R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T . X X X V II , N R 4, S. 23—34, W A R S Z A W A 1986
S T A N I S Ł A W B R O Ż E K , L E C H C H M IE L E W S K I
POROWATOŚĆ I NASIĄKLIWOŚĆ WODNA SZKIELETU GLEBOWEGO WYBRANYCH GÓRSKICH GLEB LEŚNYCH 1 Z a k ła d E k o lo g ii L a su A k a d e m ii R o ln ic z e j im . H. K o łłą ta ja w K r a k o w ie
W S T Ę P
Niedobór wody pitnej w ostatnich latach spotęgował zainteresowanie hydrologiczną funkcją gleb [1, 2, 3]. Czynnikami współdecydującymi o właściwościach hydrologicznych gleb są między innymi: skład granulom e- tryczny części ziemistych oraz ilość i jakość szkieletu glebowego. Znacze nie szieletu glebowego w kształtow aniu właściwości wodnych gleb było już sygnalizowane w literaturze [1, 2], niemniej badania w tym zakresie są nadal fragm entaryczne. Opracowania obejmujące nasiąkliwość wodną i inne właściwości fizyczne piaskowców karpackich [4, 6] dotyczą skał nie zwietrzałych. Szkielet glebowy, czyli silnie zwietrzałe skały, nie był do tychczas badany pod kątem porowatości i nasiąkliwości.
Celem niniejszych badań było więc poznanie niektórych właściwości fizycznych szkieletu górskich gleb leśnych, ze szczególnym uwzględnie niem porowatości i nasiąkliwości wodnej.
Z A K R E S I M E T O D Y K A
Badania przeprowadzono w latach 1981— 1983 na dwóch stanowis kach w Beskidzie Zachodnim różniących się budową geologiczną, typem gleb i siedlisk. W Beskidzie Śląskim (Nadleśnictwo Wisła, obręb Istebna, oddział 39) przebadano silnie szkieletową glebę bielicową właściwą, w y tworzoną ze zlepieńca istebniańskiego, na siedlisku boru mieszanego gór skiego. W Beskidzie Średnim (Nadleśnictwo Sucha Beskidzka, Leśnictwo Roztoki, oddział 177) zbadano słabo szkieletową glebę brunatną, wyługo
24 S. Brożek, L. Chm ielewski
waną, wytworzoną z drobnoziarnistego piaskowca i łupku ilastego w arstw podmagurskich, na siedlisku lasu górskiego.
Oznaczono następujące podstawowe właściwości gleb: skład granulo- m etryczny metodą Bouyoucosa w modyfikacji Casagrande’a i Prószyń skiego, odczyn potencjometrycznie, zawartość węgla organicznego (C) m e todą Tiurina, azotu całkowitego (N) metodą K jeldahla, pojemność sorp cyjną metodą Kappena, kapilarną pojemność wodną metodą cylinderkową Kopecky’ego oraz kapilarną pojemność wodną części ziemistych przez za lewanie gleby wodą na lejku.
Próbki szkieletu do badań uzyskano wycinając w terenie bryłę gleby o w ymiarach 20 X 30 X 120 cm. Po wysuszeniu i rozfrakcjonowaniu ozna
czono metodą wagową całkowitą zawartość szkieletu oraz procentowy
udział poszczególnych frakcji. We frakcjach szkieletu oznaczono: gęstość pozorną i rzeczywistą, nasiąkliwość wodną zwykłą i w podciśnieniu oraz wyliczono porowatość i szczelność. Oznaczenia wykonano metodami we dług polskich norm: PN-66/B-04100 oraz PN-67/B-04101, nieco zm ieniony mi. Modyfikacja dotyczyła przygotowania próbek do badań. Nórmy opra cowano dla m ateriałów kam iennych pozbawionych szczelin i pęknięć. Po nieważ w arunku tego szkielet glebowy spełniać nie może, dlatego próbkę do badań stanowiła naważka danej frakcji w ilości 200—300 g, w dwóch powtórzeniach każda.
