminerale
Erläuterung: Sie entsteht meist über schluffigem Löß. Der Niederschlagsmangel in den winterkalten Steppen verhindert stärkere Sickerwasserströme. Dies erklärt auch die hohe Fruchtbarkeit dieses Bodens, da die Ton- und Huminkolloiden nicht ausgespült werden sondern sich in ihrem Entstehungshorizont anreichern.
Trotz der Vegetationsarmut sind diese reichlich vorhanden, da die Sommertrockenheit und die Winterkälte den bakteriellen Abbau des organischen Materials hemmen. Schließlich entsteht aufgrund der intensiven Durchmischung des Bodenmaterials bis in große Tiefen durch Wühltiere ein mächtiger, gut durchlüfteter und sehr fruchtbarer Ah- Horizont.

Kastanienbraune Boeden

Profil [6]: Kastanienbrauner Boden Klimazone nach Köppen: BSk
Vegetationszone: Kurzgrassteppe
Verhältnis chemische Verwitterung zu physikalischer: p > c
Restmineraliengehalt: 75% silikatisches Ausgangsgestein, 15%CaCO3, 10% 3- Schicht- Tonminerale
Erläuterung: Zunehmende Trockenheit und zunehmend schüttere Vegetation sind für eine immer geringer werdende Mächtigkeit des Ah- Horizonts verantwortlich. Aufsteigendes Bodenwasser bewirkt eine Anreicherung von Salzkrusten (sa) im Oberboden und an der Oberfläche. Wegen der Gefahr von Versalzung geringe Fruchtbarkeit. Je nach Region nennt man diese versalzenen Böden auch Solontschak oder Solonez.

Graue Boeden

Profil [7]: Grauer Boden Klimazone nach Köppen: BW/BS
Vegetationszone: Halbwüste
Verhältnis chemische Verwitterung zu physikalischer: p > c
Restmineraliengehalt: 80% silikatisches Ausgangsgestein, 15% CaCO3, 5% 3- Schicht- Tonminerale
Erläuterung: Ähnliche Entstehung wie die kastanienbraunen Böden. Allerdings ist hier noch weniger Humusmaterial vorhanden, was die Bildung eines B- Horizonts erklärt. Wegen der Gefahr von Versalzung geringe Fruchtbarkeit.

Wuestenrohboden

Profil [8]: Wüstenrohboden Klimazone nach Köppen: BWh
Vegetationszone: Wüste
Verhältnis chemische Verwitterung zu physikalischer: p » c
Restmineraliengehalt: 90% silikatisches Ausgangsgestein, 10% Aluminium- und Eisenoxyd
Erläuterung: Der Wassermangel in der Wüste schwächt die chemische Verwitterung. Die dominierende physikalische Verwitterung führt zur Bildung von mächtigen Schutthorizonten.

Rotbrauner Boden

Profil [9]: Rotbrauner Boden Klimazone nach Köppen: BSh/Aw
Vegetationszone: Trockensavanne
Verhältnis chemische Verwitterung zu physikalischer: p = c
Restmineraliengehalt: 30% silikatisches Ausgangsgestein, 50% Aluminium- und Eisenoxyd, 15% 3- Schicht- Tonminerale, 5% 2- Schicht- Tonminerale
Erläuterung: Da die chemische Verwitterung gleich der physikalischen ist, kommt es zur Bildung von 3- Schicht- Tonmineralien. Aufgrund dem Wechsel von Regen- und Trockenzeit zirkuliert das Bodenwasser auf und ab. Dadurch bleiben die Nährstoffe länger im Boden enthalten und reichern sich an. Das Eisenoxyd (Rost), das sich auch auf diese Weise anreichert, verleiht dem Boden seine typische rostbraune Färbung.

Lateritische/ ferallitische Boeden

Profil [10]: Lateritischer Boden Klimazone nach Köppen: Aw/Af
Vegetationszone: Feuchtsavanne/ Regenwald
Verhältnis chemische Verwitterung zu physikalischer: p « c
Restmineraliengehalt: 5% silikatisches Ausgangsgestein, 85% Aluminium- und Eisenoxyd, 10% 2- Schicht- Tonminerale
Erläuterung: Hohe Temperatur und hohe Niederschläge sind für eine intensive chemische Verwitterung verantwortlich. Es entstehen tiefgründige, mehrere Meter mächtige Böden mit einem dominierenden Anteil von 2- Schicht- Tonmineralien. Die nach unten gerichtete Bodenwasserbewegung führt zu einer starken Auswaschung der Nährstoffe (geringe Fruchtbarkeit). Vegetation ist nur in Symbiose mit Wurzelpilzen möglich, die die Nährstoffe vor ihrer Auswaschung sammeln und wieder den Pflanzen zukommen lassen. Auf vulkanischen Ablagerungen entwickeln sich die sehr fruchtbaren Vertisole.

hoch! Internetadressen

http:// vendigo.uni-soilsci. gwdg.de/soilidbr.htm

Hier gibt es eine Sammlung von Farbfotos der unterschiedlichen Bodenprofile Europas.

http:// ls10-www. informatik. uni-dortmund.de /~henning /demo2 /Boden /Boden-s183 .html

Auf dieser Seite wird auch auf die Bodengefährdung und -kontaminierung eingegangen.

hoch! Quellen

Zur Erstellung dieser Seite habe ich Materialien aus dem Buch Fundamente und aus dem Erdkundeunterricht verwendet.


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