SŁAWOMIR SMÓLCZYŃSKI, MIROSŁAW ORZECHOWSKI
GLEBY STREF EKOTONOWYCH ZAGŁĘBIEŃ
W YTOPISKOW YCHI STOKÓW W KRAJOBRAZIE
MŁODOGLACJALNYM POJEZIERZA MAZURSKIEGO
SOILS OF ECOTONE ZONES OF MELTWATER BASINS
AND SLOPES IN A YOUNG GLACIAL LANDSCAPE
OF THE MAZURIAN LAKELAND
Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie
A b s tr a c t: P h y sic a l p rop erties w e r e stu d ied in so ils from th e con tact z o n e o f m eltw a ter b a sin s and sur
r o u n d in g slo p e s. T h e co n ten t o f o rg a n ic m atter, total n itr o g en and w ater reten tion p rop erties w ere a n a ly z ed in the s o il p ro file layers o f 0 - 3 0 cm and 0 - 4 0 cm . A c c o r d in g to the P o lish so ils c la s sific a tio n sy stem [ 1 9 8 9 ], th e stu d ied s o ils w e r e c la ssifie d as proper d e lu v ia l d eep and m ed iu m d eep , h u m o u s d e lu v ia l sh a llo w m u c k y s o ils , stro n g ly and slig h tly silte d peat m u c k -so ils. T h e co n ten ts o f org a n ic m atter and total n itr o g en in crea sed in the in d e n tifie d to p o s e q u e n c e s. T h e am oun ts o f total and fie ld w a ter capacity, e ffe c tiv e and p o te n tia l u se fu l reten tio n as w e ll as th e c o n ten t o f w ater u n a v a ila b le to p la n ts varied sig n ific a n tly b e tw e e n the d e lu v ia l, m u c k y and p eat m u c k so ils . O rganic s o ils c o v e r e d w ith a layer o f m ineral or m ineral-organ ic form ation s sh o u ld b e in clu d ed in a n e w v ersio n o f the P o lish s o il cla ssific a tio n sy ste m as a separate ta x o n o m ic unit.
S ło w a k lu c z o w e : krajobraz m ło d o g la cja ln y , strefa k ontaktu u tw o r ó w m in era ln y ch i o rg a n iczn y ch , g le b y
d e lu w ia ln e , g le b y n a m u rszo w e, s iln ie i sła b o z a m u lo n e g le b y to r fo w o -m u r sz o w e .
K e y w o r d s : y o u n g g lacial lan d scap e, con tact z o n e o f m ineral and organic form ations, d elu v ia l so ils, m u ck y
s o ils , str o n g ly and s lig h tly silte d p ea t-m u ck so ils.
WSTĘP
Krajobraz młodoglacjalny Polski północno-wschodniej wyróżnia się urozmaiconąrzeźbą, która sprzyja występowaniu ogromnej liczby zagłębień wytopiskowych zajętych przez mokradła. W strefie morenowej Pojezierza Mazurskiego, w obrębie moreny dennej falistej dominują obiekty małe, z których większość nie przekracza 10 ha [Gotkiewicz i in. 1996]. Siedliska hydrogeniczne stanowią jeden z najcenniejszych elementów przyrodniczych obszarów młodoglacjalnych. Szczególną rolę w funkcjonowaniu pagórkowatego krajobrazu pojeziernego, a zwłaszcza w zachowaniu jego stabilności pełnią ekotony - strefy przejściowe biotopów mokradło wy ch i obszarów wysoczyznowych. W sąsiedztwie stoków na obszarach użytkowanych rolniczo siedliska mokradłowe uległy silnej
modyfikacji na skutek procesów erozji wodnej oraz procesów określonych przez Sinkiewicza [1998] mianem denudacji antropogenicznej. Mineralne namuły deluwialne przenikały utwory organiczne lub osadzały się na ich powierzchni w formie warstw o różnej miąższości [Orzechowski, Smólczyński 2002]. Wskutek tych procesów gleby stref ekotonowych, określane mianem pedoekotonów, charakteryzują się zmiennością jednostek systematyki uwarunkowaną wzajemnymi relacjami materii organicznej i masy
mineralnej w profilu.
Celem pracy było określenie jednostek systematyki gleb w ekotonowej strefie kontaktu zagłębień wytopiskowych i otaczających stoków, w której namuły deluwialne zalegająna podłożu organicznym bądź też stanowią domieszkę w powierzchniowej warstwie utworów organicznych. Badano również zasoby wody, materii organicznej i azotu w powierz chniowych warstwach profili.
ZAKRES I METODYKA BADAŃ
Badania gleb przeprowadzono w katenach trzech obniżeń zlokalizowanych na Pojezierzu Olsztyńskim w strefie krajobrazu morenowego, fazy pomorskiej (obiekty Lutry I i Lutry II) oraz na Pojezierzu Mrągowskim w strefie krajobrazu morenowego, fazy poznańskiej zlodowacenia Wisły (obiekt Prusinowo). Spadki na stokach w katenie Prusinowo wynosiły 17,1%, w katenie Lutry I - 12%, w katenie Lutry II - 24,1%. W badanych obiektach
RYSUNEK 1. Schematyczna budowa profili glebowych, z których pobrano próbki do datowania utworów: 1, 7 i 12 - nr profilu, □ - miejsce pobrania próbki do datowania
FIGURE 1. Schematic morphologic structure o f soil profiles from which samples were taken for dating (14 C): 1,7 i 12 profile number, □ - location o f soil sample for dating
wzdłuż stoku wyznaczono transekty, w których wykonano wiercenia w celu ustalenia stratygrafii utworów oraz usytuowano odkrywki glebowe (łącznie 17) w celu przepro wadzenia badań fizyczno-chemicznych (rys. 1).
