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Wiederholung Entwicklung Teil 1 Standortsbeschreibung

Übung – Bodenwasserhaushalt Ziele. Wiederholung Entwicklung Teil 1 Standortsbeschreibung. Porosität. Porosität (P) = Verhältnis von Porenanteil (V p ) zum Gesamtvolumen des Bodens (V T ). V a = Volumen der Luft (V air ) [Vol-%] V l = Volumen des Wassers (V liquid ) [Vol-%]

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Wiederholung Entwicklung Teil 1 Standortsbeschreibung

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Presentation Transcript

  1. Übung – Bodenwasserhaushalt Ziele • Wiederholung • Entwicklung Teil 1 Standortsbeschreibung

  2. Porosität Porosität (P) = Verhältnis von Porenanteil (Vp) zum Gesamtvolumen des Bodens (VT) Va = Volumen der Luft (Vair) [Vol-%] Vl = Volumen des Wassers (Vliquid) [Vol-%] Vs = Volumen der Feststoffe (Vsolid) [Vol-%]

  3. Porosität Berechnung der Porosität aus Trockenrohdichte und Partikeldichte: dB = Trockenrohdichte [g/cm3] dF = Partikeldichte [g/cm3]

  4. Übung1 Eine Bodenprobe enthält folgende Phasenanteile: • Mineralische Bestandteile 39 Vol-% • organische Bestandteile 4 Vol.-% • Bodenwasser 24 Vol.-% • Bodenluft 33 Vol.-% • Gesucht: Porosität • Wieviel Wasser (Vol.-%) wird benötigt, um die Probe aufzusättigen?

  5. Übung 1 -Lösung Gegeben: Vs= Vmin+Vorg= 0,39+0,04 = 0,43 Va=0,33 Vl= 0,24 Gesucht: a) P b) Va+l (Vol %) • P = Va + Vl / Va+Vl+Vs = (0,33+0,24) / (0,33+0,24+0,43) = 0,57/1 = 0,57 b) Aufsättigung = Boden ist vollständig mit Wasser gefüllt daher müssen 33 Vol% der mit Luft gefüllten Poren mit Wasser gefüllt werden

  6. Übung 2 1. Ein Bodenwürfel mit der Abmessung 9 x 9 x 9 cm³ (A = 81 cm2) hat eine Masse von 1300 g. Nach Trocknung bei 105°C wiegt der Boden nur noch 950 g. a) Gesucht ist der gravimetrische und der volumetrische Wassergehalt. (Annahme: Dichte von Wasser ist 1 g/ cm3.) b) Berechne den Bodenwasservorrat in mm! c) Ermittle den luftgefüllten Porenraum unter der Annahme: dF= 2.65 g/ cm3!

  7. Lösung Übung 2 1.a) gravimetrischer Wassergehalt 36,8 M.- % 1.a) volumetrischer Wassergehalt 48,0 Vol.- % ODER Nebenrechnung:

  8. Lösung Übung 2 1.b) Bodenwasservorrat 1.c) luftgefüllter Porenraum  1,2 Vol.-% Luft

  9. Wichtige standortskundliche Kenngrößendes Luft- und Wasserhaushalts von Böden für Umrechnung auf Niederschlagsmengen gilt: 1 Vol.% pro dm Bodentiefe = 1 Liter Wasseräquivalent pro 1 m² Bodenoberfläche = 1 mm Regenhöhe (d.h. Multiplikation der FK- bzw. nFK-Werte mit Horizontmächtigkeit in dm und Aufsummierung für den gesamten Wurzelraum, i.d.R. 0 – 100 cm)

  10. Klassisches Konzept der Verfügbarkeit des Bodenwassers für die Pflanzen

  11. Nutzbare Feldkapazität & Bodentextur

  12. Standardverfahren für die Ableitung von Kennwerten der Wasserbindung • Bodenkundliche Kartieranleitung, KA5 (Ad-hoc-Arbeitsgruppe Boden, 2005) • Forstliche Standortsaufnahme (“Arbeitskreis Standortskartierung” in der AG Forsteinrichtung, 2003)

  13. Schema für die Bestimmung bodenphysikalischer Kennwerte Bestimmung der Bodenart mittels Fingerprobe Schätzung der effektiven Lagerungsdichte Ld durch Ansprache von Gefüge und Bioporen (5 Stufen) Tab. 20; KA 5 Umrechnung in die Trockenrohdichte ρ Tab. 71; KA 5 Bestimmung der Luftkapazität LK, Feldkapazität FK, Totwasser, nutzbarer Feldkapazität nFK, effektiver Durchwurzelungstiefe We, Kapillaren Aufstiegsrate Tab. 70; KA 5 • Zu-und Abschläge für Böden mit • Humusgehalten > 1 % Tab. 72; KA 5 • Bestimmung des verfügbaren Wassers im Bodenprofil entsprechend • Horizontmächtigkeiten (Reduktion bei Steingehalt!) • Effektiver Durchwurzelungstiefe • (Kapillarer Aufstiegsrate und Vegetationsdauer)

  14. Übung 2 • Gegeben ist das Leitprofil eines Bodens aus Sachsen: • Skelettreiche Lehmsand-Braunerde (Osterzgebirge) • a) Bestimmen Sie mit Hilfe der Tabellen aus der Bodenkundlichen Kartieranleitung (KA5) horizontweise die Kennwerte des Wasser- und Lufthaushalts von Böden: Luftkapazität (LK), Feldkapazität (FK) und nutzbare Feldkapazität (nFK) und deren Zu-/Abschläge aufgrund org. Substanz, sowie Totwasser (TW) und Gesamtporenvolumen (GPV=LK+FK). • b) Berechnen Sie das potenziell pflanzenverfügbare Wasser für Getreidebestände bei einer effektiven Durchwurzelungstiefe von 6,0 dm. Nehmen Sie an, dass der Bodenwasserspeicher voll gefüllt ist (Frühjahr nach einem feuchten Winter)! Beachten Sie, dass Steine kein Wasser speichern können!

  15. Lösung Übung 2 GPV=LK+FK (einschließlich Zu-/Abschlägen durch org. Substanz)

  16. Lösung Übung 2 2.a) nFKWe = nFK [mm/dm] x Mächtigkeit [dm] x Bodenanteil ohne Steine , aufsummiert über die effektive Wurzeltiefe Anmerkung: nFK [Vol.-%] entspricht [mm/dm] 

  17. Hausaufgabe Gegeben sind die Leitprofile von zwei weiteren Böden aus unterschiedlichen Regionen Sachsens (S.10): 2) Schluff-Braunerde-Fahlerde (Mulde-Lösshügelland) 3) Sand-Braunerde (Düben-Dahlener Heide) 1. Bestimmen Sie mit Hilfe der Tabellen aus der Bodenkundlichen Kartieranleitung (KA5) horizontweise die Kennwerte des Wasser- und Lufthaushalts von Böden: Luftkapazität (LK), Feldkapazität (FK) und nutzbare Feldkapazität (nFK) und deren Zu-/Abschläge aufgrund org. Substanz, sowie Totwasser (TW) und Gesamtporenvolumen (GPV=LK+FK). 2. Berechnen Sie das potenziell pflanzenverfügbare Wasser für Getreidebestände. Effektive Durchwurzelungstiefen [dm]: Schluff-Braunerde-Fahlerde (Mulde-Lösshügelland) = 8.0 Sand-Braunerde (Düben-Dahlener Heide) = 5.0 Nehmen Sie an, dass der Bodenwasserspeicher voll gefüllt ist (Frühjahr nach einem feuchten Winter)! Beachten Sie, dass Steine kein Wasser speichern können!

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