Bodenkundliches Praktikum: eine Einführung in pedologisches Arbeiten für Ökologen, insbesondere Land- und Forstwirte und für Geowissenschaftler ; mit 60 Tabellen
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Blackwell Wiss.-Verl.
1995
|
| Ausgabe: | 2., neubearb. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Pareys Studientexte
81 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 3. Aufl. u.d.T.: Bodenkundliches Praktikum / Blume, Hans-Peter ... |
| Beschreibung: | 295 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3826330420 |
Internformat
MARC
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Inhaltsverzeichnis
1 Ziele und Wege bodenkundlicher Untersuchungen. 19
2 Auswahl der Untersuchungsobjekte . 21
2.1 Auswertung vorhandenen Kartenmaterials . 21
2.2 Luftbildinterpretation/Fernerkundung . 22
2.3 Geländebegehung . 23
2.4 Placierung der Leitprofile . 24
2.5 Anlage eines Bodenprofils. 24
3 Aufnahme und Deutung des Bodens im Gelände. 26
3.1 Kennzeichnung der Lokalität. 27
3.2 Kennzeichnung von Klima und Witterung . 28
3.3 Kennzeichnung der Biocoenose und der Bestandesgeschichte . 29
3.3.1 Biocoenose. 29
3.3.2 Bestandesgeschichte . 29
3.4 Ausgangsgestein . 29
3.5 Beschreibung und Untersuchung des Bodenprofils . 32
3.5.1 Abgrenzung von Lagen . 32
3.5.2 Kennzeichnung der Bodenfarbe . 32
3.5.3 Kennzeichnung des Bodengefüges . 33
3.5.3.1 Gefugeform und GefQgebesonderheiten . 33
3.5.3.2 Stabilität der Aggregate . 35
3.5.3.3 Lagerungsdichte . 36
3.5.3.4 Porosität . 37
3.5.3.5 Feuchte . 37
3.5.3.6 Wassergehalt . 38
3.5.3.7 Wasserleitfähigkeit . 38
3.5.3.8 Luftleitfähigkeit . 39
3.5.4 Kennzeichnung von Dispersität, Ionenbelag und Redoxzustand . 40
3.5.4.1 Bodenart . 40
3.5.4.2 pH-Wert . 42
3.5.4.3 Kationenaustauschkapazität . 42
3.5.4.4 Basensättigungsgrad . 43
3.5.4.5 S-Wert . 43
3.5.4.6 Redoxzustand . 43
10 Inhaltsverzeichnis
3.5.5 Kennzeichnung des Mineralkörpers . 44
3.5.5.1 Mineralbestand . 45
3.5.5.2 Carbonate . 45
3.5.5.3 Tonminerale . 46
3.5.5.4 Pedogene Fe-und Mn-Minerale . 46
3.5.5.5 Leichtlösliche Salze . 46
3.5.5.6 Mineralgröße . 47
3.5.5.7 Mineralkörper . 47
3.5.6 Kennzeichnung des Humuskörpers . 48
3.5.6.1 Streu . 48
3.5.6.2 Durchwurzelung . 48
3.5.6.3 Humusgehalt und Humusmenge . 48
3.5.6.4 Morphe des Humus . 49
3.5.6.5 Humifizierungsgrad . 49
3.5.6.6 Humifizierungsart . 51
3.5.6.7 Humuskörper . 51
3.6 Auswertung der Bodendaten. 51
3.6.1 Bodengenetische Deutung der Bodenaufnahme . 51
3.6.1.1 Horizontbezeichnung . 52
3.6.1.2 Bestimmung des Bodentyps . 54
3.6.1.3 Bestimmung der Humusform . 56
3.6.2 Ökologische Beurteilung der Bodenaufnahme . 57
3.6.2.1 Gründigkeit und Durchwurzelbarkeit . 57
3.6.2.2 Wasserhaushalt . 58
3.6.2.3 Lufthaushalt . 61
3.6.2.4 Wärmehaushalt . 61
3.6.2.5 Nährstoffhaushalt . 62
3.6.2.6 Bodenbewertung . 63
