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 1. Boden
1.1 Definition
Boden ist das mit Wasser, Luft, Lebewesen durchsetzte, unter dem Einfluss der Umweltfaktoren an der
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Funktionen des Bodens, Bodenbildene Faktoren, Horizonte, Fruchtbarkeit, Verwitterungsprozess

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1. Boden 1.1 Definition Boden ist das mit Wasser, Luft, Lebewesen durchsetzte, unter dem Einfluss der Umweltfaktoren an der Erdoberfläche entstandene und im Ablauf der Zeit gesehenes Umwandlungsprodukt organischer und mineralischer Substanzen. Funktionen: - Lebensraum: - Produktionsfunktion: - Regulationsfunktion: - Träger: - Filter-, Reinigungs-, Puffer-, Transformations- und Speicherfunktion: Lebensgrundlage für Bodenorganismen, Pflanzen, Menschen, Tiere ermöglicht Wachstum von Pflanzen, liefert Rohstoffe regelt Kreisläufe {Wasser, Luft, Kohlenstoff, Stickstoff} - Schadstoffe „Wissenschaftliches Archiv", Pollen = Hinweise Vegetation & Klima Humus = abgestorbene organische Substanz im Boden, speichert Wasser + Nährstoffe -> Pflanzen brauchen dort weniger Regen - wichtig für Bodenfruchtbarkeit (Je mehr Humus, desto schwärzer der Boden) Reinigung von Wasser, Schadstoffabbau, pH-Wert, Nährstoffe Mineralische Bestandteile (kleine Steine, Sand): sind über Jahrtausende entstanden, nach Größe unterscheidbar (Körnchengröße) -> Bodenarten: Sand > Schluff > Ton Atmosphäre: gasförmige Hülle Hydrosphäre: Wasser Biosphäre: Lebewesen Lithosphäre: Gestein -> Alle 4 Sphären treffen aufeinander = Bodenbildung / Pedosphäre Klima = Verwitterungsprodukt Organische Substanz Niederschlagsmenge, Niederschlagsverteilung, Mineralisierung, Insgesamt die Biologische Humanisierung Einstrahlung, Luft und Bodentemperatur, Luftfeuchtigkeit Bodeneigenschaften PH Wert, Porosität, Kationen Austauschbarkeit, Bodenkörnung Anthropogener Einfluss: - mindert Qualität & bedroht langfristig menschliche Existenz (Nahrungsmittelversorgung, Grundwasser) - Raubbau an Wäldern (Rohdung) - Überweidung natürlicher Grasländer nicht angepasster Ackerbau Nährstoffspeicherkapazität Wasserspeicherkapazität Antropogener Einfluss Be- und Entwässerungsmaßnahmen, Rodung, Versieglung des Bodens, Pflügen, Düngung, Fruchtfolge anpflanzen 1.2 Bodenbildende Faktoren Klima - Niederschlag - Temperatur - Wind Vegetation Mensch Ausgangsgestein Zeit Wasser Bodenflora/fauna Relief Bestimmt Auswaschung / Versalzung / Intensität der Verwitterung Kann Bodenabtragung bedingen liefert organische Bodensubstanz ooooo Beeinflussung des Boden durch Pflügen, Düngen, Bewässerung Liefert die mineralischen Bestandteile des Bodens Bestimmt, wie weit der Boden entwickelt ist Verhindert Oxidation. Bedingt Redoxvorgänge Durchwühlen des Bodens. Symbiose mit Wurzeln Bodenabtragung...

