ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE TOM LXI N R 4 WARSZAWA 2010: 15-25
ADAM BOGACZ, HANNA RUTKOWSKA
GLEBY ORGANICZNE OBSZARÓW DOLINOWYCH
PARKU NARODOW EGO GÓR STOŁOWYCH
ORGANIC SOILS IN THE VALLEY AREAS
OF THE STOŁOWE M OUNTAINS NATIONAL PARK
Instytut Nauk o Glebie i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Abstract: The research was conducted on the areas of small river valleys in the Stołowe Mountains National Park. The research objects were shallow peat soils of high medium and low peatlands. There included Carex sp. and spruce habitats. The presented work was aimed at showing the characteristics of organic soils and the degree o f their evolution. Four soil profiles (23 samples) were collected for analysis. The investigated peat horizons were classified into particular types and species. The study showed that organic soils developed on sandy weathered sandstones. The influence of muddy processes and human industrial activity can be observed in the soil evolution. Despite a different composition of the plant fragments, the soils had a similar trophic status.
Słowa kluczowe: gleby organiczne, właściwości gleb, obszary dolinowe.
Keywords: organie soils, soil properties, valleys areas.
WSTĘP
Obszary dolinowe, ze względu na obecność tarasów rzecznych oraz źródlisk, są miejscem występowania gleb organicznych, także na obszarach górskich [Dembek i in. 2000]. Rozmieszczenie gleb organicznych dolinowych związane jest z istniejącą siecią cieków wodnych. Proces torfotwórczy jest tu często przerywany przez akumulację utworów mineralnych. Prowadzone w latach 90. ubiegłego wieku, na terenie Parku Narodowego Gór Stołowych, prace związane były z przygotowaniem mapy glebowej w skali 1:10 000. Podczas wyznaczania zasięgów oraz opisów właściwości gleb [Kaszubkiewicz i in. 1996; Bogacz 2000, 2002], stwierdzono także występowanie przewarstwień w glebach organicznych. Niniejsza praca jest uzupełnieniem wcześniej prowadzonych badań gleb organicznych na obszarach dolinowych. Przedstawia ona charakterystykę gleb organicznych, wcześniej nieopisywanych, niewielkich dolin znajdujących się w różnych częściach Parku. Odpowiada także na pytanie, w jakim okresie mogły powstawać przewarstwienia mineralne poziomów torfowych spotykane na terenie Parku.
OBIEKT BADAŃ
Opisywane w pracy doliny rzeczne są miejscem występowania gleb organicznych, które ukształtowały się na podłożach kwaśnych zwietrzelin piaskowcowych terasów zalewowych potoków: Bobrówka, Czerwona Woda oraz Kamienny Potok. Niewielkie
UL A. Bogacz, H. Rutkowska
doliny na obszarze Parku mająnajczęściej charakter wciosowy - Dolina Bobrówki, rzadziej dolin płaskodennych - Dolina Czerwonej Wody i niektóre fragmenty Doliny Kamiennego Potoku. Ukształtowanie terenu sprawia, że mineralne osady podtorfowe mają cechy utworów deluwialno-aluwialnych lub wręcz deluwialnych. W niższych partiach dolin nie stwierdzono obecności miąższych osadów nanoszonych przez potoki, co świadczy o przewadze procesów denudacyjnych nad akumulacją. Dzieje się tak, ponieważ w dolnych częściach dolin wzrastaj ą spadki i szybkość przepływu. Doliny płaskodenne ukształtowane w górnych częściach potoków mają zbocza łagodne. W dolnych odcinkach doliny są wąskie, o stromych zboczach [Kondracki 1988]. Obszary dolinowe zajmują niewielkie powierzchnie Parku, które w przypadku badanych obiektów porasta bór górski bagienny lub bór mieszany górski bagienny. Jedynie część gleb organicznych na obszarze doliny Kamiennego Potoku wytworzyła się pod zbiorowiskiem Carex sp. Obszary dolinowe usytuowane były na wysokościach pomiędzy 698 a 757 m n.p.m. Opady są tu dość wysokie i osiągają średnią wartość około 750 mm na rok.
