WinterRapakivi_Di10

Die Bodenfunktionen können sich gegenseitig beeinträchtigen und gefährden. Insbesondere die natürlichen Funktionen und die Nutzungsfunktionen können nicht gleichzeitig an einem Ort wahrgenommen werden.

Z.B. behindert der Boden als Lebensgrundlage für Pflanzen und Tiere eine Nutzung als Siedlungs- oder Industriestandort und umgekehrt.
Bodenversiegelung <> natürliche – und Produktionsfunktionen
Bodenversauerung <> Lebensraum-, Regelungs- und Produktionsfunktionen

Bodenverdichtung <> s.o. Bodenerosion <> Nutzungsfunktionen 

Tonminerale, Fe-, Mn-, Al-, Si-Oxide, Ca- und Na-Minerale    

-Zwei-Schicht-TM bestehen aus einer Tetraeder- (SiO4) und einer Oktaederschicht (Al(OH)6). Es tritt nur Kantenladung auf.
-Drei-Schicht-TM besitzen zwei Tetraederschichten und eine Oktaederschicht dazwischen. Weisen einen negativen Ladungsüberschuss in der Silikatlage auf, der durch Kationen in der Zwischenschicht ausgeglichen wird. 

Chemismus, Aufbau, Oberfläche, KAK, Ladungsart, Quellung und Schrumpfung    

Smectit ist dioktaedrisch, Vermiculit ist trioktaedrisch.
Die höhere Ladung der Vermiculite mit 0,6-0,9 Mol(e-)/Formeleinheit gegenüber der Ladung der Smectite mit 0,2-0,6 Mol(e-)/Formeleinheit sorgt dafür, dass das Quellen und Schrumpfen nicht so stark möglich ist, wie bei den Smectiten. Vermiculite kontrahieren bei K+-Zufuhr. 

Durch den isomorphen Ersatz der Zentralatome der Silikatlagen werden höherwertige Kationen durch niederwertige Kationen ersetzt. Es entsteht ein Überschuss an negativer Ladung. (Tetraeder: Si4+ durch Al3+, Oktaeder: Al3+ durch Fe2+ und Mg2+) 

Der Austausch von Wasser und hydratisierten Kationen durch nicht hydratisierte K+-Ionen. Als Folge entsteht ein geringerer Basisabstand. 

Glimmer: 10%, Illit: 4-6%, Smectit: <1%    

Dies sind hydratisierte Kationen in den Zwischenschichten, die mit der Bodenlösung interagieren und ausgetauscht werden können. 

In stark verwitterten Böden, wie z.B. tropischen Böden, ist Kaolinit das typische Tonmineral. Es bildet sich durch die Verwitterung von Feldspäten. Durch hohe Niederschläge werden leicht lösliche Ionen wie K+ oder Fe2+ aus dem Boden herausgewaschen, so dass nur Kieselsäure und Al3+ zum Mineralaufbau zur Verfügung stehen. Bei noch intensiverer Verwitterung und Lösung von SiO2 entsteht der Gibbsit Al2(OH)6. 

Kaolinit, Chlorit, Allophan: keine Illit: gering
Vermiculit: hoch
Smectit: sehr hoch 

Damit bezeichnet man die Änderung des Basisabstands durch Einlagerung oder Freigabe von Wasser und hydratisierter Kationen. 

-Gute Wasserspeicherkapazität: Durch kleine Porengrößen hohes Matrixpotenzial.
-Mittelmäßiges pflanzenverfügbares Wasser: Hohe Kapillarkräfte erhöhen den Anteil an Totwasser. -Mittlere bis hohe Nährstoffversorgung: je nach TM hohe KAK, Humusgehalt durch Peloturbation -Schlechte Bearbeitbarkeit: Böden können je nach Wassergehalt sehr weich oder sehr hart sein. 

Durch Umwandlung von Glimmern (-K+H=>Illit).
Durch Neubildung aus gelösten Verwitterungsprodukten (Kieselsäure, Metallkationen). Durch Transformation aus anderen TM (Illit-K+Ca,Mg=>Smectit). 

