R O C Z N I K I G L E B O Z N A W C Z E T . X I I , W A R S Z A W A 1962
ALOJZY KOWALKOWSKI, KRZYSZTOF CZARNOTA
BADANIA NAD RO ZM IESZCZENIEM
SYSTEM ÓW KO RZENIOW YCH DĘBU, BUKA, SOSNY I ŚW IERK A W GLEBA CH M URSZASTYCH LEŚN ICTW A DĘBINA
Katedra G leboznaw stw a, Katedra U prawy i N aw ożenia Roli WSR Poznań
WSTĘP
Szczególny w p ły w na k ształto w an ie się gleb w y w ie ra ją rozm iesz czone n a różnych głębokościach korzenie ro ślin leśnych. Są one w edług T e r l i k o w s k i e g o [2 0] „czy n n ik iem w y w o łu jący m życiow o-roślinne p ro cesy k ształto w an ia się g leb y ”. Roślinność w y tw a rz a dla sw ych po dziem n y ch części „specjalne środow isko” [13], do któ reg o w dalszym rozw oju sam a m usi się przystosow ać przez odpow iednią ew olucję sy ste m ów korzeniow ych. R ośliny d rzew iaste w y tw a rz ają , ja k wiadom o, sy ste m y korzeniow e o c h a ra k te ry sty c z n y m u k ładzie d la każdego g atu n k u . U kład te n m oże ulegać pod w pływ em lokalnie w ytw orzonych w a ru n k ó w siedliskow o-glebow ych m niejszym lub w iększym zm ianom , zależnie od zdolności przy sto so w y w an ia się d an ej rośliny.
Każdorazowo' w y tw o rzo n y u k ład sy stem u korzeniow ego p rz e ra sta n ie jednak ow o poszczególne poziom y gleby. T ym sam ym w y stęp u jące z różną intensy w n ością fizjologiczne procesy p ob ieran ia i w y d zielan ia pow o du ją sw oisty dla d an y ch w a ru n k ó w siedliskow o-glebow ych przebieg procesów glebotw órczych. T e r l i k o w s k i [20] słusznie w skazuje, że każdy ty p podziem nych org anów roślinnych, w raz z tow arzyszącym i m u zespołam i m ikroorganizm ów , w yw ołać może o dm ien ne procesy k sz ta łtu ją c e glebę. D latego też poznanie rozm ieszczenia korzeni roślin d rze w ia sty c h i ich zasięgu w ró żn y ch ty p ach gleb pow inno być jed n y m z k ry te rió w pozw a lający ch o kreślić a k tu a ln e ten d e n c je rozw ojow e gleb leśnych, ich w łaści wości o raz pro d u k ty w n o ść [21]. N adm ienić należy, że w edług b a d ań K r a u s s a i w spółpracow ników [7] korzen ie d rzew w lasach o składzie g a tu n k o w y m zbliżonym do n a tu ra ln e g o znacznie in te n sy w n ie j p rz e ra sta ją glebę niż w d rzew o stan ach zagospodarow anych. Z n a jd u je to często sw oje
odbicie w sprzeczności m iędzy glebą u k ształto w an ą w d aw nych w a ru n kach bioekologicznych a a k tu a ln y m rozm ieszczeniem ro zw ijający ch się system ów korzeniow ych.
W niniejszym opraco w aniu przed staw ion e zostaną w yniki w stęp n ych b ad ań nad rozm ieszczeniem system ów korzeniow ych dęb u szypułkow ego, buka, sosny i św ierk a w pro filu gleb m u rszasty ch, w zależności od ist n iejący ch w nich w aru n k ó w w o dn o -p o w ietrznych i zasobności w sub stan cję organiczną. J e s t to fra g m e n t z cyklu p rac nad w p ływ em różnych g atun kó w d rzew na fizyczne i chem iczne w łaściw ości gleb leśnych W iel kopolski.
FIZJOGRAFIA TERENU I WARUNKI EKOLOGICZNO-GLEBOWE
B adania zostały zlokalizow ane w 4 p u n k tac h oddziału 140 leśnictw a Dębina, n a nadzalew ow ym ta ra s ie praw ego brzegu W ełny, położonym około 2 km w k ie ru n k u zachodnim od m ia sta W ągrow ca (woj. poznań
skie). Rozm ieszczenie p u n k tó w b a d ań w oddziale 140 ilu s tru je rys. 1. O m aw iany o b szar z n a jd u je się w północno-środkow ej części N iziny
W ielkopolsko-K ujaw skiej [8], w przyro d niczo-leśnej K rain ie W ielkopol
sko-K u jaw sk iej, będącej częścią składow ą regionu W ielkich Dolin [11]. M ało w ilg otny k lim at u m iark o w an y, zw iązany z geograficznym poło żeniem , k s z ta łtu je się n a pograniczu u m iark ow an ie suchego oraz posiada cechy k lim a tu k o n ty n en ta ln e g o [16, 5].
B ad an y te re n je s t rów niną, łagodnie n ach y lo n ą w k ie ru n k u p ołu d n io w o-zachodnim , ku holoceńskim taraso m rzeki W ełny; w zw iązku z ty m poszczególne b ad ane pow ierzchnie w y k a z u ją nieznaczne różnice w e w zn ie sieniu n ad poziom m orza (od 81,5 do 82,0 m npm ).
N adzalew ow e ta ra s y p rad o lin y W ełny, w chodzące w obręb leśnictw a D ębina, po w stały z w arstw o w an y ch i ró żn o ziarn isty ch piasków pochodze nia w odnolodow cow ego [5], osadzonych w północno-poznańskim stad iu m zlodow acenia b ałtyck iego [9]. P iask i te tw o rzą na ogół w a rstw ę m iąż szości w iększej od 2 m i zalegają n a m o renow ych glinach.
Bliskość tru d n o przepuszczalnego podłoża oraz sąsiadująca od północy w odległości około 500 m W ysoczyzna Chodzies&a [8] w p ływ ają, łącznie z w a ru n k a m i klim atyczny m i, n a k ształto w an ie się stosu nk ów w odnych om aw ianego tere n u . P o m ia ry poziom u w ody g ru n to w ej przeprow adzone w lata ch 1953— 1956 [5] i k o n ty n u o w an e do ro k u 1961, w y k a z u ją w a h a n ia w granicach od głębokości 0,6 do 1,5 m, z c h a ra k te ry sty c z n y m i dla k lim atu k o n ty n en ta ln e g o m aksim am i w m iesiącach II— V i V II oraz m i nim am i w m iesiącach VI i IX — XI. N a u k ształto w an ie obecnego poziomu w ody g ru n to w ej w p ły n ę ły odw odnieniow e prace m elio racyjne, p rze p ro
Badania nad rozm ieszczeniem system ów korzeniow ych 239
w adzone w o b ręb ie om aw ianego od d ziału i n a tere n ac h o taczający ch w d ru g ie j połowie X IX i w początku X X w ieku.
