Phaeozem: Unterschied zwischen den Versionen

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| Supplementary Qualifier = Abruptic, Albic, Andic, Anthric, Arenic/ Clayic/ Loamic/ Siltic, Aric, Colluvic, Columnic, Densic, Ferralic/ Sideralic, Hyperhumic, Isolatic, Nechic, Novic, Oxyaquic, Pachic, Raptic, Relocatic, Rhodic/ Chromic, Endosalic, Sodic, Technic, Tephric, Tonguic, Transportic, Turbic, Vitric
 
| Supplementary Qualifier = Abruptic, Albic, Andic, Anthric, Arenic/ Clayic/ Loamic/ Siltic, Aric, Colluvic, Columnic, Densic, Ferralic/ Sideralic, Hyperhumic, Isolatic, Nechic, Novic, Oxyaquic, Pachic, Raptic, Relocatic, Rhodic/ Chromic, Endosalic, Sodic, Technic, Tephric, Tonguic, Transportic, Turbic, Vitric
 
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| Verbreitung            = A Polare und Subpolare Zone, B Boreale Zone, C Feuchte Mittelbreiten, D Trockene Mittelbreiten, E Winterfeuchte Subtropen, F Immerfeuchte Subtropen, G Trockene Subtropen und Tropen, H Sommerfeuchte Tropen, I Immerfeuchte Tropen, J Gebirgsregionen, K Weltweit verbreitete Böden
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| Verbreitung            = <small>A&nbsp;Polare und Subpolare Zone, B&nbsp;Boreale Zone, C&nbsp;Feuchte Mittelbreiten, D&nbsp;Trockene Mittelbreiten, E&nbsp;Winterfeuchte Subtropen, F&nbsp;Immerfeuchte Subtropen, G&nbsp;Trockene Subtropen und Tropen, H&nbsp;Sommerfeuchte Tropen, I&nbsp;Immerfeuchte Tropen, J&nbsp;Gebirgsregionen, K&nbsp;Weltweit verbreitete Böden</small>
| Ausmaß                  = '''A''' co-dominantes Auftreten (Leitbodentyp),<br>A häufiges Auftreten (Begleitbodentyp),<br>(A) untergeordnetes Auftreten (v.a. im Übergangsbereich zu anderen Bodenzonen)
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Phaeozeme werden auch als degradierte Steppenböden bezeichnet, da sie über wenig oder keine sekundären Carbonate verfügen, was einen entscheidenden Unterschied zu anderen Steppenböden darstellt.<ref name=":1">Zech, W., Schad, P., Hintermeier-Erhard, G. (2014): Böden der Welt: Ein Bildatlas. Springer, Heidelberg.</ref> Phaeozeme sind aber dennoch fruchtbare Böden, die sich durch starke Bioturbation, hohen Humusgehalt, hohe [[Basensättigungsgrad]] und eine hohe nutzbare Feldkapazität auszeichnen.
 
Phaeozeme werden auch als degradierte Steppenböden bezeichnet, da sie über wenig oder keine sekundären Carbonate verfügen, was einen entscheidenden Unterschied zu anderen Steppenböden darstellt.<ref name=":1">Zech, W., Schad, P., Hintermeier-Erhard, G. (2014): Böden der Welt: Ein Bildatlas. Springer, Heidelberg.</ref> Phaeozeme sind aber dennoch fruchtbare Böden, die sich durch starke Bioturbation, hohen Humusgehalt, hohe [[Basensättigungsgrad]] und eine hohe nutzbare Feldkapazität auszeichnen.
 
 
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Viele Infos aus der Beschreibung der WRB müssen noch in die einzelnen Abschnitte des Artikels Eingang finden. Die Beschreibungen sind oft auch noich zu länglich und uninformativ.
 