W Y N IK I B A D A Ń
W ybrane podstawowe właściwości badanych gleb przedstawiono w tab. 1. Szkielet w badanych glebach rozdzielono na frakcje: 1—5, 5— 10, 10—20, 20—50, 50— 100, 100—200 mm. Podłoże skalne wywarło wpływ
R y e. 1. P r o c e n to w y u d z ia ł fr a k c ji w s z k ie le c ie b a d a n y c h g le b
I — b r u n a tn a w y łu g o w a n a , II — b ie lic o w a w ła śc iw a , 1 — f r a k c ja 1—5 m m , 2 — f r a k c ja 5—10 m m , 3 — f r a k c ja 10—20 m m , 4 — f r a k c ja 20—50 m m , 5 — f r a k c ja 50—100 m m ,6 — f r a k c ja
100—200 m m
F ig . l. P r o p o r tio n s o f fr a c tio n s in s k e le to n o f s tu d ie d s o ils
I — le a c h e d b ro w n , II — ty p ic a l p o d so lic , 1 — f r a c tio n 1—5 m m , 2 — f r a c tio n 5—10 m m , 3 f r a c tio n 10—20 m m . 4 — f r a c tio n 20—30 m m , 5 — f r a c tio n 50—100 m m , 6 — f ra c tio n
T a b e l a 1 Wybrane właściwości gleb — Selected features of soils
i S k ła d g ra n u lo m e try c z n y w % N K a p ila r n a
N r M e c h a n ic a l c o m p o s itio n in % С c a łk o w ity p o je m n o ś ć G ę s to ść p r o filu G łę b o k o ś ć j P o z io m m m o rg . T o ta l N C /N рН н2о V w o d n a p o z o rn a P ro file D e p th 1 T-r — --- --- --- --- --- i ... % C a p illa r y B u lk N o 1 H o r iz o n1 ! >i,o 1,0-0,1 0, 1-0,02 <0,02 < 0,002 1 % w a te r d e n s ity c m , ! 1 ! ! c a p a c ity % g /c m 3
G le b a b ru n a tn a w y łu g o w a n a w y tw o rz o n a z d ro b n o z ia rn is te g o p ia s k o w c a i łu p k a ilasteg o w a rs tw p o d m a g u rs k ic h Leached b r o w n s o il fo rm e d o n fin e -g ra in e d san dston e a n d c la y shales o f th e S u b m a g u ra beds
0 - 1 A 0L ś c io ła jo d ło w o -b u k o w a —- l i t t e r o f f ir a n d beech
1- 11 Ai 20 13 38 49 13 5,46 ! 0,45 ! 12,1 5,2.. ! 62,7 57,5 0,98
11- 27 1 A , ( B ) 18 12 25 63 16 1,59 0,19 8,4 5,0 51,6 48,8 1,11
2 7 - 80 \ (B) 20 10 24 66 23 — i __ ! — 5,3 60,4 40,5 1,46
80-115 ! (B ) C ; 25 12 23 65 26 —
~~ i — 5,5 75,0 41,1 1,61
G le b a b ie lic o w a w ła ś c iw a w y tw o rz o n a ze zlepie ńca w a rs tw is ta b n ia ń s k ic h T y p ic a l p o d z o lic s o il fo rm e d o n c o n g lo m e ra te o f th e Is te b n a beds 0 - 1 1- 6 u : A „ / • • + / / i ś c io ła ś w ie rk o w a 1 b u tw in a — — lit t e r o f spruce ra w h u m u s | 33,62 1,24 27,1 3,3 12,4 73,8 0,16 6- 10
i
Al
j 34 57 17 I 26 8 3,99 0,21 19,0 3,2 11,8 n .o . n .o . 10- 23 ! A > i 52 62 11 27 1 7 — — i — 3,4 11,1 39,7 1,43 2 3 - 73 ; В ! 63 56 17 1 27 j 9 — — — 4,0 18,2 39,8 1,51 73-120 В С i ; 82 56 i7 i 1 27 i 1 7!
— 4,5 27,2 n .o . n .o .j
n .o . —■ nie o zn a czo n o — n o t d e te rm in e d 1 226 S. Brożek, L. Chm ielewski
na rozkład frakcji szkieletu obu badanych gleb. W glebie brunatnej w y ługowanej, wytworzonej z drobnoziarnistego piaskowca i łupku ilastego, charakterystyczny jest niski (1—2%) udział frakcji 1—5 mm, szczególnie w poziomach stropowych (ryc. 1). Wynikać to może stąd, że zarówno łu pek ilasty, jak i drobnoziarnisty piaskowiec o lepiszczu ilastym dość szyb ko w ietrzeją i przechodzą do części ziemistych. Procentow y udział pozo stałych frakcji jest w glebie brunatnej rów nom ierny (ryc. 1). Wszystkie
frakcje szkieletu wytworzonego z drobnoziarnistego piaskowca i łupku ilastego w arstw podmagurskich stanowią okruchy piaskowca; brak poje dynczych ziaren minerałów. Drobne okruchy łupku ilastego stanowią do mieszkę szkieletu tylko we frakcji 1—5 mm.
