Physische Geografie
VL 8/9 - Pedosphäre
VL 8/9 - Pedosphäre
LZ 1: Sie kennen Beispiele für die naturräumliche und gesellschaftliche Bedeutung des
Systems Boden-Pflanze.
Natürliche Bodenfunktionen:
- Lebensraum für Bodenorganismen
- Standort für natürliche Vegetation und Kulturpflanzen
- Wasserspeicher
- Filter und Puffer für Schadstoffe wie Schwermetalle und organische Schadstoffe
- Archiv der Landschafts- und Siedlungsgeschichte
- Nahrungmittelproduktion
- Faktor Mensch --> z.B. Versiegelung - schneller oberflächlicher Abfluss bei statt langsame Versickerung vor Ort --> Überschwemmungen oder Verlust von Kulturland durch Bau von neuen Verkehrswegen
LZ 2: Sie können die bodenbildenden Faktoren erklären.
Bodenbildende Faktoren sind:
- Mensch (Rodung, Land-/Forstwirtschaft, Dünger, Bewässerung)
- Klima (Temperatur, Niederschlag, Strahlungs./Wasserbilanz)
- Gestein, Relief
- Organismen
- Zeit
- Vegetation
LZ 3: Sie können die bodenbildenden Prozesse benennen und erklären.
Von links nach rechts:
1. Physikalische Verwitterung : zerkleinert das Ausgangsgestein
2. Chemische Verwitterung: Wasser als Lösungsmittel
3. Versäuerung des Bodens durch Kohlendioxid
--> Von links nach rechts nimmt die Vegetation zu!
Grün: Bodenbildende Faktoren führen dazu, dass aus Gestein Boden wird.
Rot: Bodenbildende Prozesse.
Hellblau: Merkmale, die beschrieben werden können.
Die wesentlichen Vorgänge der Bodenbildung beruhen auf Transformations- und Translokationsprozessen. Böden sind dynamische Systeme
--> Findet Ein-/Austragen von Wasser, Biomasse und Energie statt.
LZ 4: Sie kennen die Arten der physikalischen und der chemischen Verwitterung und ihre Bedeutung in den verschiedenen Klimazonen.
Physikalische Verwitterung:
Frost-, Temperatur-, Salz- und Wurzelsprengung!
Die Physikalische Verwitterung vergrössert die Oberfläche, die dann für die chemische Verwitterung zur Verfügung steht! Ein grosser Stein besitzt im Verhältnis zu ihrer Masse eine geringere Oberfläche, die der chemischen Verwitterung ausgesetzt ist. Deshalb verwittern kleinere
Bruchstücke rascher!
(Experiment mit zwei verschiedenen Salzen auf dem: Das feinere Salz war schneller aufgelöst
als das grobkörnige Salz)
- Frostverwitterung ist auf Gebiete mit kalten Wintern beschränkt, da das Wasser gefriert und somit eine Volumenvergrösserung stattfindet. (auf höheren geographischen Breiten sowie grösseren Höhen in Gebirgsregionen)
- Temperaturverwitterung: Erwärmung und Abkühlung der Oberfläche (im Besten Fallmit mehr als 50°C Unterschied à Wüste)verursacht eine Volumenzunahme oder -abnahme von Festkörpern.
- Salzsprengung: Kristallwachstum von Salzen, welche durch salzhaltige Lösungen in Zwischenräumen von Gesteinen gelangen. Kristallisationsdruck greift das Gestein an. Der Prozess wird durch wiederholtes Befeuchten und Austrocknen wirksam, findet also in wechselfeuchten Gebieten (semi- und ariden Regionen) statt.
- Wurzelsprengung: Pflanzenwurzeln, die in Klüfte des Gesteins und in die winzigen Spalten zwischen Mineralkörnern hineinwachsen, üben dabei eine Kraft aus, durch die Gesteinsblöcke zu beiden Seiten weggesprengt werden.
Chemische Verwitterung:
Karbonatverwitterung, Hydrolyse, Oxidationsverwitterung
Erkläre die Karbonatverwitterung (chemisch)
Erkläre die Hydrolyse.
