Als Zersetzung
wird der Abbau der organischen
Substanz (abgestorbene und umgewandelte Reste von Pflanzen
und Tieren) bezeichnet. Bei diesem Abbauprozess spielen Mikroorganismen
(z.B. Bakterien), Pilze und Bodentiere eine wesentliche Rolle.
Wird die organische Substanz vollständig
zu anorganischen Stoffen (z.B. CO2, H2O,
Mg, Fe, N) abgebaut, bezeichnet man diesen Prozess als Mineralisierung.
Werden die organischen Substanzen bei der Zersetzung in Humusstoffe
umgewandelt und zu Humus aufgebaut, spricht man von Humifizierung.
Der Zersetzungsprozess verläuft stark
vereinfacht in 3 Phasen, die eng miteinander verknüpft
sind:
1. Biochemische Initialphase:
Sie erfolgt ohne äußerlich erkennbare Zerstörung
des Zellverbandes kurz vor und nach dem Absterben der Pflanzen-
und Tierorgane und umfasst Hydrolyse- und Oxidationsvorgänge.
Hierbei werden hochpolymere Verbindungen gespalten: z.B. Stärke
in Zucker oder Eiweiß in Peptide und Aminosäuren
und wasserlösliche Komponenten ausgewaschen. Äußerlich
sichtbar wird dieser Prozess z.B. an der Farbänderung
von Laub und Streu.
2. Mechanische Zerkleinerungsphase:
Durch Zerbeißen, Zernagen, völlige Aufnahme in
den Körper und teilweise Ausscheidung als Losung zerstören
Organismen der Marko- und Mesofauna die Zellverbände.
Hierbei wird die Streu insbesondere durch Regenwürmer,
Enchytraeiden und verschiedene Arthropoden (s. Bodentiere)
in den Boden eingearbeitet.
3. Mikrobielle Ab- und Umbauphase:
Heterotroph und saprophytisch lebende Organismen des Edaphons
(s. Bodentiere) zerlegen die organischen
Verbindungen durch enzymatische Aufspaltung in ihre Grundbausteine.
Diese werden von Organismen als Energiequelle und zum Aufbau
neuer Körpersubstanz genutzt (= Betriebs-
und Baustoffwechsel). Die organischen Reste werden
von den Mikroorganismen weiter enzymatisch aufgespalten und
„veratmet“. Bei dieser biotischen Oxidation werden
hochmolekulare kohlenstoff(C)-, sauerstoff(O)- und wasserstoffhaltige
(H) organische Verbindungen unter Freisetzung von Energie
zu CO2, H2O und anorganischen Verbindungen
(z.B. NH4+,PO42-,
NO2-, NO3-) umgewandelt.
Diesen Abbauprozess bezeichnet man als Mineralisierung.
Vollzieht er sich aerob, d.h. bei ausreichender Sauerstoffversorgung,
handelt es sich um Verwesung.
Herrscht Sauerstoffmangel vor, so vollzieht sich dieser Prozess
als anaerobe Zersetzung und wird als Fäulnis
bezeichnet.
Die Intensität der einzelnen Abbauprozesse
ist abhängig von der Konstellation der Standortfaktoren
und der Art und der Menge der vorhandenen Nahrung. Die Umsetzung
ist bei mittleren Feuchtigkeitsverhältnissen, guter Durchlüftung
des Bodens, optimaler Temperatur und neutraler bis schwach
alkalischer Reaktion am intensivsten. Die abgestorbenen Pflanzen-
und Tierreste setzen sich aus unterschiedlich leicht oder
schwer abbaubaren Bestandteilen zusammen und sind aus diesem
Grund unterschiedlich abbauresistent:
Stabilitätsreihe
wichtiger organischer Verbindungen:
Zucker, Stärke, Proteine
< Proteide < Pektine, Hemizellulose < Zellulose
< Lignin, Wachse, Harze, Gerbstoffe. |
Stabilitätsreihe
wichtiger organischer Ausgangssubstanzen:
Leguminosen
< Gräser, Kräuter < Laubsträucher/-bäume
< Nadelbäume < Zwergsträucher. |
| Tabelle verändert nach: SCHROEDER
1992, S. 43 und KUNTZE et al. 1994, S. 228 |
Weitere Informationen:
Literatur:
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BLUME, H.-P./ FELIX-HENNINGSEN, P./ FISCHER, R./ FREDE, H.-G./
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HINTERMAIER-ERHARD, G./ ZECH, W. (1997): Wörterbuch der
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KUNTZE, H./ ROESCHMANN, G./ SCHWERTFEGER, G. (1994): Bodenkunde.
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LEXIKON DER GEOWISSENSCHAFTEN IN SECHS BÄNDEN (2000):
Erster Band A bis Edi. Heidelberg, Berlin: Spektrum.
NEEF, E. (1977): Das Gesicht der Erde. Thun, Frankfurt/M:
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SCHÄCHTER, M. (Hrsg.)(1988): Mittendrin. Die Erde hat
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SCHEFFER, F./ SCHACHTSCHABEL, P. (2002): Lehrbuch der Bodenkunde.
Stuttgart: Spektrum.
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SCHROEDER, D. (2000): Böden der Erde: Entstehung, Verbreitung,
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