Bodenkunde

Verbraunung: Bildung pedogener Eisenoxide (Götit,..)

Verlehmung: Bildung sekundärer Tonminerale

Ferralitisierung (Tropen): Entstehung pedogener Eisen + Al oxiden

magmatische, metamorphe und Sedimentgesteine

Entstehung: Aufstieg silikatreicher Magma

Tiefengesteine (Plutonite) Bsp. Granit, langsam abgekühlt

Ergussgesteine (Vulkanite) Bsp. Basalt, schnell abgekühlt

Entstehung: Veränderung bereits bestehender Minerale <-- Durck +Temperatur

nach Gesteinsgefüge: Gneis, Schiefer, Phyllit

nach Mineralbestand: Marmor, Quarzit

nach Metamorpher Faszies

Entstehung: Ablagerung und Verfestigung von Gestein/ Mineralien an Land/Meer

nach Ablagerungsmechanismus: Marin, fluvial,glazial, äolisch, pyroklastisch (Magma)

nach Korngrösse: Konglomerat (gerundet), Brekzie (kantig)

nach Genese: biogen, chemisch, klastisch (zerbrechen)

leicht verwitterbar wegen schwacher Struktur --> Si liegt frei vor

Bsp. Olivin --> Fe, Mg für Bodenbildung

Si-Tetraeder-Ketten und -Bänder

Vernetzung über O-Atom an Ecken des Tetraeders

Tetraederschichten: SiO4-Tetraeder

Oktaederscichten: AlO6-Oktaeder

Schichtsilikate: Dreischicht-Mineral (Muskovit = heller Glimmer; Biotit: dunkeler Glimmer)

sehr stabil

Quarz: Si-Tetraeder Gerüst, sehr verwitterungsresistent, liefeert keine Nährstoffe (in Gestein und Böden: hart,trüb)

Feldspäte: Al in Tetraederzentren - K+, Na+,Ca2+ in Lücken (Vorkommen im Granit)

Neubldung aus aufgelösten Primärmineralen (im Ausgangsgestein)

Bsp. Tonminerale, Fe-Oxide,...

aus Tetraeder- und Oktaeerschichten

< 2 mirko m.

Elementarzelle: kleiner Kristall

Basisabstand: Abstand zwischen Elementarzellen

Austausch Fehlstelle im Mineral:

Tetraeder: Si4+ durch Al3+

Oktaeder: Al 3+ durch Fe2+/ Mg2+

---> austauschbare Kationen --> in Zwischenschicht

1 Oktaeder + 1 Tetraederschicht --> keine Zwischenschicht, Schichtzusammenhalt mit Wasserstoffbrücken

Bsp. Kaolinit:

Entstehung in Si-armen Tropen

nicht aufweitbar, Ende der Verwitterungskette

Bedeutung für Böden: liefert fast keine Nährstoffe, da kaum isomorpher Ersatz

Illit: aus Glimmer (physische Verwitterung)

Nur durch herauslöste des K+Ions quellbar,

2 Tetraeder- zu 1 Oktaederschicht

Smektit:

aus Magmatien, Kationen liegen hydratisiert vor --> lockere Bidnung

Vermikulit: aus Muskovit und Biotit

Quellung durch starke Wassereinlagerung

Gibbsit: Al. Hydroxid in Tropen wenn fast kein Si mehr vorhanden

Hämmatit (rot): Tropen, warme Temperaturen

Göthit (gelb braun): mittlere Breiten, sehr stabil - Braunerde

Ferriydrit (braun): Rost, aus Hämmatit, oder Göthit

Lepitokrokit (ornage): wenn staunass, reduzierende Bedingungen, kleinräumig

Quarz, Feltspat, Glimmer - verwitterungsresistent

gibt fast keine Nährstoffe

Bsp. Podsol

Flachgründige aber nährstoffreiche Böden

Fe-Oxid reich

Ranker, Braunerden

Gravitation, Druckentlastung, Temperaturunterschiede, Frostsprengung, Salzsprengung

Transport durch:

Wasser

Wind

Eis

Permafrost

Wasser als Lösemittel. Höher bei warmer Temp.