METODY BADAŃ
Badania prowadzono w 2008 roku na obszarach dolinowych Parku Narodowego Gór Stołowych. Do badań wytypowano cztery reprezentatywne profile glebowe. Przy wyborze profilów kierowano się głębokością gleb oraz występowaniem zróżnicowanych zbiorowisk
RYSUNEK 1. Rozmieszczenie punktów badawczych na obszarze Gór Stołowych FIGURE 1. Localization of researched objects on Stołowe Mountains areas
Gleby organiczne obszarów dolinowych PN Gór Stołowych 17
roślinnych. Pobrano łącznie 23 próbki gleb i wykonano następujące oznaczenia: stopień rozkładu materii organicznej na podstawie testu pirofosforanowego SPEC oraz zawartość włókna metodą półstrzykawki [Lynn i in. 1974], popielność próbek przez spalenie w piecu muflowym w temperaturze 550°C przez 4 godziny. Gęstość właściwąi objętościową szacowano na podstawie popielności wg formuł Okruszki [1971], porowatość ogólną na podstawie gęstości właściwej i objętościowej. Skład granulometryczny poziomów podścielających oznaczono metodąareometrycznąBouyocosa w modyfikacji Casagrande'a i Prószyńskiego. Wykonano oznaczenia: pH w H20 i w KC1 (1 mol-dm"3) poten- cjometrycznie, C-organiczny przy użyciu aparatu CS-MAT 5500, kwasowość wymienną metodą Sokołowa, N-ogółem metodąKjeldahla, zawartość Ca2+, Mg2+, K+, Na+ w wyciągu octanem amonu o pH 7,0. Obliczono sumę kationów o charakterze zasadowym (S), pojemność kompleksu sorpcyjnego (T) oraz stopień wysycenia kompleksu kationami o charakterze zasadowym (V). Oznaczono całkowitą zawartość metali ciężkich Zn, Cu, Pb, Ni, Cr metodą AAS po mineralizacji w mieszaninie kwasu solnego i azotowego, skład i udział makroszczątków [PN-85G-2500] metodąmikroskopowąoraz wiek poziomów torfowych metodą 14C w Laboratorium Radiowęglowym w Poznaniu. Jako kryterium przy wydzielaniu typów i rodzajów torfów przyjęto skład i udział rozpoznanych szczątków w masie torfowej, a nie uwzględniano odczynu torfu.
WYNIKI BADAŃ I DYSKUSJA
Cechy morfologiczne gleb i procesy glebowe
Poniżej przedstawiono budowę morfologiczną czterech organicznych gleb obszarów dolinowych Parku. Opisy uzupełniono o ich położenie, typ hydrologicznego zasilania, rodzaj siedliska oraz skład botaniczny zachowanych szczątków roślinnych. Na podstawie tych cech ustalono definicję gleby.
Profil 1. Położenie profilu - dolina Czerwonej Wody, wysokość - 698 m n.p.m.,
współrzędne geograficzne -N : 50o27’47" E: 16°22,51", dominujący typ hydrologicznego zasilania - ombrogeniczno-fluwiogeniczny, zbiorowisko roślinne - bór bagienny górski. Ptwy 0-12 cm torf wysoki sosnowo-torfowcowy barwy 10YR 3/2, mokry, średnio rozłożony (R2), zamulony, struktura włóknista, przejście poziomu
wyraźne;
Otwy 12-18 cm torf wysoki sosnowo-torfowcowy barwy 10YR 2/2, mokry, silnie rozłożony (R3), zamulony, struktura kawałkowa, przejście poziomu stopniowe;
Ot 18-30 cm humotorf barwy 10YR 3/2, mokry, silnie rozłożony (R3), struktura kawałkowa, obecne szczątki nadpalonego lub spalonego drewna
oraz domieszki piasku, przejście poziomu stopniowe;
G +30 cm poziom podścielający glejowy zwietrzeliny piaskowca, barwy 10YR 5/2, mokry, struktura subangulama, piasek gliniasty, oglejenie całkowite.
Uwagi: Poziom wody glebowo-gruntowej na głębokości 38 cm p.p.t.
