Das Kompakt-Lehrbuch Bodenkunde in Stichworten gehört seit mehr als 40 Jahren zur geowissenschaftlichen Standardliteratur an Universitäten, Fachhochschulen, Schulen und weiteren Bildungsstätten. Das kleine Lehrbuch wurde 1969 von Prof. Dietrich Schröder konzipiert und bis zu seinem Tode 1988 aktualisiert. Danach wurde diese Aufgabe von Prof. Winfried E. H. Blum übernommen. Aufgrund des inzwischen angewachsenen Wissens über Boden und seine Funktionen für Mensch und Umwelt war es 2007 notwendig geworden, das Kompakt-Lehrbuch neu zu schreiben. Dabei erhielt das Lehrbucheine neue Gliederung; einige Teile der früheren Auflage nach gründlicher Überarbeitung übernommen und ergänzt wurden. Die nun vorliegende 7. neu bearbeitete und ergänzte Auflage von 2012 berücksichtigt neue Entwicklungen im Bereich der Bodensystematik und -klassifikation, vor allem die Kapitel Bodeneigenschaften, Entwicklung der Böden und Bodenklassifikation erweitert; neue Themen, wie z.B. Bodenforensik, wurden ergänzt. (Verlagsinformation)
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Vorwort V
1 Einführung 1
1.1 Definition B o d e n 1
1.2 Bodenfunktionen 2
1.3 B o d e n k u n d e 2
2 B o d e n b e s t a n d t e i l e 4
2.1 Mineralische Bestandteile 4
2.1.1 A u s g a n g s s u b s t a n z e n 4
2.1.1.1 Gesteine u n d technogene Substrate 4
2.1.1.2 Minerale 7
2.1.2 Prozesse d e r Umwandlung d e r Gesteine u n d Minerale 10
2.1.2.1 Verwitterung 10
2.1.2.1.1 Physikalische Verwitterung 10
2.1.2.1.2 Chemische u n d biologische Verwitterung 10
2.1.2.2 Mineralneubildung 13
2.1.2.2.1 Entstehung v o n Tonmineralen durch Abbau v o n Glimmern . 13
2.1.2.2.2 Entstehung v o n Tonmineralen a u s Endprodukten der Silikat-Verwitterung 14
2.1.2.2.3 Entstehung v o n Oxiden u n d Hydroxiden 15
2.1.3 Neubildungen 16
2.1.3.1 Tonminerale 16
2.1.3.1.1 Zweischicht-Tonminerale 16
2.1.3.1.2 Dreischicht-Tonminerale 17
2.1.3.1.3 Allophane 2 1
2.1.3.2 Oxide u n d Hydroxide 2 2
2.1.3.3 Wasserlösliche Verbindungen 2 3
2.1.4 Mineralgehalte 2 4
2.2 Organische Bestandteile 2 6
2.2.1 Bodenorganismen 2 6
2.2.1.1 Bodenflora 2 7
2.2.1.2 B o d e n f a u n a 2 9
2.2.1.3 Verteilung i m B o d e n 3 0
2.2.2 O r g a n i s c h e A u s g a n g s s u b s t a n z e n 31
2.2.3 Prozesse d e r Umwandlung d e r organischen A u s g a n g s s u b s t a n z e n 3 2
2.2.3.1 Zersetzung 3 2
2.2.3.1.1 Mineralisierung 3 3
2.2.3.1.2 Humifizierung 3 4
2.2.4 Huminstoffe 3 5
2.2.5 H u m u s - F o r m e n 3 6
2.2.6 G e h a l t e u n d M e n g e n a n o r g a n i s c h e r B o d e n s u b s t a n z 3 8
2.3 O r g a n o - m i n e r a l i s c h e Verbindungen 3 9
2.4 B o d e n w a s s e r 4 1
2.4.1 Wasserbindung 4 2
2.4.1.1 Bindungskräfte 4 2
2.4.1.2 Wasserkapazität 4 3
2.4.1.3 Wasserspannung 4 3
2.4.2 Wasserbewegung 4 5
2.4.2.1 B e w e g u n g als flüssiges Wasser 4 5
2.4.2.2 B e w e g u n g als W a s s e r d a m p f 4 7
2.5 Bodenluft 4 7
2.5.1 Z u s a m m e n s e t z u n g d e r Bodenluft 4 8
2.5.2 Gasaustausch 4 8
3 B o d e n e i g e n s c h a f t e n 4 9
3.1 Physikalische Bodeneigenschaflen 4 9
3.1.1 Körnung u n d Bodenart 4 9
3.1.2 B o d e n g e f ü g e 5 2
3.1.2.1 Aufteilung d e s Bodenvolumens 5 2
3.1.2.2 G e f ü g e - F o r m e n 5 5