Inaczej przedstawia się charakterystyka szkieletu w glebie bielicowej właściwej, gdzie zlepieniec istebniański w procesie w ietrzenia rozpada się na pojedyncze ziarna kwarcu, które dominują we frakcji 1—5 mm, a frak cja ta przeważa nad innym i w stropowej części profilu (ryc. 1). Wysoki odsetek frakcji 1—5 mm w szkielecie wytworzonym ze zlepieńca isteb- niańskiego dowodzi zaawansowanego w ietrzenia tej skały. Wynika rów nież z faktu, że ziarna kw arcu znacznie trudniej ulegają dalszemu w ie trzeniu niż sam zlepieniec. Frakcja szkieletu 5— 10 mm w glebie bielico wej jest mieszaniną ziaren kw arcu i zlepieńca (około 1:1). F rakcja 10—20 mm to zlepieniec z domieszką ziaren kwarcu. Frakcje grubsze n a tomiast to wyłącznie okruchy zlepieńca.
Zróżnicowane podłoże skalne badanych profilów ma odzwierciedlenie we właściwościach fizycznych szkieletu glebowego.
Gęstość pozorna szkieletu gleby brunatnej wynosi średnio od 2,02 g/'cm:3 dla frakcji 1—5 mm, do 2,28 g/cm3 dla frakcji 50— 100 mm (tab. 2). Śred
nia ważona gęstości pozornej wszystkich frakcji szkieletu w tym profilu wynosi 2,21 g/cm3. Gęstość pozorna szkieletu gleby brunatnej wyługowa nej wykazuje dodatnią zależność od grubości ziaren (r = 0,56) i iest sta tystycznie istotna. W szkielecie gleby bielicowej gęstość pozorna w aha się średnio od 2,32 dla frakcji 1—5 mm, do 2,45 g/cm3 dla frakcji 100—200 mm i nie wykazuje związku z grubością ziaren (r = 0,34). Brak zależnoś ci pomiędzy gęstością pozorną a grubością ziaren w glebie bielicowej w y nikać może stąd, że frakcja 1—5 i częściowo 5— 10 mm są zbudowane z obtoczonych ziaren kwarcu, natom iast grubsze frakcje to okruchy zlepień ca.
Gęstość rzeczywista w szkielecie gleby brunatnej wynosi od 2,56 do 2,79 g/cm3 (średnio 2,70 g/cm3) (tab. 2), natom iast w szkielecie gleby bie licowej waha się od 2,61 do 2,79 g/cm3 (średnio 2,67 g/cm3). W obu bada nych profilach gęstość rzeczywista nie wykazuje związku z grubością zia ren.
Z gęstości pozornej i rzeczywistej wyliczono porowatość szkieletu.
Porowatość i nasiąkliwość szkieletu gleb leśnych 27
frakcji 1—5 mm, do 15,4°/o we frakcji 50— 100 mm. Średnia ważona po rowatości wszystkich frakcji szkieletu w glebie brunatnej wynosi 18%. Porowatość szkieletu w glebie brunatnej wykazuje odwrotny związek z grubością frakcji (r = —0,56). Hiperbola jest funkcją dobrze aproksym u- jącą zależność porowatości i wielkości frakcji w tym profilu (ryc. 2) [5]. Porowatość szkieletu gleby bielicowej jest mniejsza od porowatości szkie letu gleby brunatnej. Wartości średnie wynoszą: 12,6°/o« dla frakcji
1—5 mm, 14,3% dla frakcji 10—20 mm i 8,7% dla frakcji 100—200 mm. W glebie bielicowej nie stwierdzono zależności pomiędzy porowatością szkieletu a jego grubością. K rzywa w yrów nana tych cech przybiera kształt paraboli (ryc. 2). Średnia ważona porowatości wszystkich frakcji szkieletu w glebie bielicowej wynosi 11,6%.