Definicja gleby: [Systematyka... 1989] gleba torfowa, torfowiska wysokiego, płytka
IŁ A. Bogacz, H. Rutkowska
Profil 2. Położenie profilu - dolina Kamiennego Potoku, wysokość - 757 m n.p.m.,
współrzędne geograficzne-N: 50°27'0r' E: 16°2r48", dominujący typ hydrologicznego zasilania - ombrogeniczno-soligeniczny, zbiorowisko roślinne - turzycowisko
Otl 10-17 cm torf niski turzycowy barwy 10YR 4/4, mokry, słabo rozłożony (Rl), struktura włóknista, przejście poziomu wyraźne;
Otml 5-15 cm torf zamulony barwy 10YR 4/3, mokry, silnie rozłożony (R3), struk tura amorficzna, przejście poziomu ostre;
Otm2 15-33 cm torf zamulony barwy 10YR 4/4, mokry, silnie rozłożony (R3), struk tura amorficzna, przejście poziomu ostre;
Otni 33^45 cm torf niski mszysty barwy 10YR 3/1, mokry, średnio rozłożony (R2), struktura amorficzno-włóknista, przejście poziomu ostre;
G +45 cm poziom podścielający glejowy zwietrzeliny piaskowca, barwy 10YR 5/2, mokry, struktura rozdzielnoziamista, piasek luźny, oglejenie
całkowite.
Uwagi: Poziom wody glebowo-gruntowej zalega na powierzchni terenu.
Definicja gleby: [Systematyka... 1989] gleba torfowa torfowiska niskiego (Ptllbl),
WRB [2006] Sapric Histosols Dystric.
Profil 3. Położenie profilu - dolina Bobrówki, wysokość - 705 m n.p.m., współrzędne
geograficzne - N: 50°26'36M E: 16°23l41", dominujący typ hydrologicznego zasilania ombrogeniczno-fluwiogeniczny, zbiorowisko roślinne - bór mieszany bagienny górski. Ptpr 0-12 cm torf przejściowy torfowcowo-turzycowy barwy 10YR 3/4, mokry,
słabo rozłożony (Rl), struktura włóknista, przejście poziomu wyraźne; Otni 12-27 cm torf niski łozowy barwy 10 YR 3/2, mokry, silnie rozłożony (R3), struk
tura amorficzna, przejście poziomu stopniowe;
Ot 27-38 cm humotorf barwy 10YR 2/2, mokry, struktura amorficzna, przejście poziomu stopniowe;
Otm 38-50 cm torf zamulony barwy 10YR 2/1, mokry, silnie rozłożony (R3), struktu ra amorficzna, przejście poziomu ostre;
G +50 cm poziom podścielający glejowy, mokry, zwietrzelina piaskowca - piasek luźny, struktura rozdzielnoziamista, oglejenie całkowite.
Uwagi: Poziom wody glebo wo-gruntowej zalega na powierzchni terenu.
Definicja gleby: [Systematyka... 1989] gleba torfowa torfowiska przejściowego
(Ptllcl), WRB [2006] Sapric Histosols Dystric.
Profil 4. Położenie profilu - dolina Bobrówki, wysokość - 710 m n.p.m., współrzędne
geograficzne - N: 50°26'32" E: 16°23'35", dominujący typ hydrologicznego zasilania - ombrogeniczno-fluwiogeniczny, zbiorowisko roślinne - bór mieszany bagienny górski.
Ptwy 10-10 m to rf wysoki sosnowo-torfowcowy barwy 10YR 3/4, wilgotny, średnio rozłożony (R2), struktura amorficzno-włóknista, przejście
Gleby organiczne obszarów dolinowych PN Gór Stołowych 19 Otl 10-17 cm Dl 17-22 cm 0t2 22-29 cm D2 29-33 cm 0t3 3 3 ^ 0 cm Otni 40-50 cm Dgg +50 cm
humotorf barwy 10YR 2/2, wilgotny, silnie rozłożony (R3), struktura amorficzna, przejście poziomu ostre;
warstwa mineralna barwy 10YR4/1, wilgotny, zwietrzelina piaskow ca - piasek luźny, struktura rozdzielno-ziamista, przejście poziomu ostre, humotorf barwy 10YR 3/1, wilgotny, silnie rozłożony (R3), struktu ra amorficzna, przejście poziomu ostre;
warstwa mineralna barwy 10YR 4/1, wilgotny, zwietrzelina piaskow ca - piasek luźny, struktura rozdzielno-ziamista, przejście poziomu ostre;
humotorf barwy 10YR 3/1, mokry, silnie rozłożony (R3), struktura amorficzna, przejście poziomu ostre;
torf niski mszysty barwy 10YR 4/4, mokry, silnie rozłożony (R3), struktura kawałkowa, przejście poziomu ostre,
poziom podścielający barwy 10YR 4/1, mokry, zwietrzelina piaskowca - piasek słabogliniasty, struktura rozdzielno-ziamista, oglejenie strefowe.
