Studia nad glebami wytworzonymi w różnych piętrach klimatyczno-roślinnych krystalicznej części Tatr polskich

R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T . X X V II I, N R 1, W A R S Z A W A 1977

ST E F A N S K IB A

STU D IA NAD GLEBAM I W YTW ORZONYM I W RÓŻNYCH PIĘTR A C H K LIM A TY CZN O -R O SLIN N Y C H K R Y ST A L IC Z N E J CZĘŚCI TA TR

P O L S K IC H

In s ty tu t G leb o zn a w stw a , C hem ii R oln ej i M ikrobiologii A k a d em ii R olniczej w K rak ow ie

CZĘŚĆ I. C H A R A K T E R Y STY K A GLEB I N IEK TÓR E D A N E M IN ER A LO G IC ZN E

W ST ĘP

G leby górskie na całej k u li ziem skiej p o siad ają pew.ne cechy wspólne, k tó re odróżniają je od gleb nizinnych. W kom pleksie czynników glebo- tw órczych zasadniczą rolę p rz y k sz ta łto w an iu gleb górskich odgryw ają: skała m acierzysta, k lim at, roślinność i w a ru n k i geom orfologiczne.

P od k reślając złożoność w spółdziałania ty ch czynników i ich w za­ jem n ej zależności, niem al wszyscy gleboznaw cy p o d kreślają pierw szo­ planow ą rolę sk ały m acierzystej w tw o rzen iu się gleb. Pionow ą stre fo - wość gleb górskich (czyli p ow tórzenie strefow ości poziom ej gleb nizin ­ n y ch )posiada w iele opracow ań [3, 5, 29, 34, 53, 68], w k tó ry c h najczęściej podkreślona jest dom inacja podłoża skalnego do pew nej wysokości, a po­ w yżej — p redom inacja czynnika bioklim atycznego.

Z bogatej lite r a tu r y opisującej gleby górskie, ich w łaściw ości i ogól­ n ą praw idłow ość w rozm ieszczeniu w ym ienić należy prace zachodnich gleboznaw ców [7, 12, 23, 55]. Z lite ra tu ry radzieckiej m ożna przytoczyć co n a jm n ie j p race opisujące gleby w iększych m asyw ów górskich, jak T ian -S zań [68], K aukaz [5], góry Z ab ajk ala [62] czy naw et H im alaje [15].

W Czechosłow acji gleby górskie opisuje P e 1 i ś e к [46, 47] oraz M i d r i а к [40].

Na uw agę zasługują p race zebrane w zbiorze „Soluri'le M un tilo r B u ­ cegi” [13, 37, 57].

Z polskich opracow ań gleb górskich n iek tó re tra fiły już do w iększych bibliografii, np. opracow ania z lat 1639— 1953 P i r o ż e к [48] lu b b adania nad glebam i górskim i w Polsce do ro k u 1962 K o m o r n i c k i e g o [26].

B adania A d a m c z y k a [3] dotyczą zw iązków m iędzy roślinnością a sk a­ łą m acierzystą, zaś K o w a l i ń s k i e g o [29] oraz K u ź n i c k i e g o i w spółpr. [36] dają pogląd n a gleby Sudetów .

Z prac dotyczących gléb tatrza ń sk ic h w ym ienić należy badania A d a m c z y k a [2] oraz K o m o r n i c k i e g o i w spółpr. [27, 43, 44, 65].

CEL PR A C Y , JE J ZA K R ES I M ETO D Y K A

W nin iejszy m opracow aniu staran o się sch arakteryzo w ać tatrza ń sk ie gleby, pow stałe ze zw ietrzelin y sk ał k ry staliczn y ch w ró żnych piętrach , przez profilow e zróżnicow anie właściwości m orfologicznych, chem icznych i częściowo m ineralogicznych; zróżnicow anie ty ch w łaściw ości w n a w ią ­ zaniu do istniejących p ięte r fitok lim aty czn y ch może potw ierdzić odbicie piętrow ości także w glebach. Pon adto staran o się określić pew ne w skaźni­ ki typologiczne w celu pełniejszej c h a ra k te ry sty k i tatrza ń sk ic h gleb bie- liccziem nych w oparciu o k onw encjonalne m etody analityczne.

B adaniam i objęto gleby głów nych p ięte r klim atycznych i roślinn ych w ystęp u jący ch na tere n ie k ry staliczn ej części T a tr Polskich, a to od p ię tra k lim atu um iarkow anego chłodnego i regla dolnego (1000 m n.p.m .) do p ię tra k lim atu sem iniw alnego w obrębie piętira h alno-turnio w ego (2100 m n.p.m).

Jak o podstaw ow y m a te ria ł do p orów nań p rzy ję to gleby w ytw orzone na południow o-w schodnich stokach W ołoszyna. M asyw W ołoszyna (długi trzy k ilo m etro w y grzbiet), p rzyległa D olina W aksm undzka, jak i okolice P o lan y pod W ołoszynem stano w ią ścisły re z e rw a t przyro dy , a zachow a­ ne d rzew ostany i roślinność p rzed staw iają zróżnicow any pionowo, m niej w ięcej n a tu ra ln y u k ład przyrodniczy. M ateriałem porów naw czym b y ły gleby w ytw orzone w innej części T a tr w podobnych w a ru n k a ch (tab. 1, rys. 1).

Z bogatego m a te ria łu w yb rano 12 n ajb ard ziej typ ow y ch o dkryw ek glebow ych, po dwie lub trz y z każdego p ię tra fitoklim atycznego. Na parobkach p o branych z g enetycznych poziom ów pro filu glebow ego ozna­ czono sk ład m echaniczny m etodą areo m etry czną.

O znaczenia m ineralogiczne w p róbkach w y b ran y ch profilów glebo­ wych (odkryw ka n r 1, 5, 10) obejm ow ały: c h a ra k te ry sty k ę tzw. frak cji lekkiej i ciężkiej w p re p a ra ta c h proszkow ych oraz obtoczenie i sferycz- ność w oparciu o skalę K ru m b ein a i Slossa, analizę firakcji ilastej (te r­ m iczna analiza różnicow a DTA, term o g raw im etry czn a TG i DTG).

C H A R A K T E R Y ST Y K A ŚR O D O W ISK A GLEBOTW ÓRCZEGO

T a try m ają bogatą lite ra tu rę dotyczącą k lim atu [20], roślinności [42, 45], geologii [39], geom orfologii [21, 25]; stą d n ie w y d aje się rzeczą celo­ w ą przed staw iać szczegóły ty ch czynników glebotw órczych. N atom iast

S tu d ia nad g leb a m i górsk im i 207

Rys. 1. L ok alizacja p u n k tó w b ad aw czych (szkic sy tu a cy jn y )

2 — g r a n ie , s z c z y ty , p r z e łę c z e , 2 — g r a n ic a p a ń s tw a , 3 — p o to k i, je z io r a , 4 — o d k r y w k i

D istrib u tio n o f in v e stig a te d soil p r o file s (situation)

1 — r id g e s , s u m m it s , p a s s e s , 2 — s t a t e f r o n t ie r , 3 — s tr e a m s la k e s , 4 — s o il p its

n ależy podkreślić bielicujący charaktecr i k ieru n e k procesu glebotw órcze- go, jak i w y stęp u je w tej części T a tr — kw aśna, bezw ęglanow a skała m a­ cierzysta, roślinność acidofilna, duża ilość opadów. Ta ilość opadów sp rzy ­ ja procesom przem ieszczania i rozkładu, a surow y k lim at zm niejsza dzia­ łalność m ikrobiologiczną, h am u jąc procesy rozkładu su b stan cji organicz­ nej.

Rola su b stan cji organicznej w procesach bielicow ania podkreślana jest przez w ielu gleboznaw ców [14, 49, 54, 58], a B l o o m f i e l d [8] po­ ró w n u je aktyw ność su b stan cji organicznej w procesach u ru ch a m ia n ia i u n ieru ch am ian ia zw iązków m etalicznych do aktyw ności w ym ieniaczy jonow ych. S u b stan cja organiczna nagrom adzona dzięki chłonięciu i za­ trz y m y w a n iu w ody opadow ej pow oduje okresow e w a ru n k i red u k cyjn e, k tóre, zdaniem Bloom fielda, p rzyspieszają tw orzenie się zw iązków kom pleksow ych. W pływ w aru n k ó w re d u k c y jn y ch w bielicow aniu pod­ k reśla li także T o m a s z e w s k i [64] i S i u t a [56].

N atężenie procesów bielicow ania w T a tra c h m a c h a ra k te r strefow y, co zresztą zw iązane jest ze strefow ością n a tężen ia działania czynnik a bio- klim atycznego.

