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Allgemeines Skriptum zu den Geländeübungen

des Lehrstuhls für Bodenkunde der TU München

Angelika Kölbl, Peter Schad

1. Anleitung zur Ansprache von Böden im Gelände

1.1 Übersichtsbegehung und Vorgehensweise:

Mit einer Übersichtsbegehung des zu kartierenden Gebietes verschafft sich der Kartierer einen Überblick über die allgemeinen bodenkundlichen Verhältnisse und deren Zusammenhänge mit Topographie, Geologie, Vegetation und Bodennutzung. Durch den Menschen hervorgerufene Bodenveränderungen (Wasserregulierung, Baumaßnahmen) sollten besonders beachtet werden. In Flusstälern ist auf Überschwemmungsgebiete zu achten. Ergebnisse der Übersichtsbegehung sollten z.B. auf einer (kopierten) topographischen Karte festgehalten werden. Danach ist dann ein gezieltes Vorgehen für eine repräsentative Bodenkartierung möglich:

Die Bodenkartierung ist eine Bestandsaufnahme der verschiedenen Bodenformen einer Landschaft und ist damit Grundlage für weiterführende bodenkundliche Aussagen und Auswertungen. Bei der Bodenkartierung werden Ergebnisse punktueller Aufnahmen auf die Fläche übertragen (topographische Karte => Bodenkarte). Die punktuellen Aufnahmen werden mit einer 1-m-Pürckhauer-Bohrstange durchgeführt. Für die Lage der Bohrpunkte sind Reliefveränderungen, Veränderungen der Vegetation, Vernässungserscheinungen u.ä. entscheidend.

Zur Überprüfung und genaueren Einordnung der während der Kartierung erhobenen Geländedaten ist die detaillierte Beschreibung von Bodenprofilen und die Gewinnung von Bodenproben für chemische und physikalische Laboranalysen notwendig. Hierzu werden im Anschluss an die flächige Bodenkartierung repräsentative Bodenprofile in Form von sog. Schürfgruben angelegt. Die Schürfgrube sollte mindestens so tief sein, dass alle für den Aufbau des Bodens und seine Beurteilung als Pflanzenstandort wichtigen Horizonte und Schichten untersucht werden können.

1.2 Leitfaden für die Profilaufnahme (Erhebungsbogen)

Wichtig: Der hier vorliegende Leitfaden basiert auf der Bodenkundlichen Kartieranleitung (4. Auflage) und ist in vielen Punkten - der Übersichtlichkeit halber - verkürzt und vereinfacht worden. In Zweifelsfällen ist aber immer die Kartieranleitung (KA 4) heranzuziehen!!

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1.2.1 Allgemeine Angaben

Profil-Nr.: selbsterklärend

Datum: selbsterklärend

Bearbeiter: selbsterklärend

Witterung: sonnig / leicht bewölkt / stark bewölkt / regnerisch

Neigung: < 1° eben

1-10° schwach bis mittel geneigt 10-20° stark geneigt

>20° steil

Exposition: gibt die Neigungsrichtung an: N - NE - E - SE - S - SW - W - NW

Reliefformtyp: - Kulminationsbereich (Kuppe)

- Hangbereich

- Tiefenbereich (Senke)

Nutzung/Vegetation: - Ackerland

- Grünland

- Sonderkultur - Wald u. Forst

- Brache o. Ödland

- sonstige Nutzung (Sportanlage, Park etc.) - Siedlungs- u. Verkehrsfläche

Anthropogene Veränderungen: - Be- / Entwässerung

- Profilverändernde Maßnahme (Tiefenlockerung, Sandmischkultur)

- Oberflächenversiegelung

- Erosionsschutzmaßnahmen

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1.2.2 Horizontbezogene Angaben

Bodenhorizonte sind das Ergebnis bodenbildender Prozesse (Pedogenese), die u.a. das Ausgangsgestein verändern. Sie sind als annähernd parallel zur Bodenoberfläche verlaufende, einheitlich ausgeprägte (isomorphe) Bereiche des Bodens definiert und werden durch bestimmte Merkmale (wie Gefüge, Bodenart, Farbe, Fleckung u.a.) gekennzeichnet. Die Horizontfolge und die Kombination der Horizonte bestimmen die bodensystematische Zuordnung.

Die Horizonte werden durch Großbuchstaben symbolisiert (Hauptsymbole). Zur Kennzeichnung der Horizontmerkmale werden Kleinbuchstaben (Zusatzsymbole) verwendet.

Horizonte mit mehreren Merkmalen (Übergangshorizonte) werden durch Kombination von mehreren Hauptsymbolen mit ihren jeweiligen Zusatzsymbolen (z.B. AhBv) oder mehreren Zusatzsymbolen je Hauptsymbol (z.B. Ahe) gekennzeichnet, wobei die Betonung stets auf dem jeweils letzten Symbolteil liegt.

Tiefe: - org. Auflagehorizonte mit "+" versehen, z.B. +3 - 0 cm - Mineralbodenhorizonte ohne Vorzeichen, z.B. 0 -15 cm

Horizontsymbole:

Die Unterteilung der Hauptsymbole:

Subhydrischer Horizont F am Gewässergrund

Organische Horizonte H Torf (> 30% org. Subst.) L nicht oder wenig zersetzte Pflanzensubstanz (Streu)

O stark zersetzte Pflanzensubstanz

Mineralische Horizonte A Terrestrischer Oberbodenhorizont (< 30% org. Subst.) B Terrestrischer Unterbodenhorizont C Terrestrischer Untergrundhorizont

