Charakterystyka poziomów próchnicznych oraz chemicznych właściwości gleb wytworzonych na skałach węglanowych i bezwęglanowych pod drzewostanem świerkowym

STANISŁAW KUCABA

CH A R A K TERY STY K A POZIOM ÓW PRÓCH NICZN YCH ORAZ CHEM ICZNYCH W ŁAŚCIW O ŚCI GLEB W YTW ORZONYCH

NA SK AŁA CH W ĘGLANOW YCH I BEZW ĘGLANOW YCH PO D DRZEW OSTANEM ŚW IERKOW YM

WSTĘP

Je d n y m z czynników w pływ ających na w łasności gleby leśnej, na tw orzenie się i c h a ra k te r poziom u A i jest ściółka i runo. Ściółka leśna pow inna być rozp atry w an a jako część ch a ra k te ry sty c z n a poziom u p róch- nicznego gleb leśnych, gdyż jest n iejak o jego częścią składow ą. Stanow i ona jedno z głów nych ogniw w obiegu biologicznym składników p o k ar­ m ow ych w biocenozie leśnej. Z nany jest rów nież jej duży w pływ na w łasności fizyczne i sto su n k i wodne górnych poziomów glebow ych (K i t- t r e d g e [17], S h a w , Z o n n i inni). Na podstaw ie danych niek tó ry ch au toró w (np. Z a j c e w [49], Zonn i in.) m ożna stw ierdzić, że w raz ze zm ianą w arunków k lim atyczn y ch zm ienia się szybkość rozkładu ściółki, przy czym jej ilość zm niejsza się w k ieru n k u z północy na południe. N ajm niejszą ilość ściółki stw ierdzono w lasach w stre fie lasostepów i stepów .

P ra ce M ü l l e r a (1887) i H e s s e l m a n a (1926), dotyczące ch a­ r a k te ry s ty k i i k lasy fik acji ściółki oraz próchnicy gleb leśnych, zostały rozw inięte w o statn ich lata ch ( K u b i e ń a, M ü c k e n h a u s e n i in). D ane K ittre d g e ’a w ykazują, że ilość ściółki zm niejsza się w raz z pogor­

szeniem się w arun kó w siedliskow ych (Picea excelsa 18—40 la t bonit. I — 4,70 t/h a, bonit. IV — 3,21 t/ha). N ajw iększy opad ściółki n astęp u je w okresie n a jb a rd zie j intensyw nego w zrostu drzew ostanu, tj. w okresie 40— 80 la t (Picea ex. la t 30— 3,11 t/h a, la t 50— 3,70 t/ha, lat 70— 3,81 t/ha, lat 90— 3,61 t/ha). Oczywiście na ilość i szybkość rozkładu ściółki w pływ a rów nież skład g atunkow y drzew ostanu.

Zasobność ściółki w skład n ik i m in e raln e sprzyja rozw ojow i m ik ro ­ organizm ów . Ściółka z drzew liściastych jest bardziej zasobna w sk ła d ­ niki pokarm ow e w przeciw ieństw ie do drzew iglastych. D latego rozkład 13 — R o c z n i k i G l e b o z n a w c z e t . X , z. 2.

ściółki w drzew ostanach m ieszanych przebiega szybciej aniżeli w lity ch drzew ostanach iglastych.

Znaczną rolę odgryw a tu i fau n a glebowa, a zwłaszcza dżdżownice. P ew ne swe prace ty m zagadnieniom pośw ięcili D a r w i n , K o n s t y - c z e w , a ostatnio R o d e [28], R a s s e l [24], S h a w i inni.

Zależnie od w arunków , w jakich grom adzi się i rozkłada ściółka, n a ­ w et na niedużym te re n ie przy silnym w pływ ie czynnika bioklim atycz- nego tw orzą się różne fo rm y próchnicy leśnej. W strefie lasów iglastych przy nie sp rzy jający ch w aru n k ach rozk ład u ściółki na glebach bielico­ w ych dość szeroko rozpow szechniona jest form a próchnicy butw inow ej surow ej 1 (Rohhum us), k tó ra p rzy zw iększeniu w ilgotności może przejść w form ę torfow ą. P rzy sp rz y ja ją c y ch w a ru n k a ch rozkładu ściółki w drzew ostanach m ieszanych lub liściastych tw orzy się próchnica nasy ­ cona, zw ana rów nież słodką (m ul lub m oderm ul) o k orzystny ch w łasnoś­ ciach stru k tu ro tw ó rczy ch . N iem ałą rolę o d g ryw ają rów nież fizyko-che­ m iczne w łasności gleb.

Duże znaczenie w tw o rzen iu się próchnicy w lesie m a rów nież ro ślin ­ ność ru n a, k tó ra nie ty lk o jest cennym w skaźnikiem pew nych w łasności glebow ych siedliska, lecz rów nież jest jed n y m z głów nych w skaźników przy oznaczaniu ty p u lasu (wg S u k a c z e w a ) . Zarówno we w cześniej­ szej lite ra tu rz e ( M ü l l e r , A l b e r t , E r d m a n , H esselm an i T i u- r i n) jak i w e w spółczesnej ( L e i b u n d g u t , H a r t m a n , E h w a l d i inni) badacze zw racają uw agę na c h a ra k te r tw orzenia się i form y pozio­ m u próchnicznego.

O statnio zwrócono ponow nie uw agę na m orfologię poziom ów skład próchnicy gleb leśnych i ściółek. K lasy fikacja różnych typów próchnicy w związku z jej w łasnościam i i na podstaw ie jej pochodzenia przytoczo­ na jest w pracach K u b i e ń y, M ü c k e n h a u s e n a i E h w a l d a. A utorzy ci rozw inęli hipotezy M ü l l e r a, H e s s e l m a n a i R a ­ m a n a. W łasności próchnicy zależą nie ty lk o od składu gatunkow ego roślin, przy rozkładzie k tó ry c h pow stała. D użą rolę odgryw ają w a ru n k i hu m ifik acji (klim at, w a ru n k i hydrologiczne, fizyko-chem iczne, w łasności gleb itp). Z agadnieniem ty m zajm ow ało się w ielu autorów , jak D om ra- c z e w a [8], P o n o m a r i e w a [23], R o d e [26], T e r l i k o w s k i [38], T i u r i n [41, 42] i inni.

W glebach leśnych przy słabym rozw oju pokryw y zielnej głów nym źródłem tw orzenia się próchnicy jest opad liści i igliwia, w chodzący w skład ściółki. W lasach prześw ietlonych dużą rolę odgryw a roślinność traw iasta. D obrze rozw inięta w ielopiętrow a roślinność ru n a leśnego przeszkadza zbitem u (ścisłemu) ułożeniu się ściółki. Zm ieszanie się resz­

te k ro ślin n y ch ru n a z opadem drzew iglastych sp rzy ja b ard ziej lu źn em u ułożeniu, a przez to przyspiesza rozkład igieł u łatw iając działalność m i­ k ro fa u n y i m ikroflory.

W próchnicy gleb leśnych przew ażają fulw okw asy (krenow e i ap o k re- nowe) łatw o rozpuszczalne w wodzie i będące jed n y m z czynników b ie­ licow ania. Ruchliw ość fulw okw asów próchnicy b utw inow ej sp rzy ja jej w ym yw aniu, a razem z nią żelaza zaw artego w zolach kom pleksu so rp ­ cyjnego.

Inaczej przebiega proces tw orzenia się próchnicy w glebach w ęgla­ now ych p rzy w ysokim zaleganiu skał w apiennych. O dczyn i ogólna za­ sobność gleb, rozwój m ik ro flo ry i fau n y glebow ej (dżdżownice) zm ie­ n iają szybkość h u m ifik a c ji oraz c h a ra k te r połączeń próchnicznych. Obecność Ca, jak rów nież energiczna działalność dżdżownic sp rz y ja ją tw orzeniu się próchnicy „ m u l” .

P rzedm iotem naszych bad ań b y ły gleby pod lasam i św ierkow ym i w okręgu len ing radzkim , zalegające na skałach w ęglanow ych i bezw ę- glanow ych. Dla u stalen ia różnic, jakie zachodzą m iędzy w ym ienionym i ty p am i gleb, przeprow adzono badania na dwóch obiektach leśnych, k tó re opisujem y p o n iż e j2.

P rz y badan iu obiektów p rzy ją łe m sym bole (a0), a0 przy nieznacznej m iąższości ściółki lub Aq przy stosunkow o grubej jej w arstw ie. S tosując tak ie zróżnicow anie sym boli w zależności od m iąższości poziom u p róch- nicznego, np. A i-ai-fa i), m ożna w p ew nym stopniu charakteryzo w ać ich miąższość w zależności od w arunków . I ta k w bogatych glebach leśnych dobrze rozw inięty poziom próchniczny z nieznaczną w arstw ą ściółki m ożna oznaczyć jako a0 + A± lub n aw et (a0) i: A \, w przeciw ieństw ie do gleb z próchnicą butw inow ą 3 , gdzie poziom próchniczny ze ściółką m ożna oznaczyć jako A0 + (ai).

