Leseprobe zum Titel: Bodenkunde und Standortlehre - Die Onleihe

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19. Nov. 2008 ... Bodenkunde und Standortlehre. 113 Schwarzweißabbildungen. 32 Farbfotos auf Tafeln. 42 Tabellen. Verlag Eugen Ulmer Stuttgart ...
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Karl Stahr · Ellen Kandeler Ludger Herrmann · Thilo Streck

Bodenkunde und Standortlehre 113 Schwarzweißabbildungen 32 Farbfotos auf Tafeln 42 Tabellen

Verlag Eugen Ulmer Stuttgart

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Inhaltsverzeichnis Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1 1.1 1.2

Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Die Böden – das dritte Umweltmedium . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Böden als Naturkörper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2

Eine Bodenlandschaft aus Granit im gemäßigt humiden Klima – Kieselserie . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.1

Magmatische Gesteine und gesteinsbildende Minerale – Erdentstehung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grundbegriffe und Annahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Entstehung und Schalenaufbau der Erde . . . . . . . . . . . . . . . . Magmatische Gesteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gesteinsbildende Minerale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Landschaften mit magmatischen Gesteinen . . . . . . . . . . . . . . Entwicklung der Böden der Kieselserie vom Rohboden zur Braunerde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verwitterung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Physikalische Verwitterung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chemische Verwitterung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bodenart, Oxide und Tonminerale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bildung von Eisenoxiden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bildung von Tonmineralen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Der chemische Bodenzustand – Entbasung, Versauerung Pufferung und Ionenaustausch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Entbasung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Versauerung und Pufferung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ionenaustausch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Organische Substanz des Bodens – Humusakkumulation und Humusumsatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Qualität und Quantität der organischen Substanz unterschiedlicher Böden – Mineralisierung und Humifizierung . . . Edaphon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammensetzung von Pflanzenrückständen . . . . . . . . . . . . Huminstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Rolle der Mikroorganismen im Kohlenstoffkreislauf . . . . Kohlenstoffmineralisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Abbau von Pflanzenresten unter anaeroben Bedingungen . .

2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.4 2.4.2 2.4.3 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.6 2.6.1 2.6.1.1 2.6.1.2 2.6.1.3 2.6.2 2.6.2.1 2.6.2.2

23 24 25 26 28 31 32 35 35 38 42 46 48 54 54 55 59 65 66 66 67 68 70 71 72

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6 Inhaltsverzeichnis 2.6.2.3 2.6.3 2.7 2.8 2.9 2.10

Biologische und abiologische Humifizierung . . . . . . . . . . . . . Die wichtigsten Humusformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Podsolierung: Degradierung und Verlagerung . . . . . . . . . . . Senkenböden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chronosequenz und Toposequenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Böden der Kieselserie als Pflanzenstandorte . . . . . . . . . . . . .

3

Böden einer Schichtstufenlandschaft im gemäßigt humiden Klima (Kiesel-, Kalk-, Tonserie) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.2 3.2.1

Kreislauf der Gesteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erosivität und Erodierbarkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sedimentgesteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metamorphose und Metamorphite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schichtstufenlandschaften und Grabenbrüche . . . . . . . . . . . . Grundlegende, durch Tektonik bedingte Geländemorphologien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Voraussetzungen der Entstehung einer Schichtstufenlandschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tektonische Prozesse bei der Entstehung der südwestdeutschen Schichtstufenlandschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Formung der Schichtstufen durch Erosion . . . . . . . . . . . . . . . Formenschatz von Schichtstufenlandschaften . . . . . . . . . . . . Böden aus Sandstein – Kieselserie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Böden aus Kalkstein – Kalkserie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Böden aus Tonstein – Tonserie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bodengefüge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bodenwasserhaushalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bodenverbreitung in Schichtstufenlandschaften . . . . . . . . . . Standorteigenschaften der Kalkserie und der Tonserie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9

73 74 78 82 84 87

91 92 94 99 103 105 105 106 108 109 111 112 114 118 123 128 135 138

4

Bodengesellschaften in von Kaltzeiten geprägten Gebieten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

4.1

Entstehung und Landschaftsformen von Glazial- und Periglaziallandschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eiszeiten – ein wiederkehrendes Ereignis . . . . . . . . . . . . . . . . Phänomene der Glaziallandschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Periglaziale Phänomene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Böden aus Geschiebemergel und Löss – Mergelserie . . . . . . . Tonverlagerung und Pseudovergleyung . . . . . . . . . . . . . . . . . Chronosequenzen und Toposequenzen in Mergellandschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vergleyung und Vermoorung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Redoxreaktionen in Böden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stickstoff-, Phosphor- und Schwefelhaushalt von Böden . . . . Stickstoffhaushalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phosphorhaushalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schwefelhaushalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Standorteigenschaften der Böden der Mergelserie . . . . . . . .

4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.7.1 4.7.2 4.7.3 4.8

143 143 146 148 150 153 158 163 169 172 172 175 177 178

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Inhaltsverzeichnis 7 5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.2 5.2.1 5.3 5.3.1

6 6.1 6.2 6.3

7 7.1 7.2 7.3 7.3.1 7.3.2 7.4 7.4.1 7.4.2 7.5 7.5.1 7.5.2

8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5

9 9.1 9.1.1 9.1.2 9.1.3 9.2 9.2.1 9.2.2

Bodenentwicklung in Fluss- und Küstenlandschaften . . . . . . Entstehung und geomorphologische Aspekte von Flussund Küstenlandschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Flüsse und Flussnetze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Talformen und Sedimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Küstenbedingungen und Sedimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bodenentwicklung in Flusstälern – Auenserie . . . . . . . . . . . . Standorteigenschaften von Böden der Auen . . . . . . . . . . . . . Bodenentwicklung im Watt und in der Marsch – Marschenserie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Standorteigenschaften von Böden des Watts und der Marsch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bodenentwicklung in fremden Klimaten . . . . . . . . . . . . . . . . . Durchfeuchtungsreihe – Böden aus Mergelgestein in Taiga, Steppe und Wüste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erwärmungsreihe – Böden aus Granit vom Pol bis zum Äquator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Typische Senkenböden arider und humider, subtropischtropischer Gebiete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

186 186 186 188 190 190 194 197 200 204 204 209 213

Böden in Raum und Zeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gliederungsprinzipien der Erdgeschichte . . . . . . . . . . . . . . . . Eine Zeitreise durch die Böden Südwestdeutschlands . . . . . . Gliederungsprinzipien der Böden und der Bodendecke . . . . Bodensystematik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regionale Unterteilung der Bodendecke . . . . . . . . . . . . . . . . Systematik der Böden Deutschlands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bodeneinteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Substrateinteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bodenbewertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ackerschätzrahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grünlandschätzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

216 216 224 228 228 231 233 233 238 240 241 242

Böden als Pflanzenstandorte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wurzelraum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wasserhaushalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lufthaushalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wärmehaushalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nährstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

245 246 247 249 252 255

Böden als Lebensraum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lebewesen im Boden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bodenmikroorganismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bodenalgen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bodentiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aktivität und Leistungen von Mikroorganismen . . . . . . . . . . Die Rolle von Bodenmikroorganismen für Nährstoffkreisläufe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Rolle von anaerob lebenden Bodenmikroorganismen . . .

261 263 264 267 267 272 273 276

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8 Inhaltsverzeichnis 9.2.3

Die Rolle von Bodenmikroorganismen für die Detoxifikation von Schadstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2.4 Die Rolle von Bodenmikroorganismen für die Stabilisierung der Bodenstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.3 Aktivität und Leistungen von Bodentieren . . . . . . . . . . . . . . . 9.4 Bodenorganismen als Lebensgemeinschaft . . . . . . . . . . . . . . 9.4.1 Rhizosphäre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.4.2 Pflanzliche und mikrobielle Symbiosen (Mykorrhiza, Knöllchenbakterien) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.4.2.1 Wurzelknöllchenbakterien und die Symbiose mit Leguminosen und Nichtleguminosen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.4.2.2 Mykorrhiza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.4.2.3 Wechselwirkungen zwischen Bodenmikroorganismen und Bodentieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.5 Reaktion der Bodenorganismen auf Umwelteinflüsse und Kulturmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10 10.1 10.2 10.3

Bodenschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Warum Bodenschutz? – Bodenpotenziale und Bodenfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wie Bodenschutz? – Regeln zum Umgang mit Böden . . . . . . Gesetze und Verordnungen zum Bodenschutz . . . . . . . . . . . .

