Beeinflussen Pflanzen den PH-Wert des Bodens?

Ich versuche grade wiedermal ein Projekt in Physik in meiner High School in Kalifornien zu schaffen. Also, ich muss beweisen, dass Pflanzen einen Einfluss auf den PH-Wert des Bodens beeinflussen. Dazu muss ich aber erstmal rausfinden, was ich erwarten soll. Wird ein groesserer alter Baum einen groesseren Einfluss haben, als ein kleinerer??? Oder wird es relativ gleich sein, auf Grund des aehnliche Verhaelnisses von Wurzelmasse zu dem Boden aus dem sie Naegrstoffe holen???
Wie kann eine Pflanze ueberhaupt den PH-Wert beeinflussen? Ist PH-Wert nicht mehr oder weniger messen von Wasserstoffionen??? Also, was geht da in einem Baum-Stoffwechsel vor???

Brauche dringend Hilfe hiermit!

Vielen Dank schon mal fuers lesen und noch „mehr vielen Dank“, wenn dir was dazu einfaellt und du mir schreibst.

Liebe Gruesse aus Kalifornien,

Hanna

PH-Wert des Bodens und Pflanzen!
Hi Hanna!
ich dachte immer, es sei umgekehrt…
man kann am Bewuchs erkennen, welchen pH-Wert der Boden hat!
Jede Pflanze braucht einen bestimmten pH-Wert… wenn die Pflanzen den selbständig ändern… dann bringen sie sich ja selbst um???
Ayla… neugierig geworden!!!

ho!
habe leider zu wenig aufgepasst in der bodenkunde…kratze mal zusammen, was noch geblieben ist:
erstmal ist ganz entscheidend, welchen bodentyp mit welchen eigenschaften du vorfindest: ein boden, der noch nicht entkarbonisiert ist, ändert seinen ph nicht, da genügend kalk als säurepuffer vorhanden ist.
ausserdem ist wichtig, welchen teil des bodens du betrachtest: in der regel nimmt der ph-wert in einem boden von oben nach unten zu, oben ist er also am sauersten.
betrachtest du also nur den oberboden, wirst du sicher einflüsse der vegetation auf den ph-wert feststellen können. dieser einfluss wird aber je nach bodentyp, klima und art der vegetation unterschiedlich sein.
der abbau von toter biomasse hat verschiedene produkte zur folge, darunter aber auch huminsäuren, die den ph des oberbodens beeinflussen können.
kurz und bündig: der einfluss der vegetation auf den ph-wert des bodens ist unbestritten. die intensität und art der vorgänge ist aber stark abhängig von veg., boden, klima usw.! es gibt sehr viele faktoren, die den säuregrad des bodens beeinflussen; die interaktionen zwischen diesen einflussgrössen sind komplex und vielfältig…
viel spass! :wink:

gruss
tom

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Vielen, vielen Dank euch beiden!!!
Dankeschoen fuer die Hilfe. Das hat mich schon einganzes Stueckchen weitergebracht!!!
Tom? Koenntest du mir noch erklaeren was Huminsaeuren sind (falls du Zeit hast und das weisst). Ich glaube, dass geht in die Richtung. Ich denke, ich werde mehr oder weniger an der Oberflaeche messen. Das bedeuted doch, dass diese Erde, die ich da untersuche, praktisch verrottete Pflanzenteile sind, oder? Also, was wird aus Blaetter, Aesten… nachdem sie abgestorben sind, chemisch gesehen??? Weisst du was genaueres dazu?

Vielen Dank noch mal!!!

Schoene Gruesse aus Mount Shasta, CA

Hanna

Wechselwirkung PH-Boden und Bewuchs
Tach Hanna

Ich versuche grade wiedermal ein Projekt
in Physik in meiner High School in
Kalifornien zu schaffen.

Unverschämt, dass wir Dir aus dem verregneten Deutschland dann helfen sollen :wink:

Also, ich muss
beweisen, dass Pflanzen einen Einfluss
auf den PH-Wert des Bodens beeinflussen.

Dein Ansatz ist etwas „unwissenschaftlich“. Du kannst höchstens versuchen, den PH-Wert des Bodens in Abhängigkeit des Bewuchses zu untersuchen. Wenn Deine Ergebnisse signifikant sind, kannst du den Beweis antreten. Anderenfalls legst Du das Ergebnis Deiner Untersuchung mit der Fragestellung schon fest, und das ist nicht zulässig.

