Tonminerale entstehen sowohl durch die Umwandlung primärer Minerale als auch durch Redoxreaktionen

Tonminerale besitzen große spezifische Oberflächen und haben die Fähigkeit der reversiblen An- und Einlagerung von Wassermolekülen

Zu den Zweischicht-Tonmineralen gehören beispielsweise Kaolinit und Smectit

Tonminerale sind Schichtsilikate mit einem mittleren Teilchendurchmesser von < 2 µm.

Regolith bildet den unteren Teil von Saprolith

Regolith: Zone der chemischen Verwitterung oberhalb des unverwitterten Festgesteins inkl. Boden

Regolith:tiefgreifende gefüge- und volumenerhaltende Gesteinszersatzzone

Saprolith bildet den unteren Teil von Regolith

Pedogene Minerale sind Verwitterungsprodukte, die in Böden neu oder umgebildet werden

Calcit kommt in kalkhaltigen Böden vor und ist ein primär Mineral

Kaolinit ist ein Oxid und kommt so wie das Silikat Goethit in verwitterten Böden vor

lithogene Minerale sind aus Schmelzen kristallisiert und entstehen aus primären Mineralen

Den höchsten Prozentanteil im Boden hat Si mit 33%, in der Erdkruste liegt dieser Anteil bei 26,9%

Die Gesamterde hat einen Fe-Anteil von 35%, einen O-Anteil von 30% und einen Si-Anteil von 15%, damit kommen diese drei Elemente in der Gesamterde am häufigsten vor

Der Fe-Anteil im Boden ist geringer als der Fe-Anteil in der Erdkruste, jedoch ist der Fe-Anteil der Gesamterde ca. 7 mal höher als in der Erdkruste

Den größten Prozentanteil der Elemente macht sowohl für die Erdkruste als auch für den Boden der Sauerstoff aus

SiO2 macht einen Anteil von 12 % der Erdkruste aus

Calcite und Dolomite machen 2% der Erdkruste aus

Silicate bilden die wichtigste Mineralgruppe, sie machen ca. 80 % des Mineralbestandes der Erdkruste aus

Das häufigste Oxid ist Quarz, es entsteht durch magmatische und metamorphe Prozesse

Mit zunehmender Vernetzung steigt die Stabiltät der Silicate an

SiO2 Tetraeder bestehen aus dreiwertigem Si Atomen und werden von vier großen Sauerstoffionen eingeschlossen

Je nach dem Grad der Verknüpfung der Tetraeder und Oktaeder unterscheidet man verschiedene Tonmineralgruppen

SiO2 Tetraeder sind durch Sauerstoffbrücken mit weiteren SiO2 Tetraedern verbunden

Es gibt Gruppensilikate, Ringsilikate, Bandsilikate und Einzelsilikate

Ein Teil der Si4+ in den Tetraedern der Silicate wird durch Al3+ ersetzt, der sogenannte isomorphe Ersatz

Durch den Isomorphen Ersatz enstehen überflüssige negative Ladungen im Kristalgitter, diese Ladungen können nicht ausgeglichen werden

Die relativ zum Si4+ fehlende positive Ladung des Al3+ wird durch die zusätzliche Aufnahme von Kationen kompensiert

Tonminerale haben eine große Teilchengröße, diese Eigenschaften sind für die Bindungsfähigkeit von Nährstoffen und Wasser wichtig

Tonminerale sind wichtig für die Wasserbindung, die Gefügebildung und zur Nährstoffsorption

Ionen können in austauschbarer Form absorbiert werden, die KAK. Sie ist wichtig für die Ladungseigenschaften des Bodens

Physikalische Eigenschaften wie Plastizität, Quellfähigkeit und Porung des Bodens werden durch Tonminerale bedingt

Vermiculit hat einen kleineren Anteil an K+ als Illit, das primär Mineral Glimmer hat den größten K+ Anteil

Vermiculit und Montmorillonit haben eine größere spezifische Oberfläche, aber eine geringere KAK als Hydroglimmer

Aus Glimmer wird durch die Abgabe Kalium Illit, durch die Abgabe von Kalium wird aus Illit Vermiculit, dieser Prozess kann nicht umgekehrt werden

Durch die Abgabe von Na, K, Mg, Ca oder Si werden aus Feldspäten, Glimmer oder Olivin pedogene Minerale

Beim Isomorphen Ersatz bleiben die Silikatschichten der Primärminerale erhalten, die Besetzung im Zwischenschichtraum wird verändert

Beim Isomorphen Ersatz bleiben die Silikatschichten der Primärminerale erhalten, die Besetzung im Zwischenschichtraum wird nicht verändert

Die Geringe Kristalinität und die Schichtladung der Tonminerale führen zu ihrer hohen Reaktivität

