Pedosphäre

Bei Verwitterung primärer Silikate => Fe(II), Mn(II), Al freigesetzt => Oxidation; Eisenoxide (Hämatit, Tropen; Goethit, gemässigt, Al-Oxide (Gibbsit), Mn-Oxide (Lithiophorit)

Carbonate (Calcit, Dolomit); Sulfate (Gips); Sulfide (Pyrit); Phosphate (Apatit)

90% Silikate, je 2% Carbonate, Fe-Oxide; ca. 2/3 Gerüstsilikate, 50% Feldspäte

Bindungsformen von Pflanzennährstoffen (N, P, S) im Boden zu grossen Teilen in organischen Verbindungen => Speicherung/Kreislauf

Günstiger Einfluss auf Bildung von stabilen Bodenaggregationen => Durchlüftung, Wasserinfiltration, Durchwurzelbarkeit; Wasserspeicherkapazität (Huminstoffe), wichtig für Sandböden (grobe Körnung => wenig Wasserspeicher); Dunkle Farbe => Raschere Erwärmung im Frühjahr

Hohe Kationenaustauschkapazität => Speicherung von Nährstoffkationen, vermindert Auswaschung; Komplexiert toxische Metallkationen in sauren Böden; Nahrungsgrundlage vieler Bodenorganismen; enthält Wirkstoffe (Vitamine, Wuchsstoffe, Antibiotika) mit psoitiven/negativen Auswirkungen auf Pflanzen
 

Biomasse, lebende Organismen (wird eigentlich nicht zur organischen Bodensubstant gezählt); Streustoffe, nur schwach umgewandelte Ausgangstoffe (mit Gewebestrukturen), Bestandteile Cellulosen, Lignine, Proteine, Zucker, Wachse; Humus, Gesamtheit der toten organischen Substanz, ausgenommen Streustoffe

Huminstoffe, stark umgeformte, hochmolekulare Produkte des Ab-/ Umbaus der Streustoffe durch Mikroorganismen, keine definierte chemische Struktur, nicht vollständig bekannt, Einteilung nach Löslichkeit in Lauge/Säure; Nicht-Huminstoffe, alle chemischen Verbindungen mit bekannter Struktur, z.B. Aminisäuren, Proteine, Zucker, Polysaccharide, Bestandteile von Pflanzen, die nach Tod in Boden gelangen

Ausgangsmaterial für Bildung von Humus; Abgestorbenes Material von Pflanzen, Tieren, Pilzen, Bakterien und organische Düngung in Landwirtschaft; Bestehen aus Nicht-Huminstoffen (Naturstoffe); Pflanzen mit verschiedenen Gewebetypen, parenchymatische Gewebeteile (lebende Zellen in grünen Blättern/Zweigen oder Wurzeln, reich an Cellulose und Proteinen), verholzte Gewebeteile (Holzteil, Xylem, Stützgewebe, Sklerenchym von Stielen, Blattepidermis, Rinde, bestehen aus (Hemi)cellulose und Lignin

Absterbephase, Körpereigene Enzyme bewirken bei Seneszenz der Blätter eine hydrolytische Spaltung der Polymere; Auswaschungsphase, Zellmembranen verlieren Funktion, wasserlösliche Stoffe werden ausgewaschen => Vermehrung von Mikroorganismen die diese abbauen; Zerkleinerungsphase, Primärzersetzer (Regenwürmer, Asseln, Tausendfüssler) zerkleinern Streustoffe und vermischen, Sekundärzersetzer (Milben, Pilze, Bakterien) verwerten weiter; Mikrobielle Phase, Material weiter enzymatisch umgesetzt => Mineralisierung (Abbau zu CO₂, NH₃, H₂O und Minerale), Humifizierung (Umbau zu Huminstoffen)

Umwelteinflüsse, Zusammensetzung der Streustoffe; Schneller Abbau bei hohem Anteil parenchymatischer Gewebeteilen, weil Bodentiere bevorzugt dies zerkleinern, niedriges C/N-Verhältnis (genug N für Aufbau mikrobieller Masse vorhanden; Langsamer Abbau bei hohem Anteil Xylem+Sklerenchym, weniger leicht mikrobiell abbaubar, hohes C/N-Verhältnis; Bakterien und Pilze haben niedriges C/N-Verhältnis => zusätzliche N-Quelle bei Stroabbau im Herbst => Speicherung des N über Winter (verhindert Auswaschung) => Im Fühjahr wieder mienralisiert

dunkel, hochmolekular; in NaOH gelöst (nicht lösbar => Humin) => in HCl gelöst (nicht lösbar => Huminsäure, lösbar => Fulvosäure); Huminstoffe mit negativen Ladungen durch Carboxyl- und phenolische OH-Gruppen => Kationische Nährstoffe (Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺) den Pflanzen verfügbar; In feuchtem Zustand gequollen (Gelstruktur) => Wasserspeicherung, hohe spezifische Oberfläche; Hydrophobe Anteile als Sorbent für organische Schadstoffe

