Gleby torfowo-murszowe rezerwatu „Krzywa Góra” w Kampinoskim Parku Narodowym

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XLVIII NR 3/4, WARSZAWA 1997: 105-121

MAŁGORZATA OKOŁOWICZ, AGATA SOWA

GLEBY TORFOWO-MURSZOWE REZERWATU

KRZYWA GÓRA W KAMPINOSKIM PARKU

NARODOWYM

Katedra Gleboznawstwa SGGW w Warszawie

WSTĘP

Kampinoski Park Narodowy leży w obrębie tarasów pradoliny Wisły, w zlewni rzeki Łasicy. Pradolinę wypełniają w większości utwory akumulacyjne Wisły: piaski i żwiry, na których powstały dwa pasy wydmowe i dwa pasy bagienno-de- presyjne o przebiegu równoleżnikowym [Kobendzina 1961, Dobrzański i in.

1983, Baraniecka, Konecka-Betley 1987, Konecka-Betley 1994].

Na pasach bagien pod koniec plejstocenu i w holocenie rozpoczęło się narasta­ nie torfów [Konecka-Betley 1994, Konecka-Betley i in. 1996]. Na skutek prze­ prowadzonych melioracji odwadniających oraz regulacji Łasicy, na przełomie lat dwudziestych i trzydziestych tego wieku, przerwany został proces bagienny, a rozpoczął się proces murszenia, któremu towarzyszy dekompozycja i ubytek masy torfowej.

Ciągłe obniżanie się lustra wody gruntowej na terenie Puszczy Kampinoskiej [Sikorska-Maykowska 1994] i związane z tym intensywne procesy mineralizacji torfu stwarzają potrzebę badania i rejestrowania zachodzących zjawisk. Jest sprawą mało znaną, jak zmieniają się właściwości chemiczne i fizykochemiczne torfu niskiego w pradolinie Wisły pod wpływem procesu murszenia.

OBIEKT I METODY BADAŃ

Rezerwat Krzywa Góra obejmuje swym zasięgiem część północnego pasa wydm i bagien Kampinoskiego Parku Narodowego. Występujące na obszarze Rezerwatu gleby torfowe wykazują wyraźne cechy murszenia. Są to gleby z rzędu pobagiennych, typologicznie gleby torfowo-murszowe, średnio głębokie. W cho­ dzą w skład odwodnionych siedlisk olsowych [Systematyka gleb Polski 1989].

106 M. Okołowicz, A. Sowa

Do badań wytypowano dwa profile gleb torfowo-murszowych wytworzonych z torfów torfowiska niskiego: glebę silnie zmurszałą (Mt3) torfowo-murszową wytworzoną z torfu niskiego, trzcinowego na torfie olesowym (profil 4 - Dąb Kobendzy). Glebę tę od aluwialnego podłoża piaszczystego oddziela cienka warstwa mułu. Druga gleba torfowo-murszowa, średnio zmurszała (Mt2), wytwo­ rzona z torfu olesowego na torfie mszystym i trzcinowym (profil 8, Dębowskie Góry) zalega bezpośrednio na aluwialnym podłożu piaszczystym. Poziom wody gruntowej w czasie wykonywania odkrywek glebowych (7 września 1994 r.) znajdował się odpowiednio na głębokości 90 i 84 cm.

Według Operatu Urządzania Lasu Kampinoskiego Parku Narodowego 1991- 2000 [1991], typem siedliskowym lasu obu gleb jest ols jesionowy.

Ze względu na duże zróżnicowanie geobotaniczne w obrębie profilów pobie­ rano co 10 cm próbki gleb do badań laboratoryjnych. W próbkach oznaczono: skład botaniczny oraz stopień rozkładu torfu1, pH - elektromagnetycznie, kwaso­ wość wymienną i glin wymienny - metodą Sokołowa, kwasowość hydrolityczną - w octanie wapnia o pH 8,2; popielność - wagowo (po spaleniu w piecu muflowym w 450°C), zawartość (po mineralizacji na sucho) makroskładników w wyciągu 10% HC1: wapnia, sodu, potasu - fotoplomieniowo, magnezu i żelaza oraz niektórych mikroskładników: Mn, Zn, Cu, Cr - metodą ASA, fosfor - kolorymetrycznie. Zawartość kationów wymiennych (Ca, Mg, К i Na) oznaczono w octanie amonu o pH 7.

OMÓWIENIE WYNIKÓW

Profil 4 (tab. 1) reprezentuje glebę wytworzoną z torfu torfowiska niskiego, trzcinowego z warstwami torfu olchowego (30 cm miąższości). W jego stropie znajduje się 40-centymetrowa warstwa torfu łozowego z nadległą warstwą zmur­ szałego torfu trzcinowego. Profil 5 (tab. 1) reprezentuje glebę wytworzoną z torfu olchowego. W spągu 70-centymetrowym tego torfu występuje torf mszysty o miąższości 20 cm oraz cienka warstwa torfu trzcinowego na podłożu mineralnym. Gleby te tworzą różne pod względem składu gatunkowego warstwy torfu.

Badane gleby wykazują w wierzchnich poziomach odczyn kwaśny. Wartość pH w KC1 najniższa w poziomach murszowych Mt wzrasta w poziomach torfo­ wych Otni oraz w podłożu mineralnym obu gleb i waha się od 4,16 do 6,22 (tab. 2).

Kwasowość wymienna w obu glebach zmniejsza się w głąb profilów. W poziomach murszowych Mt o kwasowości decyduje głównie glin wymienny: 0,74-2,21 m e /100 g gleby. W poziomach torfowych o kwasowości wymiennej decyduje przede wszystkim wodór wymienny.

