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Filter und Puffer für Schadstoffe

Für die Bewertung der Bodenteilfunktion „Ausgleichsmedium für stoffliche Einwirkungen“ wird u.a. das Kriterium „Filter und Puffer für Schadstoffe“ herangezogen. Unter „Filter und Puffer für Schadstoffe“ wird die Fähigkeit des Bodens verstanden, gelöste oder suspendierte Stoffe von ihrem Transportmittel zu trennen. Die Fähigkeit kann aus mechanischen oder physikalisch-chemischen Filtereigenschaften abgeleitet werden. Böden nehmen mit der Deposition aus der Luft oder direkt durch anthropogenen Auftrag Stoffe auf, verlagern und speichern diese vorrangig in den Bodenporen. Je nach Bodeneigenschaft variiert das Speicher- oder Filterpotential. Die Bewertung des Kriteriums „Filter und Puffer für Schadstoffe“ erfolgt durch die Beurteilung der potenziellen Kationenaustauschkapazität sowie der Luftkapazität des Bodens bis in die Bodentiefe des effektiven Wurzelraumes. Die Kenndaten hierfür sind: Bodenart des Feinbodens, Grobbodenanteile, Durchwurzelungstiefe, Luftkapazität, Bodendichte sowie Humusgehalte des Bodens. Für die Ableitung werden die Horizont- und Schichtdaten der Leitprofile des FIS Boden herangezogen. Böden in hoher Hangneigung erhalten Bewertungsabschläge. Bei der Bewertung wird die Geländeposition und die klimatischen Standortbedingungen nicht direkt bewertet, obwohl diese für das Wasserspeichervermögen relevant sind.

Wasserspeichervermögen des Bodens

Für die Bewertung der Bodenteilfunktion „Bestandteil des Wasserkreislaufs Lebensraum“ wird u.a. das Kriterium „Wasserspeichervermögen des Bodens“ herangezogen. Böden nehmen Niederschlagswasser auf und speichern es in ihren Bodenporen. Damit haben sie einen wesentlichen Einfluss auf den Wasserhaushalt. Ein hohes Wasserspeichervermögen zeichnet Böden als besonders schutzwürdig aus. Die Bewertung des "Wasserspeichervermögens" erfolgt durch die Beurteilung der nutzbaren Feldkapazität des potentiellen Wurzelraumes bis ein eine Bodentiefe von max. 1,5 Meter. Die Kenndaten hierfür sind: Bodenart des Feinbodens, Grobbodenanteile, Durchwurzelungstiefe, nutzbare Feldkapazität, Bodendichte sowie Humusgehalte des Bodens. Für die Ableitung des Wasserspeichervermögens werden Kartierungsdaten (Leitprofildaten) des FIS Boden des Freistaates Sachsen herangezogen. Böden in hoher Hangneigung erhalten Bewertungsabschläge. Bei der Bewertung wird die Geländeposition und die klimatischen Standortbedingungen nicht direkt bewertet, obwohl diese für das Wasserspeichervermögen relevant sind.

Natürliche Bodenfruchtbarkeit

Der Bewertung der Bodenteilfunktion „Lebensraum“ liegt u.a. das Kriterium „Natürliche Bodenfruchtbarkeit“ zu Grunde. Unter Natürliche Bodenfruchtbarkeit wird die natürliche Produktionsfähigkeit (Ertragsfähigkeit) des Bodens in seiner Funktion für höhere Pflanzen verstanden. Hierbei bleibt unberücksichtigt inwieweit die Ertragsleistung von der Bewirtschaftung und Pflanzenart abhängt. Die Bewertung der "Natürlichen Bodenfruchtbarkeit" erfolgt durch die Beurteilung der nutzbaren Feldkapazität im effektiven Wurzelraum. Die Kenndaten hierfür sind u.a.: Bodenart des Feinbodens, Grobbodenanteile, Durchwurzelungstiefe, nutzbare Feldkapazität, Bodendichte sowie Humusgehalte des Bodens. Für die Ableitung der Bodenfruchtbarkeit werden die Horizont- und Schichtdaten der Leitprofile des FIS Boden herangezogen. Zusätzlich wurde die Waldfläche und die Grünlandfläche für die Bodenbewertung integriert. Böden unter Waldnutzung erhalten einen Zuschlag der Durchwurzelungstiefe, Grünlandböden erhalten einen Abschlag. Böden in hoher Hangneigung erhalten Bewertungsabschläge. Bei der Bewertung werden die Geländeposition und die klimatischen Standortbedingungen nicht direkt bewertet, obwohl diese für die landwirtschaftliche Ertragsleistung relevant sind.