-Flecken, Konkretionen, Horizonte
-amorph oder kristallin
-Umhüllung anderer Minerale
-Bindemittel von Mineralen und Bodenaggregaten -Einzelminerale 

Schnelligkeit der Fe2+-Nachlieferung

Temperatur

Wassergehalt

Sauerstoffgehalt

Vorhandensein von Carbonat

Redoxbedingungen 

Oxidiert: Ferrihydrit 5Fe2O3x9H2O, Hämatit a-Fe2O3, Goethit a-FeOOH, Maghemit g-Fe2O3 Reduziert: Grüner Rost Fe2+/Fe3+(OH)x 

Warmes und feuchtes Klima (mediterran, tropisch), oxidierende Bedingungen.    

Bv: Goethit (gelbbraun)

Sd: Lepidokrokit (orange)

Go: Ferrihydrit (braunrot)

Gr: Grüner Rost (blaugrün)

Bs: Ferrihydrit (braunrot) 

Introvertierte Fe/Mn-Anreicherungen:
Pseudogleye (periodisches Stauwasser) Bei Stauwasser entstehen reduzierende Bedingungen, die eine Verlagerung und Anreicherung von Fe2+ und Mn2+ zur Folge haben. Bei Rückgang des Stauwassers dringt Sauerstoff in die Aggregate ein, durch die Oxidation bilden sich im Aggregatinneren braunrote Oxide aus Fe3+ und Mn4+.
Extrovertierte Fe/Mn-Anreicherungen:
Gleye (permanentes Grundwasser) Im sauerstofffreien Gr-Horizont liegen Eisen und Mangan reduziert als Fe2+ und Mn2+ vor. Durch kapillaren Aufstieg gelangen die Ionen in den oxidierenden Go- Horizont, der luftgefüllte Poren besitzt, wo es zur Oxidation und damit zur Anreicherung von Fe3+ und Mn4+ an den Hohlraumwänden kommt. 

Die Anreicherungen kommen durch Evaporation zu Stande, es wird daher ein warmes und niederschlagsarmes (arides) Klima benötigt. Ausfällung jedoch auch in kaltem Klima, durch Gefrieren des Wassers, möglich. Bei Kalk auch durch Erhöhung der Temperatur oder des pH-Wertes.

Die Abfolge der Anreicherung ist Kalk, Gips, Salz (zunehmendes Löslichkeitsprodukt).    

Die Korngrößenklasse ist die Unterteilung von Bodenpartikeln nach ihrem Äquivalenzdurchmesser in die Fraktionen Sand, Schluff und Ton (beim Feinboden).
Die Textur ist die Bodenart, also die gesamte Korngrößenverteilung der Hauptbodenarten. 

Sand: 2000-63μm

Schluff: 63-2μm

Ton: <2μm 

Eine Bodenart aus etwa gleichen Teilen S,U,T.    

Ausgangsmaterial und dessen Korngröße
Ausmaß der physikalischen und chemischen Verwitterung Korngröße der Neubildungen
Transportprozesse und Ablagerungsbedingungen
Faktor Zeit 

Es wird der prozentuale Anteil der Fraktion in Abhängigkeit vom Korndurchmesser dargestellt. Der Verlauf der Kurve ist dabei kumulativ, sie endet stets bei 100%.
Beispiel Ut: die Kurve zeigt bei der Obergrenze der Tonfraktion einen Anteil von 12% an, bei der Obergrenze der Schlufffraktion 82% und erreicht die 100% im letzten Drittel der Sandfraktion. 

-Wasserverfügbarkeit: Korngröße hat Einfluss auf die Porengröße, daraus ergeben sich Matrixpotenziale, die darüber entscheiden, ob Wasser versickert oder durch Kapillarkräfte gehalten werden kann. Das pflanzenverfügbare Wasser (nutzbare Feldkapazität) hängt ebenso von der Porengröße ab.

