Welche sechs bodenbildenden Faktoren kennen Sie?
- Relief,
- Klima,
- Mensch,
- Vegetation,
- Gestein,
- Zeit,
Boden = f(Relief, Klima, Mensch, Vegetation, Gestein) x Zeit,
Welche zwei großen Kategorien von bodenbildenden Prozessen kennen Sie?
- Transformation:
- Der Bodenkörper bildet sich durch die räumliche Anordnung der Komponenten und der Umwandlung von Gestein und Streu,
—> physikalische und chemische Verwitterung, Verbraunung, Verlehmung, Tonmineral Neubildung,
- Translokation:
- Sorgt für weitere Differenzierungen der Bodenhorizonte und führt zur stofflichen und energetischen Verbindung von Böden in der Landschaft,
—> wird durch Niederschlag verursacht,
—> Tonverlagerung, Podsolierung, Umverteilung von Mineralen,
Welche vier grundlegenden Funktionen erfüllen Böden?
- Regelungsfunktion,
- Nutzungsfunktion,
- Lebensraumfunktion,
- Geschichtliche Funktion / Archiv Funktion,
Welcher Prozentsatz der globalen Bodenfläche ist landwirtschaftlich nutzbar?
- 11 %,
Welche 5 Klassen von Faktoren begrenzen die landwirtschaftliche Nutzung?
- chemische Probleme (Versalzung),
- zu trocken,
- zu kalt (Permafrost),
- zu nass,
- zu flachgründig,
Um wie viel Prozent muss nach Schätzung der FAO die Nahrungsmittelproduktion gesteigert werden, um eine Weltbevölkerung von ca. 9 Mrd. Menschen im Jahre 2050 zu ernähren?
- 50 %,
- (Food and Agriculture Organization of the United Nations),
Nennen Sie zwei Regionen der Erde, in denen aufgrund des Klimawandels eine unter Umständen sinkende Eignung für die landwirtschaftliche Nutzung erwartet wird?
- Mittelmeerraum, Griechenland, Ukraine, Türkei,
- Australien,
- Süd Russland,
- Süd Afrika,
- Süd-West USA,
Nennen Sie die zwei wichtigsten Prozesse, die zur weltweiten Degradation von Böden beitragen
- Erosion durch Wasser,
- Erosion durch Wind,
Welche 6 grundlegenden Bodenmerkmale werden neben anderen Merkmalen typischerweise für die Klassifikation von Böden herangezogen?
- Farbe,
- Körnung,
- Struktur,
- Dichte,
- Durchwurzelung,
- Verteilung von Farben und Partikeln,
Welche zwei grundsätzlichen Möglichkeiten der Klassifikation können wir unterschieden? Was zeichnet die beiden Möglichkeiten aus? Was unterscheidet Sie?
- Genetische Klassifikation:
- betont die Bedeutung bodenbildender Faktoren und Prozesse,
- Universelle Klassifikation,
- Abteilung, Bodenklassen, Bodentyp, Bodenform,
- Effektive Klassifizierung:
- erfolgt nach einer Bestimmten Eigenschaft oder Funktion,
- schwer universell einsetzbar,
- 32 reference soil groupings,
- Bodenklassifikation beruht nur auf Eigenschaften, die wir sehenund messen können,
Nennen Sie vier Gliederungsebenen der deutschen Bodenklassifikation
- Abteilungen:
—> gliedern Böden nach Wasserregime,
- Bodenklassen:
—> gliedern Böden nach wesentlichen pedogenetischen Prozessen,
- Bodentyp:
—> Definiert durch bestimme Abfolge und Mächtigkeit diagnostischer Bodenhorizonte,
- Bodenform:
—> Bodenname plus Ausgangsmaterial (z.B. Norm-Podsol aus Flugsand),
Nach welchem Faktor werden Böden in der deutschen Klassifikation auf der Ebene der Abteilungen unterschieden?
