Przemiany pokrywy glebowej w Kampinoskim Parku Narodowym (1991-1994)

KRYSTYNA KONECKA-BETLEY, DANUTA CZĘPIŃSKA-KAMIŃSKA, ELŻBIETA JANOWSKA

PRZEMIANY POKRYWY GLEBOWEJ

W KAMPINOSKIM PARKU NARODOWYM

(

1991

-

1994

)*

WSTĘP

Przemiany w ekosystemach leśnych i łąkowych w Polsce i na świecie wiążą się ściśle ze zjawiskami zagrożenia, a niekiedy nawet degradacji środowiska przyrodniczego, powodowanymi przede wszystkim działalnością człowieka. Za­ grożenia, zwłaszcza ze względu na ich nasilenie, powodują konieczność prowa­ dzenia badań wieloletnich na dużych obszarach. Trudno jest bowiem przewidzieć skutki ekologiczne i ekonomiczne tych zagrożeń bez wnikliwych analiz wszy­ stkich elementów biosfery w wieloleciu. Jednorazowa ilościowa ocena zagrożeń środowiska, a zwłaszcza gleb, nie umożliwia prognozowania przemian zarówno korzystnych, jak i niekorzystnych dla dalszej egzystencji świata ożywionego.

Podstawę prognozy przemian środowiska, a w tym gleb, w Kampinoskim Parku Narodowym w wieloleciu stanowią dwa niezmienialne elementy środowi­ ska: położenie geograficzne powierzchni badań i jej ukształtowanie. Pozostałe elementy mogą ulegać większym lub mniejszym przemianom w czasie lub usta­ bilizować się na nowym poziomie w zależności od mikrowarunków, np.: wahań lustra wody gruntowej, zanieczyszczenia atmosfery, a nawet zmian klimatu na badanym obszarze. Ich charakterystyka obejmująca cechy poszczególnych gleb i roślin musi się mieścić jednak w granicach wydzielonych typów glebowych i typów siedliskowych lasu, czyli uwzględniać ich naturalną stabilność. Pewna dynamika właściwości fizykochemicznych w okresie wegetacyjnym zawsze ist­ nieje, ale duże czy nagłe zmiany mogą wskazywać na pojawiające się zagrożenia ekologiczne.

Opracowanie wzorców ilościowych środowiska przez charakterystykę cech chemicznych gleby i w miarę możności wody, powietrza oraz roślinności na obszarze Parku pozwoli na ustalenie granic tolerancji badanych ekosystemów na antropogeniczne zagrożenia. Przyczyni się również do ustalenia dopuszczalnych zawartości pierwiastków śladowych i siarki w ściółkach leśnych.

6 K. Konecka-Betley, D. Czępińska-Kamińska, E. Janowska

Zarejestrowane w Parku powierzchnie glebowe w wybranych fragmentach siedlisk leśnych i łąkowych należy traktować właśnie jako wzorzec, który umo­ żliwi porównawczą ocenę stopnia przekształceń naturalnych i antropogenicznych ściółek i gleb w wieloleciu. Powierzchnie te powinny być również obiektem przyszłych badań porównawczych nad zmianami kompleksu sorpcyjnego i materii organicznej w glebach wytworzonych z utworów aluwialnych i eolicznych o piaszczystym na ogół składzie granulometrycznym.

OBIEKT I METODY BADAŃ

Obiektem badań jest Kampinoski Park Narodowy o łącznej powierzchni 34532 ha. Dodatkowe 1189 ha gleb znajduje się pod jego administracją. Puszcza Kampinoska była do niedawna pierwszym, a obecnie jest drugim co do wielkości parkiem wśród 19 istniejących w Polsce parków narodowych. Leży ona w Prado- linie Wisły w zlewni Łasicy i rozciąga się równoleżnikowo między 52°15’13” a 52°24’30” szerokości N i od 20° 16’ 30” do20°53’ 10” długości E. Średnia roczna ilość opadów dla rejonu Puszczy dochodzi lub przekracza 500 mm, średnia roczna temperatura wynosi 7-8°C, średnia lipca 18,5°C, a średnia stycznia wynosi -2,7°C. Opady atmosferyczne są tu głównym źródłem wód podziemnych i zaspokajania potrzeb wodnych roślin, zwłaszcza na wydmach [Czępińska-Kamińska 1986; Konecka-Betley 1983; Konecka-Betley i in. 1986, 1994].

Należy podkreślić, że w ostatnim trzydziestoleciu [Sikorska-Majkowska 1994] najwyższe sumy opadów rejestrowano dla lat 1970-1979 (od 558 mm w Łubcu do 636 mm w Zielonkach), a najniższe dla okresu 1980-1989 (od 504 w Łubcu do 576 mm w Zielonkach i Famułkach). W dwóch pierwszych latach następnej dekady spadek wielkości opadu był jeszcze większy: w Famułkach 480, w Zielonkach 516 i w Łubcu 420 mm.

Powierzchnie badawcze (35 x 30 m) reprezentatywne dla dwóch krajobrazów geochemicznych wytypowano w roku 1991 iw tym roku pobrano pierwsze próby z całych profilów glebowych do analiz fizykochemicznych (rys. 1). Wyniki przeprowadzonych badań gleb oraz wód i niektórych roślin opublikowano w pracy zbiorowej jako materiał wyjściowy do porównania w latach następnych [Kone- cka-Betley i in. 1994].

Próby z całych, typologicznie rozpoznanych profilów o ustalonym położeniu geograficznym pobrano ponownie po 3 latach, to jest w roku 1994. Oprócz badań gleb na tych samych powierzchniach przeprowadzono klasyfikację fitosocjologi- cżno-typologiczną. Ponownie wykonano pomiary zanieczyszczeń powietrza w sezonie zimowym w centralnej części KPN. W całości badań zastosowano metody ustalone w roku 1991. Wskaźniki diagnostyczne dla prognozowania przemian antropogenicznych czy stabilności właściwości chemicznych związanych z natu­ ralnymi procesami glebotwórczymi gleb Parku przedstawiono dla gleb z następu­ jących rzędów: bielicoziemnych - 8 profilów, czarnoziemnych - 7 profilów,

zabagnianych - 1 profil, pobagiennych - 3 profile i aluwialnych - 1 profil jako wyniki uśrednione w poszczególnych podtypach.

OMÓWIENIE WYNIKÓW

Rozpatrując profile indywidualne można stwierdzić, że odczyn gleb w KCl nie uległ zasadniczym zmianom w ciągu 3 lat, chociaż w profilach leżących na

______________________ (1991-1994)____________________________

RYSUNEk 1. Schemat rozmieszczenia powierzchni badawczych: 1 - Niepust, 2 - Lipków, 3 - Sieraków, 4 - Granica, 5 - Nart, 6 - Grabina, 7 - Janówek, 8 - Rogacz, 9 - Buda, 10 - Ławy, 11 - Opaleń, 12 - Wilków, 13 - Piaski Duchowne, 14 - Famułki Brochowskie, 15 - Myszory, 16 - Rybitew, 17 - Dąbrowa Nowa, 19 - Dąbrowa Stara, 20 - Palmiry, 21 - Nart

FIGURE 1. Schema of arrangement of investigation areas in Kampinos National Park

obrzeżach Parku (Janówek-7, Lipków-2, Famulki Brochowskie-14, N iepust-1, W ilków -12) nastąpił wzrost zakwaszenia o 0,3 do 0,5 jednostek pH (tab. la,b,c) głównie w poziomach ektopróchnicy.

Suma zasad, gdzie dominującym kationem jest Ca, i stopień wy sycenia katio­ nami zasadowymi w obu krajobrazach geochemicznych Puszczy (utwory eoliczne i aluwialne) nie zmieniły się zasadniczo w roku 1994 w porównaniu z rokiem 1991. Niewielkie różnice w zawartości kationów są związane z położeniem profilów w mikroreliefie i pobieraniem wybiórczo kationów przez rośliny w okresie wegetacyjnym.

