WinterRapakivi_Di10/2

Prismen‐ und Säulengefüge    

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Der rot gefärbte Hämatit (αFe2O3 „Bluteisenstein“) bildet sich bevorzugt unter feucht-warmem Tropenklima.

Rote Böden in Mitteleuropa bedeuten, dass entweder der Boden oder die Eisenminerale des Ausgangsgesteins (z.B. Buntsandstein) unter tropischem Klima entstanden sind. 

Gr: Dauernd nasse, reduzierte Horizonte (Gr) sind durch Eisenverbindungen grünlich, schwarz, grau oder bläulich gefärbt. 

Sd: Zeichen für redoximorphe Bedingungen, z.B. Lepidokrokit

Bv: Der braun gefärbte Goethit (αFeOOH) entsteht bevorzugt durch Umwandlung von Ferrihydrit unter kühl/feuchtem Klima und ist für die braune Farbe unserer Böden (Bv-Horizonte) verantwortlich 

Bs:

Gr: Dauernd nasse, reduzierte Horizonte (Gr) sind durch Eisenverbindungen grünlich, schwarz, grau oder bläulich gefärbt. 

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Farbgebende Bildung von Fe‐Oxiden im Zuge der chemischen Verwitterung Fe‐haltiger Silikate; dabei Oxidation von Fe2+ zu Fe3+:
Fe2+ ‐ O – Si ‐> Fe3+OH + SiOH 

Verwitterungsbedingungen: Redoxmilieu, Wassergehalt, Temperatur; Schnelligkeit der Fe‐Nachlieferung; Carbonatgehalt... 

Goethit α‐FeOOH, gelbbraun; Ferrihydrit 5 Fe2O3 x 9 H2O gelbbraun, Verockerung!, wandelt sich später in Goethit um; Lepidokrokit ‐FeOOH orange 

Hämatit α‐Fe2O3: rot    

Pyrit, schwarz, FeS2; Vivianit, blauweiß; Fe3(PO4)2 x 8 H2O    

Oxalatlöslich: organisch gebunden, gelöst, amorph, Ferrihydrit = Feo; Dithionitlöslich: mineralisch gebunden, Goethit, Lepidokrokit = Fed; Gesamteisen, enthält auch das in geogenen Mineralen gebundene Eisen 

Feo/Fed; hoch in jungen Böden > 0,5, geringer in älteren Böden 0,2‐0,5    

a. Braunerden Bv;

b. Gley Go/Gor, und Pseudogley Sd,

c. Marschen    

Gmso‐Horizont in Gleyen mit stark eisenhaltigen Grundwässern    

Als extrovertiert Fe‐V. bezeichnet man rotbraune, bis schwarze Beläge auf Aggregatoberflächen und Umkleidungen grösserer Hohlräume.

In Gleyen, Horizont Go 

Als introvertiert bezeichnet man gelbbraune, orange, bis braun‐schwarze Kornzentrierungen im Inneren von Aggregaten in Form von Flecken oder Konkretionen, in Pseudogleyen, Horizont S 

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Bodenart (Textur): Korngrößenzusammensetzung der mineralischen Fraktion, prozentuales Mischungsverhältnis der Korngrößenfraktionen der drei Klassen Sand, Schluff und Ton. 

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Sand, Schluff, Ton, Lehm

Gemisch aus Ton, Schluff und Sand

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Ausgangsmaterial und dessen Korngröße

Ausmaß der physikalischen und chemischen Verwitterung

Korngröße der Neubildungen

Transportprozessen und Ablagerungsbedingungen

Faktor Zeit ! 

