Erosion processes and erodibility of cultivated soils in North Rhine-Westphalia under artificial rain I. Site characteristics and results of laboratory experiments

Journal of Plant Nutrition and Soil Science

Volumn 168, Issue 1, 2005, Pages 34-44

  Kehl, Martin ^a   Everding, Christoph ^b   Botschek, Johannes ^a   Skowronek, Armin ^a  

^a Institut für Bodenkunde   (Germany)

^b NONE   (Germany)

Author keywords

Aggregate stability; Interrill erodibility; North Rhine Westfalia; Rainsplash erosion; Surface sealing

Indexed keywords

EID: 15244353536     PISSN: 14368730     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/jpln.200421382     Document Type: Article

References (47)

1. AG Boden (1994): Bodenkundliche Kartieranleitung. 4th ed., Hannover.
2. Al Durrah, M. M., Bradford, J. M. (1982): The mechanism of raindrop splash on soil surfaces. Soil Sci. Soc. Am. J. 46, 1086-1090.
3. Auerswald, K. (1995): Percolation stability of aggregates from arable topsoils. Soil Sci. 159, 142-148.
4. Bagnold, R. A. (1977): Bedload transport by natural rivers. Water Resour. Res. 13, 303-311.
5. Becher, H. H., Kainz, M. (1983): Auswirkungen einer langjährigen Stallmistdüngung auf das Bodengefüge im Lößgebiet bei Straubing. Z. Acker- Pflanzenbau 152, 152-158.
6. Becher, H. H., Müller, K., Schneider, E. (1990): Bestimmung der Dichte kleiner Einzelaggregate durch Tauchwägung nach Paraffinträ nkung. Z. Pflanzenernähr. Bodenkd. 153, 369-371.
7. Bielders, C. L., Baveye, P. (1995): Processes of structural crust formation on coarse-textured soils. Eur. J. Soil Sci. 46, 221-232.
8. Blackman, J. D. (1992): Seasonal variation in aggregate stability of downland soils. Soil Use Manage. 8, 142-150.
9. Bloemen, G. W. (1980): Calculation of hydraulic conductivities of soils from texture and organic matter content. Z. Pflanzenernähr. Bodenkd. 143, 581-605.
10. Botschek, J. (1991): Bodenkundliche Detailkartierung erosionsgefä hrdeter Standorte in Nordrhein-Westfalen und Überprüfung der Bodenerodierbarkeit (K-Faktor). Hamburger Bodenkundl. Arb. 16, 1-130.
11. Bradford, J. M., Ferris, J. E., Remley, P. A. (1987): Interrill soil erosion processes: I. Effect of surface sealing on infiltration, runoff, and soil splash detachment. Soil Sci. Soc. Am. J. 51, 1566-1571.
12. Bresson, L. M., Cadot, L. (1992): Illuviation and structural crust formation on loamy temperate soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 56, 1565-1570.
13. Everding, C. (1998): Kennzeichnung des Erosionsverhaltens und der Erosionsanfälligkeit verschieden texturierter Ackerböden Nordrhein-Westfalens mit Hilfe von Feldberegnungen. Bonner Bodenkundl. Abh. 24, 1-195.
14. FAO (1998): World Reference Base for soil resources. World Soil Resour. Reports 84.
15. Farres, P. J. (1987): The dynamics of rainsplash erosion and the role of aggregate stability. Catena 14, 119-130.
16. Fohrer, N. (1995): Auswirkungen von Bodenfeuchte, Bodenart und Oberflächenbeschaffenheit auf Prozesse der Flächenerosion durch Wasser. Bodenökologie und Bodengenese 19, 1-183.
17. Gäth, S., Frede, H.-G. (1995): Mechanisms of air-slaking, in Hartge, K.-H., Stewart, B. A. (eds.): Soil Structure - Its Development and Function. Advances in Soil Science. CRC-Lewis Publishers, Boca Raton, pp. 159-174.
18. Gäth, S., Görk, H., Frede, H.-G. (1995): Soil surface roughness as the result of aggregate size distribution. 2. Report: changes in aggregate size classes caused by erosive rainfalls. Z. Pflanzenernähr. Bodenkd. 158, 37-41.
19. Geologisches Landesamt Nordrhein-Westfalen (1971-1995): Bodenkarte von Nordrhein-Westfalen 1 : 50 000. Krefeld.
20. Hassel, J. M., Richter, G. (1992): Ein Vergleich deutscher und schweizerischer Regensimulatoren nach Regenstruktur und kinetischer Energie. Z. Pflanzenernähr. Bodenkd. 155, 185-190.
21. Henk, U. (1989): Untersuchungen zur Regentropfenerosion und Stabilität von Bodenaggregaten. Landschaftsgenese und Landschaftsö kologie 15, 1-197.
22. Huang, C. (1995): Empirical analysis of slope and runoff for sediment delivery from interrill areas. Soil Sci. Soc. Am. J. 59, 982-990.
