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Description
Flashcards by Leon Albrecht, updated more than 1 year ago
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Created by Leon Albrecht
over 1 year ago
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| Question | Answer |
| Aus welchen Wissenschaftsbereichen entwickelte sich die Bodenkunde vor allem in den letzten 100 Jahren? | Naturwissenschaften, Biowissenschaften, Geowissenschaften, Agrarwissenschaften |
| Bedeutung der Summe der basischen Kationen | Die Summe der basischen Kationen ist bedeutend für die Kationenaustauschkapazität, die basischen Kationen umfassen die Ionen Ca++, Mg++, K+ und Na+, Träger der Qualität der Pflanze (richtige Basenverteilung) |
| Beschreiben Sie die Bedeutung – Bodenacidität | Saure Bodenreaktion durch Anreicherung von H+-Ionen bzw. Verlust an basisch wirkenden Kationen |
| Beschreiben Sie die Bedeutung – Bodenalkalität | alkalische oder basische Bodenreaktion, pH-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Wasserstoffkonzentration in der Bodenlösung. |
| Beschreiben Sie die Bedeutung der Basensättigung | prozentueller Anteil der austauschbaren basischen Kationen an der Austauschkapazität |
| Beschreiben Sie die Gliederungskriterien der österreichischen Bodesystematik | - Ordnung - Klasse - Bodentyp - Subtypen - Varietäten |
| Beschreiben Sie die grundsätzlichen Unterschiede zwischen Calcit und Dolomit | Es sind beide Minerale der Karbonatgruppe. Calcit ist farblos bzw. milchfarbig. Dolomit ist weiß, aber meist mit Verunreinigungen (braun, grün), Härte und Dichte von Dolomit ist größer. - Dolomit hat mehrere Kationen - beide haben wichtige Puffer - und Nährstofffunktion |
| Beschreiben Sie ein Bsp. der Tonmineralbildung aus echter Ionenlösung (keine Summenformeln) | Feldspäte -> Zerfallsprodukt -> Tonmineral (Kaolinit) Silikate (z.B. Feldspäte) bestehen aus SiTetraedern +AlOktaedern → über Sauerstoffionen verbunden + schicktartigen Aufbau haben → Zweischichttonminerale (z.B. Kaolinit) (aus Tetraeder + Oktaederschicht) |
| Der Begriff Boden in der Ökologie | Der Boden ist die oberste Verwitterungsschicht der festen Erdrinde, die in Wechselwirkung mit den lebenden Organismen dieses Bereiches steht. Lebensraum für Pflanzen, Tiere (und Menschen), Zufluss von Energie und Einfluss von Geofaktoren |
| Entstehung prim. Minerale | Durch Kristallisation in der Gesteinsschmelze (lithogen) |
| Entstehung sekundärer Minerale | Werden in Böden durch Verwitterung gebildet. |
| Geben Sie eine Abschätzung der Anzahl an Bodenorganismen im Oberboden (nur Potenzen) | Bakterien 1,5 * 10^14 Pilze 1,0 * 10^11 Algen 2,4 * 10^10 Amöben 1,1 * 10^11 |
| Geben sie eine Reihung der Elemente Al/C/O/Si nach ihrer Ionenradien an (mit Namen des Elementes) | O: 132 pm, Sauerstoff Al: 55 pm, Aluminium Si: 39 pm, Silizium C: 18 pm, Kohlenstoff |
| In welchen Größenbereichen variieren die Oberflächen der 2-Schicht Tonminerale (Abschätzung) | 10-150m²/g Oberfläche |
| In welchen Größenbereichen variieren die Oberflächen der 3-Schicht Tonminerale (Abschätzung) | 50-800m² /g Oberfläche |
| In welchen Poren findet sich pflanzenverfügbares Wasser | Mittelporen |
| Nennen Sie die (vier) Bestandteile des Bodens (Phasensystem) | Fest, Flüssig, Gas, Lebend; (mineral. Bestandteile, org. Bestandteile, Luft, Wasser) |
| Nennen Sie die wichtigsten ökologische Bodenfunktionen | Produktion von Biomasse Filter-, Puffer, Transformator-, Lebensraumfunktion |
| Nennen Sie die wichtigsten sozioökonomisch, technisch-kulturelle Bodenfunktionen | Infrastrukturfunktion, Rohstofffunktion, Kulturfunktion |
| Nennen Sie einen Vertreter der 2-Schicht Tonminerale | Kaolinit Halloysit, Serpentin |
| Nennen Sie einen Vertreter der 3-Schicht Tonminerale | Illit Vermiculit, Smectit |
| Nennen Sie je zwei Vertreter der Bodenflora und der Bodenfauna | Flora: Bakterien, Pilze, Algen, Flechten Fauna: Milben, Springschwänze, Regenwürmer, Asseln |
| Nennen Sie wichtige Huminstoffe | Fulvosäure, Humine, Huminsäuren |