BADANIA POZIOMÓW PRÓCHNICZNYCH

O b i e k t 1. P raw ie na całym b adan y m tere n ie na skałach w ęglano­ w ych pod d rzew ostanem św ierkow ym (IV— V kl. w.) przy bogatym sk ła­ dzie gatu n k ow ym roślinności zielnej (tabl. 1) ściółka posiada m iąższość

około 1 cm i jest zw ykle zm ieszana przez dżdżownice z m in e raln ą m asą gleby. Pod nią w y stęp u je „poziom ” Au stanow iący przejście w A±. P o ­ ziom próchniczny m a miąższość około 15 cm, barw ę ciem noszarą i w y ­

2 Skrót pierwszej części pracy pt.: ,,Charakterystyka siedlisk pod drzewosta­

nami świerkowymi na skałach węglanowych i bezwęglanowych” znajduje się w „Rocznikach Gleboznawczych” t. IX, z. 1.

raźnie g ru zełko w atą stru k tu rę . Poziom próchniczny o tak im c h a ra k te rz e oznaczono jako m ul. Zaw artość próchnicy w ty m poziom ie jest znaczna (do 4,7%), a spadek jej ilości w głąb nie jest ta k gw ałtow ny jak w gle­ bach z próchnicą butw inow ą (profil 1: A± — 2,48% , A2 — 1,09%, В — 0,65%; profil 2: A i — 4,34%, A2 — 1,27%, В — 0,91%). W ęglan w apnia w ty ch glebach je st czynnikiem ak u m u la cji próchnicy. W edług K o d e [28] poziom A± może zaw ierać do 10% próchnicy.

T a b l i c a 1

Skład gatunkowy r o ś l i n ^oprócz mchüv.J na sk a la ch węglowych pod drzewostanem świerkowym l o b i e k t 1;

Composition of plan t s p e c i e s ^ex c.m oss es) on ca rbonate rocks under spruce stand s

R o śl in a P l a n t

Numery odkrywek P r o f i l e s Kr.

8 5 • 6 12 15

S t op ie ń pokry cia ^towarzyskość) Pl an t a s s o c i a t i o n O x a li s a c e t o s e l l a 5 /1 4 / 5 _ 2 / 2 5 /5 r i r o l a sekunda 2 /2 - _{3 /4} - _{1 /2} Liajanthemuo b if o li u m 1/1 - - - -P'rageria ve sc a 1 /2 3 /1 - 2 / 2 3 / 2 Lusula p i l o s a 1/1 2 /1 1 / 2 - _2/1 Aira c a e s p i t o s a - 2/1 - 5 /4 2 / 2 Rubus s p e c. 1/1 - - 2 /2 2 / 2 Anemone nemorosa 1/1 2 /1 - 2 / 2 1/1 Aspidiura f i l i x mas ♦ -1/1 - _{2 /2} Veronica chameedrys - 3/1 2 / 2 1/1 3 / 1 Aegopodium pod sg r ar ia - 5 /5 5 / 5 5 /5 2 / 2 Geranium s i l v a t i c u m - _{3 /3} 1 /2 1/1 -Kepatica t r i l o b a - ♦ _- - -Liilium effusuni 1/1 - - 2 /2 -P a r i s q u a d r i f o l i a - - - - -Hypericum perforatum ~ - 1/1 2 / 2

W południow ej części obiektu na niedużej pow ierzchni (około 9%) na tere n ie nieco obniżonym w d ru g im ty p ie siedliskow ym , k tórego gle­ by są silniej zb ie lic o w a n e4 i m ają nieco lżejszy skład m echaniczny,

4 Stopień zbielicowania badanych gleb określono na podstawie cech morfolo­

a odłam ki w apieni zalegają głębiej, poziom próchniczny określono jako m oderm u l (wg H a r t m a n a ). Nieco odm ienna roślinność (tabl. 1, od­ k ry w k a 15), w iększa kwasowość, silniejsze zbielicow anie gleb i inne czyn­ n ik i p rzy czyniły się tu do pogorszenia s tru k tu ry , jak też i zm niejszenia zaw artości próchnicy w poziom ie (tabl. 3). Ściółka na ty m tere n ie po­ siada znaczną zaw artość części m in e raln y c h (tabl. 2). Kwasowość jej zm ienia się w pew nym stopniu w zależności od głębokości zalegania zw iązków Ca. T eren y odsłonięte (zręby) po k ry w ają się silnie d arnią, k tó ­ ra uniem ożliw ia n a tu ra ln e , a także u tru d n ia sztuczne odnow ienie lasu.

T a b l i c e 2 S t r a t y przy ż ar z e n iu oraz pH ś c i ó ł k i na o b i e k c i e 1 C a l c i n a t i o n l o s s e s and pË of s o i l l i t t e r at o b j e c t Nr. 1 Charakter poziomu A^ Character of h or iz o n s Aj Stopieft o i e l i c o w a n i a gle by Grade of s o i l p o d s o li z ing Nr odkrywki Prof i le Nr St r a t y A РГ2У. ż ar ze niu C al c in at ioD l o s s e s pH ś c i ó ł k i w KC1 pH of l i t t e r in KCl Darniowo węglanowy 1C 6 9, 03 6,36 Cern ac.so d s o i l • 4 70,16 5 , 8 1 s łab o 0 61,85 6, 0 4 e l lg h t l y 9 44 ,1 1 5 . 6 9 Kulowy - ŁJull _{1 42, 71 4 , 0 9} 2 60,16 5 , 7 3 śre dn io 3 b h 80 5 , 7 8 med i un 5 68,22 5 , 9 1 6 44 ,4 4 6 , 3 5 Modermulowy _{s i l n i e} 13 62,78 5 , 8 6 Modermull s tr o n g ly Ib 68, 7C 4, 51

Podane o k r e ś l e n i e g le b Ina skalach węglowych) w o g ól ne j k l a s y f i k a c j i ro­ s y j s k i e j odpowiadają glebom darniowo-bielicowym

The terms for s o i l s on carbonate rocks g iv e n in the l e f t column in the g e n e r a l USSxt c l a s s i f i c a t i o n to our p o d s o l i c sod s o i l

Na b ad an ym te re n ie nie stw ierdzono ro ślin z rod zaju V a ccin iu m , jak rów nież m rów ek, co jest spow odow ane najpraw d op od ob niej znaczną ilo­ ścią p ły tk o zalegających związków Ca.

pły-w em pły-w ęglanópły-w skały m acierzy stej. Mimo że pły-w y stęp u je tu ta j drzepły-w o­ s ta n św ierkow y ze ściółką o odczynie w y b itn ie kw aśnym , w apń bezpo­ średnio i pośrednio określa m ułow y c h a ra k te r próchnicy. B ogate ru n o zło­ żone z roślinności zielnej przyczynia się rów nież do w zbogacenia i lepszego rozkładu ściółki, w pływ ając też i na c h a ra k te r próchnicy.

T a b l i c e 3

Za w a rto ść p r ó c h n i c y i a z o t u w p oz iom ie A^ p r o f i l i gle bowych na pod łoż u węglanowym pod drzew ostan em świerkowym

Humus and n i t r o g e n c o n t e n t in th e h o r i z o n s A^ o f s o i l p r o f i l e s on a c a r b o n a t e s u b s t r a t u m a n d e r s p r u c e s t a n d e s Nr p r o f 1- l u P r o f i ­ Poziom - h o r i z o n A^ M ią ż s zo ś ć T h i c k n e s s Stop ief i z b i e l i c o w a n i a g le b y Grade of P r ó c h n i c e Humus T a u r i n ) С N С : N l e Nr. cm s o i l - p o d s o l i z i n g % 10 Darniowo - węglanowy (c ie m n o s z a r y s t r u k t . ) Cąrbpnac. sod ( d a r k - g r e y s t r u c t u r a l ) l b 4 , 6 6 2 , 1 0 , 2 3 9 11,3 8 9 1 2 3 6 Mułowy ^c i e m n o s z a ry s t r u k t . ) Mull ^ d a r k - g r e y s t r u c t u r a l ) HuIowy (c ie m n o s z a r y s t r u k t ) Mull ( d a r k - g r e y s t r u c t u r a l ) 13 38 12 12 14 14 14 s ia b v s l i g h t l y ś r e d n i medium ś r e d n i medium 4 , 1 2 1, 86 2, 4 8 4 , 3 4 3, 3 2 4 , 7 0 3, 23 2 , 3 9 1 , 0 9 1, 43 2 , Ы 1, 9 2 2 ,7 3 1, 87 0, 261 0 . 1 2 2 0 , 1 8 0 0, 2 8 0 0 , 1 7 0 0 ,2 24 0 ,1 55 9, 1 5 8 . 9 0 8 , 0 0 8 . 9 0 11, 20 12 , 1 0 1 2, 00 12 12 4 , 0 8 2, 3 7 0 , 2 5 2 9 , 4 0 13 Modermul ( j a s n o s z a r y ) li od e rm u ll ( l i g h t - g r e y ) 18 s i l n i e s t r o n g l y 1,6 9 0 . 9 3 0 , 1 2 9 7 , 5 9 15 Modermul ( ^ a j n o s z a r y p y l a s - hdodermull 28 " 2 , 3 0 1,33 0 , 1 8 1 7 ,0 0

P rzew agę fulw okw asów w próchnicy ty ch gleb w edług P o n o - m a r i e w e j i M i a s n i k o w e j [23] należy tłum aczyć jako w ynik w pływ u bioklim atyczn ych w aru n k ó w strefow ych. Rozwój i b u jn a p o k ry ­ wa ru n a leśnego sp rzy ja rów nież tw orzeniu się znacznej ilości kw asów hum inow ych.