P Terrestrischer Unterbodenhorizont aus Tongestein

T Terrestrischer Unterbodenhorizont aus dem Lösungsrückstand von Carbonatgestein

S Terrestrischer Unterbodenhorizont mit Stauwassereinfluss

G Semiterrestrischer Bodenhorizont mit Grundwassereinfluss

M Horizont aus sedimentiertem, humosem Solummaterial

E Horizont aus aufgetragenem Plaggenmaterial

R Durch Meliorationsmaßnahmen entstandener Misch- (Rigol-) Horizont

Y Von Reduktgas geprägter Horizont

II, III, ... vorangestellte Zusatzzeichen bei Schichtwechsel

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wichtigste Zusatzsymbole für geogene und anthropogene Merkmale, dem Hauptsymbol vorangestellt:

a Auendynamik (aA, aC, aG, aM)

c carbonatisch, > 75% Carbonat (cC)

e mergelig, 2-75% Carbonat (eF, eH, eAh, eC, eG, eP, eS)

f fossil (fH, fA, fB, fP, fT, fS, fG)

h Hochmoor (hH)

i kieselig, silikatisch, < 2% Carbonat (iC)

l Lockersubstrat, grabbar (lC)

m massives Substrat, nicht grabbar (mC)

n Niedermoor (nH)

o organisch (sedimentär) (oA, oG)

q quellwasserbeeinflusst (qG)

r reliktisch (rA, rB, rP, rT, rS, rG)

u Übergangsmoor (uH)

x steinig, < 5% Feinerde (xC)

y anthropogen umgelagertes künstliches Substrat (yC, yG)

z salzhaltig (zF, zA, zG)

wichtigste Zusatzsymbole für pedogene Merkmale, dem Hauptsymbol nachgestellt:

a anmoorig (Aa)

c Sekundärcarbonat (Lösskindel, Kalkpseudomycel)

d dicht, wasserstauend (Sd)

e eluvial, ausgewaschen, sauergebleicht (Ae), nassgebleicht (Se)

f vermodert, fermentiert (Of)

g haftnässebeeinflusst (Sg)

h humos (Oh, Ah, Bh, Gh)

i initial (Ai)

k mit Konkretionen durchsetzt (Bk, Ck, Gk)

l lessiviert, tonverarmt (Al)

o oxidiert (Fo, Go, Yo)

p gepflügt (Ap, Hp)

r reduziert (Fr, Hr, Sr, Gr, Yr)

s Sesquioxid-angereichert (Hs, Gs, Bs)

t tonangereichert (Bt) oder geschrumpft (Ht)

v verwittert, verbraunt, verlehmt (Bv, Cv) oder vererdet (Hv, Ohv)

w stauwasserleitend (Sw) oder zeitweilig GW-führend (Fw, Hw, Gw)

x biogen gemixt (Ax)

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Lagerungsdichte (vereinfachter Bestimmungsschlüssel):

Die Lagerungsdichte (dB) kann an der Profilwand durch die "Einstichprobe" mit einem Messer oder Dorn abgeschätzt werden. Auch die Ausbildung des Bodengefüges dient zur Einschätzung der Lagerungsdichte (siehe KA4, S.125-126).

Einstichprobe Bezeichnung dB

(g cm-3)

Code

Dorn leicht in den Boden zu drücken, Boden zerfällt und zerbröckelt

sehr gering ca. 1,0 Ld 1

Dorn mit wenig Kraft ganz in den Boden zu drücken gering 1,2 Ld 2

Dorn ca. zur Hälfte in den Boden eindrückbar, pro Schlag 5-10 cm Vortrieb

mittel 1,4 Ld 3

Dorn nur etwas in den Boden zu drücken hoch 1,6 Ld 4

Dorn nicht in den Boden zu treiben sehr hoch 1,8 Ld 5

Bodenfarbe:

Die Einordnung der Bodenfarbe (Matrixfarbe) wird mit Munsell-Farbtafeln durchgeführt. Die Farbansprache erfolgt am frischen und feuchten (!) Profilanschnitt. In den Munsell-Farbtafeln werden die Farben mit Symbolen aus Buchstaben und Zahlen festgelegt, wobei

- Farbe (Hue): Yellow - Red - Grey - Black

- Helligkeit (Value)

- Intensität (Chroma)

berücksichtigt sind. So ergibt z.B. Hue 10 YR, Value 3 und Chroma 4 das Farbsymbol 10 YR 3 / 4.

Flecken / Konkretionen:

Treten außer der vorherrschenden Matrixfarbe noch Nebenfarben auf (z.B. als Rostfleckung, Konkretionen u.a.), so können diese als Farbkontraste nach Farbe (s.o.), Form, Fläche und Größe angesprochen werden. Im Praktikum sollen neben Form und Größe auch die Flächenanteile nach folgender Schätz-tafel notiert werden:

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Carbonatgehalt:

Der Carbonatgehalt kann nach Zugabe von 10%iger HCl nach den optisch und akustisch erkennbaren Reaktionen der CO2-Entwicklung geschätzt werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Reaktion bei sandigen Proben stärker und bei tonigen Proben schwächer abläuft.

Reaktion Bezeichnung Kurzzeichen ca. Carbonat-

gehalt (%)

keine Reaktion carbonatfrei c 0 0

sehr schwach, nur hörbar sehr carbonatarm c 1 < 0.5

schwach, kaum sichtbar carbonatarm c 2 0.5 - 2

deutlich, nicht anhaltend mäßig carbonathaltig c 3 2 - 10

stark, anhaltend carbonatreich c 4 10 - 25

sehr stark, lang anhaltend sehr carbonatreich c 5 > 25

höhere Carbonatgehalte sind mit der HCl-Probe nicht weiter unterteilbar

pH-Wert-Bestimmung:

Die Bodenreaktion ist definiert als H+-Ionenaktivität der Bodenlösung. Im Gelände wird die Bodenprobe mit 0,1 M CaCl2 im Mengenverhältnis 1 : 2,5 versetzt und die Reaktion nach 15-20 min in der überstehenden klaren Lösung mittels Indikatorpapier ermittelt.

:

a 1 sehr schwach alkalisch pH 7 - 7.5

a 0 / s 0 neutral pH 7

s 1 sehr schwach sauer pH 7 - 6.5

s 2 schwach sauer pH 6.5 - 6

s 3 mittel sauer pH 6 - 5

s 4 stark sauer pH 5 - 4

s 5 sehr stark sauer pH 4 - 3

s 6 äußerst sauer pH < 3

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Skelettanteil:

Zur Angabe des Grobbodens (> 2mm) wird der Kiesgehalt (gerundete Formen), der Steingehalt (eckige Formen) bzw. der Grusgehalt (Gesteinszersatz) durch Vergleich mit der Flächenschätztafel (vgl. Fleckung / Konkretionen) als Skelettanteil abgeschätzt.