Duża kwasowość hydrolityczna w całych profilach, a zwłaszcza w ektopróch­ nicy powoduje, że w glebach rdzawych i bielicowych stopień wysycenia zasadami (Vs) większy w ściółkach i darni, zmniejsza się w poziomach mineralnych podo­ bnie jak w roku 1991. W czarnych ziemiach zdegradowanych przy tych samych zależnościach Vs zwiększa się w skale macierzystej. W pozostałych glebach wytworzonych z utworów aluwialnych, zatorfiałych kwasowość hydrolityczna znacznie niższa w części organicznej gleb i bardzo mała w części mineralnej powoduje zwiększenie wysycenia zasadami nawet do 90% w głębszych pozio­ mach profilów. Najwyższy stopień wysycenia kationami zasadowymi wykazują - j a k poprzednio - gleby wytworzone z utworów aluwialnych (tab. 1 a,b,c, rys. 2). W rzędzie gleb bielicoziemnych wytworzonych z piasków eolicznych ważnym wskaźnikiem zarówno wietrzenia, jak i procesów glebotwórczych jest kwasowość wymienna, w ektopróchnicy powodowana głównie przez wodór, a w części mineralnej przez glin wymienny. Zawartość glinu w profilach z tego rzędu przekracza znacznie 40 m g/l kg gleby, zwłaszcza w bielicy w Palmirach

TABELA 1. w nawiasach TABLE l . E Wskaźni (1994 r. diagnostic

Ici diagnostyczne charakteryzujące kompleks sorpcyjny w poszczególnych typach i podtypach gleb, wartości średnie i zakresy

indices for sorption complex in particular types and subtypes of soils, mean values and ranges in brackets (1994)

Dział gleb Division of soil Rząd gleb Order of soil Typ i pod- typy gleb Type and subtypes of soil Poziomy genet. Genetic horizon pH w KC1 Hh S T Vs [%] Hw Alw *Alw [mg/1 kg gleby - of soil] [me/100 g gleby - of soil] [me/100 g gleby -

of soil]

Autogeni- Bielico- rdzawe 01,f,h lub 4,3 37,4 20,9 58,4 31,5 5,1 2,1 190 czne ziemne właściwe Od (3,7-4,5) (4,3-63,5) (2,7-52,3) (5,1-97,9) (15,0-45,2) (0,2-12,2) (0,5-4,9) (47-441)

Autogenic Podzol (6 prof.) A 3,9 5,6 0,6 6,2 10,9 0,2 2,0 176

proper ru­ (2,9-5,1) (0,6-11,5) (0,2-1,7) (0,8-13,3) (5,8-26,8) (0,1-0,5) (1,1-3,7) (47-331) sty soils Bv 4,3 2,4 0,2 2,5 7,5 0,1 0,8 69 (6 profiles) (3,8-4,5) (1,2-5,4) (0,1-0,3) (1,5-5,5) (2,2-21,5) (0,08-0,14) (0,3-1,7) (26-154) С 4,6 1,0 0,3 1,2 21,1 0,09 0,3 23 (4,2-5,4) (0,5-1,5) (0,1-1,1) (0,8-2,3) (4,0-49,1) (0,06-0,13) (0,0-0,7) (0-65) bielicowo-rdzawa 01,f,h 3,4 72,9 16,3 89,2 18,6 9,2 4,2 378 (1 profil) AEes 3,7 6,65 0,4 7,1 6,2 0,32 2,1 194 podzolized BfeBv 4,2 2,6 0,1 3,2 3,4 0,11 0,8 71 rusty soil С 4,55 1Д 0,3 1,5 21,1 0,06 0,14 13 (1 profile) bielica (1 profil) 01,f,h 3,0 75,4 14,9 90,3 16,9 7,6 6,2 1004 podzol (1 profile) AEes 2,7 8,9 0,8 9,7 8,5 0,49 2,7 244

Ees 3,1 4,8 0,1 4,9 3,0 0,23 1,7 154

Bh,fe 3,9 9,3 0,3 9,6 2,9 0,18 1,9 169

С 4,5 1,7 0,1 1,8 14,5 0,07 0,6 53

Oo

*Alw - exchangeable aluminum

K . K o n e c k a -B e tle y , D . Cz.ępiń ska -Ka. mińsk a, E . J a n o w sk a

Dział gleb Division of soil Rząd gleb Order of soil Typ i pod- typy gleb Type and subtypes of soil Poziomy genet. Genetic horizon pH w KCl Hh S T Vs [%] Hw Alw *Alw [mg/1 kg gleby - of soil] [me/100 g gleby - of soil] [me/100 g gleby -

of soil]

Semihy- Czame czarne ziemie Od lub 0 4,6 25,2 18,6 43,8 41,0 4,6 1,2 109 dro- ziemie zdegradowane (4,2-4,8) (12,7-51,7) (11,3-48,3) (20,8-99,9) (26,6-48,3) (1,4-13,0) (0,9-2,1) (47-189)

geniczne Black (5 prof.) Aa 3,8 5,9 0,6 6,5 9,4 0,23 1,8 161

Semihy­ earths degraded black (3,5-4,0) (3,1-10,4) (0,1-1,6) (3,5-10,7) (3,0-15,9) (0,1-0,3) (1,0-3,8) (92-344)

dro- earths Bbr 4,3 4,6 1,4 6,1 19,8 0,1 0,9 83 genic (5 profiles) (4,2-4,4) (2,1-7,8) (0,1-2,9) (1,4-10,7) (6,3-27,0) (0,09-0,14) (0,7-1,0) (63-95) С 4,6 1,5 0,3 2,1 21,1 0,1 0,7 23 (4,2-5,4) (0,9-3,3) (0,1-1,1) (0,9-5,1) (4,0-49,1) (0,05-0,15) (0,1-2,3) (0-65) czarne ziemie Od 4,8 19,2 32,8 51,9 63,7 3,1 0,3 24 murszaste (4,7-4,9) (8,8-26,8) (23,2-42,0) (41,9-68,9) (51,6-78,9) (0,1-5,1) (0,1-0,5) (9-47) (2 profile) Ae 5,1 3,1 9,8 13,4 72,5 0,2 0,02 1 mucky black (4,7-5,4) (1,9-5,5) (6,2-17,2) (8,7-21,8) (61,8-79,1) (0,1-0,3) (0,01-0,03) (0-2) earths С 5,5 0,8 2,8 3,6 76,0 0,07 0,0 0,0 (2 profiles) (5,4-5,7) (0,6-1,1) (1,4-5,5) (2,1-6,2) (68,7-88,7) (0,06-0,09)

Zabag- grunto wo-glej о wa Od 5,0 10,1 18,0 28,1 64,0 1,93 0,18 16

niane właściwa А 5,7 2,7 21,7 24,4 89,3 0,15 0,01 1

Bogged (1 profil) G 6,7 0,6 17,4 18,0 93,7 0,0 0,0 0,0

proper gley soil (1 profile)

*Alw - exchangeable aluminum

P rz em ia ny p o kr yw y g le b o w ej w K a m p in o sk im P ar ku N a ro d o w y m

(7

9

97

-/9

94

)_______________

TABELA 1 cd. - TABLE 1 continued Dział gleb Division of soil Rząd gleb Order of soil Typ i pod- typy gleb Type and subtypes of soil Pozio­ my genet. Genetic horizon pH w KC1 Hh S T V [%] Hw Alw *Alw [mg/lkg gleby - in soil] [me/100 g gleby - in soil] [me/100g gleby -

in soil]

Hydrogeni- Poba- torfowo-murszowa Od 5,6 8,5 19,3 27,8 69,3 1,66 0,0 0,0

czne gienne (profil 1) A 6,3 1,3 9,2 12,6 88,3 0,14 0,03 2

Hydroge- Post- peat-muck soil С 6,1 0,7 4,0 5,3 87,7 0,1 0,0 0,0 nic bog (1 profile)

murszowa namur- Od 4,2 63,0 45,3 108,3 41,8 6,0 1,5 134 szowa (1 profil) A(M) 4,4 13,7 17,1 30,8 55,5 0,3 0,3 26

muck-mucky Mt 4,6 29,5 59,9 89,4 67,0 1,2 0,7 63

(1 profile) D 4,6 12,0 24,7 36,7 67,3 0,2 0,1 11

murszowata-mursza- Od 4,8 17,9 7,4 25,3 29,1 1,9 2,1 189 sta (1 profil) A(M) 4,5 4,4 2,9 7,3 39,8 0,2 0,9 60

mucky-muckous С 5,05 0,66 0,5 1,1 0,4 0,08 0,01 1

(1 profile)

Napływowe Alu- mada rzeczna Od 4,8 21,6 29,7 51,3 57,9 2,3 0,3 32 Alluvial and wialne brunatna (1 profil) A 5,0 3,4 20,0 23,4 85,7 0,2 0,0 0 deluvial Alluvial brown river allu­ Bbr 5,2 1,9 16,5 18,4 89,7 0,12 0,01 1 vial soil (1 profile) С 5,2 2,0 9,0 11,0 71,6 0,09 0,0 0

*Alw - exchangeable aluminum

K . K on ec ka -B etle y D . C zę p iń sk a -K a m iń sk a , К J a n o w sk a

________________ (1991-1994)____________________________

(145,7 mg Al) w materiale organicznym, co może wpływać toksycznie - w zależności od formy glinu - na wzrost korzeni roślin. Te właśnie gleby charakte­ ryzują się najbardziej kwaśnym odczynem. W innych rzędach gleb, zwłaszcza w czarnych ziemiach, kwasowość wymienna jest znacznie mniejsza i głównie po­ wodowana przez glin wymienny. Ilość glinu rozpuszczalnego w 20% HC1 jest niezależna od rzędu i typu gleb [Janowska 1999] i taka jak w roku 1991 i jak stwierdzono przed 15 laty [Konecka-Betley, Czarnowska 1977; Dobrzański i in. 1983].

Zawartość węgla, azotu i stosunek C:N we wszystkich badanych glebach układa się podobnie jak w roku 1991 (tab. 2). Jeżeli są niewielkie zmiany ilości tych składników, to głównie są one związane ze zmiennością przestrzenną gleb.

Stosunek C:N w glebach z rzędu bielicoziemnych o słabej humifikacji materii organicznej kształtuje się od 20 do 30, natomiast we wszystkich pozostałych glebach, niezależnie od rzędu od 10 do 19.