Bei der Hydrolyse werden die Ionen im Kristallgitter der Minerale an H+ und OH- Ionen, vom Wasser gebunden, wodurch das Ionengitter zerfällt.
--> wichtiger prozess der Bodenbildung: Silikatminerale in Tonminerale
Erkläre die Oxidations-Verwitterung.
Zweiwertiges Eisen (FE2+) im Gesteinsverband kommt in Kontakt mit Sauerstoff. Ein Elektron wird abgezogen und damit wird das entstandene dreiwertige Fe3+ aus dem Kristall ausgestossen. Das Fe geht mit dem Sauerstoff und den OH-Ionen des dissoziierten Wassers eine Rektion ein --> Goethit (FeOOH)
Die verbleibendne H+-Ionen fördern die weitere Hydrolyse.
LZ 5: Sie kennen das Drei-Phasensystem Boden (fest und im Porenraum gasförmig / flüssig).
Vp= Porenvolumen,
Vf= Festsubstanzvolumen,
Vg= Gesamtbodenvolumen
Der Anteil des Porenvolumens am Gesamtbodenvolumen ist abhängig von der Textur (Korngrösse), der Kornform, dem Gehalt an organischer Bodensubstanz und von der Bodenentwicklung.
--> Boden ist ein poröses Medium (ca 50% ist poröses Material und 50 % ist Festsubstanzvolumen)
LZ 6: Sie kennen die typische Zusammensetzung organischer Bodensubstanz.
Organische Bodenbestandteile sind im oberen Bodenprofilbereich angereichert und für eine charakteristische Dunkelfärbung des obersten Bodenhorizontes verantwortlich.
Zersetzung: beteiligt an Bodenbildungsprozessen!
Die Gesamtheit der organischen Substanz eines Bodens wird als Humus bezeichnet, darin sind alle abgestorbenen pflanzlichen & tierischen Stoffe und deren Umwandlungsprodukte enthalten.
Nach dem Zersetzungsgrad lässt sich die organische Substanz in Streu (schwach umgewandelte und kaum zersetzte Pflanzenreste & abgestorbene Bodenorganismen) und Huminstoffe (stark umgewandelte Stoffe) untergliedern.
LZ 7: Sie verstehen den Kreislauf vom Aufbau pflanzlicher Biomasse zu den chemischen Ab- und Umbauvorgängen im Boden.
1. Aufbau von pflanzlicher Biomasse:
Bei der Photosynthese verwenden Organismen Kohlendioxid und Wasser aus ihrem Lebensraum sowie die Energie des Sonnenlichtes, um Kohlenhydrate (bspw. Glukose) zu bilden.
--> Biomasse stirbt ab:
Physikalische Fraktion:
Schwach zersetzt: nach Grösse und Dichte aufgetrennt.
Oberboden ist im Gleichgewicht zwischen Humusanlieferung und Humusabbau.
--> Chemische Fraktion:
Stark zersetzt: 3 klassische Fraktionen: (Huminsäure, Filvosäure und Humin) --> wurden aus organischen Verbindungen durch komplexe mikrobiellen und biochemischen Prozessen zu Huminstoffen synthetisiert und anorganische Verbindungen frei gelegt.
Je höher die Jahresmitteltemperatur, desto stärker der chemische Abbau der Substanzen. Hoher Niederschlag hat abbauhemmende Funktion.
LZ 8: Sie kennen typische Bodenlebewesen, deren Häufigkeit, Grösse und Funktion.
LZ 9: Sie kennen die verschiedenen Humusformen mit ihren charakteristischen Horizontabfolgen und deren typische Entstehungsbedingungen.
Grossbuchstabe: Was ist es?
Kleinbuchstabe: Wie ist es?
L = Litter
Of = fermentiert
Ah = humifiziert
Rohhumus hat wenig Mineralsubstanz, der Mull ist ein reiner Mineralboden (weich und ist schnell abgebaut). Der Moder ist eine Zwischenform.
LZ 10: Sie verstehen das Prinzip der Zeigerpflanze als Bioindikatoren.