R y c. 2. P o r o w a to ś ć y i n a s ią k liw o ś ć n r ó ż n y c h fr a k c ji s z k ie le tu w g le b ie b r u n a tn e j w y łu g o w a n e j 1 i b ie lic o w e j w ła ś c iw e j 2 F ig . 2. P o r o s ity y a n d w a te r im b i b itio n c a p a c ity n o f s k e le to n fr a c tio n in le a c h e d b r o w n s o il 1 a n d in ty p ic a l p o d zo lic so il 2
Nasiąkliwość szkieletu oznaczano dwukrotnie. Najpierw badano na
siąkliwość wodną zwykłą, a potem nasiąkliwość wodną w podciśnieniu. Nasiąkliwość wodna w podciśnieniu zawsze dawała wartości wyższe od nasiąkliwości zwykłej, a tym samym bliższe m aksym alnym wartościom nasiąkliwości limitowanych porowatością całkowitą (tab. 2). Z tych też względów nasiąkliwość wodną w podciśnieniu uznano za cechę lepiej cha rakteryzującą maksym alne możliwości magazynowania wody przez
szkie-T a b e l a
2
Nr profilu Profile No. I l 2 ; 3 4 i 5 j . 6 I 7 _ 8 _ ! _ 9W y b ra n e w ła ściw o ści sz k ie le tu g leb ow eg o Selected fe a tu re s o f s o il ske le to n G łę b o k o ś ć c m P o z io m D e p th in c m H o riz o n G ęstość D e n s ity Ilo ś ć c a łk o w ita T o ta l q u a n tity °/
/ о
F ra k c ja F ra c tio n p o z o rn a b u lk rze czy w is ta re al P o ro w a to ś ć c a łk o w ita T o ta l p o ro s ity ° // о
N a s ią k liw o ś ć w o d n a W a te r im b ib itio n c a p a c ity S zczelność T ig h tn e s s z w y k ła usual I w p o d c iś n ie n iu u n d e r lo w pressure g /c m 3 w % o b ję to ś c i in % o f v o lu m e _ i o -G le b a b ru n a tn a w y łu g o w a n a — L e ached b ro w n s o il 1 -1 1 20 5 - 10 2,20 2,69 18,2 ... 0,82 I 15,2 16,5 Ai ; 1 0 - 2 0 1 2,20 '! 2,65 17,0 : 0,83 15,1 15,7 i 2 0 - 50 2,18 2,65 17,7 0,82 13,3 15,4 11-27 18 ; 5 - 10 2,25 2,75 18,2 0,82 12,5 14,7 Л Л В ) 10- 20 2,16 2,70 20,0 0,80 15,7 18,0 i 2 0 - 50 2,24 2,66 15,8 0 84 13,3 15,7 27-80 1 2 0 i 1 - 5 2,03 2,77 26,7 0,73 20,3 23,0 (Ö) 5 - 10!
2,20 2,71 • 18,8 0,81 • 14,3 15,6 10- 20 : 2,21 2,79 20,8 0,79 13,5 15,9 2 0 - 50 2,18 2,71 19,6 0,80 11,4 15,4 50-100 2,20 2,67 17,6 0,82 8,5 10,6 80-115 25 1 - 5 2,02 2,78 27,3 0,73 20,7 26,9 m e 5 - 10 2,23 2,70 17,4 0,82 14,8 16,1 10- 20 2,22 ! 2,67 16,8 0,83 12,9 14,1 2 0 - 50 2,28 2 7 1 15,9 0,84 11,9 14,3 50-100 2,37 2,73 13,2 0,87 8,6 10,4 11 2
3 4 5 1 6 11 7 j1 8 11 9 11 10
G leba bielicowa właściwa — Typical podzolic soil
6 -1 0 34 1 - 5 2,40 2,68 10,4 0,89 6,0 9,0 A i 5 - 10 2,37 2,77 14,3 0,86 7,6 9,1 1 0 - 20 2,31 2,79 17,2 0,83 11,0 12,7 2 0 - 50 2,31 2,70 14,4 0,85 11,0 13,0 10-23 52 1 - 5 2,31 2,68 13,8 0,86 6,0 8,3 A 2 5 - 10 2,33 2,67 12,7 0,87 9,8 11,2 1 0 - 20 2,28 2,72 16,2 0,84 12,0 15,5 2 0 - 50 2,25 2,64 14,8 0,85 12,5 13,4 23-73 63 1 - 5 2,30 2,66 13,5 0,86 8,7 9,3 2 B Fe 5 - 10 2,33 2,71 14,0 0,86 11,1 9,5 10- 20 2,32 2,67 13,1 0,86 11,4 11,4 2 0 - 50 2,35 2,64 11,0 0,89 9,9 11,1 50-100 2,42 2,67 9,4 0,90 7,8 9,1 100-200 2,48 2,68 7,5 0,92 6,9 7,4 73-120 82 1 - 5 2,28 2,61 12,6 0,87 7,4 8,1 B C 5 - 10 2,34 2,68 12,3 0,87 9,4 9,7 1 0 - 20 2,37 2,66 10,9 0,89 9,2 10,1 2 0 - 50 2,40 2,67 10,1 0,90 8,0 9,2 50-100 2,40 2,67 10,1 0,90 6,8 8,7 100-200 2,42 2,69 10,0 0,90 7,7 8,2
30 S. Brożek, L. Chm ielewski
let glebowy. W dalszym ciągu pracy przez term in nasiąkliwość rozumie się nasiąkliwość wodną w podciśnieniu.