Zawartość węgla organicznego w profilach badanych gleb jest zróżnicowana. Poziomy murszowe Mt zawierają mniejsze jego ilości niż poziomy torfowe Otni. W poziomach murszowych obu gleb zawartość węgla organicznego (w % s.m.)

TA B ELA 1. C harakterystyka g eobotaniczna gleb torfow o-m urszow ych - TA B LE 1. G eobotanical properties o f m uck-peat soils

M iejs­ Poziom G łębokość Stopień S kład botaniczny gleb organicznych R odzaj G atunek

cow ość H orizon D epth rozkładu B otanical com postion o f peat _torfu

Profil [cm] D ecom po­ _{K ind o f peat}

Locality sition [%]

Profile

Dąb M tl 0 -1 0 —

K obendzy 10-20

-Profil 4 M t2 2 0 -3 0

-M t3 3 0 -4 0 — P hragm ites com m unis 65; C arex sp. 20; A ln u s glutinosa 5; Salix sp. 5; E quisetum sp. 5;

Otni 4 0 -5 0 70 Salix sp. 50; A lnus glutinosa 25; C arex sp. 10; P hragm ites com m unis 15; C arex sp. 5;

A ln io n i - olesow y Saliceti - łozow y

Otni 5 0 -6 0 60 Salix sp. 55; A lnus glutinosa 30; P hragm ites com m unis 15;

A ln io n i - olesow y Saliceti - łozow y

Otni 6 0 -7 0 55 P hragm ites com m unis 50; C arex sp. 15; Salix

sp. 20; A lnus glutinosa 10; B ryales 5;

L im no-P hragm itioni -

szuw arow y

P hragm iteti -

trzcinow y Otni 7 0 -8 0 50 A ln u s glutinosa 40; Sa lix sp. 20; C arex sp. 5;

P hragm ites com m unis 15; B ryales 20;

A ln io n i - olesow y A ln ieti - olchow y

8 0 -9 0 60 A ln u s glutinosa 35; Sa lix sp. 10; P hragm ites com m unis 20; Carex sp. 15; B ryales 10;

A ln io n i - olesow y A ln ieti - olchow y

9 0 -1 0 0 60 A ln u s glutinosa 45; Sa lix sp. 25; P hragm ites A ln io n i - olesow y A ln ieti - olchow y

Otni 1 0 0-130 65 com m unis 20; Carex sp. 10

Phragm ites com m unis 65; C arex sp. 5; A lnus glutinosa 15; Salix sp. 5; E quisetum sp. 10;

L im n o -P h ra g m itio n i - szuw arow y P hragm iteti - trzcinow y D G 1 3 0-150 - - - -E D G >150 - - - -G le by to rfo wo -m u rs zo w e R ez er w a tu „K rz yw a G ó ra ” _________ 1 0 7

TA B ELA 1 cd. - TABLE 1 continued

M iejsco­ Poziom G łębokość Stopień Skład botaniczny gleb organicznych R odzaj G atunek

wość, H orizon D epth rozkładu B otanical com postion o f peat _torfu

Profil [cm] D ecom _{K ind o f peat}

Locality, position

Profile [%]

D ębow skie M tl 0 -1 0

-Góry 1 0-20

-Profil 5 M t2 2 0 -3 0 - A ln u s glutinosa 55; P hragm ites com m unis 20; Carex sp. 15; G ram ineae 10;

O tni 3 0 -4 0 50 A ln u s glutinosa 60; Salix sp. 20; P hragm ites A lnioni - olesow y A lneti - olchow y com m unis 15; Carex sp. 5;

4 0 -5 0 60 A ln u s glutinosa 70; Salix sp. 5; P hragm ites A lnioni - olesow y A lneti - olchow y com m unis 20; Carex sp. 5;

O tni 5 0 -6 0 40 P hragm ites com m unis 70; A ln u s glutinosa 15; Lim no-P hragm itioni - Phragm iteti -Carex sp. 10; Salix sp. 5; szuw arow y trzcinow y O tni 6 0 -7 0 50 A ln u s glutinosa 75; C arex sp. 5; P hragm ites A lnioni - olesow y A lneti - olchow y

com m unis 5; E quisetum sp. 5; B ryales 10;

Otni 7 0 -8 0 35 B ryales 55; M enyanthes trifoliata 20; C arex sp. B ryalo-P arvacariconi B ryaleti

-15; Salix sp. 5; E riophorum angustifolium 5; - m szysto-darniow y m szysty Otni 8 0 -9 0 30 B ryales 35; M enyanthes trifoliata 50; Carex sp. B ryalo-P arvacaricioni B ryaleti

-10; A lnus glutinosa i Salix sp. 5; - m szysto-darniow y m szysty

D G 9 0 -1 0 0 40 P hragm ites com m unis 55; A lnus glutinosa 25; L im no-P hragm itioni - Phragm iteti -C arex sp. 5; Salix sp. 5; B ryales 10; szuw arow y trzcinow y

D G 100-110 - - - ->110 - - - -10 8 M . Oko łow ic z, A . S o w a

Gleby torfowo-murszowe Rezerwatu „Krzywa G óra”.. 109

T A B E L A 2. W łaściw ości fizykochem iczne b adanych gleb T A B L E 2. P h ysico-chem ical properties o f soils u n d er investigation