W pobranych próbkach oznaczono: skład granulometryczny metodą areometryczną Casagrande'a w modyfikacji Prószyńskiego, popielność przez spalenie próbek glebowych w temperaturze 550°C, zawartość azotu ogólnego metodą Kjeldahla, zawartość węgla organicznego metodą Tiurina (w niektórych próbkach z poziomów powierzchniowych).
Właściwości retencyjne utworów glebowych określono metodą komór nisko- i wysokociśnieniowych [Zawadzki 1973]. Na podstawie oznaczonych wartości potencjału wody glebowej przy wartości ciśnienia 98,1 hPa (pF 2,0), 490,5 hPa (pF 2,7), 981,0 hPa (pF 3,0) i 15 547,9 hPa (pF 4,2) obliczono objętość porów glebowych: makropory = (porowatość ogólna - W b. przy pF 2,0), mikropory = WQb. przy pF 4,2, potencjalną retencję użyteczną - PRtf = (W przy pF 2,0 - W b_. przy°pF 4,2), efektywną retencję użyteczną - ERU = (W przy p F ’2,0 - WQbj przy p^ ^,0), a następnie wyliczono zasoby wody w warstwie 0-38 cm i 0^40 cm, uwzględniając występujące w tych warstwach utwory glebowe. Umożliwi to porównanie zasobów wody w warstwach o jednakowej miąższości w glebach należących do różnych jednostek systematyki gleb.
W profilach nr 1 (nr próbki Poz-29314), 7 (nr próbki Poz-29285) i 12 (nr próbki Poz- 29317) oznaczono wiek utworów organicznych zalegających bezpośrednio pod namułami deluwialnymi. Badania wykonano w Poznańskim Laboratorium Radiowęglowym metodą węgla 14C.
Obliczenia statystyczne wykonano za pomocą programu Statistica 8.0.
WYNIKI BADAŃ
Gleby w badanych odcinkach katen w strefie od stoku w kierunku zagłębienia według obowiązującej systematyki [Systematyka.. .1989] tworzyły następującą sekwencję: gleby deluwialne, gleby namurszowe, gleby torfowo-murszowe.
Gleby te różniły się miąższością utworów, składem granulometrycznym, zawartością węgla i azotu oraz stopniem zamulenia (tab. 1, 2). Uwzględniając miąższość i uziamienie namułów oraz zawartość próchnicy, gleby deluwialne w katenie Prusinowo i Lutry I zaliczono do podtypu właściwych, średnio głębokich (prof. 1, 7) i próchnicznych (>5% próchnicy) płytkich (prof. 2, 8), wytworzonych z glin zwykłych, piaszczystych i lekkich, zalegających na torfach olesowych (tab. 1). Gleby deluwialne na podłożu organicznym w katenie Lutry II zakwalifikowano do podtypu właściwych, głębokich (prof. 12), wytworzonych z glin lekkich oraz płytkich (prof. 13) wytworzonych z glin piaszczystych (tab. 1, 2). Namuły deluwialne w badanych katenach oprócz miąższości, która może świadczyć o intensywność procesów erozyjnych, różniły się pod względem wieku. Początek sedymentacji osadów deluwialnych na utworach torfowych określono w obiekcie Prusinowo na 2395 ± 35 lat BP (Poz-29314), przy miąższości namułów w miejscu datowania 65 cm, w katenie Lutry I na odpowiednio 4325 ± 30 lat BP (Poz-29285) i 78 cm, w katenie Lutry II na 1085 ± lat BP (Poz-29317) i 107 cm [Smólczyński 2009]. Schematyczną budowę profili glebowych, z których pobrano próbki do datowania, przedstawiono na rysunku 1. Mimo najmłodszego wieku deluwia w katenie Lutry II osiągnęły największą miąższość, co wynika ze spadków terenu największych wśród badanych obiektów.