Nasiąkliwość szkieletu gleby brunatnej, podobnie jak porowatość w tej glebie, w ykazuje odwrotną zależność od wymiarów frakcji (r = —0,68), a krzywa w yrównana tych cech przyjm uje kształt hiperboli (ryc. 2). W ar tości średnie nasiąkliwości wynoszą od 24,9% we frakcji 1—5 mm, do 10,5% we frakcji 50— 100 mm. Średnia ważona nasiąkliwości szkieletu dla całego profilu gleby brunatnej wynosi 15,0%.
Nasiąkliwość szkieletu gleby bielicowej jest niższa od nasiąkliwości szkieletu gleby brunatnej. Wartości średnie w ahają się w glebie bielico wej od 8,7% we frakcji 1—5 mm, 12,4% we frakcji 10—20 mm, do 7,8% we frakcji 100—200 mm. Średnia ważona nasiąkliwości szkieletu w całym profilu gleby bielicowej wynosi 9,3% Nie stwierdzono zależności nasiąk
liwości szkieletu w tej glebie od wymiarów frakcji. K rzywa w yrów nana tych cech przyjm uje kształt paraboli (ryc. 2).
Zależności pomiędzy porowatością y i nasiąkliwością n a grubością frakcji szkieletu x w obu badanych glebach, aproksymowane równaniam i matematycznym i, m ają sens tylko w badanych zakresach x.
W obu badanych glebach nasiąkliwość szkieletu jest ściśle związana z porowatością i związek tych cech wyraża się funkcją liniową (ryc. 3).
R y c. 3. Z a le ż n o ś ć n a s ią k liw o ś c i n od p o r o w a to ś c i y w s z k ie le c ie g le b y b r u n a tn e j w y łu g o w a n e j 1
i b ie lic o w e j w ła ś c iw e j 2 F ig . 3. R e la tio n o f w a te r im b i b itio n c a p a c ity n to p o r o s ity y in s k e le to n o f le a c h e d b r o w n s o il
1 a n d ty p ic a l p o d z o lic s o il 2
Współczynnik korelacji r dla tych cech w szkielecie gleby brunatnej w y nosi 0,90, a w szkielecie gleby bielicowej 0,68. W obu przypadkach w ar tości współczynnika r według testu Fishera są statystycznie bardzo istot ne.
Dalszym etapem badań było oznaczenie kapilarnej pojemności wodnej części ziemistych i porównanie ich z nasiąkliwością szkieletu. K apilarna pojemność wodna oznaczona metodą cylinderkową Kopecky’ego
uwzględ-Porównanie potencjalnych możliwości magazynowania wody przez części ziemiste i szkielet (w litrach wody na 1 m 3 gleby oraz w rozbiciu na poszczególne poziom y genetyczne)
Comparison o f potential water storage capacity o f fine earth and skeleton (in litres o f water per 1 m 3 o f soil and with separation into horizons) T a b e l a 3
A В Ilość zatrzymanej wody przez
Nr profilu Profile N o. G łębokość Depth cm Poziom Horizon Szkielet Skeleton % kapilarna pojemność wodna części ziemistych capillary water capacity
o f fine earth nasiąkliwość wodna szkieletu water imbibition capacity o f skeleton A /B Water held by części I ziemiste szkielet fine earth skeleton
razem sum I
% % w litrach — in litres
Gleba brunatna wyługowana — Leached brown soil
1 1- 11 A t 20 61,4 15,8 3,9 ! 49,1 3,2 52,3 11- 27 Ai (В) 18 57,6 16,2 ' 3,6 I 75,6 4,7 j 80,3 2 7 - 80 (В) 20 65,1 14,5 4,5 276,0 15,4 291,4 80—J 01 ! (В)
с
,.2 5 _... 65,2 15,1 4,3 102,7 7,9 110,6 średnie i ii i i 1-101 ważone weighted 21 63,7 15,0 4,3 i 27= 503,4 27= 31,2 127=534,6 i meansGleba bielicowa właściwa — Typical podzolic soil