Uwagi: Poziom wody glebowo-gruntowej zalega na głębokości 50 cm p.p.t.
Definicja gleby: [Systematyka... 1989] gleba torfowa torfowiska wysokiego (Ptllcl),
WRB [2006] Sapric Histosols Dystric.
Obserwowane w profilach przewarstwienia o składzie granulometrycznym piasku (tab.l), mogły tworzyć się podczas gwałtownych przyborów wód w dolinie i związanym z nimi zmywem materiału piaskowcowego. Piaszczyste przewarstwienia w utworach organicznych obserwowano również w obrębie Krągłego Mokradła [Bogacz, Roszkowicz 2010]. Wykonane oznaczenia wieku próbek torfu profilu nr 4, pobranych z głębokości 22-29 cm oraz 33-40 cm, przedzielonych warstwą piaszczystą o miąższości 4 cm, wskazują odpowiednio na wiek 310+30BP (Poz-35075) oraz 1110+30BP (Poz-35076). Jest to okres subatlantycki współczesny o dominacji procesów erozyjnych i antropo genicznych prowadzących często do zahamowania procesu torfotwórczego. Nie można wykluczyć mineralizacji torfu w wyniku jego przesuszenia lub lokalnych pożarów. Określone typy i gatunki torfów przedstawiono w tabeli 1. Ze względu na wysoki stopień rozkładu wielu poziomów organicznych, ich zamulenie oraz brak możliwości rozpoznania szczątków, klasyfikowano je jako humotorfy bądź torfy zamulone [PN-85G-2500]. Klasyfikowanie tak wielu poziomów jako torfy niskie może wynikać z niedoskonałości metody mikroskopowej opracowanej głównie dla torfowisk Niżu Polskiego.
Właściwości fizyczne i chemiczne gleb
Wzrost stopnia rozkładu materii organicznej wraz z głębokością jest właściwy dla silnie uwodnionych gleb naturalnych głębokich [Efimov, Vasilkova 1971], a także dla płytkich gleb organicznych obszarów górskich [Kaszubkiewicz i in. 1996; Bogacz 2006]. Obniżanie się wartości współczynnika Q4/Q6 będącego ilorazem absorbancji, mierzonych przy długościach fali 472 i 664 nm w glebach świadczy o wzroście stopnia rozkładu torfu i dojrzałości kwasów humusowych w głębszych poziomach glebowych [Chen i in. 1977]. Poziomy organiczne wykazywały wzrost stopnia rozkładu torfu i dojrzałości kwasów humusowych wraz z głębokością w profilu (tab. 2). Miały także znaczne zamulenie mieszczące się w przedziale od 10,2 do 53,6% s.m. gleby (tab.2). Wskazują na to także wysokie wartości popielności oraz gęstości właściwej osiągające niekiedy 2,00 g • cm-3
TABELA 1. Skład gatunkowy torfów z obszarów niewielkich dolin rzecznych TABLE 1. Composition o f peat species in little river valleys areas
Kj Profil Profile Głębok. pobrania Depth o f sampling [cm] % nierozłożonych szczątków roślinnych Percent o f not humificated plants fragments
Pozycja systematyczna torfu Systematic peat position PN-76/G-02501 korzenie i szczątki traw roots and sheaths grasses drewno i kora wood and bark krzewinki heather
Sphagnum Bryles Carex inne other nieokreślone not identified typ* type* gatunek species 1 0-12 5 + 45 35 15 W sosnowo-torfowcowy 12-18 15 + 45 25 15 W sosnowo-torfowcowy 18-30 100 humotorf -2 0-5 80 20 N turzycowy 5-15 + + 98 torf zamulony -15-33 + + 98 torf zamulony -33-45 85 15 N mszysty