Zeiger- (Indikator-) pflanzen = Pflanzenarten mit einer geringen ökologischen Toleranz auf
Veränderungen in ihrer Lebensbedingungen.
--> geben Hinweise auf die Beschaffenheit des Untergrundes und des Bodens oder auf die
Einträge von Luftschadstoffen --> Bioindikatoren (Lebewesen, welches auf Umwelteinflüsse
mit Veränderungen seiner Lebensfunktionen reagiert)
LZ 11: Sie verstehen das Catena-Prinzip und können es anhand eines Beispiels erläutern.
Beispiel für eine Bodencatena in einer Lösslandschaft (durch anthropogene Erosionsprozesse stark verändert).
Bodencatena = eine regelhafte Abfolge am Hang.
--> Wald schützt vor Erosion
LZ 12: Sie können das Prinzip der Bodenbildungszonen der Erde erläutern.
Transekte = bestimmte Abfolge von Böden, bei denen ein bestimmtes Klima die Vegetation dominieren. Dies gibt es auf der Welt nur 3 Mal, weil ansonsten hat es überall andere Bodenbildungsprozesse (z.B. Berge), die die Transekte stören.
--> Die Erde wird in verschiedene Zonen eingeteilt, in denen gleicher Boden gebildet wird. Dort herrschen auch ungefähr die gleichen klimatischen Bedingungen.
LZ 13: Sie können das Prinzip der Vegetationszonen erläutern.
LZ 14: Sie können Zusammenhänge zwischen Klima, Vegetation und Boden herstellen.
- Standort, Klima, Bewirtschaftung, Nährstoffversorgung und Bodenfruchtbarkeit hängen alle zusammen. Wurzeln können Nährstoffe nur aus wässriger Lösung aufnehmen
- Pflanzen brauchen guten Wasserhalthalt zum Überleben à Mikroorganismen würden absterben, es gäbe keine Bodenbildung mehr.
- Klima extrem wichtig! Wasser oder Wärmemangel bremsen den Abbau von organischen Substanzen
- Je mehr Vegetation (Tropen), desto tiefere und nährstoffreichere Böden!
-
- 1 / 17
-
Flashcards
LZ 1: Sie kennen Beispiele für die naturräumliche und gesellschaftliche Bedeutung des
Systems Boden-Pflanze.
Natürliche Bodenfunktionen:
- Lebensraum für Bodenorganismen
- Standort für natürliche Vegetation und Kulturpflanzen
- Wasserspeicher
- Filter und Puffer für Schadstoffe wie Schwermetalle und organische Schadstoffe
- Archiv der Landschafts- und Siedlungsgeschichte
- Nahrungmittelproduktion
- Faktor Mensch --> z.B. Versiegelung - schneller oberflächlicher Abfluss bei statt langsame Versickerung vor Ort --> Überschwemmungen oder Verlust von Kulturland durch Bau von neuen Verkehrswegen
LZ 2: Sie können die bodenbildenden Faktoren erklären.
Bodenbildende Faktoren sind:
- Mensch (Rodung, Land-/Forstwirtschaft, Dünger, Bewässerung)
- Klima (Temperatur, Niederschlag, Strahlungs./Wasserbilanz)
- Gestein, Relief
- Organismen
- Zeit
- Vegetation
LZ 3: Sie können die bodenbildenden Prozesse benennen und erklären.
Von links nach rechts:
1. Physikalische Verwitterung : zerkleinert das Ausgangsgestein
2. Chemische Verwitterung: Wasser als Lösungsmittel
3. Versäuerung des Bodens durch Kohlendioxid
--> Von links nach rechts nimmt die Vegetation zu!
Grün: Bodenbildende Faktoren führen dazu, dass aus Gestein Boden wird.
Rot: Bodenbildende Prozesse.
Hellblau: Merkmale, die beschrieben werden können.
Die wesentlichen Vorgänge der Bodenbildung beruhen auf Transformations- und Translokationsprozessen. Böden sind dynamische Systeme
--> Findet Ein-/Austragen von Wasser, Biomasse und Energie statt.