276 277 277 279 279 280 280 282 283 284 290 290 296 298

Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307

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1 Einführung Wir Menschen geben den Dingen einen Namen, um ihnen ihre Fremdheit zu nehmen. Beim Boden scheint uns das nicht so gelungen zu sein. Er ist uns zwar seit alters her vertraut und wir betreten ihn täglich, dennoch bleiben seine Eigenschaften und seine Bedeutung für viele immer unter der Oberfläche verborgen. Der Name Boden sagt uns in der Regel, dass wir etwas auf ihn stellen können oder ihn befüllen können. So kennen wir Topfböden, Dachböden, Heuböden, Talböden. Sie alle sind oder haben eine untere Begrenzungsfläche mit einer gewissen Tragfähigkeit. Stellen wir in der gesellschaftlichen oder politischen Auseinandersetzung die Tragfähigkeit von Konzepten in Frage, so wird das Bild des „bodenlosen Fasses“ häufig bemüht. Darüber hinaus fehlt uns aber oft die Erkenntnis, dass die Böden die natürlichen Voraussetzungen (Ressourcen) und Lebensraum (Umwelt) für uns und andere Lebewesen darstellen. So bilden die Böden eine notwendige Voraussetzung für nahezu alle Landnutzungen auf der Erde. Aber verstehen die Landwirte, Förster oder Gärtner die Eigenschaften ihres beständigen Betriebsmittels Boden genauso gut, wie ihren ständig wechselnden Maschinenpark? Naturfreunde suchen und beschreiben seltene Tiere und Pflanzen, suchen verborgene Mineralien und Gesteine und gehen dabei häufig an den Geheimnissen der allgegenwärtigen Böden vorbei. Verkehrsplaner gestalten funktionelle Bauwerke und feinaderig, streng hierarchisch gegliederte Verkehrsnetze, oft ohne dem flächenbeherrschenden Umweltelement der Böden gerecht zu werden. Wenn Bauingenieure und Architekten die Tragfähigkeit der Böden ausnützen oder ihnen Baumaterialien entnehmen, werden sie sich da auch bewusst, dass sie gleichzeitig viele andere Bodenprozesse stören oder zerstören? Hydrologen und Wasserbauer lernen Röhrensysteme, Rückhaltebecken und Staustufen zu beherrschen. Sollten sie dabei nicht auch den größten natürlichen Wasserspeicher und Filter – unsere Böden – mit in Betracht ziehen? In den letzten Jahrzehnten, in denen deutlich wird, dass die Zivilisationsgesellschaft sich immer stärker die Landschaft aneignet und dadurch die natürlichen Funktionen begrenzt und auch unbewusst und bewusst zerstört, wird der Ruf nach Bodenschutz lauter. Dies bedeutet für uns, dass Forstwirte und Landwirte bodenschonende und fruchtbarkeitserhaltende Bodenbearbeitung in den Vordergrund stellen, dass Landschafts- und Landesplanung auf Funktionalität und Nachhaltigkeit ausgerichtet sind, dass die Naturbetrachtung von Ökosystemen und Landschaften ganzheitlich

Boden

Die Böden nutzen Natur und Gesellschaft

Bodenschutz

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12 Einführung

Bodenwissenschaftler

ist und dabei Stoff- und Energieflüsse sowie ihre Regelmechanismen kennen und beherrschen lernen. Um das Wissen von den Böden in Entscheidungsprozesse und Verhalten einzubeziehen, sollte die Gesellschaft sich der Bodenwissenschaftler (Soil Scientists, früher Bodenkundler) bedienen. Bodenkundler nennen sich selbst oft Pedologen (griechisch: pedon = Boden, logos = Wissenschaft/ Kunde). Dieses Buch will notwendige Grundlagen des Bodenwissens legen und zum vertieften Studium anregen.

1.1 Die Böden – das dritte Umweltmedium Böden tragen uns

Böden tragen Pflanzen Böden sind Umwandlungsformen von Gesteinen

Böden sind Lebensraum

Die Gesamtheit aller Böden bildet die Pedosphäre

Noch sind uns Böden unbekannt, aber wir wissen schon, dass sie Flächen sind, auf die man etwas stellen kann. Sie haben also zwei Dimensionen. Diese reichen aber nicht aus, denn wir wissen auch, dass Böden zum Pflanzentragen geeignet sind. Diese Kenntnis ist uns bereits von den griechischen Naturphilosophen überliefert und war der Menschheit sicherlich schon 10 000 Jahre früher bewusst. Da Pflanzen sich im Boden verankern mit einem häufig weit verzweigten Wurzelsystem, dort Wasser aufnehmen, atmen, vor schädlichen Strahlen beschützt werden, die Wärme nutzen und Nährstoffe aufnehmen, wird klar, dass es sich bei Böden um dreidimensionale Körper handelt. In vielen Böden finden wir Steine als Bruchstücke oder Reste von Gesteinen. Auch daraus wurde schon vor langer Zeit abgeleitet, dass Böden Umwandlungsformen von Gesteinen an oder nahe der Erdoberfläche darstellen. Oberhalb unserer Böden finden wir die Atmosphäre, die Lufthülle der Erde. Unter den Böden finden wir die Lithosphäre, die Erdkruste. Wenn aber nun Pflanzen im Boden atmen und Reste von Gesteinen im Boden vorhanden sind, so können wir sagen, dass unsere Bodendecke ein Durchdringungsraum von Atmosphäre und Lithosphäre innerhalb der oberen Erdkruste ist. Dieser Raum enthält auch noch Wasser als Flüssigkeit, die als Vermittler zwischen der festen und gasförmigen Phase auftritt und Stoffe lösen kann (Bodenlösung). Da wir in unseren Böden immer einen bestimmten Anteil an Wasser finden, können wir postulieren, dass auch die Hydrosphäre an den Böden Anteil hat. Dies wird ganz besonders deutlich an Ufern von Flüssen und Rändern von Gewässern, wo die Böden zum Teil vollständig mit Grundwasser erfüllt sind. Durch die Überschneidung von Atmosphäre, Lithosphäre und Hydrosphäre bietet sich in und auf den Böden für viele Lebewesen, wie Bakterien, Algen, Moose, Gräser und Bäume sowie Amöben, Regenwürmer, Maulwürfe, Hasen und Schweine, ein Lebensraum, den sie nutzen können. Die Lebewesen bilden die Biosphäre. Deshalb können wir sagen, dass unsere Böden zwar unbelebte Naturobjekte sind, dass sie aber dem Leben einen Raum bieten. Sie sind also auch mit der Biosphäre verbunden. So lässt sich feststellen, dass der Überschneidungsbereich von vier Sphären als Pedosphäre oder Bodendecke definiert werden kann (Abb. 1.1). Diese Bodendecke kann auf nacktem Fels nur Millimeter mächtig sein und kann in tropischen, alten Landoberflächen über 50 Meter in den Untergrund reichen. Nehmen wir viermal im Jahr zu unterschiedlichen Zeiten einen Spaten und stechen an derselben Stelle in unserem Garten in den Boden hinein, so

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Böden – das dritte Umweltmedium 13 stellen wir fest, dass Böden im Laufe der Zeit unterschiedliche Eigenschaften annehmen können. Sie sind nass oder trocken, klebrig oder spröd, warm oder kalt oder gar gefroren, dunkel oder hell. Dabei erkennen wir, dass sich Böden mit der Zeit verändern können. Die aufgezeigten Eigenschaften können immer wieder auftreten, sind also reversibel. Leicht ist aber auch vorstellbar, dass sich durch die wechselnden Zustände die Böden langfristig verändern. So können Stoffe im Regenwasser gelöst sein, die mit dem Bodenmaterial reagieren und wenn es längere Zeit regnet, aus dem Boden ausgewaschen werden. Auch führen Pflanzenreste und Tierleichen zu einer Zufuhr organischer Substanz, die besonders in jungen Böden zu einer Anreicherung von Humus (= bodeneigener, organischer Substanz) werden. Wir müssen also feststellen, dass sich Böden auch mit der Zeit ändern. Sie sind also vierdimensional. Diese Tatsache hat der größte Bodenphilosoph des 20. Jahrhunderts, Hans Jenny, in seiner Formel der Bodenentwicklung folgendermaßen dargestellt: Boden = f(t) {Gestein × Klima × Relief × Flora x Fauna × Mensch}

Abb. 1.1: Pedosphäre als Überschneidungsbereich von vier Natursphären Böden verändern ihre Eigenschaften