L o k a l i z a c j a p r o f il ó w g le b o w y c h i n ie k t ó r e c e c h y ś r o d o w is k a g e o g r a f i c z n e g o -tfy so k o śó n .p .m . m A l t i t u d e Nr p r o f i l u P r o f i l e Ho Dane g e o l o g i c z n e i g e o m o r f o lo g ic z n e

G e o l o g i c a l and g e o m o r p h o lo g ic a l d a t a K lim a t1 - C lim a t e 1 P o ł o ż e n ie S i t u a t i o n N a c h y le n ie w y sta w a E x p o s i t i o n s lo p e S k a ła Rock P i ę t r o Typ /d a n e ś r e d n i e / T v ne Z o D e J i /a v e r a g e d a t a / 2100 1 K rzyżne p ła ś ń f l a t t e n i n g g r a n i t g r a n i t e s e m in iw a l- ny • s e r c i n iv a l n iw e o p lu -w ia ln y n i v e o -p l u v i a l i i 1 j u m ia rk o w a n ie zim ny — m oder a t e l y c o l d t - -2 °C r * 18 0 0 шп r / e » 8 , 0 2 '//cłosŁyr. z b o c z e s lo p e 300 SE g r a n i t g .r a n ite 1800 3 W ołoszyn 3 5 ° SE g r a n i t g r a n i t e b a rd zo c h ło d n y . v e r y c o o l t » 0°C r « 1 8 0 0 m r / e = 6 , 8 4 K o z i W ierch /D o li n a 5 S t a ­ wów P o J .a k ic h / 3 0 ° SE g r a n i t g r a n i t é 1600 5 _{Y/odroszyn 3 5 ° SE g r a n i t} g r a n i t e 6 D o lin a P i ę c i u Stawów P o l s k i c h 1 0 ° E m orena g r a n i­ towa i g r a n iS e moг — ! a in e j 1400 i i I I i 7 Woioezyn 3 0 ° SE i grcni-fc g r a n it о chłodny c o o l t » +2°C г я loGO mm т/ s * 5 ,8 3 D o lin a K o ś c i e ­ l i s k a /H n la Pyszna, Siv73 Ssciy/ 35° SE G orenn / g r a ­ n i t , g n s j s / m o ra in e / g r a ­ n i t e , g n e is n / 9 . Do 15.23 Chocho­ łowska /K u la w ie c / 30° N kwarcyt t r i a ­ sowy T r i a s s e q u a r t z i t e 1200 1 0 W o ło szy n 3 0 ° SE g r a n i t g r a n it e P l u w io n i-v/alny P l u v i o n i -v a l u m ia rk o w a n ie c h ło d n y m o d era te l y c o o l t - +4°C t = 140C na r / e = 4 , 0 1 1 Ż abie 3 0 ° H g ra rJ .t g r a n i t s 1 2 D o lin a J a r r ą b - c z a /C h o ch o ­ ło w s k a / 20° КЗ ио::эпа /g rs.-- n i i , g n e j s , k w a r c y t / m o ra in e / g r a ­ n i t é . g n e i s s , q u a r t z i t e / 1 u ż y t o s k r ó tó w : e - p a r o w a n ie , r - cp n d y , t - t e n p e r a t u r a x A b b r e v ia t io n s : e - e v a p o r a t i o n , r - p r e c i p i t a t i o n , t - te m p e r a tu r o

S tu d ia nad g leb a m i górsk im i 209 T a b e l a 1 D i s t r i b u t i o n o f s o i l p r o f i l e s and some f e a t u r e s o f th e g e o g r a p h ic en v ir o n m e n t C echy s i e d l i s k o w e E n v iro n m en t f e a t u r e s G leb y - S o i l s P i ę t r o Zone Z e s p ó ł A s s o c i a t i o n K la s a C la s s Typ i p o d ty p Type - s u b ty p e P r o f i l P r o f i l e a l p e j s k i e / h a l n o - t u r n io w e / A lp in e /m oadow T r i f i d i d i s t i c h e -tUbl s u b n iv a l e g le b y p o c z ą t k o ­ w ego sta d iu m ro z w o jo w eg o , tzw . g le b y i n i c j a l ­ ne raw and p r im i­ t i v e s o i l s g le b a p o lig o n a ln a p o ly g o n a l s o i l a2 - su m m it/ s ra n k e r b i o li c o w y p o d z o l r a n k e r B h f С a l p e j s k i e k o só w k i A lp in e C alam agrostex'tu m v i l l o s a e t a t r i c u m r a n k e r b i e l i c o w y p o d z o l r a n k er Ad/AH A? 9 B h f С d w a rf p in e Mughetum c a r p a tic u m g le b y b i e l i c o - ziem n e ra n k e r b i e l i c o w y p o d z o l r a n k e r AL/AP ah/a2 B h /c" k o só w k i d w a r f p in e M u g h a to -c a la m a g r o - s te tu m m y r t i l l e t o - sum p o d z o l i c e a r t h s _{b i e l i c a p r ó c h n ic z n a} *4mue p o d z o l AL A7H A Mughetum c a r p a tic u m b i e l i c a p r ó c h n ic z n a humus p o d z o l 4 . B h f B h f/C С r e g i e l g ó r n y u p p er f o r e s t P ic e e tu m t a t r ic u m m y r t i lle t o s u m b i e l i c a p r ó c h n ic z n o - - ż e l a z i s t a h j m u s - ir o n p o d z o l AL APH zo n e _{b L e lic a p r ó c h n ic z n o -} - ż e l a z i s t a h u m u s -ir o n p o d z o l B h f B f/C С b i e l i c a p r ó c h n ic z n o - - ż e l a z i s t a h u m u s -ir o n p o d z o l r e g i e l d o ln y l o v e r f o r e s t P icetu rn t a t r ic u m b i e l i c a ż e l a z i s t o - - p r ó c h n ic z n a i r o n - umus p o d z o l AL AP zo n e b i e l i c a ż e l a z i s t o - -p r ó c h n ic z n a Iro n -h u m u s p o d z o l АН Ag b i e l i c a ż s l a z i s t o - . - p r ó c h n ic z n a .iron-ŁiCTUJ p o d z o l B h f B f B f/C 14 — R o c z n i k i g l e b o z n a w c z e n r 1

B A D A N IA W Ł A SN E

M O R F O L O G IA P R O F IL U G L E B O W E G O

S u b stan cja organiczna w znacznych ilościach zn a jd u je się w całym p rofilu b adanych gleb, k tó re dlatego m ają ciem ną barw ę. Z różnicow a­ nie na poziom y genetyczne jest zależne od w aru n k ó w klim atyczn o-ro ślin - nych, d eterm in o w an y ch wysokością n ad poziom em m orza.

C z arn o b ru n atn a barw a profilu glebowego z niew ielkim zróżnicow a­ niem na poziom y g enetyczne przew aża w glebach na wysokości pow yżej 1600 m n.p.m . co jest n orm aln e w tej strefie klim atyczno-ro ślinnej p rzy przew adze m echanicznych procesów w ietrzen ia (rankery). Poniżej 1600 m n.p.m . miąższość zw ietrzelin y staje się większa, a zróżnicow anie na po­ ziom y genetyczne — w yraźniejsze. M urszasta i niekiedy sto rfiała su b ­ stan cja organiczna, w ytw orzona pod m u raw am i p ię tra halno-turniow ego, przechodzi pod kosodrzew iną i d rzew ostanem św ierkow ym w butw inę.

W położeniach pow yżej 1300 m n.p.m. g ru b y n adkład b u tw in y jest m ało zróżnicow any m orfologicznie. Na tere n ac h niżej położonych, dzięki in tensyw n iejszym przem ianom m ikrobiologicznym i chem icznym , w y stę ­ p u ją w obrębie b u tw in y podpoziom y A F i A H.

Podobne praw idłow ości o bserw uje się w pozostałych poziom ach ge­ netycznych. Poziom eluw ialny A 2, w ra n k e ra c h niew idoczny lub w y stę ­ pujący w postaci tzw. „biaław ej osypki”, przechodzi w form ę nieciągłą (scczew kow ate skupienia kw arcu) p rzy górnej granicy lasu, a na wyso­ kościach 1200 m n.p.m . jego miąższość w zrasta do ok. 15 cm. Poziom y iluw ialne różnicują się m orfologicznie dopiero na w ysokościach ok. 1200 m n.p.m.

W w ysokich położeniach (w piętrach: tu rn iow ym , h aln y m i częściowo w p iętrze kosówki) o bserw uje się głów nie procesy w ietrzen ia m echanicz­ nego oraz ak u m ulację su b stan cji organicznej. G leby tam w ytw orzone to różne odm iany ran k eró w bielicow ych i litosoli u jaw n ia jąc e w sw ej m or­ fologii przede w szystkim cechy oddziaływ ania surow ego klim atu.

J e n n y [23] określa ich c h a ra k te r ogólną nazw ą „k lim atyczn e” (K lim aböden), a S t r z e m s k i [59] nazyw a je alp ejskim i glebam i p ró ch- niczno-m urszow ym i. Zbliżoną n o m en k la tu rę dla ty ch gleb stosuje P e 1 i- ś e к [47] na teren ie T a tr Słow ackich. U dział k lim atu w tw orzeniu się i m orfologii gleb górskich w naw iązan iu do in n y ch czynników glebotw ór­ czych p od k reślają m. in. A d a m c z y k [3] i T a r g u l i a n [62].

P rz y górnej granicy lasu sp otyka się gleby o dość w yraźn ej budo­ wie m orfologicznej profilu, często o g ru b y m nad kładzie sto rfiałej sub­ stan cji organicznej p orośniętej różnym i g atu n k am i torfow ców (S p h a g n u m sp.). Z ajm u ją one często zw arte kom pleksy z bielicam i próchnicznym i w takich rejonach, jak Żabie, H ala Gąsienicowa, Goryczkow e Czuby, Do­ lina K ościeliska W yżna i in. Na m apie gleb leśnych TPN [27] gleby te w ydzielono jako torfow o-bielicow e. Ich w ystępow anie na tej wysokości

S tu d ia nad g leb a m i górsk im i 211

praw dopodobnie m a zw iązek z dużą w ilgotnością pochodzącą głów nie z długiego zalegania śniegu.