Rów nocześnie w m iejsce d aw ny ch lasów łęgow ych i grondów [1] wprow adzono' m o n o k u ltu ry liściaste i iglaste, k tó re nie k o relu ją z istn ie jącym i w aru n k a m i siedliskow ym i. O becne 40— 60-letnie d rze w o sta n y dębowe, bukow e, sosnowe i św ierkow e o n iejed n ak o w y m zw arciu koron, ró żn icu ją stopień n aśw ietlen ia pow ierzchni gleby. Z przytoczonych
Rys. 1. Rozm ieszczenie badanych punktów w od dziale 140 leśnictw a Dębina (1, 3, 6, 7)
Distribution of the investigated points of section 140 of the Forest D istrict Dębina (1, 3, 6, 7)
w tabl. 1 m ate ria łó w c h a ra k te ry z u ją c y c h b adan e d rze w o sta n y w ynika, że pod cienistyrą d rzew o stan em b uk o w ym i św ierkow y m ro zw ija się ilościowo' niew iele podszytu i ro ślin ru n a . W y stęp u ją n a to m ia st m chy, k tó ry c h b ra k w silniej nasłonecznionych d rzew o stan ach dębow ych i sos now ych. R u no c h a ra k te ry sty c z n e dla grondów i podszyt leszczynow y ro z w ija ją się w ty ch drzew o stan ach obficie.
T a b l i c a 1 C h a rak tery sty k a drzewostanów na badanych pow ierzchniach w o d d z ia le 140 le śn ic tw a Dębina
(wg pomiarów tak sacy jn y ch z 1953 roku)
C h a r a c te r is tic of sta n d s on examined a re a s in s e c tio n 140 o f Dębina F o r e s t- L 'is tr ic t ( a c c .to a p p ra isin g measurements in 1353)
Drzewostan - Stand Dębowy
Oak
Bukowy
Beech SosnowyPine
j Świerkowy Spruce i
Numer pow ierzchni - K r.of area 1 3 6 7
Zwarcie koron - warstwa  ^
D ensity of a rb o re sc e n t,,la y e r A 70 100 70 100
Zwarcie p odszycia - warstwa В ^
D ensity of u n d erb ru sh ; la y e r В 20
bardzo małe
very sm all 5
brak la c k P okrycie runa - warstwa С ^
Cover of herbaceous »layer С 90 15 100
bardzo małe very sm a ll Pokrycie mchów - warstwa D -, Cover of m oss,la y e r D brak la c k 20 brak la c k 20
Wysokość drzew - warstwa A
H eight o f the tr e e » la y e r A ® 19,5 19,5 18 18,5
Wiek drzew - warstwa A
Age of the t r e e s , . la y e r A 55 61 50 40
I lo ś ć drzew na 1 ha
Number o f tr e e s on 1 ha 850 550 1175 j; 1150
b red n ia p ie r ś n ic a drzew w cm
Mean diam eter o f tr e e s in cm 20 25 18 14.
K lasa b o n ita c ji drzew ostanu C la s s if ic a tio n of tr e e sta n d 1
!
I I I I
W d a w n y m środow isku b ioklim atycznym , z w ysokim poziom em w o d y g ru n to w ej i pod bogatą w g a tu n k i liściaste szatą roślinną, w y tw o rz y ły się na o m aw ian ym te re n ie gleby b agienne m u rszaste. Ich c h a ra k te ry styczną cechą jest dw upoziom ow a budow a p ro filu A — G. Z asobny w czę ściow o sto rfiałe su b sta n c je organiczne poziom próchniczny o b a rw ie czarnej, m iąższości 35— 40 cm, przechodzi w y ra ź n ie i nagle w oglejoną skałę m acierzystą. J a k m ożna w nioskow ać z zam ieszczonych w tabl. 2 w ynikó w analiz, skład m echaniczny gleb n a b ad an y ch tere n ac h nie w y k azu je w iększego zróżnicow ania. Są to w w a rstw ac h górnych piaski słabo gliniaste, k tó re przechodzą w dolnej części poziom u A x lub pod n im w piaski luźne. Z aw artość cząstek szkieletow ych w poziom ie A 1 n ie p rze kracza na ogół 10% , zw iększa się z głębokością i poniżej 1 m e tra osiąga często ponad 20%. Ze składem m echan iczn ym om aw iany ch gleb w iąże się częściowo porow atość ogólna, k tó ra w oglejonych w a rstw ac h w ynosi do 40%.
Badania nad rozm ieszczeniem system ów korzeniowych 241
T a b l i c a 2 Skład mechaniczny g le b к o d d ziale 140 le śn ic tw a Dębina
M echanical com position of s o i l s in s e c tio n 14Ü of Dębina f o r e s t D i s t r i c t
Od
kryw Drze Głębokość Po
F ra k cje mechaniczne
m echanical f r a c ti o n s % wg k l a s y f i k a c j i Gatunek gleby PTG (14) Name o f s o i l v a rie ^ a c c o r d i n g c l a s s i f i c a t i o n ka Pro f i l e n r . wo s ta n Stand Depth cm ziom H ori zon 0 ,02 0 ,0 2 -0,05 0 , 05- ОД 0 ,1 -1 ,0 > > 1,0 ' mm 1 Dębowy Oak 0-5 15-25 A1 Ai 7 ,5 9 ,0 3 .0 1 .0 1 2 ,1 6 ,4 77,4 8 3,6 1 ,7 3 ,3 p ia se k słabo g l i n i a s t y s l i g h t l y loamy sand 25-30 h 5 ,0 3 ,0 6 ,0 8 6 ,0 5 ,0 55-60 Gi 3 ,0 2 ,0 8 ,9 8 6,1 1 1,0 p ia s e k lu£ny - lo o se sand 110-120 G2 5 ,5 1 ,0 3 ,1 90,4 19,8 3 Bukowy Beech
0-5 A1 9 ,0 9 ,0 9 ,0 7 3,0 3 ,1 p ia se k słabo g l i n i a s t y s l i g h t l y loamy sand
10-20 A1 5 ,0 5 ,0 7 ,3 82,7 9 ,9 30-40 45-50 h Gi 5 .0 3 .0 3 .0 2 .0 5 ,5 3 ,1 86,5 91,9 9 ,5 8 ,4 p ia s e k luźny lo o se sand 90-100 g2 1 ,0 1 ,0 0 ,8 97,2 1 0 ,0 6 Sosnowy Pine 0-10 10-20 L1 A1 9 ,0 6 ,5 6 ,5 6 ,0 12,8 4 ,0 71,7 83,5 3 ,9 5 ,0 p ia se k sła b o g l i n i a s t y s l i g h t l y loamy sand 35-40 55-65 100-110 h Gi G2 5 .5 3 .5 5 ,0 6 ,0 1 ,0 1 ,0 4 ,4 4 ,6 1 ,1 8 4 ,1 90.9 9 2.9 8 ,9 . 9 ,7 1 6,9 p ia s e k luźny lo o se sand 7 à w ie r- 2-6 'A1 1 0,0 6 ,5 1 0 ,0 73,5 4 ,2 kowy Spruce 15-25 25-35 Ai Ai 9 ,0 8 ,5 7 .0 7 .0 8 ,4 5 ,0 75,6 79,5 5 ,8 11,3 p is e k sła b o g l i n i a s t y s l i g h t l y loamy sand 45-55 Gi 9 ,0 3 ,5 1 ,0 86,5 15,8 110-120
4
4 ,5 4 ,0 5 ,2 86,3 3 7 ,0 p iasek la f n y lo o se sandSkład mechaniczny oznaczono metodą areom etryczną Bouyoucosa, w m o d y fik a cji Casagrande i P ró szyńskiego [153
M echanical com position determ ined w ith Bouyoucos з a reo m etric method m odified by Caeagrande and P ró szy ń sk i [15Ü
Z w iększenie porow atości ogólnej n a stę p u je w poziom ie А ъ gdzie w ah a się ona od 45 do 60°/o. W zw iązku ze znaczną porow atością ciężar objętościow y je s t niski i w ynosi w glejow ych poziom ach 1,52— 1,61; w poziom ie A 1 je st jed n a k m n iejszy i w górnej jego części zbliża się do 1,00. Z aznacza się tu ta j w y ra ź n y w p ły w zaw artości su b sta n c ji o rg a nicznej, k tó ra w w ierzchniej części poziom u A x n ie w y k a z u je w y ra ź n y ch różnic ilościow ych pod poszczególnym i b ad an y m i d rzew ostan am i. P rz y
ro z p a try w a n iu całego poziom u A x m ożna jed n a k b ad an e gleby uszerego w ać w ed łu g m alejącej zasobności w su b stan cję organiczną:
pod d rzew o stan em św ierk o w y m > dębow ym > sosnow ym > bukow ym . N ajzasobniejsza w su b stan cję o rg aniczn ą w dolnej części poziom u A l je s t gleba pod d rzew o stan em dębow ym , a n a jm n ie j pod drzew o stan em bukow ym . Od praw idłow ości ty ch odbiega m ak sy m aln a higroskopijność, k tó re j w artości dla poszczególnych poziom ów b ad an y ch gleb p rz e d sta w ione są w tabl. 3. Z zestaw ien ia m ożna w nioskow ać, że kształto w an ie się m ak sy m aln ej higroskopijności (MH) zależy od szeregu czynników , p rze d e w szy stk im od zaw artości su b sta n c ji organicznej i cząstek sp ła- w ialny ch. Poziom A x bad an y ch gleb odznacza się duży m i w artościam i MH, szczególnie w górnej jego części. W skakuje to na w iązanie znacznych ilości w ód pochodzenia atm osferycznego w poziom ie A x w fo rm ie tru d n o p rzy sw aja ln e j d la roślin. P om im o tego m iąższy poziom А г gleb m u rsz a - stych, zasobny w koloidy próchniczne, je s t w ed łu g K o w a l k o w s k i e g o [5] w a rstw ą grom adzącą duże ilości w ód opadow ych i rów nocześnie łagodzącą inten sy w no ść bezpośredniego w y p aro w an ia w ody z głębszych w a rstw m in e raln y c h p rzew iew n y ch gleb piaszczystych.