Jenny 1941

Ein Boden ist also das Produkt des Einflusses der abiotischen bodenbildenden Faktoren Gestein, Klima und Relief sowie der biotischen bodenbildenden Fak- Bodenbildende toren Flora, Fauna und Mensch. Der Mensch mit seinen technischen Faktoren Möglichkeiten kann allerdings auch zum abiotischen Faktor werden. Die Veränderungen der Böden laufen in einer bestimmten Intensität, d. h. einer Geschwindigkeit, ab und sind deshalb zeitabhängig. Je länger eine Veränderung andauert, desto tiefgreifender wird sie den Boden verändern. Mit diesen ersten Erkenntnissen können wir bereits versuchen, eine umfassende Definition für Böden zu geben: Böden sind Naturkörper und als solche vierdimensionale Ausschnitte aus der oberen Erdkruste, in denen sich Gestein, Wasser, Luft und Lebewelt durchdringen. Diese Definition versucht alle Aspekte unserer Böden in einem Satz zusammenzuziehen, gleichwohl müssen wir feststellen, dass sich im Laufe der Zeit viele Definitionen, von dem was Boden oder Böden sind, ergeben

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14 Einführung haben. Viele davon sind im Sinne der Naturwissenschaft auch richtig. Sie liegen in einem Spannungsfeld zwischen der utilitaristischen Sichtweise von Pflanzenbauern, die das Pflanzentragen in den Vordergrund stellen, und der mehr genetischen Sichtweise der Geowissenschaftler, die die Veränderung der Gesteine in den Vordergrund stellen. Schließlich können wir auch die naturphilosophische Sicht beobachten, bei der die Umwandlung von Energieströmen (Sonnenstrahlung in Wärme oder biologische Verbrennung bei der Atmung) sowie die starke räumliche und zeitliche Veränderung der Bodendecke in den Vordergrund gestellt werden. Andere Definitionen können auf ihre Richtigkeit geprüft werden, indem sie mit der obigen Definition verglichen werden. Tab. 1.1: Wichtige Eigenschaften der verschiedenen Geosphären

Böden werden durch bodenbildende

Sphäre

Dichte g/cm3

Masse

Wichtige Elemente

Größe m3

Atmosphäre < 0,002

4,9 × 1018 N2, O2, H2O, Ar, CO2

2,3 × 1019

Lithosphäre

1,2 × 1022 O, Si, Al, Mg, Ca, Fe, K, Na

4,8 × 1018

Hydrosphäre ca. 1,0

1,4 × 1018 H2O, Na, Mg, Ca, Cl, S, C

1,4 × 1015

Biosphäre

0,8–2,0

5,5 × 1014 C, O, H, N, S, P, Mg, K, Ca

6,0 × 1011

Pedosphäre

0,1–2,1

4,0 × 1017 O, Si, Al, C, Ca, K, Fe, N, H2O 6,0 × 1014

ca. 2,6

Die Durchdringung der verschiedenen Sphären in unseren Böden führt dazu, dass in den Böden alle Veränderungen der Bestandteile in dynamischen Prozessen ablaufen. Alle Prozesse in Böden lassen sich erkennen, wenn man einen Ausgangszustand und einen Endzustand betrachtet. Der Prozess lässt sich dann nach Ausmaß und Dauer messen. Da unsere Böden Lebensraum und Reaktionsmedium zugleich sind, finden in ihnen eine ganze Reihe von Prozessen statt, die für unsere Umwelt eine große Relevanz haben. Gruppen boden- und umweltrelevanter Prozesse sind:

Filter

Puffer

1. Filterung: Durch Niederschläge oder Wind werden Partikel an Böden herangebracht, die in ihren Hohlräumen festgehalten werden können. Natürliche Böden sind dabei in der Regel wesentlich bessere Filter als vom Menschen beeinflusste. So ist die Staubbelastung in Berlin, Frankfurt oder Stuttgart wesentlich größer als in naturnahen Landschaften wie der Schwäbischen Alb oder dem Harz. 2. Pufferung: Böden können kurzfristig starke Einflüsse abfedern und dann über Wochen oder Monate verdauen, so zum Beispiel wenn es sehr stark regnet, sättigen sich die Böden mit Wasser auf und Pflanzen können auch Wochen nach dem Niederschlag noch Wasser entnehmen. Giftige Schwermetalle oder auch Mineraldünger, die auf den Boden aufgebracht werden, würden sehr schwere Schäden an Pflanzen und Tieren verursachen, wenn sie nicht an den inneren Oberflächen unserer Böden zunächst festgehalten werden könnten und bei Nachlassen des „Stoßes“ nur sehr langsam abgegeben würden. Auch in den Boden einge-

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Böden – das dritte Umweltmedium 15 tragene Säuren können abgepuffert werden, setzen gar Nährstoffe für die Pflanzen frei und das später erscheinende Quellwasser hat häufig keine freie Säure mehr. 3. Transformation: Transformation ist eine Umwandlung von Stoffen, ohne dass etwas verloren geht. Dabei erhält der Stoff einen anderen Charakter gegenüber dem Ausgangszustand. Die verschiedenen Transformationsprozesse in den Böden sind mit die spannendsten Vorgänge in der Natur überhaupt. Unsere Böden sind damit sehr vielfältige Umweltreaktoren. So wird zum Beispiel die auf den Boden fallende Streu in die bodeneigene organische Substanz, den Humus, umgewandelt. Minerale von Gesteinen, wie z. B. die Feldspäte werden in ihre einzelnen Ionen und Bausteine zerteilt und dann zu neuen bodeneigenen Mineralen, den Tonmineralen, aufgebaut. Auch hochgiftige organische Schadstoffe können umgewandelt werden und dabei zu Bestandteilen des Bodenhumus oder schließlich sogar zu Wasser und Kohlensäure abgebaut werden. 4. Speicherung (Sinks): Da unsere Böden ein kompliziertes Hohlraumsystem haben, in dem pro Quadratmeter ein Volumen von 400 bis 600 Liter zur Verfügung steht, können große Mengen an Wasser, ebenso gedüngte Nährstoffe und umgewandelte organische Substanz, aber auch eine große Energiemenge, insbesondere mit dem Wasser und den Feststoffen gespeichert werden. 5. Quellenprozesse (Sources): In unseren Böden gibt es eine Reihe von Stoffen, die sonst in der Umwelt kaum vorhanden sind. Für diese Stoffe übernehmen die Böden die Quellenfunktion. Hierzu gehört insbesondere die Kieselsäure, die aus der Lithosphäre stammt und deshalb bei den Umwandlungen in den Böden angeliefert werden kann. Das Gleiche gilt für das CO2, das aus dem anderen Ausgangsmaterial der Böden, der Streu, entwickelt werden kann. In der Bodenluft hat das CO2 mindestens zehnmal so hohe Konzentrationen, wie in der atmosphärischen Luft. Bodenbürtige (lithogene) Nährstoffe sind vor allem Kalium, aber auch Phosphat und viele Spurennährstoffe, die nur durch Umwandlungsprozesse aus den Böden freigesetzt werden können. Da wir nun schon eine ganze Reihe von Dingen generell über Böden wissen, können wir es wagen, einige Thesen über das Wesen unserer Böden – der Haut der Erde – zu formulieren (Böden sind die Haut): 1. Böden entstehen aus Gestein und Streu. Es gibt zwei Ausgangsmaterialien – die mineralische, abiotische Gesteinsphase und die abgestorbene organische Substanz – aus deren Umwandlungsprodukten die Böden aufgebaut werden. Im Zuge der Bodenentwicklung können aber Teile der Ausgangssubstanzen noch im Boden vorhanden sein. 2. Alle Böden bestehen aus den drei Phasen fest, flüssig, gasförmig, und sie sind belebt. Die feste Phase teilt sich in mineralische und organische Substanz,

Transformator

Speicher

Quelle

Abb. 1.2: Typische, schöne Böden der Alpen (Kubiëna 1954)