W krajobrazie geochemicznym wydmowym, występującym na starych prze­ modelowanych tarasach rzecznych w glebach rdzawych i bielicowych zawartość makroelementów (tab. 3) oznaczona w 20% HC1 układa się następująco:

w ściółkach Al > Fe > Ca > P > К > Mg > Na lub Ca > Al > Fe > Mg > P > К > Na w części mineralnej tych gleb natomiast:

Al > Fe > К > Mg > Ca > P > Na lub Al > Fe > К = Mg > Ca > Na > P

W krajobrazie geochemicznym aluwialnym, na młodszych tarasach rzecznych, w czarnych ziemiach zdegradowanych, glebach zabagnianych i pobagiennych zawartość i układ składników jest następujący:

w darni Al > Fe > Ca > К > Mg > P > Na lub Fe > Al > Ca > К > P > Mg > Na

W nielicznych przypadkach na pierwszym miejscu występuje wapń. W części mineralnej tych zasobniejszych gleb układ tych składników jest następujący:

Fe > Al > Ca > Mg > К > Na > P Fe > Ca > Al > К > Mg > P > Na

Przedstawione układy składników świadczą o dość intensywnym wietrzeniu nawet tego ubogiego substratu zawierającego jednak glinokrzemiany i uwalnianiu się dużej ilości przede wszystkim związków glinu i żelaza. Tak jak trzy lata temu (w 1991 roku) większe ilości żelaza w porównaniu z glinem stwierdzono w 2 profilach (Lipków-2 i Dąbrowa Stara-19), co być może jest związane z występu­ jącym w tych glebach oglejeniem.

Zawartość mikroelementów analizowano w dwóch aspektach: ich zawartości w roku 1994 w porównaniu z rokiem 1991 oraz ewentualnego wzbogacenia gleb w mikroelementy związane z presją człowieka (tab. 4 a,b,c).

Ilości mikroelementów w ektopróchnicy zwiększyły się prawie we wszystkich badanych profilach, niezależnie od położenia w terenie, w niektórych znacznie w porównaniu z rokiem 1991. Dotyczy to głównie miedzi, ołowiu, cynku, a w mniejszym stopniu kobaltu, niklu i chromu. Najbardziej jaskrawo zjawisko to zaznacza się w profilach leżących na obrzeżeniach Puszczy i w pobliżu osiedli, takich jak: Lipków-2, Janówek-7, Sieraków-3, Piaski Duchowne-13, Rybitew-16, Ł aw y-10, Myszory-15. W pozostałych profilach zwiększenie ilości omawianych składników też się zaznaczyło, ale w stopniu znacznie mniejszym.

12 K. Konecka-Betley, D. Czępińska-Kamińska, E. Janowska

TABELA 2. Zawartość węgla, azotu i stosunek С : N (średnie i zakresy) 1994 r. TABLE 2. Content of carbon, nitrogen and ratio С : N (mean and ranges) in 1994

Dział gleb Division of soil Rząd gleb Order of soil Typy i podtypy gleb Type and subtypes of soil Poziomy genety­ czne Genetic horizons С N С : N [%]

Autogeni- Bielico- rdzawe właściwe Ol, f,h lub 24,69 0,99 22,5 czne ziemne (6 profilów) Od (0,98-42,86) (0,08-1,62) (8,2-35,7) Autogenic Podzol proper rusty soils A 1,12 0,07 16,1

(6 profiles) (0,50-1,99) (0,04-0,11) (11,1-22,1) Bv 0,46 0,02 15,1 (0,13-2,21) (0,01-0,06) (7,7-36,8) bielicowo- Ol, f,h 40,71 1,26 32,3 rdzawa AEes 2,25 0,06 37,5 (1 profil) BvBfe 0,40 0,03 11,1 podzolized rusty (1 profile) bielica Ol, f,h 37,1 1,39 26,7 (1 profil) AEes 1,71 0,07 24,4 podzol Ees 0,91 0,03 30,3 (1 profile) Bh, fe 1,27 0,07 17,3 Semihyd- Czarne czarne ziemie Od lub 0 13,69 0,81 14,4 rogenicz- ziemie zdegradowane (1,73-36,4) (0,20-1,90) (8,6-19,6) ne Black (5 profilów) Aa 1,37 0,09 14,7 Semi- earths degraded (0,45-2,65) (0,03-0,16) (9,4-22,1)

hydro- black earth Bbr 0,69 0,04 19,5

genic (5 profiles) (0,44-1,36) (0,01-0,08) (14,7— 27,0) С 0,11 0,01 9,0 (0,05-0,16) (0,0-0,02) (6,0-14,0) czarne ziemie Od 15,99 1,05 16,2 murszaste (9,63-19,22) (0,52-1,55) (12,4-18,5) (2 profile) Ae 2,54 0,21 12,5 mucky (1 ,2 5 ^ ,8 7 ) (0,08-0,29) (9,5-15,6) black earth С 0,17 0,02 10,4 (2 profiles) (0,14-),23) (0,01-0,02) (7,0-15,0) Zabagnia- gruntowo-glejo- Od 4,31 0,41 10,5 ne wa właściwa Ae 2,81 0,29 9,4

Bogged (1 profil) G 0,04 n.o. n.o. proper gley soil

(1 profile)

Hydroge- Pobagien- torfowo-murszo- Od 5,43 0,41 13,2 niczne ne wa (1 profil) A 10,05 0,10 11,4 Hydro- Post-bog peat muck soil С 0,11 0,01 11,0 genic (1 profile) murszowa Od 38,79 2,42 16,0 namurszowa A(M) 10,54 0,86 12,3 (1 profil) Mt 22,82 1,65 13,8 muck-mucky D 7,58 0,55 13,8 (1 profile)

__________________(1991-1994)____________________________

TA BELA 2 cd. - TA BLE 2 - continued

Dział gleb Division Rząd gleb Order Typy i podtypy gleb Poziomy genety­ С N С : N

o f soil of soil Type and subtypes of soil czne Genetic horizons [%]

Hydroge- Pobagien- murszowata- О 7,60 0,54 14,1

niczne ne murszasta A(M) 1,36 0,14 10,0

Hydro-genic Post-bog (1 profil) mucky muckous (1 profile) С 0,08 n.o.

N apływ o­ Aluwialne mada rzeczna Od 12,98 0,84 15,45

we Alluvial brunatna А 1,80 0,21 8,4 Alluvial (1 profil) Bbr 0,31 0,06 7,2 and deluvial brown river alluvial (1 profile) С 0,11 n.o. n. о.

W profilu Palmiry-20, który leży w pobliżu szosy występuje najwięcej ołowiu w ściółce. Niekiedy zwiększone ilości Pb i Zn występują także w poziomach endopróchnicy. W pozostałych poziomach mineralnych zawartość mikroelemen­ tów uznać należy za naturalną. Rzadziej także w poziomach mineralnych niektó­ rych gleb występuje podwyższona zawartość innych mikropierwiastków. W profilu z Palmir-20 stwierdzono oprócz ołowiu podwyższoną zawartość cynku w poziomach A, a w profilu z W ilkowa-12 podwyższoną zawartość niklu nawet w poziomie Bbr.

Stwierdzono, że ektopróchnice gleb leśnych z rzędu bielicoziemnych wykazują zwiększone zawartości cynku i miedzi. Niektóre profile, jak np. profil z Rybitwy -16 i Piasków Duchownych-13, są nawet silnie i bardzo silnie zanieczyszczone tymi składnikami.

W rzędzie czarnych ziem zarówno zdegradowanych (szarych), jak i murszas- tych stwierdzono w darni duże ilości miedzi, jak również nieco podwyższone zawartości ołowiu. W madzie z W ilkowa-12 występuje również w całym profilu wyższa zawartość niklu. Za słabo lub średnio zanieczyszczone miedzią gleby należy uznać profile: Ław y-10, Rogacz-8, N iepust-1, Buda-9, Opaleń-11 i My- szory-15. Zawartość miedzi w Myszorach-15 i Rogaczu-8 jest na granicy silnie zanieczyszczonych gleb. Równocześnie w Sierakowie-3, Rogaczu-8, Niepuście- 1, Budzie-9, O paleniu-11 i Wilkowie-12 ściółki zawierają zwiększoną zawartość cynku.

Zawartość siarki ogółem zwiększyła się w ektopróchnicy niektórych profilów niezależnie od położenia w reliefie i typu gleby. W kilku zaś innych zmniejszyła się w porównaniu z rokiem 1991, ale mimo to jej zawartość jest średnia, a nawet wysoka (Palmiry-20 N iepust-1, Buda-9, Dąbrowa N ow a-17, O paleń-11, Myszo- ry-5, Wilków-12) (tab. 4a,b,c).