Na p o dstaw ie przytoczonej c h a ra k te ry s ty k i gleb m u rsz a sty c h oraz ich w a ru n k ó w hydrologicznych m ożna w yróżnić w o m aw ianych profilach 4 poziom y o od m ienny ch w a ru n k a ch ekologicznych:
A i 0— 35 cm poziom o p ty m a ln y c h w a ru n k ó w w o d n o -p ow
ietrz-nych. J e s t to silnie porow aty, zasobny w su b sta n c je organiczne poziom prócbniczny, z nie zakłócanym n a d m ia re m w ody obiegiem p o w ietrza podczas o k re su w egetacyjnego.
Gi 35— 60 cm poziom k o rzy stn y c h w a ru n k ó w w od n o -p o w
ietrz-nych. B ezpośrednio pod А г położona w a rstw a m in e ra ln a ze znaczną porow atością ogólną. Obieg pow ie trz a je s t u tru d n io n y przez w yżej położony po ziom A lf p o siad ający w iększą pojem ność k a p ila rn ą . Okresowo, szczególnie podczas przedw iośnia i w io sny, o m aw ian y poziom m oże się znajdow ać w zasię gu w ody k a p ila rn ie podsiąkającej z w ody g ru n to w ej.
q2 60— 135 cm poziom p rzem ien n y ch w a ru n k ó w tlenow ych i bez
tlenow ych. Ta część p ro filu glebow ego z n a jd u je się w zasięgu w ody g ru n to w ej p rz y jej najw y ższy m i n ajn iższy m stanie w ok resie w eg etacy jn y m .
G3 poniżej 135 cm poziom m artw y , stale zn a jd u jąc y się w zasięgu w o d y g ru n to w ej z p an u jący m i procesam i beztleno wym i.
Badania nad rozm ieszczeniem system ów korzeniowych 243
T a b l i c a ,3 Z aw artość s u b s ta n c ji o rg an iczn ej oraz n ie k tó re w łaściw ości fiz y c z n e g le b c*
w o d d z ia le 140 le ś n ic tw a Dębina
C ontents o f o rg a n ie su b sta n c e s and some p h y s ic a l p r o p e r tie s o f s o i l s in s e c tio n 140 o f Dębina F o re s t D i s t r i c t Odkrywka P r o f i l e n r Drzewo s ta n Stand Głębokość Depth cm Poziom H orizon S u b stan c ja o r g a n i - » czna Organic su b stan ce % C iężar o b jç to d - ciowy ć) Volume w eight Porow atość ogólna 3} T o ta l p o ro s ity % H igroe- k o p ijn o ść m a k s y - . malna 4) Maximum hygroeco- p i c i t y % 1 Dębowy 0-5 A1 7,74 1,06 5 4 ,0 4,6 1 Oak 15-25 Ai 3 ,8 0 1,21 4 9,9 2,43 25-30 Ai 2,27 1,33 4 9 ,2 1,44 55-60 h 0,32 1,51 43 ,3 0,70 110-120 G2 0,3 2 1,61 35,7 0,25 3 Bukowy 0-5 A1 7,28 1,08 52,9 3 ,4 4 Beech 10-20 A1 2,55 1,23 50,8 1,65 30-40 A1 1,75 1,40 4 5,1 0,85 45-50 G1 0,39 1,57 4 0,8 0,29 90-100 й2 0,32 1,64 32,3 0 ,21 6 Sosnowy 0-10 A1 7,53 0,89 61,6 5,13 P ine 10-20 A1 3 ,0 2 1,19 52,4 2 ,3 2 35-40 A1 1,78 1,34 4 5 ,6 1,28 55-65 G1 0,32 1,52 41,5 0 ,88 100-110 g2 0 ,38 1,56 39,5 0 ,92 7 Świerkowy 2-6 A1 8 ,4 9 1,03 58,6 5 ,66 Spruce 15-25 A1 4 ,1 7 1,17 52,4 4 ,03 25-35 A1 1,31 1,38 4 8 ,0 2,03 45-55 G1 0 ,29 1,54 44,3 2,11 110-120 c 2 0,28 1,58 3 9,4 0 ,7 1
1) oznaczono metodą S p rin g e ra-K lee Q.8] d eterm ined w ith S p rin g e r-K lee methoa L18J
2) oznaczono w 100 cm^ g leb y o n ie n a ru sz o n e j s tr u k tu r z e determ ined in 100 cm? s o i l w ith u n d istu rb ed s t r u c t u r e 3 ) według m etody,W .N itzscha [12Ü
by W .R itzsch s method [j.2j 4 ) metodą A .U its c h e rlic h a Q.0]
by A .M its c h e r lic h ’s method QOJ
Zróżnicow ane sk ra jn ie w a ru n k i ekologiczne w p ro filu o m aw ianych gleb n iew ątp liw ie w p ły n ę ły n a rozw ój i rozm ieszczenie system ów ko rze niow ych poszczególnych g a tu n k ó w drzew .