W reg lu górnym oraz w p iętrze odpow iadającym reglow i dolnem u w y stę p u ją różne p odtypy bielic: bielice próchniczne, próchniczno-żelazi- ste i żelazisto-próchniczne. U żyw any w niniejszej p racy podział pod- ty p u bielic żelazisto-próchnicznych po d yk to w any został w ystęp ujący m i różnicam i m orfologicznym i i chem icznym i. Ma to zw iązek z pionow ym rozm ieszczeniem ty ch gleb na opisyw anych stokach tatrza ń sk ic h (patrz, cz. II.).

W śród opisyw anych gleb nie w yróżniono po d ty p u bielic żelazistych. Zarów no w K lasyfik acji Gleb Polskich [60], jak i u K u b i e n y [|33] za bielice żelaziste uw aża się gleby posiadające szczątkow y poziom iluw ium próchnicznego. Z w łasnych obserw acji, jak rów nież z m ateriałó w k a rto - graficzno-gleboznaw czych [27] w ynika, że poziom iluw ium próchniczno- -żelazistego jest dobrze w ykształcony niem al w e w szystkich tatrza ń sk ic h glebach bielicoziem nych, a jego miąższość przekracza 10 cm. E lim in uje to z om aw ianego te re n u podtyp bielic żelazistych. P a n u jąc e w T a tra c h w a­ ru n k i k lim atyczne pow odujące ak u m ulację su b sta n c ji organicznej ogra­ n iczają dalszą ew olucję bielic próchnicznych do podtypów żelazisto- -próchnicznych.

W T a tra c h bielice żelaziste w y stęp u ją w tere n ac h położonych poniżej 1200 m n.p.m ., a pow yżej — tylko lokalnie, w sp rzy jający ch w aru n k ach m ikiroklim atycznych geom orfologicznych.

O m aw iając m orfologię profilów glebow ych podkreślić należy ogrom ­ n ą rolę roślinności.

J e j w pływ n a zróżnicow anie poziom ów genetycznych gleb n a jb a r­ dziej w idoczny jest n a p o lan k ach śródkosów kow ych p o ro śn ięty ch m u ­ raw ą zespołu C alam agrostetum villosae z udziałem Vaccinietum . W ystę­ p u jąc y w p ro filu glebow ym poziom eluw ialn y A 2 w form ie ciągłej i o m iąż­ szości k ilk u cen ty m etró w , jest chyba pozostałością po silnie bielicującej roślinności drzew iasto-szpilkow ej. O bserw ow ane w T a tra c h pow yżej za­ sięgu kosodrzew iny tzw. m ikrobielice (nanopodzol — rys. 2) sugerow ać będą wyższą daw niej górną granicę tego zespołu, którego a k tu a ln y zasięg został ograniczony nie ty lko przez tzw. b a rie rę klim atyczną, ale i przez p asterstw o.

Tę zależność m iędzy roślinnością i budow ą p rofilu glebowego m ożna by w ykorzystać p rzy o d tw arzan iu n a tu ra ln e j granicy zasięgu kosów ki

czy górnej g r a n i ? v lasu, jak rów nież p rzy c h a ra k te ry sty c e w cześniejszych

faz klim atycznych.

G Ł Ę B O K O Ś Ć G L E B Y I S K Ł A D M E C H A N IC Z N Y

P rz y u sta la n iu głębokości gleby p rzy jęto miąższość zw ietrzeliny li­ czoną do jasnożółtego poziomu, w k tó ry m szacunkow a zaw artość szkie­ le tu przek raczała 80— 90%. Poziom ten oznaczono sym bolem B /C t .

Głębokość opisyw anych gleb zależy od d ezin tegracji podłoża i od m o r­ fologii teren u . Na granitoidach i inn y ch skałach kw arcow o-krzem iano- w ych dom inują gleby szkieletow e, od p ły tk ich do średnio głębokich. G le­ by p ły tk ie i szkieletow e zajm u ją p a rtie grzbietow e i szczytow e (w obrębie pięter: turniow y ch, h aln y ch i kosówki). W dolnych p a rtia c h stoków, w k o rzy stn iejszych w a ru n k a ch m orfologicznych, w y stę p u ją gleby średnio głębokie, a na lokalnych tere n ac h osuw iskow ych tw orzą się n a w e t głę­ bokie.

W górnych p a rtiac h stoków przew aża gruz o średnicy do 20 cm i dro b n e ziarna k w arcu bizarnego (1— 2 cm), nato m iast w niżej położo­ nych tere n ac h (od ok. 1300 m n.p.m.) w y stę p u ją głazy pochodzące z m o­ ren bocznych i głazy, k tó re odpadły podczas w ietrzen ia m echanicznego

w p a rtiac h szczytowych.

W obrębie części ziem istych (< 1 m m) przew aża fra k c ja piasku (50°/o); czasem wairtość ta obniża się w poziom ie ilu w ialn ym (chociaż nie jest to regułą), by w zrosnąć w poziom ach zbliżonych do skały m acierzystej.

Udział fra k c ji pyłow ej w zrasta w yraźnie w glebach górnych p ięter, szczególnie w górnych poziom ach genetycznych. Tę zależność obserw ow a­ no rów nież przy opracow yw aniu m apy gleb TPN, jak rów nież w p ra ­ cach o kriogenicznej deform acji p o kry w y glebow ej [43, 44]; należałoby ją wiązać z procesam i k rio tu rb a c y jn y m i stre fy pery g lacjaln ej.

F ra k cje części sp ław ialnych za jm u ją w składzie granuloir. etry czn ym

R ys. 2. M ik rob ielica (nanopodzol) — T rzy- d n io w ia ń sk i W ierch

A n an op od zol — Mt. T rzyd n iow iań sk i (W estern Tatra Mts.)

S tu d ia nad g leb a m i górskim i 213

om aw ianych gleb 10— 20% lub n iew iele pow yżej. U dział fra k c ji koloidal- n e j ( < 0,002) k sz ta łtu je się w g ranicach 3— 5% , bardzo rzadko do 10%, p rzy czym w ty ch p rzy p adkach bierze udział koloidalna su b stan cja o rg a­ niczna.

Skład m echaniczny om aw ianych gleb jest więc dość jednorodny. Są to piaski słabo gliniaste i gliniaste oraz gliny piaszczyste (tab. 2).

N IE K T Ó R E D A N E M IN E R A L O G IC Z N E

B adania m ineralogiczne prow adzono w obrębie trzech profilów gle­ bow ych, u sy tuo w an ych n a trzech różnych w ysokościach m asyw u W oło­ szyna: odkry w ka n r 1 (ok. 2130 m n.p.m.) p late au K rzyżnego; odkryw ka n r 5 (ok. 1600 m n.p.m .) pow yżej g órnej gran icy lasu; o d k ry w k a n r 10 {ok. 1200 m n.p.m .).

B adania części m in e raln e j gleb przeprow adzono na podstaw ie tzw. analizy proszkow ej oraz udziału m inerałó w ilasty ch w e fra k c ji koloidal­ n e j na p o dstaw ie krzyw ych DTA, DTG, TG.

Ze w zględu n a b rak w y raźn ych różnic w składzie m in eraln y m (skała m acierzy sta — g ran it ta trz a ń sk i tzw. ta try t), opis zaw iera tylko ogólną c h a ra k te ry sty k ę w y stęp u jący ch w nim m inerałów .

M orfologia i opis w ażniejszych m inerałó w tzw. fra k c ji lekkiej i ciężkiej A nalizow any m ate ria ł c h a ra k te ry z u je silny stopień przeo brażeń w n astę p stw ie korozji zarów no m echanicznej, jak i chem icznej. Z iarn a m i­ n e ra ln e pozbaw ione są całkow icie form idiom orficznych, nie w y k azują obtoczenia. B adany m a te ria ł m a ziarn a sk ra jn ie kanciaste — w spółczyn­ n ik obtoczenia w ynosi 0,1— 0,3 (w edług skali K ru m b ein a i Slossa). Tak nisk ie w artości tego w spółczynnika pozw alają sądzić, że m a te ria ł zw ie- trzelin o w y nie podlegał tra n sp o rto w i w sto p niu m ogącym pozostaw ić śla­ d y n a pow ierzchni ziarn. W ystępujące często spękan ia ziarn w ypełnione są su b stan cją ilastą i żelazistą.

O daleko p osuniętych procesach w ietrzeniow ych św iadczy znaczna ilość ziarn o s tru k tu rz e agregato w ej oraz ziarn nieprzejrzy sty ch . W yróż­ niono n a stę p u jąc y zespół m inerałów : kw arzec, skalenie (głów nie plagżo- klazy), m in e rały łyszczykowe, okruch y skalne, m in e rały n iep rzejrzy ste (opaki) oraz m in e rały ciężkie.

K w a r z e c posiada ziarna ostrokraw ędziaste, często popękane, za­ w ierające w ro stk i sta łe i gazowe, ziarno o zm iennym stopniu p rz e jrz y ­ stości. W poziom ach A 2 obserw ow ano n ajczystsze ziarna kw arcu, a ziarna p o k ry te b ru n a tn ą su b stan cją żelazistą i ilastą — w poziom ach ilu w ial- nych. Ilość k w arcu w aha się w granicach 30— 70%, p rzy czym jest go n ajw ięcej w poziom ach eluw ialnych.