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Aufgrund äußerer Einflüsse, vor allem dem für Steppengebiete relativ hohen Niederschlag, kommt es zu Auswaschung der Carbonatverbindungen. Die Folge dieses Entkalkungsprozesses ist eine Abnahme der Basensättigung BS<sub>pot</sub>. Es besteht die Möglichkeit, dass die ausgewaschenen Carbonate in einiger Tiefe wieder als sekundäre Carbonate ausfallen.<ref name=":2">[https://opac.ub.uni-muenchen.de/TouchPoint/perma.do?q=+0%3D%225635392%22+IN+%5B2%5D&v=sunrise&l=de| Amelung, W., Blume, H.-P., Fleige, H., Horn, R., Kandeler, E., Kögel-Knabner, I., Kretzschmar, R., Stahr, K., Wilke, B.-M. (2018): Scheffer/Schachtschabel Lehrbuch der Bodenkunde, 17. Auflage, Springer Spektrum, Heidelberg.]</ref> Folgende Formel beschreibt den Vorgang der Auswaschung:
 
Aufgrund äußerer Einflüsse, vor allem dem für Steppengebiete relativ hohen Niederschlag, kommt es zu Auswaschung der Carbonatverbindungen. Die Folge dieses Entkalkungsprozesses ist eine Abnahme der Basensättigung BS<sub>pot</sub>. Es besteht die Möglichkeit, dass die ausgewaschenen Carbonate in einiger Tiefe wieder als sekundäre Carbonate ausfallen.<ref name=":2">[https://opac.ub.uni-muenchen.de/TouchPoint/perma.do?q=+0%3D%225635392%22+IN+%5B2%5D&v=sunrise&l=de| Amelung, W., Blume, H.-P., Fleige, H., Horn, R., Kandeler, E., Kögel-Knabner, I., Kretzschmar, R., Stahr, K., Wilke, B.-M. (2018): Scheffer/Schachtschabel Lehrbuch der Bodenkunde, 17. Auflage, Springer Spektrum, Heidelberg.]</ref> Folgende Formel beschreibt den Vorgang der Auswaschung:
  
<chem>CaCO3 + CO2 + H2O <-> Ca(HCO3)2 <-> Ca^2+ +2H^+ + 2CO3^2-</chem>
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:<chem>CaCO3 + CO2 + H2O <-> Ca(HCO3)2 <-> Ca^2+ +2H^+ + 2CO3^2-</chem>
  
 
Calciumcarbonat, welches in Wasser schwerlöslich ist, wird durch Anwesenheit von Kohlenstoffdioxid zu leicht löslichem Calciumhydrogencarbonat umgesetzt.<ref name=":1" /> Da es sich um eine Gleichgewichtsreaktion handelt, kann sich wieder Calciumcarbonat bilden falls es durch Trockenheit zu aszendenter Verlagerung kommt. Dies geschieht in unterschiedlicher Intensität. Die Ablagerungen reichen von feinen, weißen Schlieren über Beläge bis hin zu harten Krusten.<ref name=":2" /> Bei Phaeozemen fallen die Carbonate nur selten oder sehr tief im Unterboden aus, da es durch das subhumide Klima genug Wasser gibt, um die Ionen in Lösung zu halten.<ref name=":1" /> Sekundäre Carbonate zeigen sich dagegen vor allem bei den Kastanozemen, die in den niederschlagsärmeren Gebieten der trockenen Mittelbreiten vorkommen. Da es bei der Entkalkung zu einer pH Minderung kommt, stellt dieser Prozess die Ausgangslage für Verbraunung, Verlehmung und Tonverlagerung dar.
 
Calciumcarbonat, welches in Wasser schwerlöslich ist, wird durch Anwesenheit von Kohlenstoffdioxid zu leicht löslichem Calciumhydrogencarbonat umgesetzt.<ref name=":1" /> Da es sich um eine Gleichgewichtsreaktion handelt, kann sich wieder Calciumcarbonat bilden falls es durch Trockenheit zu aszendenter Verlagerung kommt. Dies geschieht in unterschiedlicher Intensität. Die Ablagerungen reichen von feinen, weißen Schlieren über Beläge bis hin zu harten Krusten.<ref name=":2" /> Bei Phaeozemen fallen die Carbonate nur selten oder sehr tief im Unterboden aus, da es durch das subhumide Klima genug Wasser gibt, um die Ionen in Lösung zu halten.<ref name=":1" /> Sekundäre Carbonate zeigen sich dagegen vor allem bei den Kastanozemen, die in den niederschlagsärmeren Gebieten der trockenen Mittelbreiten vorkommen. Da es bei der Entkalkung zu einer pH Minderung kommt, stellt dieser Prozess die Ausgangslage für Verbraunung, Verlehmung und Tonverlagerung dar.
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Regional distribution of Phaeozems
 