W pływ w arun k ów k lim atycznych, a głów nie n a d m iaru wilgoci, w y ra ­ żony jest szczególnie w m ikroobniżeniach tere n u , gdzie zauw aża się w y­ m yw anie próchnicy w dół profilu. Poziom próchniczny w ty ch p rofilach przy znacznej (około 30 cm) m iąższości (odkryw ka 9,15) m a b arw ę jas­ noszarą. Z aw artość procentow a próchnicy w poziom ach A i ty c h profili w porów naniu z in n y m i na ty m te re n ie jest znacznie m niejsza (1,86— 2,50%) (tabl. 3).

W yniki analiz w yk azu ją pew ne zależności m iędzy procentow ą zaw ar­ tością próchnicy a m iąższością poziom u próchnicznego, co p rzedstaw io­ ne jest w tabl. 3.

W edług n iek tó ry ch autorów ( T e r l i k o w s k i [39], D o b r z a ń ­ s k i [7]) w dobrze w ykształconych ręd zin ach zaw artość próchnicy w aha się w granicach 2— 4% . W edług S c h m a l f u s s a [31] granice te się­ gają 3— 7%, co uw aru n k o w an e jest rów nież czynnikam i lokalnym i. Z aw ar­ tość próchnicy w ręd zin ach zależy rów nież od c h a ra k te ru opadu resztek roślinn ych oraz fizyko-chem icznych w łasności gleb (G o g o l e w [10] ponad 7%).

O b i e k t 2. Na skałach bezw ęglanow ych c h a ra k te r poziom u p ró ch- nicznego w zależności od w ielu czynników uległ w iększem u zróżnicow a­ niu. G leba nie posiada tu ,,buforow ości” jak na skałach w ęglanow ych. D latego, m im o że badane obiekty są m n iej w ięcej te j sam ej wielkości, na obiekcie 2 w ydzielono w ięcej fo rm poziom ów próchnicznych, np. m o- d erm u l, darniow y, m oder, m ul w ilgotny, próchnica butw inow a itp. W ty ch glebach z próchnicą butw inow ą miąższość ściółki jest znaczna (5 cm i w ięcej), ściółka ( ^ 0) n ie j es^ zm ieszana z m in eraln ą m asą gleby, a poziom próchniczny (ai) jest albo niew idoczny, albo nieznacznej m iąż­ szości (około 2 cm). Ściółkę w tak ic h glebach przy dokładniejszy m b a­ daniu m ożna rozdzielić na kilka w a rstw różniących się m iędzy sobą stopniem rozkładu części organicznych na ,,A0o, Aj, A h” itp. (wg H e s -

s e 1 m a n a).

Z aw artość próchnicy pod poziom em ściółki w ty ch glebach szybko i w y raźn ie spada od 3 do 5% w górnej w arstw ie do dziesiątych części procenta na głębokości 6— 12 cm (w A%).

P o ró w n u jąc zaw artość próchnicy na bad anych obiektach na skałach w ęglanow ych (obiekt 1) i bezw ęglanow ych (obiekt 2) stw ierdza się na ty ch ostatn ich m niejsze w ahania w zaw artości próchnicy w poziom ach

A i (1,95— 2,43%). N ależy przy ty m zaznaczyć, że na ty m te re n ie nie m a

k o rela cji m iędzy zaw artością próchnicy a m iąższością poziom u A±. Z a­ w artość próchnicy zm ienia się jed n ak w zależności od c h a ra k te ru pozio­ m u próchnicznego. N ajw iększą zaw artość próchnicy na skałach bezw ę­ glanow ych w y kazały gleby z poziom em próchnicznym o ch a ra k te rz e „m oderm ulow ym ” (56,11 t/ha), n astęp n ie zadarnione (48,78 t/ha), itd,, przy czym n ajm n iej próchnicy zaw ierały gleby z tzw. próchnicą b u tw i­ nową (13,44 t/ha).

K R Ó T K A C H A R A K T E R Y S T Y K A N IE K T Ó R Y C H C H E M I C Z N Y C H W Ł A S N O Ś C I G L E B S tosunek С : N w glebach, a szczególnie w górnych jej poziomach, zależy zarów no od sy n tezy azotu, jak i od szybkości rozkładu związków w ęgla w próchnicy.

Procentowa za wartość próchnicy i odczyn g le b y w z a l e ż n o ś c i od g ł ę b o k o ś c i z a l e g a n i a wapieni Pe r c en t humus c on te n t and s o i l r e a c t i o n in dependence on depth o f p o s i t i o n o i carb ona tes

^obiekt 1 ) ______ _______ C h a r a k t e r poziomu A} C h a r a c t e r of h o r i z o n Derniowo- węglanowy Car bo nac . sod s o i l s bdulowy - H u l l S t o p i e ń z b i e l i c o w a n i a g l e b y Grade o f s o i l - p o d s o l i z i n g s ł a b o -s l i g h t l y ś r e d n i o - medium Nr p r o f i l u P r o f i l e Nr. 10 8 2 5 6 P r ó c h n i c a ^ Humus 4 . 6 6 4 , 1 2 4 , 3 4 4 . 7 0 3 , 2 5 A0 6 , 3 6 6 ,0 4 5 , 7 3 5 , 9 1 6 , 3 5 Al pH. (KC1) a2 6 , 1 8 5 , 3 6 4 , 9 8 5 , 3 5 5 , 3 6 - - 4 , 7 4 5 , 7 6 6 , 1 1 в 6 , 3 6 6 , 0 8 6 , 1 3 6 , 1 2 6 , 4 9 с 6 , 3 6 7 , 6 2 - - -Gł ęb ok o ść z a l e g a n i a w a p ie ni r cm Depth of c a l c a r . ro c k p a r t . p o s i t i o n 15 28 36 30 32

Uwaga: Przy potraktowaniu UC1 burzy c a ł o ś ć (g le b a z odłamkami wapie nia )

Notes: In t r e a t i n g with hCl the wohle 6 o i l ( s o i l and c a l c a r . rock p a r t o c l e s j spumes

Charakter poziomu A^ Character o f ho ri zo n A^ Uulowy - U u ll tiodermulowy Modermull S t o p i e à z b i e l i c o w a n i a g le b y Grade o f e o i l - p o d s o l i z i n g ś r e d n io medium s i l n i e - s t r o n g l y Nr p r o f i l u P r o f i l e Nr. 1 11 19 13 15 Próchnica ^ Humus * 2 ,4 8 2 , 1 4 2, 1 1 1 ,6 9 2,5C A0 4 , 0 9 4 , 3 4 5 , 7 2 5 , 8 6 5 , 7 2 M Ap pH U C l j г 4 , 0 1 3 , 8 6 4 , 0 8 4 ,1 5 4 , 0 8 4 , 5 1 4 , 3 4 4 , 1 5 A2/ l / 4 , 3 4 A2/ 2 / 4 , 3 1 4 , 1 5 В 5 , 2 6 4 , 7 0 5 , 5 8 BC 4 ,6 5 5 , 5 8 с 6 , 3 9 6 , 7 8 - -Głębokość z a l e g a n i a wapieni cm 32 65 57 90 85 Depth of c a l c a r . rock p a r t . p o s i t i o n

Uwaga: Przy pot raktowaniu HCl burzą ty lk o odłamki wapienia Kotes: 1a t r e a t i n g w ith HCl only the c a l c a r e o u s p a r t i c l e s foaff

S tosunek te n jest w iększy w glebach kw aśnych niż w obojętnych. H e s s e l m a n stw ierdził, że zaw artość N w próchnicy posiada te n ­ d encję zw iększania się ze zm n iejszaniem kwasowości, z czym zw iązana jest i szybkość rozkład u części organicznej ( T i u r i n [41]).

W edług dany ch lite ra tu ry rad zieck iej ( T i u r i n [41], K o n o n o- w a [16]) i am ery kańskiej ( A n d e r s o n , B i r s wg T e r l i k o w s k i e- g o [38] i inni) stosunek С : N w glebie zm niejsza się z głębokością. Tak np. С : N w czarnoziem ach w ynosi średnio w poziom ach — 9, В — 7,6, С— 6,7. W edług K o n o n o w e j n ajw iększy stosunek C : N (ponad 10)

a) b)

Rys. 1. Zmiany pH w RC1 w profilu glebowym na skałach węglanowych (płyta sylurska) i na bezwęglanowych pokładach dewonu

a — g l e b y w ę g l a n o w e : 1 — g l e b y „ d a r n i o w o - w ę g l a n o w e ” , 2 — m u l — g l e b a s ł a b o z b i e - l i c o w a n a , 3 — A t m u l — g l e b a ś r e d n i o z b i e l i c o w a n a , 4 — A t m o d e r m u l g l e b a s i l n i e z b i e -

l i c o w a n a ; b — 1, ' 2, 5, 9, 11 — n u m e r y p r o f i l o w e

Changes of pH in KCl in soil profiles on carbonate rock <Siluric plate) and on non-carbonic Devonian substrata

a — c a r b o n a t e s o i l s : 1 — c a r b o n a c . s o d s o i l s , 2 — s l i g h t l y p o d s o l i z e d m u l l s o i l , 3 — m u ll s o i l s m e d i u m p o d s o l i z e d , 4 — m o d e r m u l s t r o n g l y p o d s o l i z e d ; b — l , 2, 5, 9, 11 — p r o f i l e n u m b e r

ob serw uje się w czarnoziem ach i glebach kasztanow ych. W glebach bie- licow ych (w poz. A i) w ah a się on w g ranicach 10,5— 9,7. P o n o m a r i e - w a i M i a s n i k o w a [23] w próchnicy gleb w ęglanow ych w okręgu le- nin g rad zk im stw ierdziły stosunek C : N 13— 18, a w glebie bielicow ej naw et 30.

