Raum-Zeit-Variabilität von Aggregatstabilität und Bodenrauigkeit:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2000
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Forschungsverbund Agrarökosysteme <München>: FAM-Bericht
40 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | V, 207 S. graph. Darst. |
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|---|---|
| adam_text | Titel: Raum-Zeit-Variabilität von Aggregatstabilität und Bodenrauigkeit
Autor: Kaemmerer, Antje
Jahr: 2000
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung.............................................................................................................................1
2 Aggregatstabilität bei rascher Befeuchtung.....................................................................6
2.1 Einleitung und Fragestellung.......................................................................................6
2.2 Stand der Forschung...................................................................................................7
2.2.1 Terminologie.......................................................................................................7
2.2.2 Aggregatstabilität als Parameter der Wassererosion..............................................9
2.2.3 Aggregatbildungsprozesse...................................................................................9
2.2.3.1 Austrocknung, Verkittung und Aushärtung....................................................10
2.2.3.2 Biotische Aggregatbildung............................................................................11
2.2.3.3 Modelle der Aggregierung.............................................................................11
2.2.4 Einflussfektoren auf die Aggregatstabilität........................................................14
2.2.4.1 Tongehalt und Tonmineralogie......................................................................14
2.2.4.2 Abkrtische Kittsubstanzen.............................................................................15
2.2.4.3 Bodenlösung und Austauscherbelegung.........................................................16
2.2.4.4 Klima und Witterung.....................................................................................17
2.2.4.5 Organische Kittsubstanzen............................................................................19
2.2.4.6 Bodenleben und Pflanzenaufwuchs................................................................21
2.2.4.7 Bewirtschaftung............................................................................................23
2.2.5 Saisonalitat der Aggregatstabilität.....................................................................26
2.2.6 Methoden zur Bestimmung der Aggregatstabilität.............................................27
2.2.7 Fazit des Literaturstudiums................................................................................29
2.3 Material und Methoden.............................................................................................30
2.3.1 Standorte und Bewirtschaftung..........................................................................30
2.3.2 Probenahme und -aufbereitung..........................................................................32
23.3 Körnung und Pattikelgrößenbestimmung.........................................................„33
2.3.4 Wassergehalte, Trockenraumdichten und Aggregatdichten_________________34
2.3.4.1 Variabilität von Trockenraum- und Aggregatdichten.....................................35
2.3.5 Wassereindringzeiten und Gehalte an organischer Substanz..............................37
2.3.5.1 Variabilität der Gehalte an organischer Substanz.............................................38
2.3.5.2 Variabilität der Benetzbarkeit (Water Drop Penetration Time).......................39
2.3.6 Kationenaustauschkapazität, Austauscherbelegung und pH...............................40
2.3.6.1 Variabilität der Kationenaustauschkapazität..................................................40
2.3.6.2 Variabilität der Austauscherbelegung............................................................41
2.3.7 Perkolationsstabilität.........................................................................................42
2.4 Partikelgrößenverteilungen der Zerfallsprodukte.......................................................44
2.4.1 Saisonale Unterschiede in den Partikelgrößenverteilungen................................46
2.5 Ergebnisse und Diskussion der Perkolationsstabilität................................................47
2.5.1 Veränderung der Perkolationsrate mit der Oberstaudauer..................................47
2.5.2 Variabilität der Perkolationsstabilität in Zeit und Raum.....................................49
2.5.2.1 Saisonalität der Perkolationsstabüität............................................................49
2.5.2.2 Auswirkung einer extremen Strukturstörung..................................................53
2.5.Z3 Einfluss von Grönbrache vs. intensiver Bodenbearbeitung.............................53
2.5.2.4 Einfluss von Bodenruhe mit/ohne Pflanzerrwachstum....................................55
2.5.2.5 Einfluss des Stoppelmanagements.................................................................59
2.5.2.6 Einfluss von Saatstärke und mechanischen Pflegemaßnahmen.......................60
2.5.3 Generalisierte Zusammenhänge.........................................................................62
2.5.3.1 Perkolationsstabilität als Funktion der Korngrößen........................................63
2.5.3.2 Perkolationsstabilität ab Funktion des Wassergehalts....................................65
Z5.3.3 Effekte der Zeä und den Temperaturen seit Bearbeitung auf die
Perkolationsstabilität_________________________.........._______________67
2.5.3.4 Zusammenhinge zwischen organischer Substanz und Perkolationsstabilität .69
2.5.4 Pertofctcheniie...................................................................................„.............74
2.5.4.1 Lösungsmengen in den zeitlichen Fraktionen.____________._____________74
n
2.5.4.2 Relationen zu austauschbaren Kationen und CAL-P........................................74
2.5.4.3 Phosphat........................................................................................................74
2.5.4.4 Gelöster organischer Kohlenstoff...................................................................76
2.5.4.5 Magnesium....................................................................................................77
2.5.4.6 Kalium und Calcium......................................................................................77
2.5.4.7 Einflüsse des Fruchtfolge..............................................................................81