| Nennen Sie wichtige Streustoffe | Pflanzenwurzeln, Bodenorganismen, Streustoffe (Blätter, Nadeln, Zweige), Vegetationsrückstände |
| Nennen Sie zwei bodenkundlich relevante Oxide oder Oxyhydroxide von Elementen, sowie jeweils ein dazugehöriges Mineral | Eisenoxide: Hämatit Aluminiumoxide: Gibbsit Carbonate: Calcit, Dolomit Sulfate: Gips Phosphate: Apatit |
| Nennen Sie zwei Nachbarwissenschaften der Bodenkunde | Physik, Chemie, Botanik, Zoologie, Geologie, Pflanzenbau |
| Nennen und skizzieren Sie die beiden Hauptkomponenten der Tonminerale | |
| Skizzieren Sie den Aufbau der Faser- und Bändersilikate | |
| Skizzieren Sie den Aufbau der Gruppen- und Ringsilikate | |
| Skizzieren Sie den Aufbau der Inselsilikate | |
| Skizzieren Sie den Aufbau der Schichtsilikate | |
| Skizzieren Sie die Änderung der %-Verteilung der Huminstoffe nach der Tiefe | |
| Skizzieren Sie die Wasserbindung an Oberflächen. | |
| Skizzieren und benennen Sie die Mineralverteilung im Boden | |
| Treffen Sie eine grundlegende Abschätzung der Gew% Verteilung der Elemente der Erdkruste | O (47%), Si (29,9%), Al (8,1%), Fe III (1,8%), Fe II (3,3%), Mg (2,3%), Ca (5%), Na (2,1%), K (1,9%), C (0,09%) |
| Unterscheiden Sie Bodenart – Bodentyp | Bodenart: Korngrößenverteilung eines Bodens Bodentyp: Böden, die sich in charakteristischer Weise von Böden eines anderen Entwicklungszustandes unterscheiden |
| Unterschied Rohdichte – Reindichte (Substanzdichte) | Rohdichte: trocken oder feucht Reindichte (Substanzdichte): ohne Luft und sonstigem dazwischen |
| Unterschieden Sie amorph – kristallin | amorph: (gestaltlos) ungeordnete Anordnung der Atome kristallin: geordnete, sich in allen drei Raumdimensionen wiederholende Struktur der Atome Kristallgitter |
| Unterschieden Sie Boden – Solum | Boden: gesamtes Profil (Auflage + Oberboden + Unterboden) Solum: Teil des Bodens oberhalb des unverwitterten Ausgangsmaterials, mit Ausnahme der Auflage |
| Unterschieden Sie Bodenhorizont – Schicht | Schicht: durch Ablagerung oder Auftrag entstanden und nicht durch bodenbildende Prozesse verändert Bodenhorizont: geologisches Ausgangssubstrat od. bodenbildende Vorgänge |
| Unterschieden Sie Ion – Molekül | Ion: elektrisch geladenes (positiv oder negativ) Atom Molekül: Verbindung mehrer Atome |
| Unterschieden Sie Mineral – Gestein | Mineral: homogener, natürlich vorkommender, kristalliner, im Allgemeinen anorganischer Festkörper mit einer ganz bestimmten chemischen Zusammensetzung Gestein: natürliche Mineralanhäufungen |
| Unterschieden Sie Oberboden – Unterboden | Oberboden: mit lebender oder toter org. Substanz angereicherter, oberer Mineralbodenbereich Unterboden: mineralischer Teil des Bodens, der dem Oberboden folgt und im Allgemeinen den (die) B- und C- Horizonte umfasst |
| Wann kann man den Beginn der klassischen Bodenkunde ansetzen (Personen) | Mitte des 19 Jahrhunderts: Justus van Liebig Karl Sprengel |
| Warum ist bei der org. Substanz die Angabe von %-Masse oder %-Volumen von entscheidender Bedeutung | Die Abgrenzung von A-Horizonten zu H-Horizonten erfolgt nach dem Gehalt an organischer Substanz %-Vol. = Ausdehnung, %-Masse = Gewicht; Unterschied! |
| Was bedeutet Basisabstand bei einem 2-Schicht Tonmineral (Skizze) | |
| Was bedeutet Basisabstand bei einem 3-Schicht Tonmineral (Skizze) | |
| Was bedeutet der Begriff Äquivalentdurchmesser (Skizze) | Bei Korntrennung durch Siebung bezeichnet er den Durchmesser der Löcher bzw. den Maschenabstand der Siebe als Grenzwert für Körner zweier Größenklassen. Im Bereich der Korntrennung durch Sedimentation entspricht ein Äquivalentdurchmesser dem doppelten Radius einer Kugel, die bei der Sedimentation ebenso schnell sinkt wie das entsprechende Primärteilchen. |
| Was bedeutet der Begriff isomorpher Ersatz | Ersatz eines Atoms innerhalb eines Moleküls, durch ein anderes Atom mit ähnlichem Ionenradius. |
| Was bedeutet FK (Name und Aussage) | Feldkapazität: Beschreibt den maximalen Haftwassergehalt im Boden |