-Bodenleben: Ist abhängig von der Durchlüftung und vom Porenvolumen.
-Bodengefüge: Wichtig für die Bearbeitbarkeit und Nutzung des Bodens.
-Druckfestigkeit und Verdichtbarkeit: Eignung als Bauuntergrund oder als Wegebaumaterial -KAK, Nährstoffverfügbarkeit, Sorptionsprozesse 

Die Bodenkundler unterscheiden lebende Materie und abgestorbene Materie. Die Organische Substanz ist der Oberbegriff für alle abgestorbenen pflanzlichen und tierischen Stoffe in und auf dem Mineralboden und deren Umwandlungsprodukte. Sie wird nach dem Grad der Umwandlung unterteilt in Streustoffe und Huminstoffe.
-Streustoffe: nicht oder nur schwach umgewandelt. Gewebestrukturen morphologisch erkennbar. Kurze Verweildauer im Boden.
-Huminstoffe: im Boden neu gebildete organische Verbindungen; stark umgewandelte (hochmolekulare) Substanzen ohne makroskopisch erkennbare Gewebestrukturen. Stabilisiert gegen Mineralisierung, lange Verweildauer im Boden. Braun bis schwarz gefärbt. 

Siehe oben. Huminstoffe werden außerdem unterschieden nach ihrem Löslichkeitsverhalten in Lauge. -Humine: in Lauge und Säure nicht löslich
-Huminsäuren: löslich in Lauge, Ausfällung bei Ansäuerung
-Fulvosäuren: löslich in Lauge und Wasser, keine Ausfällung 

Waldhumusformen: Mull, Moder, Rohhumus
Mull: L/Ah

Moder: L/Of/Oh/Ah bzw. Aeh
Rohhumus: L/Of/Oh/Ahe bzw. Aeh (mächtige L, Of und Oh Horizonte)
L=litter=Streu, kaum zersetzt
Of=organisch fermentiert: zerkleinerte Streureste, erkennbarer Huminstoffanteil Oh=organisch humifiziert: kaum makroskopische Streureste, Huminstoffe dominieren 

-Mineralisation: Vollständige mikrobielle Zersetzung organischer Substanz zu anorganischen Stoffen (CO2, H2O, CH4, N2), dabei werden Nährelemente (Mg, Fe, N, S) freigesetzt und in mikrobielle Biomasse eingebaut. Die Redoxreaktionen setzen Energie frei, die die Mikroorganismen nutzen.
Die Mineralisation kann durch Aerobe Atmung, Anaerobe Atmung und Gärung erfolgen (sinkender Energiegewinn)

-Humifizierung: Aufbau von hochmolekularen Huminstoffen und Bindung organischer Substanzen im Boden, die zu einer Stabilisierung führen. 

1)Biochemische Initialphase: Biochemische Prozesse (Hydrolyse und Oxidation), die kurz nach dem Absterben einsetzen, ohne Zerstörung der Gewebestruktur. Mineralische Nährstoffe werden freigesetzt und ausgewaschen oder von Pflanzen aufgenommen.

2)Primärzersetzung: Mechanische Zerkleinerung der Streu durch Meso- und Makrofauna sowie Pilze, Zerstörung der Gewebestrukturen, Schaffung neuer Oberflächen. Einarbeiten der Streu in den Boden als Losung.
3)Sekundärzersetzung: Mikrobielle Zersetzung durch Mesofauna, Pilze und Bakterien (Verwesung). Hochmolekulare Verbindungen werden mit Enzymen in ihre Grundbausteine zerlegt. (Cellulose und Stärke-> Glucose; Hemicellulose-> Hexosen und Pentosen; Proteine-> Aminosäuren; Lignin-> aromatische Verbindungen)

Dadurch Aufbau mikrobieller Biomasse. 4)Mineralisierung und Humifizierung 

C: 44-58% O: 42-46% H: 6-8% N: 0,5-4% 

Zucker>Stärke>Proteine>Cellulose>Lignin