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/ Materialablagerung durch Deflation M1 Schematische Darstellung der Bodenbildung KLIMA (Atmosphäre) Sonneneinstrahlung Niederschläge PFLANZEN- und TIERWELT/MENSCH (Biosphäre und Anthroposphäre) Tele Gase der Atmosphäre JHJ 500 00 00 physikalische und chemische Verwitterung Bodenlebewesen (Edaphon) Rohböden A-C-Böden- Böden mit A-B-C-Profil पर 2010 GRUNDWASSER (Hydrosphäre) zeitlich fortschreitende Entwicklung GESTEIN (Lithosphäre) Humus BODEN (Pedosphäre) 1.3 Verwitterungsprozesse M2 Verwitterung und Pflanzennährstoffe Ausgangsgestein physikal. Verwitterung Frost- und Hitzesprengung, Salzsprengung Gesteinsbruchstücke, Grus chemische Verwitterung, z. B. Lösungsverwitterung, Säureeinwirkung Primärminerale z. B. Glimmer Freisetzung von Kationen (Pflanzennährstoffe) z. B. Ca2+, K+, Mg2+, Fe²+/3+ z. B. Feldspäte Tonmineralbildung Je mehr Kationen in Tonmineral, desto höher ist die Kationenaustauschkapazität (fruchtbar) zersetzt. Tonminerale < 0,002 mm Durch physikalische + chemische Verwitterung wird das Ausgangsgestein - Entweder: mechanisch zerkleinert oder chemisch gelöst, bis es als Mineral vorliegt. -> durch chemische Verwitterung gehen Feldspäte in Tonminerale über = Tonmineralbildung Tonminerale: Zweischichttonmineral Kaolinit Kationenaustauschkapazität: 5-15 mval/100g austauschbare Ionen werden nur an den Außenflächen der Schichten angelagert 1.4 Bodenfruchtbarkeit - Kationenaustauschkapazität teilweise Folge: geringe Austauschkapazität, d.h. die Böden nur wenig in der Lage, Nährstoffe festzu- halten u. den Pflanzen zur Verfügung zu stehen; hohe Nährstoffauswaschung chemischer (mikrobieller) Abbau Mineralstoffe, Kohlenhydrate (Zellulose, Zucker, Stärke), Lignin, N-haltige Stoffe (v. a. Eiweiße) hochmolekulare Zwischenprodukte Tonminerale (Schichtsilikate; < 0,002 mm) in den Böden der Immerfeuchten Tropen u. in niederschlagsreichen Teilen der Feuchtsavannen Humifizierung Organische Substanz Umwandlung Neubildung von Huminstoffen von Huminstoffen Huminstoffe < 0,002 mm physikalischer Abbau Zerbeißen, Zerbrechen Rohhumus, Mull Freisetzung von Kationen und Anionen (Pflanzennährstoffe) z. B. NO, SO² Vorkommen der Tonmineralgruppe: anorganische Endprodukte CO₂ (Kohlenstoffdioxid), H₂O (Wasser), NH3 (Ammoniak), NO3 (Nitrat), P (Phosphor), S (Schwefel), Ca (Kalzium), K (Kalium), Mg (Magnesium), Fe (Eisen) u. a. - Zersetzung organischer Stoffe (abgestorbene Tier und Pflanzenbestandteile) durch physikalischen u chemischen Abbau Dreischichttonmineral -> Mineralstoffe werden entweder teilweise (Humusbildung, Huminstoffe) oder vollständig (Verwesung; anorganische Endprodukte) zersetzt. -> Kationen + Anionen werden als Pflanzennährstoffe freigesetzt Illit, Vermiculit, Montmorillonit Kationenaustauschkapazität: 20-150 mval/100 g austauschbare Ione können zwischen den einzelnen Schichten angelagert werden vollständig Folge: große Kationenaustauschkapazität, d.h. es können vermehrt Ione festgehalten werden; dadurch wird eine Nährstoffauswaschung verringert> geeigneter Standort f. Pflanzen Verwesung, Remineralisierung in den Böden der Mittleren Breiten M5 Aufbau und Kationenaustausch bei Tonmineralen Si-O-Schicht (tetraedrisch) Zweischicht- tonmineral Kaolinit