Boden

Moore entstehen wenn der Niederschlag die Abfluss- und Verdunstungsmenge übersteigt. Am Seegrund lagert sich organisches Material ab, wodurch der See mit der Zeit verlandet. Die Seetiefe nimmt ab und die Ufervegetation kann sich ausbreiten. Hochmoore entstehen nun aus Höhenwachstum der Moose – insofern genügend Niederschlag gegeben ist, da das Wasser mit zunehmender Höhe nicht mehr aus dem Grundwasser bezogen werden kann.

Sie sind bedroht durch Torfabbau, Entwässerung und Düngung zur Nutzung als Wiesen, Weiden oder Ackerland, Eutrophierung durch den Eintrag von Stickstoff und Moorbrände.

Eigenschaften der Torfmoose (Sphagnum Arten) = „ecosystem engineer“:

• sauern Umgebung durch Kationenaustausch an → kaum andere Pflanzen sind konkurrenzfähig

• extremes Speichervermögen + geringe horizontale Leitfähigkeit für Wasser; tolerieren extreme Nässe

• wachsen rasch in die Höhe, sterben nach unten ab → die zu Torf werdenden Pflanzenreste behalten hohe Wasserspeichereigenschaften

• sind genügsam: geringste Nährstoffmengen des Regenwassers reichen aus

→ Kombination der Eigenschaften bewirkt Aufwölbung der Mooroberfläche

→ Bewirkt Abkopplung vom Mineralbodenwasser (Grundwasser)

Wenn Moore trockengelegt werden, setzen sie Treibhausgase frei. Bei einem trockengelegten Moor wird der im Torf gebundene Kohlenstoff durch Oxidation mit Sauerstoff zu Kohlendioxid (CO2),  Lachgas (N2O) und Methan (CH4) abgebaut und gelangen in die Luft.

a) Ton

b) Sand

c) Ton

d)Ton

e) Sand

a) Sand

b) Ton

c) Schluff

d) Ton ?

e) Lehm

• Lehm hinzufügen

• Humus hinzufügen

Gemeinsamkeiten:

Beides sind landwirtschaftlich genutzte und mit Gräsern und Kräutern bewachsene Flächen, die von Menschen geschaffen sind.

Unterschiede:

Auf Wiesen werden die Gräser und Kräuter gemäht und als Heu oder Silage geerntet. Dadurch ist die Nährstoffversorgung gleichmäßig.

Auf Weiden wird die Vegetation von Weidetieren abgefressen. Durch ungleichmäßigen Austrag (Fressen an Stelle x) und ungleichmäßigen Eintrag (z.B. durch Kuhfladen) ist die Nährstoffversorgung ungleichmäßig.

Gegen Schwerkraft im Boden gehaltenes Wasser nennt man Haftwasser: Es besteht aus   Kapillarwasser    und   Adsorptionswasser . Das hydraulische Potential des Bodenwassers besteht aus   dem Gravitationspotenzial und   dem Matrixpotenzial . Das Gerät, mit dem das Potential bestimmt wird, nennt man Tensiometer  . Folgende Eigenschaften bestimmen die Höhe der   Wasserspannung  .

Moder, Rohhumus

• Klassifikation: Terrestrische Ah/C-Böden

• initial Bodenbildung

• auf basischem Untergrund

• dominierende Bodenbildende Prozesse:

  • Humusakkumulation

  • physikalische und chemische Verwitterung (Lösungsverwitterung) des Ausgangsgesteins

  • Mull-Auflage

  • Nutzung: häufig Weidennutzung, Buchenwälder

→ entsteht bei Kalkstein

• Klassifikation: Terrestrische Ah/C-Böden

• initial Bodenbildung

• auf saurem Boden

• dominierende Bodenbildende Prozesse:

  • Humusakkumulation

  • physikalische und chemische Verwitterung des Ausgangsgesteins

  • häufig Moder/Rohhumusauflage

  • Nutzung: Forst (Nadelbäume, Flachwurzler)

• Klassifikation:  Terrestrische Schwarzerden Böden

• auf kalkreichen Lockermaterialien

• Humusreich

• Bodenbildende Prozesse:

  • Humusakkumulation

  • Bioturbation (Boden wir durch Lebewesen durchmischt)

  • ggf. Entkalkung

  • ggf. aszendente Verlagerung

• Klassifikation: Terrestrische Lessivés Böden

• auf kalkreichen Lockermaterialien

• Humusreich

• Bodenbildende Prozesse:

  • Humusakkumulation

  • Bioturbation (geringer als bei Schwarzerden)

  • ggf. Entkalkung (geringer als bei Schwarzerden)

  • aszendente Verlagerung (stärker als bei Schwarzerden)