- gliedern Böden nach dem Wasserregime,
Nach welchem Kriterium werden Böden in der deutschen Klassifikation auf der Ebene der Bodentypen unterschieden?
- Definiert durch bestimme Abfolge und Mächtigkeit diagnostischer Bodenhorizonte,
--> z.B. Parabraunerde,
- Subtypen:
—> Ausprägung/Kombination bestimmter Horizonte oder Merkmale,
--> Pseudogley-Braunerde (dominierender Typ hinten),
Welche 4 Abteilungen unterscheidet die deutsche Bodenklassifikation?
- Terrestrische Böden,
- Semiterrestrische Böden (z.B. Grundwasserböden),
- suphydrische Böden,
- Moore,
Welches Bodenklassifikationssystem wurde von der FAO initiiert?
- World Reference Base for Soil Resources,
- eine weltweit anwendbare Bodensystematik,
- nicht vergleichbar mit der deutschen Klassifikation,
- Kommunikation weltweit ist möglich,
- Vergleichbarkeiten sind vorhanden,
- eine gemeinsame Sprache,
Was war der Ursprung der World Reference Base for Soil Resources?
- Basis ist die FAO Weltbodenlegende von 1974,
- 1998 Erste Version des World Reference Base for Soil Resources,
Auf welcher Grundlage erfolgt die Klassifizierung von Böden in der World Reference Base for Soil Resources?
- Principal qualifiers:
—> feste Hierachie und Reihenfolge,
- Supplementary qualifiers:
—> Keine feste Hierachie,
- bestimmen der Böden direkt im Feld,
- keine Bodenbildenden Prozesse oder Klimaparameter zur Klassifikation,
- Diagnostic horizons, properties und materials,
Welche Rolle spielen pedogenetische Prozesse für die Klassifikation im Rahmen der World Reference Base for Soil Resources?
- keine Rolle,
In welcher Weise werden Klimaparameter in der World Reference Base for Soil Resources zur Klassifizierung herangezogen?
- gar nicht,
Welche zwei Soil Reference Groupings sind durch einen starken menschlichen Einfluss gekennzeichnet?
- Anthrosol,
- Technosol,
Welche 5 Soil Reference Groupings sind besonders durch eine limitierte Durchwurzelbarkeit gekennzeichnet?
- Cryosols,
- Leptosols,
- Solonetz,
- Vertisols,
- Solonchak,
Nennen Sie vier Reference Soil Groupings, die durch eine Verlagerung von Ton im Bodenprofil gekennzeichnet sind.
- Retisole,
- Acrisole,
- Lixisole,
- Alisole,
- Luvisole,
Welche 4 Soil Reference Groupings sind besonders durch eine Akkumulation von organischer Substanz charakterisiert?
- Chernozem,
- Kastanozem,
- Phaeozem,
- Umbrisol,
Welche drei Soil Reference groupings sind durch eine Akkumulation schwer löslicher Salze und Minerale gekennzeichnet?
- Durisole,
- Gypsisole,
- Calcisole,
Was verstehen wir unter einer Bodencatena?
- bezeichnet den Wandel der Bodeneigenschaften entlang eines Hanges von der Wasserscheide bis zur Tiefenlinie,
Welcher Faktor der Bodenbildung prägt die Verteilung von Bodenlandschaften in Deutschland am stärksten?
- hohe Variabilität an Ausgangsgesteinen (Geologie),
Welcher Faktor der Bodenbildung prägt die globale Verbreitung von Böden in besonderer Weise?
- Klima und Ökozonen,
Bodenbildende Prozesse werden in Transformations-und Translokationsprozesse unterteilt. Welche drei Transformationsprozesse kennen Sie und welche drei Translokationsprozesse?
—> Verwitterung, Mineralneubildung,
—> Mineralisierung, Humifizierung (Akkumulation von organischer Substanz),
—> Gefügebildung,
—> Mobilisierung,
—> Transport,
—> Immobilisierung,
Warum wirkt sich die physikalische Verwitterung von Gestein auch auf die chemische Verwitterung aus?
