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    Online Resource
    Online Resource
    Stuttgart :Schweizerbart Textbooks,
    Keywords: Electronic books.
    Type of Medium: Online Resource
    Pages: 1 online resource (376 pages)
    Edition: 4th ed.
    ISBN: 9783510654772
    Language: German
    Note: Intro -- Vorwort -- Einleitung -- Der Boden als Teil unserer Umwelt -- Die Bodeneigenschaften -- Körnung -- Einteilung -- Korngrößen -- Kornformen -- Kornmischungen -- Häufig vorkommende Körnungen und Ursachen ihrer Entstehung -- Sedimentationsgleichung -- Trennungsvorgänge -- Räumliche Verteilung von Körnungen -- Veränderungen von Korngrößenverteilungen im Boden -- Beziehungen zu anderen Bodeneigenschaften -- Bestimmungsmethoden -- Gefüge und Gefügefunktionen -- Morphologie des Bodengefüges -- Lagerungsdichte, Dichte des Bodens -- Porenvolumen und Porenziffer -- Theoretische Größen von Porenvolumina -- Einfluss von Form und Sortierung -- Einfluss der Teilchengröße -- Kontaktzahlen -- Zusammenhang zwischen Kontaktzahlen und Porenanteil -- Natürliche Körnung und Aggregate -- Einfluss der Bodenentwicklung -- Porengrößenverteilungen -- Einteilungen -- Formen, Größen und Entstehungsweisen von Poren -- Auswirkungen der Porengrößenverteilungen -- Mechanisch-hydraulische Kräftesysteme in Böden -- Stabilität und Lagerung -- Kräfte und Spannungen im Boden -- Aufteilung der im Boden wirksamen Kräfte und Spannungen -- Teilchengewicht -- Über die feste Phase übertragene Auflagerkräfte -- Über die flüssige (oder die gasförmige) Phase übertragene Kräfte -- Kräfte zwischen Oberflächen benachbarter Teilchen -- System der Hauptspannungen im dreidimensionalen Raum -- Stabilität als Gleichgewicht der Kräfte -- Scherwiderstand als Bodeneigenschaft -- Scherwiderstand des Bodens und seine Erfassung -- Druck- und Zeitsetzungsvorgang -- Drucksetzung -- Zeitsetzungsverhalten -- Bedeutung der während der Belastung auftretenden neutralen Spannungen -- Spannungs-/Verformungs- u. Bewegungsvorgänge in 3D -- Spannung und Verformung im dreidimensionalen Raum -- Druckfortpflanzung im Boden -- Grundbruch als Resultierende des aktiven und passiven Rankine'schen Zustands. , Fließverhalten: Spannungen zwischen Einzelpartikeln -- Beeinflussungen des Scherwiderstands durch Bodensubstanzen -- Veränderung der Lagerung durch mechanische Einflüsse -- Auswirkungen menschlicher Eingriffe -- Auswirkungen von Tierbewegungen und Pflanzenwuchs -- Auswirkungen des Gefrierens -- Technische Verdichtung -- Wechselwirkungen zwischen Wasser und Boden -- Wasseradsorption -- Mechanismen der Adsorption -- Eigenschaften des adsorbierten Wassers -- Flockung und Peptisation -- Schrumpfung -- Ursachen der Schrumpfung -- Schrumpfung in Böden -- Quellung -- Ursache der Quellung und des Quellungsdrucks -- Quellungshemmung -- Rissbildungen -- Stabilitätsfaktor Wasser -- Statischer Wasserdruck -- Strömungsdruck -- Benetzungseigenschaften -- Ursachen und Auftreten von Benetzungshemmungen -- Kontaktwinkel und Kapillarität -- Methoden zur Bestimmung der Benetzungseigenschaften -- Auswirkungen auf die physikalischen Standorteigenschaften -- Elektrische Strömungspotenziale -- Aggregatformen und -funktionen -- Natürliche Aggregatbildung -- Anthropogen veränderte Aggregatformen -- Auswirkung von Aggregatgröße, -form und -alter auf die Hohlraumverteilung -- Verbreitung und Hydrostatik des Bodenwassers -- Verbreitung und Herkunft des Wassers -- Kräfte im Bodenwasser -- Grundwasseroberfläche als Bezugsebene -- Potenzial des Bodenwassers -- Gesamtpotenzial und Teilpotenziale -- Das Matrixpotenzial m -- Das Gravitationspotenzial z -- Das osmotische Potenzial o -- Das Auflastpotenzial -- Das Druckpotenzial p -- Kombination von Teilpotenzialen -- Messgeräte -- Potenzialgleichgewicht -- Matrixpotenzial und Wassergehalt -- Einfluss der Körnung auf die Matrixpotenzial-/Wassergehaltskurve -- Einfluss des Gefüges auf die Matrixpotenzial-/Wassergehaltskurve -- Hysteresis der Matrixpotenzial-Wassergehaltskurve -- Bestimmung der Matrixpotenzial-/Wassergehaltskurve. , Mathematische Beschreibung der Matrixpotenzial-/Wassergehaltsbeziehung -- Wasserbewegung im Boden -- Wasserbewegung im gesättigten Boden -- Physikalische Phänomene der Fluiddynamik -- Strömungsfelder -- Rand- und Grenzbedingungen von Strömungsfeldern -- Eindimensionale Strömung -- Zwei- und dreidimensionale Strömungen -- Wasserbewegung im ungesättigten Boden -- Nichtstationärer Fluss -- Hydraulische Diffusivität -- Wasserleitfähigkeit als Bodeneigenschaft -- Dampfförmiger Wassertransport -- Infiltration -- Dränung -- Evaporation -- Die Gasphase im Boden -- Energetische Lage der Gasphase -- Zusammensetzung der Gasphase -- Transportprozesse -- Diffusion -- Massenfluss -- Umverteilungen -- Das thermische Verhalten des Bodens -- Thermische Bodeneigenschaften -- Definitionen -- Wärmekapazität -- Thermische Leitfähigkeit -- Temperaturleitfähigkeit -- Wärmetransportmechanismen -- Modelle für thermische Leitfähigkeit -- Messmethoden -- Phasenübergänge des Wassers und seine Folgen -- Feuchteumverteilung durch thermischen Dampffluss -- Gefriervorgang und Eisbildung -- Gefriervorgang und Wasserbewegung -- Gefügebildung -- Wasser-, Wärme- und Gashaushalt von Böden -- Grenzfläche „Atmosphäre - Bodenoberfläche" -- Strahlungskomponenten und Strahlungsbilanz -- Energiebilanz an der Bodenoberfläche -- Wasserhaushalt -- Grund- und Stauwasser -- Gang der Matrixpotenziale -- Kennwerte des Wasserhaushaltes -- Feldkapazität -- Permanenter Welkepunkt -- Wärmehaushalt -- Verteilung der Temperaturen im Boden -- Wärmequellen -- Temperaturgänge im Boden -- Einflussnahme auf den Wärmehaushalt -- Gashaushalt -- Wassergehalte und Verteilung der Gasphase im Bodenprofil -- Jahreszeitliche Veränderungen -- Der Pflanzenstandort und seine physikalische Veränderung -- Anforderungen der Pflanzen an die Wasserversorgung -- Interaktionen zwischen mechanischen und hydraulischen Vorgängen. , Mechanische und hydraulische Bodendeformation -- Porenfunktionsänderungen infolge mechanischer und hydraulischer Spannungen -- Wechselwirkungen zwischen hydraulischen Porenfunktionen und mechanischen Kenngrößen -- Dynamik physikalischer Bodenkenngrößen als Grundlage zur Beurteilung von Bodenbewirtschaftungsmaßnahmen -- Eingriffe in das hydraulische Spannungssystem -- Entwässerung -- Bewässerung -- Perkolation -- Eingriffe in das mechanische Spannungssystem -- Verdichtung -- Lockerung -- Materialumlagerungen -- Erosion -- Allgemeine Gesetzmäßigkeiten -- Ablösung von Teilchen oder Aggregaten -- Ansätze für Erosionsschutzmaßnahmen -- Erodierbarkeit -- Erodierende Wirkung -- Erosionsgleichungen -- Bodenerosion durch Wasser -- Bodenerosion durch Wind -- Lösungstransport und Filterprozesse in Böden -- Grundlagen des Stofftransportes -- Durchbruchskurven in porösen Medien -- Molekulare Diffusion -- Konvektiver Fluss und hydrodynamische Dispersion -- Adsorption -- Konvektions-Dispersionsmodell des Lösungsstofftransportes -- Weitere Einflussfaktoren auf den Stofftransport -- Modelle zur Beschreibung des Stofftransportes -- Filtervorgänge in Böden -- Filtertypen -- Böden als Filter -- Wirksamkeit eines Filters -- Optimierung von Filtervorgängen -- Perspektiven der Bodenphysik -- Literaturverzeichnis -- Häufige Maßeinheiten und Umrechnungen -- Bedeutung der Abkürzungen -- Basisumrechnungen: Dichte und Porenraum -- Transport in porösen Medien -- Ableitung der Haushaltsgleichung -- Energiebilanz an der Bodenoberfläche -- Tensoren -- Umrechnung von Messwerten -- Sachregister.