  • Lessivierung

→ entsteht auf Löss

• Klassifikation: Terrestrische Braunerden Böden

• häufig vorkommender Bodentyp des gemäßigt Humiden Klimas

• auf unterschiedlichen Ausgangsmaterialien

• Bodenbildende Prozesse:

  • Verbraunung und Verlehmung

  • Carbonat- und Gipslösung

  • Anreicherung von Residualton

  • Bildung eines Aggregatgefüges

→ entsteht am Randgestein von Sandstein zu Löss

• Klassifikation: Terrestrische Podsole Böden

• niedriger pH

• Bodenbildende Prozesse:

  • Mineralzerstörung durch Säuren -> Bleichen

  • Auswaschung von Nährstoffen, sowie Verlagerung von Al, Fe

  • Ausfällung von org. Substanz und Sesquioxide

  • Kittgefügebildung

→ entsteht bei quatären Sanden wenn die Bodenbildung weit fortgeschritten ist

• Klassifikation: Semiterrestrische Gleye Böden

• reduzierende Verhältnisse, redoximorphe Merkmale

• Bodenbildende Prozesse:

  • Vergleyung

→ entsteht in Einkerbungen in der Landschaft durch anstehendes Grundwasser

• Klassifikation: Terrestrische Stauwasserböden Böden

• Stauwasserbeeinflusst

→ entsteht bei Verdichtung von Ton und Mergelton (-> Stauwasser)

• Klassifikation: Terrestrische Ah/C-Böden

• auf kalkfreiem bis kalkarmem Lockermaterial

• kann kaum Wasser und Nährstoffe speichern

• Humusform: Mull

• Bodenbildende Prozesse:

  • Humusakkumulation

  • Eisensulfidoxidation

Gley:

• Unter Staunassen Bedingungen (verursachen Sauerstoffmangel)

• Sauerstoffmangel führt zu Reduktions- statt Oxidationsprozessen; Oxide werden reduziert (Elektronenaufnahme) um Sauerstoff zu lösen um den Mangel auszugleichen → oxidiertes Eisen (rot/braun) wird und reduzierter Form blaugrün = Gleyboden

Podsol:

• in kühlen, niederschlagsreichen Gebieten mit Vegetation, die Rohhumus bildet (Nadelgewächse)

• Saures, nährstoffarmes Ausgangsgestein mit hoher Durchlässigkeit (d.h. meist Sand oder Kies) → durch den hohe Niederschlag abwärts gerichtete Umverlagerung gelöster organischer Stoffe

• Mikroorganismen hinterlassen an der Oberfläche Säuren, welche mit dem Sickerwasser abwärts transportiert werden → binden Oxide an sich = Oxide im Oberboden ausgewaschenen ⟹ aschfarbige Färbung

Parabraunerde:

• entsteht in humiden, warmen Gebieten

• Prozess der Lessivierung (Tonverlagerung von oben nach unten) durch Auswaschung durch Niederschlag

Rendzina:

• Auf basischem Untergrund

• Dominierende Prozesse:

  • Humusakkumulation

  • physikalische und chemische Verwitterung

  • Mull-Auflage

  • häufig Weidenutzung, Buchenwälder

Ranker:

• Auf saurem Untergrund

• Dominierende Prozesse:

  • Humusakkumulation

  • physikalische und chemische Verwitterung des Ausgangsgesteins

  • häufig Moder/Rohhumus-Auflage

  • Nutzung: Forst (Nadelbäume)

Regosol:

• auf kalkfreiem/kalkarmen Lockergestein (Löss/Dünensand)

• Sandiges Ausgangsgestein

  • Schwache Humusakkumulation

  • Verwitterung, Verbraunung, Verlehmung

  • Pedogenese => Entwickeln sich über Braunerde, Parabraunerde zu Podsol (Versauerung und Lessivierung)

  • Nutzung: Landwirtschaft bei weniger anspruchsvollen Pflanzen (z.B. Roggen)

1. bei viel Niederschlag → Auswaschung der Tonminerale Lessivierung → Parabraunerde

1. auf saurem Boden → Versauerung des Bodens → Parabraunerde

2. in tropisch-feuchtem Klima? Starke chemische Verwitterung

Cryosole, Gelic Regosol, Gelic Leptosol

Der im Pfälzer Wald vorherrschende Boden ist saurer Buntsandstein hat dementsprechend einen geringen pH-Wert. Saurer Buntsandstein hat relativ große Poren, weshalb durch Auswaschung viele Nährstoffe weggespült werden und der Boden ziemlich nährstoffarm ist. Aus dem Boden resultiert ein bodensaurer Hainsimsen-Buchenwald. Die Buchen lassen wenig Licht durch, d.h. dass die Strauchschicht nicht sehr ausgeprägt ist. Der niedrige pH-Wert hemmt den Streuabbau, weshalb Rohhumus oder Moder auf dem Oberboden aufliegt.

die Korngröße wir immer größer je weiter man sich vom Fluss entfernt

wenn die Beschaffenheit von Pflanzenformationen aufgrund bestimmter Bedingungen der Bodeneigenschaften und/oder des Wasserhaushaltes deutlich von der typischen Vegetation der Klimazone unterscheidet, in der die betrachtete Formation vorkommt, spricht man von azonaler Vegetation.