Dazu muss ich aber erstmal rausfinden,
was ich erwarten soll. Wird ein
groesserer alter Baum einen groesseren
Einfluss haben, als ein kleinerer??? Oder
wird es relativ gleich sein, auf Grund
des aehnliche Verhaelnisses von
Wurzelmasse zu dem Boden aus dem sie
Naegrstoffe holen???

Ok, hier ein paar Schlaglichter, die Dir die Arbeit erleichtern sollen.

  1. Boden:
    Mit Boden ist hoffentlich nicht die gesamte Masse an Material zwischen Geländeoberkante und anstehendem Gestein gemeint!!!
    Schau Dir mal die Definition des Begriffs „Boden“ in einem Ökologiebuch an. Du wirst feststellen, daß es hierbei um einen bestimmten (oberflächennahen) Bereich mit bodencharakterierender horizontaler Zonierung handelt.

  2. Bodengenese:
    So, wie Du den Boden jetzt vorfindest, ist er über einen Zeitraum von mehreren tausend Jahren gebildet worden (± 10.000 Jahre). Und stellt daher ein Zeugnis der physikalischen und biochemischen Verhältnisse in diesem Zeitraum dar. Einige wichtige Faktoren sind: Ausgangsmaterial, Klima, Wasserregime, Topographie (flach oder hügelig), natürlich vorkommende Pflanzen (Leitpflanzen des vorherrschenden Ökosystems).

  3. Botanische Besonderheiten (Dein Therma):
    Wenn Du die Beeinflussung von Pflanzen auf das Bodenmillieu betrachtest, können natürlich auch nur Planzen in Frage kommen, die etwas mit dem Boden (und nicht der Region unterhalb) zu tun haben. Bäume wurzeln meistens sehr tief und beeinflussen den Boden kaum über die Wurzeln, mehr über die oberirdischen Hinterlassenschaften (Bsp: Mitteleuropäischer Sommergrüner Laubwald). Kleinere Pflanzen (Gräser, einjährige Wildkräuter, Büsche, Stauden, niedere Gehölze etc.) wurzeln nicht so tief, bilden mehr unterirdische Biomasse (bei Agrarformen sind das mitunter 50% der Gesamtbiomasse) und beinflussen den Boden kurzzeitig nachhaltiger.

  4. Mikro- oder Makro-Ökologische Betrachtung:
    Es gibt zwei wichtige Unterscheidungen, auf die Du Dich konzentrieren solltest, Du mußt jeweils eine davon auswählen.
    4.1. Zeitraum: Welchen Zeitraum willst Du untersuchen? Schnelle Dynamiken: Untersuchung der Beeinflussung innerhalb einer Wachstumsperiode (Zeit = Skunden, Stunden, Tage, Wochen).
    Dauerhafte Dynamiken: Untersuchung der generellen Bodenökologie innerhalb von ganzen ökologischen Zyklen (Zeitraum = Jahre, Jahrzehnte, etc.).
    4.2. Untersuchungsfläche:
    Willst Du die generelle Auswirkung auf den Boden insgesamt (ökozonale Aufteilung) oder auf bestimmte mikro-ökologische Räume untersuchen? Du kannst bis auf wenige µm Boden um eine kleine Wurzel 'runtergehen.

Wie kann eine Pflanze ueberhaupt den
PH-Wert beeinflussen? Ist PH-Wert nicht
mehr oder weniger messen von
Wasserstoffionen??? Also, was geht da in
einem Baum-Stoffwechsel vor???

Der Baumstoffwechsel ist eine andere Baustelle, die solltest Du mal ausblenden. Wie gesagt, Bäume sind da eher die Ausnahme, sofern Du nicht grade in einem großen und kompletten Wald (als Ökosystem) messen willst. Der PH-Wert ist die Konzentration von Protonen und die wirst du nur dort vorfinden, wo sie in lösung sind. Achtung: Du mußt dabei die Bodenfeuchte mit einbeziehen (nur da, wo Du Bodenwasser herausziehen kannst, ist der PH-Wert meßbar).

