Bodenkundliches Laborpraktikum WS 2014/2015

Transkript

1 Bodenkundliches Laborpraktikum WS 2014/2015

2 Qualifikationsziele Kenntnis der Grundlagen und Fähigkeit zur kritischen Bewertung und eigenen Anwendung der wichtigsten analytischen Laborverfahren zur Charakterisierung von Böden in chemischer und physikalischer Hinsicht. Modulhandbuch Bachelor Geoökologie

3 Inhalte Charakterisierung des Bodens eines Standortes in bodenkundlicher Hinsicht Vergleichende Charakterisierung von Bodensubstraten zweier Standorte bodenphysikalische Parameter bodenchemische Parameter mikrobiologische Parameter

4 Grundsätzliches Heutige Probenahme

5 Charakter Ziemlich große Veranstaltung (4 LP) 9 Halbtags-Termine 4 LP ~120 Stunden Arbeit pro Person!

6 Kollateraleffekte Einübung guter Laborpraxis Erlangung von Fachkenntnissen Umgang mit Textverarbeitung und Tabellenkalkulation Wissenschaftliches Schreiben: Dokumentation von Messungen und Auswertungen in Berichten

7 Was untersuchen wir? Korngrößenverteilung Porosität Lagerungsdichte Luft- und Wassergehalte = f(y) Wasserleitfähigkeit = f(y) C org - Gehalte ph-wert Elektrolytkonzentration Nährstoffgehalte Nährstoffverfügbarkeit Austauschbare Kationen KAK

8 Versuche und Versuchsbetreuer Versuch Bezeichnung Betreuung A1 Bodenansprache und Probenahme Schunterau Mathias Spieckermann A2 Bodenansprache und Probenahme Groß Gleidingen Ines Andrä A3 Bodenansprache und Probenahme Julius-Kühn-Institut Wolfgang Durner B1 Körnung Lennart Rolfes B2 RETC - Lagerungsdichte, Porosität, Feldkapazität, Retentionskurve Marco Bensemann B3 WP4 - Retentionseigenschaften im trockenen Bereich Mathias Spieckermann B4 KSAT - Gesättigte hydraulische Leitfähigkeit Ines Andrä B5 HYPROP - Hydraulische Funktionen Ines Andrä/Sascha Iden C1 Gehalt des Bodens an organischer Substanz Rolf Nieder C2 ph-wert, elektrische Leitfähigkeit und Elektrolytkonzentration Rolf Nieder C3 Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit Birgit Walter C4 Austauschbare Kationen und Austauschkapazität Alwin Küsters

9 Gruppeneinteilung 10 Gruppen zu je 3 Studierenden Laborversuche werden gemeinsam durchgeführt, und gemeinsam ausgewertet Pro Teilnehmer zwei Berichtserstattungen über formale Protokolle

10 Organisatorisches Anwesenheitspflicht Kolloquium! (vorbereitet zu den Versuchen) Bei Fragen zur Auswertung: Direkter Kontakt zum jew. Versuchsbetreuer

11 Termine und Versuchsplan Datum Gr. 1 A B1 C4 C3 C2 C1 B4 B3 B2 Gr. 2 A B2 B1 C4 C3 C2 C1 B4 B3 Gr. 3 A B3 B2 B1 C4 C3 C2 C1 B4 Gr. 4 A B4 B3 B2 B1 C4 C3 C2 C1 Gr. 5 A C1 B4 B3 B2 B1 C4 C3 C2 Gr. 6 A C2 C1 B4 B3 B2 B1 C4 C3 Gr. 7 A C3 C2 C1 B4 B3 B2 B1 C4 Gr. 8 A C4 C3 C2 C1 B4 B3 B2 B1 Gr. 9 A C4 C3 C2 C1 B4 B3 B2 B1 Gr. 10 A C1 C4 C3 C2 C1 B4 B3 B2 B1

12 Protokolle Jedes Protokoll stellt einen Versuch dar Fragestellung Durchführung Ergebnisse und Unsicherheit Interpretation und Wertung Dokumentation nach professionellen wissenschaftlichen Standards Beispiele, Vorlagen und Leitfaden

13 Ihre Leistungen Der Vorbereitung von insgesamt 9 Versuchen durch Studium der entsprechenden Versuchsbeschreibungen. Nachweis der Kenntnis der Versuchshintergründe und -abläufe beim Versuchsantritt. Aktiven Teilnahme an der Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung aller Versuche. Erstellung und Einreichung von insgesamt 9 Protokollen, wobei jedes Gruppenmitglied als verantwortlicher Autor zwei Berichte verfasst und einreicht. Die übrigen Versuche werden als Gruppenprotokolle ganz kurz in Hinblick auf die erzielten Ergebnisse dokumentiert und beim Betreuer abgegeben (gehen nicht in die Benotung ein).