- Oberfläche vergrößert sich:
—> aus großen Gesteinsblöcken werden Gesteine/Krümel,
- Dadurch kann die chemische Verwitterung besser angreifen (mehr Oberfläche),
Welcher Prozess der Verwitterung führt zur Bildung von Wollsack-ähnlichen Gesteinsblöcken?
- Druckentlastung:
—> Risse im Gestein,
—>Wasser fließt durch und verwittert es,
Welcher Prozess treibt wesentlich die Bildung von Blockschutthalden im Gebirge an?
- Frostsprengung:
—> Wasser dehnt sich im Festein aus,
Was unterscheidet Lösungsverwitterung, Hydrolyse und Protolyse voneinander?
- Lösungsverwitterung:
—> auflösung in Wasser (Salze),
- Hydrolyse:
—> Reaktion von Wasser mit Mineralbestandteilen,
- Protolyse:
—> Auflösung der Minerale durch Säureangriff,
Welches Tonmineral bildet sich zunächst durch die Verwitterung von Glimmern?
- Glimmer (wird zu),
--> Illit,
--> Smectit,
--> Al-Chlorit,
--> Kaolinit,
--> Gibbsit,
Wodurch unterscheiden sich Illit und Smektit?
- bei Smektit wird das Kalium zwischen den Schichten durch Calcium ersetzt,
- bei Illit ist viel Kalium enthalten,
Nennen Sie vier wichtige Eisenhydroxide
- Goethit,
- Ferrihydrit,
- Hämatit,
- Lepidokrokit,
Wann bildet sich in einer oxidierenden Umgebung Goethit, wann Ferrihydrid?
- Goethit:
—> langsame Oxidation von Fe 2+ und Keimung von Fe3+,
- Ferrihydrit:
—> schnelle Oxidation von Fe2+ und schnelle Nachkieferung von niedermolekularen Bausteinen,
Unter welchen Klimabedingungen bildet sich Goethit, unter welchen Hämatit?
—> überall, besonders gemäßigte bis kühle Klimate,
—> gute Durchlüftung (Bv-Horizont),
- Hämatit:
—> warmes Bildungsklima,
Was verstehen wir unter „Verlehmung“, was unter „Verbraunung“?
- Transformationsprozesse in jungen Böden (Braunerde entsteht),
- Verbraunung:
—> der Boden Akkumuliert die Eisenoxide (wird braun),
—> Verwitterung setzt Fe2+ frei, Oxidation zu Fe3+ (brauner Boden),
Verlehmung:
—> der Boden wird Feinkörniger,
—> Kieselsäure und Al Fragmente bilden Tonminerale,
Welche Faktoren beeinflussen die Abbaurate von organischer Substanz in Böden?
- Temperatur,
- Feuchte,
- Wassergehalt,
- pH-Wert,
- Salzgehalt
- Stabilisierung der organischen Substanz im Boden gegen die Mineralisierung,
Welche Teilschritte umfasst die Tonverlagerung (Lessivierung)?
- 1 . Mobilisierung von Ton im Oberboden:
—> Dispergierung von Ton,
- 2. Transport:
—> durch Starkregen in Makroporen,
- 3. Abscheidung der Tonteilchen im Unterboden:
—> Ablagerung durch Stockung der Wasserbewegung (Filtration, Textursprung, Flockung),
In welcher Zone ist die Mobilität aller Bodenkomponenten am intensivsten und damit die Tiefe der Verwitterungsfront des Gesteines am größten?
- In den Tropen,
Unter welchem Feuchteregime ist die Anreichung von sekundären Karbonaten am stärksten?
- unter semiariden Bedingungen,
Zeichnen Sie in die Skizze unten qualitativ mit Hilfe zweier Kurven die Intensität der lösungschemischen Verwitterung und die der Insolation (Hitzesprengung) ein. Geben Sie in einer Legende an, welche der Kurven die lösungschemische Verwitterung und welche die Insolation beschreibt
Beschreiben Sie die protolytische Carbonatauflösung in einer chemischen Reaktionsgleichung.