Untersuchung der Mineralisation der organischen Substanz in Buntsandstein-, Muschelkalk- und Keuperboeden; Containerversuch im Freiland

1. Untersuchung des Einflusses des Ausgangsgesteins und der Bodenart, des Humusgehaltes, der Witterungsverhaeltnisse sowie der mineralischen N-Duengung auf die Mineralisation der organischen Substanz des Bodens. 2. Pruefung der Verlagerung und des Austrags von Nitrat-Stickstoff. 3. Untersuchung der Zusammenhaenge zwischen Stickstoffangebot im Boden und der N-Aufnahme durch die Rebe. - Die o.g. Zielsetzungen sollen in einem 3-faktoriellen Versuch mit folgenden Faktoren geprueft werden: Faktor A: Bodenausgangsgesteine: 1. Buntsandstein, 2. Muschelkalk, 3. Gipskeuper. Faktor B: 1. ca. 1 v.H. Humus, 2. ca. 2 v.H. Humus. Faktor C: 1. 0 kg N/ha, 2. 120 kg N/ha. - Die Versuchskombinationen werden in 6 Wiederholungen angelegt. Jeweils 3 WH werden bereits ab dem Anlagejahr mit jeweils einer Pfropfrebe bepflanzt. Die Bepflanzung der uebrigen 3 WH erfolgt nach 3-jaehriger Versuchszeit. Der Rauminhalt der Container betraegt 0,6 m3.

Langzeit-Effekte von Rottemist, Mineralduengung und biologisch-dynamischen Praeparaten auf Ertraege und organische Substanz im Boden

Ertragsbildung bei organischer oder mineralischer Duengung (gleiche Mengen Gesamt-Stickstoff) unter extremen Standortbedingungen (Sandboden, trocken-warmes Klima); Fruchtfolge: Rotklee, Sommer-Weizen, Kartoffeln, Winterroggen. Stickstoffdynamik und -bilanzierung. Langfristig stabiler Humusgehalt nur bei Rottemist-Duengung mit Anwendung biol-dyn Praeparate; in Boeden dieser Variante groesste mikrobielle Biomasse und hoechste Enzymaktivitaet.

Spurenelement-Bindungsformen im Boden

Spurenelemente treten im Boden in Abhaengigkeit von den chemischen und physikalischen Bodenparametern (Tongehalt, Humusgehalt, Redoxpotential, ph-Wert, Austauschkapazitaet usw.) in unterschiedlichen Bindungsformen als schwerloesliche Salze, Organo-Kationkomplexe oder als Tonmineralsorptionskomplexe auf. Vergleichende Untersuchung der Spurenelementfixierung und der bindungsspezifischen Elementverteilung in Bodenprofilen unterschiedlicher Pedogenese durch Anwendung von Standardextraktionsmethoden, Elektrodialyse und chemisch-analytische Messverfahren in Abhaengigkeit von den Bodenparametern.