Zusammensetzung Streustoffe; Bodentemperatur; Bodenfeuchte; Durchlüftung des Bodens; pH-Wert, Nährstoffgehalt; Einmischung/Zerkleinerung durch Bodentiere; Aktivität von Pilzen/Bakterien

Schwer abbaubare Streu; Nährstoffarmut; sehr niederiger pH-Wert; Sauerstoffmangel; Kälte; Extreme Trockenheit

Günstige Bedingungen (gemässigtes Klima, gut abbaubare Streu, viele Nährstoffe, neutraler pH-Wert) => schneller Abbaur der Streu; Aktive Bodenfauna => Bildung von Ton-Humuskomplexes im Ah-Horizont; Typische Humusform von Wiesenböden, nährstoffreichen Laubwaldböden, Steppenvegetationen (Schwarzerden)

in mässig bis stark versauerten Waldböden, kühl-feuchten Klima, auf sandigen Böden (keine Regenwürmer); langsame Einmischung der Streu (wenig aktive Bodenfauna); zuoberst frischer Streuschicht (L), dann stark zerkleinerte und zum Teil zersetzte Geweberückstände (Fermentationshorizont, Of), dann vollständig humifizierte organische Substanzen (Humifizierungshorizont, Oh)

In nährstoffarmen Böden mit schlecht abbaubaren Streu, mächtige (bis 30cm) organische Auflage; geringer Mineralbodenhorizont, nach unten scharf abgegrenzt da wenig Bodentiere; sehr stark sauer

Wasserpflanzen leicht abbaubar, weil nur wenig Stützgewebe; Pflanzen im Uferbereich schwer abzubauen; Abbau allgemein gehemmt wegen Saurtstoffmangel unter Wasser; Bei Verlandung von Seen entsteht aus Resten der Pflanzen mit der Zeit Niedermoortorf, in der Regel nährstoffreich da an Grundwasser angeschlossen (Quelle neuer Nährstoffe); in kühl-feuchten Klimazonen durch Wachstum der Torfmoose (Sphagnum) => Hochmoorzone (Anschluss an Grundwasser verloren), nährstoffarm, sauer

Pflanzen und andere autotrophe Organismen, produzieren organisches Material durch Photosynthese; nach Absterben als Streu in Boden; Energie aus Veratmung von Kohlehydraten, essentielle Nährelemente aus Boden

Tiere der Makrofauna, die Teile der organischen Streu fresse; hinterlassen zerkleinertes Pflanzenmaterial und Kot; gewinnen Energie und Baustoffe aus Abbau von organischen Substanzen; Primär- und Sekundärzersetzer

Pilze und Bakterien; zersetzen organisches Materialweiter und zum Teil in anorganische Bestandteile; gewinnen Energie und Bausteine aus Abbau organischer Substanzen; essentielle Pflanzennährelemente wieder in Umlauf (N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Cu)

Gestein, Körnung und Mineralzusammensetzung => Verwitterbarkeit, Wasser-, Nährstoffhaushalt, je jünger der Boden desto grösser der Einfluss; Klima, Verwitterungsprozesse, Auswaschung von Salzen, Durchmischung, Mikroklima in Abhängigkeit vom Relief; Organismen, CO₂ und organische Säuren => Kalkauflösung, Mineralverwitterung, schaffen Poren, Bodenaggregation, Durchmischung, Abbau/Umwandlung organischer Substanzen; Relief, Mikroklima, Wasserhaushalt, Erosion, Bodenfliessen, Vegetation; Zeit, in der Schweiz relativ "jung" (12'000 Jahre), frische Sedimente während Eiszeit, in Tropen viel älter