Beispiel: Dünen, Felsstandorte, Moore, Oasen und größere Binnengewässer.

Für die Buche ist die Vegetationsperiode in den Gipfelregionen zu kurz.

Des weiteren ist die ökologische Amplitude in Betrachtung des abiotischen Faktors Feuchte der Fichte größer bzw. in feuchteren Regionen zuzuordnen als die Amplitude der Buche. Durch die hohe Luftfeuchtigkeit auf dem Gipfel ist in diesem Fall die Fickte konkurrenzstärker.

Zonale Böden: maßgeblich durch das zonale Klima und die Vegetation geprägt (z.B. Permafrostböden)

Azonal: Pflanzenformationen, deren Beschaffenheit sich aufgrund bestimmter Bedingungen der Bodeneigenschaften und/oder des Wasserhaushaltes deutlich von der typischen Vegetation der Klimazone unterscheidet

(z.B. Dünen, Felsstandorte, Moore, Oasen und größere Binnengewässer)

Extrazonal: Pflanzenformationen, deren Beschaffenheit sich aufgrund lokaler klimatischer Bedingungen deutlich von der typischen Vegetation der Klimazone unterscheidet, in der die betrachtete Formation vorkommt (z.B. submeridionale Flaum-Eichenwälder)

intrazonal: Bezeichnung für Böden, die vorwiegend durch den Einfluss von Relief und Gestein gekennzeichnet sind.

Landwirtschaft in der afrikanischen Savanne:

Trockensavanne - Künstliche Bewässerung - Dauerfeldbau

Feuchtsavanne - Nährstoffarmut durch Auswaschung - Wanderfeldbau

Aufgrund des fehlenden Blätterdachs werden die wenigen Nährstoffe, welche im Boden vorhanden sind, bei Regen ausgespült. Das Wasser versickert auf den leeren Flächen und somit fehlt es dem Regenwald woanders an Wasser. Somit ist es fast unmöglich, dass sich Regenwald an diesen Stellen Regenerieren kann.

1. A)  Herabsetzen des pH-Wertes → Boden versauert mit der Zeit alleine, pH-Wert muss nicht herabgesetzt werden

2. B)  Erhöhung des pH-Wertes → wenn Boden zu sauer ist muss der pH-Wert erhöht werden

3. C)  Eintrag von NH4+ → organischer Stickstoff wird über Ammonium (NH4+) zu Nitrat (NO3-) abgebaut und steht somit sofort als Nährstoff zur Verfügung. Zudem können Pflanzen kleine Mengen Ammonium aufnehmen.

4. D)  Tiefes Umpflügen → Tiefes Umpflügen hilft auf sauren Böden, bei denen die biologische Aktivität nicht so hoch ist, die in der Streu (im Mull/Rohhumus) enthaltenen Nährstoffe tiefer in den Boden einzuarbeiten

5. E)  Umpflügen mit einer Harke

• senken des pH-Werts

• Überwässerung => Ausspülen von Nährstoffen

• Konstante Trockenheit

Durch die Nähe zum Wasser ist der Unterboden ganzjährig Wassergesättigt was auf den Bodentyp Gley schließen lässt. Der oft lehmige Boden hat eine gute Wasserhaltekapazität, was die feuchten Bedingungen auch im Sommer oder bei Niedrigwasser hält. Durch regelmäßige Überflutung der Flussauen werden Kationen eingespült und H+ Ionen ausgewaschen, wodurch der Boden basisch bleibt und nicht übersäuert. Oberboden besteht aus Humusreichen Sedimenten, welche durch Überflutung angespült werden und die feuchten Bedingungen begünstigen der Zersetzungsprozesse durch Mikroben.

• A)  Cryoturbation (Durchmischung des oberflächennahen Untergrundes durch Gefrieren und Wiederauftauen)

• B)  Polygonböden (durch wechselndes Frieren und Auftauen verursachte Sortierung der Bestandteile eines Bodens, die ein Muster hervorruft)

• C)  Krotowinen

• D)  Salzkrusten

Bei einer Rohhumusauflage erwartet man einen sauren Boden. Der Streuabbau findet nur sehr langsam statt, da Mikroben bei Säure und Trockenheit nicht sehr aktiv sind, also eine geringe biologische Aktivität. Beim Rohhumus ist eine klare Dreischichtigkeit zu erkennen (L, Of, Oh).

