Bodenkunde

Grundlagen

Definition Boden:
Boden ist das mit Wasser, Luft und Lebewesen durchsetzte, unter dem Einfluss der Umweltfaktoren an der Erdoberfläche entstandene und im Ablauf der Zeit sich weiterentwickelnde Umwandlungsprodukt mineralischer und organischer Substanzen, das in der Lage ist, höheren Pflanzen als Standort zu dienen.

Die Eigenschaften des Bodens sind von entstehungs- und umweltbedingten Faktoren wie Ausgangsgestein, Klima, Relief (Hangneigung etc.), Wasser (Grund- und Stauwasser), Bodenlebewesen und der Zeit abhängig. Durch das andauernde Zusammenwirken dieser Faktoren ist das Produkt Boden entstanden. Böden unterscheiden sich durch viele chemische, physikalische, biologische und morphologische Eigenschaften und Charakteristika vom Gestein, aus dem sie entstanden sind. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften werden im besonderen Maße durch die Bodenart bestimmt, die wiederum vom Ausgangsgestein und der Stärke der Verwitterung abhängig ist. Die Bodenart wird nach dem Anteil der verschiedenen Korngrößen benannt. Man unterscheidet Ton (bis 0,002 mm), Schluff (0,002 – 0,063 mm), Sand (0,063 – 2 mm) und Kies (ab 2 mm).

Nur selten findet man diese Körnungen einzeln im Boden vor. Häufig bestehen Böden aus verschiedenen Körnungen. So gibt es z.B. lehmige Sande, sandige Lehme, schluffigen Ton etc. Charakteristische Eigenschaften der Bodenarten:

  • Sandböden:
    Aufgrund der gröberen Körnung sind viele große Hohlräume vorhanden. Dies bedingt eine starke Durchlüftung und Wasserbeweglichkeit. Mangels ausreichender Fein- und Mittelporen sowie sorptionsfähiger (haftfähiger) Oberflächen ist die Wasserhaltefähigkeit gering, so dass diese Böden zur Trockenheit neigen. Wegen des schwachen Sorptionsvermögens ist die Nährstoffspeicherung sehr gering, so dass es im humiden (feuchten) Klima zur Auswaschung der Nährstoffe kommt. Sandböden werden von den Gehölzen gut durchwurzelt und sind leicht landwirtschaftlich zu bearbeiten.
  • Tonböden:
    Hohes Gesamtporenvolumen, aber nur wenig Grob- und Mittelporen. Daraus ergibt sich – aufgrund einer hohen Sorptionsfähigkeit – ein hohes Wasserhaltevermögen, während die Lufkapazität sehr schwach ist. Infolge dieser hohen Sorptionsfähigkeit sind Tonböden nicht besonders von Nährstoffauswaschung betroffen. Im humiden Klima kann es durch Wassersättigung der Feinporen zu Sauerstoffmangel kommen. Tonböden sind schwer durchwurzelbar und schwer zu bearbeiten.
  • Lehmböden:
    Lehm ist keine Kornfraktion, sondern ein Gemenge aus Sand, Schluff und Ton. Sie haben einen ausreichenden Kolloidgehalt für die Sorption von Nährstoffen und Wasser. Das günstige Verhältnis von Grob- Mittel- und Feinporen gewährleistet eine gute Wasser- und Sauerstoffversorgung der Pflanzen. Lehmböden sind gut durchwurzelbar und zu bearbeiten.

Aufbau von Böden:
Jeder Boden ist in verschiedene Horizonte eigeteilt. Horizonte sind Bereiche der Böden, die parallel zur Erdoberfläche verlaufen. Verschiedene Horizonte weisen auch unterschiedliche Eigenschaften auf. Sie sind durch bodenbildende Prozesse entstanden und nicht mit Schichten zu verwechseln, die durch Sedimentation bzw. Ablagerungen entstanden sind. Die Horizonte werden zum Verständnis durch Symbole abgekürzt.

So gibt es z.B.:

  • A-Horizont
    Ein im obersten Bodenbereich gebildeter Mineralbodenhorizont, der z.B. unter Einarbeitung der org. Substanz dunkel gefärbt ist und somit das Zusatzsymbol h erhält. Dem entsprechend lautet das Horizontsymbol Ah.
  • B-Horizont
    Ein durch Verwitterung und Verlehmung (Verbraunung), oft auch durch Stoffzufuhr geprägter Horizont.
  • C-Horizont
    Ein aus noch nicht verwittertem oder nur unwesentlich verwittertem Ausgangsmaterial, der unter dem B-Horizont liegt. Zwischen B- und C-Horizont kann oft keine deutliche Grenze gezogen werden.