METODYKA BADAŃ
B adania n a d rozm ieszczeniem korzen i zostały p rzep row adzon e w e w rześniu, p aźd ziern ik u d listopadzie I960 r., gdy poziom w ody g ru n to w ej znajdo w ał się w letn io -jesie n n y m m in im u m n a głębokości około 145 cm. W pracach teren o w y ch i k a m e raln y c h w zorow ano się n a m etod ach szkoły ebersw ald zkiej, opisanych przez H a u s d ö r f e r a [2] oraz K o p - p a [3, 4]. T rudności techniczne w zastosow aniu ty ch m etod sk ło niły au to ró w do o praco w an ia m eto d y pośredniej, k a rto g rafic z n e j, o p a rte j n a liczeniu i pom iarach śred n ic żyw ych ko rzen i gatu n k ó w drzew iasty ch . P
o-Rys. 2. Rama przykładana do ściany odkrywki Rys. 3. „Średnieom ierz” do (profilu), służąca do obliczania ilości korzeni pomiaru grubości korzeni Wooden fram e w ith net of squares for counting Instrum ent for m easuring
tree roots in soil profile diam eter of tree roots
m iaram i o b jęto k orzen ie dłuższe od 2 mm, przecin ające ścianę p ro filu glebowego. W celu odsłonięcia korzeni w y ko pan o 2-m etrow ej długości doły, sięgające do s tre fy k ap ilarn eg o p odsiąkania w ody g ru n to w ej (125 cm). O d kryw k i zostały u sy tu o w an e w zasięgu zew n ętrzn ej części pionowego rz u tu koron drzew , w celu u m k nięcia w p ły w u bliskości pni na obraz rozm ieszczenia korzeni. Ś ciana pro filu 2-m etrow ej długości, sięgająca do głębokości 1,25 m, została podzielona n a k w a d ra ty 10X 10 cm
Badania nad rozm ieszczeniem system ów korzeniow ych 245
za pom ocą sieci sznurów n aciąg n ięty ch n a d re w n ia n ą ram ę w o dstęp ach 10 cm (rys. 2). P o m ia ry śred nic korzeni zostały w y k o n an e śred n i com ie- rzem (rys. 3) z o tw o ram i 1, 2, 5, 10 m m , w y cięty m i z dokładnością do 0, 1 m m .
W każdym k w a d ra cie p ro filu oddzielnie zostały policzone korzenie, k tó re zależnie od w ielkości śred n icy podzielono za H a u s d ö r f e -
r e m [2] n a n a stę p u ją c e g ru p y :
K orzenie d rze w w y stęp u jące w poszczególnych k w a d ra ta c h o d k ry w k i b y ły nanoszone na odpow iednie k w a d ra ty k a rto g ra m u p ro filu glebowego. U żyw ano do tego celu znaków o d po w iadających w y od ręb n io n y m grupom grubości korzeni.
P rz ed w y k o nan iem liczenia i p om iarów o dsłonięto k o rzen ie przez usunięcie w a rstw y 5— 10 cm gleby ze ściany p ro filu p rz y pom ocy m ały ch grabi ogrodniczych.
W tablicach 4 i 5 zestaw iono su m y poszczególnych g ru p grubości ko rzeni z 2 0 k w a d ra tó w każdego szeregu poziomego, będącego odzw iercie d len iem 20 pow tórzeń 100 cm2 pow ierzchni profilu. Z sum ty ch została obliczona śre d n ia ilość korzeni n a każd e 1 0 0 cm2 d la całej głębokości b a d an y ch p ro fili glebow ych. Dla n iep ełn y ch k w a d ra tó w w górnej części pro filu obliczono śred n ią ilość korzeni, dzieląc ich sum ę przez 2 0.
W celu uzysk an ia sy n tety czn eg o zestaw ienia, o b razująceg o rozm ie szczenie korzeni d ro b n y ch ( 0 < od 1 m m) w glebie, posłużono się ty m czasow ym i k ry te ria m i ilości i częstotliw ości zaproponow anym i przez K o p p a [4].
Ilość korzeni (W urzelm enge) o śred n icy m n iejszej od 1 m m o kreśloną d la poszczególnych poziom ów ekolog iczcno- ge n et у с zny oh na pow ierzchnię
100 cm2 k lasy fik u je K o p p [4] w ed ług n a stę p u jąc y c h stopni: 1 — 0 < od 1 m m
2 — 0 1— 2 m m
3 — 0 2— 5 m m
4 — 0 5— 10 m m
5 — 0 > 10 m m
Stopnie ilości Ilość korzeni
1 a l b 2 a 2 b 3 4 0 — 0,5 0,6 — 2,2 2,3 — 5 6 — 9 10 — 20 21 — 36 37 — 56 57 i w ięcej 5 6
T a b l i c a 4 Rozm ieszczenie k o rzen i drzew pod drzewostanam i liś c ia s ty m i (dębowym - 1 i bukowym - 3)
w g leb ach m urszastych le ś n ic tw a Dębina
D is tr ib u tio n o f r o o ts o f leaf-w ood sta n d s (oak - 1, beech - 3) in muck s o i l o f Dębina F o re s t D i s t r i c t Od kryw ka P r o f i Po ziom H ori Głębokość Depth Suma k o rz e n i z 20 kwadratów 10 X 10 cm T o ta l amount o f r o o ts from 20 sq u a res 10 x 10 cm Ś re d n ia i l o ś ć k o rz e n i na pow ierzchni p r o f i l u 10 x 10 cm Uean amount of r o o ts on p r o f i l e su rfa c e 10 x 10 cm l e n r zon
ś re d n ic a k o rzen i - r o o t diam eter _ mm
< 1 1-2 2-5 5-10 > 1 0 < 1 1-2 2-5 5-10 ^ 1 0 1 0-5 198 35 2 0 0 9,9 1 ,8 0 ,1 0 ,0 0 ,0 5-15 563 93 34 5 0 28,2 4,6 1,7 0 ,2 0 ,0 15-25 528 86 28 3 0 26,4 4,3 1,4 0 ,2 0 ,0 25-35 326 55 25 0 0 16,3 2 ,8 1 ,2 0 ,0 0 ,0 35-45 190 22 3 1 0 9,5 1 ,1 0 ,2 0 ,1 0 ,0 45-55 67 11 2 0 0 3,4 0,6 0 ,1 0,0 0,0 55-65 30 5 0 0 0 1.5 0 ,2 0 ,0 0 ,0 0 ,0 s 2 65-75 30 5 0 0 0 1,5 0 ,2 ,0 0 ,0 0 ,0 75-85 1 3 0 0 с 0,1 0 ,2 0 ,0 0 ,0 0 ,0 85-95 2 2 0 0 0 0,1 0 ,1 0 ,0 0 ,0 0 ,0 95-105 12 2 0 0 0 0,6 0 ,1 0,C 0 ,0 0 ,0 3 0 - 2 94 2 0 0 0 4,7 0 ,1 0,0 0 ,0 0 ,0 2-12 404 135 19 6 3 20,3 6,8 l . o 0,3 0 ,2 12-22 371 136 36 4 3 18,6 6 ,8 1 ,8 0 ,2 0 ,2 22-32 258 56 18 1 1 12,9 2 ,8 0,9 0 ,1 0 ,1 ai 32-42 92 12 0 0 0 4,6 0 ,6 0 ,0 0 ,0 0 ,0 42-52 40 3 2 0 0 2 ,0 0,3 0 ,1 0,0 0 ,0 52-62 53 2 1 0 0 2 ,6 0 ,1 0 ,1 0 ,0 0 ,0 °2 62-72 66 5 0 0 0 3,3 0,3 0 ,0 0 ,0 0 ,0 72-82 54 1 0 0 0 2,7 0 ,i 0,0 0 ,0 0 ,0 82-92 11 0 0 0 0 0 ,6 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 92-102 0 0 0 0 0 0 ,0 0,0 0,0 0,0 0,0 102-112 0 0 0 0 0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0,0 0 ,0 112-122 0 0 0 0 0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0,0 0 ,0
