RO C ZNIK I G L E B O Z N A W C ZE T. 25. Z. 2. W A R SZ A W A 1974
LESZEK SZERSZEŃ
WPŁYW CZYNNIKÓW BIOKLIMATYCZNYCH NA PROCESY POCHODZĄCE W GLEBACH SUDETÓW
I SPITSBERG ENU
In stytu t G leb o zn a w stw a i C hem ii R olnej A kadem ii R olniczej w e W rocław iu
W STĘP
Stosując now oczesną a p a ra tu rę i m etody, od szeregu lat prowadzi się w w ielu k rajach badan ia gleb w ytw orzonych z różnych skał m acierzy sty ch i w różnych strefach klim atycznych [1, 10, 11, 12, 14, 26, 29].
Na podstaw ie danych z lite ra tu ry nie m ożna jednoznacznie w yciągnąć wniosków, że n a jakość produktów w ietrzenia, a przede w szystkim n a pow staw anie m inerałów ilastych, w p ły w a decydująco klim at. W ielu au to rów w yraża pogląd, że najw iększe znaczenie m a tu rodzaj skały m acie rzystej (jej skład m ineralny), rzeźba i m ikrorzeźba tere n u i z tym zw ią zane w aru n k i w odne oraz roślinność. N atom iast zachodzące procesy gle bow e (typologiczne) pow odują przede w szystkim ilościowe zróżnicow anie poszczególnych produktów w układzie profilow ym , zależnie od w ykształ cenia poziomów genetycznych (np. w glebach bielicow ych) [21, 28, 30]. W ydaje się również, że ilość i jakość substancji organicznej w glebie zależy przede w szystkim od ty p u klim atu, rodzaju skały m acierzystej oraz c h a ra k te ru zespołów roślinnych [3, 5, 7, 8, 9, 11, 27].
W niniejszej pracy podjęto próbę scharak tery zo w ania i porów nania pro duk tów w ietrzenia oraz ilości i jakości substancji organicznej w gle bach w ytw orzonych z różnych skał m acierzystych w dw óch strefach k li m atycznych. Je d n ą grupę stanow ią gleby k lim atu górskiego z rejo n u Su detów, d ru g ą zaś gleby k lim atu arktycznego z obszaru południow o-za- chodniego Spitsbergenu. Z obszaru Sudetów zbadano gleby w ytw orzone z tej sam ej skały m acierzystej, lecz o odm iennym sposobie użytkow ania, a m ianow icie gleby leśne i darniow e.
5 4 L. Szerszeń
C H A RA K TERY STY K A OBIEKTÓW I M ETODYKA B A D A Ń
Do badań pobrano próbki gleb w ytw orzonych z różnych skał m acie rzystych w dwóch różnych strefach klim atycznych.
Z gleb górskich Sudetówr pobrano próbki z 7 profilów rep re z en tu ją cych:
— 2 profile — gleby w ietrzeniow e w ytw orzone z prekam bryjsk ich w apieni zm etam orfizow anych, w y stęp u jące w rejonie Kłodzka (pasmo K row iarek), określone jako rędziny b ru n atn e głębokie, w tym profil 4 — gleba leśna, profil 3 — gleba darniow a;
— 2 profile — gleby w ietrzeniow e w ytw orzone z gabra oliwinowego, w ystępujące na m asyw ie gabrow o-diabazow ym Nowej Rudy, które zali czono do gleb b ru n atn y c h kw aśnych głębokich: profil 1 — gleba leśna, profil 2 — gleba darniow a;
— 3 profile — gleby w ietrzeniow e w ytw orzone z granitu, w y stę p u ją ce na obszarze granitow ego m asyw u K arkonoszy [97], k tóre zdefiniow ano jako gleby b ru n atn e kw aśne głębokie (2 profile), w tym profil 6 — gleba leśna, profil 7 — gleba darniow a oraz bielica żelazisto-próchniczna głę boka (z obszaru Równi pod Śnieżką) — profil 5.
Gleby ark ty czno -tund row e z południow o-zachodniego S pitsbergenu — 5 profilów rep re z en tu ją :
— 2 profile — gleby inicjalne: p rofil 12 — deluw ialna płytka, profil 9 — poligonalna średnio głęboka:
— 3 profile — gleby słabo w ykształcone: profil 8 — alu w ialn o-delu - w ialna średnio głęboka, profil 10 — deluw ialna płytka, profil 11 — b ru n atn a pły tk a (w ytw orzona z utw orów morskich).
G leby S pitsbergenu z rejo n u H ornsundu, k tóry zn ajdu je się na 77 J północnej szerokości geograficznej, zostały zbadane w terenie podczas w ypraw y w roku 1959 w ram ach M iędzynarodow ego Roku Geofizycznego.
Przew ażająca większość badanych gleb (tab. 1) została w ytw orzona ze skał m etam orficznych zaliczanych do serii najniższych form acji Heckla Hock oraz osadów m orskich [4, 13, 22].
K lim at w spom nianych obszarów różni się m iędzy sobą zasadniczo. W Sudetach badane gleby w y stę p u ją w dwóch, uw arunkow anych k lim a tem, w ysokościow ych p iętrach roślinności. W iększość z nich znajd u je się w reglu dolnym n a wysokości ok. 500 m n.p.m . (profile 1, 2, 3, 4, 6, 7), a tylko jeden (profil 5) w piętrze kosodrzew iny na wysokości ok. 1420 m n.p.m. Różnice wysokościowe w yraźnie w p ły w ają na ilość opadów, jak rów nież na przebieg te m p e ra tu ry [19]. W raz ze w zrostem wysokości zw ię ksza się ilość opadów. Na wysokości ok. 500 m n.p.m . w ynoszą one ok. 750 mm, a na wysokości 1415 m n.p.m . już ponad 1360 mm. Również ze w zrostem wysokości n astępu je w yraźny spadek te m p e ra tu ry zarów no
T a b e l a 1 P o ło że n io i n ie k tó r e cechy m o rfo lo g iczn e badanych g leb g ó r sk ich Sudetów i S p itsb erg en u *
S it u a tio n and some m orphologic fe a tu r e s o f i n v e s t ig a t e d s o i l s o f th e Sudety mountains and S p itzb erg en Hr pro f i l u Pro f i l e Ho. M iejscowość L o c a lity
P o ło że n ie od krywki - w ysta wa i w z n ie s ie n ie n.p.m . Outcrop s i t u a t i o n - e x p o s itio n and e le v a t io n a . s . l . R oślin n ość V e g eta tio n Poziomy gene ty czn e Gene t i c h o r iz o n s M iąższość poziomu H orizon th ic k n e s s cm Grupa m echaniczna M echanical com p osition group
1
1 2 3 4 5 6 7
A. GLEBY GÓRSKIE SUDETÓW SOILS OP THE SUDETY MOUNTAINS
1. Rędziny brunatne wytworzone z w apieni zmetamorfizowanych Brown ren d zin a s o i l s developed from metamorphized lim e s to n e s
aJ le ś n a - f o r e s t s o i l 4 Romanowo pow. Kłodzko Romanowo, Kłodzko county łagodny sto k / о к . 2 ° / NE ок. 520 m m ild slo p e /a b o u t 2 V NE, about 520 m l a s g ó r sk i mountain f o r e s t Ao A1 Ах/ / В / / в / В/С C1 C2 0-1 1-10 10-25 25-45 4 5-90 90-120 > 120 l i ś c i e i drobne g a łą z k i le a v e s and t i n y tw ig s g l i n a c ię ż k a p y la s ta heavy s i l t y loam
g lin a c ię ż k a p y la s ta śre d n io sz k ie le to w a
heavy s i l t y loam w ith medium admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s g l i n a c ię ż k a p y la s ta àrèd n io sz k ie le to w a
heavy . s i l t y loam w ith medium admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s g l i n a ś r e d n ia p y la s ta s i l n i e s z k ie le t o w a i
medium loam w ith h ig h admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s g lin a ś r e d n ia p y la s ta s i l n i e sz k ie le to w a
medium loam w ith h ig h admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s rumosz sk a ln y rocky rubble 1 b / darniowa - meadow s o i l 3 Romanowo pow. Kłodzko Romanowo, Kłodzko county łagodny s to k / 2 ? / NE ок. 500 m m ild slo p e /a b o u t 25/ NE, about 500 m Axrhenatheretum Aid / B Ą /в/ 2 0 -1 6 16-25 25-55 g l i n a c ię ż k a p y la s t a śre d n io sz k ie le t o w a
heavy s i l t y loam w ith medium admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s g lin a c ię ż k a p y la s t a śre d n io s z k ie le t o w a
heavy s i l t y loam w ith medium admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s g l i n a ś r e d n ia p y la s t a s i l n i e s z k ie le to w a
meadium s i l t y loam w ith h ig h admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s