P oziom G łębo­ pH Hw A lw Hw+Alw С N C :N

H orizon kość _{H2O 1 n KC1 [m e/100 g gleby - o f soil] [% s.m .}

-D epth _{o f d.m .l} [cm] D ąb K obendzy, profil 4 M tl 0 -1 0 4,80 4,16 0,00 2,21 2,21 38,87 3,20 12,1 1 0 -2 0 5,08 4,32 0,00 1,72 1,72 40,08 3,16 12,6 M t2 2 0 -3 0 5,30 4,68 1,47 1,23 2,70 43,12 3,16 13,6 M t3 3 0 -4 0 5,40 4,92 0,00 1,71 1,71 43,17 2,86 15,1 O tni 4 0 -5 0 5,39 5,00 0,00 1,74 1,72 42,08 2,66 15,8 5 0 -6 0 5,40 5,24 0,85 0,37 1,22 43,07 2,33 18,5 O tni 6 0 -7 0 5,64 5,28 1,10 0,37 1,47 37,90 2,31 16,4 O tni 7 0 -8 0 5,30 4,56 1,10 0,13 1,23 25,53 2,02 12,6 8 0 -9 0 5,05 4,87 0,85 0,37 1,22 21,84 1,41 15,5 9 0 -1 0 0 4,52 4 ,42 0,61 0,61 1,22 17,73 0,99 17,9 O tni 1 0 0 -1 3 0 5,92 5,52 0,60 0,61 1,21 18,06 0,92 19,6 D G 1 3 0 -1 5 0 6,48 6,08 0,14 0,25 0,39 1,31 0,40 3,6 II D G > 150 6,80 6,22 0,35 0,04 0,39 0,23 0,39 5.7 D ęb o w sk ie G óry, profil 5 M tl 0 -1 0 4,66 4,20 0,49 1,72 2,21 38,52 3,05 12,3 1 0 -2 0 5,00 4,35 0,49 0,74 1,23 38,19 2,99 12,6 M t2 2 0 -3 0 5,20 5,78 0,00 2,20 2,20 40,86 2,72 15,0 O tni 3 0 -4 0 5,35 4,89 0,00 1,22 1,22 31,91 2,17 14,7 O tni 4 0 -5 0 6,12 5,77 0,30 0,93 1,23 36,17 2,35 15,3 O tni 5 0 -6 0 6,04 5,60 0,13 0,61 0,74 39,58 1,71 23,1 6 0 -7 0 5,42 5,20 0,86 0,12 0,98 42,19 2,24 18,8 O tni 7 0 -8 0 4,92 4,60 0,78 0,12 0,98 38,17 1,84 21,3 8 0 -9 0 6,05 5,29 0,62 0,12 0,74 36,17 1,90 19,2 O tni 9 0 -1 0 0 5,25 4,86 0,49 0,00 0,49 13,91 0,74 18,8 D G 1 0 0 -1 1 0 6,13 . 5,86 0,34 0,05 0,39 3,16 0,31 10,5 D G > 1 1 0 5,80 5,50 0,20 0,00 0,20 0,73 n.o.

-waha się od 38,92 do 43,17%, natomiast w poziomach Otni - od 21,84 do 43,07% (profil 4, Dąb Kobendzy) oraz od 27,73 do 36,65% (profil 5, Dębowskie Góry). Różnice te są spowodowane przede wszystkim innym składem botanicz­ nym oraz różnym stopniem rozkładu masy torfowej i jej zamuleniem.

Zawartość azotu ogółem, najwyższa w poziomach Mt, zmniejsza się wraz ze wzrostem głębokości profilu glebowego. Poziomy murszowe Mt w profilu 4 Dąb Kobendzy zawierają (w % s.m.) od 2,86 do 3,20 azotu ogółem; w profilu 5 Dębowskie Góry odpowiednio od 2,72 do 3,05% s.m. tego składnika.

Stosunek C:N w obu glebach jest najwęższy w poziomach murszowych Mt i wynosi od 12 do 15; rozszerza się w poziomach torfowych Otni do 12-18 (profil 4 Dąb Kobendzy) oraz do 14-22 (profil 5 Dębowskie Góry).

110 M. Okotowicz, A. Sowa

Popielność poziomów murszowych Mt w obu profilach waha się w przedziale 12,56-24,21% s.m., zaś w poziomach torfowych gleb od 16,48 do 64,55% s.m., co wskazuje na zamulenie tych poziomów (tab. 3).

Ilościowe proporcje makroskładników rozpuszczalnych w 10% HC1 (tab. 3) w poziomach murszowych i torfowych badanych gleb przedstawiają poniższe se­ kwencje:

p ro fil 4 p o z io m M t: C a > F e > M g > N a > P > K p o z io m O tn i: C a > F e > M g > K > N a > P p ro fil 5 p o z io m M t: C a > F e > P > M g > N a > K p o z io m O tn i: C a > F e > M g > K > N a > P

Mimo największej ilości wapnia stwierdzono zubożenie poziomów murszo­ wych badanych gleb w ten składnik, którego najwięcej występuje na głębokości 50-60 cm (w mg/100 g s.m.): 4041,45 w profilu 4 (Dąb Kobendzy) oraz 2827,60 w profilu 5 (Dębowskie Góry). W poziomach murszowych gleb zaobserwowano natomiast wyraźną akumulację fosforu i żelaza. Ilość fosforu w poziomach mur­ szowych Mt badanych gleb (w mg/100 g s.m.) wynosi 44,28-182,11; zaś w poziomach torfowych Otni 24,19-49,24. Zawartość żelaza w poziomach Mt wynosi 477,00-1076,57 oraz 227,90-814,87 mg/100 g s.m. gleby w poziomach torfowych. Profilowe rozmieszczenie składników popielnych wskazuje, że mine­ ralne podłoże torfu w profilu 4 Dąb Kobendzy mogło wpłynąć na nagromadzenie się żelaza w dolnej części profilu (tab. 3).