Tropen → Ferralsol → alter Boden → niedriger pH-Wert, Auswaschung, geringe KAK → Brandrodung → schnelle Mineralisierung → hohe KAK

Tropen → Ferralsol → alter Boden → niedriger pH-Wert → Brandrodung → schnelle Mineralisierung → hohe KAK → Auswaschung → niedrige KAK

Das C/N-Verhältnis ist ein Parameter für die Abbaubarkeit der organischen Substanz. Es gibt an, wie viel Kohlenstoff im Verhältnis zum Stickstoff in der organischen Substanz vorhanden ist. Bei einem niedrigen oder engen C/N-Verhältnis ist die organische Substanz relativ stickstoffreich und kommt bei ihrem Abbau dementsprechend viel Stickstoff frei. Bei einem hohen oder weiten C/N-Verhältnis enthält die organische Substanz relativ viel Kohlenstoff im Verhältnis zum Stickstoff und ist die Stickstofflieferung  dementsprechend gering.

Frisch abgestorbene organische Substanz hat meistens ein weites C/N-Verhältnis, allerdings mit starken Unterschieden in Abhängigkeit von Pflanzenart, Pflanzenteil und Alter der Pflanze, organischer Dünger hat meistens ein engeres C/N-Verhältnis. Im Abbauverlauf nähert sich das C/N-Verhältnis allmählich einem Wert von 10-12:1 an, wie er für die organische Substanz landwirtschaftlich genutzten Böden typisch ist.

zeigt die Abhängigkeit einer Pflanzenart von zwei abiotischen Faktoren, also von der Feuchte und vom Säuregrad (pH-Wert) des Bodens, indem es den Herrschaftsbereich, den Potenzbereich und das Potenzoptimum einer Pflanze angibt.

physiologisch: stellt dar, welche Ausprägung ein bestimmter Umweltfaktor annehmen darf, damit eine bestimmte Tier oder Pflanzenart überleben und sich fortpflanzen kann. (Abiotische Faktoren)

ökologisch: berechnet die Konkurrenzbeziehung mit ein (Biotische Faktoren)

• Hainsimsenbuchenwald → recht sauer (auf Silikatverwitterunsgböden wie z.B. Sandstein) → geringe Zersetzung, d.h. Rohhumus oder Moder

• Orchideenbuchenwald → an warmen Südhängen, durch Kalkböden pH-neutral, jedoch trocken (hohe Verdunstungsrate durch steile Sonnenabstrahlung und Abfluss hangabwärts) somit Streuabbau gehemmt → Moder

gemäßigte und boreale Zone; in Gebieten die dauerhaft oder periodisch Überflutet sind → Bruchwald/Auenwald, wird auch durch geringen Lichtbedarf (L:4) unterstützt → es kommt nicht viel Licht durch das Blätterdach

1. L8, F4, R3, N4

2. L3, F4, R4, N4

3. L4, F3, R8, N6

4. L3, F4, R4, N7

=> Pflanze 2): wenig Licht = gut weil Fichte Schatten macht; R4 weil Boden unter Fichte durch Nadeln sauer; N4, da Stickstoffgehalt unter sauren Bedingungen niedrig

F 8 → zeitweise überschwemmt,

L 7 → kein hoher Bewuchs, keine zu hohe Einstrahlung, da sonst Verdunstung zu hoch

R 5 → basische Böden

N 3 → Nährstoffeintrag stark von Überschwemmungen abhängig

T 4 → gemäßigt kontinentales Klima

(N) 3 Nährstoffarmut => stickstorrarm wegen Legumonosen

(R) 8 auf basenreichen Böden Kalk-Magerrasen

(F) 3 mittlerer Wasserversorgung (abhängig vom Bodentyp)

(K) 4 subozeanisch (eurasische Steppen und Mitteleuropa)

(T) 5 in mäßig warmen bis warmen Gebieten

(L) 8 sind meist extrem lichtbedürftig und fallen selbst bei moderater Beschattung aus

Werden sie erreicht, geht es in einen neuen Zustand über, der nicht mehr – oder nur sehr langfristig – umkehrbar ist.

• Verlust arktischen Meerwassers

• Schmelzen des Grönländischen Eisschildes

• Bildung des atlantischen Tiefenwassers

• Absterben borealer Wälder

• Bildung eines Ozonlochs

• Verlust von Permafrost und Tundra

• Änderungen El Nino (Stärke/Häufigkeit)

• Absterben des Amazonas-Regenwaldes

• Instabilität des westantarktischen Eisschildes

• Chaotische Mulitstabilität des indischen Monsuns

• Ergrünen der Sahara

• Verlagerung des westafrikanischen Monsuns

• Änderungen der Bildung antarktischen Bodenwasser