3 0-12 30 60 + 10 P to rfo wco wo - turzyc o wy
12-27 50 + 30 20 N łozowy 27-38 + 99 humotorf -38-50 + 99 torf zamulony -4 0-10 20 45 35 + W sosnowo-torfowcowy 10-17 + + + 97 humotorf -17-22 utwór mineralny — 22-29 + + + 97 humotorf -utwór mineralny 29-33 - _ 33-40 + 99 humotorf 40-50 + 90 10 N mszysty
♦Objaśnienia nazw: N - niski, P - przejściowy, W - wysoki; * Explanation o f names: N - low, P - mediate, W - high
A . B o g a cz , H . R u tk o w sk a
TABELA 2. Właściwości fizyczne gleb niewielkich dolin rzecznych - TABLE 2. Physical soil properties in small river valleys Nr profilu Profile No Poziom Horizon Głębok. pobrania Depth o f sampling [cm] q4 q6 <v q6 IP Udział popiołu Ash content % d.m P * Po Pc Objętość włókna Fiber volume Rodzaj utworu glebowego Kind o f soil materiał nm g • cm 3 % A B 1 Pt wy Ot wy Ot Dgg 0-12 12-18 18-30 30-40 1,89 1,12 1,14 n.o. 0,25 0,19 0,25 n.o. 7,44 5,71 4,64 n.o. 4 3 3 n.o. 37,9 55,1 53,6 n.o. 1,87 2,06 2,04 n.o. 0,24 0,31 0,31 n.o. 87,2 84,9 84,8 n.o. 56.9 52.9 75,0 n.o. 33,4 3,59 1,46 n.o. hemie sapric sapric n.o. 2 Ptni 0-5 3,96 0,57 6,91 5 21,9 1,69 0,18 89,3 75,2 32,7 fibric Otml 5-15 1,57 0,32 4,89 2 40,8 1,90 0,25 86,7 65,8 13,1 sapric Otm2 15-33 24,9 3,21 7,70 3 9,91 1,56 0,13 91,7 73,0 13,9 sapric Otni 33-45 19,6 3,23 6,07 4 10,7 1,57 0,13 91,7 72,6 8,89 hemie 3 Ptpr 0-12 3,08 0,41 7,57 5 23,1 1,70 0,18 89,4 74,2 40,4 fibric Otprl 12-27 13,2 1,81 7,30 1 15,9 1,63 0,15 90,8 52,7 33,4 sapric Otpr2 27-38 14,3 2,11 6,77 1 17,2 1,64 0,16 90,2 69,0 8,75 sapric Om 38-50 3,37 0,80 4,19 1 36,3 1,85 0,24 87,0 42,2 15,0 sapric 4 Ptpr 0-10 12,7 1,37 9,27 4 10,2 1,56 0,13 91,7 79,8 24,9 hemie Otnil 10-17 5,33 0,75 7,14 3 15,9 1,62 0,15 90,7 52,4 10,5 sapric
Dl 17-22 n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o.
Otl 22-29 4,98 0,88 5,67 1 32,3 1,81 0,22 87,8 74,0 14,2 sapric
D2 29-33 n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o.
Ot2 33-40 12,1 2,37 5,14 1 19,6 1,67 0,17 89,8 64,4 4,47 sapric
Otni2 40-50 11,0 1,40 8,04 2 12,7 1,59 0,14 91,2 77,3 8,37 sapric
Dgg 50-60 n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o. n.o.
Objaśnienia: Pc - porowatość całkowita, P w ~ gęstość właściwa, p Q — gęstość objętościowa, IP - index pirofosforanowy,
n. o. - nie oznaczono, A - objętość włókna przed przetarciem, B - objętość włókna po przetarciu; Explanation: Pc - total porosity, p w- specific gravity, p o - bulk density, IP - pyrophosphate index, n .o.- not identified, A - unrubbed fibre, B - rubbed fibre
G leb y or ga ni cz ne ob sz ar ów do lin ow yc h PN G ór S to ło w yc h