W p ły w b io k lim a tu na g le b y S u d et ó w i S p it sb e r g e n u
c.d. tabeli 1 1 2 3 4 5 6 7 3 Romanowo pow. Kłodzko Romanowo, Kłodzko county łagodny sto k / 2 0 / NE ok. 500 m m ild slo p e /a b o u t 2б/ NE, about 500 m Arrhen a th eret um B/C C1 C2 5 5 -9 0 90-120 ; > 120 g l i n a lek k a p y la s t a s i l n i e sz k ie le to w a
l i g h t s i l t y loam w ith h ig h admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s g l i n a lek k a p y la s t a s i l n i e sz k ie le t o w a
l i g h t s i l t y loam w ith h ig h admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s rumosz sk a ln y
rocky rubble 2 . Gleby brunatne kwaśne wytworzone z gabra oliw inow ego
A cid brown s o i l s developed from o l i v i n e gabbro a / le ś n a - f o r e s t s o i l 1 W olibórz
pow. Nowa Ruda W olibórz, Nowa Ruda county p ła sk a w ie rz chowina ok. 480 m f l a t upland, about 480 m l a s m ieszan y g ó r sk i mixed mountain f o r e s t Ao A1 / В / B/C C1 C2 0 -5 5 -1 7 17 -4 0 4 0 -7 0 7 0 -115 > 115
su b sta n c ja org a n iczn a c zęścio w o r o zło żo n a o rgan ie m atter p a r t ly decomposed
g lin a lek k a p y la s t a śr e d n io sz k ie le to w a
l i g h t s i l t y loam w ith medium admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s g l i n a le k k a śre d n io s z k ie le to w a
l i g h t loam w ith medium admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s utwór p ia s ż c z y 3 to -k a m ie n isty sandy-rocky fo rm a tio n utwór p ia s z c z y s to -k a m ie n is ty sandy-rocky fo rm a tio n rumosz sk a ln y rocky rubble b / darniowa meadow s o i l 2 W olibórz pow. Nowa Ruda W olibórz, Nowa Ruda county p ła sk a w ierz chowina ok. 490 m f l a t upland, about 490 m A grostidetum Aid /В / B/C C1 C2 0 -2 0 20-4 5 ,45-65 6 5 -100 > 100
g lin a lek k a p y la s t a śre d n io sz k ie le to w a
l i g h t s i l t y loam w ith medium admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s g lin a le k k a p y la s t a śre d n io sz k ie le to w ą
l i g h t s i l t y loam w ith medium admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s utwór p ia s z c z y s to -k a m ie n is ty sandy-rocky fo rm a tio n utwór p ia s z c z y s to -k a m ie n is ty sandy-rocky fo rm a tio n rumosz sk a ln y rocky rubble
c.d. tabeli 1
1 2 “ 3 4 5 6 7
3 . Gleby brunatne kwaśne i b ie lic o w e wytworzone z g r a n itu 1 A cid brown s o i l s , ' and p o d z o lic s o i l s dev elo p ed from g r a n ite
a / brunatna le ś n a - f o r e s t brown s o i l 6 Sosnówka Górna pow. J e le n ia Góra Sosnówka Górna. J e le n ia Góra county łagodny sto k / 2 0 / NW ok. 520 m m ild slo p e /a b o u t 2 ° / KW, about 520 m bór m ieszany g ó r sk i mixed mountain f o r e s t Ao Ax/B / / В / B/C C1 C2 0 -7 7 -2 0 20-40 40 -7 0 70-120 > 120
s u b sta n c ja organiczna w różnym sto p n iu r o zło żo n a o r g a n ic m atter i n d i f f e r e n t d eco m p o sitio n degree g l i n a lekk a p y la s ta śre d n io s z k ie le to w a
l i g h t s i l t y loam w ith medium adm ixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s g l i n a ś r e d n ia p y la s ta śre d n io s z k ie le to w a
medium s i l t y loam w ith medium adm ixture o f s k e l e t a l p a r tic le s g l i n a lek k a s i l n i e sz k ie le to w a
l i g h t s i l t y loam w ith h ig h adm ixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s g l i n a lek k a s i l n i e s z k ie le to w a
l i g h t s i l t y loam w ith h ig h admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s utwór кam ienis t у - żwirowy
s a n d y -g r a v e ly fo rm a tio n b / brunatno-darniow a - meadow brown s o i l 7 Sosnówka Górna pow. J e le n ia Góra Sosnówka Górna, J e le n ia Góra county łagodny sto k KW ок. 510 m m ild slop e KW, about 510 m Cynosuretum Axd / В / 0 -2 0 2 0-45 g l i n a lek k a p y la s t a śr e d n io s z k ie le to w a
l i g h t s i l t y loam w ith medium adm ixture o f s k e l e t a l p a r tic le s g l i n a śr e d n ia p y la s t a śr e d n io s z k ie le to w a
medium s i l t y loam w ith medium adm ixture o f s k e l e t a l p a r t ic le s B/C C1 C2 4 5 -8 0 80-130 > 130 g l i n a śr e d n ia s i l n i e s z k ie le t o w a
medium s i l t y loam w ith h ig h admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s g l i n a lek k a
l i g h t s i l t y loam utwór kam ien isto-żw irow y s a n d y ,g r a v e ly form ation
с / b i e l i c a ż e la z is to - p r ó c h n ic z n a ferruginous-hum ous p o d z o lic s o i l . • 5 Równia pod Śn ieżką pow. J e le n ia Góra Równina below th e ś n ie ż k a peak, J e le n ia Góra county płaskowyż rów ninny ok. 1420 m p la i n p la te a u , about 1420 m C arici-N ardetum Ao A1 A2 0 -3 3 -8 8 -1 5
s u b s ta n c ja o rg a n iczn a sła b o r o zło żo n a o r g a n ie m atter w eakly decomposed su b sta n c ja m in era ln o -o rg a n iczn a m in er a l-o rg a n ic m atter
p ia s e k g l i n i a s t y mocny p y la s ty ś r .s z k i e le t o w y
heavy s i l t y loamy sand w ith medium admixture o f s k e l e t a l
p a r t i c l e s СЛ W p ły w b io k lim a tu na g le b y S u d et ó w i S p it s b e r g e n u
o . i i . t a b e l i 1 1 2 3 4 5 6 7 5 Rôvmina pod ś n ie żk ą tpow. J e le n ia Góra Równina belov/ th e śn ie ż k a peak, J e le n ia Góra county płaskowyż rów ninny ок. 3A20 m p la i n p la te a u about 1420 m C arici-Nardetum Bh ®F. °1 °2 15-25 25-33 3 8-70 > 7 0
s u b sta n c ja o rgan iczn o-m in eraln a o rg a n ic -m in e ra l m atter
utwór p ia sz cz y sto -k a m ie r* isty s a n d y -sto n y form ation utwór p ia s z c z y s to -k u m ie n is ty sa n d y -sto n y form ation rumosz skalny rocky rubble B. GLEBY ARKTYCZNO-TUNDROWE SPITSBERGENU
ARCTIC-TUNDRA SOILS OP SPITZBERGEN 1. I n i c j a l n e I n i t i a l s o i l s a / d elu w ia ln a d e lu v i a l is o i l 12 N iz in a S k ier str a n d a S k ierstra n d a low land równina ок. 25 m p la i n , about 25 m p o ro sty lungwort Ao /А/С D 0 -1 1 -10 > 1 0
su b sta n c ja o rgan iczn a sła b o r o zło żo n a o rg a n ie m atter weakly decomposed g l i n a c ię ż k a
heavy loam
utwór żw irow o-kam ienisty /łu p k ów / g r a v e ly -s to n y form ation / o f s l a t e s / b / p o lig o n a ln a p o ly g o n a l s o i l 9 P o n iż ej j e z . Revwatnet Below th e Revwatnet lake równina ok. ô ш p la i n , about 8 m pojedyncze kępy achów s in g le tu sso c k o f moss /А/С C1 C2 0 -15 15-45 > 45
g lin a lekko p y la s t a śre d n io sz k ie le to w a
l i g h t s i l t y loam w ith medium admixture, o f s k e l e t a l p a r t i c l e s g l i n a lekko p y la s ta śre d n io sz k ie le to w a
l i g h t s i l t y loam w ith medium admixture o f skol e t a l p a r t i c l e s utwór kam ien isto-żw irow y
s to n y -g r a v e ly form ation 2 . Słab o w yk ształcone
Weakly formed s o i l s
а / a luw ialno -d elu w ia ln a - a l l u v i o - d e l u v i a l s o i l 8 N izin a
B r e in e s tly a B r e in e s tly a low land
równina w obn i ż en iu ok. 10 m p la in in d ep res s io n , about 10 m mchy, tu r z y c e , skrzy py i kępy w ierzby m osses, c a r e c s , h o r s e l a i l , tu ss o c k , o f w illo w s Ao A1 0 -1 1-16