| Was bedeutet nFK (Name und Aussage) | Nutzbare Feldkapazität: Wert des nutzbaren gespeicherten Wassers |
| Was bedeutet PWP (Name und Aussage) | Permanenter Welkepunkt: An diesem Punkt ist das Wasser so fest im Boden gebunden, dass es nicht mehr Pflanzenverfügbar ist. |
| Was beschreiben Wertigkeiten von Ionen und Molekülen | Zahl, die angibt, wie viele Wasserstoffatome ein Atom (Ion) eines bestimmten chemischen Elements zu binden bzw. zu ersetzen vermag. |
| Was ist das Haftwasser | Haftwasser hält sich als Kapillar- oder Adsorbtionswasser oberhalb des GW-Spiegels |
| Was ist das Sickerwasser | Sickerwasser ist der Anteil des Wassers im Boden, der von der Oberfläche bis zum Grundwasser durchsickert oder durch Aqifuge aufgehalten wird. |
| Was ist der Bereich der Rhizosphäre | Schnittstelle zwischen Pflanzenwurzeln und Boden |
| Was ist der Partialdruck (allgemein) | Partialdruck eines Gases ist sein Teildruck innerhalb eines Gasgemisches |
| Was ist ein Ion | elektrisch geladenes (positiv oder negativ) Atom |
| Was ist ein Zentralkation | Ein Zentralkation ist ein zentrales positiv geladenes Ion, das von O-- (2xminus) oder OH- Partnern umgeben ist. |
| Was sind Bodenhorizonte | Horizontaler Teilbereich eines Bodenprofils, der innerhalb seiner Grenzen annähernd gleiche Eigenschaften aufweist und sich von benachbarten Bodenhorizonten unterscheidet. |
| Was versteht man unter Gravitationspotential | Es entspricht der Arbeit, die aufgewendet werden muss, um eine bestimmte Menge Wasser von einem Bezugsniveau auf eine bestimmte Höhe anzuheben. |
| Was zeigt ein Bodenprofil | Ein Bodenprofil ist ein lotrechter Schnitt durch den Boden, der dessen Horizontaufbau zeigt. |
| Welche (grundsätzliche) Ionenart lagert sich in der Regel an den Oberflächen der Tonminerale an (nennen Sie 2) | Kationen (z.B. Ca, Mg, K, Na) |
| Welche Anreicherungsmöglichkeiten von H+Ionen gibt es grundsätzlich | Ökosystemfremde atmosphärische Anreicherung Ökosystemeigene bodeninterne Anreicherung |
| Welche drei Phasen finden beim Abbau der organischen Substanz statt | Biochemische Phase – Phase der mechanischen Zerkleinerung – Mikrobielle Phase |
| Welche Koordinationspolyeder gibt es | planares Dreieck Silizium Tetraeder Aluminium Oktaeder |
| Welche Poren(größen) gibt es im Boden | Grobporen weit, Grobporen eng, Mittelporen, Feinporen |
| Welche Rohdichten kennt man in der Bodenkunde | trocken und feucht |
| Wie begründet sich die großen Austauschermöglichkeiten der Tonminerale | negative Ladung bei Tonmineralen = permanente negative Ladung -> pH-Wert unabhängig -> Tone sind somit vorwiegend Kationenaustauscher |
| Wie definiert sich Corg | chemische Bestimmung des organischen Kohlenstoffs. Der Humusgehalt kann dadurch aus dem organischen Kohlenstoff unter Verwendung des konventionellen Faktors 1,72 errechnet werden |
| Wie definiert sich die organische Substanz | alle im Boden vorkommenden organischen Stoffe im Sinne der organischen Chemie. Sie besteht aus abgestorbener und lebender organischer Substanz |
| Wie hängen Mineralisierungsrate und Art der Pflanzenreste zusammen | MR = Nachlieferung von Mineralstickstoff pro Zeiteinheit; -> mehr N, mehr Mineralisierung |
| Wie ist die Aufteilung der Porenvolumina (mit %-Verteilung – Abschätzung) | PV besteht aus Luftvolumen (0-60 %) und Wasservolumen (40-100 %) Sandböden haben ein großes Porenvolumen, Tonböden ein geringes, da sie so dicht lagern |
| Wie unterscheiden sich 2 – Schicht und 3 – Schicht Tonminerale in den Schichten | zweischicht: Grundstruktur besteht aus Folge von einer Tetraeder- und einer Oktaederschicht dreischicht: Grundstruktur besteht aus zwei Tetraederschichten, die 1 Oktaederschicht umgeben |
| . Wie verhält sich der Partialdruck in der Bodenluft zur atmosphärischen Luft | O2-Partialdruck in Atmosphäre höher, CO2-Partialdruck in Atmosphäre niedriger als in Bodenluft wegen CO2-Ausstoß von Wurzeln und Bodenorganismen |
| Wieso stoßen sich die negativen Tonminerale nicht gegenseitig ab | Da große Alkali-/Erdalkali-Kationen Zusammenbindungen bewirken |