TABELA 1. Skład granulometryczny badanych gleb TABLE 1. Particle size distribution o f the investigated soils Nr profilu Profile No Poziom genet. Genetic horizon Głębo kość Depth [cm]
Procentowa zawartość frakcji o średnicy [mm] Particie size (diameter in mm) distribution (in %)
Utwór glebowy Soil formation > 2,0 2,0-0,05 0,05-0,002 <0,002 PTG 2008* Katena Prusinowo - Prusinowo catena
Gleba deluwialna właściwa, średnio głęboka - Proper deluvial soil, medium deep
1. A 0-28 0,6 55 38 7 gP
A2 28-46 0,8 43 48 9 gz A3 46-60 0,4 44 48 8 gz Gleba deluwialna próchniczna, płytka - Humous deluvial soil, shallow
2. Ah 0-20 0,5 51 43 6 gP A2h 20-43 0,6 47 44 9 gz Gleba namurszowa, głęboka -- Mucky soil, deep
3. AO 0-15 0,3 42 153 5 pyg |a o 15-29 0,2 41 |52 7 pyg Gleba namurszowa, głęboka -- Mucky soil, deep
4. AO 0-15 0,2 38
56 6 pyg
AO 15-27 0,2 38 55 7 pyg Katena Lutry I - Lutry I catena
Gleba deluwialna właściwa, średnio głęboka - Proper deluvial soiL medium deep 7. Ap 0-27 0.3 63 29 8 gi
A2 27-40 0,2 61 32 7 gp A3 55-60 1,2 53 41 6 gp Gleba deluwialna próchniczna, płytka - Humous deluvial soil, shallow
8. Ah 0-18 1,0 64 32 4 gp A2 18-45 0,1 44 49 7 gp Gleba namurszowa, średnio głęboka - Mucky soil, medium deep
9. AO 0-15 lo 59 35 6 gp
AO 15-28 |o 43 49 8 gz
Katena Lutry II - Lutry II catena
Gleba deluwialna właściwa, głęboka - Proper deluvial soil, deep
12. !A 0-28 0,6 63 28 9 gi |A2 28-65 1,0 58 27 15 gi |A3 65-106 0,5 63 27 10 gi Gleba deluwialna właściwa płytka - Proper deluvial soil, shallow
13. Ah 0-21 0,4 68 28 4 gp A2h 21-40 0,3 64 29 7 gp Gleba namurszowa, płytka - Mucky soil, shallow
14. AO 0-20 0 59 33 8 gi
Objaśnienia - Explanation: gp - glina piaszczysta - sandy loam, gz - glina zwykła - loam, gl - glina lekka - sandy loam, pyg - pył gliniasty - silt loam; *PTG 2008 [Systematyka... 2008]
TABELA 2. Wybrane w łaściw ości badanych gleb - TABLE 2. Some properties o f studied soil N r N o Poziom genet. G łębokość Depth Utwór gleb. Soil formation C-org. IN Og N tot Popielność A sh content Materia organ. Organic matter N Og N tot Genet. horizon [cm] g kg 1 % kg -m 2
K a ten a Prusinow o - Prusinow o ca ten a
Gleba deluwialna właściwa, średnio głęboka - Proper deluvial soil, medium deep
1 . A 0 -6 0 gp.gz, 113,2-27,5 1,38-2,01 - *19,1 0 ,8 2
Otni 6 0 -1 2 3 olR3 - 8,97 7 4 ,6 **23,1 1,01
Gleba deluwialna próchniczna, płytka - Humous deluvial soiL shallow
2. A 0-43 gP,gz> 2 8 ,2 -3 8 ,4 I 2 ,6 0 -3 ,1 2 - *2 4 ,2 1,18
Otni 4 3 -1 0 5 olR3 |9 ,5 3 -1 6 ,9 4 5 2 ,3 -7 9 ,2 * * 3 0 ,9 1,54
Gleba namurszowa, głęboka - Mucky soil, deep
3. AO 0 -2 9 min.org. 6 1 ,8 -6 4 ,6 6 ,0 2 -6 ,1 4 8 6 ,1 -8 6 ,5 1 *4 0 ,6 1,81
Otni 2 9 -1 5 0 olR3, szR2 - 2 4 ,4 2 6 ,1 -5 2 ,2 **51,1 2,35
4. AO 0 -2 7 min. org. 5 9 ,8 -8 9 ,0 6 ,0 6 -8 ,0 4 8 2 ,2 -8 6 ,6 *6 0 ,4 2,53