3.6.2.7 Ableitung von Meliorations- und Nutzungsmaßnahmen . 63
3.7 Dokumentation des Bodens . 67
3.7.1 Bodenskizze . 67
3.7.2 Farbfoto. 67
3.7.3 Lackabzug . 68
3.7.4 Profilmonolith. 69
4 Bodenkartierung. 70
4.1 Böden in der Landschaft . 70
4.2 Fragestellung und Kartenmaßstab . 71
4.2.1 Fragestellung von Bodenkartierungen . 71
4.2.2 Kartenmaßstab und Kartiergenauigkeit . 73
4.3 Kartiervorbereitung . 74
4.3.1 Stand der Kenntnis . 74
4.3.2 Geländeerkundung . 74
Inhaltsverzeichnis 11
4.4 Kartierhilfsmittel . 75
4.4.1 Grandlagen, Karte und Zeichenmaterial . 75
4.4.2 Geodätische Kartierhilfsmittel . 75
4.4.3 Grab- und Bohrgeräte . 76
4.4.4 Hilfsmittel zur Merkmalerfassung . 76
4.4.5 Luftbild und Satellitenbild . 77
4.5 Leitprofile . 77
4.6 Kartierschlüssel . 79
4.7 Kartierverfahren . 79
4.7.1 Rasterkartierung . 79
4.7.2 Grenzlinienkartierung . 81
4.7.3 Catenenkartierung . 81
4.7.4 Luftbildunterstützte Punktkartierung . 81
4.8 Feldarbeit . 82
4.8.1 Feldkarte . 82
4.8.2 Bohrprotokoll . 82
4.8.3 Feldreinkarte . 83
4.9 Bodenkarte . 84
4.9.1 Legende . 85
4.9.2 Reinkarte . 85
4.9.3 Erläuterung . 86
4.10 Interpretation . 87
4.10.1 Diskussion der Frage . 87
4.10.2 Abgeleitete Karten. 88
5 Laboruntersuchungen. 89
5.1 Probenahme im Gelände . 89
5.1.1 Entnahme von Volumenproben . 90
5.1.1.1 Stechzylinderproben . 90
5.1.1.2 Blockproben . 91
5.1.1.3 Kapselproben . 91
5.1.1.4 Hüllenproben . 91
5.1.1.5 Entnahme mit Volumenbestimmung. 91
5.1.2 Entnahme von Gewichtsproben . 91
5.1.2.1 Gewichtsproben von Mineralhorizonten . 91
5.1.2.2 Gewichtsproben von Humushorizonten . 92
5.1.2.3 Bohrstockproben . 92
5.1.3 Probentransport . 92
5.2 Vorbereitung der Laboruntersuchung und allgemeine Gesichts-
punkte ihrer Durchführung . 93
5.2.1 Vorbereitung der Proben für die Analysen. 93
5.2.2 Vorbereitung nötiger Reagenzien . 94
5.2.3 Allgemeine Gesichtspunkte für die Analysen . 95
12 Inhaltsverzeichnis
5.3 Gefüge des Bodens . 96
5.3.1 Kennzeichnung von Substanzvolumen, Porenraum und Porenfüllung . 96
5.3.1.1 Meßtechnische Grundlagen . 97
5.3.1.2 Bestimmung von Porenvolumen und Porenfüllung steinarmer Horizonte . 97
5.3.1.3 Bestimmung des Porenvolumens und der Porenfüllung steinreicher Horizonte 98
5.3.1.4 Bestimmung der Porosität von Bodenaggregaten . 98
5.3.2 Kennzeichnung von Aggregatform und-aufbau . 99
5.3.2.1 Meßtechnische Grundlagen . 99
5.3.2.2 Bestimmung der Gefugeform . 100
5.3.2.3 Bestimmung der Aggregatgrößenverteilung . 100
5.3.2.4 Bestimmung der Konkretionen . 101
5.3.2.5 Mikrogefügeuntersuchungen an Dünnschliffen . 101
5.3.3 Kennzeichnung der Porengrößenverteilung und Wasserbindung . 103
5.3.3.1 Meßtechnische Grundlagen . 104
5.3.3.2 Bestimmung der Poren unter 50 und unter 0,2 (im 0. 104
5.3.3.3 Bestimmung der Porengrößenverteilung . 106