3.1.2.3 Entstehung d e r Gefüge-Formen 5 6
3.1.2.3.1 Koagulation u n d Peptisation 5 7
3.1.2.3.2 Schrumpfung und Quellung 5 7
3.1.2.3.3 Frost-Wirkung 5 8
3.1.2.3.4 Einfluss d e s Edaphons 5 8
3.1.3 Bodendichte u n d Raumgewicht 5 9
3.1.4 Bodenkonsistenz 5 9
3.1.5 Bodentemperatur 6 0
3.1.6 Bodenfarbe 6 1
3.2 Physikalisch-chemische Bodeneigenschaften 6 1
3.2.1 Ionen-Austausch 6 2
3.2.1.1 K a t i o n e n - A u s t a u s c h 6 3
3.2.1.1.1 Ursachen d e s Kationen - Austausches 6 4
3.2.1.1.2 A u s t a u s c h v o r g a n g 6 5
3.2.1.1.3 Einfluss d e r Ionen-Eigenschaften 6 7
3.2.1.1.4 Einfluss d e r Austauscher-Eigenschaften 6 7
3.2.1.1.5 Einfluss von Äquivalent-Verhältnis und Ionen-Konzentration in der Lösung 68
3.2.1.1.6 Auswirkung der verschiedenen Einflüsse auf Kationen-Belag der Austauscher 68
3.2.1.1.7 Theorie des Kationen-Austausches 6 9
3.2.1.2 Anionen - A u s t a u s c h 6 9
3.2.2 p H des B o d e n s 7 0
3.2.2.1 Prinzip d e r pH-Einstellung 7 2
3.2.2.2 U r s a c h e n d e r Bodenacidität 7 3
3.2.2.2.1 Produktion v o n H-Ionen 7 3
3.2.2.2.2 Verlust a n basisch w i r k e n d e n Kationen 7 4
3.2.2.2.3 pH-Tiefenfunktion 7 5
3.2.2.3 Bodenpufferung 7 5
3.2.2.4 B e d e u t u n g des pH-Wertes 7 7
3.2.3 Redox - E i g e n s c h a f t e n des B o d e n s 7 7
3.3 Bodenbiologische Eigenschaften 7 9
4 E n t w i c k l u n g d e r B ö d e n 8 0
4.1 Faktoren d e r Pedogenese 81
4.1.1 G e s t e i n 81
4.1.1.1 C h e m i s c h e u n d mineralische Z u s a m m e n s e t z u n g 8 2
4.1.1.2 Gefüge u n d Körnung 8 2
4.1.2 K l i m a 8 3
4.1.2.1 W ä r m e 8 3
4.1.2.2 W a s s e r 8 3
4.1.2.3 K e n n z e i c h n u n g des Klima-Einflusses 8 4
4.1.3 R e l i e f u n d Schwerkraft 8 4
4.1.4 Vegetation 8 6
4.1.5 Tätigkeit d e s M e n s c h e n 8 6
4.1.6 Z u s a m m e n w i r k e n der Faktoren im Z e i t a b l a u f 8 7
4.2 Prozesse d e r Pedogenese 8 8
4.2.1 Transformationsprozesse 8 8
4.2.2 Translokationsprozesse 8 8
4.2.2.1 Salz - u n d Carbonat-Verlagerung 8 9
4.2.2.2 Ton-Verlagerung 9 0
4.2.2.3 Verlagerung organischer S u b s t a n z e n 9 0
4.2.2.4 Si, AI, Fe und Mn-Verlagerung 9 1
4.2.2.5 Turbationen ( D u r c h m i s c h u n g s v o r g ä n g e ) 9 2
4.2.2.6 Oberflächen-Verlagerung 9 3
4.3 Bodenprofil 9 3
4.3.1 B o d e n m e r k m a l e 9 4
4.3.2 Bodenhorizonte 9 5
4.3.3 H o r i z o n t - K o m b i n a t i o n e n u n d Bodentyp 9 8
4.4 B o d e n t y p - S e q u e n z e n 9 9
5 Einteilung d e r B ö d e n (Bodenklassifikation) 100
5.1 Klassifikations-Systeme 100
5.1.1 Faktoren-Systeme 100
5.1.2 M e r k m a l s - S y s t e m e 101
5.1.3 K o m b i n i e r t e S y s t e m e 102
5.1.3.1 Klassifikations-System d e r Bundesrepublik Deutschland 102
5.1.3.2 Österreichische Bodensystematik 103
5.1.3.3 Internationale Bodensystematik ( W R B ) 104
5.2 Böden Europas 106
5.2.1 Terrestrische B ö d e n (Landböden) 106
5.2.1.1 Rohböden 106
5.2.1.2 Auflagehumusböden, A/C-Böden (einschl. Schwarzerden ) und Pelosole 106
5.2.1.3 Braunerden u n d Lessives 107
5.2.1.4 Podsole 108
5.2.1.5 Terrae calcis 108
5.2.1.6 Stauwasserböden u n d Reduktosole 108
5.2.1.7 Anthropogene Böden 109
5.2.1.8 A n d o s o l e 110
5.2.2 Semi-terrestrische B ö d e n ( G r u n d w a s s e r b ö d e n ) 111