Flächen-% Bezeichnung

< 2 sehr schwach steinig / kiesig / grusig 2-10 schwach "

10-25 mittel " 25-50 stark "

50-75 sehr stark "

> 75 Steine, Kies, Grus

Schätzen der Bodenart:

Die Körnung des Feinbodens (< 2mm) und damit die Bodenart wird im Gelände mit der Fingerprobe ermittelt. Hierzu wird die Bodenprobe gleichmäßig knetend soweit befeuchtet, dass kein Wasserglanz zu erkennen ist. Anschließend werden Formbarkeit, Bindigkeit und Körnigkeit geprüft. Zum unmittelbaren Auffinden der Körnungsklassen sind zunächst die Hauptdifferentialmerkmale anzusprechen, zur weiteren Unterteilung werden dann Zusatzmerkmale herangezogen (siehe Schätztabelle)

Sande: Einzelkörner gut sicht- u. fühlbar

Schluffe: mehlige Konsistenz

Lehme: mindestens auf Bleistiftdicke ausrollbar Tone: mindestens auf halbe Bleistiftdicke ausrollbar, glänzende Reibflächen

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Fingerprobe: 1. Lässt sich die Probe zwischen den Handflächen ausrollen?

nicht ausrollbar -> 2 auf Bleistiftdicke ausrollbar, nicht aber auf halbe Bleistiftdicke -> 3 mit etwas Mühe auf halbe Bleistiftdicke ausrollbar, neigt aber ständig zum Reißen -> 4 ohne größere Mühe auf halbe Bleistiftdicke ausrollbar -> 6 2. Sandkörner oder Feinsubstanz?

nur Sandkörner Ss Sandkörner und Feinsubstanz Su 3. Sandkörner oder Feinsubstanz?

Sandkörner und Feinsubstanz Us (fast) nur Feinsubstanz Uu 4. Sandkörner oder Feinsubstanz?

(fast) nur Feinsubstanz Ut Sandkörner und Feinsubstanz -> 5 5. Konsistenz beim Reiben zwischen Daumen und Zeigefinger

klebrig St2 bröselig Sl2 mehlig, in Fingerrillen haftend Uls 6. Sandkörner oder Feinsubstanz?

Sandkörner und Feinsubstanz -> 7 (fast) nur Feinsubstanz -> 8 7. Konsistenz beim Reiben zwischen Daumen und Zeigefinger

körnig, klebrig (Honigsand) St3 körnig, bröselig Sl3 körnig, mehlig, höchstens schwach glänzend Ls körnig, rauh, deutlich glänzend Ts viel Feinsubstanz, rauh, glänzend Lt viel Feinsubstanz, glatt, glänzend Tl 8. Konsistenz beim Reiben zwischen Daumen und Zeigefinger

rauh, glänzend, körnig-schuppig Lu rauh, glänzend Tu glatt, auf 1 mm Dicke ausrollbar Tt

Die Bestimmung der Bodenart ist bei höheren Humusgehalten schwierig, da die org. Substanz Bindigkeit und Formbarkeit erhöht. Daher v.a. bei Sanden - je nach Humusgehalt - um 1-2 Körnungsklassen zurückstufen!

Nebenfraktionen können durch nachgestellte Ziffern abgeschwächt (Sl2 = schwach lehmiger Sand) oder verstärkt werden (Ls4 = stark sandiger Lehm).

Reine Sande werden nach der dominierenden Sandfraktion als Feinsande (viel 0.06-0.2mm), Mittelsande (viel 0.2-0.6mm) bzw. Grobsande (viel 0.6-2mm) angesprochen.

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Gefügeform:

Primärgefüge: Bodenmatrix einheitlich, keine Struktur erkennbar

- Einzelkorngefüge Primärpartikel isoliert und locker gelagert - Kohärentgefüge Primärpartikel teigartig zusammenhängend - Kittgefüge Primärpartikel verkittet

Aggregatgefüge: Primärpartikel zu Aggregaten vereinigt

- Krümelgefüge rundlich, humos, porös, oft Regenwurmkot

Segregatgefüge: Gefüge durch Absonderung (Quellen/Schrumpfen) entstanden

- Polyedergefüge kantig, vielflächig, wenig porös - Subpolyeder wie Polyeder, Kanten etwas abgerundet; aufgerauht - Prismen wie Polyeder, jedoch Vertikalachse > Horizontalachse - Plattengefüge horizontal orientiert, Horizontalachse > Vertikalachse

Gefügefragmente: durch mechanische Zerlegung des Bodens entstanden

- Bröckelgefüge < 50 mm - Klumpengefüge > 50 mm

Durchwurzelung:

Unter Durchwurzelungsintensität wird die mittlere Anzahl Feinwurzeln (Durchm. <2mm) pro dm2 verstanden. Sie sind an einer leicht aufgerauhten Profilwand zu erfassen. Die Einstufung erfolgt nach folgender Tabelle:

Kurzzeichen Bezeichnung Feinwurzeln / dm2

W 0 keine Wurzeln 0

W 1 sehr schwach 1 - 2

W 2 schwach 3 - 5

W 3 mittel 6 - 10

W 4 stark 11 - 20

W 5 sehr stark 21 - 50

W 6 extrem stark - Wurzelfilz > 50

Effektive Durchwurzelungstiefe: siehe 2.2.3 ökologische Bewertung

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Humusgehalt (Gehalt an organischer Substanz):