Badania nad rozm ieszczeniem system ów korzeniow ych 247
T a b l i c a 5 Rozm ieszczenie k o rz e n i drzew pod drzewostanam i ig la sty m i (sosnowym - 6 i świerkowym - 7)
w g leb ach m arszasty ch le ś n ic tw a Dębina
D is tr ib u tio n of r o o ts o f c o n ife ro u s t r e e sta n d s (p in e - 6, spruce - 7) in muck s o i l of Dębina F o re st D i s t r i c t Od kryw ka P r o f i l e n r Po ziom H ori Głębokość? Depth cm Suma k o rz e n i z 20 kwadratów 10 z 10 cm T o ta l amount o f r o o ts from 20 sq u a re s 10 z 10 cm Ś re d n ia i lo ś ć k o rzen i na p ow ierzchni p r o f i l u 10 z 10 cm Mean amount of r o o ts on p r o f i l e su rfa c e 10 z 10 cm zon śr e d n ic a k o rz e n i - r o o t diam eter mm < 1 1-2 2-5 5-10 > 1 0 1-2 2-5 5-10 ^ 1 0 6 A1 0-3 63 9 ? 1 0 3 ,2 0,4 0,1 0 .1 0 ,0 3-13 299 80 54 3 2 15,0 4 ,0 2,7 0 ,2 0 ,1 13-23 191 39 24 5 2 9 ,6 2 ,0 1 ,2 0 ,3 0 ,1 23-33 97 18 6 3 0 4 ,9 0 ,9 0,5 0 ,2 0 ,0 33-43 47 7 0 0 0 2 ,8 0,4 0 ,0 0 ,0 0 ,0 43-53 10 A 0 0 0 0 ,5 0 ,2 0 ,0 0 ,0 0 ,0 53-63 11 2 0 0 0 0 ,6 0 ,1 0 ,0 0,0 0 ,0 G2 63-73 10 1 0 0 0 0,5 0 ,1 0 ,0 0 ,0 0,0 73-83 0 0 0 0 0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 83-93 0 0 0 0 0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0,0 93-103 6 0 0 0 0 C,3 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0,0 7 h 0-2 78 13 4 0 0 3 ,9 0 ,6 0 ,2 0 ,0 0 ,0 2-12 280 98 44 21 1 14,0 4 ,9 2 ,2 1 ,0 • 0 Д 12-22 251 78 34 9 4 12,6 3 ,9 1,7 0,4 • 0 ,2 22-32 107 64 20 5 1 5 ,4 3 ,2 1 ,0 0,3 0 ,1 32-42 34 29 7 0 0 1 ,7 1,4 0,4 0 ,0 0 ,0 Gi 42-52 8 4 3 ’ 0 0 0,4 0 ,2 0 ,2 0 ,0 0 ,0 52-62 0 1 2 0 ’ 0 0 ,0 0 ,1 0,1 0,0. 0 ,0 G2 62-72 0 0 0 0 0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 72-82 0 0 0 0 0 ‘1 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 82-92 0 0 0 0 0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 92-102 0 Ü 0 0 0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 C90 102-112 0 0 0 0 0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 112-122 0 0 0 0 0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0
Stopnie częstotliw ości (H äufungsw eise), o b raz u jąc e sposób rozm ie szczenia korzeni w p rze strz e n i ekologiczno-genetycznego poziom u glebo wego, d e fin iu je K o p p [4] następ u jąco :
1 — rozm ieszczenie w p rzy b liżen iu rów nom ierne,
2 — rozm ieszczenie nieró w n om iern e; k orzenie w y stę p u ją jed n a k n a p rze strz e n i całego poziom u ekologiczno-genetycznego,
3 — w y stęp o w an ie gniazdam i,
4 — w y stęp o w an ie pojedynczym i g ru pam i w n iew ielu m iejscach po ziom u ekologiczno-genetycznego (np. w s ta ry c h o tw o rach p o k orzenio - w ych).
P rzed staw io n a m etodyka, w y m ag ająca n iew ątp liw ie dalszego u z u p eł nienia, została w zięta za p odstaw ę do p rzep ro w adzenia an alizy i s y n te z y u zyskan y ch m ate ria łó w badaw czych.
WYNIKI POMIARÓW
Szczegółowe w y k azy ilości k orzen i drzew , podzielonych n a 5 g ru p w edług grubości, zestaw iono d la b ad an y ch gleb m u rsz a sty c h w tabl. 4 (odkryw ka 1 i 3) o raz 5 (o dkry w k a 6 i 7).
Pod d rzew o stan em dębow ym (odk ry w k a 1) najw ięk sza ilość k o rzen i (84,8%) ro zw ija się w poziom ie próchnicznym . Poziom te n jest rów no m ie rn ie p rz e ro śn ię ty siecią korzeni, szczególnie gęsto n a głębokości 5— 25 cm. P rz ew a ża ją korzenie d ro b n e ( 0 < 1 m m — 81%), a grubszych od 10 m m b rak. W poziom ie G x położonym n a głębokości 35— 65 cm , z k o rzy stn y m i w a ru n k a m i w odno-pow ietrznym i, korzenie są rozm ieszczo ne n ieró w n o m iern ie i z głębokością zm niejsza się ich ilość (14% ogólnej ilości w profilu). U kład korzen i d ro b n y ch je s t tu w iększy (86,7%) w po ró w n a n iu z poziom em korzeni o śred n icy ponad 2 m m w y s tę p u je n a to m ia st niew iele. N ajm n iejsze ilości korzeni (1,2% ) w y stę p u ją w d o ln ej części profilu, w zasięgu w ah ająceg o się poziom u w ody g ru n to w ej (G2). W tej części p ro filu b ra k korzeni o śre d n ic y w iększej od 2 m m. D ro b n e korzen ie w y stę p u ją odosobnionym i gniazdam i, często bezpośrednio n a d stre fą k ap ila rn e g o podsiąkania.
D rzew ostan bu ko w y (odkryw ka 3) ro zw ija sw oje sy stem y korzeniow e rów nież głów nie w poziom ie А г (82,5%), z k u lm in ac ją w w a rstw ie d o głębokości 20 cm. W śród ró w n o m iern ie rozm ieszczonych korzen i p rze w a żają d ro b n e (74%), dużo jest jed n a k korzeni o śred n icy 1— 2 m m (20%), a tak ż e w y stę p u ją g rubsze od 10 m m. W yraźne zm niejszenie gęstości system ów k orzeniow ych zaznacza się w poziom ie G b n a głębokości 35— 65 cm, w k tó ry m tw o rzą one często skup ienia i gniazda. N ie rozw i ja ją się tu ko rzen ie grubsze od 5 mm, lecz p rzew ażają d ro b n e (85%).
Badania nad rozm ieszczeniem system ów korzeniowych 249
Poziom G2, z n a jd u ją c y się poniżej 65 cm w zasięgu w ahająceg o się po ziom u w ody g ru n to w ej, je st jeszcze dość silnie p rze ro śn ię ty korzen iam i (6,5% ogólnej ilości w profilu) o śred n icy do 5 mm, w śród k tó ry c h udział d ro b n y ch ( 0 < 1 m m ) w ynosi 95,6%. S k u p ien ia ty ch o sta tn ic h w y stę p u ją często do głębokości 95 cm w cienkich w a rstw ac h gleby o d ro b n ie j szym u z ia rn ie n iu od otaczającego środow iska.