LZ 4: Sie kennen die Arten der physikalischen und der chemischen Verwitterung und ihre Bedeutung in den verschiedenen Klimazonen.
Physikalische Verwitterung:
Frost-, Temperatur-, Salz- und Wurzelsprengung!
Die Physikalische Verwitterung vergrössert die Oberfläche, die dann für die chemische Verwitterung zur Verfügung steht! Ein grosser Stein besitzt im Verhältnis zu ihrer Masse eine geringere Oberfläche, die der chemischen Verwitterung ausgesetzt ist. Deshalb verwittern kleinere
Bruchstücke rascher!
(Experiment mit zwei verschiedenen Salzen auf dem: Das feinere Salz war schneller aufgelöst
als das grobkörnige Salz)
- Frostverwitterung ist auf Gebiete mit kalten Wintern beschränkt, da das Wasser gefriert und somit eine Volumenvergrösserung stattfindet. (auf höheren geographischen Breiten sowie grösseren Höhen in Gebirgsregionen)
- Temperaturverwitterung: Erwärmung und Abkühlung der Oberfläche (im Besten Fallmit mehr als 50°C Unterschied à Wüste)verursacht eine Volumenzunahme oder -abnahme von Festkörpern.
- Salzsprengung: Kristallwachstum von Salzen, welche durch salzhaltige Lösungen in Zwischenräumen von Gesteinen gelangen. Kristallisationsdruck greift das Gestein an. Der Prozess wird durch wiederholtes Befeuchten und Austrocknen wirksam, findet also in wechselfeuchten Gebieten (semi- und ariden Regionen) statt.
- Wurzelsprengung: Pflanzenwurzeln, die in Klüfte des Gesteins und in die winzigen Spalten zwischen Mineralkörnern hineinwachsen, üben dabei eine Kraft aus, durch die Gesteinsblöcke zu beiden Seiten weggesprengt werden.
Chemische Verwitterung:
Karbonatverwitterung, Hydrolyse, Oxidationsverwitterung
Erkläre die Karbonatverwitterung (chemisch)
Erkläre die Hydrolyse.
Bei der Hydrolyse werden die Ionen im Kristallgitter der Minerale an H+ und OH- Ionen, vom Wasser gebunden, wodurch das Ionengitter zerfällt.
--> wichtiger prozess der Bodenbildung: Silikatminerale in Tonminerale
Erkläre die Oxidations-Verwitterung.
Zweiwertiges Eisen (FE2+) im Gesteinsverband kommt in Kontakt mit Sauerstoff. Ein Elektron wird abgezogen und damit wird das entstandene dreiwertige Fe3+ aus dem Kristall ausgestossen. Das Fe geht mit dem Sauerstoff und den OH-Ionen des dissoziierten Wassers eine Rektion ein --> Goethit (FeOOH)
Die verbleibendne H+-Ionen fördern die weitere Hydrolyse.
LZ 5: Sie kennen das Drei-Phasensystem Boden (fest und im Porenraum gasförmig / flüssig).
Vp= Porenvolumen,
Vf= Festsubstanzvolumen,
Vg= Gesamtbodenvolumen
Der Anteil des Porenvolumens am Gesamtbodenvolumen ist abhängig von der Textur (Korngrösse), der Kornform, dem Gehalt an organischer Bodensubstanz und von der Bodenentwicklung.
--> Boden ist ein poröses Medium (ca 50% ist poröses Material und 50 % ist Festsubstanzvolumen)
LZ 6: Sie kennen die typische Zusammensetzung organischer Bodensubstanz.
Organische Bodenbestandteile sind im oberen Bodenprofilbereich angereichert und für eine charakteristische Dunkelfärbung des obersten Bodenhorizontes verantwortlich.
Zersetzung: beteiligt an Bodenbildungsprozessen!
Die Gesamtheit der organischen Substanz eines Bodens wird als Humus bezeichnet, darin sind alle abgestorbenen pflanzlichen & tierischen Stoffe und deren Umwandlungsprodukte enthalten.
Nach dem Zersetzungsgrad lässt sich die organische Substanz in Streu (schwach umgewandelte und kaum zersetzte Pflanzenreste & abgestorbene Bodenorganismen) und Huminstoffe (stark umgewandelte Stoffe) untergliedern.