- CaCO3+ H2CO3 ⇄ Ca2+ + 2 HCO3-,
Teilprozesse:
—> 1. Kohlensäurebildung: CO2(g) + H2O ⇄ H2CO3 ⇄ H+ + HCO3-,
—> 2.Kalksteinauflösung: CaCO3+ H+ + HCO3- ⇄ Ca2+ + 2HCO3-,
Welche zwei Endprodukte entstehen bei der vollständigen Hydrolyse eines Kalifeldspates?
- Kaolinit und Gibbsit,
Nennen Sie drei Prozesse, welche die Hydrolyse von Mineralen beschleunigen und begünstigen.
- steigende Temperatur,
- mehr Wasser,
- Reaktionsprodukte werden ausgewaschen oder von Pflanzen aufgenommen,
- Komplexierung von Kationen,
Welche Arten von Tonmineralen bilden sich unter den Bedingungen einer sehr intensiven Auswaschung von Basen und Silizium?
- Zweischichttonminerale (Kaolinit),
Welche Arten von Tonmineralen bilden sich unter einer schwachen Auswaschung von Basen und Silizium?
- Dreischichttonminerale (Illit, Smektit),
Welche 6 Faktoren prägen die Bodenbildung in den immerfeuchten Tropen?
- Tageszeitenklima, hohe Bodentemperaturen,
- Hohe Jahresniederschläge,
- Kaum Trockenzeit,
- Viel Vegetation,
- Dichtes, oberflächennahes Wurzelwerk,
- Brandrodung, Abholzung, Anlage von Baumplantagen und Feldkulturen,
Stark verwittere Böden in den immerfeuchten Tropen haben oft eine „Pseudosand“-Körnung. Wie entsteht dieser Pseudosand?
- Reaktion zwischen negativ geladenen Kaolinit und positiv geladenen (Eisen-)Oxiden,
--> Physikalische eigenschaften von Sand,
Welches Tonmineral dominiert in tropischen Böden? Wie zeichnet sich dieser Typ Tonmineral im Hinblick auf isomorphen Ersatz und Ladung aus?
-Zweischichttonminerale (1:1-Minerale),
-Schichtabstand klein (0,7 nm),
-keine Zwischenschichten,
-wenig isomorpher Ersatz,
--> geringer negativer Ladungsüberschuss, daher geringe Wasser-und Nährstoffadsorption,
Warum steigt die Kationenaustauschkapazität in den Böden der immerfeuchten Tropen mit dem pH-Wert an?
- pH abhängige Ladung der Oxide und der organischen Substanz,
--> Zunahme der negativen variablen Ladungen der Oxide,
Aus welchem Grund besitzen Böden der immerfeuchten Tropen bei sauren pH-Werten eine Anionenaustauschkapazität?
- Oxidoberflächen werden positiv geladen,
--> Nitrat wird zurückgehalten und Ammonium nicht,
Nennen Sie vier physikalische Eigenschaften von Ferralsolen
- stabile Struktur (Pseudosand),
- gute Wasserleitfähigkeit/ hohe Infiltrationskapazität,
- geringe Lagerungsdichte/ hohes Porenvolumen,
- durch Pseudosand niedrige bis mäßige nFK,
--> Erosionsgefahr gering,
Welche vier chemischen Eigenschaften kennzeichnen Ferralsole?
- Kaum primäre Minerale,
- Tonminerale mit geringer Kationenaustauschkapazität (KAK),
--> Geringe Nährstoffvorräte und -speicherung,
-Viele Fe-und Al-(hydr)oxide (generieren Anionenaustauschkapazität, AAK),
- pH Oberboden ~6,5/ pH Unterboden ~5 („Basenpumpe der Bäume“),
--> P-Fixierung, Fe-/Al-Toxizität,
Tropische Böden werden traditionell in einem Wanderfeldbausystem bewirtschaftet. Wie lange sollte ungefähr die Brachezeit sein, um eine Regeneration der Böden zu erlauben?