Opierając się na granicznych zawartościach siarki w poziomach A gleb upraw­ nych można stwierdzić, że w kilku glebach występuje średnia (16-50 mg S) lub wysoka zawartość tego składnika. W dwóch poziomach gleby z O palenia-11

14 K. Konecka-Betley, D. Czępińska-Kamińska, E. Janowska

RYSUNEK 2. Procentowy udział kationów wymiennych w kompleksie sorpcyjnym FIGURE 2. Percentage of exchangeable cations in sorption complex in selected soils

______________________ (1991-1994)____________________________ RYSUNEK 2. cd. F igure 2 continued p o zi o m y genet yczne - g en et ic h o ri z o n s

16 K. Konecka-Betley D. Czępińska-Kamińska, E. Janowska

TA BELA 3. Zawartość makroelementów w wyciągu 20% HC1 w wybranych glebach TABLE 3. Content o f macroelements in 20% HCl in selected soils

Miejsc. nr Locality and No G łębo­ kość Depth [cm] Poziom genety­ czny Genetic horizon Ca Mg К Na Fe Al P [mg/100 g gleby - of soil]

Krajobraz wydmowy - Dune landscape

G leba rdzawa w łaściwa - Proper rusty soil

N art 21 0 -2 Ol 573,00 158,00 85,00 30,00 57,60 110,00 98,00 2 -4 O lf 427,00 91,00 52,00 18,00 94,10 130,00 56,00 5-1 0 A 5,20 9,96 34,40 1,40 190,04 228,00 2,30 15-25 B vl 5,40 15,95 38,00 2,10 271,40 368,00 4,40 35-45 Bv2 4,60 15,20 39,00 1,20 201,28 288,00 2,00 65-75 C l 2,60 11,36 39,80 1,00 142,12 200,00 0,60 110-120 C2 2,60 13,22 38,00 0,80 149,68 184,00 0,60 170-190 C3 5,20 11,04 36,60 1,20 136,88 160,00 0,50 Bielica - Podzol Palmiry 0 -5 Olf 108,00 28,00 44,00 13,00 181,30 220,00 93,00 20 5 -8 Oh 77,00 33,00 57,00 8,00 197,50 275,00 70,00 8-15 AEes 0,80 0,76 19,20 1,20 63,92 148,00 0,80 15-20 Ees 0,00 0,05 13,80 1,00 34,36 112,00 0,40 20-25 Bhfe 4,60 4,44 26,40 1,40 205,68 728,00 15,90 25-30 Bh 2,00 7,88 29,20 1,40 132,96 668,00 4,40 45-55 C l 2,60 16,40 35,40 1,60 124,24 376,00 1,00 65-75 ПС1 2,00 8,86 24,80 1,10 101,40 200,00 0,50 110-115 ПС2 2,60 19,82 44,80 1,70 112,00 236,00 0,60

Krajobraz aluwialny - Alluvial landscape

Czarna ziemia zdegradowana - Degraded black earth

Ławy 10 0 -3 0 40,00 26,00 42,00 11,00 91,00 190,00 57,00 5 -1 0 Aa 22,80 31,73 61,40 3,00 120,72 180,00 9,10 2 0-30 Aa 14,80 9,46 33,60 2,20 128,72 260,00 24,50 35-45 Bbr 40,00 33,50 56,40 3,80 211,52 612,00 8,70 5 0-60 BbrC 22,00 24,46 45,20 3,40 159,64 356,00 4,90 90-100 Cgg 8,40 14,51 39,60 1,60 83,76 184,00 1,70 150-160 Cgg 11,60 23,28 63,00 1,80 161,76 248,00 5,60 Czarna ziemia m urszasta - M ucky black earth

Niepust 0-1 O dl 271,00 67,00 88,00 15,00 136,90 275,00 54,00 1 1-2 Od2 254,00 70,75 63,60 12,80 284,12 392,00 33,20 2 -10 Ae 214,00 48,47 34,00 9,20 229,60 368,00 21,30 2 5-30 Ae 177,00 33,84 27,40 7,80 187,84 344,00 12,20 30-50 C lg g 40,00 24,48 32,40 5,60 116,72 224,00 6,60 60-70 C lg g 72,00 62,91 80,00 6,60 405,84 368,00 8,00 95-100 C2gg 52,40 55,11 94,00 6,00 226,76 260,00 7,00

______________________ (1991-1994)____________________________

TA BELA 3 cd. - TABLE 3 continued

Miejsc. nr Locality and No G łębo­ kość Depth [cm] Poziom genety­ czny Genetic horizon Ca Mg К Na Fe Al P [mg/100 g gleby - of soil]

Gleba gruntowo-glejowa - Proper gley soil D ąbro­ wa N ow al7 0 -2 5-10 10-15 25-35 55-70 110-115 135-145 Od A A AG CGox CGr AbG 189.00 410.00 435.00 461.00 65,00 2000,00 1810,00 53,00 55,64 60,46 49,22 20,90 61,34 117,00 17.00 27.40 27.40 18.40 47,60 44,80 46.00 9,00 14.00 14,60 15,20 6,20 50,40 44.00 1341,30 1518.00 1593.00 1584.00 1885.00 350,72 235,76 225.00 176.00 396.00 356.00 288.00 164.00 200.00 45,00 5,10 4.50 2,60 1.50 1,40 1,20 Gleba m urszow a-nam urszow a - Muck-Mucky soil

Opaleń 11 0-1 5-10 15-20 20-30 30-45 Ol AM AM Mt Dgg 189.00 252.00 321.00 1360,00 424.00 53,00 34.20 35,40 85.20 77,50 17,00 58,40 53,60 83,80 125,60 9,00 10,80 11,60 46,40 23,00 655,60 507.00 380.00 807.00 672.00 170.00 400.00 440.00 1240.00 1520.00 45,00 7,70 7,10 17,20 10,10

zawartość siarki jest podwyższona, także pod wpływem działalności antropoge­ nicznej, do powyżej 250 mg/100 g gleby. Jednak w poziomach mineralnych gleb zawartość tego składnika jest niska i bardzo niska.

W okresie badawczym przeprowadzono charakterystykę fitosocjologiczno- typologiczną na wszystkich powierzchniach badawczych. Stwierdzono, że wyty­ powane powierzchnie są znacznie zróżnicowane. Wykonano na nich 20 zdjęć fitosocjologicznych podstawowych i 6 pomocniczych. Wszystkie zdjęcia fito- socjologiczne należy traktować jako materiał wyjściowy do dalszych badań nad dynamiką i kierunkami zmian sukcesji roślinnej (tab. 5).

Po przeanalizowaniu wszystkich wyników badań obliczono współczynniki korelacji prostej dla niektórych wybranych właściwości gleb. W glebach autoge- nicznych (tab. 6) zawartości makroelementów są (z wyjątkiem К i Al) wysoce istotnie skorelowane z zawartością części spławialnych. Siła korelacji maleje w następującym porządku:

Ca > Fe > Na > Mg > P

Zależność zawartości К od części spławialnych jest tylko istotna, a Al nieistot­ na. Stąd wynikają wzajemne silne korelacje między badanymi składnikami z wyjątkiem Al, który koreluje tylko z Fe. Przeprowadzona dla gleb autogenicznych (tab. 7) analiza statystyczna wykazuje, że spośród badanych pierwiastków ślado­ wych zawartości Mn, Cu, Zn, Pb i Ni są wysoce istotne i dodatnio skorelowane z zawartością węgla. Korelacja Co z węglem jest istotna, współczynnik korelacji jest jednak dość mały, natomiast zależność między Cr a węglem jest nieistotna. Zawartości Pb, Co, Ni i Zn są wzajemnie wysoce istotnie skorelowane, Cr jest istotnie skorelowany tylko z Ni i Co, ale współczynniki korelacji są bliskie wartości krytycznej.

TABELA 4. Wskaźniki antropopresji (mikroelementy i siarka) w poszczególnych typach i podtypach gleb w 1994 r. (wartości średnie i wahania w nawiasach)

TABLE 4. Indices of anthropopressure (microelements and sulphur) in particular types and subtypes of soils 1994 (maean values and ranges in brackets) Dział gleb Division of soil Rząd gleb Order of soil Typ i pod- typy gleb Type and subtypes of soil Poziomy genet. Genetic horizon Mn Cu Zn Pb Co Ni Cr Siarka ogółem Total sulpfur [mg/100 g gleby - of soil] [mg/kg gleby - of soil]