W b ad aniach naszych otrzy m aliśm y znacznie niższe w artości. J a k w ynika z tabl. 3, w b adany ch glebach stosunek С : N w ynosi 8— 12,

a w glebach silnie zbielicow anych o nieco lżejszym składzie m ech a­ nicznym i głębszym zaleganiu w apnia 7—8. M niej w ięcej w ty ch sa­ m ych g ranicach w aha się rów nież stosu nek С : N na badany ch przez nas glebach bezw ęglanow ych (7— 10) na pokładach dew onu. W yniki n a ­ szych badań p o k ry w ają się z b ad an iam i T e r e s z e n k o w e j [40], przeprow adzonym i w cześniej na ty ch teren ach .

O dczyn gleby. Znaczna kwasowość gleb leśny ch w lasach iglastych je st w ynikiem specyficznych w arunków . Kwasowość gleby m a duże znaczenie w rolnictw ie, gdyż ro ślin y u p raw n e są b ardziej czułe na od­ czyn gleb niż k u ltu ry leśne i n iekiedy czyn n ik te n może m ieć w pływ d ecydujący na plony. W lasach kw aśn y odczyn gleb nie jest tak szkodliwy, a niek ied y w pływ a naw et dodatnio ( G a r d n e r i G a r n e r [10]). Na odczyn gleby w w aru n k ach siedliskow ych lasu św ierkow ego na płycie sy lu rsk iej w yraźnie w pływ ają dw a czynniki:

— strefow y k lim aty czno -b o tan iczny (lasy iglaste), zw iększający kwasowość i bielicow anie gleb, i

— śródstrefow y, k tó ry m jest bogactw o w ęglanów skał m acierzysty ch um ożliw iające zobojętnienie kwasowości gleby, co w pływ a na fizyko- -chem iczne w łasności ty ch gleb.

N iektórzy au to rz y (Rassel [24]) w yk azu ją, że n ajb ard ziej kw aśny w glebach leśnych jest poziom ściółki. Badacze stw ierdzali przew ażnie najw iększą kwasowość w poziom ie a to dlatego, że badania p rze p ro ­ w adzano w glebach upraw n ych, w k tó ry c h w łasności poziom u A± zm ie­ niły się pod w pływ em naw ożenia.

W naszych badan iach pod drzew ostanem św ierkow ym na skałach w ęglanow ych i bezw ęglanow ych n ajb ard ziej kw aśny okazał się poziom próchniczny. R ysun ek 1 przedstaw ia rozkład pH w profilach gleb na sk ałach w ęglanow ych i bezw ęglanow ych 5.

S K Ł A D N I K I M I N E R A L N E

W glebach bielicow ych z próchnicą butw inow ą lub w glebach to r- fow o-bielicow ych głów ne zapasy składników m in e raln y c h i ich form y przy sw ajaln e z n a jd u ją się w w arstw ie ściółki próchnicy butw inow ej, tw orząc jedno z ogniw w obiegu biologicznym . D rzew ostan św ierkow y praw dopodobnie w bardzo ograniczonym rozm iarze w łącza w obieg bio­ logiczny sk ład nik i pokarm ow e z m in eraln y ch poziom ów gleb silnie zbielicow anych, zalegających na skałach bezw ęglanow ych. W skazuje na

5 Zawartość kationów wymiennych, pH, kwasowość hydrolityczna oraz stopień

nasycenia gleb zasadami omówione zostały w pracy pt.: „Charakterystyka siedlisk pod drzewostanami świerkowymi na skałach węglanowych i bezwęglanowych w „Rocznikach Gleboznawczych” t. 9, z. 1.

to skoncentrow anie głów nej m asy k o rzen i w poziom ie Ao + Ai. W ystę­ puje to szczególnie silnie w glebach z poziom em glejow ym .

Inaczej stw ierdzono w glebach na skałach w ęglanow ych. Z jedn ej stro n y m ożna zauw ażyć znacznie głębsze przeniknięcie korzen i drzew i lepszy ich rozw ój w poziom ach m in eraln y ch. Z d ru g iej stro n y stw ie r­ dzono w iększą zaw artość składników w ty ch poziom ach, a szczególnie w apnia i fosforu. W rezu ltacie obserw u je się lepszy w zrost gatun kó w d rzew iastych i wyższe ich b o n itacje na skałach w ęglanow ych. Mimo że okoliczność ta jest w yraźnie zw iązana z bogactw em gleb w ęglanow ych w próchnicę i azot oraz z lepszym i fizyko-chem icznym i w łasnościam i poziom ów próchnicznych, to rów nież trzeb a tu uw zględnić duże znacze­ nie zasobności m in e raln y c h poziom ów gleb w ęglanow ych.

P rzytoczę tu n iek tó re dane obrazu jące ilość rozpuszczalnych połą­ czeń fosforu (met. K irsanow a) potasu i żelaza (metod. Pejw e) na b ad a­ nych obiektach.

Z agadnienie c h a ra k te ru połączeń fosforu w glebie oraz jego p rzy - sw ajalność przez roślin y w zależności od w arunków om aw iali w sw ych pracach Z a j c e w , K i r s a n ó w , J a r k ó w i inni. W ielu z nich stw ierdza w iększe nagrom adzenie P2O5 w poziom ach BC niż w A±. N a­ sze b ad an ia przeprow adzone w glebach zalegających n a skałach w ęgla­ now ych 'i bezw ęglanow ych p o tw ierdzają dane w ym ienionych autorów . W badan iach na obiekcie 1 stw ierdzono znaczne ilości P2O5 w ściółkach 5— 10 m g /l 00 g gleby i w poziom ach B, p rzy m ałej zaw artości fosforu w poziom ach A± i A2 (1,2— 3,15 mg/100 g gleby). Na obiekcie 2 p rzy za­ w artości P2O5 ok. 5 mg/100 g gleby w Ao i BC w idać znaczne w ah ania w zaw artości fosforu w poziom ach a k u m u lacy jn o -elu w ialn y ch (ślady — 1,25 mg/100 g gleby).

W edług danych z lite ra tu ry ( F l i e g , G a r d n e r i G a r n e r i in.) oraz naszych badań w glebach na skałach w ęglanow ych obserw uje się duże zaw artości rozpuszczalnych połączeń fosforu (łatw o p rzysw a­ jalnego przez rośliny). Jak o głów ną przyczynę tego zjaw iska m ożna uw ażać bogactw o ty ch gleb w Ca, co w yklucza możliwość tw orzenia się tru d n o d ostępnych dla ro ślin połączeń fosforu z żelazem . W yniki a n a ­ liz w y k azu ją w ięc 2 m aksim a zaw artości rozpuszczalnego fosforu w A0

(małe m aksim um ) i w poziom ie В (duże m aksim um ). W naszych b ad a­ niach widoczne jest rów nież nagrom adzenie fosforu w poziom ach BC gleb zalegających na skałach bezw ęglanow ych.

W yn ik i oznaczenia potasu w przeciw ieństw ie do fosforu w y k azują znacznie m niejszą jego zaw artość w glebach na skałach w ęglanow ych (około 4 mg/100 g gleby) niż w glebach obiektu 2 (od 5 do 14 mg/100 g gleby), w ściółce zaś naw et ponad 50 mg/100 g gleby. N iektó rzy a u to ­

rzy o k reślają zaw artość K2O w górnych poziom ach gleb bielicow ych na 1,35— 2,37%. G a rd n e r i G a rn e r tw ierdzą, że przysw ajalność potasu za­ leży w dużym stopniu od składu m echanicznego gleby; w glebach cięż­ kich jest go w ięcej niż w glebach piaszczystych. W iąże się to zapew ne z rozdro b n ien iem m inerałów , a ty m sam ym z w iększą pojem nością w y­ m ienną. N adm ienić należy, że w odróżnieniu od połączeń fosforu i po­ tasu w apń praw ie we w szystkich w y stęp u jący ch form ach byw a łatw o p rzysw ajaln y dla roślin. W y jątek stanow i n iekiedy Ca w ym ien ny silnie adsorbow any przez cząstki gliniaste (m ontm orylonit). Znaczne ilości zw iązków Ca m ogą w płynąć u jem n ie na przysw ajalność Mn. Zaw artość СаСОз w poziom ie próchnicznym w glebach darniow o-w ęglanow ych na obiekcie 1 w ynosiła 4,4% , w BC — 2,88%. W glebach m ułow ych słabo i średnio zbielicow anych СаСОз stw ierdzono od poziom u В 4,46— 14,82%, w poziom ie С zaś ponad 50%. G leby obiektu 2 nie zaw ierały w ogóle w idocznych śladów СаСОз.

W yniki oznaczeń sum y rozpuszczalnego żelaza w ykazały w glebach zalegających na skałach w ęglanow ych w poziom ach A i średnio 3,15 m g/ 100 g gleby, w В około 12,5 mg/100 g gleby. W glebach na skałach bez- w ęglanow ych zaw artość żelaza jest ogólnie większa. P rócz tego zaw ar­ tość F e w poziom ach (18— 40 m g/100 g gleby) jest większa niż w po­ ziom ach В (6,25— 18 mg/100 g gleby). W iększą zaw artość żelaza w pozio­ m ach A± tłum aczyć m ożna nagrom adzeniem się Fe drogą biologiczną (w poziom ach A9 3,15— 6,25 mg/100 g gleby).