LZ 7: Sie verstehen den Kreislauf vom Aufbau pflanzlicher Biomasse zu den chemischen Ab- und Umbauvorgängen im Boden.
1. Aufbau von pflanzlicher Biomasse:
Bei der Photosynthese verwenden Organismen Kohlendioxid und Wasser aus ihrem Lebensraum sowie die Energie des Sonnenlichtes, um Kohlenhydrate (bspw. Glukose) zu bilden.
--> Biomasse stirbt ab:
Physikalische Fraktion:
Schwach zersetzt: nach Grösse und Dichte aufgetrennt.
Oberboden ist im Gleichgewicht zwischen Humusanlieferung und Humusabbau.
--> Chemische Fraktion:
Stark zersetzt: 3 klassische Fraktionen: (Huminsäure, Filvosäure und Humin) --> wurden aus organischen Verbindungen durch komplexe mikrobiellen und biochemischen Prozessen zu Huminstoffen synthetisiert und anorganische Verbindungen frei gelegt.
Je höher die Jahresmitteltemperatur, desto stärker der chemische Abbau der Substanzen. Hoher Niederschlag hat abbauhemmende Funktion.
LZ 8: Sie kennen typische Bodenlebewesen, deren Häufigkeit, Grösse und Funktion.
LZ 9: Sie kennen die verschiedenen Humusformen mit ihren charakteristischen Horizontabfolgen und deren typische Entstehungsbedingungen.
Grossbuchstabe: Was ist es?
Kleinbuchstabe: Wie ist es?
L = Litter
Of = fermentiert
Ah = humifiziert
Rohhumus hat wenig Mineralsubstanz, der Mull ist ein reiner Mineralboden (weich und ist schnell abgebaut). Der Moder ist eine Zwischenform.
LZ 10: Sie verstehen das Prinzip der Zeigerpflanze als Bioindikatoren.
Zeiger- (Indikator-) pflanzen = Pflanzenarten mit einer geringen ökologischen Toleranz auf
Veränderungen in ihrer Lebensbedingungen.
--> geben Hinweise auf die Beschaffenheit des Untergrundes und des Bodens oder auf die
Einträge von Luftschadstoffen --> Bioindikatoren (Lebewesen, welches auf Umwelteinflüsse
mit Veränderungen seiner Lebensfunktionen reagiert)
LZ 11: Sie verstehen das Catena-Prinzip und können es anhand eines Beispiels erläutern.
Beispiel für eine Bodencatena in einer Lösslandschaft (durch anthropogene Erosionsprozesse stark verändert).
Bodencatena = eine regelhafte Abfolge am Hang.
--> Wald schützt vor Erosion
LZ 12: Sie können das Prinzip der Bodenbildungszonen der Erde erläutern.
Transekte = bestimmte Abfolge von Böden, bei denen ein bestimmtes Klima die Vegetation dominieren. Dies gibt es auf der Welt nur 3 Mal, weil ansonsten hat es überall andere Bodenbildungsprozesse (z.B. Berge), die die Transekte stören.
--> Die Erde wird in verschiedene Zonen eingeteilt, in denen gleicher Boden gebildet wird. Dort herrschen auch ungefähr die gleichen klimatischen Bedingungen.
LZ 13: Sie können das Prinzip der Vegetationszonen erläutern.
LZ 14: Sie können Zusammenhänge zwischen Klima, Vegetation und Boden herstellen.
- Standort, Klima, Bewirtschaftung, Nährstoffversorgung und Bodenfruchtbarkeit hängen alle zusammen. Wurzeln können Nährstoffe nur aus wässriger Lösung aufnehmen
- Pflanzen brauchen guten Wasserhalthalt zum Überleben à Mikroorganismen würden absterben, es gäbe keine Bodenbildung mehr.
- Klima extrem wichtig! Wasser oder Wärmemangel bremsen den Abbau von organischen Substanzen
- Je mehr Vegetation (Tropen), desto tiefere und nährstoffreichere Böden!