Autogeni- Bielico- rdzawe 01,f,h lub 1048,8 93,2 57,0 26,1 14,5 4,4 9,3 51,6 czne ziemne właściwe Od (92,0-2925,0) (4,9-350,1) (12,4-98,0) (14,0-48,0) (3,2-45,6) (1,6-7,0) (3,5-38,8) (2,5-74,0) Autogenic Podzol (6 prof.) A 78,7 3,4 9,1 10,3 2,8 2,2 6,8 10,2

proper ru­ (8,8-185,6) (2,8-5,3) (6,4—10,7) (4,8-17,2) (0,4-6,3) (0,4-4,0) (2,8-12,0) (0,8-69,0) sty soils Bv 32,6 3,1 14,3 4,1 2,3 2,2 5,8 2,3 (6 profiles) (9,2-102,8) (2,2-5,3) (2,0-43,9) (0,0-10,0) (0,8-6,6) (0,4-6,4) (2,0-12,0) (1,3-5,2) С 18,5 3,0 5,2 3,9 1,7 1,1 4,2 1,0 (1,6-35,6) (2,2-5,0) (1,6-15,9) (0,0-10,8) (0,4-4,4) (0,4-4,0) (0,4-10,8) (0,5-1,6) bielicowo- 01,f,h 296,0 43,3 39,0 32,0 5,7 4,5 5,5 59,5 rdzawa AEes 73,6 2,5 7,7 8,0 0,4 0,0 3,2 1,4 (1 profil) BfeBv 32,0 2,4 5,7 0,9 0,4 0,6 2,5 1,9 podzolized С 12,2 2,7 3,3 0,6 0,6 0,2 2,0 1,7 rusty soil ' (1 profile) bielica 01,f,h 90,5 33,2 49,5 65,5 6,5 6,5 8,4 69,5 (1 profil) AEes 0,0 2,9 97,6 4,4 0,4 0,0 2,0 2,8 podzol Ees 0,0 2,4' 38,1 2,4 0,8 0,0 1,2 1,3 (1 profile) Bh,fe 0,0 2,7 19,0 2,8 1,4 1,6 4,8 5,3 С 2,4 2,6 9,0 1,2 0,9 1,1 3,2 1,3 K . K o n e c k a -B e tle y , D . C zę p iń sk a -K a m iń sk a , E . J a n o w sk a

Dział Rząd Typ i pod- Pozio­ Mn Cu Zn Pb Co Ni Cr Siarka gleb Division gleb Order typy gleb Type and my genet. ogółem Total of soil of soil subtypes

of soil

Gene­ tic horizon

[mg/kg gleby - of soil] sulpfur

[mg/100 g gleby - of soil] Semihydro- Czarne czarne Od 395,4 66,8 59,0 19,5 9,4 3,6 6,4 42,2 geniczne ziemie ziemie lub 0 (91,6-797,0) (11,4-167,2) (12,4-150,0) (11,2-30,0) (3,1-19,4) (1,6-5,0) (5,0-8,4) (21,8-67,0)

Semihydro- Black zdegrado­ Aa 27,4 3,9 5,9 10,7 2,3 2,0 7,6 5,4

genic earths wane (4,4-69,2) (2,7-5,3) (4,0-8,8) (2,8-16,8) (0,8-1,0) (0,0-3,2) (0,8-14,8) (1,2-12,1)

(5 prof.) Bbr 29,6 3,8 4,8 4,3 3,0 1,7 6,0 2,5 degraded (4,0-70,0) (3,2-4,5) (3,6-6,4) (2,4-7,2) (2,0-4,7) (1,2-2,4) (3,6-9,6) (1,0-3,3) black С 8,1 3,8 3,6 5,9 2,3 2,9 7,2 1,0 earths (0,0-16,4) (2,0-6,8) (0,8-6,8) (0,0-11,6) (0,4-6,0) (0,0-8,8) (0,4-16,8) (0,5-1,6) (5 profiles) czarne Od 254,7 45,5 54,3 27,3 8,3 4,6 8,1 106,3 ziemie (90,0-569,0) (25,1-62,6) (14,8-91,0) (18,8-44,0) (6,1-9,6) (4,0-5,0) (6,5-10,8) (45,8-206,0) murszaste Ae 20,1 3,8 3,2 12,1 4,3 2,4 10,5 11,5 (2 profile) (11,6-36,8) (2,7-4,7) (2,2-4,4) (6,4-16,8) (3,2-5,9) (0,8-3,2) (8,4-12,8) (1,5-34,6) mucky black С 12,9 3,4 3,6 8,0 4,1 2,3 9,9 1,4 earths (6,8-30,4) (2,5-5,4) (0,4-10,2) (4,8-11,6) (1,2-6,4) (1,6-2,8) (1,2-15,2) (0,7-2,4) (2 profiles) Zabag- gruntowo- Od 420,0 7,7 25,0 20,0 3,0 3,0 4,5 54,0 niane glejowa A 452,4 4,4 15,4 11,1 4,5 4,7 7,6 9,1 Bogged właściwa (1 profil) proper gley soil (1 profile) G 115,1 3,6 6,4 1,7 4,1 4,9 6,0 0,9 P rz em ia n y p o kr yw y g le b o w ej w K a m p in o sk im P ar ku N a ro d o w y m (J 9 9 J -J 9 9 4 )_______________________

TABELA 4 cd. - TABLE 4 continued ю о Dział gleb Division of soil Rząd gleb Order of soil Typ i pod- typy gleb Type and subtypes of soil Pozio­ my genet. Genetic horizon Mn Cu Zn Pb Co Ni Cr Siarka ogółem Total sulpfur [m g/l00 g gleby - of soil] [mg/kg gleby - of soil]

Hydrogeni- Poba- torfowo-murszowa Od 74,4 21,9 15,2 14,4 5,7 3,2 7,6 23,4

czne gienne (profil 1) A 116,3 6,6 16,3 17,5 3,4 2,8 12,2 18,9

Hydroge- Post­ peat-muck soil С 9,6 4,6 4,4 5,2 4,4 2,0 12,4 3,5 nic bog (1 profile)

murszowa -namur- Od 187,0 64,8 177,0 26,0 7,1 7,0 8,3 54,0 szowa (1 profil) A(M) 21,4 7,3 44,3 16,2 3,4 3,6 10,2 95,1

muck-mucky Mt 57,2 14,4 12,6 20,4 5,2 7,2 39,2 362,0

(1 profile) D 33,6 16,4 10,6 10,0 4,0 6,8 27,2 51,3

murszowata-mursza- Od 94,0 115,4 25,0 17,0 22,9 4,0 8,0 113,0 sta (1 profil) A(M) 14,8 2,8 5,7 4,4 1,8 1,4 4,8 11,4

mucky-muckous С 0,8 2,3 1,7 0,0 0,8 0,0 3,0 0,7

(1 profile)

Napływowe Alu- mada rzeczna Od 1083,0 42,6 67,0 29,0 11,9 11,0 14,8 76,0 Alluvial and wialne brunatna (1 profil) A 2065,8 6,1 33,8 16,8 15,8 24,8 25,6 14,8 deluvial Alluvial brown river allu­ Bbr 2186,6 8,0 29,0 11,8 18,2 27,4 28,0 2,62

vial soil (1 profile) С 49,1 5,8 18,3 5,2 7,1 12,3 16,2 0,4

K . Kon ec ka-Be tle y D . C zę p iń sk a -K a m iń sk a , E . J a n o w sk a

TABLE 5. Phytosociological-typological classification of the study plots

Miejscowość nr profilu Locality, number of soil profile

Typ i podtyp gleby Type and subtype Of soil

Zespół leśny - Forest community Typ siedliskowy lasu Forest site type*

-Wysokość [m n.p.m.] Altitude [m a.s.L] Krajobraz wydmowy - dune landscape

Lipków 2 Rdzawa właściwa Proper rusty soil

Tilio-Carpinetum calamagrostietosum (stadium inicjalne - initial stadium)

LMśw 93

Janówek 7 Rdzawa właściwa Proper rusty soil

Querco robońs-Pinetum (stadium inicjalne - initial stadium) BMśw 77

Piaski Duchowne 13 Rdzawa właściwa Proper rusty soil

Рейсе dano-Pinetum Bśw 72

Rybitew 16 Rdzawa właściwa Proper rusty soil

Peucedano-Pinetum (stadium inicjalne - initial stadium) Bśw (inic. - initial) 74

Dąb Kobendzy 18 Rdzawa właściwa Proper rusty soil

Tilio-Carpinetum calamagrostietosum LMśw 87,5

Nart 21 Rdzawa właściwa Proper rusty soil

Tilio-Carpinetum calamagrostietosum LMśw 84

Dąbrowa Stara 19 Bielicowo-rdzawa Podzolized rusty soil

Peucedano-Pinetum na zboczu - at a slope, Querco-roboHs- Pinetum u podnóża wydmy - at a foot of dune

Bśw, BMśw, BMw 72,5-75

Palmiry 20 Bielica - Podzol Peucedano-Pinetum BMśw 78

*LMśw - fresh mixed broadleaved forest, BMśw - fresh mixed coniferous forest, Bśw - fresh coniferous forest, BMw - moist mixed coniferous forest, BMb - swampy mixed coniferous forest, LMw - moist mixed broadleaved forest, 01 - alder carr

n.o. - nie oznaczono - not determined

P rz em ia n y p o kr yw y g le b o w ej w K a m p in o sk im P ar ku N a ro d o w y m (1 9 9 1 -1 9 9 4 )_______________________

TABELA 5 cd. - TABLE 5. continued i>o_ю Miejscowość

nr profilu Locality, number of soil profile

Typ i podtyp gleby Type and subtype of soil

Zespół leśny - Forest community Typ siedliskowy lasu Forest site type*

Wysokość • [m n.p.m.] Altitude [m a.s.l.] Krajobraz aluwialny - alluvial landscape