NIEKTÓRE ZAGADNIENIA GENEZY I KLASYFIKACJI GLEB NA SKAŁACH WĘGLANOWYCH

D la c h a ra k te ry sty k i gleb zalegających na skałach w ęglanow ych (pły­ ta sy lu rsk a, obiekt 1) w ykonano analizy składu chem icznego m etodą G edrojca (tabl. 5). Dla porów nania przytoczony został skład chem iczny dwóch ręd zin polskich w ykon an y ch tą sam ą m etodą przez D o b r z a ń ­ s k i e g o (tabl. 6). Różnice m iędzy przedstaw ionym i g lebam i przy je d ­ nakow ej zaw artości rum oszu w apiennego św iadczą o w pływ ie c h a ra k ­ te ru w apieni p o d k reślając litogenność gleb (zaw artość kationów w y ­ m iennych R2O3 i P2O5 w dolnym poziom ie ty ch gleb). W edług danych M u s i e r o w i c z a zaw artość CaO + MgO w rędzinach Polski w ynosi od 3,4 do 16%. G leby na płycie sy lu rsk iej b ad an e przez P o n o m a r i e - w ą i M i a s n i k o w ą w y k azu ją różne stadia rozw oju od typow ych i w yługow anych darniow o-w ęglanow ych do bielicow ych (rys. 3). W gle­ bach bad an y ch przez ty c h au to ró w zaw artość CaO w y stęp u je w górnych poziom ach do 5% w typow ej glebie darniow o-w ęglanow ej, a w glebach

bielicow ych do 1,4%. W naszych badan iach (przy usun ięciu odłam ków w apieni) zaw artość w ęglanów w glebach w aha się w górn ych poziom ach w dziesiątych częściach procentu, w d o lnych od 1 do 2% . W yniki b adań rum oszu w apiennego w poziom ie С na głębokości 40— 70 cm b y ły zgod­ ne z zaw artością CaO określoną przez P o n o m a r i e w ą i M i a s n i

-Rys. 2. Skład mechaniczny niektórych profili glebowych na skałach węglanowych (płyta sylurska) w g met. Robinsona

a — p r o f i l 6, g l e b a z С а С О л, b — p r o f i l 6, g l e b a p o u s u n i ę c i u C a C 0 3, с — p r o f i l 1, d — p r o f i l 9

Mechanical composition of some soil profiles on carbonate rocks {Siluric plate) by Robinson’s method

a — p r o f i l e 6, s o i l f r o m С а С О л, b — p r o f i l e 6, s o i l a f t e r e l i m i n a t i o n o f С а С 0 3, с — p r o f i l e 1, d — p r o f i l e 9

к o w ą . W naszych badan iach stw ierdzono rów nież w ym yw anie Fe do po­ ziom u B. Ogólnie na b ad an ym tere n ie stw ierdzono głównie ty p gleb b ieli­ cow ych na skałach w ęglanow ych i w yługow ane gleby darniow o-w ęgla- nowe. P rzed staw iają to dokładniej w y nik i analiz zam ieszczone w tabl. 5 zwłaszcza w porów naniu z tabl. 6.

Różnice w składzie chem icznym przedstaw ionych gleb m ogą być spow odow ane dw om a okolicznościam i:

— różnicam i m iędzy bardzo sta ry m i w apieniam i p ły ty sy lu rsk iej a w apieniam i ju ra jsk im i (rędzin) gleb Polski,

— w a ru n k a m i klim atyczno-botanicznym i, k tó re są inne w środko­ wej Polsce a inne w okręgu leningradzkim .

R e s u l t s o f chemical a n a l y s i s o f some s o i l p r o f i l e s in 20% HC1 Nr pro f i l u P r o f i l e Nr. Charakter poziomu Character o f horiz on S t o p ie h z b i e l i c o w a n i a g le b y Grade o f s o i l p o d s o l i z i n g Poziom h or iz on Głębokość uepth cm

S i 0 2 _{P2°5 Fe2°3 A12°3} or2o3 CaO MgO Fe20 j : S i 0 2

Na s kał ac h węglanowych I p ł y t a s y l u r s k a ) - On ca rbonate rocks ( S i l u r i c p l a t e ) 10 ćarniowo - węglanowy carbonac. sod s o i l A1BC 8 -1 2 30-35 0 , 0 7 3 0 , 1 3 0 0 , 1 0 2 0 , 1 2 1 2, 27 4 4 , 2 6 0 n . o . - n . d . 0 , 2 9 6 4 , 9 0 0, 11 3 1,794 3 1 , 0 0 3 2 , 8 9 mulowy - mull s ła bo s l i g h t l y Ai A2 В 20-25 40 -47 55 -60 0 ,1 3 1 0 , 1 5 2 0 ,1 2 6 0 , 0 7 2 0,1-01 0 , 0 9 1 1, 585 1, 698 4 , 8 5 1 1, 9 8 1 2, 1 3 1 7, 14 0 3 , 6 3 8 3 , 9 3 0 1 2 ,0 8 2 0, 1 01 0, 1 0 7 0 ,0 85 0, 0 0 2 0, 2 45 0 ,2 7 4 1 2 ,1 0 1 1 ,1 6 3 8 , 5 0 1 ś re dn io_medium A1

J*

{*

%

Na bezwęglanowych pokładach Lewonu - On non-ca rbon ate Devonian s u b s t r a t e

1 modermulowy - modermull s i l n i e s t r o n g l y A1 A2 b 7-13 4 5 -5 0 75-80 0 ,1 7 7 0 , 0 9 2 0 ,0 9 3 0 ,0 3 5 0, 0 2 9 0 ,0 24 1,2 93 1,4 11 3, 3 9 8 1, 18 8 1, 20 8 4 , 2 6 7 2, 51 6 2, 64 8 7,688 0 ,1 6 5 0 , 1 7 6 1, 92 6 0, 2 3 0 0 , 5 4 0 1,365 7 ,3 0 15, 33 36,5 4

6 _{w ith ,,Rohhumus,,}z pró chn ic ą butwinowq i* A1_a2 в 7-15 7-15 25-3C 0 , 1 3 8 0, 14 5 0 ,0 42 0, 0 3 5 0, 0 1 0 0 , 0 1 6 0 ,6 7 0 0 ,8 07 1,449 0 ,5 43 0, 77 5 1,56 6 1, 248 1, 592 3 , 0 3 2 0, 3 5 7 n. 0 . -0 , 1 9 6 C.684 n .d . 10,012 1 4 , 8 5 5 , 5 6 3 4, 50

Nie należy tak że pom ijać, że na płycie sylu rskiej gleby tw orzyły się nie na iluw ium w apieni, lecz na m iejscow ej m orenie o m ałej miąższości, sk utk iem czego naw et przy p ły tk im zaleganiu w apieni p ro d u k ty ich w ietrzenia zostały silnie zm ieszane z m ate ria łe m zw ałow ym m oreny.

T a b l i c a 6

Chemiczny sk iad dwóch r ęd zi n wg B.Dobrzańskiego Iwyciq^ 20л» iiÜ1 >

Zawartość Głębokość cm \ Próch­ n ic a S i 0 2 A l2°3 Fe2°3 CaO MgO р2оь Fa Części j z k i e l . % w h^O W fXl

a / ręd zi na na czerwonym juraj ski m wapieniu

0 - 10 0 , 2 2 0, 03 85 5 , 1 2 0 ,1 8 1.27 0,1 21 3 ,0 5 7,95 6 9, 5 lb - 30 - 0 ,2 5 5 3, 75 2 0 ,7 2 1,41 0,0 48 8 , 1 5 8 , 0 0 91 ,5

b / r ęd zi.na na białym j u r a j s kim wapieniu 1

j i 3 - 16 8 , 4 7 0, 05 25 7, 05 6 , 9 9 2 , 4 9 0,28 4 7,95 7,95 1 8 ,9 25 - 35 - 0 , 0 9 4 , 4 1 10,58 2 ,3 5 0,20 1 7,5 0 7,25 9 0 ,1

W yługow anie gleb badanego te re n u c h a ra k te ry z u je znacznie m n ie j­ sza zaw artość „RO” (Ca, Mg) w w yciągu 20% HC1 w p orów naniu do R2O3 (tabl. 5). W rędzinach Polski sto su nek te n w ynosi 4 : 1 lub 5 : 1 , zm niejszając się do 1 : 1 . Na bad any m te re n ie stosunek RO : R2O3 w ynosi w górnych poziom ach gleb darniow o-w ęglanow ych 1 : 6 i 1 : 7 , w bie­ licow ych 1 : 8 i 1: 10. W poziom ie В i BC przy p ły tk im zaleganiu w a­ pien i stosunek ten zwęża się do 1 : 2 i 1 : 1. W zaw artości anionów SiÛ2 i P2O5 nie m a istotnych różnic w porów naniu do polskich rędzin. Ogól­ nie jed n a k m ożna powiedzieć, że w glebach badanegq te re n u ilość roz­ puszczalnego Si0 2 w 20% HC1 jest nieco większa, a P2O5 m niejsza niż w ręd zin ach polskich.

W edług M u s i e r o w i c z a zaw artość P2O5 w ręd zin ach i glebach bielicow ych P olski nie w yk azu je zasadniczych różnic i w ynosi odpo­ w iednio 0,025— 0,17 i 0,25— 0,12% (w 20% HC1). G leby bielicow e na skałach bezw ęglanow ych posiadają c h a ra k te ry sty c z n e m aksim um S i0 2 w poziom ie A2 i R2O3 w poziom ie B.