5.3.4 Kennzeichnung der Wasser- und Luftleitfähigkeit. 108
5.3.4.1 Meßtechnische Grundlagen . 108
5.3.4.2 Bestimmung der gesättigten Wasserleitfähigkeit. 108
5.3.5 Kennzeichnung der Gefügeamplitude . 109
5.3.5.1 Meßtechnische Grundlagen . 109
5.3.5.2 Bestimmung der stabilen Aggregatgrößenverteilung . 110
5.4 Dispersität und Stoffaustausch des Bodens. 111
5.4.1 Kennzeichnung der Dispersität . 112
5.4.1.1 Meßtechnische Grundlagen . 112
5.4.1.2 Bestimmung des Kies- und Steingehaltes . 114
5.4.1.3 Bestimmung der Dispersität mit einem kombinierten Sieb- und
Sedimentationsverfehren . 114
5.4.1.4 Darstellung der Ergebnisse . 115
5.4.2 Kennzeichnung der Austauscher . 116
5.4.2.1 Meßtechnische Grundlagen . 117
5.4.2.2 Schnellbestimmung von KAKeff und KAK^, . 118
5.4.2.3 Errechnung der KAK^ als Summe von S- und H-Wert . 119
5.4.2.4 Bestimmung von KAK^ . 119
5.4.2.5 Bestimmung von KAKeff . 119
5.4.2.6 Bestimmung der PO4-Sorptionskapazität . 119
5.4.2.7 Ermittlung von Adsorptionskonstanten . 120
5.4.2.8 Bestimmung des K-Fixierungsvermögens . 121
5.4.3 Kennzeichnung der Austauschkationen. 121
5.4.3.1 Meßtechnische Grundlagen . 122
5.4.3.2 Schnellbestimmung des H-Wertes . 122
5.4.3.3 Bestimmung des S-Wîrtes . 123
5.4.3.4 Bestimmung des austauschbaren K, Ca und Mg . 124
5.4.3.5 Bestimmung der beim Boden-pH austauschbaren Kationen . 125
Inhaltsverzeichnis 13
5.4.3.6 Bestimmung der bei pH 7 bzw. 8 austauschbaren Kationen . 126
5.4.3.7 Bestimmung des austauschbaren NH4 . 126
5.4.3.8 Bestimmung der austauschbaren Schwermetallionen . 127
5.4.3.9 Bestimmung des austauschbaren Fe und Mn . 127
5.4.3.10 Bestimmung mobilisierbaren Cd, Cu, Mn, Pb und Zn . 127
5.4.4 Kennzeichnung der Austauschanionen . 128
5.4.4.1 Meßtechnische Grundlagen . 128
5.4.4.2 Bestimmung des lactat-austauschbaren Phosphat . 128
5.4.4.3 Bestimmung des citrat-austauschbaren Phosphat . 129
5.4.4.4 Bestimmung des mobilen NO3 (Nmin) . 129
5.4.4.5 Bestimmung des austauschbaren SO4 . 129
5.4.4.6 Bestimmung des mobilen B . 130
5.4.4.7 Bestimmung des mobilen Mo . 130
5.4.5 Kennzeichnung der Bodenlösung . 130
5.4.5.1 Kennzeichnung der Bodenreaktion . 131
1 Meßtechnische Grundlagen . 131
2 Bestimmung des pH (CaCl2) . 132
5.4.5.2 Kennzeichnung des Elektrolytgehaltes . 132
1 Meßtechnische Grundlagen . 132
2 Gewinnung der Bodenlösung durch Zentrifugieren . 133
3 Gewinnung der Gleichgewichtsbodenlösung (GBL) . 133
4 Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit . 133
5 Untersuchung des Stoffbestandes . 133
5.5 Mineralkörper des Bodens . 134
5.5.1 Allgemeine chemische Charakterisierung . 135
5.5.1.1 Meßtechnische Grundlagen . 135
5.5.1.2 Bauschanalyse . 136
5.5.1.3 Bauschanalyse durch Röntgenfluoreszensanalyse einer Boratschmelze . 137
5.5.1.4 Aufschluß mit Königswasser . 138
5.5.1.5 Bestimmung der verwitterbaren P-, K-, Ca-und Mg-Minerale . 138