Regional distribution of Phaeozems
 
Phaeozems cover an estimated 190 million ha worldwide. Some 70 million ha of Phaeozems are found in the humid and subhumid Central Lowlands and easternmost parts of the Great Plains of the United States of America. Another 50 million ha of Phaeozems are in the subtropical pampas of Argentina and Uruguay. The third largest area of Phaeozems (18 million ha) is in northeastern China, followed by discontinuous areas in the centre of the Russian Federation. Smaller, mostly discontinuous areas are found in Central Europe, notably the Danube area of Hungary and adjacent countries and in montane areas in the tropics. Management and use of Phaeozems Phaeozems are porous, fertile soils and make excellent farmland. In the United States of America and Argentina, Phaeozems are in use for the production of soybean and wheat (and other small grains). Irrigated Phaeozems on the high plains of Texas produce good yields of cotton. Phaeozems in the temperate belt are sown with wheat, barley and vegetables alongside other crops. Wind and water erosion are serious hazards. Vast areas of Phaeozems are used for cattle rearing and fattening on improved pastures.
 
Phaeozems cover an estimated 190 million ha worldwide. Some 70 million ha of Phaeozems are found in the humid and subhumid Central Lowlands and easternmost parts of the Great Plains of the United States of America. Another 50 million ha of Phaeozems are in the subtropical pampas of Argentina and Uruguay. The third largest area of Phaeozems (18 million ha) is in northeastern China, followed by discontinuous areas in the centre of the Russian Federation. Smaller, mostly discontinuous areas are found in Central Europe, notably the Danube area of Hungary and adjacent countries and in montane areas in the tropics. Management and use of Phaeozems Phaeozems are porous, fertile soils and make excellent farmland. In the United States of America and Argentina, Phaeozems are in use for the production of soybean and wheat (and other small grains). Irrigated Phaeozems on the high plains of Texas produce good yields of cotton. Phaeozems in the temperate belt are sown with wheat, barley and vegetables alongside other crops. Wind and water erosion are serious hazards. Vast areas of Phaeozems are used for cattle rearing and fattening on improved pastures.
 
 
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Aktuelle Version vom 7. Dezember 2020, 19:35 Uhr

Der Phaeozem (von griechisch φαιός phaiós ‚schwärzlich grau‘ und russisch земля zemlya ‚Erde‘) ist eine Reference Soil Group (RSG) der internationalen Bodenklassifikation World Reference Base for Soil Resources (WRB), der zur Gruppe der Humusakkumulationsböden gehört.[1] Er ist der zonale Boden der sommergrünen Laubwaldsteppe mit Niederschlägen von 500-700 mm im Jahr.[2][3]

Phaeozem
Entsprechung in anderen Klassifikationen
DBK (KA5)

Tschernoseme, Braunerde-Tschernoseme, Parabraunerde-Tschernoseme

FAO/Unesco

Phaeozems, z.T. Greyzems

USDA ST

z.B. Udolls, Rendolls

Klassifikation
Ökozonena+b

(B),C,D,F,(I,J)

FAO Bodenzonen

Kastanozem-Haplic-
Phaeozem-Chernozem-Zone

Reference Soil Group

Phaeozeme

WRB Code

PH

Struktur
Charakteristische Horizontabfolgen

Ah-C
Ah-Bw-C
Ah-(E-)Bt-C

Qualifier für Klassifikation und Kartenerstellung
Principal Qualifier

Rendzic, Chernic/ Someric, Petroduric/ Duric, Petrogypsic, Petrocalcic/ Endocalcic, Leptic, Irragric/ Hortic/ Pretic/ Terric, Folic, Gleyic, Stagnic, Fluvic, Vertic, Greyzemic, Glossic/ Retic, Luvic, Cambic, Fractic, Skeletic, Vermic, Gypsiric, Dolomitic/ Calcaric, Haplic