| Wodurch entsteht im Boden die Lösung durch Hydratation | Wasser lagert sich aufgrund Dipolwirkung an feste Stoffe an. Herauslösung von Elementen. Bestreben der Ionen an der Mineraloberfläche, sich in Gegenwart von Wasser mit H2O-Molekülenb zu umgeben, d.h. zu hydratisieren und dadurch zu dissoziieren. Die Bindung dieser H2O-Moleküle an die Ionen des Minerals ist also stärker als die der Ionen innerhalb des Kristalls solcher Minerale. |
| Wodurch erklärt sich die Quellfähigkeit der Tonminerale | durch geladene Oberflächen der Tonminerale. Kolloidteilchen werden durch Adsorption und osmotische Anlagerung von Wasser an ihre geladene Oberfläche auseinandergedrängt -Wasser diffundiert zwischen den Tonteilchen |
| Wodurch können die „neutralen“ Wassermoleküle an Oberflächen gebunden werde | durch den Dipolcharakter (positive und negative Ladungen) |
| Woher ruht der große Unterschied zwischen Gew% und Vol% bei den Elementen | sind Konzentrationsmaße; O z.B. große Vol% (88,2 % =Ausdehnung), aber rel. leicht (47 Gew.%) |
| Womit beschäftigt sich die angewandte Bodenkunde | Bodeninformationssysteme Bodennutzung Bodenschutz |
| Woran sind Nematoden (=Pflanzenschädlinge, Fadenwürmer) in ihrem Lebensraum gebunden | Bodenwasserhaushalt, Bodenstruktur |
| Worin unterscheiden sich die Streustoffe von den Huminstoffen | Streustoffe sind im Gegensatz zu Huminstoffen nicht oder nur schwach umgewandelt, Gewebestrukturen sind großteils noch makroskopisch sichtbar. |
| Bedeutung der organischen Substanz | Organische Bestandteile bilden den „Humuskörper“ des Bodens und gemeinsam mit mineraleralischen Bestandteilen die feste Bodensubstanz. Sie sind wichtige Gefügebildner, einzige N-Quelle des Bodens sowie wichtige Lieferanten weiterer Pflanzennährstoffe (vor allem S und P), beeinflussen entscheidend den Wasser-, Luftund Wärmehaushalt des Bodens und damit die Bodenfruchtbarkeit. |
| Benennen Sie die Trocken- und Feuchthumusformen | trocken: Mull, Moder, Rohhumus feucht: Feuchtmull, -moder, -rohhumus, Anmoor, Torf |
| Beschreiben Sie den grundsätzlichen Unterschied innerhalb der Feldspatvertreter | Alkalifeldspat: Orthoklas – Kalifeldspat, Natronfeldspat nach Isomorphem Ersatz einfach negativ geladen. D.h. es lagern sich nur einwertige Atome (z.B. Na od. K) ein. Plagioklasgruppe: auch zweiwertige Atome werden in Atomverband eingelagert. Können noch leichter verwittern |
| Beschreiben Sie den grundsätzlichen Unterschied zwischen Quarz und Feldspäten | Quarz - härter, Oxid Feldspat - Mischkristalle, Silikat Beide Gerüstesilikate |
| Beschreiben Sie den Kohlenstoffkreislauf in seinen Grundzügen (Skizze) | |
| Beschreiben Sie den Kohlenstoffkreislauf in seinen Grundzügen (Skizze) | Die über die photosynthetisch aktiven grünen Pflanzen (Produzenten) gebildeten Kohlenhydrate und Folgeprodukte können von Mensch und Tier (Konsumenten) als Nahrung verwertet werden oder direkt als pflanzlicher Abfall in den Boden gelangen. Durch die Atmung von Tieren und Pflanzen wird ein Teil des organisch gebundenen Kohlenstoffs der Atmosphäre wieder zugeführt, ein überwiegender Teil jedoch gelangt über Pflanzen- und Tierreste in den Boden. Hier mineralisiert das Edaphon (Reduzenten) die C-Quellen als leicht abbaubaren Nährhumus zu CO2, das für die grünen Pflanzen extrem wichtig ist. Durch Verbrennung fossiler C-Verbindungen ist ein Anstieg des CO2 der Erdatmosphäre messbar. |
| Beschreiben Sie den Zusammenhang von Bodenfauna -flora und der Porenverteilung | Für die Bodenfruchtbarkeit wäre ein gut durchlüfteter Boden und ausreichend Wasser am günstigsten, wenn also nur kleine Poren vorhanden sind, können Pflanzen nicht so gut wachsen bzw. halten sich dort auch weniger Tiere auf. |
| Beschreiben Sie den Zusammenhang zwischen Wassergehalt und Wasserspannung | Boden übt infolge der Adsorptions- und Kapillarkräfte bestimmte Saugspannung auf Bodenwasser aus, das unter entsprechender Wasserspannung steht; Zusammenhang zwischen Wassergehalt und Wasserspannung von Bodenart (Porenverteilung) abhängig. |
