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Boden Biologie

Der Boden hat viele nützliche Funktionen und ist sehr belebt. Dabei wird er ständig durch den Einfluss von Klima, Bodenfauna, Vegetation und den Menschen verändert. 

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Der Boden hat viele nützliche Funktionen und ist sehr belebt. Dabei wird er ständig durch den Einfluss von Klima, Bodenfauna, Vegetation und den Menschen verändert.

Boden Definition

Als Boden wird der oberste Teil der Erdkruste bezeichnet. Diese oberste Schicht ist meist belebt. Sie ist durch Verwitterung entstanden und grenzt einerseits an die Atmosphäre und andererseits an die Gesteinsschicht (Lithosphäre). Boden kann aber auch die Grenzschicht zwischen der Hydrosphäre und der Biosphäre darstellen.

Pedosphäre

Die Pedosphäre bezeichnet die Schicht auf dem Planeten, die Lithosphäre und Atmosphäre voneinander trennen. Einfach gesagt besteht die Pedosphäre aus allen auf dem Planeten vorkommenden Böden.

Bodenprofil

Bei einem Bodenprofil handelt es sich um einen senkrechten Schnitt durch den Boden. Dadurch kann die Zusammensetzung und Qualität des Bodens besser analysiert und beurteilt werden. Das Bodenprofil kann in vier Bodenhorizonte aufgeteilt werden. Auf folgender Abbildung siehst du, wie ein solches Bodenprofil aussehen kann:

Boden Biologie Bodenprofil StudySmarterAbbildung 1: BodenprofilQuelle: wikipedia.org

Die oberste Schicht vom Boden kann als O-, L- oder H-Horizont bezeichnet werden. Ein H-Horizont besteht aus Resten von torfbildenden Pflanzen. Bei einem L-Horizont ist wenig zersetzte Pflanzensubstanz gegeben und bei einem O-Horizont ist dagegen stärker zersetzter Humus vorhanden.

Der darunterliegende Horizont ist der A-Horizont, welcher den mineralischen Oberboden bildet. Über diesen Horizont können die Nährstoffe und Mineralien ausgewaschen werden.

Bei der Auswaschung lösen sich die Stoffe im Wasser. Dadurch werden die gelösten Stoffe über das versickernde Wasser abgeführt. Somit gelangen die Stoffe in das Grundwasser oder noch tiefer in die Bodenschichten. Es werden unter anderem Salze und Minerale wie Carbonate und Silikate gelöst.

Der B-Horizont ist die Übergangsphase zwischen Ausgangsgestein und dem Oberboden. Hier können mehr als 50 % Festgesteinsreste vorhanden sein. Bei dieser Bodenschicht handelt es sich um einen mineralischen Verwitterungshorizont. Deshalb ist hier hauptsächlich verwittertes Gestein vorzufinden. Je tiefer man in die Bodenschicht ragt, desto weniger Humus ist vorhanden.

Der C-Horizont besteht aus dem Ausgangsgestein, aus dem der Boden entstanden ist, bzw. noch entstehen kann. Er kann beispielsweise aus massivem Ausgangsgestein wie Granit, Kalkstein oder Basalt bestehen oder aus Lockersubstrat wie Sand, Ton oder Löss.

Aufbau von Bodenschichten

Boden Biologie Bodenschichten StudySmarterAbbildung 2: BodenschichtenQuelle: wikipedia.org

Die oberste Schicht ist die Streuschicht, welche als den frisch abgefallenen Blättern, Laub und kleinen Zweigen bestehen kann. Hier leben auch Kleintiere wie Spinnen und Schnecken.

Die darunterliegende Schicht ist der Oberboden, der reich an Humus ist. Hier halten sich die meisten Tiere auf, wie z. B. Regenwürmer und Asseln. Sie zerkleinern pflanzliches Material und sorgen somit für die Grundlage der Humusbildung. Der Humus entsteht dann durch den Abbau des zerkleinerten organischen Materials durch Bakterien und Pilze.

Der Unterboden ist reich an Ton und Mineralien und hier leben nur noch wenige Tiere. Hier sammelt sich außerdem das Grundwasser.

Die unterste Schicht im Boden bildet das Ausgangsgestein. Dieser kann aus den verschiedensten Substanzen bestehen.