Boden ist die Voraussetzung für das Wachstum höherer Pflanzen. Seine vier wichtigsten Funktionen sind:

  • Verankerung der Wurzel
  • Versorgung der Wurzel mit Sauerstoff
  • Versorgung der Pflanze mit Nährstoffen
  • Versorgung der Pflanze mit Wasser

Wie entstehen Böden? Böden entstehen aus Gesteinen. Gesteine sind Gemenge von Mineralen gleicher oder unterschiedlicher Art, wie z.B. Granit, der aus Feldspat, Quarz und Glimmer besteht. Wichtige Minerale für die Bodenbildung sind neben anderen die Silikate (z.B. Feldspat, Glimmer), Karbonate (z.B. Calcit) und Oxide bzw. Hydroxide (z.B. Hämatit). An der Erdoberfläche unterliegen Gesteine dem Einfluss der belebten und unbelebten Natur. Deren Einwirkungen haben den Abbau der Gesteine zur Folge. Dieser Abbau wird als Verwitterung bezeichnet, wobei zwischen (biologisch-) physikalischer und chemischer Verwitterung unterschieden wird.

Die physikalische Verwitterung bewirkt eine mechanische Zerkleinerung der Gesteine und Minerale. Wichtigster Faktor ist hier die Temperatur (Temperaturverwitterung). Der häufige Wechsel von Erwärmung und Abkühlung der Gesteine führt im Inneren und an der Oberfläche zu Spannungen, die den Zerfall bewirken. Aber auch durch das Gefrieren von Wasser in Klüften und Rissen, kommt es – infolge der Volumenausdehnung – zu regelrechten Sprengungen der Gesteine (Frostsprengung). Neben der Temperatur spielen bei der physikalischen Verwitterung noch Wind, Wasser und Eis eine Rolle.

Der Zerfall der Gesteine in kleinere Partikel bewirkt eine größere Oberfläche, die Voraussetzung für die chemische Verwitterung ist. Bei der chemischen Verwitterung werden die Minerale entweder unter Erhaltung der Grundstruktur mehr oder weniger stark abgebaut oder vollständig in ionare und kolloide Zerfallsprodukte aufgelöst. Dies geschieht entweder durch Säurewirkung (Regenwasser hat bspw. einen natürlichen ph-Wert von 6,2), Oxidationsvorgänge oder Hydrolyse (Spaltung unter Aufnahme von Wasser). Die Abbaustufen können so stark verändert sein, dass neue sekundäre Minerale entstehen oder sich solche aus den ionaren und kolloiden Zerfallsprodukten bilden. Eines der wichtigsten sekundären Mineralien sind die so genannten Tonminerale, die beim Abbau von Silikaten oder durch Neubildung entstehen. Tonminerale sind von kolloider Größenordnung (< 2 Mikrometer), besitzen eine große spezifische Oberfläche und sind aufgrund ihrer elektrischen Ladung in der Lage, pflanzliche Nährstoffe und Wasser in austauschbarer Form zu absorbieren. Die Geschwindigkeit der chemischen Verwitterung und somit die Bildung von Böden ist abhängig vom Klima (feuchtes und heißes Klima begünstigt die chemische Verwitterung), der Gesteinshärte und dem Anteil basisch wirksamer Kationen der Minerale, da diese der Säurewirkung (chemische Verwitterung) entgegenwirken. So sind Böden aus Sediment- oder Ablagerungsgesteinen (z.B. Löß) in der Regel tiefgründiger und verwittern somit schneller als Böden aus festen Magmatiten (Erstarrungsgesteine wie z.B. Granit als Vertreter der Plutonite). Die Bodenbildungsprozesse unserer heutigen Böden begannen nach der letzten Eiszeit vor ca. 10.000 Jahren. Die Entwicklung vom Ausgangsgestein bis zum spezifischen Bodentyp ist daher ein sehr langer Prozeß. Die heutigen Bodentypen sind keine Klimaxstadien, sondern entwickeln sich aufgrund der fortschreitenden Verwitterung ständig weiter. Die am häufigsten anzutreffenden Bodentypen sind Braunerde, Parabraunerde, Podsol, Rendzina und wasserbeeinflusste Arten wie der Gley oder der Pseudogley. Ihre Entstehung ist in der Regel abhängig vom Ausgangsgestein. So entsteht z.B. aus Kalkstein eine Rendzina oder aus Sandstein ein Podsol.

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