~ 2 1 - 6 ; ^oj + H ; 00 73,8 ! _ 36,9 0,0 36,9 1 - 10 A i 34 42,0 9,9 1! 4,2 11,1 1,3 12,4 10- 23 a2 52 40,0 10,5 i 3,8 25,0 ! 7,1 I 32,1 2 3 - 73 i в ! 63 51,9 9,2 5,6 96,0 29,0 125,0 73-101 ,В С 82 54,2 8,6 6,3 27,3 19,7 1 47,0 i średnie ii 1 1-101 ! ! ! ważone weighted means j 63 51,7 9,2 5,5 27=196,3 27=57,1 27=253,4
32 S. Brożek, L. Chm ielewski
nia łączną pojemność wodną części ziemistych oraz drobnych frakcji szkieletu (tab. 1, kol. 14). Z tych względów oznaczono dodatkowo k apilar ną pojemność wodną części ziemistych na próbkach o naruszonej stru k turze (tab. 3, kol. 5). Wynosi ona średnio: w glebie brunatnej wyługow a
nej 63,7%, a w glebie bielicowej właściwej 51,7%, to jest około 20%
mniej. Równocześnie nasiąkliwość szkieletu w glebie brunatnej
jest średnio 4,3-krotnie niższa w porównaniu z kapilarną pojemnością
wodną części ziemistych. W glebie bielicowej stosunek ten jest jeszcze
większy i wynosi 5,5 (tab. 3).
Na podstawie kapilarnej pojemności wodnej części ziemistych, a także nasiąkliwości szkieletu, z uwzględnieniem procentowego udziału szkie letu, obliczono potencjalne możliwości magazynowania wody przez 1 m 3 badanych gleb. Gleba brunatna wyługowana, wytworzona z drobnoziarni stego piaskowca i łupku ilastego w arstw podmagurskich (żyzne siedlisko lasu górskiego), może magazynować w 1 m 3 około 535 litrów wody, nato miast gleba bielicowa właściwa, wytworzona ze zlepieńca istebniańskiego
(siedlisko boru mieszanego górskiego), jest zdolna magazynować około
254 litrów wody, czyli około dw ukrotnie mniej (tab. 3).
Powyższe liczby mogą stanowić uzupełnienie kryteriów przyjętych dla wyróżniania gleb o retencyjnym , retencyjno-infiltracyjnym i in filtracy j nym typie gospodarki wodnej [1, 2].
Z przeprowadzonych badań w ynikają następujące wnioski:
— W szkielecie gleby brunatnej wyługowanej, wytworzonej z drobno ziarnistego piaskowca i łupku ilastego w arstw podmagurskich, wszystkie frakcje stanowią okruchy piaskowca i częściowo łupku, brak jest pojedyn czych ziaren minerałów. Natomiast w szkielecie gleby bielicowej właści wej, wytworzonej ze zlepieńca istebniańskiego, w m iarę w zrostu stopnia rozdrobnienia rośnie udział ziaren m inerałów (głównie kwarcu), tak że najdrobniejszą frakcję 1—5 mm tworzą w przeważającej większości poje dyncze ziarna kwarcu. Ma to swoje odbicie w kształtow aniu się fizycznych właściwości szkieletu obu badanych gleb.
— W glebie brunatnej wyługowanej gęstość pozorna, porowatość i na siąkliwość okruchów piaskowca i łupków w arstw podmagurskich może
być wskaźnikiem stopnia zaawansowania procesu w ietrzenia szkieletu
glebowego, wraz bowiem ze wzrostem stopnia rozdrobnienia szkieletu roś nie porowatość i nasiąkliwość oraz maleje gęstość pozorna. W glebie bie licowej wytworzonej ze zlepieńca istebniańskiego w zasadzie brak takich zależności.
— Porowatość i nasiąkliwość szkieletu glebowego wytworzonego ze zlepieńca istebniańskiego jest o około 40% niższa w porównaniu z porowa tością i nasiąkliwością szkieletu wytworzonego z drobnoziarnistych pias kowców i łupków ilastych w arstw podmagurskich.