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  • 2
    Publication Date: 2023-11-18
    Description: Spatiotemporal characterisation of the soil redox status within the capillary fringe (CF) is a challenging task. Air‐filled porosities (ε), oxygen concentration (O〈sub〉2〈/sub〉) and soil redox potential (EH) are interrelated soil variables within active biogeochemical domains such as the CF. We investigated the impact of water table (WT) rise and drainage in an undisturbed topsoil and subsoil sample taken from a Calcaric Gleysol for a period of 46 days. We merged 1D (EH and matric potential) and 2D (O〈sub〉2〈/sub〉) systems to monitor at high spatiotemporal resolution redox dynamics within self‐constructed redoxtron housings and complemented the data set by a 3D pore network characterization using X‐ray microtomography (X‐ray μCT). Depletion of O〈sub〉2〈/sub〉 was faster in the organic matter‐ and clay‐rich aggregated topsoil and the CF extended 〉10 cm above the artificial WT. The homogeneous and less‐aggregated subsoil extended only 4 cm above the WT as indicated by ε–O〈sub〉2〈/sub〉–EH data during saturation. After drainage, 2D O〈sub〉2〈/sub〉 imaging revealed a fast aeration towards the lower depths of the topsoil, which agrees with the connected ε derived by X‐ray μCT (ε〈sub〉CT_conn〈/sub〉) of 14.9% of the total porosity. However, small‐scaled anoxic domains with O〈sub〉2〈/sub〉 saturation 〈5% were apparent even after lowering the WT (down to 0.25 cm〈sup〉2〈/sup〉 in size) for 23 days. These domains remained a nucleus for reducing soil conditions (E〈sub〉H〈/sub〉 〈 −100 mV), which made it challenging to characterise the soil redox status in the CF. In contrast, the subsoil aeration reached O〈sub〉2〈/sub〉 saturation after 8 days for the complete soil volume. Values of ε〈sub〉CT_conn〈/sub〉 around zero in the subsoil highlighted that soil aeration was independent of this parameter suggesting that other variables such as microbial activity must be considered when predicting the soil redox status from ε alone. The use of redoxtrons in combination with localised redox‐measurements and image based pore space analysis resulted in a better 2D/3D characterisation of the pore system and related O〈sub〉2〈/sub〉 transport properties. This allowed us to analyse the distribution and activity of microbiological niches highly associated with the spatiotemporal variable redox dynamics in soil environments. Highlights: The time needed to turn from reducing to oxidising (period where all platinum electrodes feature E〈sub〉H〈/sub〉 〉 300 mV) condition differ for two samples with contrasting soil structure. The subsoil with presumably low O〈sub〉2〈/sub〉 consumption rates aerated considerably faster than the topsoil and exclusively by O〈sub〉2〈/sub〉 diffusion through medium‐ and fine‐sized pores. To derive the soil redox status based upon the triplet ε–O〈sub〉2〈/sub〉–E〈sub〉H〈/sub〉 is challenging at present in heterogeneous soil domains and larger soil volumes than 250 cm〈sup〉3〈/sup〉. Undisturbed soil sampling along with 2D/3D redox measurement systems (e.g., redoxtrons) improve our understanding of redox dynamics within the capillary fringe.
    Keywords: ddc:631.4 ; environmental monitoring ; incubation experiments ; redox processes ; soil reducing conditions ; undisturbed soil ; X‐ray microtomography
    Language: English
    Type: doc-type:article
    Location Call Number Limitation Availability
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