Beim Isomorphen Ersatz bleiben die Silikatschichten der Primärminerale nicht erhalten, die Besetzung im Zwischenschichtraum wird verändert

Kaolinit ist ein Anzeiger für starke Verwitterung und lange Dauer der Bodenbildung, sie sind ein Zeichen für schlechte Bodenfruchbarkeit, man findet es typischer Weise in Wüstenregionen

Smectit ist typisch für Böden aus Granit und hat das höchste Wasser- und Nährstoffhaltevermögen

Der Schichtabstand von Smectit ist nicht so variabel wie bei Vermiculit, Vermiculit ist typisch für Böden aus sauren Plutoniten wie Basalt

Illit bindet Kalium relativ fest und die Bindung der austauschbaren Ionen kann daher zur in Randzonen statt finden, es ist in Mitteleuropa weit verbreitet

Allophan, entsteht bei der Verwitterung vulkanischer Gläser

Sekundäre Chlorite haben eine geringe KAK, da die negative Ladung der Tetraeder durch pos. Ladungen der Oktaeder weitgehend kompensiert

Sekundäre Chlorite haben eine geringe KAK, da die positive Ladung der Tetraeder durch neg. Ladungen der Oktaeder weitgehend kompensiert

Sekundäre Chlorite weiten sich nicht auf und quellen auch nicht

Quarz ist in Böden häufiger als Sand

Quarz ist ein primäres Mineral und kann bis zu 50% des Bodens ausmachen

Quarz kommt nur in magmatischen Gesteinen vor, besonders in Basalt und Granit

Quarz kommt in tierischem und pflanzlichem Gewebe vor

wird in oxidierendem Milieu gelöst, fällt unter reduzierenden Bedingungen wieder aus

wird in reduzierenden Milieu gelöst, fällt unter oxidierenden Bedingungen wieder aus

Es tritt nur in einer Form auf

Es tritt als Flecken oder Krusten auf

Wird bei langsamer Freisetzung von Al aus Silicium gebildet

Es tritt häufig parallel zu Tonmineralen auf

Es ist das seltenste Al-Oxid

typisch für tropische und subtropische Böden

Wichtig für den Wassergehalt im Boden

Festlegung von Nähr- und Schadstoffen

Austausch und Pufferfunktion

Art und Verteilung liefern Informationen über abgelaufende und abgeschlossene Bodenprozesse wie z.B. die Bodenfarbe

Lepidokrokit kommt vorwiegend in tonigen, staunassen Böden vor

Hämatit bildet sich aus Ferrihydrit, es entsteht bei niedriger Bodentemperatur und hoher Bodenfeuchte

Ferrihydrit bildet sich bei relativ schneller Hydrolyse oder wenn die Kristalisation von Goethit gestört wird

Goethit ist in europäischen Böden verbreitet, generell in Böden gemäßigter bis arider Klimazonen

In gemäßigten Gebieten bildet es Wiesen- und Auenkalk in Senken

In gemäßigten Gebieten entsteht es bei der Verwitterung des kalkhaltigen Gesteins

In Mitteleuropa: im Löss Entkalkungsgrenze bei ca. 3m

In semiariden Gebieten entstehen Calcitanreichenungen nahe der Bodenoberfläche

40% des Edaphon besteht aus Pilze und Algen, weitere 40% aus Bakterien, Mikro und Mesofauna ist häufiger als Makrofauna

Die Bezeichnung Organische Substanz umfasst sowohl tote als auch lebende Substanz

organische Bodensubstanz nimmt 7% des geasmmten Bodens ein, Luft 23% und Wasser 25%, die Mineralische Substanz 45%

Von der organischen Substanz die im Boden enthalten ist sind 85% tote organische Substanzen, 10% Pflanzenwurzeln und 5% Edaphon

Zur Bodenflora gehören Mikro-, Meso-, Makro- und Megaflora

Zur Mikroflora gehören Fadenwürmer, Geißeltierchen und Wurzelfüßler

Zur Mikrofauna gehören Bakterien, Pilze und Algen

Unterirdische Pflanzenorgane gehören nicht zur Bodenfauna

Destruenten müssen org. Substanzen abgeben, um Energie und lebenswichtige Sustanzen für ihren Stoffwechsel zu bekommen, sie sind zuständig für die Zersetzung

Die Ernährungsgemeinschaften der Organismen lassen sich in Produzenten, Konsumenten und Destruenten aufteilen, zu den Konsumenten zählen grüne Pflanzen, Algen und Pilze

Das Leben auf der Erde ist auf die Wiederverwertung essentieller Elemente angewiesen

Lebewesen tauschen durch Nährstoffaufnahme, Atmung und Ausscheidungen von Abfallprodukten ständig chemische Bestandteile mit der Umwelt aus

Bakterien und Archaeen sind Prokaryoten, Bakterien werden in Kokken, Stäbchen und Spirillen eingeteilt