Ökosystem Boden

Im Boden leben die verschiedensten Bodenorganismen. Dazu gehören Tiere, Pflanzen, Bakterien, Pilze sowie andere Mikroorganismen. Die Wechselbeziehungen der Bodenlebewesen unterstützen Abbau- und Zersetzungsprozesse von abgestorbenem organischen Material. Die Tierwelt (Fauna) kann hierbei in vier Gruppen unterteilt werden.

Mikrofauna

Zu den Tieren der Mikrofauna zählen Einzeller und kleine Fadenwürmer. Sie sind alle maximal 0,2 mm groß. Zu den Einzellern, die im Boden leben, zählen Wimperntierchen, Wurzelfüßer und Geißeltierchen. Sie fressen Bakterien und Pilze und setzen durch ihre Ausscheidungen Nährstoffe frei, die von den Pflanzen über die Wurzeln aufgenommen werden können.

Boden Biologie Geißeltierchen StudySmarterAbbildung 3: GeißeltierchenQuelle: wikipedia.org

Mesofauna

Tiere der Mesofauna sind Fadenwürmer, Milben und Springschwänze. Auch sie sind sehr klein. Ihre Aufgabe ist es, Nährstoffe und Wasser zu binden.

Boden Biologie Milbe StudySmarterAbbildung 4: MilbeQuelle: pixabay.com

Makrofauna

Zu den Tieren der Makrofauna im Boden zählen Schnecken, Spinnen, Borstenwürmer, Vielfüßer, Asseln, Larven und Käfer. Sie ernähren sich von kleineren Tieren der Meso- und Mikrofana sowie von abgestorbenem organischem Material. Sie gehören zu den Destruenten und beschleunigen mikrobielle Abbauprozesse, da sie die organische Materie vorher zerkleinern.

Boden Biologie Makrofauna StudySmarterAbbildung 5: KakerlakeQuelle: pixabay.com

Obwohl Kakerlaken Krankheiten übertragen und als Schädlinge gelten, sind sie für die Natur von hoher Bedeutung. Zum einen dienen sie als Nahrungsquelle für kleine Wirbeltiere und Vögel. Zum anderen dient ihr Kot als Dünger für Pflanzen.

Megafauna

Zur Megafauna zählen neben Mäusen, Hamstern und Maulwürfen unter anderem auch Regenwürmer. Sie haben eine essenzielle Funktion im Boden, da sie durch ihren Körperbau Röhren graben und somit den Boden besser durchlüften. Außerdem kann Wasser durch die Röhren einfacher abfließen, sodass es weniger Staunässe im Boden gibt. Aber auch die anderen Wirbeltiere lockern den Boden auf, indem sie darin herumwühlen.

Funktionen des Bodens

Der Boden bildet den Lebensraum für viele Tiere und Pflanzen. Die Bodenfauna ernährt sich von organischen Materialien wie Pflanzenresten und toten Tieren. Die Materie wird abgebaut, die darin enthaltenen Nährstoffe ausgeschieden und den Pflanzen zur Verfügung gestellt. Der Boden kann also als eine Art Recycling-Zone angesehen werden. Dadurch wird Lebensraum für die Pflanzen geschaffen, da sie dort wachsen können.

Boden als Wasserspeicher

Je nach Bodenart kann viel oder weniger viel Wasser gespeichert werden. Beispielsweise können Sandböden nicht so viel Wasser speichern wie Lehmböden. Böden mit einem hohen Anteil an Pflanzenresten und Lebewesen speichern das Wasser allerdings am besten. Diese Böden bilden dadurch wichtige Pufferzonen, an Fließgewässern um Hochwasser zu vermeiden. Hinzu kommt, dass Böden das Wasser filtern und somit Verunreinigungen im Grundwasser vermeidet werden können.

Chemische Verwitterung

Bei der chemischen Verwitterung wird die chemische Zusammensetzung des Bodens verändert. Die meisten Prozesse finden bei der chemischen Verwitterung unter Einflussnahme von Wasser statt. Aber auch Wechselwirkungen zwischen den Gesteinen mit wässrigen Lösungen von Säuren, organischen Verbindungen und Luft sind möglich. Dementsprechend können die chemischen Verwitterungsprozesse in drei weitere Typen unterteilt werden: der Lösungsverwitterung, Hydrolyse sowie Oxidationsverwitterung.

Lösungsverwitterung

Zu einer Lösungsverwitterung kommt es, wenn sich Gestein über die Zeit in Wasser auflöst. Das betrifft deshalb, vor allem leicht wasserlösliche Gesteine. Hierzu gehören Kalk-, Gips- und Salzgesteine.