Wśród zasadowych kationów wymiennych dominuje wapń, a następnie mag­ nez, sód i potas (tab. 4). Forma wymienna wapnia stanowi od 73 do 93% wapnia rozpuszczalnego w 10% HC1, w tym 73-86% w poziomach murszowych Mt (tab. 5). W ogólnej zawartości magnezu w glebie forma wymienna wynosi średnio około 47% w poziomach murszowych Mt oraz waha się w granicach 30-39% w poziomach torfowych. W przypadku potasu forma wymienna tego składnika wynosi w poziomach Mt średnio 18-28%, a w poziomach Otni poniżej 13% zawartości potasu w glebie.

Pojemność sorpcyjna w poziomach murszowych Mt badanych gleb waha się w przedziale 121,23-181,79 me/100 g gleby. Najniższą wartość osiąga w pozio­ mie murszowym powierzchniowym. W poziomach torfowych Otni obu gleb pojemność sorpcyjna wynosi 70,17-141,71 me/100 g gleby. W pojemności sor­ pcyjnej badanych gleb najwyższy udział przypada na wapń wymienny, a następnie na formy wymienne wodoru, sodu, magnezu oraz potasu (rys. la i b).

Rozmieszczenie mikroskładników w poziomach badanych gleb (rys. 2 i 2a) wskazuje, że niektóre z nich (cynk, miedź i ołów) gromadzą się w powierzchnio­ wych poziomach murszowych Mt, a ich ilość maleje wraz ze wzrostem głębokości profilu. Obie gleby mają do głębokości 60 cm podwyższoną zawartość miedzi (powyżej 15 mg/kg gleby). Odznaczają się one naturalną zawartością ołowiu, którego nieco większe ilości występują w poziomach murszowych oraz niską ilością manganu, poniżej średniej dla gleb organicznych (350 mg/kg gleby) [Kabata-Pendias, Pendias 1993]. W profilu 4 pierwiastek ten występuje w

wię-TA B ELA 3. Zaw artość popiołu oraz m akroskładników w badanych glebach, w w yciągach 10% HC1 TA B LE 3. The content o f ash and m acroelem ents soluble in 10% HC1 in soil und er investigation M iejsco­ wość Profil L ocality Profile Poziom Horizon G łębokość D epth [cm] Popiół surow y A sh crude [% s.m gleby - d.m o f soil] Ca M g К Na P Fe M ateria

[m g /l00 g suchej m asy gleb - d.m . o f soil] o rganiczna O rganie m atter [% s.m gleby - d.m o f soil] D ąb M tl 0 -1 0 20,52 2441,15 97,38 294,55 115,68 44,28 1076,56 79.48 K obendzy 10 -2 0 18,86 2956,50 74,20 27,64 67,21 119,65 991,63 81.14 Profil 4 M t2 2 0 -3 0 14,87 3498,97 288,85 15,15 96,91 71,27 874,50 85.13 Mt3 3 0 -4 0 14,56 3905,83 92,75 17,54 96,91 54,87 477,00 85.44 Otni 4 0 -5 0 17,73 3851,58 78,17 18,61 92,23 65,87 768,50 82.27 5 0 -6 0 18,15 4041,45 90,76 21,00 104,74 33,47 814,87 81.85 Otni 6 0 -7 0 32,03 2778,78 162,97 67,52 60,96 30,23 814,87 67.97 Otni 7 0 -8 0 56,89 1750,57 195,77 83,47 60,96 35,64 738,68 43.11 8 0 -9 0 57,34 1627,44 304,09 116,97 43,77 32,39 1169,31 42.66 9 0 -1 0 0 61,20 1356,18 324,47 112,72 40,64 37,79 1424,37 38.80 Otni 1 0 0 -1 3 0 64,55 1166,32 387,67 179,18 62,53 41,03 2086,87 35.45 DG 1 3 0 -1 5 0 93,16 2522,51 467,76 28,98 78,16 39,91 1060,00 6.84 II DG > 150 99,28 569,60 35,11 28,98 51,57 16,17 155,68 0.72 D ębow skie M tl 0 -1 0 21,91 2278,37 92,75 41,47 60,03 182,11 9 54,00 78,09 Góry 10-2 0 24,21 2484,54 93,81 44,87 75,04 133,04 752,60 75,79 Profil 5 M t2 2 0 -3 0 19,94 2799,18 89,57 32,11 85,03 133,04 487,60 80,06 Otni 3 0 -4 0 38,07 2256,71 146,28 67,42 71,31 126,48 567,10 61,93 Otni 4 0 -5 0 38,18 2256,71 150,00 72,10 77,54 127,34 662,50 61,82 Otni 5 0 -6 0 26,40 2781,71 152,11 78,91 62,53 49,24 514,10 73,60 6 0 -7 0 16,48 2827,60 110,77 48,48 71,31 41,47 333,90 72,74 Otni 7 0 -8 0 20,88 1879,58 96,99 33,59 65,62 38,87 307,40 83,52 8 0 -9 0 32,08 1692,65 93,81 29,34 57,54 33,18 355,10 67,92 Otni 9 0 -1 0 0 64,36 1357,49 71,02 44,66 31,26 24,19 227,90 35,64 DG 100-110 92,90 1822,67 43,73 45,08 38,78 11,22 187,62 7,10 DG > 110 98,15 738,29 15,23 12,55 16,25 5,18 58,41 1,85 G le by torf o w o-m ur szo w e R eze rw a tu „ K rz yw a G ó ra

