Korngrößen Ton (Aggregate von Partikeln)

Transkript

1 Korngrößen Ton (Aggregate von Partikeln) Quelle:Hartge-Horn

2 Quelle:Hartge-Horn Siebung

3 Quelle:Hartge-Horn Kornformen und Äquivalentdurchmesser

4 Quelle:Hartge-Horn Summenkurven für einige Böden

5 Quelle:Hartge-Horn Körnungsdreieck und Summenkurven

6 Quelle:Hartge-Horn Häufig vorkommende Korngrößenverteilungen

7 Bestimmung der Korngröße durch ein einfaches manuelles Verfahren Bilden einer Wurst geht Bilden von Drähten Figur formen möglich Knirscht zw. Zähnen Knirscht nicht zw. Zähnen lehmiger Ton Ton geht nicht Reiben zwischen Daumen und Zeigefinger Körner fühlbar auf Handfläche verreiben haftet nicht an Rillen Samtig, mehlig haftet an Rillen Sand Ausrollen im Handteller bindig nicht bindig Figur formen nicht möglich Reiben zwischen Daumen und Zeigefinger Schluff rauh glatt Ausrollen dünner als Bleistift Ausrollen dicker als Bleistift Ausrollen dünner als Bleistift Ausrollen dicker als Bleistift sandiger Ton sandiger Lehm schluffiger Ton Schluffiger Lehm zw. Handtellern ausrollen und zerreiben Sand nicht bindig bindig lehmiger Sand lehmiger Schluff

8 Quelle:Hartge Horn Porenvolumen: PV=V Pore /V gesamt Porenzahl: PZ=V Pore /V fest

9 Quelle:Hartge Horn

10 Äquivalentdurchmesser: Gleicher Kapillaraufstieg in einer Pore beliebiger Form wie in einer Kreiskapillare, deren Durchmesser angegeben wird. Quelle:Hartge Horn Feldkapazität: Wassermenge, die ein zunächst wassergesättigter Boden gegen die Schwerkraft nach bis 3 Tagen halten kann.

11 Quelle:Hartge Horn Bodenbelastung Druckzwiebeln

12 Spannungen und Verdichtung des Bodens Belastung des Bodens führt zu einer irrversiblen Kompression Quelle:Hartge Horn

13 Quelle:Hartge Horn Vorkommen von Süßwasser

14 Bodenwasser: Gesamtpotential und Teilpotentiale Matrixpotential: Entspricht dem Betrag der Arbeit, die verrichtet werden muss, um eine Mengeneinheit Bodenlösung dem Boden in gegebener Höhe zu entziehen. Gravitationspotential: Entspricht der Arbeit, die verrichtet werden muss, um eine Mengeneinheit Bodenlösung zu einer gegebenen Höhe zu transportieren. Die Summe aus Matrixpotential und Gravitationspotential wird auch als hydraulisches Potential Bezeichnet. Osmotisches Potential: Entspricht der Arbeit, die verrichtet werden muss, um eine Einheitsmenge reinen Wassers über eine semipermeable Membran der Bodenlösung zu entziehen. Auflastpotential: Wirkt durch äußere Kraft oder aufgebrachte Last. Quelle:Hartge Horn

15 Wasserspannungskurven für verschiedene Körnungen des Bodens Quelle:Hartge Horn

16 Quelle:Hartge Horn Hysterese einer Wasserspannungskurve

17 Bodenhorizonte

18 Beispiele für Bodenhorizonte Organische Horizonte: > als 30 Gew. % (=ca. Vol. 60%) organische Substanz H nh hh L O Of Oh Organischer Hor. aus Resten torfbildender Pflanzen an der Oberfläche entstanden. Der Abbau wird durch Wasser gehemmt (Torf). H von Humus. Vorwiegend mit Resten von Niedermoortorf bildenden Pflanzen. n von Niedermoor. Vorwiegend mit Resten von Hochmoortorf bildenden Pflanzen. h von Hochmoor. Organischer Hor. aus Ansammlung von nicht und wenig zersetzter Pflanzensubstanz. Besteht zu weniger als 10 Vol. % aus Feinsubstanz, in der pflanzliche Gewebespuren makroskopisch nicht erkennbar sind. L von Litter = Streu. Organischer Hor. aus Humusansammlung; die organische Substanz besteht zu mehr als 10 Vol. % aus Feinsubstanz. Neben mehr oder weniger stark zersetzten Pflanzenresten (ohne Wurzeln) Vol. % org. Feinsubstanz. f von schwedisch Förmulning-sikket oder fermentiert. Org. Feinsubstanz, in der pflanzliche Gewebespuren makroskopisch nicht erkennbar sind, überwiegt stark (> 70 Vol %). h von Humus.