Otni 2 7 -1 4 0 olR3, szR2 - 1 8 ,7 -1 9 ,8 8 17,4 -2 6 ,1 **94,3 3,38
Gleba torfowo-m urszowa silnie zamulona, głęboka - Peat muck soil strongly silted, deep
5. Mt 0 -2 2 mursz s. z. 1 4 9 ,0 -1 5 6 ,7 1 3 ,2 1 -1 4 ,8 9 6 7 ,0 -6 8 ,1 *6 8 ,4 2 ,76
Otni 2 2 -1 3 3 olR3, szR2 - 2 5 ,1 6 -2 5 ,2 5 1 7 ,8 -3 0 ,6 * * 9 2 ,6 3 ,6 4
Gleba torfowo-m urszowa słabo zamulona, głęboka - Peat muck soil slightly silted, deep
6. Mt 0-33 mursz z 2 4 6 ,4 -3 6 8 ,9 *20,04-25,01 2 9 ,6 -4 6 ,4 *72,3 2,65
Otni 3 3 -1 3 7 olR3, szR2 |121,32-27,82 1 6 ,2 -1 8 ,4 * * 9 1 ,7 3,33
K a ten a Lutry I, Lutry I ca te n a
Gleba deluwialna w łaśc., średnio głęb - Proper deluvial s o il medium deep
7. A 0 -7 2 gl, gP 9 ,4 -1 4 ,2 1 ,1 6 -1 ,5 0 4 3,5 *8,4 0,48
Otni 72 -1 1 6 olR3 - - **10,9 0 ,66
Gleba deluwialna próchniczna, płytka - Humous deluvial soil, shallow
8. A 0 -4 5 gP 3 0 ,7 -3 2 ,1 12,74-3,04 1 - *1 8 ,4 1,00
Otni 4 5 -1 3 3 olR3, olR2 _ 21,61 18,6 **25,5 1,40
Gleba namurszowa średnio głęboka - Mucky soil, medium deep
9. AO 0 -2 8 min. org. 1 0 0 ,8 -9 0 ,9 3 ,5 7 -6 ,6 7 8 0 ,8 -8 2 ,3 *40,3 1,10
Otni 2 8 -8 4 olR2 ! - 2 3 ,7 6 18,4 * * 5 5 ,8 1,55
Gleba torfowo-m urszowa silnie zamulona, średnio głęboka - Peat muck soil strongly silted, medium deep
10 Mt 0-25 mursz s. z. - 1 0 ,6 6 -1 4 ,3 1 7 1 ,3 -7 6 ,4 2 - * 4 4 ,0 * * 6 1 ,9 1,8 9 2
,-Otni 2 5 -1 0 0 olR3 - 2 1 ,8 8 8,3 43
11 Mt 0 -2 2 mursz s. z. - 1 5 ,7 6 -1 6 ,2 4 5 8 ,2 -6 9 ,5 * 41,9 1,59
Otni 2 2 -9 0 olR3 - 22,01 2 1 ,0 * * 5 9 ,7 2 ,08
K a ten a Lutry II - Lutry II ca ten a - Gleba deluwialna właściwa, głęboka - Proper deluvial soil, deep
12 A 0 -1 0 6 gl '4 ,8 -1 6 ,0 0 ,5 8 -1 5 ,8 - *1 0 ,7 0,61
Otni 106 -1 2 0 olR3 ! - - 4 7 ,6 **12,1 0 ,70
Gleba deluwialna właściwa, płytka - Proper deluvial soil, shallow
13 A 0 -4 0 gP 1 6 ,2 -2 6 ,8 1,58-2,71 - * 16,2 0 ,9 4
Otni 4 0 -9 3 olR3 - 14,7 4 0 ,7 * * 2 0 ,4 1,18
Gleba namurszowa, płytka - Mucky soil, shallow
14 AO 0 -2 0 min. org. 9 8 ,9 0 7,91 8 4,4 *44,5 1,73
Otni 2 0 -5 9 olR3 - 1 9 ,3 7 -2 0 ,8 8 2 4 ,2 -2 8 ,4 * * 6 9 ,2 2,45
Gleba torfowo-m urszowa silnie zamulona, płytka - Peat muck soil strongly silted, shaUow
15 Mt 0 -2 5 mursz s. z. 1 2 7 ,8 -1 4 7 ,1 9 ,5 7 -1 1 ,9 9 7 1 ,7 -7 2 ,7 3 *49,9 1,81
Otni 2 5 -4 8 olR3 - 2 0 ,7 8 3 3 ,7 **7 1 ,7 2 ,4 9
16 Mt 0 -2 6 mursz s. z. 1 9 2 ,3 -2 2 0 ,3 1 8 ,4 2 -1 9 ,0 2 5 1 ,6 -5 3 ,6 *61,7 2,33
Otni 2 6 -3 4 olR3 - 2 5 ,2 31,3 **83,1 2 ,9 0
Gleba torfowo-m urszowa słabo zamulona, średnio głęboka - Peat muck soil slightly silted, shallow
17 Mt 0-23 mursz z. 3 1 2 ,1 -3 1 9 1 2 0 ,6 6 -2 1 ,6 7 3 1 ,1 -3 7 ,2 *59,5 1,90
Otni 2 3 -6 8 tuR2, oIR3 - 2 2 ,9 6 -2 4 ,4 1 1 2 ,5 -2 1 ,8 **71,3 2,25
Objaśnienia Explanation: * warstwa 030 cm layer 030 cm, * * warstwa 0—40 cm layer 0—40 cm, minorg.