Fast alle Pflanzen und Algen sowie einige Bakterien sind Photoautotroph, sie nutzen Licht als Energiequelle bei Autotrophie

Unter Autrophie versteht man die Fähigkeiten von Lebewesen ihre Baustoffe ausschließlich aus anorganischen Stoffen aufzubauen

Chemoautrophie kommt bei Bakterien und Archaeen vor, sie nutzen CO2 zum Aufbau von Biomasse

Obligat anaerobe Mikroorganismen tolerieren O2, können aber nur Energie über anearobe Stoffwechsel gewinnen

Zu den C-heterotrophe Mikroorganismen zählen Cyanobakterien, Pilze und Strahlenpilze

C-autotrophe Mikroorganismen beziehen ihren Kohlenstof aus Kohlenstoffdioxid und org. Substanz

fakultativ anaerob, Bez. für Bakterien, die optimal in Gegenwart von Sauerstoff wachsen, aber auch in Abwesenheit von Sauerstoff leben können

Bakterien benötigen ausreichend Luft und Wasser, aber auch Temperatur und Niedschlag sind für ihr optimales Wachstum entscheident

In fruchbaren Böden (pH 4,5-7) sind Bakterien den Pilzen überlegen

Mykorrhiza Bez. eine Symbiose von Pilzen und Pflanzen, der Kontakt verläuft über die Feinwurzeln

Schimmelpilze wie z.B. Nitrosomonas sind wichtig für die Erzeugung von Antibiotika und wichtige Streuzersetzer

Algen leben ausschließlich in Zellverbänden von eukaryotischen Organismen

Grünalgen in Symbiose mit Cyanobakterien und Pilzen heißen Flechten

Nach dem Abschmelzen von Gletschern bilden sie als erste Lebewesen Humus

Sie leben in der obersten Bodenschicht, da sie Phototroph sind

Die Bodenfauna ist wichtig für die Porenbildung sowie die Primärzersetzung

Die Bodenfauna ist wichtig für die Gefügebildung sowie die CO2 Produktion

Die Bodenflora ist wichtig für die Durchmischung

Die Bodenflora ist wichtig für die Nährstofffreisetzung und die Gefügebildung

Anözische Regenwürmer kommen zur Nahrungsaufnahme an die Oberfläche, Epiäische Formen leben in tiefen Bodenschichten

Webspinnen, Asseln und Schnecken gehören zur Makrofauna und Zersetzen pflanzliche Reste (Streu)

Mesofauna lebt in wassergefüllten Poren und ernährt sich von Pflanzenteilen und Mikrofauna

Makrofauna und Megafauna lebt auf der Bodenoberfläche, zu beiden zählen die Regenwürmer

Streu ist stark umgewandelt, jedoch ist die Gewebestruktur noch sichtbar

Humus umfasst alle Streustoffe sowie Huminstoffe

Huminstoffe sind amorph und liegen oft in organo-mineralischen Verbindungen vor

Nichthuminstoffe haben eine kurze Verweilzeit im Boden und sind die Ausgangssubstanz für die Humusbildung

In den Tropischen Wäldern ist viel Biomasse vorhanden, diese wird jedoch kontinuierlich und schnell umgesetzt, viel CO2 wird frei

In Mooren kann nur wenig CO2 gespeichert werden, da es unter Wasserabschluss kaum zur Humusbildung kommt

Die Tundra hat eine geringe Biomasse, aber eine hohe Umsetzung von CO2

Kulturland und Wälder der gem. Zone speichern jeweils mehr CO2 als der Tropische Regenwald, aber weniger als Sümpfe

Zu 85% aus Wasser

Zu 65% aus Wasser

Lignin ist die häufigste org. Verbindung in Pflanzen

Das häufigste anorganischen Substanzen neben Wasser in Pflanzen sind Sauerstoff und Kohlenstoff

Nährhumus ist ein Liferant für CO2, N, S, P

Dauerhumus ist mikrobiell langsam umsetzbar und enthält Lignin und Stärke

Kohlenhydrate zählen zu den komplexen Verbindungen, sie sind schnelle Energieliferanten

Nährhumus hat eine lange verweildauer von mehreren Wochen und Monaten

Zucker, Stärke, Proteine < Cellulose < Lignin, Wachs, Harze, Gerbstoffe

Wachs, Harze, Gerbstoffe, Cellulose < Lignin < Proteine, Stärke, Zucker

Zucker, Stärke, Proteine < Lignin < Cellulose, Wachs, Harze, Gerbstoffe

Alle anderen Antworten sind falsch

Ah = weniger als 30% org. Substanz

H = mind. 90% org. Substanz

L = Organischer Horizont > 30% OS

O = mind. 30% org. Substanz

Torf wird aus Resten torfbildender Pflanzen an der Oberfläche unter Wasserüberschuss gebildet