S к a 1 e n ie rep re z en to w a n e są p rzez plagioklazy. Z aaw ansow any proces w ietrzen ia pozw alał n a id en ty fik ację p raw ie w yłącznie n a pod­ staw ie zachow anych prążków zbliźniaczeń. N ajw ięcej plagioklazów

obser-S a b a l a 2 P r o f i l g le b o w y i s k ła d m ec h a n ic z n y b adan ych g le b

The s o i l p r o f i l e s and m e c h a n ic a l c o m p o s it io n o f s a m p le s P ro ­ f i l M iąż­ s z o ś ć Sym bol p oziom u Sym bol barwy S z k i e ­ l e t % S k e l e ­ t o n > 1 ma C z y ś c i z i e m i­ s t e F in e e a r t h >1 mm P r o c o n t f r a k c j i w c z ę ś c i a c h z i e m i s t y c h % o f f i n e e a r t h f r a c t i o n s /d ia m e t e r i n ram/ P r o ­ f i l e H o. p l i n c d ep th cm H o r iz o n C o lo u r s 1 , 0 -0 , 1 0 , 1 -0 , -0 5 0 , 0 5 -0 , -0 2 0 , 0 2 -0 , -0 -0 6 0 , 0 0 6 -0 , -0 -0 2 < 0 , 0 0 2 A 2 A _$ b ₇ 8 ‘5 10 I t 12 1 0 - 1 2 -Vi/ 10Y R2/1 10 SO 52 7 1 3 18 7 3 1 2 -2 2 _{Bf h} 7 .5 Y R 4 /6 20 3 0 5 3 6 12 1Э 7 3 2 2 - 6 0 10Y R7/8 60 40 55 5 10 15 11 4 2 0 - 1 5 _{V Ai} 1 0 2 R 2 /2 20 8 0 49 17 14 12 5 3 1 5 -3 0 _{® hf} 7 .5 Y R 3 /2 60 40 59 19 13 4 4 1 3 0 - / 5 0 / Bh f /c 7»5Y R 3/3 8 0 20 71 12 10 4 1 2 3 0 - 2 0 _{Ad^Al^ A2} 1 0 Ï R 3 /1 20 8 0 56 20 12 3 6 3 2 0 - 4 0 _{Bh f} 10Y R 3/3 50 50 5 4 15 17 8 1 5 4 0 - 6 0 B / C ю ш з / з 8 0 20 6 4 14 1 3 7 1 1 4 0 - 5 5 - 1 2 1 2 - 2 0 al/ap A2 10 YU 2 / 1 10Y R 2/1 30 70 61 17 12 5 2 3 2 0 - / 3 5 / _{Bh f /C} 10YH2/2 8 0 20 6 7 14 10 5 2 2 5 0 - 6 3 - 1 2 Ad/A?;-T A2 10YP.2/1 1 0 Ï R 4 /1 20 30 8 0 70 65 20 5 5 2 3 1 2 - 3 4 _{Eh f} 7 .5 Ï K 3 /3 50 50 66 13 6 5 2 3 4 4 -6 5 _{3 h f /C} 7 ,5 Y R 4 /4 70 30 62 21 6 5 2 4 6 5 - / 9 0 / 3 f /c Н Ш 5 /3 SO 10 52 16 16 9 2 5 6 0 - b 5 -1 0 a2 7 ,5 Y R 2 /2 •..0ÏR4/1 40 60 56 22 11 6 2 3 1 0 -3 0 _{Bh f} 10Y R2/3 40 60 64 1 7 8 3 4 4 3 0 -5 0 _{Bh f ''C} 10YR4/6 60 40 66 13 19 9 2 1 5 0 -8 0 _{c i} 10Y R 8/3 8 0 20 6 4 12 1 3 12 6 3 3 0 - / 1 2 0 / « 2 10Y R8/2 90 10 6 1 Û 19 8 7 7 7 0 - 2 2 - 8 8 - 1 2 a l л гн k 2 1 0 ÏH 2 /2 10ÏR 4/1 20 80 50 10 13 5 4 10 1 2 - 4 5 _{Bh f} 10YK4/4 40 60 48 7 29 6 3 7 45-SO Bf / c IOYF.5/4 70 30 62 19 10 6 1 2 0 1 - 0 8 - 2 0 1 Ao 1 0 Ï R 2 /2 10Y R5/1 30 70 54 11 10 7 10 10 2 0 - 3 3 _{Bh f} 1 0 Ï R 3 /4 40 60 48 1 3 9 11 11 8 3 3 - 4 2 _Bf 10YH5/6 40 60 5 3 12 8 11 Q ₇ 4 2 - / 6 5 / B ,/C 10Y R5/8 70 30 54 12 9 10 8 7

S tu d ia nad g leb a m i górskim i 215 c d , t a b e l i 2 1 2 3 4 5 6 7 S 9 10 11 12 s 1 - 6 _afh 1GYR2/3 6 - 1 2 A2 10X B 4/1 20 8 0 51 19 19 6 3 2 12-УЭ ₄ 10 Y?. 4 / 4 40 SC 1i 55 18 11 10 3 3 5 С - /6 0 / _{» f} 10ZT:6/4 90 10 12 3 13 5 2 10 2 - 9 _^FH 10Y R2/2 9 - 2 3 _A2 10YK5/1 30 70 C5 11 9 <3 6 1 2 3 - 4 3

_i

w ow ano w poziom ach zbliżonych do skały m acierzystej. Z aw artość p la- gioklazów w e w szystkich badan y ch glebach zam yka się w granicach 15— 50%.

M u s k o w i t w y stęp u je we w szystkich badanych poziom ach gene­ tycznych w ilości średn io ok. 20%. B laszki jego są n iereg u larn e, bez­ barw n e, w n iek tó ry ch w idoczne są w ro stk i cyrkonu, tu rm a lin u lub ru~ ty lu.

В i o t y t w y stę p u je w ilościach 1— 5%, a najw ięcej obserw ow ano go w poziom ach przejściow ych do skały m acierzystej. Blaszki b io ty tu (po­ dobnie jak m uskow itu) są n iereg u larn e, o b arw ie ż ó łta b ru n a tn ej.

M i n e r a ł y o s t r u k t u r z e a r e g a t o w e j nie d a ją się id en ty ­ fikow ać m ikroskopow o. Są słabo przejrzy ste, zaw ierają połyskujące dro b ­ ne blaszki sery cytu ; są to praw dopodobnie skalenie lub m in e rały łysz- czykowe, k tó re uległy daleko idącym przem ianom . W y stęp u ją w iloś­ ciach 10— 20%.

M i n e r a ł y n i e p r z e j r z y s t e (opaki) w y stę p u ją w postaci n ie­ re g u la rn y c h ziarn lub skupisk. Mogą to być częściowo o k ru ch y ilaste; w y stę p u ją najczęściej w poziom ach iluw ialn y ch w to w arzy stw ie skupisk bru n atn o c ze rw o n e j su b stan cji żelazistej.

M i n e r a ł y c i ę ż k i e rep rezen to w an e są głów nie przez ty ta n it, chloryt, epidot, am fibol, cy rk o n i 'bardzo rzad k o g ran at.

A nalizując skład m in eraln y b ad a n y ch gleb zauw aża się duże zaaw an­ sow anie procesów w ietrzenia, a m orfologia opisyw anych m inerałów pod­ k reśla zw ietrzelinow e (in situ) pochodzenie gleby. Udział poszczególnych m inerałów w profilu glebow ym su g eru je grom adzenie się kw arcu i m u - skow itu, z rów noczesnym obniżeniem ilości plagioklazów oraz szczegól­ nie bio tytu , co zw iązane jest z ich odpornością na procesy w ietrzeniow e. O bserw acje te, chociaż frag m en tary czn e, są zgodne z pracą B o g d y [9].

Ubogi zespół m in erałó w ciężkich zw iązany jest z c h a ra k te re m skały w yjściow ej i jej m iejscow ego w ietrzenia, a skład m inerałów tej g ru p y je:st podobny do oznaczonych przez K r y s o w s k ą [32] w osadach m i­ n e ra ln y ch M orskiego Oka.

S u b stan cja ilasta

W obrębie frak cji koloidalnej (<0,002 m m) w y stęp u ją m in erały p ie r­ w otne (kwarzec, plagioklazy), a w śród m in erałó w w tó rn y ch (ilastych) spo­ ty k a się głównie illit i nie uporządkow ane p rzero sty illitow o-m o n tm o ry- lonitow e. N iew yraźne efek ty term iczne zw iązane z ilością m inerałów ila­ stych nie w ykluczają także m in im aln ych ilości kaolinitu. W glebie poli­ gonalnej z K rzyżnego stw ierdzono [44] n a podstaw ie b a d ań ren tg en o w ­ skich obecność illitów dioktaed ryczn y ch w raz z p rzero stam i illitow o-chlo- ry to w y m i i illitow o-m ontm orylonitow ym i oraz obecność tzw. chlorytu przejściowego.

W ym ienione nie uporządkow ane p rzero sty w edług D i x o n a i S e a ÿ a [16] są w ynikiem w budow ania w ysp gibsytow ych i b ru cyto w ych w p rze ­ strzenie śródpakietow e ch lo ry tu dioktaedrycznego.