TABELA 3. Właściwości chemiczne gleb - TABLE 3. Chemical properties o f soils Nr profilu Profile No Poziom gleb. Soil horizon Głębok. Depth pH Hw Al w II w+ Alw C N C/N Cu Zn Pb Cr Ni cm H20 KC1 cmol(+ ) • kg 1 gleby - o f soil g ' kg"1 gleby - o f soil mg • kg; 1 gleby - o f soil I Ptpr 0-12 4,1 3,4 1,3 23,7 25,0 314 15,7 20 1,20 28,4 83,9 21,0 10,3 Oml 12-18 4,2 3,4 0,7 17,3 18,0 230 12,6 18 1,20 26,8 67,0 22,9 8,50 Om2 18-30 4,3 3,5 0,6 18,6 19,2 254 10,9 23 1,20 21,7 44,5 14,2 7,40 Dgg +30 4,9 3,9 0,2 3,6 3,80 5,79 0,70 - 0,10 5,95 11,0 8,47 1,85 II Ptpr 0-5 3,9 3,3 1,4 21,6 23,0 398 16,8 24 0,90 32,5 69,0 11,1 6,70 Otprl 5-15 3,8 3,2 1,2 24,0 25,2 292 13,4 22 1,10 29,8 77,2 16,9 5,90 Otpr2 15-33 3,8 3,2 1,7 26,9 28,6 429 15,7 27 1,00 21,5 84,3 4,65 9,80 Otpr3 33-45 3,6 3,1 1,5 26,9 28,4 439 16,0 27 1,00 28,6 95,9 10,0 4,60 III Ptpr 0-12 3,7 3,0 2,9 27,9 30,8 378 14,6 26 1,10 35,5 61,8 10,8 6,20 Otprl 12-27 3,9 3,2 1,1 30,3 31,4 413 14,3 29 1,40 17,8 102,9 5,35 4,90 Otpr2 27-38 4,0 3,2 0,9 24,7 25,6 393 16,8 23 0,80 12,9 72,0 6,75 4,60 Om 38-50 4,0 3,3 1,0 23,6 24,6 335 12,9 26 0,90 10,1 58,9 8,75 2,70 IV Ptpr 0-10 3,7 3,2 2,5 32,9 35,4 430 15,4 28 1,20 30,9 77,1 4,85 4,60 Otprl 10-17 3,8 3,2 1,5 32,5 34,0 344 16,2 21 1,70 23,8 82,6 9,05 5,40 Dl 17-22 4,2 3,5 0,2 1,80 2,00 13,9 0,70 - 0,05 0,25 9,72 0,92 śl. Otpr2 22-29 3,8 3,2 0,8 25,0 25,8 356 14,3 25 0,50 11,4 66,2 12,2 4,40 D2 29-33 4,2 3,7 0,3 0,90 1,20 4,02 0,70 - śl. 0,40 9,26 0,92 śl. Otpr3 33-40 3,8 3,2 0,9 26,3 27,2 397 16,2 24 1,10 10,1 54,5 13,4 4,40 Otpr4 40-50 3,9 3,3 0,8 20,8 21,6 411 15,4 27 1,00 8,20 33,6 7,95 8,70 Dgg +50 4,4 3,7 0,2 0,60 0,80 1,61 0,28 - śl. 0,60 9,73 0,97 śl. A . B og ac z, H . R u tk o w sk a
Gleby organiczne obszarów dolinowych PN Gór Stołowych 23
TABELA 4. Właściwości sorpcyjne gleb - TABLE 4. Sorption properties o f soils Nr profilu Profile No Poziom Horizon Głębokość Depth [cm] Ca2+ Mg2" K+ Na+ Kw S T V cmol(+) •k g " 1 % 1 Ptpr 0-12 3,66 2,22 1,02 0,61 25,0 7,51 32,51 23,1 Oml 12-18 2,58 1,31 0,42 0,33 18,0 4,64 22,64 20,5 O m2 18-30 2,00 0,62 0,30 0,23 19,2 3,15 22,35 14,1 Dgg 30-40 0,80 0,61 0,14 0,16 3,80 1,71 5,51 31,0 2 Ptpr 0-5 0,96 1,6 1,02 0,61 23,0 4,26 27,26 15,6 Otprl 5-15 1,00 0,97 0,38 0,23 25,2 2,58 27,78 9,29 Otpr2 15-33 1,28 1,61 0,51 0,42 28,6 3,82 32,42 11,8 Otpr3 33-45 1,72 1,58 0,38 0,42 28,4 4,10 32,50 12,6 3 Ptpr 0-12 0,70 0,94 1,63 0,26 30,8 I3,53 34,33 10,3 Otprl 12-27 0,80 0,60 0,34 0,23 31,4 !1,97 33,37 5,33 Otpr2 27-38 1,20 1,14 0,36 0,26 25,6 2,96 28,56 15,7 Om 38-50 2,00 1,80 0,36 0,42 24,6 4,58 29,18 15,7 4 Ptpr 0-10 0,70 1,24 2,45 0,33 35,4 4,72 40,12 11,8 Otprl 10-17 0,80 1,06 1,63 0,24 34,0 3,73 37,73 9,89 D l 17-22 1,00 0,81 0,10 0,17 2,00 2,08 4,08 51,0 Otpr2 22-29 1,28 1,13 0,34 0,26 25,8 3,01 28,81 10,4 D2 29-33 0,40 0,32 0,10 0,16 1,20 0,98 2,18 44,9 Otpr3 33-40 1,20 1,03 0,19 0,26 27,2 2,68 29,88 8,97 Otpr4 40-50 1,28 0,90 0,13 0,26 21,6 2,57 24,17 10,6 Dgg 50-60 0,88 0,71 0,10 0,17 0,80 1,86 2,66 69,9
Objaśnienia: S - suma kationów zasadowych, T - pojemność kompleksu sorpcyjnego. V - stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego, Kw - kwasowość wymienna;
Explanation: S - sum o f base cations, T - cation exchange capacity, V - base saturation, Kw - exchange acidity