K orzenie d rze w o sta n u sosnowego (o dkryw ka 6) k o n c e n tru ją się w po ziomie А г (95,5% ogólnej ilości w profilu), szczególnie do głębokości 23 cm. P rz ew a ża ją tu k orzen ie d ro b n e ( 0 < 1 m m, 73,2%). Ilość korzeni o śred n icy w iększej od 2 m m je s t stosunkow o duża. Pod n ieró w n o m iern ie p rze ro śn ię ty m poziom em A x w y stę p u ją n a głębokości 40— 60 cm (G{) ty lk o korzenie o śred n icy m niejszej od 2 m m (2,6% ogólnej ilości). T w orzą one nieliczne skupienia, p rzew ażn ie w sta ry c h o tw o rach pokor zeniow ych. W niższej części p ro filu (poziom G2), o b ję te j zasięgiem w ah ająceg o się poziom u w ody g ru n to w ej, znaleziono do głębokości 105 cm sporadyczne skup ienia korzeni rów nież w o tw o rach p o k o r zeniow ych.
D rzew o stan św ierk o w y (o dkryw ka 7) w y tw o rzy ł w y b itn ie p ły tk i sy stem korzeniow y, o b e jm u ją c y sw oim zasięgiem poziom p ró ch n iczn y (98,6% ogólnej ilości korzeni) do głębokości 40 cm. N ajw iększe nasilenie nieró w n o m iern ie rozm ieszczonych korzeni św ierk a p rzy p ad a n a g órną część tego poziom u — do głębokości 25 cm. U w agę zw raca w poziom ie A l stosunkow o duża ilość korzeni o śred n icy w iększej od 2 m m (13,6%), p rzy m niejszy m p rocencie d ro b n y ch (63,4%>). W poziom ie G x stw ierd zone zo stało w y stępow an ie ty lk o 1,4% ogólnej ilości korzeni; są to sporadyczne sk upien ia korzeni o śred n icy m n iejszej od 5 m m . Ż ad ny ch korzeni n ie zaobserw ow ano w poziom ie G 2, położonym poniżej 60 cm, w k tó ry m okresow o z n a jd u je się poziom w ody g ru n to w ej.
OMÓWIENIE WYNIKÓW BADAŃ
W yniki przep ro w ad zony ch b ad ań w sk a z u ją n a n ieró w n o m iern e w y k o rzy sta n ie poszczególnych poziom ów gleb m u rsz a sty c h przez korzenie d ęb u szypułkow ego, buka, sosny i św ierka. W iąże się to zarów no ze zróż n icow anym i sk ra jn ie sto su n k am i w odn o po w ietrzny m i w p ro filu o m aw ia n y ch gleb, jak też z dziedziczną ten d e n c ją rozw ojow ą korzeni każdego z w ym ienionych gatu n k ó w d rze w oraz ich n iejed n ak o w y m i w y m a g a n ia mi odnośnie zasobności siedliska.
P ły tk i, lecz silnie ro zw in ię ty sy stem k orzeniow y d ęb u szypułkow ego je s t dosto sow an y do gleb z niegłębokim w y stęp o w an iem poziom ów n a d m iern ie w ilg o tnych [17]. N a rozw ój płask ich system ów korzeniow ych m ogło rów nież w p ły nąć pochodzenie d rze w o sta n u z sadzenia oraz b ra k
ro zlu źn iający ch glebę korzeni krzew ów . Stosunkow o liczne korzenie dro b n e ( 0 < 1 m m) p rze b ieg a ją jed n a k pionow o w m in e raln e j części p ro filu do głębokości 105 cm. Z doko n an y ch obserw acji w ynika, że ko rzenie te ro zw ija ją się in ten sy w n ie w ok resie jesiennego m inim um po ziom u w ody g ru n to w ej, pom im o w iosennego i letniego zatopienia w odą. Rozm ieszczenie korzeni b u k a je s t rów nież u w aru n k o w an e p ły tk im w ystęp o w aniem poziom u w ody. G łów na m asa korzeni rozw in ęła się w poziom ie próchnicznym ; poniżej głębokości -95 cm nie w y stę p u ją one w ogóle. N ad m iern a w ilgotność dolnej części pro filu om aw ian y ch gleb je s t czynnikiem o g ran iczający m rozw ój głębokiego zazw yczaj sy stem u korzeniow ego tego g a tu n k u [17], n a jle p ie j rosnącego n a glebach głęboko i dobrze p rzew ietrzo n y ch [7].
Ł atw o dostosow ująca się do w a ru n k ó w w ilgotności sosna rozw inęła w om aw iany ch glebach słaby i stosunkow o p ły tk i (do 105 cm) sy stem ko rzeniow y. N iezupełnie w y k o rz y sta n e są nie ty lko m in e raln e poziom y p ro filu, lecz rów nież dolna część poziom u próchnicznego. Rozwój tak i w ed łu g К r a u s s a [7] o raz S u c h e c k i e g o [19] m ożna b y także tłum aczyć m ałym i w ym agan iam i sosny odnośnie żyzności siedlisk a i zasobnością po ziom u próchnicznego b ad an ych gleb m u rsz a sty c h w m in e raln e składn iki pokarm ow e. W arto jeszcze zaznaczyć, że sy stem y korzeniow e tego g a tu n k u ro zw ijają się w całej p rze strz e n i glebow ej, przez n ie o b jęte j. Podobne
o b serw acje podaje H a u s d ö r f e r [2], w sk azu jący na lepsze w yko
rz y sta n ie p rze strz e n i glebow ej przez sosnę niż su g e ru ją W a g e n - k n e c h t [21] i W i t t i c h [22].
P ły tk o korzeniący się św ierk sięga w om aw ianych glebach ty lk o n ie licznym i korzeniam i poniżej poziom u próchnicznego. Ju ż w dolnej części tego poziom u zaznacza się w y ra ź n ie zm n iejszanie ilości korzeni, n ie ró w n o m iern ie rozm ieszczonych. Stosunkow o słabe rozw inięcie system ów korzeniow ych, podobnie jak u sosny, m ożna b y tłum aczyć za K r a u s - s e m i W o b s t e m [6] zależnością rozw oju korzeni św ierk a od zasob ności gleby w sk ładniki pokarm ow e.
Na p odstaw ie zestaw ionych w tabl. 6 socjologicznych w skaźników
ilości i częstotliw ości rozm ieszczenia korzeni d ro b n y ch ( 0 < 1 m m) w poszczególnych poziom ach ekologiczno-genetycznych gleb m u rszasty ch badane d rze w o sta n y m ożna uszeregow ać w ed ług ro zw o ju ich system ów korzeniow ych n astęp ująco:
dębow y > b u k o w y > sosnow y > św ierkow y
O d w rotn ie k s z ta łtu je się w w ym ien ion y ch d rzew o stan ach stosu nek ko rzeni d ro b n y ch do grubszy ch od 1 m m . N ajw ięcej korzeni grubszych od 1 m m w y k ształcił d rze w o sta n św ierkow y, a n a jm n ie j dębow y.