-utwór mineralno-organiczny - mineral-organic formation, mursz s. z. - mursz silnie zamulony - strongly silted muck, mursz z. - mursz słabo zamulony - slightly silted muck, O l - to rf o le so w y - alder w o o d p e a t sz - to rf szuwarowy - reed peat, tu - torf turzycow iskow y - sed g e peat, R2 - torf średnio rozłożony - medium d eco m p o sed peat, R3 - torf silnie rozłożony - strongly d eco m p o sed peat, gp - glina piaszczysta - sandy loam, gz - glina zwykła - loam, gl - glina lekka - sandy loam
TABELA 3. Średnie zasoby materii organicznej i azotu ogólnego w warstwach 0-3 0 cm i 0-4 0 cm badanych gleb
TABLE 3. Mean values o f stock o f organic matter and N-total in layers 0-3 0 cm and 0 -40 cm o f studied soils Gleby Soils * Para metry Para meters Materia organ, [kg • m~2] w warstwach [cm] Organic matter [kg • m"2] in layers [cm] N og [kg • i n 2] N tot [kg • m-2] w warstwach in layers [cm] 0-30 0 -40 0-30 0-40 I Deluwialne X 16,17 20,48 0,84 1,08 Deluvial soils S 5,80 7,78 0,26 0,36 CV 35,87 37,99 30,95 33,33 II Namurszowe X 46,45 67,60 1,79 2,43 Mucky soils S 9,49 19,38 0,58 0,75 CV 20,43 28,66 32,40 30,86 III Torfowo-murszowe X 53,18 73,80 2,08 2,71 silnie zamulone S 111,47 14,01 0,47 0,60 Peat muck soils CV 21,56 18,98 22,60 22,14 strongly silted
IV Torfowo-murszowe X 65,9 81,5 2,27 2,79 słabo zamulone S ! 9.05 14,42 0,53 0,76 Peat muck soils CV 13,73 17,69 23,35 2,79 slightly silted
Statystyczna istotność różnic Statistically significant differences a = 0.05
K II, III, IV KII, III, IV KII, III, IV KII, III, IV
* Objaśnienia - Explanation: X - średnia - mean, S - odchylenie standardowe - standard deviation, C V - współczynnik zmienności - coefficient o f variation
W badanych katenach wierzchnią warstwę profili gleb namurszowych stanowił utwór mineralno-organiczny o miąższości 20-29 cm, zawierający 13,5-19,2% materii organicznej (tab. 2). Gleby torfowo-murszowe podzielono zgodnie z kryteriami Okruszki [1976] na silnie zamulone (zawierające w poziomach murszowych od 50% do 80% części mineralnych) i słabo zamulone (zawierające od 25% do 50% części mineralnych). Proces murszenia tych gleb był średnio zaawansowany, a utwory murszowe wykształciły się z torfów olesowych. Gleby namurszowe i torfowo-murszowe w katenie Prusinowo zaliczono do głębokich, w katenie Lutry I do średnio głębokich, zalegających na warstwowanych utworach gytiowych (gytia detrytusowa, wapienna, mieszana). W katenie Lutry II gleby namurszowe i torfowo-murszowe silnie zamulone wytworzyły się z płytkich torfów olesowych, a gleby torfowo-murszowe słabo zamulone z torfów turzycowiskowych na olesowych. W podłożu występuje gytia wapienna i organiczna przechodząca w gytię ilastą. Warstwowana budowa profili gleb torfowo-murszowych i namurszowych świadczy o dużej zmienności warunków wodnych w trakcie ich powstawania oraz nakładaniu się procesów sedymentacji i sedentacji.
W badanych glebach wyliczono zasoby wody, materii organicznej i azotu w warstwie profilu: 0-30 cm, tj. dopuszczalnej miąższości namułów w glebach hydrogenicznych według obowiązującej systematyki gleb Polski [Systematyka... 1989] oraz w warstwie 0^40 cm określającej maksymalną miąższość utworów mineralnych w powierzchniowej
T A B E L A 4 . Ś r e d n ie w a r to ś c i r e te n c ji w o d y w w a r s tw a c h 0 - 3 0 c m i 0 - 4 0 c m w b a d a n y c h g le b a c h
T A B L E 4 . M e a n v a lu e s o f w a te r rete n tio n in la y ers 0 - 3 0 c m and 0 - 4 0 c m o f stu d ie d so ils G le b y S o ils W a rst w a L a y e r * P a ra m etry P a r a m ete rs P o lo w a p o je m n o ś ć w o d n a F ie ld c a p a c ity w a te r P o te n c ja ln a r e te n c ja u ż y te c z n a P o te n tia l u sefu l r e te n tio n (P R U ) E fe k ty w n a re te n c ja u ż y te c z n a E ffe c tiv e u sefu l r eten tio n (E R U ) W o d a n ie d o stę p n a U n a v a il a b le w a te r O g ó ln a p o je m n o ś ć w o d n a T otal w a te r c a p a c ity c m m m D e lu w ia ln e D elu v ia l so ils I 0 - 3 0 X s C V 9 9 ,7 5 18,51 1 8 ,5 6 5 7 ,7 7 7 ,1 2 1 2 ,3 2 3 2 ,7 2 8 ,4 9 2 5 ,9 5 4 1 , 9 7 1 9 ,9 4 4 7 ,5 1 1 4 5 ,3 2 1 2 ,5 9 8 ,6 6 II 0 - 4 0 X s C V 1 3 8 ,7 3 2 2 ,8 8 1 6 ,4 9 7 9 ,9 7 3 ,5 6 4 ,4 5 4 4 ,4 8 9 ,0 6 2 0 ,3 7 5 7 ,3 8 2 0 , 8 9 3 6 ,4 1 1 9 8 ,2 2 1 8 ,4 9 9 ,3 3 N a m u r sz o w e M u c k y s o ils III 0 - 3 0 X s C V 1 4 9 ,5 0 1 7 ,4 6 11,68 6 5 ,5 0 11,11 1 6 ,9 6 2 1 ,9 0 7 ,4 8 3 4 ,1 6 8 4 ,4 0 7 ,2 6 8 ,6 0 1 8 3 ,2 0 2 7 ,8 8 1 5 ,2 2 IV 0 - 4 0 X s C V 2 1 0 ,0 5 1 8 ,1 4 8 ,6 4 9 7 ,6 2 8,31 8,51 3 0 ,7 7 8 ,8 6 2 8 ,7 9 1 1 2 ,4 0 1 0 ,8 9 9 ,6 9 2 6 8 , 7 0 2 7 ,2 0 1 0 ,1 2 T o r fo w o -m u r sz o w e