Z innych m inerałów tow arzyszących m inerałom ilastym w edług b a r ­ w y spieków należy w yróżnić g ety t i h y d rarg ilit, k tó re w w iększych iloś­ ciach w y stęp u ją w poziom ach iluw ialnych. W poziom ach A 2l jak w yk a­ zują term o g ram y (rys. 3, 4), obecność m in erałów ilastych jest ledw o za­ znaczona.

W p rofilu 10 pierw szy efekt n isk o te m p e ratu ro w y w yraża się n ie­ znacznym ugięciem (ok. 100°C), e fe k t drugi, dw udzielny — m iedzy 400 a 600°C z m aksim um w 500°C, z ugięciem — w ok. 450°C, oraz słaby ro zlan y efekt w y so k o tem p eratu ro w y — w ok. 800°C. W szystkie te efekty endoterm iczne, łącznie ze słabym egzoterm icznym w ok. 800°C, m ożna wiązać z obecnością illitu w bardzo d robnych ilościach, bez w yklucze­ nia kaolinitu. W poziom ie A 2 w odkryw ce 5 krzyw a DTA m a jeszcze m niej w y raźny przebieg, co pozw ala zaledw ie suponow ać obecność illitu.

W yraźniejsze ry su n k i krzy w y ch DTA w pozostałych poziom ach nie pozw alają jed n ak na jednoznaczne określenie m inerałów ilastych i suge- r u ją tylko obecność fazy illitow ej i s tru k tu r m ieszanych.

S tu d ia nad g leb a m i górsk im i 217

R ys. 4. P rzeb ieg D T A w p róbkach p ro ­ filu nr 10

C ourse o f D T A cu rv es in sa m p les o f p r o file N o. 10

R ys. 3. P rzeb ieg k rzy w y ch D TA w p ró b k a ch p r o filu nr 5

C ourse o f D T A cu rv es in sa m p les o f p r o file N o. 5

o ra z in ten syw n e b a rw y spieków św iadczą o obecności g e ty tu i h y d ra rg i- litu. O pracow ania m inerałów ilasty ch w górskich glebach bielicoziem - nych, w ty m i tatrzań sk ich , p o d k reślają udział illitów i przero stó w il- litow o-m o ntm o ry lo nitow y ch [61]. B adania niniejsze, chociaż bardzo po­ bieżn e i frag m en taryczn e, zdają się po tw ierdzać te praw idłow ości.

P O D SU M O W A N IE I W N IO SK I

G łów nym procesem glebot w ór czym n a om aw ianym tere n ie jest bieli­ cow anie. W spółzależność górskich czynników glebotw órczych (klim atu, roślinności, w aru n k ó w geom orfologicznych) n a kw aśnych skałach k ry ­ stalicznych oraz zm iana ich n atężen ia w p ro filu pionow ym określa spe­ cyfikę bielic tatrzań sk ich . M ożna ją sch arak tery zow ać następująco.

1. Są to gleby w ietrzeniow e, o skale m acierzystej m asyw nej, pow oli w ietrzejącej. Tw orzą się one tak że n a m o renach lodowców górskich oraz n a różnych form ach osuw iskow ych.

2. P ro fil glebow y jest odm ładzony, szczególnie w położeniach n a jb a r­ dziej p o d atny ch n a czynniki erozyjne. Odznacza się dużym udziałem szkieletu w składzie m echanicznym . G leby p ły tk ie w y stę p u ją w w yso­ kich położeniach, gdzie dom inują procesy w ietrzenia m echanicznego. W niższych położeniach p rzew ażają gleby średnio głębokie.

3. T en den cja do ak u m u la cji sb u sta n c ji organicznej je st procesem w io­ dącym w tatrza ń sk ic h w aru n k ach klim atycznych. Udział jej w procesach p rzem ian y zw ietrzelin y sk aln ej oraz jej rozm ieszczenie w p rofilu glebo­ w ym m ask u ją efek ty procesu glebotw órczego {małe zróżnicow anie na po­ ziom y genetyczne).

4. Częściowe to rfien ie i m u rszen ie su b stan cji organicznej i zacho­ dzące procesy kriogenicznego sorto w an ia p o d k reślają podobieństw o w y­ sokogórskich teren ó w do stre f tu n d ro w y ch i arkty cznych.

5. O m aw iane gleby k ształtow an e przez czynnik b ioklim atyczny w y­ kazu ją przede w szystkim pew ne cechy k lim a tu i roślinności. P od m u ra ­ w am i h a ln o -tu rn io w y m i tw orzą się różne fo rm y ran k e ró w bielicow ych. W pozostałych p iętrac h roślin n ych (zespoły: P in e tu m m u g h i silicicolum,

P ic ee tu m tatricum) w y tw orzon e gleby bielicoziem ne to głów nie bielice

próchniczne, próchniczno-żelaziste i żelazisto-próchniczne.

6. Z aaw ansow ane procesy w ietrzen ia m echanicznego i chem icznego doprow adziły do w y tw o rzen ia się gleb o składzie m echanicznym odpo­ w iadający m piaskom słabo glin iasty m i g liniastym oraz glinom piasz­ czystym z dużym udziałem fra k c ji pyłow ej.

7. M in erały ilaste fra k c ji < 0,002 m m w bad any ch glebach rep re z en ­ tow ane są przez illity i n ie uporządkow ane p rzero sty m ontm orylonitow o- -illitow e.

S tu d ia nad g leb a m i górsk im i 219

CZĘŚĆ II. W ŁAŚC IW O ŚCI CHEM ICZNE B A D A N Y C H GLEB

M ETO D Y K A B A D A Ń

N a opisanym w części I m a te ria le p o b ranym z w y b ran y ch profilów glebow ych w ykonano n a stę p u jąc e oznaczenia: pH po tencjom etrycznie, kw asow ość w ym ien ną i glin ruch o m y m etodą Sokołowa, sum ę kationów w ym ien n y ch w adług K appena, w ęgiel organiczny zm odyfikow aną m eto ­ dą T iurina, azot ogółem w edług K ieldahla, w olne form y krzem ionki i gli­ n u w edług F ostera, w olne żelazo w edług A q u ilery i Jacksona, żelazo r u ­ chom e w edług G ereia, analizę całkow itą gleby w stopie glinokrzem ianów i krzem ianów w edług T read w ella i Sm itha.

OM ÓW IENIE W Y N IK Ó W B A D A Ń

O D C Z Y N G L E B Y I W Ł A Ś C IW O Ś C I S O R P C Y J N E (T A B . 3)

A nalizow ane gleby w ytw orzone są ze zwietirzeliny skał kw aśnych pod roślinnością acidofilną, stąd odczyn jest kw aśn y i bardzo kw aśny, N ajniższe w artości pH w H 20 w y kazu ją poziom y nadkładow e (butw ino- we) — 3,1 do 3,9 i odpow iednio niższe w artości pH w KC1 — od 2,5 do 3,0. W poziom ach A 2 w artość odczynu zbliżona jest do w artości w b u tw i- nie, a w poziom ach iluw ialnych B hf i B f obserw uje się podw yższenie w a r­ tości — od 3,9 do 4,8.

Ogólnie zauw aża się w yraźn e pow iązanie m iędzy p an u jącą ro ślin ­ nością a odczynem gleby. Szczególnie w y raźn y zw iązek m iędzy roślin ­ nością a pH obserw ow ano w górnych poziom ach analizow anych gleb. G leby m u ra w h a ln o -tu rn io w y c h i p o lan e k śródkosów kow ych (odkryw ki n r 1, 2, 3, 5) w yk azu ją odczyn m niej kw aśny niż gleby w ytw orzone pod zespołam i M u g h e tu m carpaticum i P ic ee tu m ta tricu m (odkryw ki n r 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12), k tó re m ają odczyn b ard ziej kw aśny. Zależności te są zw iązane z form ą n a d k ła d u su b sta n c ji organicznej i opisyw ane 'były d la T a tr m. in. przez W ł o d k a i w spółpr. [67], W ą s o w i c z a [66], A d a m c z y k a [2].

K w asow ość w y m ien na gleb pod m u raw am i (p iętra tu rn io w e i halne) w ynosi od 6,4 do 15,7 m.e./1000 g gleby w poziom ach próchnicznych, m a­ lejąc w głąb p ro filu . W glebach pod kosodrzew iną i śrwierczynami średn ia w artość kw asow ości w ym ien n ej w ynosi około 32,4 (13,3— 48,8 m.e./100 g gleby) dla poziom ów butw inow ych; w ysokie w artości kw asow ości w y ­ m iennej u trz y m u ją się lub nieznacznie w z ra sta ją w poziom ach A 2 i B hf, a w y raźnie obniżają się w poziom ach B f/C.