Die Beurteilung des Humusgehaltes erfolgt in erster Linie nach dem optischen Eindruck, wobei ein gut ausgebildetes Krümelgefüge und eine hohe Durchwurzelungs-intensität zusätzliche Indikatoren für hohe Humusgehalte sind. Je höher der Humusgehalt, desto dunkler ist der Boden und desto feiner fühlt er sich an. Die Farbe eines Horizontes ist eine Mischfarbe aus schwarzen Humuspartikeln und anders gefärbten Mineralpartikeln. Die Art der Mineralpartikel und die Qualität des Humus können die Färbung beeinflussen. Die nachfolgende Tabelle ermöglicht eine grobe Einschätzung des Humusgehaltes (%) in feuchten Böden in Abhängigkeit von der Bodenart:

Farbe Value nach

Munsell

S Sl - Ls L - Lt

grau 6

grau 5.5 < 0.3

grau 5 < 0.3 < 0.4 0.3 - 0.6

dkl.-grau 4.5 0.3 - 0.6 0.4 - 0.6 0.6 - 0.9

dkl.-grau 4 0.6 - 0.9 0.6 - 1 0.9 - 1.5

schwarz-grau 3.5 0.9 - 1.5 1 - 2 1.5 - 3

schwarz-grau 3 1.5 - 3 2 - 4 3 - 5

schwarz 2.5 3 - 6 > 4 > 5

schwarz 2 >6

Für die Bewertung gelten dann folgende Stufen:

Kurzzeichen Bezeichnung Masse% bei landwirtsch. Nutzung

Masse% bei Wald

h 0 humusfrei 0 0

h 1 sehr schwach humos < 1 < 1

h 2 schwach humos 1 - 2 1 - 2

h 3 mittel humos 2 - 4 2 - 5

h 4 stark humos 4 - 8 5 - 10

h 5 sehr stark humos 8 - 15 10 - 15

h 6 äußerst (extrem) humos,

anmoorig

15 - 30 15 - 30

h 7 organisch (H-, L-, O-Horizionte) > 30 > 30

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Humifizierungsgrad:

Bei Anmoorböden und vor allem bei Torf kann der Humifizierungsgrad (H) mit der "Quetschprobe" annähernd bestimmt werden. Hierzu erfolgt das Quetschen der wassergesättigten Probe in der Faust, Beobachten des zwischen den Fingern austretenden Materials und Einordnen des Ergebnisses nach der Post´schen Skala:

H humifiziert Presssaft Rückstand KAK

(cmolc/kg)

H 1 nicht farbloses, klares Wasser nicht breiartig 5

H 2 schwach gelbes, klares Wasser nicht breiartig 8

H 3 schwach braunes, klares Wasser nicht breiartig 8

H 4 schwach trübes Wasser ohne Torfsubstanz

schwach breiartig 8

H 5 mittel trübes Wasser, wenig Torfsubstanz

stark breiartig 8

H 6 mittel 1/3 der Probe als Brei stark breiartig, aber viel Pflanzenreste

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H 7 stark 1/2 der Probe als Brei stark breiartig, aber viel Pflanzenreste

10

H 8 stark 2/3 der Probe als Brei noch viel Pflanzenreste 15

H 9 stark nahezu gesamte Probe als Brei

wenig Pflanzenreste 15

H 10 völlig gesamte Probe als Brei kein Rückstand 20

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2.2.3 Zur ökologischen Bewertung der Horizonte:

KAKpot von Mineralböden:

Die potentielle Kationenaustauschkapazität einer Mineralbodenprobe ergibt sich aus der Summe der KAKpot des Mineral- und des Humusanteils. Zu beachten ist, dass die nachfolgenden Tabellen nur eine ungefähre Abschätzung ermöglichen, da die KAK stark von der Art der Tonminerale und der Qualität der organischen Substanz abhängt.

Durchschnittliche KAKpot -Werte [cmolc kg-1] des Mineralbodens in Abhängigkeit von der Bodenart, näherungsweise berechnet aus dem mittleren Schluff- und Tongehalt (0,5 x Tongehalt + 0,05 x Schluffgehalt):

KAKpot Bodenart KAKpot Bodenart

2 G, Ss, Su2 17 Lt2

4 Su3, Su4, Sl2 18 Tu4

5 Us 19 Lts

6 St2, Sl3, Uu 20 Ts3

9 Slu, Sl4, Ut2, Uls 21 Tu3

11 Ut3, St3 22 Lt3

12 Ls3, Ls4 28 Ts2

13 Ls2 29 Tl, Tu2

14 Ut4 39 Tt

15 Lu, Ts4

Beziehung zwischen KAKpot [cmolc kg-1] und Humusgehalt (näherungsweise):

Humus [%] KAKpot Humus [%] KAKpot

h 1 < 1 0 h 4 4 - 8 15

h 2 1 - 2 3 h 5 8 - 15 25

h 3 2 - 4 7 h 6 15 - 30 50

Einstufung der KAK [cmolc kg-1] mitteleuropäischer Böden:

Kurzzeichen Stufe KAK

KAK 1 sehr gering < 4

KAK 2 gering 4 - < 8

KAK 3 mittel 8 - < 12

KAK 4 hoch 12 - < 20

KAK 5 sehr hoch 20 - < 30

KAK 6 äußerst hoch ≥ 30

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Kennwerte der Wasserbindung und der Porengrößenverteilung:

Wichtige Kennwerte des Wasser- und Lufthaushaltes sind Feldkapazität (FK), nutzbare Feldkapazität (nFK) und Luftkapazität (LK). Dabei gilt:

Luftkapazität + Feldkapazität = Gesamtporenvolumen Feldkapazität - Totwasser = nutzbare Feldkapazität

Zu ihrer Abschätzung im Gelände sind bei Mineralböden die Bodenart und die effektive Lagerungsdichte (Ld) und bei Moorböden die Torfart mit der jeweiligen Zersetzungsstufe (z) maßgebend. Bei Mineralböden werden in Abhängigkeit von der Bodenart die Gehalte an organischer Substanz durch Zu- und Abschläge berücksichtigt.

