Bodenerosion in Südafrika: vergleichende Untersuchungen zur Erodierbarkeit subtropischer Böden und zur Erosivität der Niederschläge im Sommerregengebiet Südafrikas
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Gießen
Selbstverl. des Geograph. Inst.
1983
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| Schriftenreihe: | Gießener geographische Schriften
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Titel: Bodenerosion in Südafrika
Autor: Schieber, Michael
Jahr: 1983
INHALTSVERZEICHNIS
Seite
Vorwort I
Inhaltsverzeichnis III
Verzeichnis der Abbildungen IV
Tabellen VI
Karten und Luftbilder VIII
Abkürzungen X
EINLEITUNG
1. Stand der Forschung 1
2. Zielsetzung 1
3. Die Arbeitsgebiete - Auswahl und Lage 2
Teil A: DIE BÖDEN UND IHRE ERODIERBARKEIT 4
AI. Die Böden 8
Al.l. Die Bodentypen 10
A1.2. Ökopedologische Eigenschaften und Untersuchungsmethoden 29
A 1.3. Lokale Erosionsverbreitung und -gefáhrdung 49
A2. Die Erodierbarkeit der Böden 56
A2.1. Erfassung der Erodierbarkeit durch die K-Wert-Bestimmung nach 56
Wischmeier/Smith
A.2.2. Korrelierbarkeit zwischen K-Werten und Erosionsgrad 60
A2.3. Beurteilung der Erodierbarkeit mit Hilfe der Kuron/Jung- 62
Beziehung
A2.4. Aggregatstabilität/Strukturstabilität als Maß für die Erosions- 65
anfalligkeit
A2.5. Nomogrammerweiterung durch die Aggregatstabilität 68
A2.6. Erstellung korrigierter K-Werte 69
A2.7. K-Wert-Klassifizierung auf der Basis korrigierter K-Werte 71
A2.8. Zweite K-Wert-Korrektur und Erodierbarkeitsklassifizierung 74
A2.9. Verteilungsmuster der K-Werte 80
A2.10. Gültigkeit des Bestimmungsverfahrens 81
Teil B: DIE NIEDERSCHLÄGE UND IHRE EROSIVITÄT 82
B. 1. Klimatischer Vergleich der Untersuchungsgebiete 82
B.2. Die Erosivität der Niederschläge - Versuch einer energetischen 89
Analyse
B.2.1. Grundlegende Betrachtungen zur Erosivität in ihrer Bestimmung 91
B.2.2. Verfahrensweise zur Erfassung der Gesamtenergie der Nieder- 92
schlage
B.2.3. Die Erfassung der kinetischen Energie auf der Basis aller Nieder- 103
schlagsereignisse nach dem EI30 -Index
Seite
B.2.4. Die Erosivität der Niederschläge und ihre regionale Verteilung 117
B.2.5. Verwendbarkeit der Verfahrensweise zur Erosivitätsbestimmung 127
198
Zusammenfassung der Ergebnisse
131
Summary
Literaturverzeichnis 1^4
1
Anmerkungen 1JO
VERZEICHNIS DER ABBILDUNGEN
Abb. 1 : Die geographische Lage der Untersuchungsgebiete I und II sowie
der Farmen Grasveld und Die Hoek 3
Abb. 2: Geologische Karte der Farm Grasveld 5
Abb. 3: Geologische Detailkartierung (Farmausschnitt Grasveld) 6
Abb. 4: Geologische Karte der Farm Die Hoek 7
Abb. 5: Geologische Detailkartierung (Farmausschnitt Die Hoek) 7
Abb. 6: Regionale Verteilung der Böden in den Untersuchungsgebieten
nach verschiedenen Autoren 8
Abb. 7: Bodenkarte Grasveld 12
Abb. 8: Bodenkundliche Detailkartierung (Farmgebiet Grasveld) 12
Abb. 9: Bodencatena I / Grasveld 14
Abb. 10: Bodenkarte Die Hoek 14
Abb. 11: Bodenkundliche Detailkartierung (Farmgebiet Die Hoek) 15
Abb. 12: Bodencatena II / Grasveld 17
Abb. 13: Bodenprofilwand I/B (Grasveld) 18
Abb. 14: Bodencatena III / Grasveld 20
Abb. 15 : Bodenprofile Grasveld I/D, E, F, G, H 21
Abb. 16: Bodenprofil Grasveld I/C 22
Abb. 17: Bodencatena I / Die Hoek 24
Abb. 18: Bodencatena II / Die Hoek 25
Abb. 19: Korrelation einiger Solonez-Profile 26
Abb. 20: Korngrößenverteilung einiger Bodenprofile 32-35
Abb. 21: Körnung der untersuchten Bodenprofile untergliedert nach den
auftretenden Bodentypen 37
Abb. 22: Porenraumverteilung einiger ausgewählter Bodenprofile 39
Abb. 23a: Tiefenfunktion der pH - Werte (UGI) 41
Abb. 23b: Tiefenfunktion der pH - Werte (UG II) 42
Abb. 24a: Tiefenfunktion der organischen Substanz und des Kalkgehalts (UG I) 43
Abb. 24b: Tiefenfunktion der organischen Substanz und des Kalkgehalts (UG II) 44