Sieraków 3 Czarna ziemia zdegradowana Degraded black earth

n.o. n.o 78

Ławy 10 Czarna ziemia zdegradowana Degraded black earth

Querco roboris- Pine tum BMw 74

Granica 4 Czarna ziemia zdegradowana Degraded black earth

Zbiorowiska ze związku - Communities at Arrhenaîherion elaîioris

LMśw 72

Nart 5 Czarna ziemia zdegradowana Degraded black earth

Zbiorowiska ze związku - Communities at Arrhenaîherion elaîioris

BMśw 73

Rogacz 8 Czarna ziemia zdegradowana Degraded black earth

Querco roboris-Pineîum molinieîosum BMw (osusz. -

drained)

78

Famułki Brochowskie 14

Czarna ziemia zdegradowana Degraded black earth

Querco roboris-Pineîum (stadium inicjalne - initial stadium)

BMśw 72

Niepust 1 Czarna ziemia murszasta Mucky black earth

Bagno ze związku - Swamp at Magnocaricion BMb(?) 75

Buda 9 Czarna ziemia murszasta Mucky black earth

Circaeo-Alneîum LMw 75

Dąbrowa Nowa 17 Gruntowo-glejowa właściwa Proper gley soil

Circaeo-Alneîum Ol (osusz. - drained) 71

Grabina 6 Torfowo-murszowa (cz. ziemia) Peat-muck soil

Zbiorowiska ze związku - Communities at Arrhenaîherion elaîioris LMw 75 Opaleń 11 Murszowa-namurszowa Muck-mucky soil Circaeo-Alneîum LMw (osusz. - drained) 82 Myszory 15 Murszowata-murszasta Mucky-muckous soil

Querco roboris-Pineîum (stadium inicjalne - initial stadium) aktualnie łąka z rzędu Molinieialia at present a meadow of Molinieialia order

LMw 70

Wilków 12 Mada rzeczna brunatna Brown river alluvial soil

Łąka ze związku - Meadow of Arrhenaîherion elaîioris BMśw/BMw 71 K . K o n e c k a -B e tle y , D . C zę p iń sk a -K a m iń sk a , E . J a n o w sk a

__________________ (1991-1994)____________________________

TA BELA 6. Współczynniki korelacji prostej dla frakcji granulometrycznych i makroelementów w 20% HC1 w glebach autogenicznych

TABLE 6. Linear correlation coefficients for the granulometric fractions and macroelements of the autogenic soils 1 - 0 ,1mm <0,02 mm Ca Mg К Na Fe Al P 1 -0 ,1mm _ -0,755 -0,605 -0427 -0,478 -0,580 -0,509 -0,287 -0,568 <0,02 mm 2 _ 0,608 0,504 0,401 0,506 0,601 0,278 0,419 Ca 2 2 — 0,789 0,856 0,860 0,808 0,284 0,686 Mg 2 2 2 — 0,767 0,606 0,840 0,373 0,438 К 2 1 2 2 - 0,811 0,672 0,187 0,706 Na 2 2 2 2 2 - 0,564 0,232 0,732 Fe 2 2 2 2 2 2 - 0,557 0,544 Al 0 0 0 1 0 0 2 - 0,363 P 2 2 2 2 2 2 2 1

-M acierz R („górna” połówka), 2 w dolnej połówce oznacza istotność na poziomie 0,01, 1 na poziomie 0,05, a 0 brak istotności

M atrix R - above the diagonal: 2 - significant at /7=0,01,1 - significant at p=0,05,0 - not significant

W glebach semihydrogenicznych (tab. 8) wpływ zawartości części spławial­ nych na zawartość makroelementów jest nieistotny - wskazuje to na większy udział innych czynników w kształtowaniu zasobności tych gleb, np. akumulacji biologicznej czy dopływu składników z wodami.

Wśród wzajemnych korelacji między zawartościami poszczególnych składni­ ków na uwagę zasługuje nieistotna ujemna korelacja К i pozostałych składników

TABELA 7. Współczynniki korelacji prostej dla mikroelementów węgla ogółem oraz pH w glebach autogenicznych

TABLE 7. Linear correlation coefficients for microelements, total carbon and pH of the autogenic soils Mn Cu Zn Pb Co Ni Cr pH Fe С Mn _ _{0,330 0756 0,631 0,299 0,466 0,183 -0,071 -0,469 0,583} Cu 1 — 0,721 0,616 0,974 0,658 0,240 0,055 -0,305 _0,428 Zn 2 2 — _{0,703 0,678 0,628 0,304 0,020 -0,555 0,747} Pb 2 2 2 — _0,640 0,702 _{0,240 -0,340 -0 ,326 0,674} Co 0 2 2 2 - 0,714 0,314 _{0,020 -0 ,2 0 0 0,401} Ni 2 2 2 2 2 - 0,437 0,067 -0,053 0,535 Cr 0 0 0 0 1 2 — -0,082 0,272 0,184 pH 0 0 0 1 0 0 0 — _{0,049 -0,073} Fe 2 0 2 1 0 0 0 0 _ - 0 ,6 5 4 С 2 2 2 2 1 2 0 0 2

-M acierz R („górna” połówka), 2 w dolnej połówce oznacza istotność na poziomie 0,01, 1 na poziomie 0,05, a 0 brak istotności

24 К Konecka-Betley, D. Czępińska-Kamińska, E. Janowska

TA BELA 8. W spółczynniki korelacji prostej dla frakcji granulometrycznych i makroelementów w 20% HC1 w glebach semihydrogenicznych

TABLE 8. Linear correlation coefficients for the granulometric fractions and macroelements in 20% HC1 of the semihydrogenic soils

1-0, lm m <0,02 mm Ca Mg К Na Fe Al P 1-0, lm m _ _{-0,231 0,128 -0,141 -0,117 0,146 0,144 -0,282 -0,158} <0,02 mm 0 _ _{0,088 0,240 -0,216 0,156 0,336 0,242 0,215} Ca 0 0 — 0,529 -0,029 0,983 0,278 0,011 -0,135 Mg 0 0 2 — 0,513 0,595 _{0,437 0,579} -0 ,0 6 0 К 0 0 0 2 — 0,068 -0,029 0,522 0,103 Na • 0 0 2 2 0 _ _{0,323 0,099 -0,085} Fe 0 1 0 2 0 1 _ _{0,166 -0,198} Al 0 0 0 2 2 0 0 _ _0,155 P 0 0 0 0 0 0 0 0

-M acierz R („górna” połówka), 2 w dolnej połówce oznacza istotność na poziomie 0,01, 1 na poziomie 0,05, a 0 brak istotności

Matrix R - above the diagonal: 2 -sig n ifican t at/?=0,01,1 - significant at p=0,0 5 , 0 - not significant

TABELA 9. Współczynniki korelacji prostej dla makroelementów w 20% HC1 w glebach hydro- genicznych

TABLE 9. Linear correlation coefficients for macroelements in 20% HC1 of the hydrogenic soils

Ca Mg К Na Fe Al P Ća _ _0,760 0,618 _{0,981 0,721 0,665 0,103} Mg 2 — 0,619 0,784 _{0,815 0,790 0,027} К 2 2 — _{0,718 0,493 0,748 0,171} Na 2 2 2 — _{0,738 0,734 0,182} Fe 2 2 1 2 — _{0,706 -0,163} Al 2 2 2 2 2 _ _{-0 ,200} P 0 0 0 0 0 0

-M acierz R („górna” połówka), 2 w dolnej połówce oznacza istotność na poziomie 0,01, 1 na poziomie 0,05, a 0 brak istotności

M atrix R - above the diagonal: 2 - significant at p = 0 ,0 1 , 1 - significant a t/7=0,05, 0 - not significant

z wyjątkiem Mg i Al oraz nieistotna, w większości ujemna, korelacja P z pozosta­ łymi składnikami.

W glebach hydrogenicznych (tab. 9) występują wysoce istotne wzajemne korelacje między makroelementami. Wyjątek stanowi fosfor.

DYSKUSJA

Dla prognozowania przemian ekosystemów leśnych i łąkowych na obszarze Puszczy rozpatrzono przede wszystkim wyniki analiz glebowych z roku 1994 na tle danych chemicznych, otrzymanych w roku 1991 [Dobrzański i in. 1983; Konecka-Betley 1983; Konecka-Betley i in. 1994] jako wpływu naturalnego procesu glebotwórczego. Na podstawie wyników z lat poprzednich przeanalizo­

__________________ ('1991-1994)____________________________

wano również obecne dane dotyczące zawartości metali ciężkich i siarki jako wskaźników antropogenizacji środowiska.

Za wskaźniki przebiegu naturalnego procesu glebotwórczego w obu krajobra­ zach geochemicznych starej doliny Wisły przyjęto: pH, kwasowość hydrolityczną, sumę zasad (jako sumę oznaczonych poszczególnych kationów), pojemność sor­ pcyjną i stopień wy sycenia zasadami. W pewnym stopniu oparto się również na zawartości węgla i azotu oraz stosunku tych dwóch składników. Ta ostatnia wartość określa bowiem żyzność i produktywność siedliska.