Porowatość i nasiąkliwość szkieletu gleb leśnych * 33
— Nasiąkliwość szkieletu glebowego wytworzonego z utworów podma- gurskich wynosi przeciętnie 15,0%, natom iast kapilarna pojemność wod na części ziemistych w tym profilu 63,7°/o. Oznacza to, że nasiąkliwość szkieletu jest w tej glebie około 4,3-krotnie niższa w porównaniu z kapi larną pojemnością wodną części ziemistych.
— Nasiąkliwość wodna szkieletu wytworzonego ze zlepieńca istebniań- skiego wynosi przeciętnie 9,2%, natom iast kapilarna pojemność wodna części ziemistych — 51,7%. Oznacza to, że nasiąkliwość szkieletu w tym profilu jest około 5,5-krotnie niższa w porównaniu z kapilarną pojemno ścią wodną części ziemistych.
L IT E R A T U R A [1] A d a m c z y k B.: R o la g le b y w r e g u lo w a n iu d y s p o z y c y jn y c h z a s o b ó w w o d n y c h . Z esz. p ro b l. P o st. N a u k ro i. z. 235, 1980, 59— 84. [2] A d a m c z y k B. , B r o ż e k S.: P r o d u k c y jn a i h y d r o lo g ic z n a c h a r a k te r y s ty k a g le b n a o b r z eż u z b io r n ik a w o d n e g o w R o ż n o w ie . P ro b l. Z a g o sp . Z ie m G ó rsk ., z. 21, 1981, 37— 59. [3] F a b i j a n o w s k i J.: Z n a c z e n ie la s ó w g ó r s k ic h i ic h z a g o s p o d a r o w a n ie d la r a c jo n a ln e j g o sp o d a r k i w o d ą . Z esz. p r o b l. P o st. N a u k roi. z. 235, 1980, 43— 59. [3] K a m i e ń s k i M. , P e s z a t C. , R u t k o w s k i J., S k o c z y l a s - C i - s z e w s k a K.: O w y k s z t a łc e n iu i w ła s n o ś c ia c h te c h n ic z n y c h p ia s k o w c ó w g o -d u ls k ic h . Z e sz . n a u k . A G H , 231, G e o lo g ia , z. 12. [5] L a n g e O., B a n a s i ń s k i A .: T e o ria s t a ty s ty k i. PW E , W a r sz a w a 1968. [6] P e s z a t C.: W ła sn o ś c i t e c h n ic z n e i p r z y d a tn o ś ć p r z e m y s ło w a p ia s k o w c ó w k a r p a c k ic h . G ór. o d k r. 5— 6, 1976, 131— 142. С. БРОЖЕК, Л. ХМЕЛЕВСКИ ПОРОЗНОСТЬ И ВО ДО ВП И ТУ ВА ЕМ О С ТЬ ПОЧВЕНН О ГО СКЕЛЕТА В Ы Б РА Н Н Ы Х ГО РН Ы Х Л ЕС Н Ы Х ПОЧВ К афедра экологии леса Сельскохозяйственной академии в Кракове Ре з юме Исследовали процентное участие фракций, густоту, водовпитываемость и порозность почвенного скелета. Анализировали сильно скелетную типичную подзолистую почву обра зованную из Истебнянского конгломерата, а также слабо скелетную выщелоченную бурую почву образованную из мелкозернистого песчаника и илистых сланцев Подмагурских слоев. Установлено, что величина почвенных зерен и податливость скальной материнской породы к выветриванию обусловливают процентное участие отдельных фракций скелета. В скелете образованном из мелкозернистого песчаника и илистых сланцев процентное уча стие фракции 1-5 м м низкое, тогда как участие остальных фракций — равномерное (рис. 3). Все фракции скелета в данном профиле составлены из обломков песчаника и частично илистых сланцев, при отсутствии отдельных минералов. В образованном же из Истебнянского конгломерата скелете преобладает фракция 1-5 мм, составленная главным з
34 S. Brożek, L. Chm ielewski образом из обломков кварца. П о мерс роста величины фракций, снижается участие об л о м ков кварца, а повышается участие обломков конгломерата. В скелете образованном из мелкозернистого песчаника по мере роста величины фракций снижается порозность и водовпитываемость (рис. 2). В этом скелете средняя взвешенная порозность составляет 18,0%, а водовпитываемость 15,0% (табл. 3). В скелете образованном из Истебнянского конгломерата не установлено зависимости меж ду порозностью и водовпитывемостью с одной и величиной