| Beschreiben Sie den Zusammenhang zwischen Wassergehalt und Wasserspannung | |
| Beschreiben Sie die Bindungsarten des Bodenwassers | Wasserbindung verursacht durch elektrostatische Anziehungskräfte zwischen Festkörpergrenzflächen, Ionen und H2O-Dipolen. Adsorptionswasser: alle festen Bodenpartikel besitzen an Oberflächen nicht abgesättigte elektrische Ladungen, die H2O-Dipole ausrichten und anziehen, sodass Bodenpartikel sich benetzen (Benetzungs- oder Adhäsionswasser). Bodenpartikel mit negativen Überschussladungen (Tonminerale, Huminstoffe) können außerdem Kationen adsorbieren, die ihrerseits Hydrathüllen aufweisen (Schwarm ausgerichteter H2ODipole). Adhäsionswasser der festen Bodenpartikel und Hydratationswasser der adsorbierten Ionen bilden Adsorptionswasser. Kapillarwasser: in Kapillaren Zusammenwirken von Kohäsionskräften (zwischen H2O-Dipolen) und Adhäsionskräften (zwischen H2O-Dipolen und Festkörpergrenzflächen); führt zur Ausbildung von Menisken mit Oberflächenspannung; diese umso größer, je gekrümmter Menisken, d.h. je kleiner der Durchmesser der Kapillaren. osmotische Kräfte: wenn im Bodenwasser osmotisch wirksame Substanzen, vor allem Salze, gelöst sind. |
| Beschreiben Sie die biochemische Initialphase | st erster Schritt bei Umwandlung organischer Ausgangsstoffe Beginn bereits kurz vor dem Absterben Keine sichtbare äußere Zerstörung des Zellverbandes Durch Hydrolyse und Oxidation werden hochpolymere Substanzen in monomere Einzelsubstanzen abgebaut (enzymatisch) Stärke zu Zucker – Aminosäureabbau bei Eiweißen Braunfärbung von Laub und Blätter Freisetzen min. Nährstoffe (Fe, K, Mg, ...) Auswaschen der min. Nährstoffe |
| Beschreiben Sie die chemische Verwitterung als Faktor der Bodenbildung | je größer Bodenoberfläche, umso mehr chemische Verwitterung (Abhängigkeit von Reaktionsoberfläche). Voraussetzung für Mineralneubildung. Hydratation und Lösung Hydrolyse und Protolyse Oxidation Komplexierung |
| Beschreiben Sie die Klassen innerhalb der Ordnung der Hydromorphen Böden | Pseudogleye (= gestautes Sickerwasser), Auböden (nass, z.B. lehmig, z.B. durch Grundwasserschwankungen entstanden), Gleye (= unter anstehendem GW entstanden), Salzböden (zu hoher Mineralgehalt), Moore (Anhäufung von Pflanzenresten durch Sauerstoffmangel in Nässegebieten), Anmoore (15-30 % organische Substanz) und Feucht-Schwarzerden (stark humos, deshalb schwarz; entstehen vorwiegend aus Löss), Unterwasser-Böden (sub-hydrisch) |
| Beschreiben Sie die Klassen innerhalb der Ordnung der Terrestrischen Böden | terrestrische Rohböden, Auflagehumus-Böden und entwickelte A-C-Böden, Braunerden (humoser A-Horizont; verwitterter B-Horizont, braun durch eisenhaltige Silikate), Podsole, Kalklehme, Substratböden, Kolluvien (=Mischböden) und Anthrosole. |
| Beschreiben Sie die mikrobielle Phase | Durch heterotrophe und saprophytische Bodenorganismen, enzymatische Aufspaltung in Grundbausteine, organisches Material als Nährstoffquelle, Umwandlung in anorganische Endprodukte (CO2, H2O) Mineralisierung, Umwandlung in organische Zwischenprodukte Humifizierung. |
| Beschreiben Sie die Möglichkeiten der Tonminerale zur Nährstoffbindung | Tone sind fast immer negativ geladen. Dank dieser Ladung sind Tone die bevorzugten Zwischenträger von positiv geladenen Nährstoffen (K+, Ca++), welche bei Bedarf wieder via Bodenlösung an die Pflanzenwurzeln abgegeben werden können |
| Beschreiben Sie die Möglichkeiten und Vorgänge der ökosystemeigenen, bodeninternen Anreicherungen H+-Ionenanreicherung | Bodenatmung: Diffusion (infolge unterschiedlicher Partialdrücke von O2 und CO2) von O2 aus der Atmosphäre in den Boden und von CO2 aus dem Boden in die Atmosphäre Kationenaufnahme: Abgabe von H+ durch die Wurzel bei der Kationenaufnahme. Um die elektrische Neutralität in der Pflanze zu erhalten, scheidet die Wurzel für die aufgenommenen Metallkationen äquivalente Mengen an H+ aus, für die aufgenommenen Anionen dagegen äquivalente Mengen an OH- und/oder HCO3 -, also Basen. Werden mehr Kationen aufgenommen, so werden dem Kationenüberschuss äquivalente H+ Ionenmengen abgegeben, die den Boden versauern können. Oxidation: Bildung von Kohlensäure und organischen Säuren durch Oxidation von Biomasse und durch Wurzelatmung. |