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Sachregister Aa-Gr = Anmoorgley 75, 160, 165 Abbauhemmung 164 abgedichtet 166 abgesenkt 105 abgetragen 160,161 abiotisches Gefüge 126 abiotische Potentiale 292 Ablagerung 100, 154 ff., 295 Ablationsmoräne 147 Ablauf der Klima- und Landschaftsgeschichte 224 abnehmender Ertragszuwachs 256 Abrieb 38 absolute Datierung 220, 223 Absonderung 120 Absonderungsgefüge 124, 152 Abteilung 235, 236 Abundanz 67, 288 Abweichungssubtyp 238 Acari 269 acidorphil 263 acidophile Vegetation 78, 81 Ackerbau, ackerbaulich 214 Ackerböden 202, 249 Ackerschätzrahmen 241 Ackerstandort 241 Ackerterrasse 161 Ackerzahl 240 Acrisole 209 ff., 212 Actinomyceten 265 Adsorptionswasser 132 Adsorptionsisotherme 63 Ae-Horizont 79, 81, 125 Aeh, Ahe 81 äolische Sedimente 97

aerobe 261, 276 aerotolerante Anaerobier 276 Aggregat 116, 123, 231 Aggregatinnere 262 Aggregatusphäre 261 ff. Aggregierung 119, 123 ff. Agroforstwirtschaft 213 Ah-Horizont 75, 77 Ah – Goc – Gr-Kalkgley 164 AhGo-Gr Naßgley 165 Ah-Go-Gr-Gley 83 Ah-P-Cv-Cn = Pedsol 121 Aktivität 272, 277 Aktivitätenverhältnis 257 Aktualismus 24 aktuelle Nutzung 240 Al-Chlorit 50, 53 Albedo 253 Albit 29 Albeluvisol 205, 206 Albert Orth 240 Algen 263, 264 Al-Horizont 151 alkalisch 55 Alkalisierung 209 Alkohole 72 Alle Böden bestehen aus den drei Phasen, fest, flüssig, gasförmig und sie sind belebt 15 allochtonen Vega 193 Allophane 60, 63, 64 Altablagerungen 300 Altersbestimmung 221 ff. Altmoränenlandschaft 165 Altstandorte 300 Aluminiumionen 52 Ammoniak 174, 198, 250

Ammonium 172 Amphibol 30 Amoeben 268 Anabiosis 268 anaerob 72, 261, 276 anaerober Abbau 70, 164 anaerobe Atmungsprozesse 156 anaeroben Bedingungen 70, 75 Anatexis 91 Anbauintensität 230 Andelwiese 198 Anhydrit 101, 177 Anmoor 77, 78, 160, 162, 165, 178 Anneliden 270 anorganischer Bodenspeicher 256, 257 Anorthit 29 anoxygene Photosynthese 70 anözische 270 Ansprüche der Pflanzen 87 Ansprüche von Nutzungssystemen 228, 230 anthropogene Einflüsse 68 Antaganisten 201 Anwälte des Boden 290 Apatit 29, 114, 175 Archaea 261, 266 Archäologie 218 Archebakterien 264 Archiv 218 acrid 208, 213 Arkose 100 arktischen Tundra 209 Artenerhaltung 292 Arthrobakterien 265

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308 Sachregister Asseln 263, 278 Astigmatae 270 Atlantikum 226 Atmosphäre 12, 25, 69, 173, 250 atmogene Nährstoffe 87 atmogenes 173 Atmung 170 Aue 83, 188 ff., 194 Auenböden 191 ff. Auen-Gley 83, 193, 195 Auenlehm 100 Auenmergel 100, 189 Auensande 189 Auenserie 190 Aufbaugefüge 124 Auflagehumus 76 ff., 79, 81 Aufschotterung 149 Aufweichung 119 ff. Aufweitung 51 Ausfällung des Kalkes 162 Ausführungsgesetze 299 Ausgangsgestein 235 Ausliegerberg 111 Austauscherpuffer 58 Austauscher, -stärke 62 ff., 64 Austrocknen 155 Auswaschung 80 autochtone Vega 193 Axh-Horizont 116, 118 Azoikum 217 Bacillen 265, 266 Baden-Württemberg 1991 299 Bakterien 70, 169, 264 ff., 276 ff., 280 Ballungszentren 298 Bänder 154 Basen 61 Basalt 23, 27, 28, 86, 121 Basidiomyceten 72 basaltische Lavaströme 226 Batholit 31 Bearbeitbarkeit, Bearbeitung 141, 251 Bearbeitsgefüge 128 Bebauung 299 Beckenentstehung, -füllung 110

Beckenton 101, 148, 165 Bedarf 293 ff. Befahrbarkeit, Befahrung 251 begrabene (fossile) Böden 224 Belastbarkeit 230, 295 Bergsturz 95 bestimmte Kultur 230 Betriebszahl 240 Bewässerung 183, 214 Beweidung 202 Bh-Horizont 82 Bhs-Horizont 81 Biodegradation 287 Biofilme 261 Bioindikatoren 267 biologische Aktivität 73 Biomassespeicher 66, 71, 256 ff. Bioremediation 287 Biostratigraphie 217 Biosphären 12 biotische 125 biotischen Potenziale 17, 292 Bioturbation 25, 78, 118, 150, 158, 213 Bittersalz 177 Bjeloglaska 206 Bleichung 156 Block, Blöcke 43 Blume, H.-P. 233 Boden, Böden 11 ff., 15, 191, 216, 228, 290 Böden entstehen aus Gestein und Streu 15 Böden haben Übergänge, keine Grenzen 16 Böden lassen sich nicht vermehren und auch nicht wiederherstellen 16 Böden reagieren auf bzw. beeinflussen die Umweltfaktoren Klima, Vegetation, Fauna und Relief 16 Böden unterscheiden sich in Raum und Zeit 16 Böden verändern ihre Eigenschaften reversibel und irreversibel 16

Bodenansprache 241 Bodenaggregat 263 Bodenart 42 ff., 45, 48, 240, 243 Bodenart Moor 241 Bodenazidität 263 Bodenbearbeitung(s)-gefüge 124, 128, 286, 291 Bodenbelastung 230, 297 Bodenbewertung 240 bodenbildende Faktoren 13 bodenbildenden Substrate 234 Bodenbildung 12, 33, 91 Bodencharta 299 Bodenchlorit 50 Bodendauerbeobachtung 286 Bodendecke 19, 228, 231 Bodendenkmälern 291 Bodeneinheit 239 Bodeneinteilung 228 Bodenentwicklung 182, 186, 204 Bodenerosion 175 Bodenfauna 263 Bodenfließen 162 Bodenflora 263 Bodenform 21, 236, 239 Bodenfruchtbarkeit 47, 215 Bodenfunktion 19, 295 Bodenfunktionen 290 ff. Bodenfürsorge 297 Bodengefüge 123, 125 Bodengenetik 228 Bodengesellschaft 86, 136, 231 Bodenhorizonte 231 Bodenkomponenten 253 Bodenkörper 231 Bodenkunde 218 Bodenlandschaft 232 Bodenleben 79 Bodenlösung 12 Bodenluft 250 Bodenmerkmale 21 Bodenmikroorganismen 68, 276, 283, 288 Bodenorganismen 264, 284 Bodenpilze 264 ff., 276

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Sachregister 309 Bodenpotentiale 290, 292 Bodenprovinz 233, 234 ff. Bodenregion 232, 234 ff. Bodenressourcen 298 Bodensanierung 287 Bodenschaft 232 Bodenschutz 11, 17, 285 ff., 290 ff., 296 ff. Bodenschutzgesetze 299 Bodenschutzkonzeption 299 Bodenskelett 43 Bodenstruktur 277 Bodensubtyp 236 Bodensystematik 235 Bodentemperatur 254, 262 Bodentiere 267, 277, 283 Bodentyp 21, 236 Bodenverbreitung 135 Bodenwasserhaushalt 128 Bodenwissenschaften 12 Bodenwühler 79, 207 Bodenzahl 240 Bodenzerstörung 297 Bodenzonen 233, 234 ff. Bodenzustand 54 Boreal 225, 233 Borovina 194 Brand 177 Braunerde 32, 34, 85, 113, 140, 210 Brekzie 100 Bröckelgefüge 124, 128 Bruchwald 194 Brucit 52 Brutto- und Netto-Mineralisation 273 Brutto-Immobilisierung 273 Bs-Horizont 82 Bt Horizont 151 Buchenwald 140, 225 Bundesbodenschutzgesetz, 1998 299, 300 Bundesbodenschutzverordnung 299 Bundesländer 299 Bv-Horizont 34 Cmik 66 Corg 66 Calcit 29