Kationenaustausch- kapazität 5-15 mval/100g + + + Ⓒ Dreischichttonminerale + Randlich aufgeweite- ter Illit Kationenaustausch- kapazität 20-50 mval/100g austauschbare lonen Montmorillonit (Smectit) Kationenaustausch- kapazität 80-120 mval/100g + Ⓒ + + Ⓒ Ⓒ + 1:1- Aufbau Al-OH-Schicht (oktaedrisch) Grenzflächen aufgrund starker Bindungen nicht weitbar; austauschbare Kationen nur randlich angelagert Si-O-Schicht (tetraedrisch) 2:1- Al (Mg, Fe)-OH-Schicht (oktaedrisch) Aufbau Si-O-Schicht (tetraedrisch) Grenzflächen je nach Verwitterungsgrad randlich geweitet; austauschbare Kationen auch an Schichtgrenzflächen Si-O-Schicht (tetraedrisch) Al (Mg,Fe)-OH-Schicht (oktaedrisch) Si-O-Schicht (tetraedrisch) Grenzflächenbindung schwach, variabel auf- geweitet; austauschbare Kationen zwischen den Grenzflächen angelagert 2:1- Aufbau - bestehen aus mehreren Silikat-Molekülschichten Schichtsilikate - Speichervermögen: kann bestimmte Menge an Pflanzennährstoffen speichern - Austauschkapazität: Nährstoffe an Pflanzen abgeben Bodenfruchtbarkeit: Ertragsfähigkeit, Produktivität des Bodens / Fähigkeit Pflanzen als Standort zu dienen und Pflanzenerträge zu produzieren Optimale biologische; physikalische + chemische Eigenschaften = fruchtbar -> hohe Erträge = potentielle Bodenfruchtbarkeit = Bodengare: = durch natürliche Prozesse + wirtschaftliche Tätigkeiten des Menschen: Erreichung der höchsten Produktivität des Boden - System kleiner + großer Poren, stabile Krümelstruktur : - Krümel = Wasserspeicher - zwischen Krümeln Raum/Luft für Wurzeln + Kleinlebewesen - Nährstoffe - kann Witterungen + Dürren ausgleichen Verbesserung Bodenfruchtbarkeit durch anthropogenen Einfluss: - Einsatz von Mineraldünger - Bodenbearbeitungsmethoden - Be- und Entwässerung - organische Düngung erhöht Huminstoffe - Grunddüngung Bodenwertzahl: = Verhältnis eines Bodens zu den besten Böden Deutschlands (Schwarzerden der Magdeburger Böden) -> Bodenwertzahl 100 (maximum) -> unter 30: Grenzertragsböden pH-Wert: X = Säurekonzentration im Boden - steuert chemische, physikalische & biotische Bodenbildungsprozesse - je niedriger (sauer) der pH-Wert desto höher die chem. Verwitterung Zu niedrig: - schadet Bodenlebewesen - Auswaschung Pflanzennährstoffe - Freisetzung Metallionen - Grundwasserbelastung M7 Folgen des Säureeintrags in den Boden unbelastetes Regenwasser Saurer Regen -100 ▲ Säure • Nährstoffe (Ca, Mg) Boden ■ Aluminium, Schwermetalle Tonminerale 1) Filterwirkung des Bodens versagt 2) Anreicherung von Säuren und Schwermetallen Sickerwasser Saurer Regen Nährstoffauswaschung, insbesondere Kalzium und Magnesium Saurer Regen langfristige Verunreinigung der Gewässer und des Grundwassers durch Schwermetalle, Aluminium und Säuren 1.6 Bodenhorizonte M8 Vertikale Gliederung eines typischen dreihorizontigen Bodens Streu und Humus A-Horizont (-humoser Oberboden) humusreicher,mineralischer Oberboden AB= B-Horizont (Umwandlungshorizont) Unterboden Verwitterungs-, Verlehmungs- und/oder Anreicherungshorizont C-Horizont Ausgangs-/Muttergestein Gestein unterhalb des Bodens 1.6 Bodentypen Klima Genese - Böden die sich im gleichem oder sehr ähnlichem Entwicklungszustand befinden - Horizontale Klassifizierung -> Farbe, Gefüge, Mineralgehalt, Chemismus - Mächtigkeit