Abb. 25: Kalium - Gehalte 48
Abb. 26: Natrium - Gehalte 48
Abb. 27: Erosionsverbreitung und -gefáhrdung auf der Farm Grasveld 50
Abb. 28 : Erosionsverbreitung und -gefáhrdung auf der Farm Die Hoek 51
Abb. 29: Hangneigungskarte Grasveld 52
Abb. 30: Hangneigungskarte Die Hoek 53
Abb. 31 : Grabenerosion und Geologisches Substrat 55
Abb. 32: Erodierbarkeitsnomogramm zur K-Wert-Bestimmung nach
Wischmeier 56
Abb. 33 : Ursprüngliche K-Werte der untersuchten Böden (Tiefenfunktion) 58
Abb. 34: Die wichtigsten Eigenschaften der Tonminerale 61
Abb. 35: Ursprüngliche K-Werte und Werte der Aggregatstabilität im Vergleich 67
Abb. 36: Erweitertes K-Wert-Nomogramm (Ergänzung durch die Kurvenschar
der Aggregatstabilität) 69
Abb. 37: Tiefenfunktion der Werte der Aggregatstabilität und der K-Werte
einiger ausgesuchter Bodenprofile 70
Abb. 38: K-Wert-Verschiebung durch die erste Korrektur 73
Abb. 39: Nomogramm zur Ermittlung des K-Wertes (Bayer. Geol. Landesamt) 74
Abb. 40: Nomogramm zur Ermittlung des K-Wertes, ausgehend von den
Bodenarten 75
Abb. 41 : K-Wert-Verteilung nach der zweiten Korrektur auf der Basis der
Mittelwerte der Bodenarten 79
Abb. 42: Niederschlagsgebiete Südafrikas 82
Abb. 43: Saisonale Niederschlagsverteilung (Oktober - März) 83
Abb. 44: Mittlerer jährlicher Niederschlag Südafrikas 83
Abb. 45: Niederschlagskarten UGI und UG II 88
Abb. 46: Klimadiagramme der Stationen Aliwal North und Dundee Agrie.
Res. Sta. mit Skalenverkürzung größer 100 mm 88
Abb. 47: Ariditätsindizes der Stationen Aliwal North und Dundee Agrie. Res. Sta. 89
Abb. 48: Klimatogramme Aliwal North und Dundee Agrie. Res. Sta. 89
Abb. 49: Saisonale Erosivitäts- und Niederschlagsverteilung der 3 Basis-
stationen 1977/78 und 1978/79 99
Abb. 50: Monatliche Regressionsgeraden (RE) ,RKE) der 3 Basisstationen
1977/78 und 1978/79 101
Abb. 51 : Absolute Abweichungen der saisonalen Niederschläge 1977/78
und 1978/79 vom langjährigen Mittel der 3 Basisstationen 104
Abb. 52: Monatliche Abweichungen der veröffentlichten Niederschlagswerte
(Hellman) von den Regenschreiberwerten der 3 Basisstationen 105
Abb. 53: Monatliche Regressionsgeraden (Energie/Niederschlag) der 3
Basisstationen 106
Abb. 54: Verlauf der kinetischen Energie und des Niederschlags an den 3 Basis-
stationen während der Beobachtungsperioden 1977/78 und 1978/79 110-111
Abb. 55: Regressiver Gang der mittleren monatlichen Energie werte der
Stationen Klipsspruit und Burgersdorp (1969/70 bis 1978/79) 113
Abb. 56: Kumulativer Verlauf der kinetischen Energie der monatlichen Nieder-
schläge (1969/70 bis 1978/79) 113
Abb. 57 : Saisonale Regressionsgeraden der EWn der Stationen Aliwal North
und Dundee Agrie. Res. Sta. 114
Abb. 58: Absolute Beträge der kin. Energie und der Niederschläge von
Klipspruit und Burgersdorp (1961/62 bis 1978/79) 115
Abb. 59a: Prozentuale Abweichung der kin. Energie 116
Abb. 59b: und des Niederschlags vom langperiodigen Mittel von Klipspruit
und Burgersdorp 116
Abb. 60: Monatlicher Gang der R -Werte der 3 Basisstationen 118
Abb. 61 : Regressionsgeraden zwischen monatlichen Niederschlags- und
R -Werten der 3 Basisstationen 119
Abb. 62: Saisonale Regressionsgeraden (Niederschlag/Erosivität) der
Stationen Burgersdorp und Dundee Agrie. Res. Stá. 119
Abb. 63 : Langjährige Niederschlags- und Erosivitätskarten des 121
63a: UGlund
63b: UG II
Abb. 64: Niederschlags- und Erosivitätskarten des UG I 123
64a: 1971/72
64b:1974/75
Abb. 65: Niederschlags-und Erosivitätskarten des UG II 124
65a: 1971/72
65b:1974/75
Abb. 66: Mittlerer monatlicher Gang des Niederschlags und der Erosivität
der Stationen Klipspruit und Burgersdorp (1969/70 bis 1978/79) 124
Abb. 67: Saisonaler Gang der Erosivitätswerte der Periode 1969/70 bis
1978/79 (saisonale Regression) 126 |
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