Mittlere Werte für LK, nFk und FK [Vol%] in Abhängigkeit von Bodenart und effektiver Lagerungsdichte:

Bodenart LK nFK FK

Ld 1-2 Ld 3 Ld 4-5 Ld 1-2 Ld 3 Ld 4-5 Ld 1-2 Ld 3 Ld 4-5

Ss 22,5 19,5 - 12 10,5 - 18,5 16,5 - Sl 12,5 11 7 21,5 18 15,5 30,5 26 23,5 Su 11,5 9 5,5 23 20,5 18 32 28 25,5 Slu 8,5 6,5 5,5 27,5 21 17 37,5 31,5 28,5 St 9 12 9 9 15 13 13 26 23

Ls 9 6,5 4,5 20 15 13 42 33 29 Lt 7,5 4 3 17,5 14,5 10,5 49 41 35,5 Lts 5 4,5 3,5 17,5 13,5 10,5 48,5 42 32 Lu 7,5 6 4 21 17 14,5 43,5 36,5 33,5

Uu 6,5 3 - 28,5 26 - 39,5 36,5 - Uls 8,5 6,5 3,5 26 22 19,5 39,5 33 30,5 Us 8 5 - 27 25,5 - 39 33 - Ut 9,5 4,5 2 25,5 23,5 21,5 38 36 33

Tt - 2,5 1,5 - 16 11 - 56 47,5 Tl 5 3,5 2 18,5 14,5 11 56,5 50,5 43,5 Tu 6 4,5 3,5 21 15,5 11,5 52 41,5 36

LK, nFk und FK [Vol%] von Torfen in Abhängigkeit von der Zersetzungsstufe:

Zersetzungsstufe LK nFK FK

z 1-2 25 58 69

z 3 20 60 73

z 4-5 10 65 82

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Zu- und Abschläge zu LK, nFK und FK [Vol%] in Abhängigkeit von Bodenart und organischer Substanz:

Bodenart org. Substanz nFK LK FK

Ss, Su, Sl2, Us,

Uu

h 1 h 2 h 3 h 4 h 5

0

+0,5 +1 +3

+3,5

0

-1,5 -1 -1 0

0

+1,5 +3,5 +7,5 +10

Sl, Slu, St2, Ut,

Uls

h 2 h 3 h 4

h 5

+0,5 +1 +3

+4,5

0

+1 +2,5 +4

+2 +5

+11 +16

St, Ls, Lt2, Lts, Lu, Ut, Tu4, Ts4

h 2 h 3 h 4

h 5

+0,5 +1,5 +4 +7

+0,5 +1,5 +3 +5

+2,5 +4

+10 +13,5

Lt, Tu, Tl, Ts

h 2 h 3 h 4

h 5

+1

+2,5 +5,5 +10

+0,5 +1,5 +2,5 +4,5

+2,5 +5

+10,5 +15

Tt

h 2 h 3 h 4

h 5

+2 +5

+10,5 +16

0 0

+1 +2

+3,5 +7,5 +13 +18

Beispielrechnung für FK eines Ah-Horizontes:

Ah, Sl2, Ld2, h3: 30,5 + 3,5 = 34 Vol%

Einstufung der Feldkapazität:

FK [Vol%] Bewertung

FK 1 < 13 sehr gering

FK 2 13 - 26 gering

FK 3 26 - 39 mittel

FK 4 39 - 52 hoch

FK 5 > 52 sehr hoch

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Effektive Durchwurzelungstiefe:

Die effektive Durchwurzelungstiefe als Bodenkennwert ist die potentielle Ausschöpf-tiefe von pflanzenverfügbarem Bodenwasser, das durch die Wurzeln einjähriger landwirtschaftlicher Nutzpflanzen in Trockenjahren dem Boden maximal entzogen werden kann. Die mittlere effektive Durchwurzelungstiefe bei annähernd gleichbleibender Bodenart und Lagerungsdichte des Bodenprofils ist als Anhaltswert der folgenden Tabelle zu entnehmen:

mittl. eff. Durchwurzelungstiefe [dm] Bodenart

Ld 1 - Ld 2 Ld 3 Ld 4 - Ld 5

gS

mS, fS Su, Sl2 Sl3, St2

7 8 9

11-9

5 6 7 8

5 6 6 7

Uu Us

Uls, Ut, Lu

14-12 15-13

10 11

8 9

Sl4, St3, Slu Ls, Lt2, Lts

13

14-12

9

10

8 8

Lt3 Tu

Tl, Tt

14-12 15-13 14-12

10 11 10

8 9 8

Berechnung der nutzbaren Feldkapazität im effektiven Wurzelraum:

Die nutzbare Feldkapazität (nFK) ist der Teil der Feldkapazität, der für die Vegetation nutzbar ist. Zugrundegelegt wird die Wassermenge in l/m3 oder mm/dm, die der Boden in natürlicher Lagerung zwischen den pF-Werten 1,8 und 4,2 festzuhalten vermag. In nicht grundwasserbeeinflussten Böden ist die nutzbare Feldkapazität des effektiven Wurzelraumes das wesentliche Maß für die pflanzenverfügbare Bodenwassermenge.

Berechnungsbeispiel: Gegeben sei ein Ah - Bv - IICv mit den folgenden Eigenschaften: Ah: 0-8cm, Lu Ld1 h3 20% Skelett Bv 8-65cm Lu Ld3 30% Skelett IICv 65-100cm Lt3 Ld5 35% Skelett eff. Durchw.tiefe = 80 cm

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Bodenart, Ld Humus Hor.mächtigkeit [dm] Skelett

Ah (21 + 1,5) x 0,8 x (1-(20/100)) = 14,4

Bv (17 x 5,7 x (1-(30/100)) = 67,8

IICv (10,5 x 1,5 x (1-(35/100)) = 10,2

14,4 + 67,8 + 10,2 = 92,4 mm

Einstufung der nutzbaren Feldkapazität des effektiven Wurzelraumes:

< 60 mm sehr gering z.B. kiesige, grobsandige Böden

60 - 140 mm gering z.B. sandige Braunerden, Podsole

140 - 220 mm mittel z.B. z.B. lehmige Braunerden

220 - 300 mm hoch z.B. Parabraunerde, tonig-schluffige Böden, Niedermoore

> 300 mm sehr hoch z.B. Schwarzerden

2.2.4 Sonstige Angaben zum Profil:

Humusform:

Mull: rasche Streuzersetzung, Ah mit stabilem Krümelgefüge, kein Oh-Horizont, Of kann auftreten, L kann schon vor Beginn des neuen Streufalls aufgezehrt sein.