U dział glinu w kw asow ości w ym ienn ej w aha się w granicach 60— 95% ; jego rozm ieszczenie w pro filu glebow ym zw iązane jest z ilością su b sta n c ji organicznej i aktyw nością jej związków. O gólnie ilości glinu ruchom ego i jego p ro cen to w y udział w kw asow ości w y m ienn ej zgadzają

T a b e l a 3 O dczyn g l e b , k w asow ość w ym ien n a, g l i n w ym ien n y, w ł a ś c i w o ś c i s o r p c y j n e

S o i l r e a c t i o n , e x c h a n g e a c i d i t y , e x c h a n g e a b le a lu m in iu m , b a s e e x c h a n g e c a p a c i t y Hr p r o ­ f i l u P ro ­ f i l e N o . . M ią ż s z o ś ć cm S a m p lin g d e p th cm Sym bol poziom u H o r iz o n pH Kwasowość w ym ierna E xch an ge e c l d i t y K+ A l * _{A l3*} .1 0 0 Kw S T - . 1 0 0 T V% H2 ° KCL m , e . / 1 0 0 g g le b y - s o i l m .e ./lO O g g le b y -• s o i l i ' 2 3 4 5 6 7 " ÏÏ'"' 10 11 12 1 0 - 1 2 _{Ad^^b/ ^ 2} 4 , 2 3 , 8 6 , 4 1 0 ,7 6 5 , 6 4 8 7 4 , 6 1 1 ,0 1 42 1 2 - 2 2 Bh f 4 , 4 4 , 3 3 , 9 3 0 #12 3 , 8 1 96 2 , 1 6 , 0 3 35 2 2 - / 6 0 / С 4 , 5 3 , 8 1 , 1 0 0 , 1 0 1 , 0 0 90 4 , 1 5 , 2 0 21 2 0 - 1 5 _{Ad/A l} 4 , 2 3 , 8 1 3 ,8 9 6 , 1 7 7 , 7 2 56 2 , 0 1 5 ,8 9 1 3 1 5 - 3 0 _{Bh f} 4 , 7 4 , 2 6 , 8 2 0 , 4 4 6 , 3 8 94 2 , 8 9 , 6 2 29 3 0 - / 5 0 / _{Bh f /C} 4 , 8 4 , 3 5 , 0 7 0 , 2 3 4 , 8 4 96 2 , 4 7 , 4 7 32 3 0 - 2 0 Ad/A 2 4 , 0 3 , 8 1 3 ,8 9 6 , 1 7 1 0 ,9 4 92 1 , 6 1 3 , 4 1 12 2 0 - 4 0 _{Bh f /C} 4 , 3 4 , 2 6 , 8 2 0 , 4 4 5 , 2 4 96 3 ,0 8 , 4 7 35 4 0 - / 6 0 / С 4 , 8 4 , 3 5 , 0 7 0 , 2 3 4 , 8 9 97 2 , 0 7 , 0 2 29 4 0 - 5 a l/a p 3 , 7 3 , 5 - - n . o . - - - -5 - 1 2 afh 3 , 7 3 , 0 1 3 ,3 0 2 ,4 5 1 0 ,8 5 8 2 5 , 2 1 8 ,5 0 28 1 2 - 2 0 _{AH/A 2} 4 , 1 3 , 4 2 0 ,5 6 1 0 ,9 3 1 9 , 6 3 96 2 , 8 2 3 ,3 6 1 2 2 0 - / 3 5 / _{Bh f /C} 4 , 2 3 ,6 2 2 ,7 5 1 ,1 0 2 1 ,6 5 95 5 , 8 2 8 ,5 5 20 5 0 - 8 _Ad^APH 3 , 9 3 , 7 1 5 ,7 5 1 ,7 5 1 4 ,0 0 8 9 7 , 2 9 2 3 ,0 4 32 8 - 1 2 _A2 3 , 6 3 , 0 5 , 5 1 0 , 4 3 5 ,0 8 92 1 , 1 4 6 , 6 5 1 7 1 2 - 3 4 _{Bh f} 3 ,8 3 , 2 7 , 2 8 0 , 4 3 6 , 8 5 94 1 , 7 2 8 , 9 0 19 3 4 -6 5 B h f /e 4 , 7 4 , 2 7 , 1 3 0 , 2 3 6 , 9 5 96 2 , 0 2 9* 2 0 22 6 5 - Bf / c 5 , 0 4 , 2 2 , 6 4 0 , 2 3 2 , 4 1 91 2 ,3 5 5 ,0 0 47 6 0 - 5 _{a l/a fh} 3 , 7 3 , 0 1 6 , 1 0 2 ,0 0 1 4 ,1 0 88 8 , 0 2 4 ,1 0 33 5 - 1 0 _A2 4 , 1 3 , 5 1 1 ,1 4 0 , 4 4 1 0 ,7 0 96 5 , 4 1 6 , 5 4 32 1 0 - 3 0 _{Bh f} 4 , 7 4 , 0 9 , 6 2 0 , 4 4 9 ,1 8 96 3 , 0 1 2 ,6 2 2 3 3 0 -5 0 _{Bh f /C} 5 , 0 4 , 9 4 , 8 1 0 , 2 3 4 , 5 8 95 2 , 4 7 , 2 1 33 5 0 - 8 0 C1 5 , 2 4 , 6 1 ,0 8 0 , 2 2 0 , 8 5 8 0 6 , 0 7 , 0 8 8 4 8 0 - _{° 2} 5 , 1 4 , 5 0 , 8 7 - 7 , 0 0 - 7 , 0 7 , 8 7 88 7 0 - 2 _{a l} 3 , 8 3 , 5 n . o . . _ . _ 2 - 8 afh 3 , 4 2 , 7 1 9 ,2 5 2 ,1 0 1 7 ,1 5 8 9 5 , 1 3 2 3 ,3 8 21 8 - 1 2 _A2 3 ,8 3 , 2 3 0 ,4 3 9 ,9 2 2 0 ,5 1 88 1 , 7 0 3 2 ,1 3 5 1 2 - 4 5 _{Bh f} 4 , 6 4 , 0 9 , 0 3 0 , 2 3 8 , 8 0 93 2 , 3 4 1 1 ,3 7 20 4 5 - / 8 0 / Bf /c 4 , 8 4 , 1 6 , 1 7 0 , 2 2 5 ,9 5 97 2 ,7 8 3 , 9 5 31 8 0 - 1 a l 3 , 5 2 , 7 n . o . _ _ _ - - -1 - 8 _afh 3 , 3 2 , 6 3 1 ,4 9 1 0 ,4 5 2 1 ,0 0 67 2 ,8 8 3 4 ,3 7 8 8 - 2 0 _A2 3 , 6 3 , 2 3 6 ,3 2 2 ,0 4 3 4 ,2 8 94 2 ,5 5 3 9 ,7 7 6 2 0 - 3 3 4 4 , 8 4 , 0 1 9 ,3 4 1 ,0 2 1 8 ,3 2 95 0 , 6 0 1 3 ,3 4 3 3 3 - 4 2 4 , 3 4 , 0 9 ,7 2 0 , 5 1 9 ,2 1 95 3 ,9 2 1 3 ,6 4 28 4 2 - 6 5 Bf / c 4 , 3 4 , 1 1 6 ,0 0 0 ,3 0 1 5 ,7 0 98 2 ,1 5 1 8 ,1 5 12

S tu d ia nad g leb a m i górsk im i 221 c d , t a b e l i 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 12 9 0 - 1 _al 3*7 2 , 7 n . o . - - _ _ _ _ 1 - 6 _■^FH 3 ,5 2 , 5 4 8 ,8 0 3 3 ,6 0 1 5 ,2 0 32 3 ,1 0 5 1 ,9 0 6 6 - 1 2 _{A2 -} 3 ,5 2 , 6 4 7 ,2 5 3 2 ,2 0 1 4 ,0 5 30 2 ,1 9 4 9 ,4 4 4 1 2 - 3 0 3 ,9 3 , 1 4 2 , 1 7 2 0 ,2 2 2 1 ,9 5 50 4 ,5 8 4 6 ,7 5 9 3 0 - / 6 0 / Bf /C 4 , 3 3 ,4 6 ,0 2 0 , 2 9 5 , 8 3 98 2 ,1 9 8 , 2 1 26 10 0 - 2 al 3 , 7 3 , 5 n . o . _ _ . 2 - 9 _afh 3 ,1 2 , 8 1 9 ,6 0 0 , 7 0 1 8 ,9 0 97 1 1 , 0 3 0 ,6 0 36 9 - 2 3 _A2 3 , 7 3 , 1 2 9 ,0 5 7 , 4 9 2 1 ,5 6 74 4 , 6 3 3 ,6 5 1 3 2 3 - 4 3 _{Bh f} 4 , 8 3 , 9 1 3 ,8 7 2 , 4 1 1 1 ,4 6 8 3 2 , 6 1 6 , 4 7 6 4 3 - 6 0 Bf / c 4 , 9 4 , 3 2 , 6 4 0 , 2 2 2 ,4 2 92 3 ,0 5 , 6 4 53 6 0 - / 8 0 / 4 , 9 4 , 5 n . o . - - - - - -1 -1 0 - 1 _{AL ‘} 4 , 0 3 , 3 n . o . _ _ _ _ _ 1 - 5 _V 3 , 2 2 , 6 1 2 ,6 8 1 ,7 5 1 0 , 9 3 8 6 8 , 4 2 1 ,0 8 38 5 - 8 3 , 4 2 ,8 1 9 ,9 5 2 ,1 0 1 7 ,8 5 90 8 , 2 2 8 ,1 5 29 8 - 1 6 _{* 2} 3 , 7 3 , 0 3 5 ,6 4 9 , 8 3 2 5 ,8 1 7 3 5 , 2 4 0 , 8 4 1 3 1 6 - 2 2 _{Bh f} 3 , 9 3 , 4 3 7 ,3 9 1 7 ,7 1 1 6 ,6 8 45 4 , 0 2 0 ,6 8 19 2 2 - 3 3 _Bf 4 , 3 3 , 7 3 4 ,5 6 4 ,1 4 3 0 ,4 4 8 8 1 , 0 3 1 ,4 4 3 3 3 - 5 8 Bf /C 4 , 6 - 3 , 9 1 2 ,2 5 0 , 2 3 1 2 ,0 2 98 3 , 5 1 5 ,5 2 2 3 5 8 - / 7 5 / 4 , 9 4 , 1 1 2 ,0 2 0 , 2 2 1 1 ,8 0 98 4 , 0 1 5 ,8 0 25 12 0 - 4 _AdAL 3 ,5 2 , 5 1 1 ,3 0 1 ,5 0 9 ,8 0 8 7 2 , 9 4 1 4 ,2 4 20 4 - 1 0 _afh 3 , 5 2 , 7 3 5 ,5 4 2 2 ,2 2 1 3 , 3 2 37 1 ,5 6 3 7 ,1 0 4 1 0 - 2 8 _A2 3 , 7 2 ,6 3 3 ,1 4 1 9 ,5 8 1 3 ,5 6 40 2 ,7 8 3 5 ,9 2 8 2 8 - 3 4 4 , 4 3 , 6 2 1 ,6 8 7 ,8 2 1 3 ,8 6 6 4 4 ,5 8 2 6 ,2 6 17 34—6 0 4 , 0 3 , 3 2 ,4 1 0 , 2 9 2 , 1 2 88 1 , 7 8 4 , 1 9 4 2 6 0 - / 1 0 0 / Bf / c 4 , 7 3 , 9 1 t ? 7 0 , 1 7 1 , 2 0 88 1 ,7 8 3 ,1 5 56