J ie k U r e w akainiki rozm ieszczenia k o rzen i drobnych 10 с od 1 c a ) w p r o f i l u g le b a u re z a a ty c h le śn ic tw a Dębina Indexe« of d i s t r i b u t i o n o f c x a ll ro o ts v0 - = r t h a n 1 ma) in muck s o i l p r o f i l e o f Dębina F o re st D i s t r i c t
T a b 1 1 о a 6 Poziom Horizon Od kryw ka Pro f i l e n r Zwarcie
koron Wiek G1 &2
Drzewostan Stand b e n sity of a rb o re s-cent la y e r % drzew Age o f t r e e s głębokość depth cm il o ś ć i c z ę s to tliw o ść n ia b e r and f r e quency ogólna i l o ś ć k o rzen i t o t a l amount o f r o o ts % głębokość depth cm i lo ś ć i c z ę s to tliw o ść number and f r e quency ogólna i l o ś ć k o rzen i t o t a l amount o f r o o ts % głębokość depth cm i l o ś ć i c z ę s to tliw o ść number and f r e quency ogólna i lo ś ć k o rz e n i t o t a l amount o f r o o ts % 1 dębowy - oak 70 55 0-35* 4 .1 81,0 35-70** 2 a .2 86 ,7 70-125 l a . 4 78,9 3 bukowy - beech 100 61 0-35 3 .1 7 4,0 35-65 2 a .3 8 1 ,0 60-125 lb .3 95,6 6 sosnowy - pine 70 50 0-40 2b.2 73,2 40-60 lb .3 8 0 ,7 60-125 l a . 4 94,1
7 świerkowy - spruce 100 40 0-40 2 b .2 ' 6 3,4 40-60 l a . 4 4 4 ,0 60-125 brakla c k 0 ,0
i
* Miejscami do 40 cm - In some sp o ts up to 40 cm. • • Miejscami od 40 cm - In some sp o ts from 40 сш*
U w a g a : P r z e z ,,o g ó ln ą ilo ś ć k o r z e n i — °/o” n a l e ż y r o z u m i e ć ,,p r o c e n t o g ó l n e j ilo ś c i k o r z e n i ” , . T o t a l a m o u n t o f ro o ts — % ” m e a n s „ P e r c e n t o f t o t a l a m o u n t o f r o o t s ” B a da n ia na d rozmieszczeniem sy st em ó w k o r z e n io w y c h 2 5 1
Ilość k o rzen i w y stęp u jący ch w poszczególnych poziom ach genetycz nych w sk azu je także na ścisłą w spółzależność m iędzy poziom ow ą budow ą pro filu glebow ego a rozm ieszczeniem korzeni, co stw ierd za rów nież H a u s d ö r f e r [2]. Z przeprow adzonych b ad ań w y n ik ało b y jednak, że m iejsce sosny i św ierk a p o w in n y zająć n a o m aw ianych glebach m u rsz a stych g a tu n k i liściaste, korzeniące się głęboko o raz znoszące dużą w il gotność, a n a w e t k ró tk o trw a łe p o d topienie w odą g run tow ą. Z g atu n k ó w takich m ożna by w ym ienić: dąb, olchę, jesion, klon, lipę i buk.
N iejed n akow a in tensyw no ść ro zw oju korzeni om aw iany ch gatu n k ó w d rzew w p rze strz e n i glebow ej zarów no w k ie ru n k u poziom ym , ja k i pio now ym , w p ły w a n iew ą tp liw ie m od y fik u jąco n a zróżnicow anie ro zw o ju i przeb ieg u procesów glebotw órczych. W skazują n a to o d ręb n e cechy m orfologiczne poszczególnych p ro fili glebow ych. P oznanie w p ły w u k a ż dego z gatu n k ó w d rze w n a rozw ój procesów w glebie w ym aga jed n a k p rzep row ad zenia sp ecjaln ych badań.
U zyskane w y n ik i b ad ań n a d rozm ieszczeniem korzeni d ębu szypułko- wego, buka, sosny i św ierk a w p ro filu gleb m u rsz a sty c h oddziału 140 leś n ictw a D ębina m ożna podsum ow ać n astęp ująco:
1. Istn ieje ścisła w spółzależność m iędzy pionow ym rozm ieszczeniem i in ten sy w no ścią ro zw o ju system ów korzeniow ych a poziom ow ą b udow ą p ro filu b ad an y ch gleb m u rszasty ch , k sz ta łtu jąc y c h się pod w pły w em um iark o w an ie głębokiego poziom u żyznej i zasobnej w tle n w ody g ru n tow ej.
2. Rozwój korzeni b ad an y ch d rzew o stan ów w y k azu je w y raźn ą te n d encję do w y tw o rzen ia p łytk ieg o system u, p rze ra sta ją c e g o przew ażn ie silnie po ro w aty i zasobny w su b sta n c ję o rgan iczną poziom A x.
3. Dąb i buk, k tó ry c h dziedziczną cechą je st głęboki sy stem korzenio wy, o b e jm u ją w iększą p rze strz e ń gleby od p ły tk o korzeniących się d rz e w ostanów iglastych — sosnow ego i św ierkow ego.
4. S y stem y korzeniow e d rze w o sta n u dębow ego d bukow ego p rz e ra sta ją in ten sy w n iej o m aw ian e gleby niż d rze w o sta n y sosnow e i św ie r kowe. W zw iązku z ty m m ożliw ości p ro d u k cy jn e siedliska są słabiej w y k o rzy stan e przez w ym ienione d rze w o sta n y iglaste niż przez liściaste.
LITERATURA
[1] C e l i ń s k i F., F i l i p e k M.: R ezerwat „Dębina” pod W ągrowcem. Ochrona Przyrody, t. 23, K raków 1955, s. 255—282.
[2] H a u s d ö r f e r H. D.: D ie Durchw urzelung unter K iefer auf zw ei Stan dorten des Choriner .Sanders. A rchiv für Forstw esen, t. 6, z. 11/12, 1957, s. 811—827.
Badania nad rozm ieszczeniem system ów korzeniow ych 253
[3] K o p p D.: Standortslehre. Lehrbrief 12, A ngew andte forstliche Standorts lehre, 1958.
[4] K o p p D.: K ennzeichnung der Feindurchwurzelung bei der P rofilb esch rei bung (powielone), 1958.
[5] K o w a l k o w s k i A.: W arunki w odne i niektóre chem iczne w łaściw ości gleb w lasach dębowych okolic Wągrowca. Poznańskie Tow arzystwo Przyjaciół Nauk, Prace K om isji Nauk Rolnych i Leśnych, t. X, z. 1/2, 1961.
[6] K r a u s s G., W o b s t W.: Uber die standörtlichen U rsachen der Waldbau lichen S chw ierigkeiten im vogtländischen S chiefergebiet. Tharandter Frost- liche Jahrbücher, 1935.
[7] K r a u s s G., H ä r t e l F., M ü l l e r K., G ä r t n e r G., S c h a n z H.: Stand ortsgem ässe Durchführung der Abkehr von der Fichtenwirtschaf.t im nord w estsächsisch en N iederland. Sonderabdruck aus dem Tharandter Forstlichen Jahrbuch, 1939.
[8] K r y g o w s k i В.: O dwóch nowych podziałach na regiony geograficzne N iziny W ielkopolsko-K ujaw skiej. Badania Fizjograficzne nad Polską Zachod nią, t. 3, Poznań 1956, s. 75— 112.
19] L e n c e w i c z S.: Geografia fizyczna Polski. W arszawa 1955.
110] M i t s c h e r l i c h A.: Bodenkunde für Land- und Forstw irte. Berlin 1923. 111] M r o c z k i e w i c z L.: Podział Polski na krainy i dzielnice przyrodniczo-
leśne, W arszawa 1952.
112] N i t z s c h W.: Porengrössen im Boden ihre B eziehungen zur Bodenbearbei tung und zum W asserhaushalt. Berlin 1938.
[13] P a с z o s k i J.: Szkice fitosocjologiczne. D zieła Wybrane, W arszawa 1951. [14] Polskie T ow arzystw o Gleboznawcze: G enetyczna K lasyfikacja gleb Polski.
Roczn. Glebozn., t. 7, z. 2, 1959.