5.2.2.1 Gleye 111
5.2.2.2 Auenböden 111
5.2.2.3 Marschen u n d Strände 111
5.2.3 Semisubhydrische u n d subhydrische B ö d e n 112
5.2.4 M o o r e 112
5.2.5 S a l z - u n d N a t r i u m b ö d e n 114
5.3 B ö d e n a u ß e r h a l b Mitteleuropas 114
5.3.1 Böden der immerfeuchten und wechselfeuchten Tropen und Subtropen 115
5.3.2 B ö d e n d e r trockenen u n d wechseltrockenen Zonen 116
5.3.3 Anthropogene Böden der Tropen u n d Subtropen 116
5.3.4 B ö d e n d e r Permafrostgebiete 117
5.4 Regionale Verbreitung d e r B o d e n t y p e n 117
5.4.1 Bodengesellschaften 117
5.4.2 Bodenkarten 123
6 D e r Boden in d e r U m w e l t 125
6.1 Umwelt des Menschen 125
6.2 S e c h s w i c h t i g e B o d e n f u n k t i o n e n 125
6.2.1 Ö k o l o g i s c h e Funktionen d e r B ö d e n 125
6.2.1.1 L a n d - u n d forstwirtschaftliche Produktionsfunktion 125
6.2.1.2 Filter-, P u f f e r - u n d Transformationsfunktion 125
6.2.1.3 G e n s c h u t z - u n d G e n r e s e r v e f u n k t i o n 128
6.2.2 Technisch-industrielle, sozio- ökonomische u n d kulturelle Funktionen d e r B ö d e n 128
6.2.2.1 Infrastrukturfunktion 128
6.2.2.2 Rohstofffunktion 128
6.2.2.3 Kulturfunktion 128
6.3 Konkurrenz der Bodenfunktionen als Schlüssel zum Verständnis der Bodenschutz - und Umweltproblematik 128
6.4 Gefährdung d e r B o d e n f u n k t i o n e n - Bodenverluste u n d B odenbelastungen 130
6.4.1 B o d e n e n t w i c k l u n g u n d Geschichte d e r B o d e n n u t z u n g in Mitteleuropa 130
6.4.2 Bodenverluste durch Infrastrukturmaßnahmen 131
6.4.3 Bodenbelastungen 134
6.4.3.1 Bodenbelastungen d u r c h Luftschadstoffe 135
6.4.3.1.1 B o d e n v e r s a u e r u n g 136
6.4.3.1.2 B o d e n b e l a s t u n g durch t o x i s c h e Verbindungen 136
6.4.3.1.3 B o d e n b e l a s t u n g durch radioaktive Stoffe 136
6.4.3.2 Belastungen ü b e r Oberflächen u n d Grundwässer 137
6.4.3.3 Belastungen d u r c h Land-, Forst- u n d Abfallwirtschaft 137
6.4.3.3.1 Physikalische Bodenbelastungen 137
6.4.3.3.2 Chemische - biochemische Bodenbelastungen 138
6.4.4 Gesamtbetrachtung: Bodenverluste, B o d e n b e l a s t u n g 139
6.5 M a ß n a h m e n des Bodenschutzes 139
6.5.1 B e w e r t u n g v o n Bodenverlusten und - b e l a s t u n g e n 139
6.5.2 Prinzipien des Bodenschutzes 141
6.5.3 Operationale U m s e t z u n g d e s B o d e n s c h u t z e s 142
6.5.4 Europäische Bodenschutzstrategie 143
7 Boden als Pflanzenstandort 145
7.1 Bodenfruchtbarkeit 146
7.2 Wurzelraum 146
7.3 Wasser-, Luft- und Wärmehaushalt 147
7.4 Nährstoffhaushalt 148
7.4.1 N ä h r e l e m e n t e 148
7.4.2 B i n d u n g s z u s t a n d d e r N ä h r e l e m e n t e 150
7.4.3 Verfügbarkeit d e r N ä h r e l e m e n t e 151
7.4.4 K e n n z e i c h n u n g des Versorgungszustandes 153
7.5 B o d e n t y p u n d Bodenfruchtbarkeit, Bodenbewertung 154
8 B o d e n - I n f o r m a t i o n s s y s t e m e 156
8.1 Bodeninventur (Bodenkartierung) 156
8.2 B o d e n ü b e r w a c h u n g ( B o d e n - M o n i t o r i n g ) 156
8.3 B o d e n i n f o r m a t i o n s s y s t e m e im Rahmen d e r Umweltüberwachung 157
8.4 Boden - Forensik 159
9 G e s c h i c h t e d e r Bodenkunde 159
Literatur 162
Register 167