Rozpatrując dane liczbowe stwierdzono, że podstawowe właściwości gleb nie zmieniły się zasadniczo przez trzy lata, a nawet i w wieloleciu. Są one dość stabilne w ekosystemach zarówno leśnych, jak i łąkowych, zwłaszcza w części mineralnej profilów. W części organicznej badanych gleb, czyli w ektopróchnicy, a niekiedy również w endopróchnicy, niektóre ze wskaźników uległy niewielkim zmianom zw iązan y m -jak się w ydaje-głów nie ze zmianami makroklimatu i mikroklimatu (zmienna roczna suma opadów w poszczególnych latach, różna temperatura najwyższa i najniższa okresu wegetacyjnego itp.). Podobne spostrzeżenia poczy­ nili inni autorzy, którzy zajmowali się właściwościami gleb leśnych w ujęciu dynamicznym [Prusinkiewicz, Michalczuk 1998; Brogowski i in. w druku].

Za wskaźniki antropogenizacji gleb leśnych KPN przyjęto metale ciężkie i zawartość siarki [Konecka-Betley, Czarnowska 1977; Konecka-Betley i in. 1994]. Nie zwrócono natomiast większej uwagi na sposoby akumulacji materii organi­ cznej [Pokojska i in. 1998] w glebach podlegających antropopresji, co podkreślają inni autorzy.

Wskaźników nasilenia antropogenizacji (klas zawartości mikroelementów) dla gleb leśnych dotychczas nie opracowano, choć wiadomo, że metale ciężkie w glebach leśnych badało wielu autorów [Szczubiałka 1978; Mucha 1979; Święcicki i in. 1983; Janowska, Czępińska-Kamińska 1983; Brogowski 1986; Czępińska- Kamińska 1986; Czarnowska, Gworek 1986; Sienkiewicz i Czarnowska 1991; Degórski i in. 1996; Gworek, Degórski 1997; Okołowicz, Sowa 1997]. Podstawy oceny chemicznego zanieczyszczenia gleb zostały podane w opracowaniu Kaba­ ty-Pendias i in. [1995] dla gleb ornych, w których ustalono na podstawie zawar­ tości mikroelementów w mg/kg w wierzchniej warstwie gleb uprawnych 5 stopni zanieczyszczenia: 0 - gleby o naturalnych zawartościach metali ciężkich; I - gleby o podwyższonej zawartości metali ciężkich; II - gleby słabo zanieczyszczone; III - gleby średnio zanieczyszczone; IV - gleby silnie zanieczyszczone; V - gleby bardzo silnie zanieczyszczone.

W artości zanieczyszczenia gleb ornych (wg Kabaty-Pendias i in. [1995])

Metal Stopień zanieczyszczenia

0 I II III IV V Cd 0,3 1 2 3 5 5 Co 15 30 50 80 300 300 Cr 20 40 80 150 300 300 Ni 10 30 50 100 400 400 Pb 30 70 100 500 2500 2500 Zn 50 100 300 700 3000 3000

26 K. Konecka-Betley, D. Czępińska-Kamińska, E. Janowska

Podano również dla gleb organiczno-mineralnych, do których w pewnym stopniu można porównać ściółki leśne - graniczne zawartości mikroelementów w mg/kg gleby dla powierzchniowych poziomów jak następuje: Cd - 0,77; Cu - 20,1; C r -4 5 ,0 ; Mn - 752; Ni - 184; Pb - 35; Zn - 89 i Fe (wyrażone w %) - 29.

Na podstawie przeprowadzonych badań nie można jeszcze dokładnie podać stopni zanieczyszczeń gleb leśnych, a przede wszystkim ich ściółek. Jest to o tyle trudne, że w niektórych ściółkach, a zwłaszcza w podpoziomach Ol mogą wystę­ pować między innymi mchy i porosty, które są najlepszymi biowskaźnikami metali, głównie Pb.

Czarnowska i in. [1983] oraz Czarnowska i Gworek [1986] badały metale ciężkie w mchu rokiecie pospolitym (Pleurozium schreberi Mitt.) jako roślinie testowej z obszaru Puszczy. Wyróżniły one umownie trzy klasy na podstawie sumy zawartości Zn, Pb, Cu, Ni, Co i Cd, a mianowicie: I - poniżej 100, II - 100-200, III - ponad 200 mg/kg s.m. mchu.

Na razie można sugerować na podstawie przeprowadzonych badań wstępne graniczne zawartości niektórych mikroelementów w mg/kg w ektopróchnicy gleb mineralnych, po których przekroczeniu można już mówić o podwyższonej zawar­ tości w ściółce metali śladowych, a mianowicie: Co - 20,0, Cu - 30,0, Cr - 25,0, Ni - 35,0, Pb - 40,0, Zn - 75,0 i Fe (wyrażone w %) - 3,0.

Badania metali ciężkich w glebach organicznych torfowo-murszowych prze­ prowadzone przez Okołowicz i Sowę [1997] i Okołowicz [1998] pozwalają przypuszczać, że dla gleb organicznych głębokich lub średnio głębokich, zawar­ tość poszczególnych metali może być nieco większa.

Trudno jest ustalić liczby graniczne dla manganu, gdyż w siedliskach borowych zawartość Mn może niekiedy dochodzić do 2000 mg/kg, a w lasach wartość ta kształtuje się około 500 mg/kg. Otrzymane dane wskazują, że głębsze poziomy genetyczne gleb mineralnych, zwłaszcza poziom C, zawierają naturalne ilości metali śladowych, co stwierdzono również w latach wcześniejszych.

Siarka jest również składnikiem donoszonym na obszar Puszczy z zanieczysz­ czeniami atmosferycznymi, co prowadzi do zakwaszenia środowiska. Na podsta­ wie zanieczyszczenia gleb [Kabata-Pendias i in. 1995] graniczne zawartości siarki w mg S/l 00 g gleby w wierzchnich warstwach gleb ornych, lekkich (do 20% części spławialnych), ustalono na: I - niska do 15, II - średnia 16-50, III - wysoka 51 -1 0 0 i IV - ponad 100 - podwyższona antropogenicznie. Dużo wyższe zawartości tego składnika podaje się dla gleb organiczno-mineralnych odpowiednio: I - do 50; II - 51-100; III - 101-250; IV - ponad 250 mg S/100 g gleby. Być może podane wartości należy nieco podwyższyć dla ektopróchnicy.

Analiza wyników badań pierwiastków śladowych w niektórych roślinach wskazuje, , с w roku 1994 ich zawartość, oprócz Zn i Cu, nie uległa zdecydowa­ nym* zmianom w porównaniu z okresem wcześniejszym, albo że ich zawartość stabilizuje się na nowym poziomie. Ocenę ilości Zn, Cu, Pb, Ni, Cd i S w roślinach, na podstawie krytycznych zawartości podanych dla gleb użytkowanych rolniczo, należy na razie podtrzymać, lecz nie należy uważać ich za wiążące dla zbiorowisk leśnych, zwłaszcza dla roślinności dna lasu.

Równowaga jonowa w badanych roślinach jest prawidłowa, nie uległa zmia­ nom w stosunku do roku 1991.

______________________ (1991-1994)____________________________

WNIOSKI

Ostatnie wyniki badań z obszaru Kampinoskiego Parku Narodowego, w po­ równaniu z wynikami z roku 1991 (i wcześniejszymi) upoważniają do przedsta­ wienia pewnych stwierdzeń, niekiedy już wniosków dotyczących przemian lub stabilności niektórych cech gleb tego obszaru.

1. Potwierdzono rozpoznanie z roku 1991, że gleby leśne wytworzone z piaszczystych utworów eolicznych są mniej zasobne w składniki pokarmowe w porównaniu z glebami aluwialnymi, łąkowymi.

2. Podstawowe właściwości związane z naturalnym procesem glebotwórczym nie uległy zasadniczym zmianom w obu badanych krajobrazach geochemicznych, i są w dużym stopniu stabilne.

3. Niezależnie od typu i położenia gleby w reliefie nastąpiły przemiany antropoge­ niczne w wielu profilach, takie jak: mniejsze lub większe wzbogacenie ektopróch­ nicy w pierwiastki śladowe i siarkę w stosunku do roku 1991. W nielicznych profilach można mówić o nieznacznym wzbogaceniu poziomów endopróchnicy, a nawet o pewnym zanieczyszczeniu siarką i mikroelementami, choć nie ma jeszcze zagrożenia ekologicznego.

4. W roku badawczym pewne wzbogacenie ściółek w metale ciężkie i siarkę w stosunku do roku 1991 występuje na całym obszarze Puszczy. Sugeruje to, że powyższe składniki są przynoszone z pyłami atmosferycznymi, są więc pochodze­ nia antropogenicznego, a nie nagromadzają się w wyniku wzmożonej akumulacji biologicznej.

LITERATURA

BROGOW SKI Z. 1986: Skład chemiczny ściółek leśnych zachodniej części KPN. (w) W pływ działalności człowieka na środowisko glebowe w Kampinoskim Parku Narodowym. Wyd. SGGW, W arszawa: 103-122.

BROGO W SKI Z., GW OREK B., DEGÓRSKI M., W AW RZONIAK J. 1999: W łaściwości fizy­ kochemiczne gleb w Białowieskim Parku Narodowym. Rocz. Glebozn. W druku.