Mein Tipp:
Der PH-Wert auf einem Standort ist in erster Linie abhängig vom mineralischen Ausgangsmaterial (basische Böden puffern die Bodensäure ab, der PH-Wert bleibt ± neutral) und von der Bodendegeneration (in wie weit sind die puffenden Bestandteile verbraucht oder in tiefere Regionen verlagert worden).
Pfanzen beeinflussen den PH-Wert des Bodens auf zweierlei Arten:

  1. Die Pflanze gibt über die Haarwurzeln im Boden Enzyme ab, um z.B. bestimmte Nährstoffe im Boden besser verfügbar zu machen (mitunter machen das aber auch symbiontische Mikroorganismen, dann wird es komplizierter :smile:.
  2. Pflanzenreste von ober- und unterirdischen Bestandteilen werden abgebaut, die gelösten Bestandteile bleiben im Boden oder werden von oben nach unten dorthin verlagert. [Stichwort Huminsäuren: Schwer abbaubare Restsubstanzen der toten Biomasse, die relativ stark sauer wirken - solltest Du mal in einem Biobuch nachschlagen]
    Zu 1: Diese Dynamiken beeinflussen den Boden um die Wurzelmasse herum eher kurzfristig.
    Zu 2: Dies ist eine nachhaltige eher langfristige Beeinflussung des Bodens.

Vorgehen:
Wenn Du den PH-Wert mißt, wirst Du immer eine Momentaufnahme dieses Wertes incl. der schon vorherrscheden Beeinflussung haben!!! Das Messen allein ist nicht so einfach, Du mußt dafür Bodenwasser aus verschiedenen Bodenschichten extrahieren und das dann schnell messen.
Evtl. holst Du Dir aus der nahen Uni bereits gemessene PH-Werte von vergleichbaren Standorten. Sowas geht auch via Email. Ein gute Aussage (wenn auch kein Beweis) kannst Du anstellen, wenn Du dann die PH-Werte von natürlichen (Wald, Steppe etc.) mit Agrarstandorten vergleichst. Wenn Du allerdings genau dort Böden untersuchst, die eine unheimlich hohe Pufferkapazität haben, wirst Du kaum Unterschiede feststellen.

Alles klar? :wink:

Viele Grüße
Lars

ho hanna!

Humus (=organisches Material) setzt sich zusammen aus abgestorbenen Pflanzenteilen, toten Lebewesen und neugebildeten Um- und Abbauprodukten. Leztere nennt man auch Huminstoffe.
Die ursprünglich in den Organismen (Pflanzen) vorhandenen organischen Verbindungen (Kohlenhydrate, Eiweisse, Fette, Wachse, Lignine, Gerbstoffe usw.) werden durch komplexe mikrobielle und biochemische Prozesse zu Huminstoffen synthetisiert. Diesen Prozess nennt man Humifizierung.
Die Huminstoffe bestehen aus 3 Fraktionen: Fulvosäuren, Huminsäuren und Humine.
Wichtig im Zusammenhang mit dem pH-Wert sind also nicht allein die Huminsäuren sondern -allgemeiner- die Huminstoffe.
Das Mass für die Bodenazidität ist natürlich der pH-Wert, also die Protonenkonzentration in der Bodenlösung.
Die funktionellen Gruppen der Huminstoffe weisen einen schwachen Säurecharakter auf, dissozieren aber nur bei neutralen bis mässig sauren Böden in verstärktem Masse, bei tieferem pH-Wert weniger.
Wichtiger für die Herkunft der Protonen im Boden sind folgende Quellen:
Durch die Atmung der Mikroorganismen und Wurzeln wird im Boden selbst Kohlendioxid freigesetzt, das mit Wasser zu Kohlensäure reagiert.
Aus Gründen der Elektroneutralität gibt die Wurzel im Gegenzug zur Kationenaufnahme H+ in die Bodenlösung ab.
Beim Abbau organischer Substanzen können organische Säuren gebildet werden (Oxalsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure).
Nicht jede Versauerung des Bodens kann aber mit dem pH-Wert gemessen werden! Verschiedene Puffersysteme des Bodens erlauben es, den pH konstant zu halten trotz Zufuhr von Protonen.

Uff, hoffe, das hilft Dir weiter!
Tschüss, machs gut
Tom

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ho hanna!

für alles weitere konsultiere doch bitte folgende wegsite (daher beziehe ich nämlich so ziemlich alle meine infos, die ich dir geben kann :smile: ):

http://www.geo.unizh.ch/bodenkunde/

tschüss
tom

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