oraz objętościowej, przekraczające 0,30 g • cm-3. Znaczna zawartość popiołu w poszczególnych poziomach może być powodowana obecnością szczątków drewna, korzeni oraz kory, a także wywołana transportem, przez wodę i wiatr, materiału pochodzącego z wietrzenia piaskowców i margli [Bogacz 2000]. Utwory organiczne klasyfikowano jako średnio i wysoko popielne. Podłoża mineralne gleb oraz przewarstwienia mineralne wykazywały skład granulometryczny piasków luźnych lub gliniastych [PTG 2009].
Odczyn gleb obszarów dolinowych Parku był według kryteriów Okruszki [1991] bardzo silnie kwaśny i wartości pH były do siebie zbliżone we wszystkich poziomach glebowych. Zawartość węgla i azotu ogółem, w zależności od stopnia zamulenia i rodzaju torfu, była bardzo silnie zróżnicowana. Stosunek C/N osiągał wartości powyżej 20, co świadczy o niepełnym, powolnym i ograniczonym procesie mineralizacji. Spośród badanych metali ciężkich w glebach stwierdzono przekroczone dopuszczalne zawartości ołowiu. Według przyjętych standardów jakości gleb i ziemi [Rozporządzenie...2002] dla terenów objętych ochroną wartość graniczna dopuszczalna dla Pb została przekroczona we wszystkich poziomach organicznych. W przypadku pozostałych metali ciężkich nie zaobserwowano przekroczeń liczb granicznych w żadnym z poziomów (tab. 3). Podwyższona zawartość niektórych metali w glebach organicznych Parku Narodowego Gór Stołowych stwierdzili także Kabała i in. [1998].
W silnie kwaśnych glebach organicznych ilości kationów Ca+2 i Mg+2 w kompleksie sorpcyjnym są do siebie zbliżone i rozmieszczone nieregularnie w profilu. W przypadku tych kationów zaznacza się najczęściej niewielka przewaga Ca+2 nad Mg+2. Udział
2Ł A. Bogacz, H. Rutkowska
pozostałych kationów o charakterze zasadowym, takich jak: Na+ i K+ nie przekracza zazwyczaj lcmol(+)-kg_1 gleby. Dominującą rolę w kompleksie sorpcyjnym odgrywają Hw i Alw. Zawartość Alw oscyluje w granicach 20-30 cmol(+)- kg"1. Niskie wartości sumy kationów o charakterze zasadowym (S) i pojemności kompleksu sorpcyjnego (CECe) potwierdzają skrajną oligotrofię badanych siedlisk. Wyjątkowo niski stopień wysycenia gleb kationami o charakterze zasadowym (V) rzadko przekraczający 20% pozwala klasyfikować je jako Gleysols bądź Histosols Dystric [WRB 2006] (tab. 4).
WNIOSKI
1. Budowa profilowa płytkich gleb organicznych wskazuje na ich niejednorodność, o czym świadczą mieszane utwory i zachodzące procesy.
2. Tworzące się gleby torfowe wykazywały słaby bądź średni stopień zabagnienia (Ptl, Ptll) będący najprawdopodobniej wynikiem dużych wahań poziomu wód
glebowo-gruntowych.
3. Skład zachowanych w torfie szczątków roślinnych świadczy o możliwości tworzenia się różnych podtypów gleb torfowych na obszarach niewielkich dolin
rzecznych.
4. Tworzenie się przewarstwień mineralnych w glebach organicznych może prowadzić do okresowego zahamowania procesu torfotwórczego.