Mechanische Zerkleinerung des Ausgangsgesteins; Porosität, spezifische Oberfläche steigt, begünstigt chemische Verwitterung; Tektonik/Druckentlastung, Gesteine kommen an Oberfläche und bekommen Risse; Temperatursprengung, unterschiedliche Wärmeausdehnung der Minerale, feine Risse, mit der Zeit enzelne Mineralkörner (Vergrusung), stark in Gesteinen mit starker Körnung; Frostsprengung, Wasser dringt ein und gefriert, hat 10% höheres molares Volumen => Sprengung; Salzsprengung, Wasser in Rissen verdunstet und lässt Salze kristallisieren, Kristallwachstum => Sprengung; Hydratation, Quellen von Ton- und Salzsteinen; Abrasion, Gegenseitiger Abrieb bei Transport

Wasser und darin gelöste Protonen greifen Minerale an und waschen sie aus, es könne  aber auch sekundäre Minerale gebildet werden; Wasserlöslichkeit, Struktur, Oxidierbarkeit beeinflussen Verwitterbarkeit; Basische Gesteine sind leichter verwitterbar als saure Gesteine

in humiden Klimazonen werden gut lösliche Salze fortgehend abtransportiert, bis in Meere transportiert; Versalzung von Böden in ariden Zonen, in humiden nur bei ständiger Zufuhr (Streusalze, Küsten, Bewässerung mit Salzwasser)

Hydrolyse, chemische Reaktionen mit H⁺ und OH^- von dissoziiertem Wasser; Protolyse, Verwitterung unter Einfluss von H⁺; Protolyse von Carbonat, Kalkauflösung, CO₂ aus Atmosphäre löst sich in Wasser zu Kohlensäure (H₂Co₃^-), freie Protonen der Säure greifen Carbonate an (z.B. CaCO₃), es entstehen Calciumionen und Hydrogencarbonationen die ausgewaschen werden; Bodenorganismen begünstigen, da erhöhter CO₂ Anteil im Boden; Saurer Regen; Kalk ist ein ph-Puffer für Böden; Protolyse von Silikaten, Verwitterung von Glimmer zu Vermiculit, K⁺ werden aus Zwischenschichten herausgelöst

Oxidation von Fe, Mn, S führt zu Destabilisierung/Verwitterung; Pyrit (FeS₂), entsteht anoxisch, kommt bei Halden zum Vorschein, Oxidation führt zu Schwefelsäurebildung; Fayalit (Fe₂SiO₄), Fe-Hydroxid fällt aus => Verbraunung

Pilze, Bakterien, Pflanzenwurzeln scheiden niedermolekulare organische Säuren aus; Auflösung der Minerale durch Komplexierung von Al, Fe, Mn; Wichtige Strategie zur Mobiliserung von Mikronährstoffen (Fe, Zn, P)

Braunfärbung des Bodens durch chemische Verwitterung unter Freisetzung von Eisen(III)-Oxiden und -Hydroxiden; Verlehmung, es entstehen sekundäre Tonminerale bei chemischer Verwitterung; nach Entcarbonatisierung (verstärkte Versauerung) schneller

Sobald erste Pflanzen entsteht totes organisches Material; durch Tiere und Mikroorganismen weiter abgebaut und in huminstoffe umgewandelt; unterschiedlich starke Akkumulation von organischer Substanz, bis Gleichgewicht zwischen Auf- und Abau herrscht; wenn Abbauprozesse gehemmt => Akkumulation

Aggregatgefüge; Krümelgefüge (rundlich, durch organische Substanzen verkittet), (Sub)Polyedergefüge (gerundete Kanten, rauhe Flächen, durch Quellung Schrumpfung in tonhaltigen Böden)

Abwärtsverlagerung von Partikeln der Tonfraktion in kolloidalem Zustand (gelöst); lessiverter Al-Horizont (tonarm), Unterbodenhorizont Bt (tonreich); zuerst Dispergierung der Partikel im Oberboden (starke Niederschläge, geringe Stabilität, niedrige Konzentration mehrwertiger Kationen (fördern Flockung); Transport mit dem Sickerwasser (vor allem surch Makroporen; Ablagerung im Unterboden (steigende Ca²⁺-Konzentration, sinkende Fliessgeschwindigkeit); Durch Füllung grober Poren mit Ton kann Staunässe in darüber liegenden Schichten kommen (Pseudogley); L - Ah - Al - Bt - Cv

Abwärtsverlagerung von gelösten organischen Substanzen, mit komplexierten Al, Fe