5.5.1.6 Bestimmung des nachlieferbaren Mg . 139
5.5.1.7 Bestimmung des nachlieferbaren K. 139
5.5.2 Kennzeichnung der Mineralgröße . 139
5.5.2.1 Meßtechnische Grundlagen . 140
5.5.2.2 Bestimmung der Körnung der Silicat- und pyrogenen Oxidminerale . 140
5.5.2.3 Fraktionierende Kerngrößenbestimmung der Silicat- und pyrogenen
Oxidminerale . 141
5.5.3 Kennzeichnung der H2O-löslichen Salze und des Gipses. 143
5.5.3.1 Meßtechnische Grundlagen. 143
5.5.3.2 Bestimmung des Gehaltes an wasserlöslichen Salzen . 143
5.5.3.3 Bestimmung der Zusammensetzung wasserlöslicher Salze . 144
5.5.3.4 Bestimmung des Gipsgehalts . 144
5.5.4 Kennzeichnung der Carbonate . 144
5.5.4.1 Meßtechnische Grundlagen . 145
14 Inhaltsverzeichnis
5.5.4.2 Schnellbestimmung des Carbonatgehaltes . 145
5.5.4.3 Bestimmung des Carbonatgehaltes . 146
5.5.4.4 Coulometrische Carbonatbestimmung . 146
5.5.4.5 Bestimmung des Dolomitgehalts . 147
5.5.5 Kennzeichnung der pedogenen Oxide . 147
5.5.5.1 Meßtechnische Grundlagen . 147
5.5.5.2 Bestimmung aktiver Oxide . 148
5.5.5.3 Bestimmung der pedogenen Oxide . 148
5.5.5.4 Bestimmung des laugelöslichen AI und Si . 149
5.5.6 Kennzeichnung der pyrogenen Silicate und Oxide . 149
5.5.6.1 Meßtechnische Grundlagen . 149
5.5.6.2 Bestimmung der Schwerminerale, des Quarzes und der Feldspäte in
Sandfraktionen . 151
5.5.6.3 Bestimmung der Schwerminerale in Sandfraktionen . 151
5.5.7 Kennzeichnung der Tonminerale . 153
5.5.7.1 Meßtechnische Grundlagen . 153
5.5.7.2 Bestimmung des Tonmineralbestandes nach einfachen Merkmalen . 154
5.5.7.3 Röntgenographische Bestimmung des Tonmineralbestandes . 155
5.6 Humuskörper des Bodens . 157
5.6.1 Kennzeichnung des Gehaltes an organischer Substanz . 157
5.6.1.1 Meßtechnische Grundlagen . 158
5.6.1.2 Bestimmung des Glühverlustes . 159
5.6.1.3 Bestimmung des C-Gehaltes durch nasse Veraschung . 159
5.6.1.4 Pyrolytisch-coulometrische Bestimmung des C-Gehaltes . 160
5.6.2 Kennzeichnung lebender Biomasse . 160
5.6.2.1 Meßtechnische Grundlagen . 161
5.6.2.2 Bestimmung des mikrobiellen Kohlenstoffs . 162
5.6.2.3 Bestimmung des ATP-Gehalts . 162
5.6.3 Allgemeine Charakterisierung des Humuszustandes. 163
5.6.3.1 Meßtechnische Grundlagen . 164
5.6.3.2 Bestimmung der Partikelgröße von Streuresten . 165
5.6.3.3 Bestimmung des N-Gehaltes . 165
5.6.3.4 Bestimmung der KAK der organischen Substanz . 166
5.6.3.5 Bestimmung des Streustoffgehaltes . 167
5.6.3.6 Bestimmung des Humifizierungsgrades . 167
5.6.3.7 Bestimmung der Zersetzbarkeit der organischen Substanz . 168
5.6.3.8 Schätzung der N-Mineralisierung . 169
5.6.3.9 Bestimmung der N-Mineralisierung . 169
5.6.4 Kennzeichnung der Streustoffe . 169
5.6.4.1 Meßtechnische Grundlagen . 170
5.6.4.2 Bestimmung von Methoxyl . 170
5.6.4.3 Bestimmung von a-Amino-N . 171