unterschiedlich, Horizonte können fehlen Eignung für landwirtsch. Nutzung Vegetations- formen Podsol subpolar niedrige Temp. > geringe Humifizierung: Rohhumus- schicht; hohe NSL: Auswaschung der Nährstoffe aus A-Horizont (helle Farbe) u. Verlagerung in B-Horizont Verfestigung der Nährstoffe zu Ortstein mäßig Übergang BC= Übergang borealer Nadelwald Braunerde gemäßigt (maritim) gut Schwarzerde Laterit tropisch gemäßigt (kontinental) gemäßigte Temperaturen: rasche Geringe NSL: keine Auswaschung Humifizierung der Nährstoffe des Rohhumus; hohe NSL: Auswaschung der Nährstoffe, Verlust wird jedoch durch Humifizierung schnell ausge- glichen. aus A-Horizont Sickerwasser infiltriert zum C-Horizont, daher kein B- Horizont - Landschaftsraum gleicher Bodenbildungsfaktoren -> Ausgangsgestein, Relief (Oberflächengestalt), Klima, Vegetation, Wasser, Bearbeitung durch Menschen etc. sehr gut Abfolge der einzelnen Bodenhorizonte, die in ihrer Gesamtheit einen Bodentyp repräsentieren = Bodenprofil sommergrüner Steppen Laub-u. Misch- wald heißes und NSL-reiches Klima: rasche Zersetzung des Rohhumus u. Auswaschung der Nährstoffe aus dem gering- mächtigen A- Horizont in den B-Horizont. mäßig M9 Kennzeichnung der Bodenhorizonte Organischer Auflagehorizont Sammelbegriff für eine Auflage aus mehr oder weniger zersetzter Pflanzen- substanz (0 von organisch) Trop. Regenwald Feuchtsavanne 0 Of Oh A mineral. Substanz Ah Ae Al Ap B Bv Bh Bs Bt C Cv G S Boden- fruchtbarkeit Klima u. Verwitterung Vermoderungshorizont (f von engl. fermentation layer) Humusstoff-Horizont, Horizont mit überwiegend organischer Feinsubstanz (h von Humus) Oberboden oberster Mineralhorizont, vermischt mit Humus durch Anreicherung von Humus entstandener oberster A-Horizont durch Auswaschung von Huminstoffen und Säuren gebleichter A-Horizont (e von eluvial - ausgeschlemmt) organische Substanz durch Auswaschung von Ton aufgehellter A-Horizont (1 von lessiviert = ausgewaschen) durch Pflugarbeit gewendeter und durchmischter A-Horizont (p von Pflug) Unterboden Sammelbegriff für den Verwitterungs- und/oder Anreicherungshorizont durch Verwitterung verbraunter B-Horizont (v von verwittert) mit Huminstoffen angereicherter B-Horizont mit Eisen- und Aluminiumoxiden angereicherter B-Horizont (s von Sesquioxyd = Al- und Fe-Oxide) mit Ton angereicherter B-Horizont Ausgangsgestein Schwach verwitterter Übergangshorizont zum Ausgangsgestein durch das Grundwasser beeinflusster Horizont (G von Grundwasser) durch Staunässe beeinflusster Horizont (S von Stauwasser) Immerfeuchte Tropen gering feucht-heißes Klima begünstigt chemische Verwitterung Bildung von Kaoliniten/ höher Einflussfaktoren Zweischichttonmineral kaum Huminstoffe wg. Abbau durch chem. Verwitterung Trockensavannen Boden- schwache Austausch- eigenschaften kapazität Aw-Klima oder semi- humides Subtropen- klima; geringere chem. Verwitterung höherer Anteil an Illit u. Montmorillonit kaum Huminstoffe wg. Vegetationsarmut höhere Austausch- kapazität Gemäßigte Breiten hoch gemäßigtes Klima (Cf), geringere chem. Verwitterung Dreischicht- tonminerale hoher Anteil an Huminstoffen hohe Austausch- kapaziät

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So ein schöner Lernzettel 😍😍 super nützlich und hilfreich!