su b sta n c ja o rganiczna sła b o r o zło żo n a o rg a n ic m atter weakly decomposed utwór pyłowy i l a s t y s i l t y c la y e y form ation .. S z e r sz e ń
C.d. tabeli 1 1 2 3 4 5 6 ■ 7 3 N iz in a b r e in e s t ly a B r e in e s tly a low land równina w obni żen iu ok. 10 m p la in in d epres s io n , about 10 m mchy, tu r z y c e , skrzy py i kępy w ierzby m osses, c a r e c s , h o r s e l a i l , tu ss o c k , o f w illo w e С c s D 16-27 27-55 > 55 g lin a ś r e d n ia p y la s t a medium s i l t y loam g l i n a c i ę ż ą ś r e d n io s z k ie le to w a
heavy loam w ith medium admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s rumosz sk a ln y /p a r a g n e js u / rocky rubble / o f p a r a g n e is e / Ъ/ d elu w ia ln a d e lu v i a l s o i l 10 N iz in a S k ier str a n d a S k ierstra n d a low land równina ok. 25 m p la in about 25 m p o r o s ty , mchy, w ierz by i trawy lu n gw ort, m osses, w illo w s , g r a ss e s Ao AiC D1 D2 0 -3 3 -1 5 15-25 i > 2 5
s u b sta n c ja org a n iczn a sła b o r o z ło ż o n a , pojed yn cze kam ienie o rgan ie m atter w eakly decomposed, s i n g l e s to n e s
g lin a le k k a śr e d n io s z k ie le to w a
l i g h t loam w ith medium admixture o f s k e l e t a l p a r t i c l e s żw ir p ia s z c z y s ty
sandy g r a v e l
utwór żw irow o-kam ienisty /m o r s k i/ g r a v e ly -s to n y fo rm a tio n /m a r itim e / с / brunatna z osadów m orskich - brown s o i l d evelop ed from maritime sed im en ts 11 iïiz in a R älstranda R älstran d a low land równina ok. 15 m p la in about 15 m p o r o s ty , w ierzby i kępk i traw lu n gw ort, w illo w s and tu ss o c k o f g r a s s e s Ao A1 /В/С С 0-3 3 -1 5 15-2 5 > 25
s u b sta n c ja org a n iczn a sła b o r o zło żo n a o rg a n ie m a tter w eakly decomposed p ia s e k g l i n i a s t y mocny p y la s ty heavy loamy s i l t y sand p ia se k g l i n i a s t y mocny p y la s ty heavy loamy s i l t y sand zm arzlina
f r o z e n s o i l
* K iek tóre term iny i symbole przy p o d z ia l e , z w ła szcza g le b a rk ty czn y ch , p r z y ję to z opracowanej p rzez PTG "System atyki g le b P o lsk i" Warszawa 1970
Some term s and symbols a t c l a s s i f i c a t i o n o f s o i l s , p a r t ic u l a r ly o f a r c t i c s o i l s , have been assumed from th e " S y stem a tics o f P o l is h s o i l s " , worked out by th e P o l is h P e d o lo g ic a l S o c ie t y , Warsaw, 1970
СЛ <r> W p ły w b io k lim a tu na g le b y S u d et ó w i S p it sb e r g e n u
6 0 L. Szerszeń
w poszczególnych m iesiącach, jak i średniej rocznej oraz skrócenie dłu gości okresu w egetacyjnego. W reg lu dolnym średnia roczna te m p e ra tu ra w ynosi ok. 6°C, nato m iast w p iętrze kosodrzew iny spada do 1,1°. Odpo w iednio okres w egetacji w ynosi około 195 i 116 dni. Przebieg opadów i tem p e ra tu ry w ciągu ro k u ilu stru ją rys. 1 i 2.
/ I Ш W V ш\ш\ш s \ x ж Miesiqce-Months
Rys. 1. Ś rednie m iesięczn e opady dla obszaru S u d etó w i w H ornsundzie 1 — dla p ię tr a k o s o d r z e w in y (s c h r o n is k o k s. H e n r y k a , 1415 m n .p .m .), 2 — d la r e g la d o l n e g o M ie r o sz ó w , 508 m n .p .m .) , 3 — z H o r n -
su n d u za la ta 1957-1960
M ean m on th ly precip itation s for the
Sudety m ou n tain s territory and in
H ornsund 1 — fo r d w a r f p in e s to r e y th e P r in c e H e n r y s h e lte r h o m e , 1415 m a .s.l.), 2 — fo r lo w e r s u b a lp in e fo r e s t z o n e (M ie r o sz ó w ), 508 m a .s.l.), 3 — fr o m H o r n s u n d fo r 1957-1960 Miesiqce-Months
Rys. 2. Ś red n ie m iesięc zn e tem p eratu ry d la obszaru S u d etó w i w H orn
su n d zie
1 — d la p ię tr a k o s o d r z e w in y (s c h r o n is k o k s. H e n r y k a , 1415 m n .p .m .), 2 — d la r eg la d o l n e g o M ie r o s z ó w , 508 m n .p .m .) , 3 — z H o r n -
s u n d u za la ta 1957-1960
M ean m on th ly tem p eratu res for th e S u d ety m ou n tain s territory and in
H ornsund
1 — fo r d w a r f p in e s to r e y th e P r in c e H e n r y s h e lte r h o m e , 1415 m a .s.l.), 2 — fo r lo w e r s u b a lp in e f o r e s t z o n e (M ie r o sz ó w , 508 m
a .s.l.), 3 — fr o m H o r n s u n d fo r 1957-1960
Opady w rejo n ie H o rnsundu (rys. 1 i 2) w porów naniu z S udetam i są bardzo niskie (około 300 mm) i'p o ja w ia ją się głównie w postaci śniegu [3, 54]. Ś red n ia roczn a te m p e ra tu ra je s t niższa od zera i w ynosi — 3,4°C, średnia te m p e ra tu ra m iesiąca nie spada poniżej zera tylko w lipcu.
Z uw agi n a n isk ą tem p e ra tu rę w y stę p u je w glebach arktycznych stała zm arzlina. Głębokość rozm arzania gleby w czasie lata polarnego jest różna i w ynosi od 30 cm do 2 m. Zależy to przede w szystkim od składu m echanicznego gleb, ich w ilgotności i szaty roślinnej [2, 13, 22, 23].
I I Ш Ш V Ш Ш Ш Е X S M Sredma roczna temperatura Mean annua! temperature 6.1 °C 1.1 °C -3 M °C
W pływ bioklimatu na gleby Sudetów i Spitsbergenu 61 Szczegółową ch a ra k te ry sty k ę w aru n k ó w klim atycznych i roślinno-glebo- w ych tego rejo n u podano w uprzednio opublikow anych p racach [82, 83].
Rozkład te m p e ra tu ry w przebiegu rocznym w yznacza długość okresu w egetacyjnego oraz w pływ a n a rozw ój zespołów roślin ny ch w łaściw ych dla danego klim atu, a także d ynam ikę procesów m ikrobiologicznych w badanych glebach [16, 25].
W czasie prow adzonych prac terenow ych pobrano z poszczególnych poziom ów genetycznych w y b ran y ch profilów glebow ych próbki do ozna czeń lab o rato ry jn ych. Do b adań m ikrom orfologicznych pobrano oddziel nie próbki do m etalow ych pudełek, zachow ując n a u tra ln ą s tru k tu rę i układ. L aborato ry jnie w próbkach tych oznaczono:
— właściwości podstaw ow e, jak skład m echaniczny, pH c i Р Н Ш, C aC 0 3, p rzy sw ajaln e K 20 i P 20 5, N i kwasowość hydrolity czną — m e todam i ogólnie p rzy jęty m i w gleboznaw stw ie, kationy o ch arakterze zasadow ym — m etodą P allm anna, F e20 3 ruchom e — m etodą Jacksona, С — m etodą T iurina;
— skład frak cy jn y su bstancji organicznej — m etodą B o r a t y ń s k i e g o i W i l k a [6];
— w próbkach o nienaruszonej stru k tu rz e w ykonano szlify glebow e m etodą podaną przez K o w a l i ń s k i e g o i B o g d ę [15]. U zyskane szlify opisano pod m ikroskopem polaryzacyjnym , a n astępnie w ykonano zdjęcia w św ietle przechodzącym , bez analizatora i z analizatorem ;
— w celu sch arakteryzo w an ia m inerałów w tó rn y ch w yizolow ano fra k cje iłu koloidalnego ( < 0,002 mm) m etodą Jacksona z tą różnicą, że za m iast p e p ty zato ra N a2C 0 3 zastosow ano N H 4OH.
W uzyskanych próbkach (frakcji < 0,002 mm) w ykonano dalsze b a dania, jak:
— analizy rentgenograficzne m etodą D ebye’a-S ch errera-H u lla a p a ra tem M ikrom eta firm y C hirana,
— oznaczenia term ograficzne na aparacie do sem i-m ikroanalizy [20], — całkow ite analizy chem iczne w stopach w edług G iedrojca, — zdjęcia za pom ocą m ikroskopu elektronow ego firm y Zeiss, sto sując pow iększenie 2000, 3500 i 7200.