Hydratation: Auflösung durch Anlagerung von H2O

Hydrolyse/ Protolyse: Auflösung mittles dissozierter H2O (H+, OH-) Bsp. Carbonatverwitterung in Karsthöhlen

Oxidation: Fe2+, Mn2+ --> Fe3+, Mn3+ --> Freisetzung H+ Ion (starke Säureentstehung)

Komplexirung: organische Säuren von Pflanzenresten --> Komlexierung von Metallen

abhängig von Wasserlöslichkeit, Struktur der Silikate, Fe2+-Gehalt (Oxidierbarkeit)

Olivin < Pyroxene < Amphbole < Biotit < Plagiklase < Muskovit < Quarz

Skelett: > 2mm

Feinerde: <2mm

Ton: <2mikrom
 

Bodenart: (Körnung) Sand, Schluff, Ton, Lehm

Bodentyp: (Horizonte) Braunerde, Gley, Podsol

Ton: ut formbar, glänzt

Lehm: formbar, bleistiftdick aufrollbar

Schluff: nicht bindig, hiftet in Fingerrillen

Sand: körnig, nicht bindig, passt nicht in Fingerrillen

je sandiger, desto geringer die Wasserspeicherung

je toniger, desto höher die Wasserspeicherung und desto höher der Totwasseranteil

je schluffiger, desto grösser die Speicherfähigkeit für pflanzen verfügbares Wasser

je sandigerdesto nährstoffarmer und desto geringer die Pufferfähigkeit

je toniger, desto nährstoffreicher und desto höher die Pufferfähigkeit

Streustoffe: nur schwach umgewandelt, Stukturen klar sichtbarschnell abgebaut --> Nährhumus (Kompost)

Huminstoffe: stark umgewandelte Subst., ohne grosse Stukturen, gegen Abbau stabilisiert, hohe Verweilezit im Boden --> Dauerhumus (Nährstoffspeicherung)

Abbau org. Subst. zu anorg. Subst.

organismuseigene Enzyme wandeln mineralische Nährstoffe um. --> K,Mg,Ca,...) wird freigesetzt und mit dem Niederschlagswasser ausgewaschen wird oder im Boden gespeichert wird

Abbau der Steu (Primärressource)

Abbau Sekundärressource durch Bakterien

Biologische, mikrobielle oder chemische Umwandlung organischer Reste zu Humus, aslo der Fraktion, die m besten gegen den Abbau geschützt ist.

Prozesse und Mechanismen, die den Abbau der org. Subst. verlangsamen.

Erhalt durch Rekalzitranz: Moläkulare Eigenschafen des Ausgangsmaterial bleiben, die den mikrobiellen Abbau erschweren. Primäre Rekalzitranz: direkt aus Strukturzellen Sekundäre Rekalzitanz: tieresche und mikrobielle Produkte C-C Bindungen

Bindung an die Mineralphase: OS dockt an Mineral an Bsp. an Eisenoxide oder Tonminerale

Erhalt durch verhinderte räumliche Zugänglichkeit: Räumliche Lage bsp. in Aggregaten

Stickstoff 95% in org Bindung im Boden

Schwefel weniger bei stark genutzten Böden

Phosphor

Vorkommen: in Zellwänden der Pflanzen

Funktion: Verbindungen zwischen den Zellen (Ether- und C-C Bindungen), Verstärkung der Zellwände, Schutz vor mikrobiellem Angriff

Nährstoffquelle N, P, S für Pflanzen

OS kann Kationen binden/absorbieren und sich selbst an Minerale anlagern

hohe Wasserbindungsfähigkeit

Lichtabsorbtion (Bodentemperatur)

Aggregierung von Ton (Ton-Humus-Komplexe) --> Erosionsschutz

katalysiert Schadstoffabbau

Kohlenstoffspeicher