Mittlere Wärmeleitfähigkeit Brandenburg

Diese Karten basieren auf den Legendeneinheiten der Bodenübersichtskarte (BÜK300) mit entsprechender Zuordnung von parametrisierten Flächenbodenformen. Diese stellen je Legendeneinheit eine Bodenformengesellschaft dar. Die einzelnen Flächenbodenformen (FBF) wurden mit bodenphysikalischen Kennwerten belegt, die durch Gelände-und Laboruntersuchungen bestimmt wurden. Dazu wurden für gleiche Horizont-Substrat-Kombinationen (HSK) die Kennwerte Bodenart Trockenrohdichte, Gesamtporenvolumen, Wassergehalt bei Feldkapazität (FK) und Permanentem Welkepunkt (PWP), Humusgehalt statistisch abgeleitet (i.d.R. Medianwerte). Die Wärmeleitfähigkeit (λ) bestimmt die Eigenschaft des Bodens, thermische Energie durch Konduktion zu transportieren. Sie ist die entscheidende Kenngröße für die Nutzung des Bodens als Wärmequelle und -speicher und muss u.a. bei der Anwendung oberflächennaher Geothermie (Erdwärmekollektoren) oder beim Bau erdverlegter Stromkabel berücksichtigt werden. Zur Berechnung der Wärmeleitfähigkeit wurde die Pedotransferfunktion (PTF) nach Markert et al. (2017) unter Berücksichtigung der oben genannten Kennwerte verwendet. Diese PTF basiert auf umfangreichen Messungen der Wärmeleitfähigkeit für ein weites Spektrum der in Brandenburg vorkommenden Böden. Für jede HSK ist die Wärmeleitfähigkeit für die Wassergehalte bei FK und PWP bis in eine Tiefe von 2m berechnet worden. Bei HSK im Einflussbereich des Grundwassers (Gr-Horizonte) wurde die Wärmeleitfähigkeit für volle Wassersättigung veranschlagt. Auf Grund der Parametrisierung der PTF für ausschließlich mineralische Böden wurden folgende Anpassungen vorgenommen: für organische HSK (Torfe) wurde mit einer Wärmeleitfähigkeit von λFK = 0,4 W/m*K und λPWP = 0,2 W/m*K gerechnet (Vgl. Messwerte von Markert et al. 2017; VKR 1.32 AG Boden 2010), für tonige Böden sind auf Grund der geringen Datenlage die Parameter der lehmigen Böden verwendet worden, der Humusgehalt wurde durch λhumos = λmineralisch – Humusgehalt*0,05 berücksichtigt. Für HSK mit anthropogenem Ausgangsgestein war auf Grund unzureichender Messwerte und fehlender Angaben in der Literatur keine Berechnung der Wärmeleitfähigkeit möglich. Die Wärmeleitfähigkeit je Flächenbodenform ist in diesem Fall als gewichtetes harmonisches Mittel unter Berücksichtigung der Mächtigkeit aller Horizonte ermittelt worden. Zur besseren Übersichtlichkeit und Interpretierbarkeit der Ergebnisse wurden die gewichteten harmonischen Mittelwerte der Wärmeleitfähigkeiten in die folgenden 6 Klassen eingeteilt: Wärmeleitfähigkeit [W/m*K] extrem gering ≤ 0,4 sehr gering 0,41 - 0,90 gering 0,91 - 1,40 mittel 1,41 - 1,90 hoch 1,91 - 2,40 sehr hoch 2,41 - 2,90 Für die grafische Darstellung als Karte wurden je Legendeneinheit (LE) die Flächenbodenformen mit gleicher Wärmeleitfähigkeitsklasse zusammengefasst, deren Flächenanteile nach Tab. 66 (AG Boden 2005) je LE addiert und als eine aggregierte dominante, sowie eine aggregiert subdominante λ-FBF ausgewiesen. Bei einigen wenigen Flächen mit sehr heterogener Zusammensetzung der Flächenbodenformen sind drei λ-FBF angegeben.

Bodenempfindlichkeit: Erodierbarkeit durch Wasser

Im Rahmen des Bewertungsverfahrens wird der K-Faktor zur ersten Abschätzung der Erodierbarkeit in Abhängigkeit von der Bodenart herangezogen. Der K-Faktor enthält Bodeneigenschaften wie z.B. Durchlässigkeit, Infiltration, Körnung, Humusgehalt und Aggregatstabilität. Die Abschätzung mittels des K-Faktors liefert grobe Aussagen bezüglich der Erodierbarkeit des Bodens. Bei der Durchführung der Bewertung wird jeweils die Bodenart des obersten Bodenhorizontes berücksichtigt. Die Eb_Was_Stufe beschreibt die Erodierbarkeit des Bodens durch Wasser. Bodenflächen mit starken Hangneigungen (=18 %) erhalten eine Stufe Zuschlag.

Luftkapazität im effektiven Wurzelraum

Die Auswertekarte bildet die abgeleiteten Werte zur Luftkapazität (LK) des Porenraumes des Gesamtbodens bei Feldkapazität des effektiven Wurzelraumes in Form von LK-Stufen ab. Diese Eingangsdaten sind für die Bewertung der Bodenteilfunktion "Filter und Puffer für Schadstoffe" erforderlich und wurden in Abhängigkeit von Feinbodenart und Grobbodenanteil, Trockenroh- und Lagerungsdichte des Bodens sowie Humusgehalten des Mineralbodens bzw. Substanzvolumen der Torfartengruppen nach dem sächsischen Bodenbewertungsinstrument (LfULG, 2009) ermittelt.

Kationenaustauschkapazität im effektiven Wurzelraum

Die Auswertekarte bildet die abgeleiteten Werte zur Kationenaustauschkapazität (KAK) eines Bodens in Form von KAK-Stufen ab. Diese Eingangsdaten sind für die Bewertung der Bodenteilfunktion "Filter und Puffer für Schadstoffe" erforderlich und wurden in Abhängigkeit von Feinbodenart und Grobbodenanteil sowie Humusgehalten des Mineralbodens mittels sächsischen Bodenbewertungsinstruments (LfULG, 2021) ermittelt.

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