| Beschreiben Sie die physikalische Verwitterung als Faktor der Bodenbildung | Bewirkt Zerfall der Gesteine und Minerale in kleinere Partikel, damit verbunden Vergrößerung der spezifischen Oberfläche; wichtige Voraussetzung für chemische Verwitterung, welche wiederum Voraussetzung für Mineralneubildung ist. Druckentlastung, Temperatursprengung, Frostsprengung, Salzsprengung, Quellung, Abrasion. |
| Beschreiben Sie die Protolyse von Carbonaten | Kalk an sich lässt sich kaum von Wasser lösen - In Wasser allerdings CO2 - Daraus Kohlensäure - diese löst CaCO3 via Protolyse, weil H+ -Kationen nicht direkt aus Wasser, sondern aus Proton der Kohlensäure |
| Beschreiben Sie die Vorgänge in folgender Skizze Bodenbildung Prozesse | Prozesse: Verwitterung, Umwandlung, Vermischung, Verlagerung, Ausbildung von Bodenhorizonten |
| Beschreiben Sie die Vorgänge in folgender Skizze Bodenbildung Prozesse | |
| Beschreiben und Skizzieren Sie den Vorgang der Bindung aufgrund des elektrokinetischen Potentials | Kolloidoberflächen aufgrund von Aufbau der Tonminerale (isomorpher Ersatz) negativ geladen Kationen (positiv geladene Ionen) an Sternschicht stark abgebunden in diffuser Schicht keine Ladung mehr, weil ganze Ladung in Sternschicht abgebunden je weiter weg von Sternschicht, umso ausgeglichener ist das Ladungsverhältnis. |
| Beschreiben und Skizzieren Sie den Vorgang der Bindung aufgrund des elektrokinetischen Potentials | |
| Beschreiben und Skizzieren Sie den Vorgang des Kationenaustausch | Ursachen für Kationenaustausch sind negative elektrische Ladungen der Tonminerale und Huminstoffe. Durch isomorphen Ersatz von Zentral-Ionen in Si-Tetraedern und AlOktaedern haben vor allem Dreischicht-Tonminerale negativen Ladungsüberschuss, der z.T. durch fest in Gitterzwischenräumen eingebaute nicht austauschbare K-Ionen, z.T. durch austauschbare Kationen kompensiert wird. An Huminstoffen: negative Ladung durch Dissoziation an Carboxylgruppen Wird Bodentauscher mit bestimmtem KationenBelag mit Lösung zusammengebracht, die andere Ionen als der Austauscher enthält, so erfolgt Austausch der verschiedenen Ionen bis zur Gleichgewichtseinstellung. |
| Beschreiben und Skizzieren Sie den Vorgang des Kationenaustausch | |
| In Bezug auf welche Parameter können Boden variieren | Filterung, mechanisch Filterung, physik-chemisch Nährstoffspeicher Nährstoffnachlieferung Wasserspeicher Wassernachlieferung Schadstoffakkumulation Bearbeitbarkeit Erodierbarkeit Dränung |
| Nenne Sie die mineralischen Bestandteile des Bodens | Atom, Ion, Molekül, Mineral, Oxide, Silikate, (sekundäre) Tonminerale |
| . Nennen Sie die Faktoren der Bodenbildung | Gestein, Klima, Topographie, Organismen, Mensch, Zeit |
| Nennen Sie die grundsätzlichen Möglichkeiten der Entstehung von Tonmineralen aus primären Mineralen (je ein Bsp.) | Umwandlungsprodukt aus primären Mineralien: Entstehung durch allmählichen Zerfall ursprünglicher Schichtminerale (z.B. Glimmer -K => Illit) durch Verwitterung von Silikatmineralen, z.B. 2 Alkalifeldspat + H2O + 2H+ => Kaolinit |
| Nennen Sie die wichtigsten Eigenschaften der Tonminerale | Ladung: Ersatz des Zentralkations, Isomorpher Ersatz Quellfähigkeit: Hydratation, Innerkristalline Quellung Sorption: Spezifische Oberfläche, Kationenaustauschkapazität |
| Nennen und skizzieren Sie die wichtigsten Koordinationspolyeder mit ihren jeweiligen Zentralkationen | |
| Skizzieren Sie das österreichische Korngrößendreieck (mit den Haupbodenarten) | |
| Skizzieren Sie das Solum mit den dazugehörigen Teilbereichen | Solum: Teil des Bodens oberhalb des unverwitterten Ausgangsmaterials, mit Ausnahme der Auflage A – B – C Horizonte A: mineralischer Oberbodenhorizont it erkennbarer Akkumulation org. Substanz. B: ein durch Eisenoxid oder Eisenoxidhydrat gefärbter Verwitterungs- und Anreicherungshorizont C: Material, locker oder fest, aus dem der Boden entstanden ist (Ausgangsmaterial) oder das dem Boden unterlagert ist. |