W naszym p rzy p ad k u gleby bielicow e na skałach w ęglanow ych w y ­ k azu ją silny spadek SiÛ2 w poziom ie С w sto sunku do poziom u A±. Z aw artość R2O3 w A± i A2 jest praw ie jednakow a i w porów naniu z

gle-bam i na skałach bezw ęglanow ych wysoka. W poziom ie В obserw uje się nieznaczne w ym yw anie R2O3. Zaw artość CaO silnie w zrasta w pozio­ m ie C, podczas gdy n a skałach bezw ęglanow ych poziom С je s t ubogi w zasady. Na skałach bezw ęglanow ych c h a ra k te ry sty c z n a je s t w iększa zaw artość próchnicy niż CaO w g ó rn y m poziom ie, n ato m iast w ręd zi­ nach odw rotnie — zaw artość CaO w iększa niż próchnicy. W glebach bielicow ych na skałach w ęglanow ych różnice te nie są ta k duże, szcze­ gólnie w poziom ach A 2 i B. D ane te p od k reślają w tó rn y c h a ra k te r gleb

Rys. 3. Ogólna zawartość niektórych składników w profilach glebowych

a ) I — g l e b a d a r n i o w a b r u n a t n o - b i e l i c o w a n a m o r e n i e w ę g l a n o w e j , II — g l e b a d a r n i o w o - w ę g l a - n o w a w y ł u g o w a n a ( w g P o n o m a r i e w e j i M i a s n i k o w e j [23] z b a d a ń o k r ę g u l e n i n g r a d z k i e g o ) ; b ) I — b i e l i c a n a p o d ł o ż u g r a n i t o w y m ( w g G l in k i ) , II — g l e b a b r u n a t n a l e ś n a n a p s t r y c h p i a s k o w c a c h ( w g S c h u c h t a ) , I I I — c z a r n o z i e m s t e p o w y k . T o b o l s k a ( w g G l in k i ) , I V — g l e b y p r ó c h n i c z n o w ę g l a n o w e ( r ę d z i n y n a w a p i e n i u m u s z l o w y m w g S c h u c h t a ) ( c y t o w a n e w g K . S c h m a l -f u s s a [36]).

bielicow ych na skałach w ęglanow ych. Ogólnie m ożna powiedzieć, nie zw ażając na w ysokie zaleganie sy lu ry jsk ic h w apieni, że na badanym tere n ie m am y do czynienia ze zbielicow aniem gleb w ęglanow ych i z w y ­ ługow anym i glebam i darniow o-w ęglanow ym i (rędzinam i).

Okoliczności te są k o rzy stn e dla żyzności om aw ianych gleb leśnych. J u ż w cześniej w badaniach porów naw czych ( B ł a g o w i d o w , G n a - t i e n k o , T i c h e j e w a i inni) stw ierdzono, że w yługow ane gleby darniow o-w ęglanow e i zbielicow ane gleby na skałach w ęglanow ych m ają lepsze w łaściw ości fizyko-chem iczne dla roślinności (przysw ajalność P2O5, Mn, Fe) niż w ęglanow e ręd ziny na płycie sy lu rsk iej. Podobne { L i i l e m a [18]) rum oszow e rędzin y na w yspie Sarem a w Estońskiej

R. R. są nieodpow iednie tak dla u p raw rolnych, jak i dla lasu (sosna IV bonit.).

G leboznaw cy niem ieccy w yró żniają gleby pierw otne i w tórne w za­ leżności od kolejności rozw oju procesów glebotw órczych oraz c h a ra k te ­ ru skały m acierzystej. W edług ich d an ych gleby bielicow e (pierw otne) m ogą rozw ijać się ty lk o na skałach bezw ęglanow ych (tzw. ran k er). Na skałach w ęglanow ych w zględnie bogatych w Ca z leśnych gleb b r u n a t­ nych tw orzą się gleby bielicow e w tórne. G leby bielicow e p ierw otne są zawsze ubogie w zasady. Z agadnienie kolejności procesów glebotw ór­ czych dotyczy rów nież i b adanych obiektów , gdzie skałą m acierzystą są skały w apienne.

B adania gleb w ęglanow ych ( S y b i r c e w , M a l e w s k i , M a z a ­ n o w s к i i inni) doprow adziły do b ardziej pełnego zrozum ienia ich genezy i, niestety , do przyjęcia nazw nie zawsze jasno um otyw ow anych. Często nazw y zw iązane są z m iejscow ym i (ludowym i) nazw am i gleb. Tak np. gleby tw orzące się na skałach w ęglanow ych były nazyw ane przez poszczególnych au torów rędzinam i, glebam i w apiennym i, glebam i próchniczno-w ęglanow ym i, borow inam i, darniow o-w ęglanow ym i, ręd zi- no-podobnym i itp. ( S y b i r c e w , M i k l a s z e w s k i , T i c h e j e w a , • I w a n o w a , L e b i e d i e w , P o n o m a r i e w a , M i a s n i k o w a i inni). R ędziny c h a ra k te ry z u ją się p ły tk im zaleganiem rum oszu w ap ien ­ nego, bogactw em zasad i m ałą m iąższością p ro filu (A — C).

G leby tw orzące się w strefie lasów na skałach w apiennych różnią się w iększym n agrom adzeniem próchnicy w porów naniu z glebam i bezw ę- glanow ym i, co spowodowało nazw anie pierw szych próchniczno-w ęgla­ nowym i, darniow o-w ęglanow ym i itp. R ozpatryw ane w edług te j cechy gleby często porów nyw ano do czarnoziem ów . Je d n ak strefow e w a ru n k i k lim aty czne i geobotaniczne n ieuch ro n n ie n ad ają sw oiste piętno proce­ som glebotw órczym na w apieniach. D latego już daw no uznano za m y lne przypuszczenia o m ożliwości tw orzenia się czarnoziem ów w stre fie le ­ śnej. Późniejsze badania w edług P o n o m a r i e w e j i M i a s n i k o - w e j w ykazały, że c h a ra k te r próchnicy typow ych gleb darniow o-w ęgla- now ych je st pośredn im m iędzy próchnicą czarnoziem ów i próchnicą gleb bielicow ych na skałach w ęglanow ych. S tosunek fulw okw asów i kw a­ sów hum inow ych (w górnych poziom ach gleb) w czarnoziem ach w ynosi 0,4, w typow ych glebach darniow o-w ęglanow ych 0,9 (około 1), w zbieli- cow anych glebach w ęglanow ych 1,5, a w glebach bielicow ych na ska­ łach bezw ęglanow ych 2. Szczególnie duże różnice we w zajem n ym sto­ sun k u om aw ianych kw asów obserw ow ano w porów nyw anych glebach. W czarnoziem ach przew ażają kw asy hum inow e d ru g iej g ru p y ze szcze­ gólnie w ysoką pojem nością so rp cy jną (32%), w glebach darniow o-w ęgla­ now ych i bielicow ych na skałach w ęglanow ych zaw artość te j g ru p y 14 — R o c z n i k i G l e b o z n a w c z e t . X , z. 2.

obniża się (14— 3%), a w glebach bielicow ych na skałach bezw ęglano- w ych m oże znikać zupełnie. Ma to duże znaczenie dla żyzności gleb.

Z aw artość fulw okw asów pierw szej g ru p y (z m ałą pojem nością sorp ­ cyjną) w ynosi od 16% w glebach bezw ęglanow ych do 4% w glebach darniow o-w ęglanow ych i 0% w czarnoziem ach.

Z agadnienie p rzebiegu procesu glebotw órczego na skałkach w ęgla­ now ych było rozp atry w an e przez w ielu autorów . S t a r z y ń s k i [34] dochodzi do w niosku, że przejście ręd zin w gleby ty p u strefow ego n a ­ leży p rzy jąć jako ew olucję n a tu ra ln ą , w y m agającą oczywiście bardzo długiego okresu czasu, przy czym zbielicow ana rędzina jest starszą gle­ bą w porów naniu z tak ą rędziną nie zbielicow aną. G łów ny czynnik endodynam om orficzności w edług G l i n k i , to jest obfitość Ca, może być z biegiem czasu przezw yciężony przez czynnik bioklim atyczny, lecz szybkość procesu zależy od zaw artości Ca w skale m acierzy stej przy jednakow ych w aru n k ach bioklim atycznych.

S t a r z y ń s k i zaznacza, że dla ręd zin skałą m acierzystą bezw a­ runkow o m u si być skała w apienna. W glebach z oznakam i bielicow ania skałą m acierzy stą z reg u ły jest naniesiony w ęglanow y m ate ria ł m o re ­ nowy, a podłoże stanow i w łaściw a skała w apienna. Na glebach w ytw o­ rzonych ze zm ieszanego m a te ria łu w apiennego z m ateriałem m o ren o­ wym tw orzą się tzw. n arędzin y bądź półrędziny, w k tó ry c h w ystęp u ją cechy bielicow ania. D latego S t a r z y ń s k i tw ierdzi, że nie m ożna w yprow adzać półręd zin i gleb bielicow ych z rędzin.

W zw iązku z ty m a u to r te n uważa zgodnie z G l i n k ą za m oż­ liwe, że pod w pływ em czynnika klim atycznego i rędzin y m ogą być zbie­ licowane, obecnie jed n ak zauw ażyć tego jeszcze nie można.