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• Porengrößenverteilung (Wasserleitfähigkeit, Wasserspeicherfähigkeit und nutzbare Feldkapazität, Durchlüftung)

• –  Aggregierung (Struktur)

• –  Druckfestigkeit, Verdichtbarkeit (Eignung als Bauuntergrund oder als Wegebaumaterial)

• –  Kationenaustauschkapazität, Nährstoffvorräte und –verfügbarkeit, Sorptionsprozesse

Diese Eigenschaften bestimmen wiederum abgeleitete Größen wie Bearbeitbarkeit, Erosionsanfälligkeit, Ertragsfähigkeit usw. und sind für Bodenfunktionen wie z.B. Filter- und Pufferkapazität von großer Bedeutung. 

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Die organische Substanz des Bodens umfasst alle abgestorbenen pflanzlichen und tierischen Stoffe in und auf dem Mineralboden und deren Umwandlungsprodukte. 

Die Nebenprodukte des Abbaus organischen Materials sind die Ausgangsprodukte für die Huminstoffe (Humifizierung). 

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• Nicht identifizierte hochmolekulare organische Verbindungen im Boden

Unterleilung in z.B. – Humine

– Huminsäuren – Fulvosäuren 

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Abbau organischer Substanz = Zersetzung

• Mineralisierung: vollständiger mikrobieller Abbau zu anorganischen Stoffen oder einfachen organischen Verbindungen (CO2, H2O); dabei auch Freisetzung der in den organischen Stoffen enthaltenen Pflanzennährelemente (z.B. Mg, Fe, N, S)

• Humifizierung: Umwandlung in höher molekulare Huminstoffe und Bindung organischer Substanzen im Boden, die zu einer Stabilisierung führt 

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Biochemische Initialphase:

Ohne sichtbare Zerstörung des Zellverbandes, kurz nach Absterben der Pflanzenorgane,

umfasst Hydrolyse und Oxidationsvorgänge;
teilweise Aufspaltung von hochpolymeren Verbindungen (Stärke in Zucker; Eiweiß in Peptiden und Aminosäuren) und oxidative Umwandlung,

großer Teil der mineralischen Nährstoffe (K, Mg, Ca, u.a.) wird dabei freigesetzt und mit Niederschlagswasser ausgewaschen oder von Pflanzen direkt wieder aufgenommen

starke Zunahme der Mikroorganismen (um den Faktor 102) 

Primärzersetzung, Phase der mechanischen Zerkleinerung:

durch Bodenorganismen

Zerstörung der Zellverbände durch Zerbeißen, Zernagen und z.T. Aufnahme in Tierkörper (z.B. Regenwürmer), Ausscheidung als Losung; Einarbeiten der Streu in Boden

Abbau der Streu durch Primärzersetzer, hydrolytische Aufspaltung der Makromoleküle (Polysaccharide)

Primärzersetzer: vor allem Pilze, Regenwürmer, Makro- und Mesofauna beteiligt 

Sekundärzersetzung, Phase des mikrobiellen Abbaus

weitere Umsetzungen durch Sekundärzersetzer: Vertrerter der Mesofauna (Milben, Collembolen etc.) und Pilze und Bakterien;

heterotrophe und saprophytische Organismen enzymatische Aufspaltung der org. Verbindungen in Grundbausteine,

relativ schneller Abbau von Zucker, Stärke, Proteine, Hemicellulose, Cellulose;

Aufbau mikrobieller Biomasse, gebildete Körpersubstanz unterliegt nach Absterben ebenfalls dem Abbau

ein Maß für die Zersetzbarkeit von Streustoffen ist ihr C/N-Verhältnis 

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Die verschiedenen Bestandteile der Streu werden unterschiedlich schnell abgebaut. Zucker, die direkt veratmet werden können, werden noch im Herbst weitgehend mineralisiert, während die Cellulose, die zuvor in Zucker gespalten werden muss, deutlich langsamer abgebaut wird.

Das in der Wiesenstreu in geringer Menge enthaltene Lignin bleibt nach einem Jahr zu mehr als 80 % unzersetzt.

Die Plateaus innerhalb der Kurven gehen auf die tiefen winterlichen Temperaturen zurück, bei denen die Streuzersetzung weitgehend zum Erliegen kommt. 

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