Vorstellen kannst du dir den Prozess wie beim Kochen: hier wird Kochsalz (NaCl) oft genutzt, um es in der Suppe oder im Kochtopf aufzulösen.

Hydrolyse

Bei einer Hydrolyse wird allgemein eine chemische Verbindung durch eine Reaktion mit Wasser in zwei Bestandteile gespalten. Durch eine Hydrolyse werden vor allem Salze wie Carbonat, Silikat sowie Calciumsulfat zersetzt. Carbonat und Silikat sind Salze einer schwachen Säure, während Calciumsulfat ein Salz einer schwachen Base ist.

Oxidationsverwitterung

Einige Gesteine enthalten Eisen und Mangan in reduzierter Form. Stoffe wie Eisen und Mangan oxidieren unter Einwirkung von Sauerstoff und Wasser. Bei einer Oxidationsverwitterung kommt es zu einer Farbänderung des Gesteins. Nach einer Oxidation färbt sich das Gestein bräunlich, rötlich oder gelblich.

Physikalische Verwitterung

Bei der physikalischen Verwitterung geht es um die Zerlegung bzw. Zerrüttung von Gesteinen und Mineralen. Hier ist eine Volumenänderung von den Gesteinen und Mineralen eine wichtige Voraussetzung für die Verwitterung. Es wird bei der physikalischen Verwitterung hauptsächlich zwischen der Temperaturverwitterung und Salzsprengungsverwitterung unterschieden.

Temperaturverwitterung

Durch die Änderung von Temperatureinwirkungen können Druck- und Zugspannungen im Gestein entstehen. Teils tiefe Risse können dann die Folge sein. Durch die Risse kann das Gestein dann ganz auseinanderfallen. Wie stark die Temperaturschwankungen Einfluss auf den Zerfall haben, hängt von den Eigenschaften der Minerale und Gesteine ab, sowie deren Wärmeleitfähigkeit. Allgemein lässt sich sagen, dass die Temperaturverwitterung in Gebieten am höchsten ist, in denen starke Temperaturschwankungen vorherrschen.

Salzsprengungsverwitterung

Salzsprengungsverwitterung entsteht, wenn beispielsweise Sickerwasser die Gesteine durchläuft. Dabei können Stoffe, die von dem Sickerwasser imprägniert worden sind, kristallisieren. Durch das Kristallisieren vergrößert sich das Volumen, wodurch das Gestein unter Druck gerät. Dadurch werden die Gesteine dann zerstört und können auch ganz zerfallen.

Bodenarten

Die Ämter für Bodenforschung haben die Bodenarten nach den Korngrößen eingeteilt. Böden werden hauptsächlich in Sand-, Lehm-, Ton- und Schluffböden unterteilt.

Sandboden

Sandböden können Wärme gut speichern und besitzen eine gute Durchlüftung. Auch eine schnelle Wasseraufnahme ist hierdurch gewährleistet. Allerdings ist diese Art von Boden nährstoffarm und bietet nur einen geringen Halt für Wurzeln. Die meisten Sandböden bestehen aus Quarz (= Siliciumdioxid, SiO2). Aufgrund seiner Härte und chemischen Widerständigkeit ist er besonders verwitterungsbeständig.

Sandboden muss jedoch nicht immer aus Quarz bestehen. Beispielsweise besteht der weiße Sand am Strand von Koralleninseln überwiegend aus Calciumcarbonat (CaCO3). Das liegt daran, dass die Strände aus zermahlenen Korallenskeletten bestehen.

Erkennen lässt sich der Sandboden meist an seiner hellen, graubraunen Färbung.

Tonboden

Der Tonboden zeichnet sich dadurch aus, dass er wie der Lehmboden gut Wasser speichern kann. Ebenso gilt es hier den Boden aufgrund seiner mangelhaften Durchlüftung regelmäßig aufzulockern. Ton besteht aus verschiedenen feinkörnigen Mineralen wie Kieselsäure, Kaolin, Tonerde, Quarz und Feldspat.

Ton kann je nach Zusammensetzung der Mineralien in verschiedenen Farben erscheinen.

Schluffboden

Schluff ist ein Gemisch, das sich zwischen Sand und Ton einordnen lässt. Schluffböden sind häufig in Küstennähe und an Unterläufen von Flüssen vorhanden. Der Boden neigt nach großen Wassermengen ebenfalls zur Verdichtung. Durch seine Fruchtbarkeit ist er jedoch auch für den Gemüseanbau geeignet. Schluff hat eine kleine Korngröße und gilt deshalb als Feinboden.