S poty kan e w woj. lubelskim gleby podobne do r ę d z in 6, lecz z m n ie j­ szą zaw artością СаСОз (gdy p rzy tra k to w a n iu HCl nie b u rzą gleby, lecz jed y n ie odłam ki w apienia) au to r nazyw a ch rap am i7. G leby te przy m niejszej zaw artości próchnicy i odłam ków w apienia posiadają inne w ła­ ściwości zgodne z rędzinam i.

S t a r z y ń s k i w pracy sw ej p rzytacza w yniki analiz chem icznych ręd zin i c h rap w edług L e b i e d i e w a . Zauw aża się przy ty m podob­ ny skład chem iczny obu w yżej w ym ienionych gleb. O ch rapach wspo­ m ina rów nież D o b r z a ń s k i [7].

Dość tru d n o przedstaw ić rozwój procesu bielicow ego na p rod u k tach w ietrzenia w apieni sy lu rsk ich podczas niedługiego okresu po zlodow a­ ceniu w ałdajskim . Przypuszczaln ie bezpośrednio na w apieniach w zględ­

6 Podział rędzin przytoczony jest u M u s i e r o w i c z a [21], lokalne zróż­

nicowanie rędzin i ich podział podaje H u m m e l w „Zeitschrift für Pflanzen. Düng. Bodenkunde”, В. 77.

nie na ich eluw ium o d użej m iąższości proces bielicow ania jeszcze się nie rozpoczął (w pojęciu G e d r o j с a). G leby badanego obiektu tw orzą się nie bezpośrednio na w apieniach sylurskich , lecz na zm ieszanym m a­ te ria le — na m o ren ie w ęglanow ej p rzy różnej głębokości zalegania w apieni. P rz y w ystępow aniu w apieni na głębokości 15 cm, tj. pod pozio­ m em próchnicznym w zględnie w nim , o bserw uje się gleby darniow o- w ęglanow e z dwom a poziom am i i C. P rocesu bielicow ego nie zauw a­ ża się w nich. p rzy czym pod poziom em próchnicznym obserw uje się w spom niany przez G l i n k ę brązow y gliniasty poziom BC, przecho­ dzący niżej w glinę rum oszow ą w ap ien n ą o zabarw ieniu różow ym w po­ ziom ie C. P rz y zaleganiu w apieni od 65 cm tw orzą się gleby słabo i średnio zbielicow ane z poziom em pró chnicznym o c h a ra k te rz e m uło­ w ym , a przy głębszym zaleganiu w w apień (około 90 cm) gleby silnie zbielicow ane (A± — m oderm ulow y). W zależności od głębokości w y stę­ pow ania w apieni w aha się miąższość i budow a p rofilu glebowego (30— 100 cm).

P rz y bard ziej p ły tk im zaleganiu w apieni obserw uje się w iększą za­ w artość próchnicy w poziom ie A± (2,48— 4,70%). P rz y obniżonym po­ ziom ie w apieni zaw artość próchnicy w poziom ie próchnicznym zm niejsza się (2,14— 1,69%). Zależność procentow ej zaw artości próchnicy w po­ ziom ie A i od w yługow ania gleby przedstaw iono w tabl. 4. W łasności gleb w yługow anych podobne są do w łasności c h ra p S t a r z y ń s k i e g o .

WNIOSKI

1. Zaw artość w ęglanów w b adanych glebach sp rzy ja ak u m u la cji próchnicy, k tó re j procentow a zaw artość zależy od stopnia w yługow ania gleb. W iększe nagrom adzenie próchnicy obserw uje się p rzy w ystępow a­ niu w apieni do głębokości 35 cm. P rz y głębszym zaleganiu odłam ków w apieni ilość próchnicy zm niejsza się.

2. W m ikroobniżeniach teren u , w k tó ry c h przew aża przesiąkanie wody, m iąższość poziom u próchnicznego w zrasta przy zm niejszeniu za­ w artości próchnicy.

3. S tosunek С : N w bad an ych glebach jest m niejszy niż to podają in ni a u to rz y i w aha się w granicach 7— 12. N ajw iększe w ahania С : N stw ierdzono w glebach średnio zbielicow anych, a najm n iejsze w glebach silnie zbielicow anych w głęboko zalegającym СаСОз.

4. Zaw artość p róchnicy w glebach bezw ęglanow ych (pokłady de- wonu) w aha się dość silnie w zależności od c h a ra k te ru pokryw y zielnej i ty p u lasu. Zw iększenie zaw artości p róchnicy obserw uje się tu w obni­ żeniach te re n u naw ilżanych przez w ody przepływ ow e zasobne w sole m ineralne.

5. Ściółka jest głów nym czynnikiem zakw aszającym gleby leśne rozw ijające się na skałach w ęglanow ych.

6. W b ad an y ch glebach pod drzew ostanem św ierkow ym najniższe

pH stw ierdzono w poziom ach A±. J e st to w y nikiem przen ik an ia kw asów

pow stających p rzy rozkładzie ściółki i praw dopodobnie pobierania k a ­ tionów przez silnie rozw inięte w ty m poziom ie system y korzeniow e. W w arstw ie ściółki kwasowość jest m niejsza.

7. W poziom ie A2 kwasowość jest m niejsza niż w A± sk u tk ie m

m niejszej zaw artości su b sta n c ji organicznej i słabszego rozw oju korzeni. 8. Ze zw iększeniem kw asow ości widoczne jest rów nież w zm ożenie procesu bielicow ania. U w ydatnia się to szczególnie silnie w glebach po­ łudniow ej części badanego te re n u p rzy nieco zw iększonej w ilgotności gleb i głębszym zaleganiu w apieni.

9. W ysoka kwasowość pokładów dew onu i lokalnej m o ren y na obiekcie 2 jest w ażnym czynnikiem w tw o rzeniu się kw aśn ych silnie zbielicow anych gleb na ty m teren ie.

W yraża się to rów nież w zw iększeniu kwasowości w poziom ie BC w porów naniu z A2. Na ty m obiekcie stw ierdzono także w iększą kw aso­

wość w poziom ie A± niż w A2.

10. Z aw artość katio n ów w glebach obu bad an y ch obiektów w y kazuje znaczne różnice, co u w aru nko w an e jest różną zasobnością skał m acierzy ­ stych.

11. Istn ieje możliwość ew olucji ręd zin w gleby ty p u bielicow ego pod w pływ em k lim atu i roślinności. Proces te n jed n ak tak w p rze d sta ­ w ionych badaniach, jak i w badaniach in n y ch au torów nie w y stęp u je w yraźnie. P rzypuszczalnie badane gleby z n a jd u jąc e się w strefie, k tó ra leżała pod pokryw ą zlodow acenia w ałdajskiego, są jeszcze zbyt m łode.

12. We w szystkich p rzy pad k ach tw orzenie się gleb darniow o-w ęgla­ now ych zbielicow anych było spowodow ane głębokim zaleganiem w ęgla­ nów i udziałem m ate ria łu m orenow ego jako sk ały m acierzy stej (w s k ra j­ nym przy p ad k u dla poziom ów A — В ty ch gleb).

13. N ależy uważać, że gleby darniow o-w ęglanow e (rędziny) są trw a ­ łym typem glebow ym ty lk o w tedy, jeżeli bezpośrednio leżą na p ro d u k ­ tach w ietrzenia skał w apiennych.

G leby darniow e i bielicow e z poziom em p róchnicznym m ułow ym na skałach w ęglanow ych tw orzą się z gleb darniow o-w ęglanow ych ty lk o na utw orach niecałkow itych, gdyż w apienie są p rz y k ry te lu b zm ieszane z m ateriałem m orenow ym (lokalna m orena w ęglanowa).

14. Rozwój procesu bielicow ego w glebach na skałach w ęglanow ych zależy od w ielu czynników , do k tó ry ch w p ierw szym rzędzie należy za­ liczyć w a ru n k i strefow e, głębokość zalegania w ęglanów, rzeźbę te re n u i inne.

LITERATURA

[1] B ł a g o w i d o w N.: Poczwy Leningradskoj obłasti (usłowia poczwoobrazo- wanija, poczwoobrazujuszczyje porody...). 1937.

[2] B ł a g o w i d o w N.: ÎNiekotoryje zakonomemosti poczwoobrazowanij a w le- sach tajeżnoj zony. Tr. L.L.T.A., 1956.

[3] B o r y s i a k A.: Kurs istoriczeskoj geołogii. 1934.

[4] B r u n s E., W i s z n i a k o w S.: Karbonatnyje porody Leningradzskoj obłasti Sewiernogo kraja i Karelskoj ASSR. 1933.

[5] C h u d i a k o w A.: Dejstwije mikroorganizmow na kołłoidy poczwy. Poczwo- wied., nr 7, 1943.

[6] D o b r z a ń s k i B.: Roczniki Gleboznawcze, t. 4, 1966.

[7] D o b r z a ń s k i B., C z a r n o c k a K.: Rędziny jurajskie skałek pienińskich. Ann. UMCS, Lublin 1953.

[8] D o m r a c z e w a E.: К mikrobiołogiczeskoj charakteristikie rendzinnych

poczw Leningradzkoj gubiernii. A. Agr., nr 11, 1927.

[9] E h w a l d E.: Uber einige Probleme der forstlichen Humusforschung insbe­ sondere die Entstehung und die Einteilung der Waldhumusformen. Maszyno­ pis, 1955.

[10] G a r d n e r G., G a r n e r G.: Izwiestkowanije poczw w Anglii. Moskwa 1964. [11] G e d r o j c K.: Uczenije o pogłotitielnoj sposobnosti poczw. 1929.