14 Bewertung (4 LP) Leistung im Eingangskolloquium + Mitarbeit im Versuch (20%) Bewertung der Praktikumsberichte nach Inhalt, Form und Stil (60%) Mittlere Note aller Berichte einer Gruppe (20%)

15 Sondertermine Termin Typus Inhalt 23. Oktober, 8:15 Uhr obligatorisch Vorbesprechung Gruppeneinteilung Sicherheitsbelehrung Laborbesichtigung 18. November Im Rahmen von wiss. Schreiben Erstellung wissenschaftlicher Berichte t.b.d. Evtl. im Rahmen von Statistik 1 Abschätzung von Unsicherheiten, Fehlerrechnung t.b.d. freiwillig Tutorium Verdunstungsversuch mit Musterauswertung t.b.d. freiwillig Tutorium KSAT-Versuch mit Musterauswertung

16 Abgabetermine der Berichte 1. Bericht Einreichung bis 15. Dezember 2014 Bewertung bis 8. Januar 2014 Gelegenheit zur Revision mit Notenverbeserung (max. 3/2) 2. Bericht Einreichung bis 22. Januar 2015 Bewertung bis Semesterende Es zählt die erste Version! Ergebnisberichte an Betreuer: jeweils 10 Tage nach Versuchsdurchführung, d.h. Montag der übernächsten Woche.

17 Literatur Bodenkundliche Kartieranleitung, KA 5 Skripte (teilweise mit Lehrbuchcharakter) Etablierte Lehrbücher

18 Skripten Durner, W. (2006): Leitfaden zur Erstellung von wissenschaftlichen Berichten. Institut für Geoökologie der TU Braunschweig, 29 Seiten URL Protokollerstellung.pdf Durner, W. (2012): Probenahme und Bodenansprache. Skript. Institut für Geoökologie, Abteilung Bodenkunde und Bodenphysik, TU Braunschweig, 6 Seiten URL Durner, W. und S.C. Iden (2014): Bodenphysikalische Versuche. Skript. Institut für Geoökologie, Abteilung Bodenkunde und Bodenphysik, TU Braunschweig, 49 Seiten URL Nieder, R. (2012): Bodenchemische Versuche. Skript. Institut für Geoökologie, Abteilung Bodenkunde und Bodenphysik, TU Braunschweig, 17 Seiten URL

19 Sicherheit Laborordnung Anweisungen der Betreuer ist Folge zu leisten! Kleidung, Schuhe Nahrungsmittel Sicherheitsbelehrung

20 Schäden Verbrauchsmittel werden durch TU bzw. FAL gedeckt Bei Glasbruch und Schäden an Geräten haften die Verursacher Laborversicherung Haftpflichtversicherung Umlage Selbsthaftung Sie bestätigen die Teilnahme an der Sicherheitsbelehrung und die Haftung bei Schäden per Unterschrift

21 Grundsätzliches Heutige Probenahme

22 Probenahme 10 Gruppen werden aufgeteilt in 3 Teile (je 1 TN aus jeder Gruppe) Abfahrt heute 10:00, IGÖ-Parkplatz 3 Standorte: Schunterau (erreichbar mit Rad) Groß Gleidingen (weißer Bus; ein Zusatzfahrzeug nötig) Julius-Kühn-Institut Gelände (PKW; 1 Zusatzfahrzeug nötig) Wir benötigen mindestens zwei eigene Fahrzeuge!

23 Standort Schunterau

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25 Standort Groß Gleidingen Ackerboden und Sediment bei Kiesgrube Groß Gleidingen

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27 Probenahme 1. Bodenansprache anhand eines Spatenprofiles + Pürckhauerbeprobung + Stechzylinderprobenahme 2. Bestimmung der Bodenart im Tiefenprofil (Fingerprobe) 3. Stechzylinder-Probenahme I (18 x 100 cm³) 4. Stechzylinder-Probenahme II (10 x 250 cm³)

28 Probenahme: Tiefe cm ~1 kg gestörtes Bodenmaterial für Körnung und bodenchemische Analytik 18 ungestörte Stechzylinder mit 100 cm³ Volumen für Lagerungsdichte und Porengrößen etc. (B2, B3) 10 ungestörte Bodensäulen mit 250 cm³ für die Bestimmung der hydraulischen Leitfähigkeit und der Bestimmung von Retentions- und Leitfähigkeitsfunktion mit der Verdunstungsmethode (B4, B5)

29 Texturansprache Bestimmung der Bodenart für die Entnahmetiefen nach Bodenkundlicher Kartieranleitung (KA4 oder KA5) Abb. 1.3: Bodenartendiagramm der Bodenartenuntergruppen des Feinbodens (aus AG Boden, 1994).

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32 Probenaufbereitung im Labor Aufsetzen der Proben auf die Aufsättigung Auslegen der Proben zum Trocknen Sieben und Mörsern von ca. 100 g getrocknetem Bodenmaterial (nach Absprache) Zerstören von org. Substanz für Körnungsanalyse

33 Ein letztes... Lesen der entsprechenden Skriptabschnitte vor den jeweiligen Versuchen! Protokollierung ALLER notwendigen Werte während des Versuchs mit Laborbuch Visualisieren der Rohdaten und Nachbereiten der Versuche wenn möglich sofort (good laboratory practice)

34 Probenahme der Stechzylinder

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