19 Mineralische Horizonte: < als 30 Gew. % organische Substanz A Ah Ae Ah e Al Ap Mineralischer Oberbodenhorizont mit Akkumulation organischer Substanz und/oder Verarmung an mineralischer Substanz. Bis zu 15% akkumulierter Humus, dessen Menge nach unten hin abnimmt. Humus färbt dunkel. h von Humus. Sauergebleicht, ausgewaschen; an organischer Substanz, Ton und Eisen verarmt, daher aufgehellt (grau). Über einem Bh oder Bs liegend. e von eluvial (ausgewaschen). Ae-Horizont, ungleichmäßig humos, violettstichig mit diffuswolkigen Bleichflecken, deren Farbe dem Ae Durch Tonverlagerung entstanden, an Ton verarmt, liegt über einem tonangereichertem Bt. l von lessiviert = ausgewaschen. Durch regelmäßige Bodenbearbeitung geprägt, meist als Ackerkrume bezeichnet. p von Pflügen.

20 B Bv Bh Bs Bsh Bhs Mineralischer Unterbodenhorizont mit einer Änderung der Farbe und des Stoffbestandes gegenüber dem Ausgangsgestein durch eingelagerte Stoffe aus dem Oberboden und/oder durch Verwitterung entstanden und mit <75 Vol. % Festgesteinresten. Durch Verwitterung verbraunt und verlehmt gegenüber dem nach unten folgenden Hor. (gleiches Substrat vorausgesetzt). Geringerer Carbongehalt, röter, i.d.r. ton- oder schluffreicher und Skelettgehalt geringer. v von verwittert. Durch Einwaschung von Humusstoffen angereichert (Illuvialhorizont), bei dem die organische Substanz gegenüber dem Ae-Horizont zunimmt. h von Humus. Durch Einwaschung mit Sesquioxiden (v.a. Fe, Al) angereichert (Illuvialhorizont), dadurch röter als die darüber und darunter folgenden Horizonte. s von Sesquioxid. Übergangs-Horizonte, der hinten stehende Buchstabe bezeichnet die überwiegenden Eigenschaften. Bt Durch Einwaschung mit Ton angereichert (Illuvialhorizont); höherer Tongehalt gegenüber den Al, ausgeprägte Tonhäute (Tapeten) von kräftig brauner Farbe auf den Hohlraumwandungen. t von Ton

21 C Cv Cn S Sw Sd G Go Gr E Y Mineralischer Unterbodenhorizont, Gestein, das unter dem Boden liegt, i.d.r. das Ausgangsgestein, aus dem der Boden entstanden ist. Schwach verwittert, Übergang zum frischen Gestein, bei Festgesteinen zu Bruchstücken verwittert. v von verwittert. Unverwittert, bei Festgesteinen nicht angewittert, keine Klüfte, z.b. massiver Fels. n von novus = frisch, unversehrt. Mineralbodenhorizont mit Stauwassereinfluß, zeitweilig oder ständig luftarm. S von Stauwasser. Stauwasserleitend; > 80 Flächen % Bleich- und Rostflecken sowie Konkretionen; zeitweilig nass und höhere Wasserdurchlässigkeit als der darunter liegende Horizont (Sd). w von wasserleitend. Wasserstauend; höhere Lagerungsdichte und geringere Wasserdurchlässigkeit als darüber liegende Sw und marmoriert. d von dicht. Mineralbodenhorizont mit Grundwassereinfluss und bestimmten hydromorphen Merkmalen. Oxidiert; > 10 Flächen % Rostflecken, besonders an den Aggregatoberflächen und im Grundwasserschwankungsbereich entstanden. o von oxidiert. Reduziert; nass an über 300 Tagen im Jahr, wenn nicht entwässert und Farbe von schwarz über grau bis weiß oder graugrün bis blaugrün; < 5 Flächen % Rostflecken an Wurzelbahnen. r von reduziert. Mineralbodenhorizont, aus aufgetragenem Plaggenmaterial entstanden, mächtiger als Pflugtiefe humos; mit Kulturresten. E von Esch. Horizont, aus anthropogenen Aufschüttungen oder Aufspülungen als Ausgangsmaterial der Bodenbildung entstanden.