фракций с другой стороны (рис. 2). Средние взвешенная порозность и водовпиты ваемость в этом скелете на около 40% ниже, чем в скелете образованном из П одмагурских формаций (табл. 3). Сверх того установлено что водовпитываемость скелета в исследуемой подзолистой почве 5,5-кратно, с в исследуемой бурой почве 4,3-кратно ниже в сравнении с капиллярной водоем косты о их мелкоземных фракций. S . B R O Ż E K , L. C H M IE L E W S K I P O R O S IT Y A N D W A T E R IM B IB I T IO N O F T H E S O IL S K E L E T O N O F SE L E C T E D M O U N T A I N F O R E S T S O IL S D e p a r tm e n t o f F o r e s t E c o lo g y . A g r ic u ltu r a l U n iv e r s ity o f C r a co w S u m m a r y
T h e sh a r e o f f r a c tio n s in p er c e n t, d e n s ity , w a te r im b ib itio n a n d p o r o s ity o f th e s o il s k e le to n w e r e d e te r m in e d . S tr o n g ly s k e le ta l t y p ic a l p o d z o lic so il d e v e lo p e d fro m I s te b n a c o n g lo m e r a te a n d w e a k ly s k e le t a l le a c h e d b r o w n so il d e v e lo p e d fr o m f in e - -g r a in e d s a n d s to n e a n d c la y s h a le s o f P o d m a g u r a b e d s w e r e a n a ly z e d . It h a s b e e n fo u n d th a t th e p e r c e n ta g e o f p a r tic le s o f th e s k e le to n fr a c tio n s d e p e n d s on th e c o a r s e n e s s o f g r a n u la tio n a n d th e s u s c e p t ib ilit y to w e a th e r in g o f th e r o c k y p a r e n t m a te r ia l. In th e s k e le to n d e v e lo p e d fr o m fin e - g r a in e d s a n d s to n e a n d c la y s h a le s th e p e r c e n ta g e o f fr a c tio n s o f 1— 5 m m is lo w , w h e r e a s th e p e r c e n ta g e o f th e r e m a in in g fr a c tio n s is u n ifo r m (F ig. lj. A ll th e s k e le to n fr a c tio n s in th is p r o f ile c o n s is t o f s a n d s to n e a n d p a r tly c la y s h a le fr a g m e n ts , a t a la c k o f s in g le m in e r a ls. On th e o th e r h a n d , in th e s k e le to n d e v e lo p e d fr o m I s te b n a c o n g lo m e r a te th e fr a c tio n o f 1— 5 m m c o n s is tin g m a in ly o f q u a r tz f r a g m e n ts p r e d o m in a te s . A lo n g v /ith th e g r o w th o f siz e o f f r a c tio n s d e c r e a s e s th e sh a r e o f q u a rtz fr a g m e n ts a n d in c r e a se s th a t o f c o n g lo m e r a te fr a g m e n ts .
In th e s k e le to n d e v e lo p e d fr o m fin e - g r a in e d s a n d s to n e d e c r e a s e s p o r o sity an d im b ib itio n w it h in c r e a s in g s iz e o f fr a c tio n s (F ig. 2). In th is s k e le to n th e m e a n w e i g h e d p o r o s ity a m o u n ts to 13.0°/o a n d th e im b ib itio n to 15.0°/o (T a b le 3).
In th e s k e le to n d e v e lo p e d fr o m Is te b n a c o n g lo m e r a te n o r e a la tio n s h ip b e tw e e n p o r o s ity a n d im b ib itio n o n th e o n e h a n d a n d th e siz e o f fr a c tio n s o n th e o th e r h as b e e n fo u n d (F ig. 2). M ea n w e ig h e d p o r o s itie s a n d im b ib itio n s in th is s k e le to n a re b y a b o u t 40% lo w e r th a n in th e s k e le to n d e v e lo p e d fr o m P o d m a g u r a b e d s (T a b le 3).
M o re o v er , it h a s b e e n fo u n d th a t th e s k e le to n im b ib itio n in th e p o d zo l s o il in v e s t ig a t e d is 5.5 fo ld a n d in th e b r o w n so il 4.3 fo ld lo w e r a s c o m p a r e d w it h th e c a p illa r y w a te r c a p a c ity o f th e ir f in e e a r th p a r tic le s .
D r S t a n i s ł a w B r o ż e k Zakład . E k o l o g ii L a s u A R K r a k ó w , 29 li sto p a d a 46