silnie zam u lone P e a t m uck so ils stro n g ly silted V 0 - 3 0 X s C V 1 7 7 ,2 8 12,53 7 ,0 7 8 6 ,4 5 8 ,4 9 9 ,8 2 3 7 ,8 0 5 ,3 6 14 ,1 8 9 4 ,6 5 5 ,0 0 5 ,2 8 1 2 1 ,6 3 7 ,3 7 6 ,0 6 2 3 1 ,1 8 6 ,0 5 2 6 ,1 7 3 1 0 ,4 8 ~ 9 ,9 9 3 ,2 2 V I 0 - 4 0 X s C V 2 3 9 ,9 3 1 8 ,4 0 7 ,6 7 118,48 1 5 ,3 7 1 2 ,9 7 5 0 ,4 5 7 ,0 2 13,91 T o r fo w o - m urszo w e
sła b o zam u lon e P e a t m u ck so ils slightly silted V II 0 - 3 0 X s C V 1 8 8 ,9 0 18,93 1 0 ,0 2 9 7 ,0 7 1 5 ,7 0 1 6 ,1 7 4 5 ,9 7 6 ,4 9 1 4 ,1 2 I 9 5 ,4 7 ! 6 ,2 5 6 ,5 5 12 4 7 ,4 7 1 3 ,6 7 5 ,5 2 V III 0 - 4 0 X s C V 2 5 5 ,1 0 2 2 ,9 0 8 ,9 8 1 3 2 ,0 7 17,73 1 3 ,4 2 5 7 .3 7 1 0 ,5 4 1 8 .3 7 1 2 3 ,0 0 j 5 ,4 8 I 4 ,4 6 3 3 1 ,3 7 1 0 ,7 5 3 ,2 4 S ta ty sty c z n a isto tn o ś ć różn ic
S ta tistic a lly sign ifican t d iffe r e n c e s a = 0 .0 5 Kin, V, VII n < i v , VI, VIII, i i k v, v n , r v < v m k v, v n , IK IV , V I, v i n , IIK V , VII, i v c v n i IK IV , IIK V , VII, f/ <v i, v n i |i<i i i, v , V II, I K I V , V I, v m K i l l , V, V II, IK I V , V I, V III, II K V , V II, IV < V I , V III, V K V I I I * O b ja sn ie n ia - E xp lan ation: X - śr e d n ia - m ea n , S - o d c h y le n ie sta n d a r d o w e - stan d ard d e v ia tio n , C V - w s p ó łc z y n n ik z m ie n n o śc i - c o e ffic ie n t o f va ria tio n
warstwie gleb organicznych według dyskutowanej obecnie w PTG propozycji nowej wersji systematyki gleb [Systematyka 2008]. Podobną miąższość warstwy mineralnej (<40 cm) przyjmuje się w klasyfikacji niemieckiej (w grupie Moorbóden), przy czym warstwa o miąższości od 20 do < 40 cm staje się podstawą wyróżnienia odmiany gleb
( Varietet) [AD-HOC-AG BODEN 2005]. Również w klasyfikacji WRB [IUSS WORKING GROUP WRB 2007] w grupie referencyjnej histosoli utwory organiczne mogą być przykryte warstwą mineralną (< 40 cm), której charakter określa się za pomocą kwalifikatora (Suffix-Qualifier) Novie (Areni-, Clay-, Sillinovic).
W sekwencji gleb deluwialnych, namurszowych i torfowo-murszowych badanych obiektów w warstwach profili 0-30 cm i 0^40 cm wzrastały zasoby materii organicznej i azotu (tab. 2). Statystycznie istotne były różnice średnich wartości tych parametrów (z trzech obiektów) tylko między glebami deluwialnymi a glebami namurszowymi i torfowo- murszowymi silnie i słabo zamulonymi (tab. 3). Zróżnicowanie tych właściwości w profilach glebowych w strefie przenikania się podłoża organicznego i mineralnego w dolinie Narwi omawia Wojciechowska i Harasimiuk [2005], podkreślając ich znaczenie w ustaleniu genezy i klasyfikacji krajobrazów.
W badanej toposekwencji gleb w miarę wzrostu zawartości materii organicznej zwiększały się również średnie wartości polowej pojemności wodnej, potencjalnej retencji użytecznej (PRU), wody niedostępnej oraz ogólnej pojemności wodnej zarówno w warstwie 0-30 cm, jak i 0^10 cm (tab. 4). W glebach deluwialnych, z wyjątkiem PRU w warstwie 0-30 cm, były one statystycznie istotnie mniejsze niż w glebach organicznych. Gleby namurszowe w porównaniu z glebami deluwialnymi charakteryzowały się mniejszymi zasobami wody łatwo dostępnej dla roślin (ERU), zawierały natomiast 2-krotnie większe ilości wody niedostępnej (tab. 4).
Gleby namurszowe i silnie zamulone gleby torfowo-murszowe różniły się statystycznie istotnie średnimi wartościami: polowej pojemności wodnej i potencjalnej retencji użytecznej w warstwie 0-30 cm, a efektywnej retencji użytecznej oraz ogólnej pojemności wodnej również w warstwie 0^10 cm. Gleby torfowo-murszowe słabo zamulone miały największe zasoby wyliczonych rodzajów wody, ale różnice w stosunku do silnie zamulonych gleb torfowo-murszowych były statystycznie istotne tylko w przypadku ogólnej pojemności wodnej w warstwie 0^10 cm (tab. 4).