Id en ty fik ację frak cji przeprow adzono n a podstaw ie atlasu m inerałów ilastych [26, 71].
A N A L IZ A W YNIKÓW
W Ł A ŚC IW O Ś C I P O D S T A W O W E
Skład m echaniczny badanych gleb jest dość zróżnicow any i zależy w dużym stopniu od rod zaju skały m acierzystej (tab. 2). W iększość tych gleb w poziom ach górnych w ykazuje skład m echaniczny glin lekkich
6 2 L. Szerszeń
(profile 1. 2, 6, 7, 8, 9 i 10). Część, a przede w szystkim rędziny w yk azują w tych poziom ach skład m echaniczny glin ciężkich (profile 3 i 4). Tylko bielica w ytw orzona z g ran itu (profil 5) i gleba arktyczn a w ytw orzona
T a b e l a 2
Skład m echaniczny g le b w p ro cen ta ch M echanical co m p o sitio n o f s o i l s in p er cen t Kr pro f i -lu Pro f i l e No. Poziom gene ty czn y Genetic h o r i zon Głębokość pobrania próbki Sam pling depth cm F r a k c je ,mm F r a c tio n s , mm > 1 0 ,51- 0 , 5 -0 ,2 5 0 , 2 5 - ОД 0 , 1 -0 ,0 5 0 ,0 20 ,0 5 -0 ,0 0 60 ,0 2 -0 ,0 0 60 ,0 0 2 0 ,0 0 2< 0 , 1 -0 ,0 2 0 , 0 i< 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
A. GLEBY GÓRSKIE SUDETÓW SOILS OF THE SUDETY MOUNTAINS 1- Rędziny brunatne wytworzone z w apieni zmet amorfizowanych
Brown ren dzina s o i l s develop ed from metam orphized lim ee to n ee а / le śn a - f o r e s t s o i l 4 i A1 1-10 9 ,6 1 ,6 2 ,8 4 ,3 8 .3 32 21 18 12 3 9 ,3 51 A ,/ / B / 15-25 1 8 ,9 1 ,3 1 ,0 3 ,8 7 .9 25 27 14 20 32,0 61 /Е / 35-45 4 8 ,0 6 ,8 3 ,0 7 ,6 8 ,6 20 24 15 15 2 8 ,6 54 B/C 6 5-80 > 5 0 , 0 1 2 ,0 7 ,0 1 0 ,3 1 5 ,7 16 19 8 12 3 1 ,7 *9 C1 105-115 > 5 0 , 0 12 ,9 6 ,3 1 0 ,0 1 5 ,8 19 18 8 10 3 4 ,8 56 Ь/ darniowa meadow s o i l Al d 5-15 14,7 4 ,0 3 ,0 7 ,4 1 0 ,6 23 22 11 19 3 3 ,6 52 /вх/ 16-25 3 2 ,0 3 ,0 3 ,0 5 ,5 11 .5 19 23 12 23 3 0 ,5 58 /В 2/ 30-45 > 5 0 , 0 5.1 3 ,4 6 ,9 1 4 ,6 21 20 10 20 3 5 ,6 50 в/с 6 0-70 > 5 0 , 0 6 ,6 5 .0 1 7 ,8 1 9 ,6 22 13 5 11 4 1 ,6 29 C1 110-120 > 5 0 , 0 7,4 7 ,0 1 1 ,6 2 4 ,0 21 14 3 12 4 5 ,0 29
2. Gleby brunatne kwaśne wytworzone z gabra oliw inow ego Acid brown s o i l s developed from o l i v i n e sçabbro
a/ lesn a f o r e s t s o i l 1 Л1 6-16 2 2 ,4 15 ,3 1 0 ,4 13.2 12,1 14 16 10 9 2 6 ,1 39 1 /Б/ 25-55 3 7 ,0 3 4 ,0 1 5 ,8 9 ,7 9 ,5 6 13 8 4 15 ,5 25 j E/C 55-65 > 5 0 , 0 38,1 1 7 ,9 1 0 ,4 1 2 ,6 4 9 4 4 1 6 ,6 17 C1 105-115 > 30,0 39.4 18,1 1 1.9 1 0,6 3 8 6 a 1 3 ,6 , L8 1 b / darniowa meadow s o i l 2 Axd 10-20 1 3 ,0 8 ,3 7 ,0 1 4 ,4 1 8 ,0 18 14 11 10 3 6 ,0 i 55 /Е/ 30-40 1 7 ,0 9 ,1 9 ,6 12,2 23,0 15 15 10 6 3 8 ,0 ! 51 B/C 50-60 >50,0 3 4 ,0 1 7,1 13.8 18,1 7 4 4 2 2 5 ,1 1 10i °1 80-90 > 50,0 4ч,2 1 8 ,0 1 1,8 1 1 ,0 3 5 4 3 1 4 ,0 ! 12!
3. Gleby brunatne kwaśne i b ie lic o w e wytworzone 5it g r a n itu Acid brown s o i l s and p o d zo lic s o i l s developed from g r a n ite
a / brunatna le sn a f o r e s t brown s o i l
6 A -, /В / 10-20 2 6 ,0 20,0 10 ,0 7 .1 1 9 ,5 14 13 7 9 3 5 ,5 29
/В / 20-50 4 2 ,0 20,0 1 0 ,6 6 ,6 8 ,8 18 19 10 7 2 6 ,8 56
1 B/C 45-55 > 50 ,0 23,6 1 1,9 7 .2 5 .3 19 18 9 6 2 4 ,3 33 C1 65-95 > 5 0 ,С 2 3 ,5 11*4 7 ,0 7 ,7 16 18 10 7 2 3 ,1 35
W pływ bioklimatu na gleby Sudetów i Spitsbergenu 63
c .d . t a b e l i 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 in 12 13 14
b / brunatna darniowa meadow brown s o i l
7 Al d 10-20 3 0 ,6 1 9 ,1 9 ,1 7 ,6 1 2 ,2 21 16 9 6 3 3 ,2 31 /В / 25-35 3 6 ,2 1 9 ,6 1 0 ,5 6 ,7 8 ,2 15 ■ 21 11 8 23,2 40 B/C 50-6 0 > 50,0 2 0 ,8 1 0 ,1 7 ,0 9 ,1 13 21 12 7 2 2 ,1 40 C1 95-105 > 50,0 23,2 1 1 ,0 6 ,8 8 ,0 16 20 10 5 2 4 ,0 35
с / b i e l i c a ie la z is t o - 'p r ô c h n ic z a ferru ginous-hum ous p o d z o lic s o i l
5 A2 8 -1 5 3 2 ,0 15,8 9 ,7 2 1 ,4 2 5 ,1 10 9 5 4 3 5 ,1 18
Bh 17-25 - - - - - - - • - - -
-% е 20-38 > 50,0 2 6 ,8 1 4 ,0 1 5 ,4 2 2 ,8 7 1 6 4 4 2 9 ,8 14 C1 6 0 -7 0 > 5 0 , 0 2 9 ,0 1 4 ,1 1 3 ,5 1 4 ,4 7 8 j 5 4 2 6 ,4 17
B. ÇfiTçp'Ç ^TYCZNO-TDNDROWE SPITSBERGENU ARCTIС-TUNDRA S 0 II5 OF SPITZBERGEN
1 . I n i c j a l n e I n i t i a l s o i l s a / d elu w ia ln a - d e lu v i a l s o i l 12 / k / 0 1-8 8 ,0 3 ,0 1 ,6 1 ,4 3 ,0 9 39 1 Г 16 1 2 ,0 82 b / p o lig o n a ln a - p o ly g o n a l s o i l 9 /А/С 2 -12 30,0 1 4 ,0 1 3 ,1 1 5 ,6 1 1 ,3 16 11 1 9 10 2 7 ,3 30 C1 22-32 4 0 ,0 1 3 ,2 1 1 ,3 1 5 ,4 1 3 ,1 16 11 1 9 11 27,0 31 2 . Słab o w yk ształcon e 1 Weakly formed s o i l s a / a lu w ia ln o -d e lu w la ln a - a l l u v i o - d e l u v i a l s o i l 8 A1 5 -5 1 ,6 1 ,9 2 ,2 1 0 ,8 2 4 ,1 ‘ 25 11 10 15 4 9 ,1 31 С 18-26 6 ,9 4 ,8 6 ,2 1 9 ,1 1 8 ,9 13 11 12 15 53-,9 38 27-37 4 6 ,1 7 ,1 5 ,1 1 2 ,8 1 2 ,0 12 16 15 20 2 4 ,0 51 Ъ/ d e lu w ia ln a - d e lu v i a l s o i l ’ 10 Al ° 5 -1 5 3 0 ,6 2 6 ,2 9 ,4 8 ,2 9 ,2 13 14 12 9 2 1 ,2 35 »1 15-25 4 8 ,8 4 3 ,2 1 4 ,5 1 2 ,4 1 3 ,0 7 4 4 2 2 0 ,0 10
с / brunatna z osadów m orskich - brown s o i l d evelop ed from m aritime sed im ents 11 A1 4 -1 2 1 3 ,0 1 8 ,1 2 0 ,0 1 4 ,5 2 5 ,4 5 10 4 3 3 0 ,4 17
/В/С 15-22 1 0 ,2 1 4 ,1 1 7 ,4 1 8 ,3 1 8 ,2 13 9 6 4 3 1 ,2 19
z osadów m orskich (profil 11) odznaczają się składem m echanicznym piasków gliniastych. Praw ie w szystkie te gleby zaw ierają dużą do m ieszkę pyłu i frak cji szkieletow ych.