Fermentierte org. Auflage enthält wenig Huminstoffe

Litter Bez. eine Bodenauflage aus frischen Blättern oder Nadeln

Humifizierte org. Auflage enthält wenig Streureste

Moder typisch für laub- und krautreiche Wälder, hohe Bioturbation

Rohhumus typisch für Heide, Streuabbau durch Pilze

Mull: neutral bis schwach saure Böden, Moder: neutral bis schwach sauer, Rohhumus: auf basischen und sandigen Böden

Mull ist typisch für Nadelwälder, wenig Bioturbation

Bei der Mineralisierung werden anorganische Komponenten freigesetzt, Fulvosäure sowie Kohlenstoffdioxid wird im Boden gespeichert

Beide passieren bei der Sekundärzersetzung ab

Bei der Humizirung reichern sich dunkelgefärbte Huminstoffe an der Oberfläche an

Während der Humifizierung werden Nährstoffe freigesetzt

sauer wirkende Austauscher: K+, Ca2+, Mg2+

pH = neg. dekadischer Logarithmus der H+ Ionenaktivität

pH = pos. dekadischer Logarithmus der H+ Ionenaktivität

basisch wirkende Austauscher: H+, Al3+, Na+

Kalkreiche Böden pH = 7-6

Waldböden pH = 4,5-3,5

Kalkreiche Böden pH = 7-8

Waldböden pH = 5,5- 4,5

Aktuelle Acidität, erfasst zusätzlich sorbierte Ionen

In Deutschalnd, Bestimmung aktuelle sowie potentielle Acidität

Aktuelle Acidität: 10g Boden + 25 ml H2O dest. = pH (H2O)

Potentielle Acidität, H+- Ionen in der Bodenlösung

Sorbenten = Tonminerale, Hxdroxide, Huminstoffe

Es gibt Kationentauscher und Anionentauscher

Desorption = Ionen- Adsorption nicht reversibel

Die meisten Bindungsplätze sind mit Kationen belegt

Bodenacidität = saure Reaktion des Bodens

Bodenalkalinität wird bestimmt durch Austauscher, Kationen in der Bodenlösung

pH Wert = negativer dekadischer Logarithmus der OH- Ionenaktivität

pH Wert = positiver dekadischer Logarithmus der H+ Ionenaktivität

sauer: Na+, H+, Ca 2+

basisch: H+, K+, Al3+

basische: Na+, K+, Ca 2+, Mg 2+

sauer: Al3+, Ca 2+, Mg 2+

Der pH Wert der meisten natürlichen Böden liegt zwischen 3-10

Die Aktuelle Acidität misst: 10g Boden + 25 ml H2O

Kalkreiche Böden haben einen pH Wert von 4-5

Die Aktuelle Acidität erfasst sorbierte Ionen wie H+, Al3+, Fe3+

Sorbenten sind zur Desorption fähig

Sorbenten sind Bodenpartikel (>2 qm) mit großer spezifischer Oberfläche

Zu den Austauschern gehören Tonminerale, Hxdroxide und Huminstoffe

Alle Bindungsplätze sind immer mit Kationen belegt

Permanente Ladung = Tonminerale und Oxide

Nicht austauschbare Ionen sind nur im Kristallgitter von Mineralen gebunden

Permanente Ladungen entsteht durch isomorphen Ersatz

Ionenaustausch kann mit Bariumionen gemessen werden

Fe-, Al-Oxide und Huminstoffe haben eine variable Ladung, die durch funktionelle Gruppen entsteht

Tonminerale in neutralen bis basischen Böden haben eine höhere KAK, als in sauren

Höhere H+ Konzentrationen führen zu niedrigen pH Werten

Toniminerale in sauren Böden haben eine steigende H+ Konzentration

Der LNP von Smectit liegt bei 2-3 pH

Der LNP von Goethit liegt bei 8-9 pH

Wenn der pH Wert steigt, kommt es zu zunehmender Protonierung funktioneller Gruppen

Beim Ladungsnullpunkt ist das elektrische Oberflächenpotential = 0

H-Wert = basische Kationen

Bassensättigung = Anteil der basisch wirkenden Kationen an den gesammten austauschbaren Kationen

S- Wert = saure Kationen

T-Wert = H - S Wert

K und N Ionen werden leicht ausgewaschen

Böden der gemässigten Klimazonen sind vorwiegend Kationentauscher

Kationen: H+ = Na+ < K+ < Mg2+ < Ca2+ < Al3+

Anionen: NO3- = Cl- < SO4 2- < H2PO4-

Potentielle KAK = 8- 8,5

Huminstoffe haben eine hohe KAKpot von 70-130

N ist in Schwarzerden meistens ausgewaschen

Efektive KAK = bei gegebenem pH