DYSKUSJA
Przeprowadzone badania wykazały, że w strefach kontaktu stoków morenowych i zagłębień wytopiskowych występuje przestrzenne zróżnicowanie typologiczne gleb wytworzonych z namułów deluwialnych akumulujących się na utworach organicznych. Badania wielu autorów [Maruszczak, Uziak 1978; Konecka-Betley, Maruszczak 1993; Bieniek 1997; Szrejder 1998; Koćmit i in. 2001] wskazują że namuły deluwialne akumulujące się w dolnej części stoku przykrywają pierwotną pokrywę glebową często o złożonej genezie. Szrejder [1998] proponuje, aby w typologii gleb deluwialnych uwzględniać gleby kopalne. Ponieważ podłożem badanych gleb deluwialnych są utwory organiczne, jako gleby kopalne należy przyjąć gleby bagienne lub pobagienne. Bieniek [1997] stwierdził, że w miarę wzrostu miąższości namułów deluwialnych intensyfikuje się rola procesu płowienia, czemu sprzyja udział wód spływowych. Analiza uziamienia badanych gleb deluwialnych w katenie Prusinowo i Lutry I nie wykazała istotnego zróżnicowania frakcji ilastej świadczącego ojej przemieszczeniu w profilu (tab. 1). Jedynie poziom A2 gleby deluwialnej głębokiej w katenie Lutry II wykazuje wzbogacenie we frakcję ilastą. Nie można jednak jednoznacznie stwierdzić, że jest to wynikiem przemieszczania tej frakcji w profilu. Różnice w uziamieniu mogły bowiem powstać
podczas sedymentacji deluwiów. Jak podkreśla Bieniek [1997], uziamienie osadów deluwialnych jest pochodnąuziamienia gleb występujących na wierzchowinie i w górnej części stoku oraz sortowania utworów w trakcie transportu wodnego.
Uwzględniając zróżnicowanie analizowanych właściwości gleb zwłaszcza przy porównaniu gleb deluwialnych i namurszowych z glebami torfowo-murszowymi należało by w nowej wersji systematyki gleb Polski wśród gleb organicznych wyróżnić jednostkę taksonomicznąobejmującągleby przykryte warstwąnamułów mineralnych lub mineralno- organicznych. Charakter tej warstwy (pochodzenie, uziamienie, zawartość materii organicznej) zgodnie z sugestią Okruszki [1976] oraz założeniami innych klasyfikacji gleb [AD-HOC-AG BODEN 2005; IUSS WORKING GROUP WRB 2007] można by uwzględnić podczas wydzielania jednostek niższego rzędu. Gleby takie były wyróżniane w systematykach wielu krajów [Okruszko, Piaścik 1981]. Płytkie gleby deluwialne na podłożu organicznym oraz gleby namurszowe na Pojezierzu Mazurskim nie tworzą dużych konturów i dlatego były często pomijane w trakcie prac kartograficznych [Bieniek 1997]. Występująjednak powszechnie na obszarach młodoglacjalnych Polski północno-wschodniej w strefie zarówno krajobrazu morenowego, jak i zastoiskowego [Bieniek 1997; Smólczyński 2009; Piaścik, Gotkiewicz 2001]. Są one typowym elementem pokrywy glebowej urzeźbionych obszarów użytkowanych rolniczo, na których u podnóży stoków w strefie kontaktu utworów mineralnych i organicznych występują w charakterystycznej toposekwencji: gleb deluwialnych oraz gleb organicznych (namurszowych i torfowo- murszowych o różnym stopniu zamulenia), określonych jako odgórnie namulone [Smólczyński 2009]. W siedliskach leśnych na Pojezierzu Mazurskim nie stwierdzono występowania gleb deluwialnych i namurszowych, a gleby organiczne nie wykazują zamulenia [Bieniek 1997; Smólczyński 2008]. Większe areały gleb organicznych przykrytych namułami pochodzenia aluwialnego stwierdzono w krajobrazie deltowym Żuław Wiślanych, gdzie brak jest wyraźnej prawidłowości w ich przestrzennym rozmieszczeniu [Smólczyński i in. 2000]. Gleby te spotykane są również w krajobrazie dolin rzecznych [Smólczyński 2009]. Występowanie gleb deluwialnych sygnalizowane jest także na Pomorzu Zachodnim, gdzie określone zostały mianem gleb namułowych [Koćmit i in. 2001] oraz na obszarach lessowych [Maruszczak, Uziak 1973; Konecka- Betley, Maruszczak 1993].
WNIOSKI
1. W strefach kontaktu stoków morenowych i zagłębień wytopiskowych stwierdzono następującą sekwencję gleb: gleby deluwialne właściwe i próchniczne, gleby namur szowe, gleby torfowo-murszowe silnie i słabo zamulone. Gleby deluwialne zróżnico wane są miąższością namułó w, a gleby organiczne miąższością warstwy organicznej i rodzajem utworów w podłożu.
2. W warstwach 0-30 cm i 0 ^ 0 cm profili w toposekwencji gleb deluwialnych, namur szowych i torfowo-murszowych badanych obiektów zwiększały się zasoby materii organicznej i azotu. Różnice między glebami deluwialnymi a glebami organicznymi były statystycznie istotne.