Gleby Sudetów w y kazu ją w obrębie p rofilu duże zróżnicow anie pod w zględem składu m echanicznego. W glebach tych w raz z głębokością w zrasta zaw artość frak cji szkieletow ych i piaszczystych, a zwłaszcza piasku grubego. M aleje n ato m iast zaw artość części spław ialnych, z w y jątkiem gleb w ytw orzonych z granitu.
6 4 L. Szerszeń
N um er p ro filu G fębokość Numer profilu GfębokośC
Profile No. D epth - c m Profile No. D ep th - с т а
Rys. 3. K rzy w e term iczn e an alizy różnicow ej irak cji < 0,002 mm badanych gleb 1 — b r u n a tn a le ś n a w y tw o r z o n a z g a b r a , 2 — b r u n a tn a d a r n io w a w y tw o r z o n a z g a b r a , 3 — r ę d z in a le ś n a , 4 — r ę d z in a b r u n a tn a d a r n io w a , 5 — b ie lic a ż e la z is to - p r ó c h n ic z n a w y tw o r z o n a z g r a n itu , 6 — b r u n a tn a le ś n a w y t w o r z o n a z g r a n itu , 7 — b r u n a tn a d a r n io w a w y tw o r z o n a
z g r a n itu , 8 — a lu w ia ln o - d e lu w ia ln a , 9 — p o lig o n a ln a , 10 — d e lu w ia ln a , 11 — b r u n a tn a
T herm ic curves of d ifferen tia l a n alysis of th e fraction < 0,002 m m of th e soils in v estig a ted
1 — b r o w n fo r e s t s o ils d e v e lo p e d fr o m g a b b ro , 2 — b r o w n m e a d o w so il, 3 — fo r e s t b r o w n so il,
4 — m e a d o w b r o w n s o il, 5 — fe r r u g in o u s -h u m o u s p o d z o lic s o il d e v e lo p e d fr o m g r a n ite . 6 — fo r e st b r o w n s o il d e v e lo p e d fr o m g r a n ite , 7 — m e a d o w b r o w n s o il d e v e lo p e d fr o m g r a n ite .
8 — a llu v io - d e lu v ia l so il. .9 — p o ly g o n a l s o il, 10 — d e lu v ia l so il, 11 — b r o w n s o il
W odróżnieniu od gleb Sudetów gleby arktyczne m ają profil glebow y płytki i m ało zróżnicow any. Nie m a w nich tych praw idłow ości pod w zględem rozm ieszczenia poszczególnych frakcji, jak w glebach Sudetów , dlatego że zaznacza się tam intensyw ne działanie procesów m rozow ych i deluw ialnych.
W yjaśnić należy, że podane w tab. 2 w artości frak cji szkieletow ych powyżej 50% pochodzą nie tylko z w ykonanych analiz m echanicznych, ale rów nież z przeprow adzonych opisów w terenie.
W pływ bioklimatu na gleby Sudetów i Spitsbergenu 6 5
się w poziom ach A x od 0,0 do 8,2 mg. Szczególnie jest go m ało w glebach z rejo n u Spitsbergenu, gdzie składnik ten w y stęp u je w ilościach ślado w ych. Pod względem zasobności w K 20 badane gleby należy zaliczyć do bardziej zasobnych w poziom ach A x zaw artość K 20 w aha się od 2,5 (profil 9) do 30,0 m g na 100 g gleby (profil 5). W obrębie gleb Sudetów o b serw u je się zm niejszanie się ilości ty ch składników (a zwłaszcza K 20 ) w raz z głębokością profilu.
С og.% 6 ¥ Z 0 0 Profil 1 - Profile 1 20 W 60 80 100 % С од. °/о ¥ 2 0 0 Profil 7-P ro file 7 20 40 60 80 R y s . 4. S k ł a d f r a k c y j n y z w i ą z k ó w p r ó c h n i c z n y c h i С o g ó ł e m w b a d a n y c h p o z i o m a c h g l e b P r o file : 1 — g le b a b r u n a tn a le ś n a w y tw o r z o n a z g a b r a , 2 — b r u n a tn a d a r n io w a w y tw o r z o n a z g a b r a , 3 — r ę d z in a b r u n a tn a d a r n io w a , 4 — r ę d z in a b r u n a tn a le ś n a , 5 — b ie lic a ż e la z is to - -p r ó c h n ic z n a w y tw o r z o n a z g r a n itu 6 — b r u n a tn a le ś n a w y tw o r z o n a z g r a n itu 7 — b r u n a tn a d a r n io w a w y tw o r z o n a z g r a n itu , 8 — a lu w ia ln o -d e lu w ia ln a , 9 — p o lig o n a ln a , 10 — d e lu w ia ln a , 11 — b r u n a tn a , 12 — d e lu w ia ln a ; z w ią z k i p r ó c h n ic z n e r o z p u s z c z a ln e : a — w 0 ,ln N a 4P * 0 7, Ъ __ w O.ln N aO H , с — w 0 ,ln N aO H p o k w a ś n e j h y d r o liz ie ; d — z w ią z k i p r ó c h n ic z n e n ie h y d r o
-liz u j ą c e , e — w ę g ie l o g ó łe m
F r a c t i o n a l c o m p o s i t i o n o f h u m u s c o m p o u n d s a n d t o t a l С i n t h e s o i l h o r i z o n s i n v e s t i g a t e d
P r o file N o .: 1 — b r o w n fo r e s t s o ils d e v e lo p e d fr o m g a b b ro , 2 — b r o w n m e a d o w s o il, 3 — fo r e s b r o w n s o il, 4 — m e a d o w b r o w n s o il, 5 — f e r r u g in o u s -h u m o u s p o d z o lic s o il d e v e lo p e d fr o m g r a n ite , 6 — fo r e s t b r o w n s o il d e v e lo p e d fr o m g r a n ite , 7 — m e a d o w b r o w n s o il d e v e lo p e d fr o m g r a n ite , 8 — a llu v io - d e lu v ia l s o il, 9 — p o ly g o n a l so il, 10 — d e lu v ia l s o il, 11 — b r o w n s o il,
12 — d e lu v ia l s o il; s o lu b le h u m u s c o m p o u n d s : a — in 0 ,ln N a 4P 20 7, b — in 0 ,ln N aO H , с — in 0 ,ln N aO H a fte r a c id h y d r o ly s is ; d — n o n - h y d r o ly z in g h u m u s c o m p o u n d s , e — t o t a l c a rb o n R o c z n ik i G le b o z n a w c z e — 5
66 L. S z e r s z e ń
Ilość i rozm ieszczenie profilow e przysw ajalnego K 20 w glebach Su d etów zależy od rodzaju skały m acierzystej i szaty roślinnej. G leby w y tw orzone ze skał zasadow ych są w ten składnik bogatsze.
Obecność C aC 03 stw ierdzono tylko w glebach w ytw orzonych z w a pieni (profile 3, 4 i 9). Pod w pływ em procesów eluw ialnych w ęglany w rędzinach b ru n a tn y c h (profile 3 i 4) zostały w ym yte 1 w y stę p u ją do piero w poziom ach b ru n atn ien ia. W m iarę głębokości ilość ich w zrasta, dochodząc w poziom ach С do ponad 60%.
W glebie poligonalnej (profil 9) nie stw ierdzono zróżnicow ania w za w artości C aC 0 3 m iędzy poziom ami, a jego ilość w ynosi około 10%.
Odczyn gleb z obszaru Sudetów w aha się w szerokich granicach (tab. 3); pH w H 20 w ynosi od 4,0 w poziom ie A x gleby bielicow ej (pro fil 5) do 8,4 w poziom ach С gleb rędzinow ych (profile 3 i 4), a w l n KC1 odpow iednio od 3,2 do 7,7. W poziom ach pow ierzchniow ych gleb leśnych z reguły pH jest niższe w p orów naniu z darniow ym i, w ytw orzonym i z tych sam ych skał m acierzystych. We w szystkich ty ch glebach pH w zra sta w pro filu w raz z głębokością.