5. Niskie wartości wskaźnika Q4/Q6 świadczą o wzroście stopnia humifikacji oraz dojrzałości związków humusowych w profilu glebowym.
6. Wartości C/N wynoszące ponad 20 są dowodem występowania obecnie ograniczonych warunków dla przebiegu procesu mineralizacji materii organicznej. 7. Zawartość metali ciężkich wskazuje na wyraźną koncentrację ołowiu i cynku
w poziomach powierzchniowych i podpowierzchniowych badanych gleb.
8. Wysokie zawartości w glebie zwłaszcza glinu wymiennego oraz niskie wartości stopnia wysycenia kompleksu sorpcyjnego (V) wyraźnie wskazują na skrajną oligotrofię badanych gleb i siedlisk.
LITERATURA
BOGACZ A. 2000: Physical properties o f organie soil in Stołowe Mountains National Park (Poland). Suo 51, 3: 1 0 5 -1 1 3 .
BO G ACZ A. 2002: W łaściw ości chem iczne gleb organicznych Parku N arodow ego Gór Stołow ych. Rocz.
G lebozn. 53, 1/2: 13 -3 6 .
BOGACZ A., ROSZKOWICZ M. 2010: W pływ użytkowania leśnego na zmiany właściwości gleb organicznych w brzegowej części Krągłego Mokradła (Park Narodowy Gór Stołowych). Rocz. Glebozn. 61, 2: 1—6. CHEN Y., SENESI N ., SCHNITZER M. 1977: Information provided on humic substances by E /E ratios. Soil
Sci. Soc. Am. J.41: 352-358. 4 6
DEM BEK W. 2000: Mokradła na tle regionalizacji fizjograficznej Polski. Bibl. Wiad. IM U Z 97: 100-112. EFIMOV N.V., VASILKOVA M.G. 1971: Content and composition o f humus substances in peat soil. P oczw o-
w eden ie 5: 9 4 -1 0 3 .
K A B A Ł A C., WALKIEWICZ A ., K ARCZEW SK A A. 1998: Pierwiastki śladow e w profilach torfow ych z W ielkiego Torfowiska Batorow skiego w Górach Stołowych. Szczeliniec 2: 15-21.
KASZUBKIEWICZ J., BOGACZ A., GAŁKA B. 1996: Gleby organiczne Parku Narodowego Gór Stołowych.
Gleby organiczne obszarów dolinowych PN Gór Stołowych 25
KONDRACKI J. 1988: Geografia fizyczna Polski. PW N, Warszawa: 1-463.
LYNN W .C., MCKINZIE W .E., G R O SSM AN R.B. 1974: Field laboratory tests for characterization o f Histosols. W: Histosols: Their Characteristics, Classification and Use. Stelly M. (red.), SSSA Spec. Pub. 6 M edison, WL: 1 1 -2 0 .
OKRUSZKO H. 1971: Określenie ciężaru w łaściw ego gleb hydrogenicznych na podstawie zawartości w nich części mineralnych. Wiad. IM UZ 10, 1: 4 7 -5 4 .
OKRUSZKO H. 1991: Zasady nawożenia gleb torfowych. Bibl. Wiad. IM UZ 77: 8 7 -103. P N -85/G -2500 1985: Torf. G enetyczny podział surowca. Polska norma.
POLSKIE TOW ARZYSTW O GLEBOZNAW CZE 2009: K lasyfikacja uziarnienia gleb i utworów mineral nych - PTG 2008. Rocz. G lebozn. 60, 2: 5 -1 6 .
ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOW ISKA W SPRAWIE STANDARDÓW JAKOŚCI GLEBY ORAZ STAND ARDÓ W JAKOŚCI ZIEMI. 2002: Dziennik U staw Nr 62: poz. 627, art. 105.
SYSTEM ATYKA GLEB POLSKI 1989: Rocz. G lebozn. 40, 3/4: 1-150.
WRB - WORLD REFERENCE BASE FOR SOIL RESOURCES 2006: Food and Agriculture Organization o f the United N ations, Rome.
Dr hab. inż. Adam Bogacz prof. nadzrw. Instytut Nauk o Glebie i Ochrony Środowiska
Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu 50-357 Wrocław, ul. Grunwaldzka 53 e-mail: adam. bogacz@up.wroc.pl