się z w y n ik am i b ad ań M o s k a l a [41] oraz A d a m c z y k a i w spółpr. [4]. N a podkreślenie zasługuje ten d e n c ja obniżania się ilości glinu w po­ ziom ach eluw ialn ych z rów noczesnym w zrostem jonów H + w kw asow ości w y m ien n ej.

P ro fil n r 9, ze w zględu n a odrębność skały m acierzystej (kw arcyt), w y k a z u je podw yższone w artości dla jonów H + w kw asow ości w ym ienn ej, szczególnie w poziom ach górnych, nato m iast w poziom ach dolnych w zra­ s ta ro la glinu w tw o rzeniu się tego ro d zaju kwasowości.

K atio n y w y m ien n e w y stę p u ją w niew ielkiej ilości (1,0— 8,4 m.e./100 g gleby) i m ają znikom y udział w kom pleksie sorpcyjnym , co jest n o rm a l­ n e dla gleb w y tw orzonych z tak ich skał m acierzystych.

S U B S T A N C J A O R G A N IC Z N A , S T O S U N E K C /N I C /F e (ta b . 4)

K lasyfik ację próchnicy n adkładow ej przeprow adzono n a podstaw ie C/N, odczynu i cech m orfologicznych su b stan cji organicznej w edług po­ d z ia łu D u c h a u f o u r a [18] z uw zględnieniem propozycji P r u s i n - k i e w i c z a [51].

O m aw iane gleby odznaczają się dużą ilością su b stan cji organicznej w całym profilu. N ajw iększa ak u m u lacja w g órnych częściach p ro filu gle­ bowego tw orzy n ad k ład (butw ina) pod drzew ostanem św ierkow ym i pod kosodrzew iną (mor, m or/m od er, m oder). W glebach pod zespołam i m u- raw o w ym i i w p iętrze alp ejsk im i h aln y m su b sta n c ja organiczna w y stę­ p u je w postaci słabo rozłożonej, w łóknisto-m azistej, często m urszopo- dobnej (m oder alpejsk i i subalpejski).

W pozostałych poziom ach genetycznych obserw u je się znaczne ilości su b stan cji organicznej w form ie bezpostaciow ej, silnie w ilgotnej, o k on­ sy sten cji m azistej. W ra n k e ra c h i bielicach próchnicznych nie zauw aża się obniżenia zaw artości su b stan cji organicznej w poziom ach A 2; istn ie­ nie ty ch poziom ów zaznaczone jest zaledw ie biaław ym i plam k am i lub soczewkam i. W bielicach o w y raźn ie zaznaczonym poziom ie A 2 spadek zaw artości su b stan cji organicznej w ty m poziom ie jest widoczny, podob­ nie jak w zbogacenie w su bstan cję organiczną w poziom ach iluw ialnych

B hp

S u b stan cja organiczna w y stęp u je w całym profilu, a w poziom ach ak u m u lacy jn y ch jej zaw artość przekracza 60%. W poziom ach elu w ial- n y ch i ilu w ialny ch zaw artość su b stan cji organicznej dochodzi do 30%. S potyka się ją także w poziom ach przejściow ych do skały m acierzystej, p rzy czym w iększe zaw artości o b serw u je się w glebach położoych po­ w yżej 1400 m n.p.m.

S to su nek C/N w p rzy p ad k u om aw ianych gleb określa w yraźn ie zw ią­ zek m iędzy roślinnością a ty p em su b stan cji organicznej i podkreśla po­ w iązanie gleby z p iętram i fitoklim atycznym i. Ze zm ianą roślinności w pionow ym układzie geom orfologicznym n a stę p u je także zm iana próch­ nicy (tab. 4). W glebach m u ra w h aln y ch stosu nek C/N w yk azuje n a jn iż ­ sze w artości (14— 17), w m iarę obniżania się położenia na skłonach (ro­ ślinność drzew iasto-szpilkow a) C/N ulega w y raźn em u rozszerzeniu (20 — 38). N iew yraźne ten d en cje do zm niejszania się C/N ze w zrostem głę­ bokości w iążą się, zdaniem D u c h a u f o u r a [17], z jakością i zasob­ nością w azot przem ieszczanych kw asów próchnicznych.

Trudności, na jakie n atrafio n o przy klasy fik ow aniu tatrza ń sk ic h gleb bielicoziem nych, skłoniły a u to ra do szukania w yraźniejszego k ry te riu m służącego do podziału tych gleb n a podtypy. Takim k ry te riu m okazał się stosu n ek C/Fe w yliczony d la poziomów w m ycia próchniczno-żelazi- stego B hf. Poziom y te w y stę p u ją w e w szystkich glebach górnoreglow ych jako jed y n y poziom iluw ialny. Je d y n ie n a wysokościach poniżej 1300 m n.p.m . iluw iu m bielicow e ró żn icu je się m orfologicznie i chem icznie na B ht i Bf, chociaż w tych ostatn ich jest jeszcze dużo su b stan cji organicznej.

S tosu n ek C/Fe w yliczono z zaw artości w ęgla organicznego i z zaw ar­ tości żelaza ogółem w form ie jonu F e3+, jako głów nych kom ponentów iluw ium bielicowego. Zależność m iędzy położeniem gleby i wysokością n a d poziom m orza (która określa w a ru n k i klim aty czne i roślinne) a w a r­

S tu d ia nad g leb a m i górsk im i 223

tością C/Fe w jej poziom ie ilu w ialn ym (irys. 5) pozw oliła określić pię­ tro w y u k ład bielic tatrzań sk ich . W artości stosun ku C /Fe w glebach z różnych w ysokości m ożna zam knąć w pew nych przedziałach liczbowych, co pozw ala trak to w ać je jako k ry te riu m typologiczne podziału bielic ta ­ trzańskich. N a tej podstaw ie wydzielono dla opisyw anych w tej p ra c y bielic jeszcze jeden podtyp nie w y k azany w k lasy fikacji Polskiego To­ w arzystw a Gleboznaw czego [60], a m ianow icie bielice próchniczno-żela- ziste. To dodatkow e w ydzielenie p o d yktow ane zostało szczególnym i ce­ cham i bielic tatrza ń sk ic h i trud n ościam i w uchw yceniu różnic m iędzy pod typam i bielic próchnicznych, żelazisto-próchnicznych i żelazistaych. T ra k tu ją c w ydzielone przez K om isję Genezy i K lasyfikacji G leb PTG p o d typy bielic za określone stadia ew olucyjne bielic, zauw aża się b ra k jeszcze tego podtypu, co widać w p iętro w ym układzie ty ch gleb w T a­ trach .