W glebach Siptsb ergen u pH w H 20 k ształtu je się od 6,0 do 7,5 i od pow iednio w l n KC1 od 4,8 do 6,9 (tab. 3). W glebach arktyczny ch pH zależy głów nie od rodzaju skały m acierzystej, nato m iast nie zaznaczają się zm iany pH w układzie pionow ym profilu, ja k to m a m iejsce w p rzy padku gleb Sudetów.
Kwasowość hydrolityczna, podobnie jak pH, zależy w dużym stopniu od rodzaju skały m acierzystej i szaty roślinnej (tab. 3). Zachodzi ścisła zależność m iędzy pH a kw asow ością h y drolityczną: im niższe pH, tym w yższa kwasowość hydrolityczna. N ajw yższą w artość kwasowości h y dro - litycznej obserw ujem y w glebie bielicow ej w poziom ie В , k tó ra w ynosi 35,15 m.e. n a 100 g gleby (profil 5), a n ajniższą w glebach w ytw o rzo ny ch z w apieni: od 0,0 do 1,2 (profile 9, 3, 4). W glebach Sudetów w raz z głębokością m aleje kwasowość hydrolityczna.
Stopień w ysycenia kationam i o charak terze zasadow ym jest bardzo różny (tab. 3). Ilość i jakość kationów zależy przede w szystkim od ro dzaju skały m acierzystej. G leby w ytw orzone z g ran itu m ają tylko śladow e ilości w ym iennego Ca i Mg. N atom iast najw iększą zaw artością tych składników odznaczają się gleby w ytw orzone z w apieni, gdzie ilość Ca24" dochodzi do 27 m.e. n a 100 g gleby (profil 9) i 9,1 m.e. M g2+ w poziom ie
A 1 (profil 4). D aje się w yraźnie zaobserwow ać, że w glebach pod ro ślin
nością leśną iglastą następ u je w ypłu k iw anie tych składników z poziom ów górnych do głębszych.
Zaw artość w ym iennego Na"^ jest w e w szystkich glebach niska (0,09-0,70 m.e. n a 100 g gleby) i nie m a w yraźnej praw idłow ości zarów no
W łaściw ości fizykochem iczne g le b - P h y sic o -c h e m ica l p r o p e r tie s o f s o i l s T a b e l a 3 Nr pro f i l u Pro f i l e No. Poziom gene ty czn y G enetic h o rizo n Głębokość pobrania próbki mg/100 g g le b y mg/100 g o f s o i l CaCOj pH C ałkow ita kwasowość h y d r o li -ty c z n a
K ationy o ch a ra k terze zasadovtym m .e ./1 0 0 g g le b y C ation s o f b a s ic c h a r a cter m .e ./1 0 0 g o f s o i l S Pojem ność hydro-li t y c z n a S to p ie ń n a sy c e n ia kationam i zasadowymi Degree o f s a tu r a tio n w ith b a s ic c a t io n s v= s .100 Т Г Sampling depth cm P2°5 k2o % H2° ln KCl T o ta l h y d r o ly t ic a c i d i t y н=3у Ca Mg Na К Hydro l y t i c c a p a c ity E=3y+S 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
l. GLEBY GÓRSKIE SUDETÓW SOIIS OF THE SUDETY MOUNTAINS 1 . R ędziny wytworzone z w apieni zmetamorfizowanych
Brown ren d zin a s o i l s d evelop ed from metamorphized lim e s to n e s a / le ś n a f o r e s t s o i l 4 ■^l 1 -10 2 ,4 1 5 ,0 _ 7 ,4 6 ,8 1 ,2 0 2 2 ,5 9 ,1 0 0 ,5 5 0 ,2 0 3 5 ,3 5 3 6 ,5 5 9 6 ,7 1 А -.//В / 15-25 2 ,8 7 ,5 - 7 ,6 6 ,9 0 ,9 7 1 5 ,6 7 ,0 0 0 ,4 3 0 ,1 5 2 3 ,1 8 2 4 ,1 5 9 5 ,9 8 / в / 35-45 0 ,3 * •5 3 0 ,7 0 8 ,0 7 ,3 0 ,4 5 1 6 ,8 3 ,9 1 0 ,5 2 0 ,3 1 2 1 ,5 4 21,9 9 9 7 ,9 5 В/С 65-80 0 ,4 3 ,5 5 9 ,7 4 8 ,4 7 ,7 0 ,3 0 1 6 ,0 2 ,3 1 0 ,3 5 Ś1. 1 8 ,6 6 1 8 ,9 6 9 8 ,4 1 C1 105-115 1 ,0 3 ,5 6 0 ,5 6 8 ,4 7 ,7 0 ,3 0 1 8 ,0 2 ,1 9 0 ,2 6 ś l . 2 0 ,4 5 2 0 ,7 5 9 8 ,5 5 b / darniowa - meadow s o i l 3 Axd 1 -5 1 ,0 1 9 ,0 _ 7 ,4 6 ,8 0 ,9 0 1 3 ,2 6 ,8 6 0 ,7 0 0 ,4 9 2 1 ,2 5 2 2 ,1 5 9 5 ,9 3 A1 5 -15 1 ,0 1 1 ,0 - 7 ,6 6 ,9 0 ,6 7 1 1 ,2 5 ,9 5 0 ,6 0 0 ,2 0 1 7 ,9 5 1 8 ,6 2 9 6 ,4 0 /в х/ 16-25 0 ,4 1 0 ,0 - 7 ,6 6 ,8 0 ,6 0 1 0 ,4 5 ,8 6 0 ,2 6 0 ,2 0 1 6 ,7 2 1 7 ,3 2 9 6 ,5 3 /в 2/ 30-45 1 ,8 8 ,0 1 2 ,0 3 8 ,0 7 ,1 0 ,3 7 8 ,8 4 ,5 1 0 ,3 5 0 ,2 0 13,86 1 4 ,2 3 9 7 ,4 0 В/С 60-70 0 ,4 6 ,0 2 8 ,8 4 8 ,2 7 ,4 0 ,3 0 7 ,2 2 ,6 9 0 ,1 7 0 ,1 5 1 0 ,2 1 1 0 ,5 1 9 7 ,1 4 с 110-120 0 ,2 4 ,5 4 9 ,4 4 8 ,4 7 ,2 0 ,3 7 1 0 ,4 2 ,0 3 0 ,5 2 0 ,0 5 13,00 1 3 ,3 7 9 7 ,2 3 2 . Gleby brunatne kwaśne wytworzone z gabra oliw inow ego
A cid brown s o i l s develop ed from o l i v i n e gabbro a / le ś n a f o r e s t s o i l 1 A1 6 -1 6 0 ,3 5 ,0 _ 5 ,2 3 ,9 7 ,8 7 8 ,8 2 ,0 0 0 ,3 5 0 ,0 5 1 1 ,2 0 1 9 ,0 7 5 8 ,7 3 / В / 25-35 0 ,2 3 ,5 - 6 ,5 ^»5 2 ,1 0 1 3 ,2 4 ,7 9 0 ,2 6 ś l . 1 8 ,2 5 2 0 ,3 5 8 9 ,6 8 в /с 55-65 0 ,2 3 ,0 - 6 ,8 4 ,9 1 ,7 5 1 2 ,8 3 ,9 1 0 ,5 2 ś l . 1 7,2 3 1 8 ,9 8 9 0 ,0 7 С1 105-115 0 ,2 2 ,5 - 6 ,9 5 ,7 1 ,7 5 1 7 ,2 3 ,4 7 0 ,4 3 ś l . 2 1 ,1 0 2 2 ,8 5 9 2 ,3 4 W p ły w b io k lim a tu na g le b y S u d et ó w i S p it s b e r g e n u
c.d. tabeli 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 b / darniowa - meadow s o i l 2 ■^1 2 -10 0 ,4 6 ,5 _ 5 ,9 4 ,9 4 ,1 2 1 4 ,8 3 ,4 3 0 ,2 6 Ś1. 1 8 ,4 9 2 2 ,6 1 8 1 ,7 7 aÎ 10-20 0 ,3 5 ,0 - 6 ,1 5 ,0 3 ,8 2 1 4 ,0 3 ,2 8 0 ,3 5 Ś1. 1 7 ,6 3 2 1 ,4 5 8 2 ,1 9 / В / 30-40 0 ,2 3 ,0 - 6 ,6 5 ,0 2 ,2 5 1 6 ,8 4 ,7 9 0 ,3 5 Ś1. 2 1 ,9 4 2 4 ,1 9 9 0 ,6 9 в/с 50-60 0 ,2 2 ,0 - 6 ,7 5 ,0 1 ,5 7 1 5 ,2 4 ,7 4 0 ,8 6 Ś1. 2 0 ,8 0 22 ,3 7 9 2 ,9 8 C1 80-90 0 ,2 3 ,0 - 7 ,0 5 ,4 1 ,2 7 1 3 ,6 4 ,1 9 0 ,4 3 0 ,1 5 1 8 ,3 7 1 9 ,6 4 9 3 ,5 3