- 10 Jahre,
Warum führen zu kurze Brachezeiten bei der Bewirtschaftung tropischer Böden zu einer abnehmenden Bodenfruchtbarkeit?
- durch die starke Auswaschung,
—> abnehmende Regenerationsfähigkeit der Bodenfruchtbarkeit,
—> fallende Produktivität,
Was ist ein Plinthic Horizon? Wie entsteht ein solcher Horizont?
- tropischer Pseudogley/Gley (Plinthosole):
—> nährstoffarm, staunass, bei Austrocknung irreversibel verhärtend,
Entstehung:
- Anreicherung von Eisen-Konkretion,
-Umverteilung von Eisen durch kappilaren Austieg von Grund-/Stauwasser,
- Akkumulation von Eisenoxiden Fe2+ Fe3+,
Welcher Bodentyp ist durch das Auftreten eines Pinthic Horizon gekennzeichnet?
- Plinthosole,
Nennen Sie vier physikalische Eigenschaften von Böden mit einem Plinthichorizon
- Plinthic horizon:
—> dicht gelagert, mit Spaten grabbar, wasserstauend,
- Pisoplinthic horizon:
—> grabbar, wenig Feinboden, geringe Wasserhaltekapazität,
- Petroplinthic horizon:
—>verhärter, nicht grabbar, wasserstauend,
- Schlechte Durchwurzelbarkeit,
Wie können Böden mit Plinthic horizon genutzt werden (vier Punkte)?
- für Ackerbau schlecht geeignet (Nährstoffarmut, Wasserstau, schlechter Durchwurzelbarkeit),
- extensive Weide,
- Forst,
- Plinthit als Baumaterial oder Metallerz-Ersatz,
Welche fünf Faktoren prägen die Bodenbildung in den sommerfeuchten Tropen?
- mittlere Temperatur > 18°C,
- Jahresniederschläge 500-2000 mm,
- Wechsel von Regenzeit (Sonnenhochstand) und Trockenzeit (Sonnenstiefstand),
- Vegetationsdichte abhängig von Niederschlagsmenge (weniger Vegetation),
- Abholzung, intensive Weidewirtschaft, kleinflächig Ackerbau
Lixisole sind Böden mit…
- schwacher Humusanreicherung, Tonverlagerung und hoher Basensättigung,
Welche Tonminerale sind in Lixisolen enthalten und wie wirkt sich diese Art von Tonminerale auf die Kationenaustauschkapazität von Lixisolen aus?
—> niedrige Kationenaustauschkapazität (KAK),
Welche drei physikalischen Eigenschaften kennzeichnen Lixisole?
- Geringe Aggregatstabilität im Oberboden,
- Dichte Bt-Horizone (Wasserstau möglich),
- Wegen höherer pH-Werte kaum Pseudosand/-schluff,
Nennen Sie vier positive Wirkungen der Etablierung von Bäumen in landwirtschaftliche Produktionssysteme (Agroforst).
- Beschattung,
- Nährstoffpumpe,
- wenig Sickerverlust,
- positives Mikroklima,
- Erosionsminderung:
—> Kronendach bremst kinetische Energie des Regens ab, Baumwurzeln halten Boden fest und fördern die Infiltration (mehr Makroporen), Baumreihen/Hecken hangparallel wirken als Barriere,
Was begrenzt die positiven Effekte von Bäumen in landwirtschaftlichen Systemen?
- Konkurrenz um Licht, Nährstoffe und Wasser,
- regelmäßige Schnitte nötig,
Nitisole sind Böden mit…
- deutlicher Humusanreicherung, hoher biologischer Aktivität und intensiver Verlagerung von Ton,
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