Moder: langsamere Streuzersetzung fast ausschließlich in der Auflage, L und Of stets vorhanden, Oh im typischen Moder Mächtigkeit um 5mm, im mullartigen Moder dagegen nur filmartig ausgebildet; Horizontgrenzen unscharf

Rohhumus: Streuzersetzung verläuft sehr langsam und unvollständig, L, Of und Oh sind vorhanden, der Oh meist kompakt und stets brechbar; Horizont-grenzen scharf

Mull Moder Rohhumus

(L+O << A) (L+O ≤ A) (L+O > A) L+O < 5 cm L+O > 5 cm

Die Größenangaben sind als Faustgrößen zu betrachten!

(L) (Of)

Ah

L Of

(Oh)

(Ah), Aeh, Ahe, (Ae)

L

Of

Oh

Ahe, Ae

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Ausgangsgestein:

1. Festgesteine

a) sedimentäre Festgesteine

I. klastische Sedimentite: Grobklastische Gesteine, Sandsteine, Schluffsteine, Tonsteine,

II. chemisch-biogene Sedimentite: Carbonatgesteine, Kohlegesteine

b) magmatische Festgesteine Plutonite, Vulkanite

c) metamorphe Festgesteine carbonathaltige (z.B. Marmor), carbonatfreie (z.B. Gneis) Metamorphite

2. Lockergesteine:

a) präquartäre Lockergesteine

b) quartäre Lockergesteine

- fluviatile Lockergesteine (z.B. Auenlehme, Mudden)

- äolische Lockergesteine (z.B. Flugsand, Löss, Lösssand)

- vulkanogene Lockergesteine (z.B. Vulkanaschen)

- glazigene Lockergesteine (Geschiebemergel, -lehme, -sande,- kiese)

- periglaziale Bildungen (Geschiebedecksand, Schwemmlöss)

- Verwitterungsbildungen, Umlagerungsbildungen (Zersatz)

- Krenogene Bildungen (Quellenkalk, Wiesenkalk)

- organische Bildungen (Torf)

- anthropogenes Ausgangsmaterial (Bauschutt, Aschen, Schlacken)

Grundwasser:

aktueller Grundwasserstand im Profil sichtbar => Tiefe unter Geländeoberfläche (in cm) notieren

3. Literatur - AG Boden: Bodenkundliche Kartieranleitung, 4. Auflage, Hannover 1994

- Geologische Karte von Bayern 1 : 500 000 mit Erläuterungen

4. Anhang - vergrößerte Flächen-Schätztafel

- Erhebungsbogen für Profilgruben

- Erhebungsbogen für Bohrpunkte

- vergrößerter Ausschnitt der topographischen Karte Freising

18

vergrößerte Flächen-Schätztafel

Geländeübung SeeshauptGeländeübung SeeshauptBöden aus Würmmoräne und aus Böden aus Würmmoräne und aus

MolassesedimentenMolassesedimenten

Gletscherausdehnung südlich von München

aus: R. Mayer, H. Schmidt-Kaler (1997): Wanderungen in die Erdgeschichte(8): Auf den Spuren der Eiszeit südlich von München - östlicher Teil. Pfeil Verlag, München

aus: R. Mayer, H. Schmidt-Kaler (1997): Wanderungen in die Erdgeschichte(9): Auf den Spuren der Eiszeit südlich von München - westlicher Teil. Pfeil Verlag, München

Gletscherprofil südlich von München

aus: R. Mayer, H. Schmidt-Kaler (1997): Wanderungen in die Erdgeschichte(8): Auf den Spuren der Eiszeit südlich von München - östlicher Teil. Pfeil Verlag, München

geologische Übersichtskarte für das Gebiet südlich von München

wesentliche Ausgangsmaterialien der Bodenbildung im Exkursionsgebiet

Molasse

Moräne

Moore

Schotter

Schüttungen in das Molassebeckenaus: Erläuterungen zur Geologischen Karte von Bayern. Bayer. Geolog. Landesamt 1996

geologischer Schnitt vom Molassebecken zum Alpenrandaus: Erläuterungen zur Geologischen Karte von Bayern. Bayer. Geolog. Landesamt 1996

Materiale des tertiären Untergrundes im Exkursionsgebiet(obere Süßwassermolasse)

- Tertiärkonglomerat verfestigtes Konglomerat großer und kleiner Gerölle mit grobsandigem Zwischenmittel; als Komponenten überwiegen Sandsteine des Flysch, Kalke sind nur sehr vereinzelt enthalten

- Tertiärsande glimmerreicher „Flinzsand“, teilweise mit Geröllen und teilweise zu Sandsteinen verfestigt

- Tertiäre Mergel und Tonmergel glimmerführende „Flinzmergel“, oft carbonathaltig; finden sich aufgrund ihrer Erosionsanfälligkeit vor allem in Mulden und Senken und bilden dort den Stauhorizont

wesentliche Ausgangsmaterialien der Bodenbildung im Exkursionsgebiet

Molasse

Moräne

Moore

Schotter

aus: R. Mayer, H. Schmidt-Kaler (1997): Wanderungen in die Erdgeschichte(8): Auf den Spuren der Eiszeit südlich von München - östlicher Teil. Pfeil Verlag, München

Glazialbecken des Isar-Loisach-Gletschers

geologischer Schnitt durch den Höhenrücken zwischenStarnberger See und Isartal

aus: R. Mayer, H. Schmidt-Kaler (1997): Wanderungen in die Erdgeschichte(8): Auf den Spuren der Eiszeit südlich von München - östlicher Teil. Pfeil Verlag, München