[15] P r ó s z y ń s k i M.: Sposób rozbioru uziarnienia gruntu-gleby. W arszawa 1949. [16] R o m e r E.: R egiony klim atyczne Polski. W rocław 1949.
[17] R u b n e r K.: D ie pflanzengeographischen Grundlagen des Waldbaues. R ade beul und Berlin 1953.
[18] S p r i n g e r W., K l e e J.: D ie gleich zeitige Bestim m ung von K oh len stoff und S tickstoff beim Schnellverfahren nach Springer und Klee. Z eitschrift für Pflanz., Düng., Bodenkunde, t. 82, z. 2/3, 1958, s. 121— 138.
[19] S u c h e c k i K.: Badania nad znaczeniem runa w hodow li lasu. Sylw an, R. XLII, nr 5, 1929, s. 378—417.
[20] T e r l i k o w s k i F.: Roślinność jako czynnik glebotwórczy. Postępy W iedzy R olniczej, z. 2, 1951.
[21] W a g e n k n e c h t E.: W urzeluntersuchungen und ihre Bedeutung für stand ortgerechten Waldbau. A rchiv für Forstw esen, t. 4, z. 5/6, 1955, s. 397-406. [22] W i t t i c h W.: D ie heutigen Grundlagen der Holzartenwahl. H annover 1948.
A . К О В А Л Ь К О В С К И , K . Ч А Р Н О Т А ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗМЕЩЕНИЯ КОРНЕВЫ Х СИСТЕМ ДУБА, БУКА, СОСНЫ И ЕЛИ В „МУРШ ЕВАТЫХ” ПОЧВАХ ЛЕСНИЧЕСТВА ДЕМБИНА И з т р у д о в К а ф е д р ы А г р о т е х н и к и и У д о б р е н и я В ы с ш а я С е л ь с к о х о з я й с т в е н н а я Ш к о л а , П о з н а н ь Р е з ю м е В работе обсуждаются результаты исследований проведенных для изучения размещения корней дуба черещатого, бука, сосны и ели в „муршеватых” поч вах. В качестве объекта изучения выбраны были почвы лесничества Дембина, расположенного примерно двумя километрами западнее города Вонгровца (По знаньского воеводства). Количественное размещ ение корней деревьев и развитие корневых систем изучены были в 4 почвенных профилях путем применения модифицированной Еберсвальдекой методики [2, 3, 4]. После пересчета корней и измерения их диаметров (табл. 4 и 5) полученные результаты обсуж дены были на ф оне определяющейся в настоящее время водновоздушной обстановки „мур- ш еваты х” почв и накопления органического вещества в их гумусном горизонте (табл. 2 и 3). В синтетической таблице 6 приводится сводка указателей „количества” и „частоты” мелких корней (с 0 < 1 мм) такж е как и процент их количества — по отношению к общей сумме корней в каждом почвенном горизонте. Указатель „количества” корней, выраженный в 6 степенях (степени 1 и 2 подразделены на „а” и „в”), был определен на основании вычислений среднего количества мелких корней (из 20 повторностей), приходящ ихся на 100 см2 поверхности про филя в пределах каждого почвенного горизонта. Сводка степеней „количества” мелких корней и критерии их выделения приведены на 245 и 248 стр. Отметки „частоты” иллюстрируют способ размещения корней в экологи ческо-генетическом пространстве почвенного горизонта. По Коппу [3] выделены 4 степени „частоты” корней: 1 — приблизительно равномерное размещение; 2 — неравномерное распределение: отмечается однакоже наличие корней на площади всего экологическо-генетического горизонта; 3 — гнездовое размещение; 4 — размещ ение корней ввиде отдельных групп в немногих пунктах экологи ческо-генетического горизонта. Указатели „количество” и „частота” мелких кор ней представлены в таблице 6; первое место занимает указатель „количество”, а второе „частота”, согласно принятой в фитосоциологии методике. Путем проведенных исследований обнаружено существование тесной взаимо связи м еж ду вертикальным размещением и развитием корневых систем и строе нием профиля „муршеватых” почв. Когда грунтовые воды находятся в преде лах 0,6— 1,5 м, то соответственно этому положению корни изучаемы х древостоев располагаются такж е на незначительной глубине. Корни деревьев развиваются главным образом в горизонтах отличающихся усиленной порозностью (до 60% общей порозности) и содерж ащ их много органического вещества. Корневые системы дуба и бука развиваются однако интенсивнее и охваты вают большие почвенные пространства, чем мелко коренящиеся сосновые и ело вые древостой. В связи с этим продуктивные возможности местообитания не используются в долж ной степени названными хвойными древостоями.
Badania nad rozm ieszczeniem system ów korzeniowych 255
A L O J Z Y K O W A L K O W S K I , K R Z Y S Z T O F C Z A R N O T A
INVESTIGATION ON THE DISTRIBUTION
OF THE ROOT SYSTEMS OF OAK, BEECH, PINE AND SPRUCE IN MURSH SOILS OF DĘBINA FOREST DISTRICT
C h a i r o f S o il S c i e n c e a n d C h a i r o f S o il C u l t i v a t i o n a n d F e r t i l i z a t i o n , C o lle g e o f A g r i c u l t u r e , P o z n a ń
S u m m a r y
Research findings on root distribution of the oak Quercus pedunculata, beech, pine and spruce in mursh soils are presented. The in vestigation object w ere soils of the Dębina forest district, lyin g approxim ately 2 km w est of the city of Wą grow iec (voivodeship Poznań). Q uantitative distribution of the tree roots and developm ent of the root system s w as exam ined in 4 soil profiles, using a m odified Eberswald m ethod [2, 3, 4]. The calculated w eights of roots and their m easured diam eters (Tabs. 4, 5) are discussed in relation w ith the actual state of w a ter-a ir conditions in the investigated m ursh sols and the organic substance content of their humus layer (Tabs. 2, 3).
Table 6 gives a synthesis of “num ber” and “frequ en cy” indices of sm all roots (from ф to < 1 mm) and of their precentual ratio to the total sum of roots in every soil layer. The “num ber” index, expressed in 6 degrees (degress 1 and 2 being subdivided in “a” and “b”), w as determ ined on basis of the m ean figure of sm all roots computed from 20 repetitions for 100 cm2 soil profile surface w ithin the range of every soil layer. A tabulation of the “num ber” degrees of sm all roots and the criteria for discerning them are given on page 245 and 248.
The “freq u en cy” degrees indicate the mode of root distribution in the ecolog ic-gen etical range of the soil horizon. A fter Kapp [4] ofur “frequ en cy” degrees of roots are being distinguished: 1 — approxim ately hom ogeneous distribution; 2 — inhom ogeneous distribution, though the roots are present on the entire range of the given ecologic-genetical horizon; 3 — occurrence in nest form; 4 — occur rence in single groups at only fe w places o f the ecologic-genetical horizon. The number and “frequ en cy” indices of sm all roots figure in Tab. 6 side by side, in the first column the “num ber” index and in the second the “frequ en cy” index, as usual in phytosociology.
The findings indicate a close correlation betw een the vertical distribution and developm ent of the root system s, and the structure of mu-rsh soil profiles. M oderate depth of the ground w ater level (variations from 0.6 to 1.5 m) is accompanied by a tendency to shallow developm ent of the root system s of the investigated tree stands. The tree roots are developing m ainly in the horizons w hich are highly porous and rich in organic substance.
The root system s of the oak and the beech show more in tensive developm ent and cover w ider soil spaces than th e sh allow -rooting pine and spruce stands. The production capacity of a given site is therefore utilized by those trees to a lesser degree than by the abovem entioned conifers.
