Bodenkunde

• Lösungsverwitterung: Wasser bildet eine Hydrathülle um Salze, welche deshalb in Lösung gehen 
• Hydrolyse: H+ Ionen kommen in Kontakt mit Kristallen, welche Kationen an ihrer Oberfläche besitzen, die nicht komplett ins Gitter eingebunden sind (Gitter ist im Ungleichgewicht). Wasserstoffionen ersetzen Kationen, diese gehen in Lösung. Anionen gehen dann ebenfalls in Lösung. Kationen gehen neue Bindungen ein mit z.B. OH- Ionen --> wichtigster Vorgang der Mineralverwitterung im humiden Klima, besonder in kalkfreien Gesteinen
• Säureverwitterung (Entkarbonatisierung): Wasser und CO2 verbinden sich zu Kohlensäure H2CO3, Kohlensäure überführt schwer lösliches Kalziumkarbonat CaCO3  in leichter lösliches Ca(HCO3)2, Kalziumhydrogencarbonat kann dann ausgewaschen werden 
• Oxidationsverwitterung (Verbraunung): Elemente können in einer reduzierten Oxidationsstufe vorkommen (Fe2+ anstelle von Fe3+). Sauerstoff löst Elektronen aus diesem Gitter heraus --> Eisen wird zu Fe3+ und aus dem Kristallgitter ausgestossen, das Eisen geht nun mit dem Sauerstoff und den OH- Ionen eine Bindung zu Goethit ein (Tonmineral). Das verbleibende Wasserstoff fördert die Hydrolyse, weshalb Schwefelsäre frei werden (versauert den Boden). Goethit färbt den Boden braun. 

Schichtsilikate, haben hauptsächlich Eisen, Aluminium, Magnesium und Kalium-Ionen als Zentralatom in ihr Gitter eingebaut. Sind aufgebaut aus Tetraeder und Oktaeder-Schichten (entweder T-O oder T-O-T). Das Zentralatom kann durch ein gleich grosses Atom ausgetauscht werden (isomorpher Austausch) --> eingebautes Atom weniger wertig --> Tonminerale sind negativ geladen (=permanente Ladung), durch diese negative Ladung können sich Kationen (Nährstoffe) an den Tonmineralen anlagern und durch die TOT-Schicht kann sich Wasser zwischen die Schichten einlagern 

• Sand: 80% Quarz, 15% Feldspat, evt. 5% Glimmer
• Schluff: 50% Quarz, 20% Feldspat, 20% Glimmer, 10% Tonminerale und Oxide
• Ton: 10% Sand, 3% Feldspat, Rest: Tonminerale und Oxide

Im ganzen Boden (vom Volumen her) 7% organische Substanz. Davon ist 85% abgestorben, 8.5% Wurzelmasse und 8.5% Edaphon (50% Bakterien und Ascomyceten, 14% Megafauna, 25% Pilze, etc.) 

- Führen zur Durchwülung (Verlagerung der Stofe, Belüftung des Bodens) =Bioturbation

- Humusbildung 

• Humusbildung
• Torfbildung in Mooren
• Bioturbation 
• Zersetzen Biomasse (Stoffumwandlung, Mineralisierung)

1. Biochemische Initialphase: Stärke wir in Zucker umgewandelt, Eiweiss in Peptide und Aminosäruen zerlegt
2. Primärzersetzung: Physische Zerkleinerung der Bestandteile durch Makrofauna, Mesofauna und Pilze
3. Sekundärzersetzung (Verwesung): Durch Mikroben und Pilze, hierbei kommt es entweder zur Humifizierung, wobei Pflanzenrückstände, Streustoffe und Rückstände von Bodenorganismen in Huminstoffe umgewandelt werden (Synthese, Oxidation, Reduktion), ein Teil wird von den Organismen zum Körperaufbau benötigt (Speicher), ein Teil als Energiequelle genutzt (-->Mineralisierung folgt) ; oder es kommt zur Mineralisierung wobei die Mikroben die Stoffe in Enprodukte umwandeln, welche dann verbraucht werden. 

Pflanzenreste werden durch Bodentiere mit mineralischen Bestandteile des Bodens vermischt --> organische Substanz in grösseren Aggregaten

Mikroorganismen bauen leicht verfügbare Substanzen ab --> Stabilität der verbleibenden organischen Rückstände, die nun in kleineren Aggregaten lokalisiert sind, erhöht sich

Mikroorganismen bauen einen Teil der org. Substanz in ihre eigene Biomasse ein (grosser Einfluss auf Nährstoff- und Wasserspeicherfähigkeit vom Boden, da sie oberflächenaktiv sind und über ein grosses Wasseranbindungsvermögen verfügen) 

Bindung zw. organischer Bodensubstanz und mineralischen Komponenten führt zu einem stabilen Aggregatgefüge, was vor Erosion und mikrobiellem Abbau schützt. 

Gibt Kohärentgefüge, Einzelkorngefüge, Aggregatgefüge (Aufbau- oder Absonderunsgefüge oder Fragmentgefüge) 

• Rohhumus: Schichten (L, Of, Oh), viel Niederschlag, Versauerung und Streuakkumulation, kleine Gefügestabilität, wenig Streuabbau, wenig biol. Aktivität und wenig Nährstoffe, im Nadelwald und Heide, vor allem Pilze, C/N 30 - 40 hoch (schlecht abbaubar), pH <4, plattige Struktur
• Moder: L, Of und Oh (mittlere Werte) v.a. Bakterien, C/N 20 - 30, pH 3 - 7, Struktur ist bröckelig
• Mull: nur noch L, hohe Gefügestabilität, hoher Streuabbau und biol. Aktivität, viel Nährstoffe, im Laubwald, Wiese, Regenwurm, C/N 10 -15, pH > 5, krümeliges Gefüge

L = Litter, Of = fermentiert, Oh = humifiziert