3. Gleby deluwialne, namurszowe i torfowo-murszowe istotnie różniły się między sobą ogólną i połową pojemnością wodną potencjalną i efektywną retencją użyteczną oraz zawartością wody niedostępnej dla roślin.
4. Gleby organiczne przykryte warstwą utworów mineralnych lub mineralno-organicz- nych powinny być wydzielone jako jednostka taksonomiczna w nowej wersji syste matyki gleb Polski.
LITERATURA
A D -H O C -A G BODEN. 2005: Bodenkundliche Kartieranleitung. Hannover: 438 ss.
BIENIEK B. 1997: W łaściw ości i rozwój gleb napływowych Pojezierza M azurskiego. Acta Acad. Agricult.
Tech. Olst., Agricultura, Supplem entum B, 64: 80 ss.
GOTKIEWICZ J., OKRUSZKO H., SMOŁUCHA J. 1996: Powstawanie i przeobrażanie się gleb hydrogenicz- nych w krajobrazie młodoglacjalnym Pojezierza M azurskiego i Równiny Sępopolskiej. Zesz. Probl. Post.
N au k R oln. 431: 1 8 1 -2 0 1 .
IU SS W ORKING GROUP WRB 2007: World R eference Base for Soil Resources 2 006, first update. 2007.
World S oil Resources R eports N o. 103.
KOĆMIT A ., RACZKOWSKI B., PODLASIŃSKI M. 2001: T ypologiczna przynależność erodowanych gleb wytworzonych z glin morenowych wybranego obiektu na Pomorzu Zachodnim. Folia U niversitatis A gri
cu ltu ra 87: 1 0 3 -1 0 8 .
KONECKA-BETLEY K., MARUSZCZAK H. 1993: Rozwój holoceńskiej pedogenezy w wymokach obsza rów lessow ych okolic Lublina. Rocz. Glebozn. 44 (3/4): 153-163.
M ARUSZCZAK H., UZLAK S. 1978: W pływ mikrorzeźby obszarów lessow ych na zróżnicowanie procesów glebotw órczych. Rocz. G lebozn. 29, 3: 1 5 9 -1 7 3 .
OKRUSZKO H. 1976: Domieszki mułowe i namułowe w glebach torfowych. Pr. Kom. Nauk. PTG V/32: 3-1 3 . OKRUSZKO H., PIAŚCIK H. 1981: Porównawcza charakterystyka gleb torfowych. PTG Warszawa: 55 ss. ORZECHOW SKI M ., SM ÓLCZYŃSKI S. 2002: M odyfikacja gleb pobagiennych Pojezierza M azurskiego
przez procesy deluwialne. Zesz. Probl. Post. N auk Roln. 487: 2 0 5 -2 1 2 .
PIASCIK H., GOTKIEWICZ J. 2001: Rola pokrywy glebowej w kształtowaniu środowiska obszarów młodogla- cjalnych. Zesz. Probl. Post. N auk Roln. 478: 5 1 1 -5 1 8 .
SINKJEWICZ M. 1998: Rozwój denudacji antropogenicznej w środkowej części Polski Północnej. UM K, Toruń: 103 ss.
SMÓLCZYŃSKI S, PIAŚCIK H., ORZECHOWSKI M. 2000: Geneza utworów i gleb hydrogenicznych w krajobrazie delty wiślanej. Biuletyn Naukowy UW M nr 9: 8 3 -9 1 .
SMÓLCZYŃSKI S. 2008: Sekwencja i właściw ości gleb w katenie leśnej Babięta na Pojezierzu Mrągowskim.
Rocz. G lebozn. 59 (3/4): 2 6 2 -2 6 7 .
SM ÓLCZYŃSKI S. 2009: Physical properties o f upper silted organic soils in various landscapes o f north eastern Poland. W: Soil o f C hosen Landscapes. M onograph. B. B ien iek (red.). Department o f Land Reclam ation and Environmental M anagement, University o f Warmia and M azury in Olsztyn: 5 1 -8 7 . SYSTEM ATYK A GLEB POLSKI 1989: Wyd. IV. Rocz. G lebozn. 40(3/4): 1-150.
SY STEM ATYK A GLEB POLSKI. 2008: Praca zbiorow a pod red. M arcinka J. i Komisarek J. Uniw ersytet Przyrodniczy w Poznaniu: 217 ss.
SZREJDER B. 1998: N iektóre w łaściw ości i pozycja system atyczna gleb powstałych w wyniku denudacji antropogenicznej w K oniczynce na W ysoczyźnie Chełmińskiej. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 460: 4 9 9 - 5 1 1 .
WOJCIECHOWSKA M ., HARASIMIUK A. 2005: Geochemiczne cechy krajobrazu w strefie przenikania się podłoża organicznego i mineralnego (fragment doliny Narwi pod Tykocinem). P race i Studia G eograficz
ne 36: 1 3 1 -1 3 9 .
ZAWADZKI S. 1973: Laboratoryjne oznaczanie zdolności retencyjnych utworów glebowych. Wiad. IM U Z 11 (2): 1 1 -3 1 .
Dr inż. Sławomir Smólczyński
Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie 10-727 Olsztyn, PI. Łódzki 3,