3 . Gleby brunatne kwaśne i b ie lic o w e wytworzone z g r a n itu A cid brown s o i l s and p o d z o lic s o i l s d evelop ed from g r a n ite
a/ brunatna le śn a - f o r e s t brown s o i l
6 А ,/В / 10-20 0 ,9 8 ,0 _ 4 ,1 3 ,5 1 8 ,6 0 Ś1. s i . 0 ,3 5 0 ,1 5 0 ,5 0 1 9 ,1 0 2 ,6 1
/в/ 20-30 0 ,6 2 ,5 - 4 ,3 4 ,1 6 ,6 7 Ś1. Ś1. 0 ,0 9 Ś1. 0 ,5 9 6 ,7 6 1 ,3 3 В/С 4 5-55 1 ,3 4 ,0 - 4 ,6 4 ,2 4 ,5 0 Ś1. Ś1. 0 ,3 5 Ś1. 0 ,3 5 4 ,8 5 7 ,2 1 С1 85-95 1 ,0 3 ,5 - 5 ,0 4 ,2 4 ,8 7 Ś1. Ś1. 0 ,3 5 Ś1. 0 ,3 5 5 ,2 5 6 ,6 6
b / brunatna darniowa - meadow brown s o i l
7 Al d 2 -10 0 ,6 8 ,5 _ 5 ,2 4 ,2 9 ,4 5 2 ,4 Ś1. 0 ,2 6 0,30 2 ,9 6 1 2 ,4 1 2 3 ,8 3 Aî 10-20 0 ,4 8 ,0 - 5 ,4 4 ,3 7 ,8 0 1 ,6 Ś1. 0 ,1 7 0 ,1 5 1 ,9 2 9 ,7 2 1 9 ,7 4 / В / 25-35 0 ,4 п .о . - 5 ,7 4 ,4 4 ,9 5 Ś1. Ś1. 0 ,0 9 0 ,5 1 0 ,6 0 5 ,5 5 1 0 ,8 1 , В/С 50-60 0 ,3 п .о . - 5 ,4 4 ,3 4 ,7 2 Ś1. Ś1. 0 ,0 9 0 ,6 1 0 ,7 0 5 ,4 2 1 2 ,9 1 С1 95-Ю 5 0 ,8 9 ,0 - 5 ,3 4 ,3 4 ,8 1 ,4 Ś1. 0 ,0 9 0 ,1 5 1 ,6 4 6 ,4 4 2 5 ,4 5
с / b i e l i c a ż e la z is to - p r ó c h n ic z n a ferru ginous-h um ous p o d z o lic s o i l
5 А1 3 -8 8 ,2 30,0 _ 4 ,0 3 ,2 3 0 ,1 5 _ _ 0 ,3 5 0 ,6 1 0 ,9 6 3 1 ,1 1 3 ,0 8 а 2 8-15 0 ,9 4 ,5 - 4 ,5 3 ,5 8 ,1 7 - - 0 ,0 4 - 0 ,0 4 8 ,2 1 0 ,4 8 Ь1х 17-25 0 ,6 в , 5 - 4 ,7 3 ,8 3 5 ,1 7 Ś1. Ś1. 0 ,0 9 0 ,2 0 0 ,2 9 3 5 ,4 6 0 ,8 0 28-38 1 ,2 4 ,5 - 4 ,9 4 ,1 1 6 ,5 7 Ś1. Ś1. 0 ,2 6 61 . 0 ,2 6 16,83 1 ,5 4 С1 60-70 1 ,5 5 ,0 - 5 ,3 4 ,3 3 ,8 2 Ś1. Ś1. 0 ,0 9 Ś1. 0 ,0 9 3 ,9 1 2 ,3 0 i. S z e r sz e ń
c .d . t a b e l i 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Б. GLEBY ARKTYCZNO-TUNDROWE SPITSBERGENU ARC TIС-TUNDRA SOILS OF SPITZBERGEN
1 . I n ic j a ln e I n i t i a l s o i l s а / d e lu w ia ln a - d e lu v ia l s o i l 12 /А/С 1-8 0 ,5 5 ,0 - 6 ,9 6 ,3 0 ,2 4 6 ,2 4 ,0 3 0 ,2 6 0 ,1 0 10,5 9 10,8 3 9 7 ,7 8 Ъ/ p o lig o n a ln a - p o ly g o n a l s o i l 9 /А/С 2-12 0 ,0 2 ,5 9 ,5 7 ,3 6 ,9 0 ,0 0 2 7 ,2 4 ,2 4 0 ,0 2 0 ,0 5 3 1 ,5 1 3 1 ,5 1 1 0 0 ,0 0 °1 22-32 0 ,0 2 ,0 1 0 ,5 7 ,5 6 ,9 0 ,0 0 2 6 ,8 4 ,6 0 0,07- 0 ,0 7 3 2 ,11 3 2 ,1 1 100 ,0 0 2 . Słab o w ykształcone Weakly formed s o i l s a/ a lu w ia ln o -d e lu w ia ln a - a l l u v i о- d e l u v i a l s o i l 8 A1 5-15 0 ,5 4 ,5 _ 6 ,2 5 ,1 3 ,1 5 8 ,0 5 ,0 2 . 0 , 5 2 0 ,0 8 1 3 ,6 2 1 6 ,7 7 8 1 ,2 1 С 18-26 0 ,5 4 ,0 - 6 ,0 4 ,9 3 ,4 0 7 ,0 4 ,4 6 0 ,4 3 0 ,0 6 1 2 ,6 5 1 6 ,0 5 7 8 ,8 1 °g 27-37 1 ,5 8 ,0 — 6 ,1 4 ,9 3 ,1 0 6 ,8 4 ,4 6 0 ,1 7 0 ,1 0 11,53 1 4 ,6 3 7 8 ,7 5 b / d e lu w ia ln a d e lu v ia l s o i l 10 A1C 5-15 0 ,0 4 ,5 _ 6 ,1 5 ,0 2 ,5 5 7 ,2 5 ,4 8 0 ,2 6 0 ,1 0 1 3 ,0 4 1 5 ,5 9 8 3 ,6 4 D1 15-25 0 ,0 4 ,0 - 6 ,0 5 ,1 2,50 1 0 ,2 6 ,3 6 0,09 0 ,0 5 1 6 ,7 0 1 8 ,2 0 9 1 ,7 5
с / brunatna :ь osadów m orskich brown s o i l developed from m aritim e sed im ents
11 A1 4-1 2 0 ,4 5 ,0 _ 6 ,0 5 ,2 3 ,6 3 1 0 ,0 5 ,4 1 0 ,3 1 0 ,0 9 1 5 ,8 1 1 9 ,4 4 8 1 ,3 2 /В/С 15-22 0 ,2 4 ,0 - 6 ,1 5 ,3 3 ,9 0 8 ,2 4 ,6 6 0 ,2 1 0 ,1 0 13 ,1 7 1 7 ,0 7 7 7 ,1 5 Œ> CD W p îy w b io k lim a tu na g le b y S u d et ó w i S p it s b e r g e n u
7 0 L. Szerszeń
pod w zględem jego rozm ieszczenia w profilu, jak rów nież m iędzy poszcze gólnym i rodzajam i gleb.
Podobnie p rzedstaw ia się zaw artość w ym iennego K, z tym że w n ie któ ry ch glebach w y stępu je on w bardzo m ałych lub tylko śladow ych ilościach.
R ozpatrując sum ę zasad w idzim y, że wielkość tych w artości zależy głównie od rodzaju skały m acierzystej i składu m echanicznego gleby. N ajniższą sum ę zasad m ają gleby w ytw orzone z granitu, a najw yższą z w apieni. W rędzinach (profile 3 i 4) obserw ujem y spadek tych w artości w raz z głębokością, co łączy się z luźniejszym składem m echanicznym w skale m acierzystej. Pozostałe gleby m ają w artości pośrednie, z tym jednak, że w glebach w ytw orzonych z g abra ilość kationów w zrasta od pow ierzchni ku dołowi.
Na podstaw ie podanych właściwości fizykochem icznych (tab. 3) m ożna stw ierdzić, że istnieje ścisła zależność m iędzy kw asow ością hydrolityczną a stopniem w ysycenia kationam i o charak terze zasadow ym . Im wyższa kwasowość hydrolityczną, tym niższy stopień w ysycenia kationam i zasa dowym i. W om aw ianych glebach najniższy stopień w ysycenia stw ie r dzono w poziom ie A 2 gleby bielicow ej, w ynoszący 0,48% (profil 5), a n a j w yższy w rędzinach, gdzie dochodzi do 100% (profile 4, 5 i 9).
W ielkość kom pleksu sorpcyjnego zależy od ro dzaju skały m acierzystej, ilości substancji organicznej i składu m echanicznego danej gleby.