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Tonminerale < 0,002 mm Durch physikalische + chemische Verwitterung wird das Ausgangsgestein - Entweder: mechanisch zerkleinert oder chemisch gelöst, bis es als Mineral vorliegt. -> durch chemische Verwitterung gehen Feldspäte in Tonminerale über = Tonmineralbildung Tonminerale: Zweischichttonmineral Kaolinit Kationenaustauschkapazität: 5-15 mval/100g austauschbare Ionen werden nur an den Außenflächen der Schichten angelagert 1.4 Bodenfruchtbarkeit - Kationenaustauschkapazität teilweise Folge: geringe Austauschkapazität, d.h. die Böden nur wenig in der Lage, Nährstoffe festzu- halten u. den Pflanzen zur Verfügung zu stehen; hohe Nährstoffauswaschung chemischer (mikrobieller) Abbau Mineralstoffe, Kohlenhydrate (Zellulose, Zucker, Stärke), Lignin, N-haltige Stoffe (v. a. 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NO, SO² Vorkommen der Tonmineralgruppe: anorganische Endprodukte CO₂ (Kohlenstoffdioxid), H₂O (Wasser), NH3 (Ammoniak), NO3 (Nitrat), P (Phosphor), S (Schwefel), Ca (Kalzium), K (Kalium), Mg (Magnesium), Fe (Eisen) u. a. - Zersetzung organischer Stoffe (abgestorbene Tier und Pflanzenbestandteile) durch physikalischen u chemischen Abbau Dreischichttonmineral -> Mineralstoffe werden entweder teilweise (Humusbildung, Huminstoffe) oder vollständig (Verwesung; anorganische Endprodukte) zersetzt. -> Kationen + Anionen werden als Pflanzennährstoffe freigesetzt Illit, Vermiculit, Montmorillonit Kationenaustauschkapazität: 20-150 mval/100 g austauschbare Ione können zwischen den einzelnen Schichten angelagert werden vollständig Folge: große Kationenaustauschkapazität, d.h. es können vermehrt Ione festgehalten werden; dadurch wird eine Nährstoffauswaschung verringert> geeigneter Standort f. Pflanzen Verwesung, Remineralisierung in den Böden der Mittleren Breiten M5 Aufbau und Kationenaustausch bei Tonmineralen Si-O-Schicht (tetraedrisch) Zweischicht- tonmineral Kaolinit Kationenaustausch- kapazität 5-15 mval/100g + + + Ⓒ Dreischichttonminerale + Randlich aufgeweite- ter Illit Kationenaustausch- kapazität 20-50 mval/100g austauschbare lonen Montmorillonit (Smectit) Kationenaustausch- kapazität 80-120 mval/100g + Ⓒ + + Ⓒ Ⓒ + 1:1- Aufbau Al-OH-Schicht (oktaedrisch) Grenzflächen aufgrund starker Bindungen nicht weitbar; austauschbare Kationen nur randlich angelagert Si-O-Schicht (tetraedrisch) 2:1- Al (Mg, Fe)-OH-Schicht (oktaedrisch) Aufbau Si-O-Schicht (tetraedrisch) Grenzflächen je nach Verwitterungsgrad randlich geweitet; austauschbare Kationen auch an Schichtgrenzflächen Si-O-Schicht (tetraedrisch) Al (Mg,Fe)-OH-Schicht (oktaedrisch) Si-O-Schicht (tetraedrisch) Grenzflächenbindung schwach, variabel auf- geweitet; austauschbare Kationen zwischen den Grenzflächen angelagert 2:1- Aufbau - bestehen aus mehreren Silikat-Molekülschichten Schichtsilikate - Speichervermögen: kann bestimmte Menge an Pflanzennährstoffen speichern - Austauschkapazität: Nährstoffe an Pflanzen abgeben Bodenfruchtbarkeit: Ertragsfähigkeit, Produktivität des Bodens / Fähigkeit Pflanzen als Standort zu dienen und Pflanzenerträge zu produzieren Optimale biologische; physikalische + chemische Eigenschaften = fruchtbar -> hohe Erträge = potentielle Bodenfruchtbarkeit = Bodengare: = durch natürliche Prozesse + wirtschaftliche Tätigkeiten des Menschen: Erreichung der höchsten Produktivität des Boden - System kleiner + großer Poren, stabile Krümelstruktur : - Krümel = Wasserspeicher - zwischen Krümeln Raum/Luft für Wurzeln + Kleinlebewesen - Nährstoffe - kann Witterungen + Dürren ausgleichen Verbesserung Bodenfruchtbarkeit durch anthropogenen Einfluss: - Einsatz von Mineraldünger - Bodenbearbeitungsmethoden - Be- und Entwässerung - organische