Calcisole 205, 208 Calciumcarbonaten 68 Carbonat 40, 57, 99, 101, 114 Carbonatisierung 209 Carboylgruppe 69 Catena 20, 112, 234 ff. Cellulose 67, 71, 72 Chelate 41, 79 chemische Sedimente 99 chemische Verwitterung 38 chemolithische Ernährungsweise 70, 265 Chemotrophie 265, 273 Chernozem 205 Chlorit 50, 52 Chronosequenz 84, 158 Ciliaten, Ciliophara 268 CO2-Partialdruck 115, 198 Collembolen 269, 278 Cometabolismus 276 Cryptostigmata 270 Cyanobakterien 70 C/N Verhältnis 77, 173 Darzy Gleichung 134 Deckschichten 150 Definition Boden 123 Degradierung 79 Deich 195, 198 Denitrifikation 170, 265, 275 Desilifizierung 213 Desorption 63 Destabilisierung 78 Desulfurikation 170 Detritusphäre 261, 262 Detoxifikation 276 Deutsche Bodenschätzung 230, 240 deutsche Hochmoorkultur 168 Diagenese 91, 94, 100 diagnostischen Merkmalen 234 Diapause 271 Diaprismus 109 differenzierende Böden 163 Diffusion 249, 279 Diluvialböden 241

di-oktaedrisch 49 Dispergierung 153 Diversität 67 Doline 112 Dolomit 101, 114 Dreinage 179, 195 Dreifarbigkeit 157 Dreischichttonmineral Dreischichtpaket 50 ff. Drilosphäre 261, 262 Druck, Druckverteilung 92, 131 Druckentlastung 35 Drumlins 148 Dünen 148 Dünenfelder 148 Düngung 172 ff., 183, 257 Durchfeuchtungsreihe 204, 208 Durchwurzelbarkeit 87, 139, 179 ff., 195 ff., 201, 244 ff. Durchwurzelung 246, 247 dürr 196 dynamisch 14 dynamisches Gefüge 122 Dynamometamorphose 91, 92 Edaphon 66, 73, 75 Eduard Mückenhausen 233 Eem 145 Effekt 228 effektive Bodeneinteilungen 228 effektive Klassifikation 229 effektive KAK 60 effektiven Wurzelraums (in m) 248 Eh-Wert 169 ff. Eignung 228 Eindeichung 201 einmalig 16 Eintiefung 149 Einzelkorngefüges 124 Eisenabscheidung 164 Eisen, -gehalte 41, 47, 113 Eisenerz 164 Eisen- oder Eisen-Mangankonkretionen 127 Eisengleye 160

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310 Sachregister Eisenionen 41, 47 Eisenoxid 46, 47 Eisenreduktion 170 eisenreich 227 Eisensulfid 41 Eisensulfidgehalte 177 Eiszeiten 143 ff., 226 Elbe 146 Element 232 Elster 146 Emission 174 Enchytraeiden 270 Endmoräne 146 endogäische Formen 270 endogen 91 Endomykorrhiza 282 Endophyten 280 Energiestoffwechsel 273, 293 Energiepotential 293 Entbasung aus der Verwitterung 54 Entbasung der Austauscher 54, 78 Entkalkung 150, 164 Entsalzung 201 Entwässerung 168, 201, 291 Entstehungsart 240 Enzyme 71, 275 Enzystierung 271 epigäische Formen 270 Epirogenese 92 Epizentrum 93 Erdfresser 276 Erdgeschichte 216 ff. erdgeschichtliche Urkunde 17, 292 Erdguß-Gestein 126 Erdniedermoor 168 Erholungsraum 295 Ernte 174, 177 Erntereste 174 Erodibilitätsfaktoren 92, 94 erodierte Parabraunerden 160 Erosion 91, 94, 109, 174, 186, 291 Erosionsbasis 187 Erosionsformen 94 Erosionsschutz 138 Erosivität 92, 95

Erratika 147 Erstbesiedlung 267 Ertrag 228, 229 Ertragskurve 256 Ertragsfähigkeit 240, 243 Ertragspotenzial 206 Erwärmungsreihe 209 Eubakterien 264 Eukaryoten 264 Europa-Rat 1975 299 Evaporation 247 Evapotranspiration 247 exogen 91, 93 Exsudate 279 extrem acidophile 263 extrem alkaliphile 263 extrovertiert 164 Fadenpilze 267 Fähigkeiten 295 Fahlerde 159, 225 Faktor Zeit 13, 216 Faktoren, bodenbildende 13, 228 fakultativ anaerob 169, 261 Faltung 91 Faltengebirge 106 FAO 298 Fauna 16 Fehnkultur 168 Feinboden 43 ff., 45 Feinhumus 75 Feinporen 133 Feldkapazität 133 Feinkoagulat 125 Feldspäte 28, 30 Ferralsol 211 ff. Ferrihydrit 47, 83 Festgestein 94 feucht 196 Feuchte 16 feuchte Tropen 211, 214 Feuchtmoder 77 Feuchtmull 77, 83 Filterung, Filter 14 Findling 147 fixiert 63, 64, 173 Flächenbilanz 297 Flächenpotenziale 18, 292, 294, 296

flachgründig 159 Flachmeer 98 Flechten 267 Flexur 105 Fließerde 100, 111 Flintstein 101 Flussbett 188 Flüsse 69, 186, 187 Flusslandschaft 186 Flussterrassen 149 Flugsand 98 Fo-Horizont 197 Formung 109 forstliche Nutzung 243 fossile Böden 233 fossile Bodenhorizonte 217 Fragmentgefüge 124, 128 fraktionierte Sedimentation 97 freier Wasserspiegel 131 Freundlich-Isotherme 257 Fr-Horizont 197 frisch 196 Frostgare 101 frostgefährdet 182 Frostmusterböden 150, 209 fruchtbare Böden 62 fruchtbarsten Böden 159, 199, 298 Fulvosäuren 69, 81 Funktion 288 Funktion als Archiv der Natur und Kulturgeschichte 291, 300 Gabbro 27, 121 Garant für die Erhaltung des Lebens 293 Gartenbaustandort 202 Gärung, Gärungsprozesse 70, 72 Geest 190 Gefährdungsgrad 301 Gefällskurve 187 Gefügebesonderheiten 127 Gefügebildung 120, 123 Gefügeeinheit (Aggregat) 123 Gefügestabilsierend 152 Geißeltierchen 268

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Sachregister 311 Geländemorphologie 105 Gelic Cambisol 209 Genese 228 Geographie 232 Geologie 24 geologisches Alter 218ff., 224 Geschiebelehm 100 Geschiebemergel 100, 147, 150, 225 Gesellschaft 232 Gesetz 1998 299 Gesetze zur Wasser- und Luftreinhaltung, zum Naturschutz 298 Gestein 12, 15 Gesteinsgefüge 125 gestört 295, 296 Gezeiten 188 Gewässer 188 Gibbsit 46, 52, 53, 212 Gips 101, 107 Gläser 27 Glaubersalz 177 Glaziale 143, 147 glaziale Bedingungen 147 Glaziallandschaft 187 Gletscherschliffe 146 Gley 83, 178, 191 Gleyic-Podzols 210 Gliederung, GLiederungsprinzip 216, 228 Glimmer 24, 53 Glimmerschiefer 104 Glykocalyx 277 Globalstrahlung 252 Gneis 104 Go-Horizont 83 Graben, Grabenbruch 105 Goc-Horizont 138, 160 Goethit, Goethe 29, 41, 47, 60 Gr-Horizont 83 Graben, Grabenbruch 105 Gradienten 202 Granit 23, 27, 28, 86 Grauwacke 100 gravimetrische Wassergehalt 129 Gravitationspotential, .-fluss 94, 130

Grenzwerte 300 Greysem 205, 206 Grobporen 134 Grünalgen 267 Gründigkeit 87, 139, 179 ff., 195 ff., 201, 244 ff. Grundmoräne 146 Grundwasser 82, 84, 191, 195 Grundwasserböden 83, 235 Grundwasserflurabstand 133, 248 Grundwasserkörper 82 Grundwasseroberfläche 132, 249 Grundwasserspiegel 163, 291 Grundwasserstand 83, 188 Grünlandgesellschaft 199 Grünlandnutzung 202, 240 Grünlandschätzung 242 Grus 43 Günz 145 Gyttja 161 H- Horizont 77 ff. Hackfrüchte 141 Halit 29 Halloysit 49, 50 Halbwertszeit 221 ff. Halbwüste 205 Halophyten 208, 213 Hämatit 47, 117 Hang 188 Hangschutt, -quelle 100, 186 Hans Jenny 13, 228 Hartholzaue 192, 195 Hartlaubwälder 210 Hefen 267 Hemicellulose 67, 68, 72 Hierarchisches System 231 Hintergrundwerte 301 Hitzetod 252 Hochmoor 163, 167, 183, 225 Hochmoortorf 75, 160 Hochwasser 188 Holozän 118 Homogenisierung 277 Horizont, Horizontfolge 20, 231, 237