112 M. Okotowicz, A. Sowa

Dąb Kobendzy, prof. 4

]H

3

Na

IK

ЗСа

R Y S U N E K 1. U dział (% ) kationów w ym iennych w pojem ności sorpcyjnej gleb (a i b) F IG U R E 1. C ontribution (% ) o f exchangeable cations to the cation exchangeable capacity

o f soils (a and b) G łę b o k o ść [c m ] i p o zi o m y g e n e ty c z n e

D

ep

th

[c

m

]

an

d

ge

n

et

ic

ho

rizons

Gleby torfowo-murszowe Rezerwatu „Krzywa G óra

”..._______ 773

Dębowskie Góry, prof. 5

]H

Ï Na

IK

3Mg

JCa

G

łę

b

o

k

o

ść

[c

m

]

g

e

n

e

ty

c

z

n

e

D

ep

th

[c

m

]

an

d

ge

n

et

ic

h

o

r

iz

o

n

s

114 M. Okołowicz

,

R Y S U N E K 2. O gólna zaw artość niektórych m ikroskładników w glebach torfo w o -m u rszo w y ch (a i b) - F IG U R E 2. T otal content o f som e m icroelem ents in peat-m uck soils (a and b)

G łębokość w [c m ] i p o zi o m y g e n e ty c z n e

D

ep

th

[c

m

]

an

d

g

en

et

ic

h

o

ri

z

o

n

s

Gleby torfowo-murszowe Rezerwatu „Krzywa G óra

”..._______ 775

Dębowskie Góry, profil 5

50 100 150 mg/kg s. m. gleby •• rf. w. of soil

Mn

Zn

Pb

116 M. Okołowicz, A. Sowa

T A B E L A 4. Z aw artość kationów w ym iennych oraz pojem ność so rp cy jn a gleb T A B L E 4. T he content exchangeable cations and sorption capacity o f soils Poziom H orizon G łęb o ­ kość C a M g К N a S Hh T =H h+S = C EC V s [%] D epth [cm] [m e /100 g gleby - o f soil] D ąb K obendzy, profil 4 M tl 0 -1 0 89,56 4,73 0,38 2,05 96,72 43,50 140,22 68,97 1 0 -2 0 120,90 4,59 0,31 2,50 128,30 37,00 165,30 77,61 M t2 2 0 -3 0 134,34 3,70 0,16 2,82 141,02 30,50 171,52 82,21 M t3 3 0 -4 0 147,13 3,45 0,11 3,01 153,70 28,00 181,70 84,58 O tni 4 0 -5 0 144,57 3,10 0,06 3,01 150,74 21,12 171,86 87,71 5 0 -6 0 147,74 6,79 0,07 3,08 157,68 25,50 183,18 86,07 O tni 6 0 -7 0 115,79 4,42 0,06 2„44 122,71 26,00 148,71 82,51 O tni 7 0 -8 0 71,01 2,49 0,08 1,41 74,99 19,00 93,99 79,78 8 0 -9 0 63,97 2,44 0,06 1,15 67,62 18,50 86,12 78,51 9 0 -1 0 0 57,57 2,52 0,05 1,15 61,29 23,50 84,79 72,28 O tni 1 0 0 -1 3 0 53,40 4,27 0,08 1,15 59,24 19,50 78,74 75,23 D G 1 30-150 90,20 3,24 0,13 1,66 95,23 1,20 96,43 98,75 II D G > 150 6,40 0,51 0,06 0,89 7,86 0,60 8,46 92,90

D ębow skie G óry, profil 5

M tl 0 -1 0 99,79 3,65 0,29 1,83 105,56 34,00 139,56 75,63 1 0 -2 0 108,75 3,47 0,20 2,22 114,64 29,00 143,64 79,81 M t2 2 0 -3 0 121,54 3,42 0,14 2,73 127,83 26,50 154,33 82,82 O tni 3 0 -4 0 95,96 4,06 0,06 2,15 102,23 19,00 121,23 84,32 O tni 4 0 -5 0 99,79 4,52 0,08 2,45 106,82 20,00 126,82 84,32 O tni 5 0 -6 0 113,87 4,09 0,08 2,47 120,51 21,00 141,51 85,16 6 0 -7 0 113,87 4,68 0,07 2,73 121,35 25,00 146,35 82,91 O tni 7 0 -8 0 88,27 3,20 0,06 2,09 93,62 22,00 115,62 80,97 8 0 -9 0 78,68 3,34 0,06 1,83 83,91 21,50 105,41 7 9,60 O tni 9 0 -1 0 0 52,46 2,47 0,05 1,19 56,17 14,00 70,17 80,04 D G 1 0 0 -1 1 0 62,50 0,90 0,02 0,55 63,97 3,00 66,97 95,52 D G > 110 28,12 0,15 0,01 0,13 28,41 1,00 29,41 96,59

kszych ilościach głównie w poziomach murszowych Mt, podczas gdy w profilu 5 mangan jest rozmieszczony bardziej równomiernie, także w poziomach torfowych Otni. Chrom występuje równomiernie w całym profilu badanych gleb w ilościach naturalnych. Jedynie na głębokości 50-60 cm w poziomie Otni (profil 5) stwier­ dzono podwyższoną zawartość tego metalu (powyżej 58 mg/kg gleby).