| Skizzieren Sie den Aufbau der Gerüstsilikate | |
| Skizzieren Sie ein 2 – Schicht Tonmineral mit den jeweiligen Zentralkationen | |
| Skizzieren Sie ein 3 – Schicht Tonmineral mit den jeweiligen Zentralkationen Dreischichtminerale: | |
| Skizzieren Sie ein Bodenprofil mit seinen Horizonten | |
| Stellen Sie Summenkurven typischer Böden dar | |
| Unterscheiden Sie Illit und Vermikulit bezüglich Innere Oberfläche, Wasserhaltevermögen, Adsorptionsvermögen und Plastizität | |
| Unterscheiden sie Kaolinit und Illit bezüglich Innere Oberfläche, Wasserhaltevermögen, Adsorptionsvermögen und Plastizität | |
| Unterschied Hydrolyse – Protolyse | H+ bei Hydrolyse stammt rein vom Wasser bei Protolyse H+ aus Proton einer Säure |
| Warum gibt es derart große Unterschiede in der Ladung zwischen aufweitbaren und nicht aufweitbaren Tonmineralen | Je stärker die Ladungen der Elementarzellen aufeinander wirken, umso näher rücken die Lagen zusammen und sind dann auch nur mehr schwer auseinander zu bringen. Je geringer die Elementarladung, desto größer wird der Abstand zwischen den Schichten und es kann mehr Wasser eindringen =bessere Quellfähigkeit. 2-Schicht-Tonminerale haben eine deutlich geringere Quellfähigkeit (= geringe Wasseraufnahmefähigkeit), 3-Schicht-Tonminerale sind überwiegend quellfähig, haben größere Basisabstände und somit mehr Platz um Kationen anzulagern. |
| Warum ist die Kenntnis der Ionenradien von großer Relevanz | Die Größe der Ionen spielt eine Rolle für physikalische und chemische Eigenschaften, wie z.B. den Einbau von Kristallgitterlücken. Die Ionengröße hängt mit dem atomaren Aufbau zusammen. Die von den meisten Ionen ausgehenden Anziehungskräfte sind nicht richtungsgebunden. Sie haben daher das Bestreben, eine möglichst dichte Lagerung der einzelnen Ionen im Raum herbeizuführen. |
| Warum ist die Lösung von Kalken nur im geringen Ausmaß von der Wassertemperatur abhängig | Die Intensität der Carbonatlösung, und damit die Entkalkung ´von Böden und Gesteinen sowie die Wiederausfällung von Kalk, wird durch die Konzentration und die Stabilität der Kohlensäure gesteuert. Ihre Konzentration hängt vom CO² - Partialdruck in der mit der Verwitterungslösung im Gleichgewicht stehenden Bodenluft ab, und damit in erster Linie von der biologischen Aktivität eines Bodens. Die Stabilität der Kohlensäure steigt mit abnehmender Temperatur. Daher kommt es auch bei kühlen Temperaturen zur Entkalkung von Gesteinen. |
| Warum kann der Humusgehalt aus dem organischen Kohlenstoff berechnet werden | Der Humusgehalt kann dadurch aus dem organischen Kohlenstoff unter Verwendung des konventionellen Faktor 1,72 errechnet werden. |
| Warum nehmen die Siliziumoxide in der Bodenkunde eine „Sonderstellung“ ein | Sand, Ton und Quarz bestehen vorwiegend aus Siliziumdioxid. Silizium ist nach dem Sauerstoff das zweithäufigste Element der Erdkruste, da es Bestandteil eines Großteils der Minerale ist. Wesentliches Bauelement aller Silizium-Sauerstoff-Verbindungen sind SiO4-Tetraeder. Durch Polykondensation solcher SiO4-Tetraeder, die über gemeinsame Ecken, Kanten oder Flächen verknüpft werden, können komplexe Ketten, Ringe, Schichten und andere Vernetzungsmuster ausgebildet werden |
| Warum sind Ionen bodenkundlich so relevant | Ionenbindungen entstehen durch Abgabe und Aufnahme von Elektronen, ist eine wichtige Art der chemischen Bindung (zw. Metallen und Nichtmetallen). In Böden können dadurch Nährstoffe gebunden werden. |
| Was bedeutet 2/3 Oktaeder | = Dioktaeder -> 2 von 3 sind mit Aluminium abgesättigt -> es kann sich an der Ladung etwas ändern |
| Was bedeutet 3/3 Oktaeder | = Trioktaeder -> 3 von 3 sind mit Aluminium abgesättigt |
| Was bestimmt man wenn man „den pH-Wert misst“ | Menge der sauren H+ und der alkalischen (basischen) OH- Ionen in der Bodenlösung ab. |