Charakterisierung von Moränenmaterialnach: R. Mayer, H. Schmidt-Kaler (1997): Wanderungen in die Erdgeschichte(8): Auf den Spuren der Eiszeit

südlich von München - östlicher Teil. Pfeil Verlag, München

- Zentralalpiner Geschiebeanteil im Isar-Loisach-Gletscher: meist 5-15%

- mit Ausnahme des an der Gletscheroberfläche transportierten Materials ist das Geschiebe gerundet

- Moränen der Eisrandlagen (Endmoräne, Randmoräne) haben eher kiesigen Charakter, da das Feinmaterial ausgewaschen wurde

- Eisrückzugslagen (Rückzugsmoränen) haben überwiegend kiesig-schluffigen Charakter

- Grundmoränen haben schluffig-tonigen Charakter; sie werden vom anstehenden Untergrund mitgeprägt und sind durch die Auflast des Gletschers meist verdichtet

wesentliche Ausgangsmaterialien der Bodenbildung im Exkursionsgebiet

Molasse

Moräne

Moore

Schotter

nach: R. Mayer, H. Schmidt-Kaler (1997): Wanderungen in die Erdgeschichte(9): Auf den Spuren der Eiszeit südlich von München - westlicher Teil. Pfeil Verlag, München

nacheiszeitliche Moorentwicklung durch

Verlandung von Seen und Toteislöchern

wesentliche Ausgangsmaterialien der Bodenbildung im Exkursionsgebiet

Molasse

Moräne

Moore

Schotter

Geologische Detailkarte des

Exkursionsgebietes

aus: www.bis.bayern.de

Geologische Detailkarte des Exkursionsgebietes, 3D-Ansichtaus: www.bis.bayern.de

Grundlagen der Feldbodenkunde / Grundlagen der Feldbodenkunde / GelGeläändendeüübungen zur Bodenkunde und Standortslehrebungen zur Bodenkunde und Standortslehre

Peter Schad

Lehrstuhl für Bodenkunde

Übungsgebiet Teugn

Geologie BayernsGeologie Bayerns

Geologie Geologie ÜÜbungsgebiet Teugnbungsgebiet Teugn

Granite

Gneise

Jura: Malm

Kreide

Tertiär: Obere

Süßwassermolasse

Quartär: Löss

Teugn

KlimaKlima

www.klimadiagramme.de

VegetationVegetation

Forstliches Wuchsgebiet: Frankenalb und Oberpfälzer Jura

Forstlicher Wuchsbezirk: Südliche Frankenalb und Südlicher Oberpfälzer Jura

an der Grenze zu:

Forstliches Wuchsgebiet: Tertiäres Hügelland

Forstlicher Wuchsbezirk; Niederbayerisches Tertiärhügelland

Regensburger GrRegensburger Grüünsandsteinnsandstein

Sediment der Kreidezeit

carbonathaltiger Sandstein

(verwendet beim Bau des Regensburger Doms)

Bodenbildende Prozesse im Regensburger GrBodenbildende Prozesse im Regensburger Grüünsandsteinnsandstein

Humusakkumulation

Carbonatlösung:

- Anreicherung von Carbonatlösungsrückstand

- pH-Absenkung im Oberboden

Silikatverwitterung

Tonverlagerung

beginnende Podsolierung

LLöössss

äolisches Sediment:

verlagert bei Trockenheit und schütterer (oder fehlender) Vegetation

dominante Korngröße: Schluff

carbonathaltig

im Voralpenland:

verlagert während der Vereisungsphasen (anstehender Löss: v.a. Würmglazial)

Windrichtung von West nach Ost -> Lössablagerungen v.a. an den Osthängen

Bodenbildende Prozesse im LBodenbildende Prozesse im Löössss

Humusakkumulation

Carbonatlösung:

- Anreicherung von Carbonatlösungsrückstand

- pH-Absenkung im Oberboden

Silikatverwitterung

Tonverlagerung

Unterbodenverdichtung

Stauwassereinfluss

BodenentwicklungsreiheBodenentwicklungsreihe

Pararendzina: Ah / eCv

basenreiche Braunerde: Ah / (e)Bv /eCv

Parabraunerde: Ah / Al / Bt / eCv

Parabraunerde-Pseudogley:

Ah / Al-Sw / Bt-Sd / Cv

podsolierte verfahlte Parabraunerde:

Aeh / Ael / Bt / Cv

Regensburger Grünsandstein

Syrosem: Ai / emC

Löss

Lockersyrosem: Ai / elC

BodenfruchtbarkeitBodenfruchtbarkeit

Parabraunerde

aus Regensburger Grünsandstein

nährstoffarm

meist unter Wald

erosionsgefährdet

Parabraunerde

aus Löss

nährstoffreich

typische Ackerböden

erosionsgefährdet

Grundlagen der Feldbodenkunde / Grundlagen der Feldbodenkunde / Geländeübungen zur Bodenkunde und StandortslehreGeländeübungen zur Bodenkunde und Standortslehre

Jörg Prietzel

Lehrstuhl für Bodenkunde

Übungsgebiet Wellheim

LageLage

Wellheim

Geologie BayernsGeologie Bayerns

Geologie Übungsgebiet WellheimGeologie Übungsgebiet Wellheim

Jura: Malm

Kreide

Lösslehm (> 2m)

Tertiär: Bunte Ries-

Trümmermassen

w

qL

Tertiär: Obere

Süßwassermolasse

OSkro

miX

KlimaKlima

Subatlantisch, mit hohen Vegetationszeits-Durchschnittstemperaturen; Spätfrostgefahr

VegetationVegetation

Forstliches Wuchsgebiet: 6. Frankenalb und Oberpfälzer Jura

Forstlicher Wuchsbezirk: 6.2 Südliche Frankenalb und Südlicher Oberpfälzer Jura

Natürliche Waldgesellschaften:

Submontane Buchenwälder mit Eiche ((Wachtelweizen-)Platterbsen-Buchenwald)

- an schattseitigen Traufstandorten mit Tanne

- auf trockenen Kreidestandorten mit Kiefer

- in tieferen Lagen Eichen-Hainbuchenwälder (z.T. mit Linde)