Horst 105 humide Landschaften 186 Hüllengefüge 127 humides Klimagebiet 186 Humifizierung 64, 74, 73, 78 Humine 69 Huminsäuren 69 Huminstoffe 68 ff. humoses Bodenmaterial 161 Humus 13, 64, 65 ff., 71, 173 ff. Humusabbau 74 Humusakkumulation 33, 65, 74, 209 Humusauflage 82 Humusbilanz 74 Humusform 21, 74, 116 Humushaushalt 74, 164 Humuskörper 20, 21 Hydratation 63 hydraulische Leitfähigkeit 134, 135 hydraulisches Potential 129, 120, 134, 247 Hydrolyse 39, 58 Hydrosphäre 12 Hyperthermophil 262 hypothermophil 262, 266 Hypozentrum 93 Hysterese 122, 132 Illite 50, 53, 64 Immobilisierung 80 Impaktschwellenwert 96 Initialphase, biochem. 65 intensiver Stoffumsetzungen 198 Interglaziale 144 introveritierte Anreicherung 156 Ionenaustausch 54, 59, 62, 257 Ionarewanderung 80 isomorpher Ersatz 49 Isotopenmethoden 221, 223 Ist-Zustand 240 Jahrringzählmethode 221 Jarosit 200 Jungmoränenlandschaft 164

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312 Sachregister Jura, jurassischer Kalkstein 110, 219, 227 Justus von Liebig 255 K2SO4 178 Kalifeldspat 39 Kaliumauswaschungsgefahr 183 Kalimangel 215 Kaliumfixierung 52 Kalium, Kaliumvorrat 15, 52 Kalk 40 Kalkauflösung 40 Kalkfällung 115 Kalkgley 137, 138, 160, 162, 164 Kalklösungsrückstand 116 Kalkmarsch 197, 199, 201 Kalkmudde 166 Kalkpaternia 192 Kalkpuffer 57, 164 Kalkserie 114, 138 Kalkspat 29, 114 Kalkstein, -landschaft 101, 102, 114, 117, 137 Kaltzeit 223 Kaolinit 49 ff., 53, 64, 211, 212, 227 Kapillardruck 131 kapillaren Aufstieg 83, 195, 248, 249 Kapillarwasser 84 Kare 146 Karst 112 Karstquellen 112 Kastanozem 205, 207 Kationenaufnahme 56 Kerbtäler 189 Keuper 110 Kies 43, 99, 100 Kieselserie 23 ff., 32, 112 Kitt- oder Zementationsgefüge 124, 127 Klärschlammzufuhren 175 Klasse 236 228, 229 klastische Sedimente 99 Kleimarsch 197, 199, 201 kleinste Einheit 231 Klima 16, 23, 204, 209, 243 Klimasequenz 205 ff.

Klimaveränderungen 226 Klumpengefüge 124, 128 Knickmarsch 197, 200, 201 kohärent 121 Kohärentgefüge 121, 125 Kohlendioxod 250 Kohlensäure 55 Kohlenstoff 68 ff. Kohlenstoffkreislauf/ -mineralisation 70, 71 Kolluvisol 136, 160 ff., 191 Kolluvium 159 Konglomerat 100 Konkretionen 151, 157 Konkretionsbildung 151 Konsumenten 264, 273 Kontaktmetamophorse 103 Kontinent 107 Konvektionsvorgänge 251 Korngrößengemisch 44, 48 Korngrößenselektive Sedimtation 99 Kornsummerkurve 98 Kornverteilungskurve 98 Kreislauf der Gesteine 91 Kristal 29 Kriechen 97 Krotowinen 206 Kornsumme, Kornverteilung 46 Krümel 118, 124 Krümelgefüge 124 krümeliger Ah-Horizont 206 Kryoklastik 36 Kryoturbation 149, 209 Kulturmaßnahmen 284 Küste, Küstenlandschaft 99, 186, 190 Kupfermangel 183 Kurzgrassteppe 205, 207 Lachgas, N2O 161, 174, 198, 250 Ladung var. / perm. 60, 61 Ladungsnullpunkt 60 Lageregel 216 Lagerstätten 175 Lakkolith 31 Landoberfläche 224 Landschaftshaushalt 296

Landschaftsformen 143 Langgrassteppe 205, 206 Langmuirisotherme 257 Laubmischwald 140, 205 Lauge 69 lebensfeindlicher Standort 262 Lebensgrundlage 279, 290 Lebensraum Boden 12, 231, 244, 261 Lebermudde 166 Lebewelt 296 Leguminosen 280 Lehm 44 leichtlösliche Salze 212 Lepidokrokit 47 Leistungen 17, 272, 277 Lessivé 237 L-Horizont 74 ff., 77 Liebigsche Minimumtonne 255 Lignin 67, 71, 72, 266 lithogene Nährstoffe 175, 257 lithogen 87, 175 Lithosequenz 163 Lithostratigraphie 217 Lithosphäre 12 Lockersediment 93 Lockersyrosem 150 ff. Löss 98, 148, 150 Lösskindl 124 Lösslandschaften, - böden 158, 223 Löslichkeit(s), - produkt 99, 107 Lösungsverwitterung 38 Luft 172, 250 Lufthaushalt 87, 139, 179 ff., 195 ff., 201, 244, 249 ff. Luftmangel 164 Luftreinhaltung 299 Luft-Stickstoff-Bindung 173 lyotrope Reihe 63 Magma 25 magmatische Gesteine 23, 26, 91 Magmatite 26 Magnesium 52

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Sachregister 313 Maibolt 200 Makrofauna 263, 272 Makronährelemente 255 Makrophytophage 270 Makroporen 135 Mangelsymtome 256 Mangel an Nahrungsmitteln 256 Manganreduktion 170 Mangan- und Fe-Konkretionen 41, 124 Marmor 104 Marmorierung 151, 156 Marschen 190, 197, 200 Maschenserie 197 Masseverlust 54 Massenversatz 94 Massenfluss 258 Maßnahmewerte 301 Matrixpotential 130 Maulwurf 272 mechanische Gründigkeit 246 Mediterranraum 210, 212 Meer 107 Meeresfrüchte 202 Meeresvorstoß 227 Megafauna 263 mehrere Funktionen 295 Mergel 102, 107, 158 Mergelserie 158, 178 Merkmal 228 Merkmalsklassifikation 229 Mesofauna 263 mesophile 261 Mesostigmatae 270 Mesozoikum 217 metamorphe Gesteine 92 Metamorphite 92, 103 Metamorphose 91, 94, 103 Methan 70, 170, 198, 250 Methanogenese 70, 170, 265 Mg-Chlorit 50 MgSO4 178 M-Horizont 161, 193 Mikroarthropoden 269 mikrobiellen Biomasse 66, 71, 173 Mikrofauna 263 Mikrofossilien 218

Mikrohabitate 261, 262 Mikronährelemente 255 Mikroorganismen 66 ff., 70, 262, 272 mikrophytophag 269, 270 Milankovitch-Zyklen 145 Milben 269 Mindel 145 Minerale, Mineralogie 23, 24, 29, 70 mineralische Düngung 172 Mineralisierung 66, 78, 266 Mineralkörper 20 Mineralstickstoff 172 Minutenboden 122 Mitscherlich 256 Mittelmoräne 146 Mittelmeer 212 Mittelporen 134 mobil 63 Mobilisierung 78, 80, 154, 156 Mobilitätsoptimum 176 Moder 76 ff. Moor 75, 188 Moormarsch 197, 200, 201 Moornutzung 168 Moräne 146 Morphe 229 morphogenetisch, Morphogenese 229, 233 Mudden 160, 165 ff. Mulchen 252 Mull 76 ff. Mycel 267 Mykorrhizen 280, 282 N2 171 N-Vorrat 258 nachgeschätzt 240 nachhaltig bewirtschaftet 294 nachsorgenden Bodenschutz 300 Nährstoffe 78, 196, 255 Nährstoffbilanz 258 Nährstoffhaushalt 87, 88, 139, 179 ff., 195 ff., 201, 244 Nährstoffkreislauf 273