W niniejszym opracow aniu jako k ry te ria podziału bielic tatrzań sk ich stosow ano n a stę p u jąc e w artości graniczne C/Fe w poziom ach B hf:

> 3 — bielice próchniczne, 2— 3 — bielice próchniczno-żelaziste, 1— 2 — bielice żelazisto-próchniczne, < 1 — bielice żelaziste. Z A W A R T O Ś Ć I P R O F IL O W E R O Z M IE S Z C Z E N IE R Ó Ż N Y C H F O R M : K R Z E M IO N K I, G L IN U I Ż E L A Z A (T A B . 5)

Na zaw artość i rozm ieszczenie krzem ionki, g linu i żelaza w p ły w a ją (w pierw szej fazie tw orzenia się gleby) procesy w ierzeniow e: hydroliza, h y d ra ta c ja oraz tra n sfo rm ac ja sieci p rzestrzen n y ch m inerałów skało- tw órczych. Różnorodność i ilość uw aln iający ch się składników zależą głów nie od s u b s tra tu w yjściow ego oraz od intensyw ności procesów w ie­ trzeniow ych. U w alniane tą drogą sk ładn ik i m in eraln e m ogą pozostać w resid u u m lub m ogą podlegać procesom przem ieszczania. Mogą stanow ić zw iązki przejściow e, ulegające dalszym przem ianom , np. synteza m ine­ rałó w ilastych. Mogą także tw orzyć m niej lub bardziej trw a łe połącze­ nia organiczn o-m ineraln e podlegające procesom przem ieszczania. O d­ czyn środow iska w pływ a na ich rozpuszczalność i przem ieszczenie w form ie jonow ej, koloidalnej lub w zw iązkach kom pleksow ych z su b sta n ­

c ją organiczną [6, 8, 14, 24, 49, 50, 52, 54, 58]. W śród gleboznaw ców

p rzy ją ł się pogląd, że rozm ieszczenie w p ro filu glebow ym różnych form żelaza, glinu i krzem ionki jest w y kładnikiem procesów glebotw órczych szczególnie c h ra a k te ry sty c z n y m dla bielicow ania [28, 31, 35]. B ad ania­ m i nad tzw. stra ty g ra fią pro filu glebow ego bielic zajm ow ał się pod ko­ niec la t trzy dziestych naszego stulecia A altonen, badając szczegółowo n ie k tó re w łaściwości chem iczne p ro filu glebow ego co 5 cm [1]. N adm ie­ nić należy, że w śród gleb w ten sposób przeb ad an y ch znajdow ały się

T a b e l a 4 S u b s t a n c j a o r g a n ic z n a , s t o s u n e k C /N , s t o s u n e k C /Fe /w Bfa f/ O r g a n ie m a t t e r , C/N r a t i o , C /F e r a t i o / i n Bh f. h o r i z o n / P ro ­ f i l n r P ro­ f i l e No« M ią ż s z o ś ć S a m p lin g d e p th cm Sym bol poziom u H o r iz o n Typ s u b s t a n c j i o r g a n ic z n e j Humus ty p e S u b s ta n ­ c j a o r ­ g a n ic z n a O rg a n ie m a t t e r % С o r g a ­ n ic z n y O r g a n ie С % N o g ó łe m N t o t a l % C/N F e > o g ó łe m F e 3+ t o t a l % С/F e w - i n / ■ w i ' ' "2'"" ' 3 4 5 o 7 8 9 l ó 1 0 - 1 2 _Ad^AH^A2 moder 3 2 ,5 8 1 8 ,0 9 0 , 7 7 23 1 2 - 2 2 Bf h a l p e j s k i _{1 1 ,0 1} 6 , 3 9 0 , 3 8 16 3 ,1 6 2 , 0 2 2 - 6 0 c i A lp in e moder 1 , 4 0 , 8 5 - -2 0 - 1 5 _{^ d / ^ l} m oder 2 3 ,3 2 1 3 ,5 3 1 ,0 0 1 3 ,5 1 5 - 3 0 _{Bh f} a l p e j s k i 1 7 ,6 7 1 0 ,2 5 0 , 6 0 17 2 ,0 9 4 , 9 3 0 - / 5 0 / _{Bh f /C} A lp in e moder 1 4 ,0 5 8 , 1 5 0 , 4 0 20 3 0 - 2 0 A ^/A^/Ag m oder 2 1 ,0 8 1 2 ,2 3 0 , 8 0 14 2 0 - 4 0 _{Bh f /с} a l p e j s k i 1 7 ,9 9 1 0 ,4 4 0 , 7 0 15 2 , 5 1 4 , 1 4 0 - 6 0 A lp in e m oder 1 2 ,4 6 7 , 2 3 0 , 3 0 24 4 0 - 5 mor 6 9 ,1 3 4 0 ,1 0 1 , 2 3 32 5 - 1 2 6 0 ,6 1 3 5 ,1 6 1 ,0 4 25 1 2 - 2 0 A2 / t a n g e l / 1 1 ,0 6 6 , 4 2 0 , 3 0 24 2 0 - / 3 5 / Bhf/C 1 2 ,1 3 7 , 0 4 0 , 3 2 22 3 ,3 1 2 , 1 5 0 - 8 m oder 4 9 ,9 6 2 8 ,9 8 1 ,4 5 20 8 - 1 2 A2 2 9 ,0 8 1 6 ,8 7 0 , 8 9 19 1 2 - 3 4 _{Bh f} 3 1 ,6 3 1 8 ,3 5 0 , 7 8 24 2 ,4 5 7 , 4 4 4 - 6 5 _{Bh f /C} 1 3 ,6 8 7 , 9 4 0 , 3 9 20 6 5 - / 9 0 / Bf /c 3 ,1 0 1 , 8 0 ś l a d -6 0 - 5 _ŁL^ŁFE m or/m oder 6 4 ,5 6 3 7 ,4 5 1 ,5 6 24

5 - 1 0 _A2 9 ,2 0 5 , 3 4 0 , 3 1 1 7 1 0 - 3 0 ® hf 1 4 ,3 7 8 , 3 4 0 , 3 5 24 2 ,4 8 3 , 3 3 0 - 5 0 Bh f /C 3 ,8 2 2 , 2 2 0 , 0 7 31 5 0 - 8 0 _C1 0 , 3 4 0 , 2 0 ś l a d -8 0 - / 1 2 0 _{° 2} - - - ~ 7 0 - 2 al mor 7 4 ,9 9 4 3 ,5 0 1 ,2 0 36 2 - 8 _“Sh 5 5 ,1 6 3 2 ,0 0 0 , 9 5 34 8 - 1 2 A2 9 ,0 5 5 , 2 5 0 , 2 0 26 1 2 - 4 5 _{Bh f} 1 0 ,7 9 6 , 2 1 0 , 1 9 32 2 , 3 7 2 , 6 4 5 - 8 0 Bf /c 4 ,9 4 2 , 8 7 ś l a d -8 1 - 8 _•^ph mor 4 7 ,7 0 2 4 ,2 4 0 , 4 3 56 8 - 2 0 _A2 1 2 ,4 2 7 ,2 8 0 , 1 6 4 3 2 0 - 3 3 ₄ 1 5 ,6 1 9 ,0 6 0 , 2 0 45 3 ,7 5 2 , 4 3 3 - 4 2 1 4 ,1 0 8 , 2 0 0 , 2 4 34 4 2 - / 6 5 / Bf/c 6 ,1 4 3 ,6 1 0 , 1 4 25

S tu d ia nad g leb a m i górsk im i 225 c d . t a b e l i 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9 1 - 6 _■^PH mor 6 1 ,9 2 3 5 ,9 2 1 ,0 0 36 6 - 1 2 _{a 2} 8 , 3 0 4 , 8 1 0 ,1 5 32 1 2 - 3 0 _{® hf} 1 5 ,0 3 8 , 7 2 0 ,2 6 33 3 ,3 4 2 ,8 3 0 - / 6 0 / Bf 2 ,1 5 1 ,2 5 0 ,0 5 25 10 2 - 9 mor 6 9 ,8 9 4 0 ,5 4 1 ,4 0 29 9 - 2 3 _A2 1 5 ,9 4 9 ,2 5 0 , 4 0 2 3 2 3 - 4 3 _{* h f} 2 0 ,0 1 1 0 ,6 1 0 , 5 6 21 5 ,5 0 1 , 8 4 3 - 6 0 _Bf 4 , 4 3 2 , 5 7 0 ,1 0 25 6 0 - 8 0 « i 1 ,0 3 0 , 6 0 “ -1 -1 0 - 1 al m or/m oder _ - _ _ 1 - 5 _h 7 2 ,1 1 4 1 ,8 3 1 ,1 2 37 5 - 8 5 1 ,2 3 2 9 ,7 2 1 ,0 5 28 8 - 1 6 _{* 2} 1 5 ,0 1 8 , 7 1 0 , 3 5 25 1 6 - 2 2 Bh f 1 5 ,6 1 9,06 0 , 4 0 2 3 4 , 7 1 1 , 9 2 2 - 3 3 1 3 ,3 6 7 , 7 5 0 , 2 1 38 3 3 -5 8 Bf /C 4 ,4 6 2 , 5 9 0 , 1 2 21 5 8 - 7 5 1 ,5 8 0 , 9 2 ~ 1 2 0 - 4 _{Ać/ AL} m or/m oder 7 4 ,0 9 4 2 ,9 8 1 ,3 8 31 4 - 1 0 3 8 ,5 3 2 2 ,3 5 0 , 7 7 29 1 0 - 2 8 Ag 4 , 6 3 2 , 6 9 0 , 1 0 27 2 8 - 3 4 _{Bh f} 1 1 ,2 4 6 , 5 3 0 , 2 6 30 3 ,1 0 2 , 0 3 4 - 6 0 _Bf 1 0 ,5 5 6 , 1 4 ś l a d -6 0 - / 1 0 0 Bf /c n . o . n . o . n . o . n . o .

R ys. 5. S to su n ek C /Fe w poziom ach ilu w ia ln y c h gleb z różn ych pięter w y ­

so k o ścio w y ch

C /Fe ratio in illu v ia l horizons o f soils from va rio u s a ltitu d e zones

rów nież gleby z te re n u Polski, m. in. z piaszczystych okolic K rakow a i okolic Zakopanego.

K rzem ionka całkow ita i tzw. wolna. Ilość krzem ionki całkow itej, jak i tzw. w olnej w e w szystkich badanych profilach jest zbliżona i podobna w układzie profilow ym . J e s t to zw iązane z jednorodnością skały m acie­ rzy stej (skały kw arcow o-krzem ianow e), jak rów nież z kieru n k iem p ro ­ cesu glebotw órczego (bielicowanie).