Wasserführende Talgründe landwirtschaftlich genutzt; Schafweiden

WeißjurakalkeWeißjurakalke

Bildung vor rund 150 Mio Jahren

Massen-/Riffkalke

- aus Schwämmen; oft sekundär dolomitisiert

- hart;erosionsbeständig

Schichtkalke

- gebildet in Becken zwischen Massenkalken

- plattig (<1 cm) bis dickbankig (>1 m)

Bodenbildende Prozesse auf WeißjurakalkenBodenbildende Prozesse auf Weißjurakalken

Humusakkumulation

Carbonatlösung:

� Anreicherung von Carbonatlösungsrückstand

� pH-Absenkung im Oberboden

Bodenentwicklungsreihe auf WeißjurakalkBodenentwicklungsreihe auf Weißjurakalk

Rendzina: Ah / cC

Terra Fusca:

(O) / Ah / Tv / Tv+cCv / cC

Pseudogley-Terra Fusca:

(O) / Ah / Sw-Ah, Sw-Tv / Tv-Sd / cC

Parabraunerde-Terra Fusca

Ah / Al / (II)Bt-(r)Tv / cC

Weißjurakalk

Carbonatsyrosem: Ai / cC

Bei Lössauftrag (< 3 dm)

Bei verminderter Karstdrainage

KreidesandsteineKreidesandsteine

Bildung vor rund 85 - 90 Mio Jahren

(Meerestransgression in oberen Cenoman)

„Neuburger Kieselkreide“

- weiß, kaolinhaltig, feinkörnig

Quarzitsandsteine

- verkieselte Reste der „Schutzfelsschichten“(Quarzsande, Kaolin-, Bunttone)

Bodenbildende Prozesse auf KreidesandsteinBodenbildende Prozesse auf Kreidesandstein

Humusakkumulation

Versauerung

Silikatverwitterung, Verlehmung, Verbraunung

Podsolierung

Bodenentwicklungsreihe auf KreidesandsteinBodenentwicklungsreihe auf Kreidesandstein

Ranker: (O) / Ah / imC

Braunerde: O / A(e)h / Bv /Bv-Cv / imC

Podsol: O /Ahe / Ae / Bh / Bs / imC

Kreidesandstein

Syrosem: Ai / imC

LössLöss

äolisches Sediment:

verlagert bei Trockenheit und schütterer (oder fehlender) Vegetation

dominante Korngröße: Schluff

carbonathaltig

im Voralpenland:

verlagert während der Vereisungsphasen (anstehender Löss: v.a. Würmglazial)

Windrichtung von West nach Ost -> Lössablagerungen v.a. an den Osthängen

Bodenbildende Prozesse im LössBodenbildende Prozesse im Löss

Humusakkumulation

Carbonatlösung:

�Anreicherung von Carbonatlösungsrückstand

� pH-Absenkung im Oberboden

Silikatverwitterung

Tonverlagerung

Unterbodenverdichtung

(Stauwassereinfluss)

Bodenentwicklungsreihe auf Löss (über Weißjurakalk)Bodenentwicklungsreihe auf Löss (über Weißjurakalk)

Pararendzina: Ah / elCv

Löss (über Weißjurakalk)

Lockersyrosem: Ai / elC

Lössmächtigkeit >70 cm Lössmächtigkeit 30-70 cm

Terra Fusca-Parabraunerde:

(O) / Ah / Al / Bt / IIBt-(r)Tv / cC

Pseudogley-Terra Fusca-

Parabraunerde:

(O) / Ah / Sw-Al / Sd-Bt / IISd-Bt-

(r)Tv / cC

Parabraunerde

(O) / Ah / Al / Bt / elCv

Pseudogley-Parabraunerde

Bei Staunässe Bei Staunässe

(O) / Ah / Sw-Al / Sd-Bt / elCv

KolluviumKolluvium

Holozänes Sediment

In Hangfuß-, Senken-, Tal- oder Muldenlagen

verlagert durch Oberflächenabfluss bei Starkregen, Winderosion/Sedimentation oder

anthropogene Umlagerung (Ackernutzung) und schütterer (oder fehlender) Vegetation

i.d.R. sehr humusreich, schichtig ausgebildet, oftmals in manchen Schichten

holzkohleführend und/oder (fein)skeletthaltig

Bodenentwicklungsreihe auf Bodenentwicklungsreihe auf KolluviumKolluvium

Kolluvium

Kolluvisol: Ah / M / II …

BodenfruchtbarkeitBodenfruchtbarkeit

Parabraunerde-

(Terra Fusca)

aus Löss

(über Weißjura)

nährstoffreich

meist unter Acker

z.T. Staunässe

Kolluvisol

aus Kolluvium

sehr nährstoffreich

typische Ackerböden

Braunerde,

Podsol

aus Kreidesandstein

nährstoffarm

meist unter Wald

z.T. Staunässe

Zwischentypen verbreitet

Erhebungsbogen für Bodenprofile

Profil-Nr.: _____________________ Datum: _______________________ Bearbeiter/in: __________________ Witterung: ______________________________

Geogr. Länge: _________________ Geogr. Breite: _________________ Höhe: ________________________ Ortsname: ______________________________

Neigung: _____________________ Exposition: ____________________ Reliefform: ____________________ Vegetation/Nutzung: ______________________

anthropogene Veränderungen:_______________________ Ausgangsgestein: ____________________________ Grund-/Stauwasser: ______________________

Durch-wurze-lung *

ökologische Bewertung Lfd.

Nr.

Tiefe (cm)

von - bis

Lage-

rungs-

dichte

Boden-

farbe

Flecken /

Konkret.

Carb.-

Gehalt

pH Skelett

(%)

*

Boden-

art

Gefüge

-form

* eff.

Durchw. tiefe

Humus

(%) /

Humifiz.-

grad

Horizont-

symbol

KAK pot.

(cmolc/

kg)

LK

(Vol%

)

nFK

(Vol%

)

FK

(Vol%

)

Summe:

* nicht möglich im Bohrstock

Humusform: _______________________ Bodentyp: __________________________