23. Huang, C., Bradford, J. M. (1993): Analyses of slope and runoff factors based on the WEPP erosion model. Soil Sci. Soc. Am. J. 57, 1176-1183.
24. Kehl, M. (1997): Experimentelle Laboruntersuchungen zur Dynamik der Wassererosion verschieden texturierter Ackerböden Nordrhein-Westfalens. Bonner Bodenkundl. Abh. 21, 1-120.
25. Kehl, M., Everding, C., Botschek, J., Skowronek, A. (2005): Erosion processes and erodibility of cultivated soils in North Rhine-Westphalia under artificial rain. II. Results of field experiments and comparison to laboratory trials. J. Plant Nutr. Soil Sci. 168, 45-52.
26. Kinnell, P. I. A. (1988): The influence of flow discharge on sediment concentrations in raindrop induced flow transport. Aust. J. Soil Res. 26, 375-382.
27. Kinnell, P. I. A. (1993a): Runoff as a factor influencing experimentally determined interrill erodibilities. Aust. J. Soil Res. 31, 333-342.
28. Kinnell, P. I. A. (1993b): Interrill erodibilities based on the rainfall intensity - flow discharge erosivity factor. Aust. J. Soil Res. 31, 319-332.
29. Laflen, J. M., Elliott, W. J., Simanton, J. R., Holzkey, C. S., Kohl, K. D. (1991): WEPP - Soil erodibility experiments for rangeland and cropland soils. J. Soil Water Conservation 49, 36-42.
30. Le Bissonnais, Y., Singer, M. J. (1993): Seal formation, runoff, and interrill erosion from seventeen California soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 57, 224-229.
31. Loch, R. J., Foley, J. L. (1994): Measurement of aggregate breakdown under rain: comparison with tests of water stability and relationships with field measurements of infiltration. Aust. J. Soil Res. 32, 701-720.
32. McLean, E. O. (1982): Soil pH and lime requirement, in Page, A. L., Miller, R. H., Keeney, D. R. (eds.): Methods of Soil Analysis, Part 2, Chemical and Microbiological Properties. 2nd ed., ASA, Madison, WI., pp. 199-224.
33. Mehlich, A. (1942): Rapid estimation of base-exchange properties of soil. Soil Sci. 53, 1-14.
34. Moore, D. C., Singer, M. J. (1990): Crust formation effects on soil erosion processes. Soil Sci. Soc. Am. J. 54, 1117-1123.
35. Morin, J., Benyamini, Y. (1977): Rainfall infiltration into bare soils. Water Resour. Res. 13, 813-817.
36. Mualem, Y., Assouline, S., Rohdenburg, H. (1990): Rainfall induced soil seal. Critical review of observations and models. Catena 17, 185-203.
37. Nelson, D. W., Sommers, L. E. (1982): Organic carbon, in Page, A. L., Miller, R. H., Keeney, D. R. (eds.): Methods of Soil Analysis, Part 2, Chemical and Microbiological Properties. 2nd ed., ASA, Madison, WI., pp. 570-571.
38. Oades, J. M. (1993): The role of biology in the formation, stabilization, and degradation of soil structure. Geoderma 65, 377-401.
39. Rose, C. W. (1988): Research progress on soil erosion processes and a basis for soil conservation practices, in Lal, R. (ed.): Soil Erosion Research Methods. Soil Water Conservation Soc., Ankeny, pp. 119-138.
40. Roth, C. H. (1992): Die Bedeutung der Oberflächenverschlämmung für die Auslösung von Abfluß und Abtrag. Bodenökologie und Bodengenese 6, 1-179.
41. Roth, C. H., Helming, K., Fohrer, N. (1995): Oberflä chenverschlämmung und Abflußbildung auf Böden aus Löß und pleistozänen Sedimenten. Z. Pflanzenernähr. Bodenkd. 158, 43-53.
42. Sauerborn, P. (1994): Die Erosivität der Niederschläge in Deutschland - Ein Beitrag zur quantitativen Prognose der Bodenerosion durch Wasser. Bonner Bodenkundl. Abh. 13, 1-189.
43. Sekera, F., Brunner, A. (1943): Beiträge zur Methodik der Gareforschung. Z. Pflanzenernähr. Bodenkd. 29, 169-212.
44. Tisdall, J., Oades, J. (1982): Organic matter and water stable aggregates in soils. J. Soil Sci. 33, 141-163.
45. White, E. M. (1983): Simple measurements of soil surface microrelief characteristics. Water Res. Bull. 19, 231-233.
46. Wischmeier, W. D., Smith, D. D. (1978): Predicting rainfall erosion losses. A guide to conservation planning. USDA Agric. Handbook No. 537.
47. Zhang, H., Hartge, K. H. (1992): Zur Auswirkung organischer Substanz verschiedener Humifizierungsgrade auf die Aggregatstabilität durch Reduzierung der Benetzbarkeit. Z. Pflanzenernähr. Bodenkd. 155, 143-151.