Supplementary Qualifier

Abruptic, Albic, Andic, Anthric, Arenic/ Clayic/ Loamic/ Siltic, Aric, Colluvic, Columnic, Densic, Ferralic/ Sideralic, Hyperhumic, Isolatic, Nechic, Novic, Oxyaquic, Pachic, Raptic, Relocatic, Rhodic/ Chromic, Endosalic, Sodic, Technic, Tephric, Tonguic, Transportic, Turbic, Vitric

a Vebreitung in Ökozone:

A Polare und Subpolare Zone, B Boreale Zone, C Feuchte Mittelbreiten, D Trockene Mittelbreiten, E Winterfeuchte Subtropen, F Immerfeuchte Subtropen, G Trockene Subtropen und Tropen, H Sommerfeuchte Tropen, I Immerfeuchte Tropen, J Gebirgsregionen, K Weltweit verbreitete Böden

b Ausmaß des Vorkommens:

A co-dominantes Auftreten (Leitbodentyp),
A häufiges Auftreten (Begleitbodentyp),
(A) untergeordnetes Auftreten
(v.a. im Übergangsbereich zu anderen Bodenzonen)



Definition

Phaeozeme werden auch als degradierte Steppenböden bezeichnet, da sie über wenig oder keine sekundären Carbonate verfügen, was einen entscheidenden Unterschied zu anderen Steppenböden darstellt.[4] Phaeozeme sind aber dennoch fruchtbare Böden, die sich durch starke Bioturbation, hohen Humusgehalt, hohe Basensättigungsgrad und eine hohe nutzbare Feldkapazität auszeichnen.

Vorkommen

Phaeozeme finden sich vor allem im Zentrum der USA, im Süden Südamerikas und großflächig in Asien und Osteuropa. Sie sind neben den Chernozemen und Kastanozemen die häufigsten Böden in den trockenen Mittelbreiten und befinden sich in den feuchteren Gebieten der Steppenzone mit jährlichen Niederschlägen von ca. 500-700 mm pro Jahr. Diese klimatischen Faktoren führen zu den für die Entstehung von Phaeozemen nötigen Prozesse von Lessivierung und Verbraunung.[3]

Eigenschaften

Phaeozeme zeichnen sich durch eine starke Bioturbation und einen großen Umsatz an Biomasse aus. Somit stehen ihnen viele Nährstoffvorräte zur Verfügung. Sie bieten eine gute Grundlage für Pflanzenwachstum aufgrund ihrer hohen Feldkapazität und dem Porenvolumen von circa 50%. Ebenso wird der Anbau von Ackerpflanzen durch die potentielle Kationenaustauschkapazität, die potentielle Basensättigung und den leicht sauren bis mittleren pH-Wert begünstigt.[4]

Bodenbildende Prozesse

Phaeozeme entstehen häufig aus alten Lockersubstraten der vergangenen Kaltzeiten, vor allem Löss. Dieser stellt das basenreiche Grundmaterial für die Bodenbildung zum Phaeozem dar.[5]

Entkalkung und sekundäre Carbonate

Aufgrund äußerer Einflüsse, vor allem dem für Steppengebiete relativ hohen Niederschlag, kommt es zu Auswaschung der Carbonatverbindungen. Die Folge dieses Entkalkungsprozesses ist eine Abnahme der Basensättigung BSpot. Es besteht die Möglichkeit, dass die ausgewaschenen Carbonate in einiger Tiefe wieder als sekundäre Carbonate ausfallen.[6] Folgende Formel beschreibt den Vorgang der Auswaschung:

Calciumcarbonat, welches in Wasser schwerlöslich ist, wird durch Anwesenheit von Kohlenstoffdioxid zu leicht löslichem Calciumhydrogencarbonat umgesetzt.[4] Da es sich um eine Gleichgewichtsreaktion handelt, kann sich wieder Calciumcarbonat bilden falls es durch Trockenheit zu aszendenter Verlagerung kommt. Dies geschieht in unterschiedlicher Intensität. Die Ablagerungen reichen von feinen, weißen Schlieren über Beläge bis hin zu harten Krusten.[6] Bei Phaeozemen fallen die Carbonate nur selten oder sehr tief im Unterboden aus, da es durch das subhumide Klima genug Wasser gibt, um die Ionen in Lösung zu halten.[4] Sekundäre Carbonate zeigen sich dagegen vor allem bei den Kastanozemen, die in den niederschlagsärmeren Gebieten der trockenen Mittelbreiten vorkommen. Da es bei der Entkalkung zu einer pH Minderung kommt, stellt dieser Prozess die Ausgangslage für Verbraunung, Verlehmung und Tonverlagerung dar.