C H A R A K T E R Y ST Y K A M IK R O M O R FO LO G IC ZN A
O dm ienne w aru n k i bioklim atyczne i różne skały m acierzyste w p ły w ają nie tylko na zróżnicow anie właściwości fizykochem icznych gleb, ale rów nież n a ich cechy m ikrom orfologiczne.
W celu ch a ra k te ry sty k i n iek tó ry ch cech m ikrom orfologicznych w yko nano szlify glebow e z każdego poziom u genetycznego badanych gleb. Szlify te opisano pod m ikroskopem polaryzacyjnym , a n astępnie w yko nano z nich m ik rofo to g rafie (rys. 5-15).
R ę d zin y brunatne (profile 3 i 4). We w szystkich poziom ach b adanych
rędzin w idoczne są odłam ki skał w apienia krystalicznego i fragm en ty łupków łyszczykow ych.
S u bstan cja w ysokodyspersyjna 1 w rędzinach w y stęp u je rów nom iernie rozm ieszczona w poziom ach A 1 i (B), a w poziom ach B/C g ru p u je się głów nie m iędzy odłam kam i skalnym i. Zw iązki żelaza w y stęp u ją tylko
1 M ateriał glebow y fra k cji < 0,002 mm, który z uw agi na ograniczone po w ię kszenie m ikroskopu nie zaw sze może być jednoznacznie określony, w dalszych roz w ażaniach n azyw any będzie substancją wysokodyspersyjną.
Rys. 5. P rofil 4 — rędzina leśna brunatna, poziom A x В (15-25 cm). S ubstancja częściow o rozłożona i zh u m ifik ow an a, w o ln e przestrzen ie w form ie k an alik ów
w yd łu żon ych ; p o w ięk szen ie 3 5 X
a — b ez a n a liz a to r a , b — a z n a liz a to r e m
P rofile No. 4 — forest brow n rendzina soil, A X B horizon (15-25 cm). The su bstance partly decom posed and hu m ified , free spaces in form of cap illaries:
en largem en t 35 X
Rys. 6. P rofil 3 — rędzina d arn iow a brunatna, poziom A t (5-15 cm). A gregatow a b udow a z dobrze zaznaczonym i w o ln y m i przestrzeniam i; p o w ięk szen ie 3 5 X
a — b e z a n a liz a to r a , b — z a n a liz a to r e m
P rofile No. 3 — m ead ow brow n rendzina soil, A x horizon (5-15 cm). A g g reg a te-lik e structure w ith w e ll m arked free spaces; en largem en t 3 5 X
Rys. 7. P rofil 1 — gleba leśna brunatna k w aśn a w y tw orzon a z gabra — poziom
A x (5-12 cm). M ikroagregaty g leb o w e zbudow ane z siln ie rozdrobnionych m in erałów pierw otn ych , m in erałów w tórn ych oraz su bstancji organicznej w różnym stopniu
rozłożonej; p o w ięk szen ie 35 X a — b ez a n a liz a to r a , b — z a n a liz a to r e m
P rofile No. 1 — forest acid brow n soil d evelop ed from gabbro, horizon (5-12 cm). S oil m icroaggregates b u ilt of strongly com m u n ited prim ary m in erals, secondary m in erals and organic m atter, at d ifferen t d ecom position degree: en largem en t 3 5 X
Rys. 8. P rofil 1 — gleba leśn a brunatna k w aśn a w ytw orzon a z gabra, poziom B ' C
(45-50 cm). W różnym stopniu zw ietrza łe ziarna plagiok lazów i piroksenów ; p o w ięk szen ie 35 X
u — b e / a n a l i z a t o r a , b — z a n a l i z a t o r e m
P rofile No. 1 — forest acid brow n soil d evelop ed from gabbro, В С horizon (45-50 cm). P la g io cla se and p yroxen e grains w eath ered to d ifferen t degree;
en largem en t 35 X
Rys. 9. P rofil 1 — gleba leśna brutnatna k w aśn a w ytw orzon a z gabra, poziom С (70-80 cm). D obrze zach ow an e ziarna pirok sen ów i p lagiok lazów z zazn aczon ym i
obw ódkam i zw ią zk ó w żelaza; p o w ięk szen ie 3 5 X a — b e z a n a l i z a t o r a , b — z a n a l i z a t o r e m
P rofile No. 1 — forest acid brow n soil d evelop ed from gabbro, С horizon (70-80 cm ). W ell preserved p yroxen e and p lagioclase w ith m arked rim s of iron com pounds;
en largem en t 35 X
Rys. 10. Prol'il 6 — gle b a le ś n a b r u n a t n a k w a ś n a w y t w o r z o n a z g r a n i tu , pozio m
В С (45-55 cm). M i n e r a ł y p i e r w o t n e oto czone s u b s t a n c j ą w y s o k o d y sp e rs .y jn ą ; p o w ię k s z e n i e 35 X
« — b e z a n a l i z a t o r a , b — z a n a l i z a t o r e m
P r o li le No. 6 — to r e s t acid b r o w n soil d e v e lo p e d f r o m g ra n i te , В С h o ri z o n (45-55 cm). P r i m a r y m i n e r a l s s u r r o u n d e d w ith h ig h l y d is p e r s i v e s u b s t a n c e ;
e n l a r g e m e n t 35 X
Rys. 11. P rofil 5 — b ielica żelazisto-p róch n iczn a w y tw orzon a z granitu, poziom A 2
(8-15 cm). M ech an iczne w ietrzen ie biotytu; p o w ięk szen ie 3 5 X
a — b e z a n a liz a to r a , b — z a n a liz a to r e m
P rofile No. 5 — ferru gin ou s-h u m ou s podzolic soil d evelop ed from granite, A-, horizon (8-15 cm). M ech an ical w ea th erin g of b iotite; en largem en t 3 5 X
Rys. 12. P rofil 9 — gleba ark tyczn o-tu n d row a poligonalna, poziom С (2-12 cm). W cen traln ym punkcie częściow o zw ietrzały biotyt, drobne odłam ki w ap ien ia oraz
m ała ilość w o ln y ch p rzestrzeni; p o w ięk szen ie 3 5 X a — b e z a n a l i z a t o r a , b — z a n a l i z a t o r e m
P ro file No. 9 — arctic-tu n d ra p olygon al soil, (Aj) С (2-12 cm). In central point p a rily w eath ered biotite, tiny lim esto n e fragm en ts and little am ount of free spaces
occur; en largem en t 3 5 X a — w i t h o u t a n a l y z e r , b — w i t h a n a l y z e r
Rys. 13. P rofil 8 — gleba a rk tyczn o-tu n d row a a lu w ia ln o -d elu w ia ln a , poziom A i
(5-15 cm ). G łów n ie kw arc o drobnej, jed n ak ow ej gran u lacji i siln ie rozłożona substancja organiczna; p o w ięk szen ie 3 5 X
a — b ez a n a liz a to r a , b — z a n a liz a to r e m
P rofile No. 8 — arctic-tundra a llu v io -d e lu v ia l soil, horizon (5-15 cm). M ainly quartz w ith fine uniform gran u lation and strongly decom posed organic m atter;
en largem en t 35 X
Rys. 14. P ro f il 10 — gle b a a r k t y c z n o - t u n d r o w a d e lu w i a l n a , poziom D (15-25 cm). O d ła m k i sk a ł i m i n e r a ł ó w d o b rz e o b to czo n e i lu źn o uło żone, p rz y p r ó s z o n e s u b
s t a n c j ą w y s o k o d y s p e r s y j n ą : p o w ię k s z e n i e 35 X
a — b ez a n a liz a to r a , b— z a n a liz a to r e m
P r o f ile No. 10 — a r c t i c - t u n d r a d e lu v i a l soil, D h o ri z o n (15-25 cm). F r a g m e n t s of rocks a n d m i n e r a l s w e ll r o u n d e d a n d loosely a r r a n g e d , c o ate d w i t h h ig h l y d i s p e r
sible s u b s t a n c e ; e n l a r g e m e n t 3 5 X
Rys. 15. P ro fil 11 — gleb a ark tyczn o-tu n d row a brunatna w ytw orzon a z osadów m orskich, poziom (B)C (15-22 cm). K w arc i biotyt siln ie zw ietrza łe oraz sub stan cja organiczna siln ie rozłożona w raz z frakcjam i ilastym i i dom ieszką zw ią zk ó w żelaza;
p o w ięk szen ie 35 X
a — b e z a n a l i z a t o r a , b — z a n a l i z a t o r e m
P ro file No. 11 — arctic-tu n d ra brow n soil d evelop ed from m aritim e sed im en ts, (B)C horizon (15-22 cm). S trongly w eath ered quartz and biotite and strongly d e com posed organic su b stan ces to geth er w ith cla y ey fractions, w ith ad m ix tu re of iron
com pounds; en largem en t 3 5 X a — w i t h o u t a n a l y z e r , b — w i t h a n a l y z e r