DYSKUSJA

Położenie Parku w pradolinie Wisły i specyficzne ukształtowanie terenu z dwoma pasami bagien wpłynęło w decydującym stopniu na powstanie torfowisk na tym obszarze. Torfowiska spotyka się również w lokalnych zagłębieniach i

Gleby torfowo-murszowe Rezerwatu „Krzywa G óra”.. 117

T A B E L A 5. U d ział [%] kationów w ym iennych w ogólnej zaw artości m akroskładników gleby rozpuszczalnych w 10% HC1

T A B L E 5. T he contribution [%] ex changeable cations to sum o f cations soluble in 10% HC1 in soils u n d er investigation P oziom G łębokość C a M g К N a H orizon D epth [cm] D ąb K obendzy, profil 4 M tl 0 -1 0 73,37 59,01 5,03 40,79 1 0 -2 0 81,78 75,16 43,74 85,55 M t2 2 0 -3 0 76,79 15,76 41,19 66,93 M t3 3 0 -4 0 75,34 45,19 24,46 71,44 O tni 4 0 -5 0 75,07 48,18 12,57 75,06 5 0 -6 0 73,11 90,90 13,00 67,63 O tni 6 0 -7 0 83,34 32,95 3,46 92,06 O tni 7 0 -8 0 81,13 15,45 3,73 53,20 8 0 -9 0 78,61 9,75 2,00 60,43 9 0 -1 0 0 84,90 9,44 1,73 65,08 O tni 1 0 0 -1 3 0 92,15 13,38 1,74 4 2 ,3 0 D G 1 3 0 -1 5 0 71,52 8,49 17,49 48,89 II D G > 150 22,47 17,65 8,07 39,69

D ębow skie G óry, profil 5

M tl 0 -1 0 87,60 47,81 22,27 70,11 1 0 -2 0 87,54 44,94 17,38 68,04 M t2 2 0 -3 0 86,84 46,39 17,00 73,84 O tni 3 0 -4 0 85,04 33,72 3,47 69,34 O tni 4 0 -5 0 88,44 36,61 4,33 72,67 O tni 5 0 -6 0 81,87 32,67 3,95 90,85 6 0 -7 0 80,54 51,33 5,63 88,05 O tni 7 0 -8 0 93,92 40,09 6,96 73,25 8 0 -9 0 92,97 43,26 7,99 73,15 O tni 9 0 -1 0 0 77,29 42,27 4,37 87,55 D G 10 0 -1 1 0 68,47 25,01 1,73 32,64 D G > 1 1 0 76,18 11,97 3,11 18,40

misach deflacyjnych wydm [Konecka-Betley 1994, Konecka-Betley i in. 1996]. Omawiane gleby leżą na północnym pasie bagien Parku.

Wody zasilające obszar rezerwatu „Krzywa Góra” charakteryzowały się róż­ nym i zmiennym trofizmem. Pod ich wpływem torfowiska, w których w począt­ kowej okresie rozwoju odkładał się torf trzcinowy, przeszły różne fazy sukcesji, co obrazuje odkładanie się kolejnych warstw torfu następujących rodzajów: (a) torf trzcinowy —> torf olesowy —> torf trzcinowy oraz (b) torf trzcinowy —> torf mszysty -^to rf olesowy. Według Okruszki [1981], są to obecnie torfowiska w fazie decesji.

Pod wpływem procesów murszenia i mineralizacji masy torfowej zmniejsza się zawartość węgla organicznego i równocześnie następuje wzrost zawartości

118 M. Okotowicz, A. Sowa

azotu ogółem, na co zwracają uwagę również inni autorzy [Konecka-Betley, Czępińska-Kamińska 1993; Maciak, Gotkiewicz 1983; Okruszko, Piaścik 1993].

Maciak, Gotkiewicz [1983] oraz Maciak [1995] podkreślają wpływ nasilenia procesu murszenia oraz stopnia rozkładu torfu na intensywność mineralizacji masy organicznej oraz na zawężenie stosunku C:N w poziomach objętych proce­ sami murszenia. Liwski i in. [1981] podkreślają, iż stosunek C:N poniżej 20 wskazuje na szybki proces mineralizacji masy torfowej oraz dużą aktywność biologiczną gleb torfowo-murszowych. Znajduje to potwierdzenie w niniejszych badaniach.

Odczyn badanych gleb jest kwaśny i lekko kwaśny, nietypowy dla torfowisk niskich. Jest on następstwem wymywania dużych ilości wapnia w głąb profilu. O różnym natężeniu tego zjawiska donoszą w swych pracach Piaścik [1980a], Okruszko, Piaścik [1993]. Maciak [1995] w swej pracy wskazuje na możliwość zakwaszenia gleb torfowo-murszowych wynikającą z mineralizacji związków organicznych, uwalniania azotu i powstawania form azotanowych tego składnika.

Proces murszenia spowodował wzrost popielności w poziomach objętych tym procesem. Wpływ na wzrost popielności poziomów murszowych ma też gatunek torfu i stopień jego rozkładu [Liwski i in. 1981]. W badanych glebach różnice między popielnością poziomów murszowych oraz torfowych są maskowane przez zamulenie torfowiska.

Zawartość makroskładników w profilach badanych gleb znajduje potwierdze­ nie w pracach innych autorów [Konecka-Betley i in. 1994; Okruszko, Piaścik 1993]. W poziomach murszowych gleb stwierdzono dużą zawartość fosforu i żelaza. Zagadnienie to szeroko omawia Okruszko [1964]. Z innych prac [Rieley 1981; Okruszko, Piaścik 1993] wynika, że fosfor uwalniany w wyniku procesu murszenia jest pobierany przez rośliny oraz ulega sorpcji chemicznej przez związki żelaza i nie przemieszcza się w głąb profilów glebowych. Równolegle do gromadzenia się fosforu w poziomach murszowych zachodzi w nich kumulacja żelaza, co można wiązać z mineralizacją materii organicznej (i wzrostem zawar­ tości w nich części popielnych), ale przede wszystkim z wytrącaniem się żelaza trójwartościowego z wód gruntowych podsiąkających ku powierzchni.

Zróżnicowanie w pojemności sorpcyjnej poziomów murszowych i torfowych wskazuje na to, że proces murszenia wpływa na właściwości fizykochemiczne koloidów organicznych (proces koagulacji). Istnieje też możliwość blokowania związków humusowych przez żelazo.

