Bodenkunde at Universität Freiburg im Breisgau

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Was versteht man unter der Kausalkette der Bodenentwicklung?

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Was sind Mineralisierung und Humifizierung? Warum sind diese Prozesse im Zusammenhang mit dem Klimawandel von besonderer Bedeutung?

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Tonminerale -Klassifizierung
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3 Unterschiede zwischen Glimmer und Tonmineralen

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Was ist die Elementarschicht eines Tonminerals? Wie groß ist ein Kristall, wie viele Elementarschichten?

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Warum sind die auf thermodynamischen Gleichgewichten beruhenden Stabilitätsdiagramme für den Mineralgehalt von Böden nur von begrenzter Aussagekraft?

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Ein Beispiel wie durch chemische Verwitterung eine physikalische Lockerung/Zerlegung des Gesteinsverbandes eintreten kann
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Warum sind Tonminerale mit isomorphen Ersatz in den Oktaederschichten eher quellfähig als solche mit isomorphem Ersatz in den Tetraederschichten? Wie heisst die Gruppe der besonders quellfähigen Tonminerale?

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Was kann mit Vermiculit bei starkem K-Überschuss passieren? 

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Nennen Sie die 3 wichtigesten Bestandesgrößen im terrestrischen Kohlenstoffkreislauf der Ökosysteme. In welchem Mengenverhältnis stehen diese Pools im globalen Maßstab zueinander?

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Erläutern Sie die Begriffe "Bruttoprimärproduktion" und "Nettoprimärproduktion"
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Welcher ist der mengenmäßig wichtigste Anteil frischer Streu? Wie hoch ist etwas der Kohlenstoffgehalt von pflanzlicher Trockensubstanz?

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Bodenkunde

Was versteht man unter der Kausalkette der Bodenentwicklung?
Kette von
Faktoren (Gestein,Klima,Wasser,Flora/Fauna,Relief)
Über Prozesse
(Verwitterung, akkumulation organischer Substanz, Strukturbildung, Translokation)
Zu Merkmalen (Farbe, Textur, Humusform, Struktur, Azidität)

Bodenkunde

Was sind Mineralisierung und Humifizierung? Warum sind diese Prozesse im Zusammenhang mit dem Klimawandel von besonderer Bedeutung?
Mineralisierung: vollständige, entgültige Zersetzung und Umbau organischer Stoffe zu anorganischen (mineralischen) Stoffen

Humifizierung: (mikrobieller) Ab-/Umbau von Lignin/Lignocellulosen zu Huminstoffen und physikochemische Stabilisierung (durch Adsorptionauf Mineraloberfläche) der Huminstoffe zu "stabilen" Bodensubstanzen


Freisetzung von CO²-> Einfluss auf Klimawandel

Bodenkunde

Tonminerale -Klassifizierung
1. Schichtfolge: 
- 2 Schicht-Tm (1:1-Tm): Tetra-Okta (z.B. Kaolinit)
- 3-Schicht-Tm (2:1-Tm): z.B. Ilit, Montmorillonit
- 4-Schicht-Tm (2:1:1-Tm): z.B. Chlorit

2. Basisabstand/Distanz zwischen den Elementarschichten:
Bei einigen variabel -> können Wasser einlagern/quellfähig
Bsp.: Illit (fixer Abstand)

3. Stärke der Schichtladungen:
- eintscheidend, wie einfach Ionen ausgetauscht werden können
- sehr hohe Schichtladung -> Fixierung von Basisabstand und Zwischenschichtionen
-fehlende Schichtladung -> kein Kationenaustausch, nicht quellfähig
- günstig: mittlere Schichtladung

4. Ort der Schichtladung:
Bei isomorphen Ersatz in den Oktaedern ist dad Ladungszentrum weiter entfernt, daher sind die Bindungskräfte geringer -> bessere Quellfähigkeit und besserer Ionenaustausch
Bsp.: Smectit, isomorpher Ersatz in Oktaeder

Bodenkunde

3 Unterschiede zwischen Glimmer und Tonmineralen
Bei Tonmineralen:
- Stöchiometrie und Ladung nicht fest definiert
- Ionen nur locker gebunden, können leicht ausgetauscht werden, dienen als kurzfristiger Nährstoffspeicher
- quellfähig
-> ermöglichen Ausbildung eines Bodengefüges mit guter Belüftung als auch Wasserspeichereigenschaften
- große aktive Oberflächen
-> ermöglicheb Ausbildung eines stabilen Bodengerüsts
-> Träger von Oberflächenreaktionen und mikrobieller Prozesse 

Bodenkunde

Was ist die Elementarschicht eines Tonminerals? Wie groß ist ein Kristall, wie viele Elementarschichten?
-Elementarschicht = Tetra-/Okta-/Tetraederschicht
-1-2pm dick
- bis zu 100 Elementarschichten/Tonmineral
-> 0,1-0,15 mym dick

Bodenkunde

Warum sind die auf thermodynamischen Gleichgewichten beruhenden Stabilitätsdiagramme für den Mineralgehalt von Böden nur von begrenzter Aussagekraft?
Sie beruhen auf Gleichgewichtszuständen, die so im Boden quasi nie eintreten, da sich die Bedingungen dort ständig ändern
-> nur eine ungefähre Tendenz der Mineralbildungsprozesse ablesbar

Bodenkunde

Ein Beispiel wie durch chemische Verwitterung eine physikalische Lockerung/Zerlegung des Gesteinsverbandes eintreten kann
Chemische Umwandlung von Tonmineralen geht mit Volumenvergrößerung einher (durch Einlagerung von Wasser) wodurch der Kornverband gelockert wird

Bodenkunde

Warum sind Tonminerale mit isomorphen Ersatz in den Oktaederschichten eher quellfähig als solche mit isomorphem Ersatz in den Tetraederschichten? Wie heisst die Gruppe der besonders quellfähigen Tonminerale?
In Oktaedern ist das Ladungszentrum weiter entfernt, deswegen sind die Bindungskräfte geringer und der Ionenaustausch und die Quellfähigkeit sind besser
Smectite sind besonders quellfähig

Bodenkunde

Was kann mit Vermiculit bei starkem K-Überschuss passieren? 
Es kann zu Illiten kontrahieren

Bodenkunde

Nennen Sie die 3 wichtigesten Bestandesgrößen im terrestrischen Kohlenstoffkreislauf der Ökosysteme. In welchem Mengenverhältnis stehen diese Pools im globalen Maßstab zueinander?
- Atmosphäre: 650Gt 26,3%
- lebende Biomasse: 550Gt 17,5%
- Böden: 1600Gt 56,2%5

Bodenkunde

Erläutern Sie die Begriffe "Bruttoprimärproduktion" und "Nettoprimärproduktion"
Bruttoprimärproduktion: 
Menge des akumulierten/aufgenommenen Kohlenstoffs aus der Atmosphäre

Nettoprimärproduktion:
Bruttoprimärproduktion minus dem durch eigene Zellatmung verbrauchten Anteil des Kohlenstoffs (sprich: das, was wirklich gespeichert wird

Bodenkunde

Welcher ist der mengenmäßig wichtigste Anteil frischer Streu? Wie hoch ist etwas der Kohlenstoffgehalt von pflanzlicher Trockensubstanz?
Wasser ca. 75%
In Trockensubstanz ca 50% Kohlenstoffgehalt

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