5.6.4.4 Bestimmung der Streu-Stoffgruppen . 172
5.6.5 Kennzeichnung der Huminstoffe . 174
Inhaltsverzeichnis 15
5.6.5.1 Meßtechnische Grundlagen . 175
5.6.5.2 Bestimmung der beweglichen Huminstoffe . 175
5.6.5.3 Bestimmung der Humifizierungsart . 176
5.6.5.4 Bestimmung von Humus-Stoffgruppen . 176
5.6.6 Kennzeichnung des Mineralstoffgehaltes von Streu und Humus . 178
5.6.6.1 Meßtechnische Grundlagen . 178
5.6.6.2 Bestimmung der Ca-, K-, Mg-, Na-, Fe-, Mn- und P-Gehalte der Streu . 179
5.6.6.3 Bestimmung des organisch gebundenen P . 179
5.6.6.4 Bestimmung des organisch gebundenen AI und Fe . 180
6 Messung der Bodendynamik im Gelände (in Situ). 181
6.1 Allgemeine Gesichtspunkte . 181
6.2 Erfassung des Bodenwasserhaushalts und seiner Dynamik . 185
6.2.1 Wassereinnahme . 185
6.2.1.1 Meßtechnische Grundlagen . 185
6.2.1.2 Messung des Freilandniederschlags (Regen) mit einem Regenmesser . 186
6.2.1.3 Messung des Freilandniederschlags (Schnee) mit beheizbaren Totalisatoren . 187
6.2.1 A Messung des Bestandesniederschlags durch Auffangen einer repräsentativen
Wassermenge über einem teilweise abgeschirmten Boden . 187
6.2.1.5 Messung des Stammablaufs (Sproßablauf) mit Manschetten . 188
6.2.1.6 Messung des Bodenwassereintrags mit Regenmessern auf dem Boden . 189
6.2.1.7 Darstellung der Ergebnisse . 189
6.2.2 Messungen an der Bodenoberfläche . 190
6.2.2.1 Bestimmung der Versickerungsintensität mittels Doppelringinfiltrometer. 190
6.2.2.2 Oberflächenabfluß aus geneigten Meßparzellen durch Auffangen und
Messung der Wasser- und Sedimentmenge . 190
6.2.2.3 Messung des Wassereintrags in den Mineralboden durch Auffangen
des unterhalb der Humusauflage versickernden Wassers . 191
6.2.3 Messungen zur Wassersättigung und -bewegung in Böden. 192
6.2.3.1 Meßtechnische Grundlagen . 192
6.2.3.2 Gravimetrische Wassergehaltsbestimmung . 192
6.2.3.3 Wassergehalt mit der Neutronensonde . 193
6.2.3.4 Bestimmung des Wassergehalts mit TDR . 194
6.2.3.5 Messung der Wasserspannung mit Tensiometern . 194
6.2.3.6 Messung der Wasserspannung mit Gipselektroden . 197
6.2.3.7 Messung des Grundwasser- bzw. Stauwasserstandes mit Piezometerrohren . 198
6.2.3.8 Messung der Richtung und Menge bei gesättigter Wasserbewegung . 199
6.3 Lufthaushalt und Redoxdynamik . 200
6.3.1 Meßtechnische Grundlagen . 200
6.3.2 Luftvolumen im Jahresgang mit Hilfe indirekter Bestimmung . 201
6.3.3 Bodenatmung . 202
6.3.4 Sauerstoffdiffusionsrate . 203
6.3.5 Bestimmung des Redoxpotentials . 204
16 Inhaltsverzeichnis
6.4 Energiehaushalt . 205
6.4.1 Meßtechnische Grandlagen . 205
6.4.2 Bodentemperatur mit Thermometern . 205
6.4.3 Bodentemperatur mit Thermofühlern. 206
6.4.4 Bestimmung der exponentiellen Mitteltemperatur mit der Invert-
zuckermethode . 207
6.5 Stoffhaushalt . 208
6.5.1 Methodische Grundlagen . 208