Ilościowy udział kationów wymiennych w pojemności sorpcyjnej gleb torfo­ wo-murszowych oraz rozmieszczenie tych kationów w profilach badanych gleb jest zbieżne z wynikami badań Piaścika [1980a,b] oraz Okruszki i Piaścika [1993] nad torfami doliny Biebrzy. Autorzy ci zwracają uwagę na wymywanie dużej ilości wapnia wymiennego w głąb profilów glebowych. Podobną zależność stwier­ dzono w niniejszych badaniach. Uzasadnieniem powyższego stwierdzenia są badania własne chemizmu wód gruntowych tych gleb oraz badania Czerwińskiego i Pracza [1983], z których wynika, że w szeregu jonowym soli wód gruntowych Rezerwatu dom inująjony wapnia, a następnie jony wodorowęglanowe.

Gleby torfowo-murszowe Rezerwatu „Krzywa G óra”... 119

Zawartość i rozmieszczenie w profilach glebowych manganu, cynku, miedzi, ołowiu oraz chromu jest na ogół zbieżne z rezultatami badań gleb torfowo-mur- szowych prowadzonych przez Konecką-Betley i in. [1994]. W większości przy­ padków zawartość wymienionych mikroskładników nie przekracza wartości ustalonych jako naturalne [Kabata-Pendias, Pendias 1993]. Natomiast pewne wzbogacenie poziomów murszowych w miedź i cynk można łączyć z opadami pyłów oraz postępującą antropogenizacją środowiska. Zawartość manganu oraz chromu w poziomach torfowych należy wiązać z ich zamuleniem. Z badań Cho- romańskiej i Gotkiewicza [1983] oraz Sapek i Churskiego [1983] wynika, że poziomy torfowe o dużym zamuleniu odznaczają się większą zawartością man­ ganu i chromu oraz w mniejszym stopniu cynku w porównaniu z glebami nie- zamulonymi.

WNIOSKI

Na podstawie uzyskanych wyników można sformułować następujące wnioski: 1. Gleby torfowo-murszowe rezerwatu „Krzywa Góra” wytworzyły się z torfów torfowisk niskich, olesowych silnie rozłożonych oraz z torfów trzcinowych średnio rozłożonych, zamulonych. Odznaczają się kwaśnym odczynem.

2. Zawartość makroskładników w badanych glebach jest uwarunkowana wła­ ściwościami geobotanicznymi torfu, jego zamuleniem oraz procesem murszenia. 3. W poziomach murszowych gleb obniża się ilość węgla organicznego, następuje akumulacja azotu oraz zawęża się stosunek С : N.

4. W poziomach objętych procesem murszenia następują: wzrost popielności, obniżenie zawartości wapnia, niewielkie wzbogacenie w magnez i potas oraz znaczna akumulacja fosforu i żelaza. Proces murszenia wpływa na właściwości sorpcyjne gleb.

5. W poziomach wierzchnich gleb stwierdzono pewne nagromadzenie miedzi, cynku i ołowiu, co należy wiązać z opadem pyłów atmosferycznych. Większe zawartości manganu w tych poziomach są związane z biologicznym nagromadze­ niem tego składnika. Chrom jest rozmieszczony bardziej równomiernie w całym profilu glebowym.

LITERATURA

B A R A N IE C K A M .D ., K O N E C K A -B E T L E Y K , 1987: Fluvial sedim ents o f the V istulian and H olocene in the W arsaw -B asin. G eographical studies. (In:) E volution o f the V istula R iver V alley during the last 15000 years. S pecial Issue, N o 4, P art П: 151-171.

C H O R O M A Ń S K A D ., G O T K IE W IC Z J., 1983: Z aw artość m iedzi, m anganu i cynku w pofilu gleb hydrogenicznych D oliny B iebrzy. Zesz. Probl. Post. N auk R o i, 243: 2 5 7 -2 6 5 .

C Z E R W IŃ S K I Z., P R A C Z J., 1983: C hem izm w ód gruntow ych na obszarze K am pinoskiego P arku N arodow ego. (W :) W pływ działalności człow ieka na środow isko glebow e w K am p in o ­ skim Parku N arodow ym . W yd. SG G W -A R , W arszaw a: 139-151.

1 2 0 M. Okołowicz, A. Sowa

D O B R Z A Ń S K I I IN ., 1983: C harakterystyka w arunków przyrodniczych K am pinoskiego Parku N arodow ego. (W :) W pływ działalności człow ieka na środow isko glebow e w K am pinoskim P arku N arodow ym . W yd. SG G W -A R , W arszaw a: 5 -2 0 .

K A B A T A -P E N D IA S , PE N D IA S, 1993: B iogeochem ia pierw iastków śladow ych. PW N , W arsza­ wa, 1-3 6 4 .

K O B E N D Z IN A J., 1961: P róba datow ania w ydm Puszczy K am pinoskiej. Przeg. G eogr., 33, 3: 3 8 3 -3 9 5 .

K O N E C K A -B E T L E Y K., 1994: P óźnoplejstoceńskie i holoceńskie osady eoliczne i aluw ialne K am pinoskiego P arku N arodow ego. (W :) P rognozow anie p rzem ian w łaściw ości chem icznych gleb K am pinoskiego Parku N arodow ego na tle innych kom ponentów środow iska p rz y ro d n i­ czego. F u n d acja „R ozw ój S G G W ” , W arszaw a: 9 -1 6 .

K O N E C K A -B E T L E Y K., C Z Ę P IŃ S K A -K A M IŃ S K A D., 1993: D ifferentiation in the co n ten t o f o rganic m atter in hydrogenic soils o f various degree o f transform ation. Z e s z P r o b l. Post. N a u k

R o i, 1: 159-184.