Lehmboden

Lehm besteht aus Sand, Ton und Schluff. Der Lehmboden kann viel Wasser speichern und benötigt deshalb kaum Bewässerung. Nachteile sind eine mangelhafte Durchlüftung, weshalb der Boden regelmäßig aufgelockert werden muss. Nach hohen Regenmengen kann es auch passieren, dass der Lehmboden zu sehr verdichtet.

Erkennen kannst du den Lehmboden an seiner Ocker- bis braunen Farbe.

Boden Qualität

Eine gute Bodenqualität ist bereits daran zu erkennen, wie belebt der Boden ist. Ein fruchtbarer Boden lässt sich an einer dunkelbraunen Farbe, einer krümeligen Konsistenz und einem erdigen Geruch festmachen. Außerdem können Pflanzen bei hohem Stickstoffgehalt besonders gut wachsen.

Pflanzen können Stickstoff aus der Luft nicht verwerten. Das liegt daran, dass sie das stabile N2-Molekül nicht umwandeln können. Sie können nur Stickstoff in Form von Ammonium (NH4+) oder Nitrat (NO3-) verwenden. Eine Methode die beiden Stoffe in den Boden zu bringen, ist die Zugabe von Düngemittel wie beispielsweise Kompost.

Boden Biologie - Das Wichtigste

  • Als Boden wird der oberste Teil der Erdkruste bezeichnet. Die Grundlage für die Entstehung von Boden bildet die Verwitterung von Gestein. Dabei wird zwischen der chemischen und der physikalischen Verwitterung unterschieden.
  • Ein Bodenprofil kann in 4 verschiedene Horizonte unterteilt werden. Die oberste Schicht vom Boden kann als O-, L- oder H-Horizont bezeichnet werden. Darunter liegt der A-Horizont, gefolgt vom B-Horizont und C-Horizont.
  • Der A-Horizont ist der mineralische Oberboden, der B-Horizont ist die Übergangsphase zwischen Ausgangsgestein und dem Oberboden und der C-Horizont besteht aus dem Ausgangsgestein, aus dem der Boden entstanden ist und liegt in der untersten Schicht des Bodens.
  • Der Boden besteht weiterhin aus 4 Schichten: Streuschicht, Oberboden, Unterboden und Ausgangsgestein
  • Es wird in Sand-, Ton-, Schluff- und Lehmböden unterschieden.
  • Im Boden leben vor allem Destruenten, die organische Materialien zersetzen und Nährstoffe ausscheiden. Davon profitieren die Produzenten, die sich im Boden verwurzeln und diese Nährstoffe zum Aufbau eigener Biomasse verwenden können. Dementsprechend bieten Böden einen vielseitigen Lebensraum für viele Tiere und Pflanzen.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Boden Biologie

Als Boden wird der oberste Teil der Erdkruste bezeichnet. Diese oberste Schicht ist meist belebt. Sie ist durch Verwitterung von Gestein entstanden und grenzt einerseits an die Atmosphäre an und andererseits an die Gesteinsschicht, die Lithosphäre.

Ausgangsmaterial von Boden ist Gestein. Durch physikalische und chemische Verwitterung wird es schrittweise in seine mineralischen Bestandteile zerlegt. Dadurch können sich nun Pflanzen ansiedeln, welche die Grundlage für die Bildung von Humus darstellen. Abgestorbene Pflanzenreste werden durch Tiere und Mikroorganismen zunächst in organische Verbindungen und anschließend in Huminstoffe zersetzt. Durch verschiedene Prozesse entsteht nun ein von organischer und mineralischer Substanz vermischter Boden. 

Der Boden ist in Streuschicht, Oberboden, Unterboden und Ausgangsgestein aufgeteilt. Die Streuschicht bildet die oberste Schicht, die Oberschicht die darauffolgende Schicht. Beim Unterboden handelt es sich um die Übergangsphase zwischen dem Oberboden und Ausgangsgestein.  

Der Boden bietet einen Lebensraum für viele Tiere und Pflanzen. Viele Tiere der Bodenfauna zersetzen totes organisches Material und setzen dabei die gebundenen Nährstoffe frei, die wieder von Pflanzen aufgenommen werden. Der Boden kann also als eine Art Recycling-Zone angesehen werden.

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