[12] G e k k e r R.: Otłożenija, fauna i flora gławnogo Dewonskogo pola. Moskwa— Leningrad 1941.

[13] G e r a s i m o w I., M a r k o w K.: Czerwerticznaja geologija. 1939. [14] G l i n k a K.: Poczwowiedienije. 1935.

[15] G o g o l e w I.: К woprosu o genezise tiemnocwetnych (rendzinnych) poczw pod lesom, Poczwowied. 3, 1952.

[16] K o n o n o w a М.: Problema poczwiennogo gumusa i sowriemiennyje zadaczi jego izuczenija. AN ZSSR, Moskwa 1951.

[17] K i t r e d g e D.: Wlijanije lesa na klimat poczwy i wodnyj reżim (tłuma­ czenie z ang.). Moskwa 1951.

[18] L i l l e m a A.: Poczwy i poczwennyje rajony Estonskoj SSR. 1956.

[19] M a z a n o w s k i j J.: O peregnojno-karbonatnych poczwach (rendzinach)

Prywislanskogo Kraja. Z. op. Agr. 1903.

[20] M u s i e r o w i c z A.: O kwasowości i wapnowaniu gleb. Warszawa 1947. [21] M u s i e r o w i c z A.: Gleboznawstwo szczegółowe. PWRiL, wyd. II, War­

szawa 1958.

[22] M u s i e r o w i c z A.: Próchnica gleb. Postępy Nauk Roln., nr 2<45), 1957. [23] P o n o m a r i e w a W. i M i a s n i k o w a A.: Matieriały po izuczeniju sos-

tawa gumusa i niekotoryje woprosy genezisa demowo-karbonatnych poczw. Poczwowied. Ucz. Zap. Uniw., Leningrad 1954.

[24] R a s s e l L.: Poczwennyje usłowija i rost rastenij (tłumaczenie z angiel.). Moskwa 1955.

[25] R o d e A.: Dejstwije uglekisłogo kalcija na poczwu Tr. Ł.T.A. T. 34, 1927. [26] R o d e A.: Nieskolko dannych o fiziko-chemiczeskich swojstwach wodnora-

stworimych wieszczestw leśnych podstiłok. Poczwowied. nr 3, 1941.

[27] R o d e A.: O wozmożnoj roli rastitielnosti w podzołoobrazowanii. Poczwo­ wied., nr 4/5, 1944.

[29] H u b n e r K.: Die planzengeographischen Grundlagen des Waldbaues. Berlin 1953.

[30] R y d a l e w s k a j a M., T e r e s z e n k o w a I.: К poznani ju prirody azotistych sojedinienij guminowych kistot. Leningrad 1956.

[31] S c h m a l f u s s K.: Pflanzenernährung und Bodenkunde. Leipzig 1955. [32] S e r d o b o l s k i j I.: Chimia poczwy. AN ZSSR, 1953.

[33] S o k o ł o w A.: Agrochimia fosfora. AN ZSSR, 1950.

[34] S t a r z y ń s k i Z.: W sprawie przechodzenia rędzin w utwory zbielicowane. Roczn. Nauk Roln. i Leśnych, t. 13, Poznań 1925..

[35] S t r z e m s k i M.: Rędziny dolomitowe okolic Kajetanowa (woj. kieleckie, Góra Chełm). Roczn. Nauk Roln., t. 54, 1950.

[36] S t r z e m s k i М.: O nieznanym rodzaju rędzin dewońskich. Roczn. Nauk Roln., t. 54, 1950.

[37] T e r l i k o w s k i F., S o z a ń s k i i in.: C/N, stosunek w próchnicznych war­ stwach gleby. Roczn. Nauk Roln. i Leśn., Poznań 1932.

[38] T e r l i k o w s k i F.: Próchnica i żyzność gleb. Poznań 1951. [39] T e r l i k o w s k i F.: Roczn. Glebozn. t. 3, 1954.

[40] T e r e s z e n k o w a I.: Zapasy gumusa i azota w poczwach pod jełowymi lesami. Poczwowied. Ucz. Zap. L.G.U., 1956.

[41] T i u r i n I.: Organiczeskoje wieszczestwo poczw. 1937.

[42] T i u r i n I.: O char akt eris tike gumusa leśnych poczw. Poczwowied., nr 1/2,

1943.

[43] T i u r i n I.: К izuczeniju processa podzołoobrazowanija. Poczwowied., nr 10, 1944.

[44] W i l i a m s W.: Gleboznawstwo. Podstawy rolnictwa. PWRiL., 1950.

[45] W i t t i c h W.: Die heutige Grundlagen der Holzartenwahl. Hannover 1948. [46] W i o c z e w s k i T.: Z badań gleboznawczo-leśnych. Sylwan 1926.

[47] W ł o c z e w s k i T.: Studia nad odczynem gleb. Własności regulujące, meto­ dyka oznaczania. Roczn. Nauk Roln. i Leśn., t. 15, Poznań 1926.

[48] Z a j c e w A.: Otnositielnaja proizwoditielnosć poczw razlicznoj karbonatnosti. Z. Les. Choz., nr 11, 1939.

[49] Z a j c e w B.: Lesnyje poczwy Krasnogwardiejskogo uczlespromchoza sformi- rowawszyjesia na morennych nanosach, sodierżaszczych karbonaty. Tr. A.T.A., nr 38, wyp. 1., 1931.

С. КУЦАБА ХАРАКТЕРИСТИКА ГУМУСОВЫХ ГОРИ ЗОН ТОВ И ХИМ ИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ П О Д ЕЛОВЫ М ДРЕВО СТО ЕМ , ОБРАЗОВАВШ ИХСЯ НА КАРБОНАТНЫ Х И БЕСКАРБО НА ТНЫ Х ПОРОДАХ Р е з ю м е Предметом изучения явились почвы под еловым древостоем, в Ленин­ градской области, залегающие: 1. на карбонатных (силурийское плато) и 2. на бескарбонатных (девонские отложения) породах. По сравнении свойств почв на двух участках, расположенных на выше указанных породах, можно придти к следующим выводам: 1. Содержание карбонатов в исследованных почвах содействует накоп­ лению гумуса, причем его процентное содержание зависит от степени вы- щелоченности почв. Большое накопление гумуса наблюдается при зале­ гании известняков до глубины 35 см. При более глубоком залегании из­ вестняков содержание гумуса уменьшается. 2. В почвах микропонижений с преобладанием водопроницаемости мощность гумусового горизонта возрастает с уменьшением содержания гумуса. 3. Отношение C:N в исследованных почвах меньше, чем приводят дру­ гие авторы, и колеблется в пределах 7— 12. Наиболее значительные коле­ бания замечены в почвах среднеподзолистых, а наименьшие — в почвах сильноподзолистых с глубоким залеганием известняков (СаСО з). 4. Содержание гумуса в бескарбонатных почвах (девонские отложе­ ния) колеблется довольно сильно в зависимости от характера напочвенно­ го покрова и типа леса. Увеличение содержания гумуса наблюдается в по­ нижениях с проточными водами, содержащими большое количество мине­ ральных солей. 5. Подстилка является главным источником кислотности лесных почв, развивающихся на карбонатных породах. 6. В исследованных почвах под еловым древостоем наибольшая кисло­ тность наблюдается в горизонтах Это является результатом проникно­ вения в него кислот, образующихся при разложении подстилки и вероятно поглощения катионов сильно развитой корневой системой в этом горизон­ те. В подстилке кислотность меньше. 7. В горизонте А2 кислотность меньше, чем в вследствие меньше­ го содержания органического вещества и более слабого развития корней. 8. С усилением кислотности заметно также и усиление подзолообра­ зовательного процесса. Особенно сильно проявляется это в почвах южной

части исследованного участка при некотором повышении увлажнения и при более глубоком залегании известняков. 9. Больш ая кислотность девонских отложений и местной морены явля­ ется важным фактором образования кислых сильноподзолистых почв на участке № 2. Проявляется это такж е в усилении кислотности в горизонте В С 'по сравнению с А 2. На этом участке наблюдается тоже большую кис­ лотность в А ь чем в А о. 10. В содержании катионов в почвах обоих исследованных участков заметны большие различия, что обусловлено разным содержанием их в материнских породах. И . Существует возможность эволюции рендзин под воздействием кли­ матическо-ботанических условий зоны — в почвы подзолистого типа. Од­ нако этот процесс, как в наших исследованиях, так и в исследованиях дру­ гих авторов, не выступает наглядно. Повидимому, слишком мал ,,абсо­ лютный возраст“ почв зоны, находившейся под покровом валдайского оледенения. 12. Все случаи образования оподзоленных дерново-карбонатных почв всегда вызваны более глубоким залеганием известняков и участием мо­ рены в качестве почвообразующей породы (по крайней мере для горизон­ тов А — В этих почв). 13. Следует полагать, что дерново-карбонатные почвы или рендзины являются устойчивым типом почв лишь при их непосредственном располо­ жении на продуктах разрушения известняковых пород. Почвы дерновые и подзолистые, с муллевым гумусовым горизонтом, ша карбонатных породах образуются из дерново-карбонатных почв лишь при неоднородности материнской породы, когда известняки перекрыты или смешаны с моренным наносом (местная карбонатная морена). 14. Развитие подзолообразовательного процесса в почвах на карбонат­ ных породах зависит от ряда факторов, к числу которых в первую оче­ редь следует отнести зональные условия, глубину залегания известняков, рельеф и др.