Nährstoffmangel 78 nährstoffreich 202 nährstoffreiches Bodenmaterial 161 Nährstoffsituation 88 Nährstoffverarmung 78 Nahrungs-, Werkstoff- oder Energieproduktion 292 Nahrungsmittelversorgung 298 Nahrungsproduktion 292 ff. Nassbleichung 157 nass 196 Nassgley 165, 191, 193 Naturkörper 290 Naturkörperschutz 297 Natürliche Funktionen 290 ff. Naturobjekte 290 Naturschönheit 17, 292 Naturschutz 297 nekrophage 270 Nematoden 264, 268 Neo- oder Känozoikum 217, 219 Nettomineralisation 273, 274 Nichtleguminosen 280 Niedermoor 160, 161, 167, 178, 191 Niedermoorschwarzkultur 168 Niedermoortorfe 75, 160 Niederschlag 129, 186, 247 Niederschlagswasser 129, 156 Niedrigwasser 188 Nife 26 Nikolaus Steno 216 Nitisole 212 Nitrat 174 Nitratauswaschung 174 Nitrit 174 Nitrifikation 265 Nitrogenase 282 Normbraunerde aus Skelettsand 239 Normsubtyp 236 Nunatak 146 nutzbare Feldkapazität (nFK) 132 ff., 195 Nutzbarkeit 87, 88, 297

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314 Sachregister Nutzung 139, 179 ff. Nutzungseignung 181 Nutzungsfunktionen 300 Nutzungsintensitätt 230 Nutzungsziel 139, 240 Oberboden 116 Oberfläche 43, 63 Oberflächenabfluss 141 Oberflächenspannung 131 obligat 169 Obligate Anaerobiose 169, 276 Objekt 228 OBS 66, 173 Obstbau 243 Obstbäume 230 offene Systeme 234, 290 Of-Horizont 75, 77 Oh-Horizont 75, 77 O-Horizonte 74 Okklusion 157 Oktaeder 48, 49 Ökosystem 296 Olivin 30 Optimum 176, 242 Optimumsgesetz 255 Optimumkurve 176, 200 Ordnungskriterien 228 organische Bodensubstanz 66, 173 organische Säuren 57, 72 organische Schadstoffe 286 organische Sedimente 68, 218 organische Substanz 65, 66, 175 organischer Bodenspeicher 256, 257 organisches Material 218 organo-minerlaische Verbinung 80 Organomarsch 200 Orogenese 92 Orterde 89, 124 Ortho-Gneis 104, 124 Ortstein 81, 89 osmotisches Potential 130, 214 Oxidation 41, 57, 156 ff., 169

Oxidationsprozesse 41 Oxidationsprozesse Säure 41 Oxidationsverwitterung 41 Oxide 42, 60 Oxidpuffer 58, 78 Ozean 69 O2-Versorgung 78 Paläozoikum 217 Papierherstellung 293 Parabraunerde 137, 151, 162, 178, 226 Parabraunerde-Podsol 158 Parabraunerde-Pseudogley 151, 158, 178 Parabraunerde-PseudogleyGley-Bodengesellschaft 163 Paradigma der Aktualität 224 Para-Gneis 104 Pararendzina 119, 150 ff. Pararendzina-Parabraunerde 151 Parternia 191, 192, 195, 226 Pedochore 232 Pedon 20, 231 Pedosphäre 12, 19, 233 Pedotop 231 Pelit 121 Pelosol 119, 121 ff., 126 ff., 140 Pelosol/Vertisol 121, 214, 215 Peloturbation 215 Periglazial, -landschaft 143, 147 ff., 205 Permafrost 149 permanente Ladung 59, 61 permanenter Welkepunkt (PWP) 133 Petrografie 24 pF-Kurve 133, 135 Pflanzen 11, 69 Pflanzenanspruch 246 Pflanzenreste 70, 72 Pflanzenstandort 87, 244 pflanzenverfügbares Bodenwasser 133, 248 pH 5 und 6 176

P-Horizont 121 Phase 15, 25 Phosphor, Phosphat 15, 81, 101 Phosphorhaushalt 175 ff. Phosphatase 286 Phosphoreutrophierung 176 Phosphatfixierung 64, 68, 176 pH-Wert 55, 176 physikalische Bedingungen 215 physikalische Stabilisierungsmechanismen 70 physikalische Verwitterung 35, 209 physikalischen Bodenveränderung 301 physiologische Flachgründigkeit 140, 158, 182 physiologische Gründigkeit 246 Pilze 263, 266 Planung 299 plastisch 120 Plattengefüge 124, 126 Plattentektonik 93 Pleistozän 118 Pliozän 226 Plutonite 26, 27 Podsol 79, 80 ff., 83, 85, 113, 159, 209 Podsolierung 78 ff., 158 Polyeder, -gefüge 118, 121, 124, 126 Polymerisation 30 Polypedon 232 Porenraum schaffen 261 Porosphäre 262 Potenzial 18 pot. KAK 60 Primär- oder Nichtgefüge 124 primärer Pseudogley 153 Primärproduktion 70 Primärzersetzung 65 Primust 242 Prismen, -gefüge 121, 124, 126 Privatbesitz 298

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Sachregister 315 Produzenten, produziert 81, 264 Profildifferenzierung 81 Prostigmatae 270 Protease 285 Protozoen 264, 267 Prozess 228 Prüfwerte 301 Pseudogley 119, 153 Pseudogley-Parabraunerde 158 Pseudomonaden 266 Pseudomycel 127, 207 Pseudovergleyung 140, 151, 153, 158 Psychrophile 262 Puffer, Pufferung 14, 54, 55, 57 Pyrit 29, 41, 114, 177 Pyroxen 30 Psyicholgiy-, Pelosol -Pb Ver. 116 ff. Quader 43 qualitative Abweichung 238 Quartär 143, 219 Quarz, Quarzporphyr 28, 30, 46, 54 Quarzit 104 Quellen, Quellenprozesse 15, 56 Quieszenz 271 Radionuklid 221 Rambla 191, 192, 195, 226 Randdepression 189 Ranker 33, 83 ff., 119, 140 Raseneisenstein 83, 124, 164 Rauchgas 177 Raumdimension 232 Reaktionsmedium 14, 128 Recht auf Erhaltung 290 Recht auf Nutzung 290 Redoxpotential 169 Redoxpuffer 58 Redoxreaktion 169 Reduktionsprozesse 58, 80, 156 reduktomorphe 156 Reduzenten 264

Regenmoore 167 Regenwald 212 Regenwürmer 264, 270 Regionalmetamorphose 103 Regosol 85 Regression 217 Reichsbodenschätzung 242 Reinluftgebiete 294 relativen Datierung 212, 223 Relief 16, 23 reliktisch 296 Renatuierung 169 Rendzina 116, 139, 137 Reproduzierbarkeit 291 Reserven 298 Ressourcenabbau 168 Retentionskurve 132 reversibel 16 Rhizobium 279, 280 Rhizodeposite 279 Rhizoplane 279 Rhizosphäre 261, 262, 279 Röhn 86 Risseiszeit 144 Risse, Rissbildung 120, 155 Risssystem 120 Rohboden 33 Rohhumus 76 ff., 82 Rohmarsch 83, 198, 201 Rohstoff 294 Rohstoffabbau 291 Rostüberzüge 164 Rotschwingel 199 Rutil 46, 54 Saale-Eiszeit 144 Sackung im Oberboden 152 Sackungsverdichtung 152 Säulen, -gefüge 124, 126 Saltationsprozess 97 Salzgehalte 38, 107 Salzmarsch 197 Salzsprengung 37 Salzwiese 199 Sand 43 ff., 99, 100 Sanddeckkultur 168 Sander 100, 148 Sandmischkultur 168 Sandstein, -landschaft 100, 102, 112, 135

Sandwatt 198 Sankt Petersburg 204 saprophag 269 sauer 55, 62 Sauerbleichung 79 ff., 85 Sauerstoffisotonenthermometer 144 Sauerstoffdiffusion 249 Sauerstoffkonzentration 250, 261 Sauerstoffmangel 250, 275 saurer Regen 56, 178 Säureverwitterung 40 Savannen 211, 212 Schadstoffe 201, 276 Schalenbau 25 schädliche Bodenveränderungen 300 scheinbare Gas-Diffusionskoeffizient 250 Schichten, Schichtung 21 schichtig-schiefrige 121 Schichtstufen, -landschaft 105, 106 ff., 111, 135 Schichtsilikat, Schichtgitter 30, 51 Schieferung 119 Schlichting, E. 233 Schlick 189 Schlickwatt 197, 201 Schluff 43 ff., 99, 101 Schollen, -gefüge 124, 128 Schuttdecken 149 Schutzziel 290, 296 schwammig Ah-Horizont 158, 206 schwammartig-poröser Torfkörper 166 Schwarzerden (Tschernosemen) 158, 206 Schwefel 29, 41, 177 Schwefelhaushalt 177 Schwefelsäure 198 Schwefelwasserstoff 177 Schwellen 107 Schwellenwindgeschwindigkeit 96 schwer bearbeitbare Böden 161 Schwermetallbelastung 288