22 Quelle:Hartge-Horn Gefügeentwicklung in einem Sandboden und einem Tonboden

23 Bodentypen - Beispiele Der Ranker Ah-C-Boden (österreichische Bezeichnung für Steilhang) ist ebenso wie die Rendzina ein gesteins- und reliefabhängiger Boden. Er besitzt auch einen deutlichen Ah-Horizont, liegt aber im Gegensatz dazu auf einem sauren, quarz- und silikatreichen Ausgangsgestein (Sand, Granit, Gneis). Ein B-Horizont fehlt, und infolge seiner geringen Profilmächtigkeit ist er für Pflanzen schlecht durchwurzelbar. Ranker kommen häufig in den feuchtkühlen Mittelgebirgen der mittleren Breiten vor, bisweilen aber auch in der Tundra. An beiden Wuchsorten fördert häufiger Frostwechsel durch Frostsprengung die Vergrusung. Aufgrund der deutlich geringeren chemischen Verwitterungsprozesse verläuft die Verlehmung durch Tonmineralbildung hingegen sehr langsam ab und die Humifizierung des organischen Materials im Oberboden ist meist unvollständig. Ah: humusangereicherter Oberboden C: Ausgangssubstrat

24 Die Rendzina (Ah-C-Boden - polnisch: Rendzina = Kratzer) ist ein gesteinsabhängiger Boden mit einem flachgründigen, meist intensiv durchwurzelten Ah-Horizont, der unmittelbar dem C-Horizont (Kalk, Dolomit, Mergel) aufliegt. Bei humidem Klima wird der gelöste Kalk mit dem Sickerwasser bis in das klüftige Ausgangsgestein ausgewaschen. Zurück bleibt ein unlösbarer Rückstand aus Ton und Quarzkörnern, der in unreinen Kalken enthalten ist.

25 Der auch Bleicherde genannte Podsol (Ah-Ae-Bh-Bf-C-Boden - russisch: aschefarbiger Boden) ist typisch für die humide kühlgemäßigte Zone. Hohe Niederschläge, Rohhumus bildende Vegetation (etwa Nadelwald, Heidekrautgewächse), durchlässiges, saures Gestein sind günstige Voraussetzungen für seine Bildung auch im warmgemäßigten Klima. Auf Grund des fast fehlenden Bodenlebens bildet sich aus der an sich schon schwer abbaubaren Streu eine dicke Rohhumusschicht, die dem Mineralboden weitgehend unvermischt aufliegt. Ah mineralischer Oberbodenhorizont mit Humusanreicherung Ae gebleichter Auswaschungshorizont Bf mineralischer Unterbodenhorizont mit Eisenanreicherungen Bh mineralischer Unterbodenhorizont mit Huminstoffanreicherungen C Ausgangssubstrat

26 Die Schwarzerden (russisch:tschernosem(e)) sind typisch für die kontinentalen Steppengebiete. Ihr Ausgangsgestein beseht oftmals aus mineral- und kalkreichem Löss. Der hohe Anteil an Kalk sorgt für einen günstigen ph-bereich mit hoher Nährstoffverfügbarkeit. Gräser und Kräuter liefern im Frühling und Frühsommer ausreichend zersetzbares organisches Material, dessen Zersetzung und Mineralisierung allerdings während der heißen und trockenen Sommer und der langen, kalten und niederschlagsarmen Winter deutlich verlangsamt wird. Ah-C-Boden

27 Der Gley (Ah-Go-Gr-Boden - russisch: sumpfiger Boden ) gehört zu den sogenannten hydromorphen, d.h. vom Bodenwasser beeinflussten, Böden. Als Grundwasserböden zeichnen sich Gleye durch einen dauernd hochstehenden Wasserstand aus, der bis zum Ah-Horizont heranreichen kann. Der humose, meist kalkarme Ah-Horizont ist in der Regel nur cm mächtig. Durch intensive chemische Verwitterung ist der in der Regel mächtige Unterboden ton- und lehmreich. Dieser wird nicht wie ansonsten üblich - als B-Horizont bezeichnet, sondern als G-Horizont. Go Mineralbodenhorizont mit Grundwassereinfluss, oxidiert, mit Rostflecken Gr Mineralbodenhorizont mit Grundwassereinfluss, reduziert, meist an über 300 Tagen im Jahr nass

28 Die Braunerden (Ah-Bv-C-Boden) gehören zu den typischen Böden der Mittelbreiten und sind durch eine große Variationsbreite des Ausgangsgesteins gekennzeichnet. Aus diesem Grund erstrecken sie sich nur selten über große zusammenhängende Areale. Wie alle mitteleuropäischen Böden sind auch die Braunerden junge, nacheiszeitliche Bildungen. Sie haben sich oftmals aus Rankern oder Rendzinen entwickelt. Ihre Profiltiefe beträgt bis zu 1,5 m. Ah mineralischer Oberbodenhorizont mit HumusanreicherungAegebleichter Auswaschungshorizont Bv mineralischer Unterbodenhorizont, durch Verwitterung verbraunt