| Was versteht man unter Matrixpotential | Die Arbeit, die nötig ist, das Wasser dem Boden zu entziehen, wird als Matrixpotential bezeichnet. |
| Welche grundsätzliche Möglichkeiten der Ladung gibt es und wie können diese erklärt werden | permanente Ladung: pH-unabhängig, isomorpher Ersatz variable Ladung: pH-abhängig, durch funktionelle Ladung, durch Dissoziation |
| Welche Ladung liegt in der Regel an Tonmineralen an wodurch kann die Ladung an den Oberflächen der Tonminerale entstehen. (2 grundsätzliche Möglichkeiten) | permanente Ladung: pH-unabhängig, durch Isomorphen Ersatz variable Ladung: pH-abhängig, durch funktionelle Gruppen und Dissoziation ab pH 5-6 mit steigender OH-Ionen-Konzentration zunehmende Dissoziation von H-Ionen (von Si – OH -Gruppen), die durch andere Kationen austauschbar sind; mit abnehmendem pH (steigende H-Ionen-Konzentration) Anlagerung von H-Ionen an Al-OH-Gruppen; ergibt positive Ladung. |
| Welche Prozesse der Bodenbildung gibt es | Transformationsprozesse: alle Prozesse, bei denen Umwandlung und Umformung ohne Verlagerung stattfindet; Transport über sehr kleine bis kleine Entfernungen (µm bis mm) wird toleriert Translokationsprozesse: alle Verlagerungs-, Verteilung- und Durchmischungsvorgänge im und am Bodenkörper, die zur Profil-Differenzierung führen. |
| Welche Stickstoffgewinne in den Boden gibt es | Düngung: organisch oder anorganisch Niederschlag Bewässerung Adsorption von Gasen Biologische Fixierung |
| Welche Stickstoffverluste gibt es | Entnahme organischer Substanz: Korn, Stroh Auswaschung Denitrifikation Ammoniak Verflüchtigung Erosion |
| Welche typische Färbung weisen die jeweiligen Huminstoffe auf | Fulvosäuren: gelb- bis rotbraun Huminsäuren: braun bis schwarz Humine: schwarz |
| Wie entstehen aus Glimmern sekundäre Chlorite und welche Elemente sind dabei beteiligt | |
| Wie erklärt sich der Zusammenhang zwischen Zentralkation und räumlichen Zusammenhang des jeweiligen Koordinationspolyeders | unterschiedliche Wertigkeit des Zentralkations bewirkt unterschiedliche O-Anzahl dadurch unterschiedliche Kristallstrukturen |
| Wie erklärt sich die %-Überhang von Quarz in der Fraktion Sand | Je höher Verwitterungsgrad, umso geringer ist der Anteil instabiler Minerale, umso mehr verwitterungsstabiler Minerale. Quarz mit einem Härtegrad von 7 (Ritzhärte nach Mohs) hat eine größere Verwitterungsstabilität als andere Minerale. |
| Wie hängen Basisabstand, Zwischenschicht und Elementarzellenladung zusammen (nur Grundlegendes) | Isomorpher Ersatz bedingt negative Überschussladung, Kompensation durch Einbau von Kationen in Zwischenschichten, z.B. K+ in Glimmern. Der Basisabstand bei Kaolinit ist z.B. geringer, deshalb weniger Quellfähigkeit bzw. Kationenaustausch |
| Wie wird der Begriff Boden heute definiert | Der Boden ist der oberste Bereich der Erdkruste, der durch Verwitterung, Um- und Neubildung (natürlich oder anthropogen verändert) entstanden ist und weiter verändert wird. Er besteht aus festen anorganischen und organischen Teilen. Außerdem aus Hohlräumen die mit Wasser, den darin gelösten Stoffen, und mit Luft gefüllt sind. Der Boden steht in Wechselwirkung mit Lebewesen. |
| Wo liegt der Unterschied zwischen organische Substanz - Humus - organischer Kohlenstoff | Organische Substanz: Alle im Boden vorkommenden organischen Stoffe im Sinne der organischen Chemie. Sie besteht aus abgestorbener (toter) und lebender (Edaphon) organischer Substanz. Humus: tote organische Substanz (in und auf dem Boden) Organischer Kohlenstoff: Chemische Bestimmung des organischen Kohlenstoffs, daraus kann Humusgehalt ermittelt werden |
| Wovon ist die Mineralisierungsrate abhängig | Temperatur, Feuchte, Sauerstoff, pH-Wert, Ausgangssubstanz, Stabilität der organischen Verbindung |
| Wovon ist die Mineralisierungsrate abhängig | Temperatur, Feuchte, Sauerstoff, pH-Wert, Ausgangssubstanz, Stabilität der organischen Verbindung |
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