K O N E C K A -B E T L E Y K., C Z Ę P IŃ S K A -K A M IŃ S K A D., JA N O W S K A E., 1994: W łaściw ości fizyko-chem iczne i chem iczne gleb w K am pinoskim Parku N arodow ym (stan na 1991). (W :) P rognozow anie przem ian w łaściw ości gleb K am pinoskiego Parku N arodow ego na tle innych k o m ponentów środow iska przyrodniczego. F undacja „R ozw ój S G G W ” , W arszaw a: 17-70. K O N E C K A -B E T L E Y K., C Z Ę P IŃ S K A -K A M IŃ S K A D., N A L E P K A -P A P E R Z D., W A S Y L I-

K O W A K., 1996: Przem iany środow iska Puszczy K am pinoskiej w późnym glacjale i holocenie na przykładzie osadów organicznych torfow iska w W ilkow ie (Polesie Stare). R o cz. G lebozn. 47 suplem ent: 103-112.

L IW S K I S., O K R U S Z K O H., K A L IŃ S K A D., 1981: Z różnicow anie zaw artości składników ch em icznych w organicznych utw orach glebow ych B agien B iebrzańskich. Z e sz. N auk. A R

W rocław 154: 9 7 -1 0 9 .

M A C IA K F., G O T K IE W IC Z J., 1983: C harakterystyka frakcji azotow ych oraz m ineralizacja azotu w glebach torfow ych rejonu K anału A ugustow skiego. Z e sz. Probl. Post. N auk Roi. 255: 1 99-2 2 2 .

M A C IA K F., 1995: O cena aktyw ności biologicznej m urszów i torfów na podstaw ie m ineralizacji zw iązków w ęgla i azotu. R o cz. G lebozn., 46, 3/4: 19-27.

O K R U S Z K O H., 1964: C hanges in phosphorus content o f organic hydrom orphic soils due to drainage. A gricultural M elioration and G rasslands Institute in W arsaw . R o c z G le b o z jn .lA suplem ent: 183-190.

O K R U S Z K O H., 1981 : F aza decesji naturalnej ew olucji torfów niskich. Zesz. N auk. A R W rocław 134: 3 9 -4 7 .

O K R U S Z K O H ., P IA Ś C IK H., 1993: C harakterystyka gleb hydrogenicznych. W yd. A R O lsztyn, 1 -129.

O P E R A T U R Z Ą D Z A N IA LA SU K am pinoskiego Parku N arodow ego. 1991.

P IA Ś C IK H., 1980a: E xchangeable cations and the sorptive capacity o f som e p eat-m uck soils o f the M azurian L ace D istrict. Polish J. Soil Sei. 13: 15-20.

P IA Ś C IK H., 1980b: T he content o f iron in several horizons o f peatm uck soils o f M azurian L ace D istrict. P olish J. So il Sei. 13, 1: 2 1 -2 4 .

R IE L E Y J.Q ., 1981: P roduktyw ność i obieg pierw iastków w ekosystem ach torfow iskow ych. Zesz.

N auk. A R W rocław 134: 157-164.

S A P E K B., C H U R S K I T., 1983: Z aw artość m anganu, m iedzi i cynku w utw orach organicznych siedlisk bagiennych na przykładzie doliny górnej N arw i. Zesz. Probl. Post. N auk Roi. 142. S IK O R S K A -M A Y K O W S K A M ., 1994: D ynam ika zm ian w arunków w odnych zlew ni Ł asicy i ich

w pływ na środow isko przyrodnicze. (W :) P rognozow anie przem ian w łaściw ości chem icznych gleb K am pinoskiego Parku N arodow ego na tle innych kom ponentów środow iska p rz y ro d n i­ czego. F u n d acja „R ozw ój S G G W ” , W arszaw a: 7 1 -8 9 .

Gleby torfowo-murszowe Rezerwatu „Krzywa G óra”.. 121

M. Okołowicz, A. Sowa

PEAT-MUCK SOILS OF THE „KRZYWA GÓRA” RESERVA­

TION IN THE KAMPINOS NATIONAL PARK

Department of Soil Science, Warsaw Agricultural University

SUM M ARY

This work presents the changes in the chemical and physico-chemical proper­ ties of peat- muck soils of „Krzywa Góra” reservation located in the northern bog of Kampinos National Park. The studies were carried out in peat-muck soil (mixed alder-ash cover forest type), with advanced moorsh transformation developed from reed peat on the alder peat and in the peat-muck soil with intermediate of moorsh transformed, developed from alder peat on the moss and reed peats.

It was stated that the mineralization and muck-forming processes have been taking place for more than 70 years in peatlands of the Kampinos National Park and they have caused a decrease in the content of organic carbon, an accumulation of nitrogen and the narrowing of the C:N ratio. The muck-forming process leads to increase in ash content, accumulation of phosphorus and iron, to the slight increase in magnesium and potassium and to the decrease in calcium in the muck horizons.

The decreased content of exchangeable calcium and the increase of hydrogen in the muck horizons indicate the leaching of calcium in the course of muck-for­ ming process. The muck-forming process leads to the decrease in the cations exchangeable capacity (CEC) in the muck horizons. The contribution of the exchangeable cations in CEC of soils illustrates the following decreasing rank: Ca2+ > H+ > Mg2+ > Na+ > K+

Geobotanical properties and degree of the decomposition of peats and degree of transformation moorsh lead to the differentiation of chemical and physico-che­ mical properties of investigated soils.

Praca wpłynęła do redakcji w styczniu 1997 r.

D r Małgorzata O kołowicz Katedra Gleboznawstwa SG G W 02-528 Warszawa, ul. Rakowiecka 26/30.