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316 Sachregister Schwerspat 177 Sd-Horizont 153 Sedimentation 91, 100, 188 Sedimentgesteine 31, 92, 99, 100 See 160, 166 Seggenrieder 166, 7, 194 sekundäre Gärer 72 sekundärer Pseudogley 153 Selbstmulch 121 Selektivitätskoeffizient 64 selten, Seltenheit 17 semi-subhydrische 235 semi-terrestrische oder Grundwasserböden 235, 249 Senken 56 Senken arider Gebiete 213 Senkenböden 82, 204, 213 Serpentin 49 Sesquioxide 79 S-Horizonte 153 Sickerwasserspende 247 Siderit 114 Sial, Sifema, Sima 26 Silikate 28 Silikatverwitterung 151 Silikatschichten 59 Sinterkalk 137 Skelett 43 Smectit 50, 64 Solifluktion 149 Sölle 147 Solonchak 213 Sorption 63 Sorptionsisotherme 257 Spargel 230 Speicherung 15 spezifisch 63 spezifische Oberfläche 63 Splittrig 121 Sprengel, C. 255 Springschwänze 269 stabile Bestandteile 54 Stabilität, Stabilisierung 68, 74, 80, 87, 139, 277 Staffelbruch 105 Stagnogleye 162, 183 Standflächen 295 Standortbewertung 246

Standortseigenschaften 87, 139, 178, 200, 246 Standortsstabilität 87, 244 Standplatz 295 Starkregen 155 stark versauert 164 Stärke 71 Stauchmoräne 146 Stauchung 105 Staukörper 152 staunass 163 Staunässe 140 Stauwasser 152 Stauwasserböden 156, 235, 249 Stauzone 157 Steckzylinderprobe 132 Steighöhengleichung 131 Steine 43 Steinsalz 101 Steppe 204 ff. Sternschicht 62 Steuergröße 78 Stickstoff 172 Stickstoff fixieren 173, 265 Stickstoffentzüge 174 Stickstofffixierung 173, 265, 273 Stickstoffhaushalt 172 ff. Stickstoffmineralisierung 173 Stickstoffvorräte 172 Stratovulkan 31 Strengit 176 Streptomyceten 265 Streu 15, 23, 65, 74, 173 subhydrischen 235 Subpolyeder 124, 127 Substrate 236 Substrateinteilung 238 Substratklasse 236, 239 Subtypen 236 Subvarietät 236 Suffix 273 Sulfate 101, 171 Sulfide 101, 114, 171, 199 Sumpfpflanzen 161 Suspension 97 Südwestdeutschland 110, 224

Süßwasserablagerungen 227 Sw-Horizont 153 Symbiose 280 Syrosem 32, 85, 114, 119, 139 Syrosemstadium 114 Systematik 233 Systematik der Böden Europas 233 Taiga 204, 205, 209 Talformen 188 Talquerschnitt 188 Tannen 230 TDR-Messung 129 Tektonik 105, 108 Temperatur 16, 92, 204 Temperaturleitfähigkeit 253 ff. Temperaturamplitude 255 Temperatursprengung 36 Tensiometer 132 Termiten 278 Terra fusca 117, 137, 139 Terra rossa 117 Terrassen 100, 149 terrestrische Böden 235, 249 Tertiär 118, 219 Testaceen 268 Tetraeder 29, 48 Thermometamorphose 103 thermophile 261 tiefschwarzen Oberboden 116 Tiefsee 99 Ton 43, 99, 101 Tonanreicherung 158 Tonbänder 154, 155 Tonbeläge 154, 155 Tonfraktion 43, 48 Tonhäutchen 155 Tonminerale 42, 48 Tonschiefer 104 Tonstein, -landschaft 101, 102, 118, 136 Tonserie 118, 136, 140 Tonverlagerung 151, 153, 155 ff., 158, 210, 212 Toposequenz 84, 86, 158, 163, 200

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Sachregister 317 Torf 75, 77 Torfkörper 167 Torfmoore 167 Tortuosität 250 ff. Toteisloch 147 Totwasser 132 Tragfähigkeit 295 Transformation 15 Transformationspotential 292, 294 Transgression 217 Translokation 153 Transpiration 247 Transport 80, 81, 91, 154, 186 Trinkwasser 294 tri-oktaedrisch 49 trocken 196 trockene Deposition 97 trockenen Zustand 215 Trockengebieten 209, 213 Trockentäler 112 Tropen 212, 214 Tropfsteinhöhlen 112 tropischer Regenwald 212 Tschernitza 194 Tschernosem 158, 205 ff. Tundrenlandschaften 205, 210, 226 Typenniveau, Typ 236 Überflutung 191 Überflutungsbereiche 191 Uferwall 192 Umsatzrate 69 Umwandlung, -prozess 77 Umwelteinflüsse 284 Umweltverträglichkeitsprüfung 299 Uniformismus 24 U-Täler 146

Verbraunung 34, 210 Verbrennungsprozesse 178 Verdichtung 93 Verdunstung 129 Vereisungsgrenze 144 vererdet 168 Verfügbarkeit 258 Vergleyung 163 vergraut 157 Vergrusung 42, 85 Verlandung 168 Verlehmung 34, 42, 210 Verlusten 172 ff. Verlustquelle / -senke 173, 175, 177 Vermiculit 50 Vermoderung 75 vermoort, Vermoorung 163 vermulmter Torf 168 Verrostung 83 Versauerung 78, 81, 209 Verschlämmung 161, 251 versteinert 217 Vertisol 214, 215 Verwesung 65, 74 Verwitterung 35 ff., 38 ff., 91, 212 Verwitterungsböden 241 volumetrische Wassergehalt 129, 134 vor- oder frühgeschichtlicher Vorgänge 291 Vorrat 88 vorsorgender Bodenschutz 300 Vorsorgewerte 301 Vulkangebieten 216 vulkanische Exhalationen 178 Vulkanismus 92 Vulkanite 27

V. V. Dokuchaev 205, 228 variable Ladung 59, 60, 61 Variscit 176 Vega, Vegen 191, 193, 195 Vegetation 16 Vegetationszonen 205, 210, 211, 233 Verbesserung 139, 179

Waldmoor, -torf 160, 167 Waldsteppe 205, 226 Walter L. Kubiëna 233 Wärmehaushalt 88, 179 ff., 244, 252 Wärmekapazität 253 Wärmeleitfähigkeit 253 Wärmeleitung 253

Warmzeit 144, 266 Warventone 148 Warwenzählung 148, 221 Wasser 146 Wasserangebot 135, 204 Wassererosion 95 Wassergehalt des Bodens 128 Wasserhaushalt 87, 88, 139 ff., 179 ff., 201, 244, 247 Wasserhülle 120 wasserlösliche Eisen und Mangan 156 Wasserleitfähigkeit 134 Wassermangel 142, 196 Wasserpotential 129 Wasserreinhaltung 299 Wassersättigung 152 Wasserspannung 132 Wasserspannungskurve 132, 133 Wasserstoffreduktion 170 Wasserversorgung 196 Wasserstoff 71, 172 Watt 190, 197, 200 Weichholzaue 192, 195 Weichsel 144 Weide 278 Weidestandorte 202 Weinbau 243 Weißtorf 75 Weizen 240 Welker Punkt 133 Welternährungsorganisation 298 Werkstoffe 292 wieder bilden, wieder herstellen 16, 291 Wiesenkalk 124 Wiesennutzung 202 Wimperntierchen 268 Winderosion 95 Windgeschwindigkeit 96 Windsediemnt 148 Wolgograd 204 Wurmlosungen 124 Wurzelknöllchen 280 Wurzelknöllchenbakterien 280, 281

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318 Sachregister Wurzelraum 246 Wurzelsprengung 37 Wüste 204 Wüstenregosole 205, 208 Zähne 225 Zeit 11, 16, 23, 216 Zeitreise 224

Zementation 124 Zentralbodenkonzept 233 Zersetzung 74, 78 zerstört 295, 296 Zeugenberg 111 Zirkon 54 Zoikum 217 Zucker 71

Zungenbeckensee 165 Zusatz 197 Zuschußwasser 163 Zustandsgrößen 128 Zustandsstufe 240 ff. zymogene 265