CZARNOW SKA K., GW OREK B. 1983: Metale ciężkie w glebach i mchu rezerwatu Granica KPN. (w) Wpływ działalności człowieka na środowisko glebowe w Kampinoskim Parku Narodowym. Wyd. SGGW, Warszawa: 144-152.

CZARNOW SKA K., GW OREK В., KOZANECKA T. 1983: Zawartość metali ciężkich w glebach i mchu Kampinoskiego Parku Narodowego, (w) Wpływ działalności człowieka na środowisko glebowe w Kampinoskim Parku Narodowym. Wyd. SGGW, Warszawa: 123-137.

CZĘPIŃSKA-KAM IŃSKA D. 1986: Zależność między rzeźbą terenu a typami gleb obszarów wydmowych Puszczy Kampinoskiej, (w) Wpływ działalności człowieka na środowisko glebo­ we w Kampinoskim Parku Narodowym. Wyd. SGGW, Warszawa: 5-72.

CZĘPIŃSKA-KAM IŃSKA D., JANOW SKA E. 1999: Wpływ dróg szybkiego ruchu na poziomy powierzchniowe gleb leśnych. Sylwan, 143,4: 45-55.

CZĘPIŃSKA-KAM IŃSKA D., RUTKOW SKI A., ZAKRZEW SKI S. 1999: Sezonowe zmiany zawartości N-NH4+ i N-NO.V w glebach leśnych. Rocz. Glebozn. 50, 4: 47-56.

D EGÓRSKI M., GW OREK B., LEW ANDOW SKI W. 1996: Metale ciężkie w glebach Białowie­ skiego Parku Narodowego. Mat. Konf. Białowieża - Polskie Towarzystwo Higieniczne: 15. DOBRZAŃSKI B., BROGOW SKI Z., CZARNOW SKA K., CZERW IŃSKI Z., CZĘPIŃSKA-

KAM IŃSKA D., DUSZOTA M., JANOW SKA E., KĘPKA M., KONECKA-BETLEY., KUŹNICKI F., LIW SKI S., PRACZ J., ŚWIĘCICKI C., ZARĘBA R. 1983: Charakterystyka warunków przyrodniczych Kampinoskiego Parku Narodowego, (w) W pływ działalności czło­ wieka na środowisko glebowe w Kampinoskim Parku Narodowym. Wyd. SGGW: 5-20.

28

GW OREK В., DEGÓRSKI М. 1997: Przestrzenne i profilowe rozmieszczenie pierwiastków śladowych i żelaza w glebach zbiorowisk borowych. Rocz. Glebozn. 48, 1/2: 19-30.

JANOW SKA E. 1999: Glin w glebach krajobrazów geochemicznych Kampinoskiego Parku Narodowego. Rocz. Glebozn. 50, 4: 31—45.

JANOW SKA E., CZĘPIŃSKA-KAM IŃSKA D. 1983: Kształtowanie się właściwości sorpcyjnych ektopróchnicy niektórych gleb KPN. (w) Wpływ działalności człowieka na środowisko glebo­ we w Kampinoskim Parku Narodowym. Wyd. SGGW: 47-58.

KABATA-PENDIAS A., PIOTROW SKA M., MOTOW ICKA-TERELAK H, M ALISZEW SKA- KORDYBACH B., FILIPEK K., KRAKOW IAK A., PIETRZA K C. 1995: Podstawy oceny chemicznego zanieczyszczenia gleb. Biblioteka Monitoringu Środowiska: 1-41.

KONECKA-BETLEY K. 1983: Geneza gleb KPN. (w:) Wpływ działalności człowieka na środo­ wisko glebowe w Kampinoskim Parku Narodowym. Wyd. SGGW: 21-36.

KONECKA-BETLEY K., CZARNOW SKA K. 1977: W stępne wyniki badań nad antropogenizacją środowiska przyrodniczego KPN. Mat 2 Konf. pt.: Problemy kształtowania i ochrony środo­ wiska przyrodniczego na przykładzie Kampinoskiego Parku Narodowego. SITLD: 1-7. KONECKA-BETLEY K., ZARĘBA R., CZĘPIŃSKA-KAM IŃSKA D., JAKUBOW SKI G.,

M ARCINIAK M., STO PNICK IJ. 1986: Gleby i zbiorowiska roślinne rezerwatu „W ilków” w KPN. (w:) Wpływ działalności człowieka na środowisko glebowe w Kampinoskim Parku Narodowym. Wyd. SGGW: 73-102.

KONECKA-BETLEY., CZĘPIŃSKA-KAMIŃSKA., JANOW SKA E. 1994: W łaściwości fizyko­ chemiczne i chemiczne gleb w KPN (stan na 1991) (w) Prognozowanie przemian właściwości gleb Kampinoskiego Parku Narodowego na tle innych komponentów środowiska przyrodni­ czego. Wyd. Fundacji „Rozwój SGGW ” : 17-70.

MUCHA W. 1979: Mikroelementy w substancji organicznej gleb leśnych. Mat. Konf. pt. Próchnica gleb leśnych, PTG, W arszawa-Toruń: 13-20.

OKOŁOW ICZ M., SOWA A. 1997: Gleby torfowo-murszowe rezerwatu „Krzywa G óra” w KPN. Rocz. Glebozn. 48, 3/4: 105-121.

OKOŁO W ICZ M. 1999: Gleby organiczne torfowiska Pożary w Puszczy Kampinoskiej. Rocz. Glebozn. 50, 4: 65-80.

POKOJSKA U., DZIADOW IEC H., PLICHTA W., ZAŁUSKI T. 1998: Effects in anthropogenic changes in vegetation of forest soil in Górzno-Lidzbark Landscape Park. Rocz. Glebozn. 49, 1/2: 79-86.

PRUSINKIEW ICZ Z., MICHALCZUK C. 1998: Gleby Białowieskiego Parku Narodowego. Phytocoenosis 10. Supplementum Cartographial Geobotanicae: 1-40.

SIENKIEW ICZ J., CZARNOW SKA K. 1991: Pollution of soils and plants by heavy metals and degradation pinewood community. Annales o f Warsaw Agricultural University - SGGW. Forestry; and Wood Technology 42: 49-59.

SIKORSKA-M AJKOW SKA M. 1994: Dynamika zmian warunków wodnych w zlewni Łasicy i ich wpływ na środowisko przyrodnicze, (w) Prognozowanie przemian właściwości gleb Kam ­ pinoskiego Parku Narodowego na tle innych komponentów środowiska przyrodniczego. Wyd. Fundacji „Rozwój SGGW ” : 71-87.

SZCZUBIAŁKA Z. 1978: Badania nad rozmieszczeniem Al, Fe, Mn, Zn i Cu w glebach leśnych pod drzewostanem sosnowym. Rocz. Glebozn. 29, 3: 79-89.

ŚW IĘCICKI C., BRODA A., W OŹNIAK D. 1983: Akumulacja fluoru i siarki w glebach i roślinach KPN. (w) Wpływ działalności człowieka na środowisko glebowe w Kampinoskim Parku Narodowym. Wyd. SGGW: 109-122.

__________________ (1991-1994)____________________________

KRYSTYNA KONECKA-BETLEY, DANUTA CZĘPIŃSKA-KAMIŃSKA, ELŻBIETA JANOWSKA

THE ALTERATION TRENDS IN THE SOIL COVER

OF KAMPINOS NATIONAL PARK (1991-1994)*

Department of Soil Science, Warsaw Agricultural University

SUM M ARY

Presented are the 1994 results of soil status as studied in few years old research plots of selected forest sites representing two geochemical landscapes of the Kampinos Forest. The comparison of our present data with those earlier published allows the assessment of both natural and man-made change of forest litter and soil at the study area. The following attributes were employed as diagnostic indices of the course of natural soil-forming process: pH, hydrolitic acidity, sum of bases, sorption capacity and degree of saturation with bases; as supplementary indices, the content of carbon and nitrogen were used. As the main indicators of anthropo- pressure, the concentration of heavy metals and sulfur along the entire soil profile were, first of all, considered. The earlier determined trends were confirmed, also, by the 1994 study series results: those forest soils established from the eolian sediments (the soils of inland dunes) contain lesser concentrations of nutritive substances than the alluvial soils (basically: meadow soils) of the area of interest. It was stated that the most fundamental attributes connected with the natural soil-forming process of the two studied ecosystems have not changed in principle in either geochemical landscape. Those attributes, maintained at different levels proved to be rather stabile, however. Regardless soil type and the soil location within the relief, some change has occurred that could be ascribed to the activity of man. In a number of soil profiles, ectohumus has become enriched with trace elements and sulfur, as compared with the preceding years. In infrequent profiles, some nonsignificant enrichment (or even: pollution) with those elements was noted, also, in the endohumus. The actual increase in concentration of the elements has not become a serious environmental problem yet. The empirical data of the last year of study reported show some general enhancement of forest litter with microelements all over the Forest area. And this suggests that the elements are being brought together with atmospheric dust and, as such, they originated following the activity of man and not - as a result of increased biological accumulation.

Praca wpłynęła do redakcji w październiku 1999 r. Prof. dr hab. Krystyna Konecka-Betley

Katedra Gleboznawstwa, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego 02-528 Warszawa, Rakowiecka 26/30