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Kompaktlexikon der Biologie: Boden

Boden, Pedosphäre, die belebte, oberste Verwitterungsschicht der Erde. Der B. ist ein Produkt aus der klimabedingten Gesteinsverwitterung, der Anreicherung toten organischen Materials, der Umwandlungs- und Durchmischungsaktivität der Bodenorganismen und des Menschen sowie anhaltender Einwirkung des Klimas.

Bodenentwicklung. Die Bodenentwicklung vollzieht sich sehr langsam, meist in erdgeschichtlichen Zeiträumen. Gesteine liefern die mineralischen Bodenbestandteile ( vgl. Abb. ). Bei physikalischen Prozessen der Verwitterung wird das Gestein zerkleinert, wobei Schluff und Grobton entstehen können. Bei chemischen Vorgängen, insbesondere Lösungsvorgängen, werden einzelne Mineralbestandteile verfrachtet und Minerale neu gebildet. Nach der Entkalkung folgt die Silikatverwitterung. Aus eisen- und manganhaltigen Mineralien werden im Verlauf der Lösungsverwitterung Eisen- und Manganoxide freigesetzt, die dem Boden eine charakteristische Braunfärbung geben. Die Verbraunung ist häufig ein gutes Merkmal für den Verwitterungszustand des Bodens. Eng verbunden mit der Lösung und Verlagerung von Mineralbestandteilen sind die Umwandlung und Neubildung von mehrschichtigen Tonmineralen, die für den Wasser- und Ionenhaushalt des Bodens von entscheidender Bedeutung sind. Zunehmende Tonbildung wird als Verlehmung bezeichnet. Durch den Abbau organischer Substanzen entstehen Huminstoffe (Humus). Ausgangsstoffe und Standortverhältnisse bestimmen die Humusform des Bodens.

Die Vegetation und die Bodenorganismen sind die empfindlichsten Parameter der Bodenentwicklung, da sie ihrerseits von allen anderen Faktoren und vom Boden selbst abhängen, diese aber auch entscheidend beeinflussen. Die Vegetation ist nicht selten ein guter Indikator für den Stand der Bodenentwicklung. Die pflanzliche Streu, die von Mikroorganismen und Kleintieren zu Humus abgebaut wird, stellt die Hauptquelle für die Bildung organischer Bodenbestandteile dar. Die Pflanzendecke festigt den Oberboden und schützt gegen Erosion durch Wind und Wasser. Organische Säuren und Komplexbildner, die von Wurzeln und Mikroorganismen ausgeschieden werden, sind an Verwitterungs- und Verlagerungsvorgängen wesentlich beteiligt. Kleintiere und Mikroorganismen vermischen und verkleben Bodenpartikel zu stabilen Aggregaten. Wühlende Bodentiere wie Regenwürmer und Nagetiere tragen zur Bodenentwicklung bei, indem sie den Boden lockern und mischen (Bioturbation). Turbationen entstehen auch durch wiederholtes Schrumpfen und Quellen, durch Eisbildung und Tauen.

Bodentypen. Abhängig vom Ausgangsgestein und von Boden bildenden Prozessen besteht jeder Boden aus charakteristischem Material mit typischen physikalischen und chemischen Eigenschaften. Gleichartige Böden werden zu Bodentypen zusammengefasst. Jeder Bodentyp besitzt eine charakteristische Abfolge von Bodenhorizonten ( vgl. Abb. ). Der A-Horizont oder Oberboden ist die organisch angereicherte Schicht des Bodens. Diese Schicht ist meist dunkel gefärbt. Der darunter liegende Auswaschungshorizont für Humus wird als E-Horizont bezeichnet. Der B-Horizont oder Unterboden ist gekennzeichnet durch die Akkumulation von Ton und Humus des Auswaschungshorizontes. Er ist durch bestimmte Verwitterungsvorgänge meist braun gefärbt. Außerdem ist er charakterisiert durch Anreicherung und Neubildung von Tonmineralen, Eisen- und Aluminiumoxiden. Der B-Horizont ist nicht bei allen Bodentypen ausgebildet. Der C-Horizont ist das Ausgangsmaterial (Ausgangsgestein) der Bodenbildung. Daneben gibt es noch einen O-Horizont, der durch eine organische Auflage gekennzeichnet ist.

Bodenart. Die Bodenart oder Körnungsklasse bezeichnet das Korngrößengemisch eines B. nach der vorherrschenden Korngrößenfraktion. Dabei werden folgende Bodenarten unterschieden: Sandböden, Schluffböden, Lehmböden und Tonböden. Die mineralischen Bodenbestandteile werden nach ihrer Größe in Kornfraktionen eingeteilt ( vgl. Abb. ). Ein Lössboden enthält z.B. 75 % Schluff, 15 % Ton und 10 % Sand. Schluff- und Lehmböden, deren Tongehalt 50 % nicht übersteigt, haben für ackerbauliche Kulturen die günstigsten physikalischen und chemischen Eigenschaften.

Funktionen des Bodens. Der B. ist Lebenraum der Bodenorganismen, Wurzelraum und Nährstoffreservoir der Pflanzen (Pflanzenernährung) und hat Bedeutung für die Reinigung und Mineralstoffanreicherung des Niederschlagswassers beim Absickern zum Grundwasser.



Boden: Schematischer Aufbau eines Bodenprofils (Bodentyp: Parabraunerde)



Boden: Einteilung der Kornfraktionen



Boden: Zeitlicher Verlauf der Bodenentwicklung durch Gesteinsverwitterung, klimatische Faktoren und zunehmende Besiedlung durch Pflanzen und Tiere

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  • Die Autoren

Redaktion:
Dipl.-Biol. Elke Brechner (Projektleitung)
Dr. Barbara Dinkelaker
Dr. Daniel Dreesmann

Wissenschaftliche Fachberater:
Professor Dr. Helmut König, Institut für Mikrobiologie und Weinforschung, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Professor Dr. Siegbert Melzer, Institut für Pflanzenwissenschaften, ETH Zürich
Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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