2.6 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen..............................................................82
3 Das Mikrorelief als Größe im kleinräumigen Erosionsprozess.......................................84
3.1 Einleitung und Fragestellung......................................................................................84
3.2 Stand der Forschung..................................................................................................84
3.2.1 Untersuchungs- und Auswertemethoden.............................................................84
3.2.2 Terminologie......................................................................................................86
3.2.3 Einflussfaktoren auf das Mikrorelief...................................................................86
3.2.4 Bedeutung der Rauigkeit für den Erosionsprozess...............................................87
3.3 Material und Methoden..............................................................................................89
3.3.1 Standorte............................................................................................................89
3.3.2 Erfassung der Rauigkeit......................................................................................90
3.3.Z 1 Laserpunkttriangulation und Digitale Höhenmodelle (DHM).......................90
3.3.2J Kettemnethode.............................................................................................92
3.3.3 Erfassung von Witterung und Erosion.................................................................92
3.3.4 Methoden der Auswertung..................................................................................93
3.3.4.1 Konventionelle Statistik und herkömmliche Indizes.....................................94
3.3.4.2 Geostatistk/Variographie............................................................................95
3.3.4.3 Fraktak Geometrie......................................................................................99
33.4.4 Spektralanalyse..........................................................................................103
33.4.5 Muldenanalyse_____________________.............................................—107
10
3.3.4.6 Hydromechanische Simulation...................................................................110
3.4 Jahreslauf eines Mikroreliefausschnitts -Eine Detailstudie mit Methodenvergleich. 117
3.4.1 Zeitliche Entwicklung der Einflussfaktoren.......................................................117
3.4.1.1 Bewirtschaftung.........................................................................................117
3.4.1.2 Witterung und Abfluss-/Abtragsgeschehen................................................118
3.4.1.3 Peikolationsstabilität.Trockenrauindiehte..................................................119
3.4.1.4 Datenqualität.............................................................................................120
3.4.1.5 Zusammenfissung und visuelle Bewertung der Oberfläche........................120
3.4.2 Ergebnisse und Diskussion der Zeitreihe...........................................................121
3.4.2.1 Statistische und empirische Kenngrößen....................................................121
3.4.2.2 Variographie..............................................................................................123
3.4.2.3 Fraktate Geometrie....................................................................................126
3.4.2.4 Ergebnisse der Spektralanalyse..................................................................130
3.4.2.5 Muktenspekher.........................................................................................131
3.4.2.6 Hydromechanische Simulation...................................................................133
3.4.3 Zusammenfassung der Veränderungen mit der Zeit...........................................135
3.4.4 Verallgemeinerte Zusammenhänge und Methodenbewertung............................136
3.5 Räumliche und zeitliche Variabilität der Rauigkeit..................................................140
3.5.1 Einflüsse der Bearbeitungsheterogenität..................„.................................„.....140
3.5.1.1 Ergebnisse und Diskussion der Variographie.............„..............................140
3.5.1.2 Ergebnisse und Diskussion der Dimensionsanalyse....................................143
3.5.1.3 Ergebnisse und Diskussion der Mukfcnspeicheranalyse.............................145
3.5.2 Einfhiss von Bodenart und Witterung auf das Mikrorelief
von Winterweizenstandorten „.__.___..„_____..__.__.................„__...........146
3.5.2.1 Zeitliche Entwicklung der Einflussfektoren.________________................146
3.5.2.2 Visuelle Beurteilung der Refiefausschnitte auf A15__________________146
3.5.2.3 Ergebnisse der Kettenrauigkeitsmessungen R_______________________147
3.5.2.4 Ergebnisse und Diskussion der Variographie________________________148
IV
3.5.2.5 Ergebnisse und Diskussion der Dimensionsanalyse....................................150
3.5.2.6 Fließwege und Muldenspeicherung............................................................152
3.5.3 Einflüsse von Bewirtschaftung und Witterung..................................................153
3.5.3.1 Einleitung..................................................................................................153
3.5.3.2 Ergebnisse der einfachen Statistik / Profillängenquotienten........................154
3.5.3.3 Ergebnisse und Diskussion der Variographie.............................................159
3.5.3.4 Ergebnisse und Diskussion der Dimensionsanalyse....................................163
3.5.3.5 Muldenspeicherung....................................................................................164
3.6 Schlussfolgerungen..................................................................................................165
4 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen.................................................................167
5 Summary and Conclusion............................................................................................172
6 Literatur......................................................................................................................177
7 Tabellenanhang...........................................................................................................191
8 Abkürzungsverzeichnis...............................................................................................198
9 Glossar........................................................................................................................204
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