6.5.2 Stoffeinträge in Böden und Ökosysteme . 208
6.5.2.1 Einträge mit dem Niederschlag (= nasse Deposition) . 208
6.5.2.2 Einträge mit Stäuben . 209
6.5.2.3 Bodeneintrag mit Streu, Kronentraufe und Stammabfluß . 210
6.5.3 Nährstoffhaushalt . 211
6.5.3.1 Mineralstickstoffvorrat (Nmin) . 211
6.5.3.2 Stickstoffmineralisationsrate durch Nmin-Bestimmung vor und nach
Feldbebrütung . 212
6.5.3.3 Kohlenstoffmineralisationsrate . 213
6.5.3.4 Gewinnung der Bodenlösung mit Saugkerzen oder Lysimeterplatten. 213
7 Auswertung der Untersuchungsbefunde. 216
7.1 Darstellung des Bodens . 216
7.2 Genetische Deutung des Bodens . 221
7.2.1 Umrechnung der Profildaten . 221
7.2.2 Sicherang der Differenzen . 222
7.2.3 Rekonstruktion des ursprünglichen Zustandes . 223
7.2.3.1 Gestein . 223
7.2.3.2 Streu . 226
7.2.4 Richtung der Bodenbildung . 226
7.2.4.1 Umwandlung des Mineralkörpers . 226
7.2.4.2 Umwandlung des Humuskörpers . 228
7.2.4.3 Umwandlung des Gefüges . 229
7.2.4.4 Bodenbildende Prozesse . 231
7.2.5 Ausmaß der Bodenbildung . 238
7.2.5.1 Profilbilanz . 238
7.2.5.2 Horizontbilanz . 239
7.2.5.3 Sektionsbilanz . 240
7.2.6 Verlauf der Bodenbildung . 240
7.3 Ökologische Beurteilung des Bodens . 241
7.3.1 Gründigkeit und Durchwurzelbarkeit. 242
7.3.2 Wasserhaushalt . 242
7.3.3 Lufthaushalt. 244
7.3.4 Wärmehaushalt . 245
7.3.5 Nährstoffhaushalt und SchadstorrVerhältnisse . 247
7.3.5.1 Kohlendioxid (CO2) . 252
Inhaltsverzeichnis 17
7.3.5.2 Stickstoff (N) . 253
7.3.5.3 Phosphor(P) . 253
7.3.5.4 Kalium(K) . 254
7.3.5.5 Calcium(Ca) . 254
7.3.5.6 Magnesium (Mg) . 254
7.3.5.7 Schwefel(S) . 255
7.3.5.8 Bor(B) . 255
7.3.5.9 Molybdän(Mo) . 255
7.3.5.10 Mangan(Mn) . 255
7.3.5.11 Cu, Co, Fe und Zn . 255
7.3.5.12 NaundCl . 255
7.3.5.13 AI . 255
7.3.5.14 Weitere Schadstoffe . 255
7.3.5.15 Allgemeine Kennwerte . 256
7.3.6 Deutung des Standortes . 257
7.3.7 Ableitung von Meliorations-und Nutzungsmaßnahmen . 259
7.3.7.1 Verbesserung von Durchwurzelbarkeit, Wasser- und Lufthaushalt . 259
7.3.7.2 Verbesserung des Nährstoffhaushaltes . 261
7.4. Sicherung der Ergebnisse . 262
7.4.1 Umsatzmessungen. 262
7.4.2 Boden-bzw. Standortvergleich. 263
7.4.2.1 Untersuchung einer Hangserie innerhalb einer Landschaft . 263
7.4.2.2 Untersuchung einer Entwicklungsserie innerhalb einer Bodenregion. 264
7.4.2.3 Untersuchung verschiedener Entwicklungsserien . 266
7.4.2.4 Untersuchung von Standortserien . 266
7.4.2.5 Bodenkundliche Experimente. 266
1 Feldversuch . 266
2 Gefäßversuch . 267
8 Anhang . 269
8.1 Maßeinheiten und Symbole . 269
8.2 Literatur. 271
8.2.1 Normen. 271
8.2.2 Literatur. 271
8.3 Sachregister. 278 |
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| author | Schlichting, Ernst 1923-1988 Blume, Hans-Peter 1933- Stahr, Karl 1945- |
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Inhaltsverzeichnis