Düngung erhöht Huminstoffe - Grunddüngung Bodenwertzahl: = Verhältnis eines Bodens zu den besten Böden Deutschlands (Schwarzerden der Magdeburger Böden) -> Bodenwertzahl 100 (maximum) -> unter 30: Grenzertragsböden pH-Wert: X = Säurekonzentration im Boden - steuert chemische, physikalische & biotische Bodenbildungsprozesse - je niedriger (sauer) der pH-Wert desto höher die chem. Verwitterung Zu niedrig: - schadet Bodenlebewesen - Auswaschung Pflanzennährstoffe - Freisetzung Metallionen - Grundwasserbelastung M7 Folgen des Säureeintrags in den Boden unbelastetes Regenwasser Saurer Regen -100 ▲ Säure • Nährstoffe (Ca, Mg) Boden ■ Aluminium, Schwermetalle Tonminerale 1) Filterwirkung des Bodens versagt 2) Anreicherung von Säuren und Schwermetallen Sickerwasser Saurer Regen Nährstoffauswaschung, insbesondere Kalzium und Magnesium Saurer Regen langfristige Verunreinigung der Gewässer und des Grundwassers durch Schwermetalle, Aluminium und Säuren 1.6 Bodenhorizonte M8 Vertikale Gliederung eines typischen dreihorizontigen Bodens Streu und Humus A-Horizont (-humoser Oberboden) humusreicher,mineralischer Oberboden AB= B-Horizont (Umwandlungshorizont) Unterboden Verwitterungs-, Verlehmungs- und/oder Anreicherungshorizont C-Horizont Ausgangs-/Muttergestein Gestein unterhalb des Bodens 1.6 Bodentypen Klima Genese - Böden die sich im gleichem oder sehr ähnlichem Entwicklungszustand befinden - Horizontale Klassifizierung -> Farbe, Gefüge, Mineralgehalt, Chemismus - Mächtigkeit unterschiedlich, Horizonte können fehlen Eignung für landwirtsch. 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Misch- wald heißes und NSL-reiches Klima: rasche Zersetzung des Rohhumus u. Auswaschung der Nährstoffe aus dem gering- mächtigen A- Horizont in den B-Horizont. mäßig M9 Kennzeichnung der Bodenhorizonte Organischer Auflagehorizont Sammelbegriff für eine Auflage aus mehr oder weniger zersetzter Pflanzen- substanz (0 von organisch) Trop. Regenwald Feuchtsavanne 0 Of Oh A mineral. Substanz Ah Ae Al Ap B Bv Bh Bs Bt C Cv G S Boden- fruchtbarkeit Klima u. Verwitterung Vermoderungshorizont (f von engl. fermentation layer) Humusstoff-Horizont, Horizont mit überwiegend organischer Feinsubstanz (h von Humus) Oberboden oberster Mineralhorizont, vermischt mit Humus durch Anreicherung von Humus entstandener oberster A-Horizont durch Auswaschung von Huminstoffen und Säuren gebleichter A-Horizont (e von eluvial - ausgeschlemmt) organische Substanz durch Auswaschung von Ton aufgehellter A-Horizont (1 von lessiviert = ausgewaschen) durch Pflugarbeit gewendeter und durchmischter A-Horizont (p von Pflug) Unterboden Sammelbegriff für den Verwitterungs- und/oder Anreicherungshorizont durch Verwitterung verbraunter B-Horizont (v von verwittert) mit Huminstoffen angereicherter B-Horizont mit Eisen- und Aluminiumoxiden angereicherter B-Horizont (s von Sesquioxyd = Al- und Fe-Oxide) mit Ton angereicherter B-Horizont Ausgangsgestein Schwach verwitterter Übergangshorizont zum Ausgangsgestein durch das Grundwasser beeinflusster Horizont (G von Grundwasser) durch Staunässe beeinflusster Horizont (S von Stauwasser) Immerfeuchte Tropen gering feucht-heißes Klima begünstigt chemische Verwitterung Bildung von Kaoliniten/ höher Einflussfaktoren Zweischichttonmineral kaum Huminstoffe wg. Abbau durch chem. Verwitterung Trockensavannen Boden- schwache Austausch- eigenschaften kapazität Aw-Klima oder semi- humides Subtropen- klima; geringere chem. Verwitterung höherer Anteil an Illit u. Montmorillonit kaum Huminstoffe wg. Vegetationsarmut höhere Austausch- kapazität Gemäßigte Breiten hoch gemäßigtes Klima (Cf), geringere chem. Verwitterung Dreischicht- tonminerale hoher Anteil an Huminstoffen hohe Austausch- kapaziät