Bioturbation und Humusakkumulation

Phaeozeme sind wie andere Böden der trockenen Mittelbreiten von starker Bioturbation gekennzeichnet. Neben Regenwürmern, Ameisen und Mäusen sind in den Steppengebieten vor allem Arten aus der Familie der Hörnchen für diesen Prozess verantwortlich.[6] Je nach Gemisch aus Nährstoffen, Wasser- und Luftverhältnissen wird der Prozess begünstigt. In den trockenen Mittelbreiten ist eine starke Bioturbation vorherrschend. Da die Bodentierchen aufgrund der Trockenheit und der Kälte tiefer in den Boden graben ist eine große Tiefenwirkung gegeben. Dies führt zur Bildung des typischen Ah-Horizonts.[6]

Verbraunung und Verlehmung

Die Verbraunung ist eng mit dem Prozess der Verlehmung verbunden und trägt zur typischen Farbgebung der Phaeozeme, aber vor allem der Kastanozeme bei. Verantwortlich sind dabei Eisenionen welche durch Komplexbildung mit den Bodenpartikeln die Farbe des jeweiligen Horizontes verändern können.[6]

Lessivierung

Lessivierung beschreibt den Prozess der Tonverlagerung in die tieferen Horizonte des Bodens, sodass der Tongehalt in den oberen Horizonten abnimmt. Vorrangig handelt es sich um feinste Tonpartikel und Huminstoffe sowie Eisen-, Aluminium- und Siliziumoxide.[6] Man unterscheidet die drei Hauptprozesse Dispergierung, Transport und Ablagerung. Dispergierung beschreibt den Zerteilungsprozess der Tonteilchen um diese transportieren zu können. Dazu wird eine sehr geringe Salz- und Kalkkonzentration im Oberboden benötigt. Der Transport erfolgt aufgrund der Größe der Tonteilchen meist über größere Poren.[6] In langen Trockenperioden bilden sich auch in feinporigen Böden sogenannte Schrumpfrisse welche den Transport ebenfalls begünstigen. In jedem Fall wird Sickerwasser benötigt. Die Ablagerung erfolgt an Stellen an denen weder Dispergierung noch Transport möglich sind und die Verlagerung somit zum Erliegen kommt.[6]

Nutzung und Risiken

Referenzen

  1. IUSS Working Group WRB (2015): World Reference Base for Soil Resources 2014, Update 2015. World Soil Resources Reports 106, FAO, Rom.
  2. Eitel, B., Faust, D. (2013): Bodengeographie. Westermann. Braunschweig.
  3. 3,0 3,1 Schultz, J. (2008): Die Ökozonen der Erde. Eugen Ulmer/UTB. Stuttgart.
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 Zech, W., Schad, P., Hintermeier-Erhard, G. (2014): Böden der Welt: Ein Bildatlas. Springer, Heidelberg.
  5. Kuntze, H., Roeschmann, G., Schwerdtfeger, G. (1994): Bodenkunde. Eugen Ulmer, Stuttgart.
  6. 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 Amelung, W., Blume, H.-P., Fleige, H., Horn, R., Kandeler, E., Kögel-Knabner, I., Kretzschmar, R., Stahr, K., Wilke, B.-M. (2018): Scheffer/Schachtschabel Lehrbuch der Bodenkunde, 17. Auflage, Springer Spektrum, Heidelberg.

Weiterführende Informationen und Literatur

Autor:innen

Maxl Autor.png
Dieser Artikel wurde erstellt von:
Andreas Rieger, Philipp Maly