Leseprobe - Pearson Schweiz AG

2 Abiotische Umweltfaktoren – ihr Einfluss auf das Leben
S c h o n g e w u s s t ?
Untersucht man einen „durchschnittlichen“
Boden bis in eine Tiefe von 30 cm, dann findet
man pro Quadratmeter unter anderem Milliarden
von Bakterien, 1.000.000 Nematoden
(= Fadenwürmer), 100.000 Milben, 10.000
Enchytraeiden (= „Borstenwürmer“) und 80
Regenwürmer.
2.6 Abiotischer Faktor Boden
Die Wurzeln der meisten Pflanzen sind im Boden verankert und beziehen
von dort die Nährstoffe und das Wasser für das Pflanzenwachstum.
Der Boden mit seinem jeweiligen charakteristischen Mineraliengehalt,
seiner Korngröße und seinem pH-Wert ist jedoch nicht nur ein abiotischer
Umweltfaktor für Pflanzen, sondern genau genommen eher ein
vielschichtiges, komplexes und dynamisches Ökosystem. Es wimmelt in
ihm von Leben – er enthält Milliarden von Tieren, Bakterien und Pilzen
in einer besonders hohen Artenvielfalt.
Die Bodenbildung ist das Ergebnis von fünf Faktoren: Ausgangsgestein,
Klima, biotische Faktoren, Relief und Zeit. Das Ausgangsgestein
bildet das Substrat und den Untergrund, aus dem der Boden besteht.
Das Klima beeinflusst die Bodenbildung durch Temperatur, Niederschläge
und seine Einflüsse auf das pflanzliche und tierische Leben.
Durch biotische Faktoren – Vegetation, Tiere, Bakterien und Pilze –
gelangt organisches Material hinzu und wird mit den mineralischen
Bestandteilen, die aus der Verwitterung stammen, vermischt und umgebaut.
Es entsteht Humus. Das Landschaftsrelief beeinflusst den Bodenwassergehalt
und das Ausmaß der Erosion. Die Bildung „reifer“ Bodentypen
erfordert lange Zeiträume.
2.6.1 Böden bestehen aus verschiedenen
horizontalen Schichten
Böden entwickeln sich aus dem Ausgangsgestein. Unter dem Einfluss
von Klima, Relief und Vegetation sammelt sich im Laufe der Zeit totes
organisches Material an der Oberfläche an und wird durch Bodenorganismen
umgebaut. Mit zunehmender Dicke dieser organischen Auflage
kommt es unter anderem durch den Sickerwassereinfluss sowie
bodenchemische Reaktionen zur Verlagerung von Bodensubstanzen in
tiefere Schichten. So bilden sich mit der Zeit Unterschiede zwischen dem
so genannten Oberboden und dem Unterboden aus. Diese führen zu
einer horizontalen Schichtung mit verschiedenen physikalischen, chemischen
und biologischen Eigenschaften. Gemeinsam bildet eine solche
Abfolge von horizontalen Schichten ein Bodenprofil. Diese Schichten
Das Gesetz des Minimums –
Die Liebig-Tonne
„Eine Kette ist immer nur so stark wie ihr schwächstes Glied!“ Der
Chemiker Justus von Liebig (1803–1873) machte die Anwendung dieser
Redensart auf Zusammenhänge der Ökologie populär und gilt
seitdem als Begründer der modernen Agrarchemie. Ähnlich wie die
Stabilität des schwächsten Gliedes die Stabilität einer Kette begrenzt,
oder besser minimiert, so begrenzt derjenige Faktor, der sich im Minimum
befindet, das Wachstum von Pflanzen. Liebig machte in diesem
Zusammenhang den Vergleich mit einer hölzernen Tonne populär:
Die Höhe der kürzesten Daube (die Bretter, aus denen eine solche
Tonne besteht) begrenzt die Menge an Wasser, die man in die Tonne
einfüllen kann. Anders herum gesprochen: Wenn eine Fassdaube zu
kurz ist, hilft eine Verlängerung der anderen Dauben nicht weiter.
Auf Ökologie oder Landwirtschaft übertragen, bedeutet dies: Wenn
Getreide nicht gut wächst, weil beispielsweise im Boden ein Mangel
an Stickstoffverbindungen herrscht, helfen andere Maßnahmen wie
zusätzliche Bewässerung, das Ausbringen von Phosphatdünger etc.
jeweils nicht, um das Pflanzenwachstum zu steigern. Nur die Zuführung
von Stickstoffverbindungen löst das Problem und steigert das
Pflanzenwachstum bis zu dem Punkt, an dem der nächste Umweltfaktor
(die ursprünglich zweitniedrigste Daube) limitierend wird. Auf
landwirtschaftlichen Nutzflächen sind zumeist die Nährstoffe in der
Bodenlösung der das Wachstum der Pflanzen begrenzende Faktor.
Die Anwendung des Gesetzes des Minimums auf die landwirtschaftliche
Produktion führte in der Mitte des 19. Jahrhunderts zum Einsatz
von Kunstdüngern und zu gewaltigen Produktivitäts- und Ertragssteigerungen.
Erst seit dieser Zeit kann die Ernährung der Bevölkerung als
gesichert angesehen werden und Hungersnöte, die zuvor in Folge von
Missernten immer wieder auftraten, gehören seitdem in Deutschland
der Vergangenheit an.
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