R O C Z N I K I G J . E P O Z N A W C Z E T . 25, Z . 2, W A R S Z A W A 1974
TAD EU SZ ST Ę P A
ZALEŻNOŚĆ M IĘDZY PO D ŁO ŻEM SK ALN YM I GLEBĄ W SIEDLISKACH W YTW ORZONYCH NA NIEKTÓRYCH ŁU PKA CH
M ETAMORFICZNYCH REJO NU IZERSKIEGO I KACZAW SKIEGO
K ated ra G leb o zn a w stw a W SR w e W rocław iu K iero w n ik — prof. dr S. K o w a liń sk i
W STĘP
W łaściwości gleb jako p ro d u k tu w ietrzen ia skał zależą w dużym stop n iu od właściwości su b stra tu m acierzystego. W pływ skał m acierzystych najsilniej zaznacza się w glebach m łodych, pły tk ich i szkieletow ych i m a leje w m iarę starzenia się gleby. W ynika z tego, że w pływ ten pow inien być szczególnie w yraźny w glebach górskich, z n a tu ry p łytkich i szkiele towych, z odm ładzaną w sk u tek erozji w arstw ą pow ierzchniow ą.
Zagadnienie w pływ u skał m acierzystych na w łaściwości gleb terenów górzystych Polski jest om aw iane w w ielu pracach [1-7, 11, 12, 24]. S tw ier dzono w nich w pływ podłoża skalnego na kształtow anie się szeregu cech gleby, a przede w szystkim n a skład m echaniczny, w łaściw ości fizyczne, odczyn, zasobność w składniki pokarm ow e. Skała m acierzysta w pływ ała rów nież n a m orfologię pro filu glebowego i k ieru n ek rozw oju gleby. W pływ podłoża skalnego na właściwości gleby zależał zarów no od w łaści wości samej skały (skład m ineralny, budow a i sposób w ietrzenia), jak od oddziaływ ania innych czynników glebotw órczych. N ajsilniejszy w pływ n a właściwości gleb w y w ierały skały w apienne, co je st zw iązane z dużą aktyw nością fizykochem iczną w ęglanu w apnia. W górach m alał z w yso kością w pływ skały m acierzystej, u stęp u jąc m iejsca w pływ ow i w aru n k ó w klim atycznych.
Znajom ość przytoczonych praw idłow ości ogólnych, dotyczących zależ ności m iędzy podłożem skalnym a glebą, nie jest jed n ak w ystarczająca, gdy idzie o ocenę roli skały m acierzystej w zespole in n y ch czynników siedliskow ych w kształtow aniu się w łaściw ości gleb określonych rejo nó w fizjograficznych. J a k stw ierdza A d a m c z y k [1], w łaściw a ocena skały
jako su b stra tu glebowego pow inna opierać się na dokładnej analizie składu chem iczno-m ineralnego i budow y skały. Istn iejące w lite ra tu rz e polskiej tego ty p u opracow ania stosunków petrograficzno-glebow ych są nieliczne i dotyczą w większości obszaru karpackiego [1-4, 11, 12]. W S udetach stosunki te na w iększym m ateriale badał B o r k o w s k i [5].
R ozpatrując potrzebę tego rod zaju badań, należy także wziąć pod uwagę, że w yniki dotyczące oddziaływ ania określonych skał n a w łaści wości gleb w jednym teren ie często nie m ogą być w w iększym stopniu odnoszone do innego terenu, ze w zględu n a zm ienność sam ych skał, jak też w aru n k ów fizjograficznych i klim atycznych.
P rzedstaw ione tu taj badania dotyczą w pły w u różnych łupków m eta m orficznych rejo n u izerskiego i kaczaw skiego w S udetach Zachodnich na właściwości gleb w ytw orzonych z tych skał. Pracę tę w ykonano w r a m ach szerzej zakrojonych badań, któ ry ch celem jest poznanie zależności m iędzy podłożem skalnym , glebą i roślinnością na przykładzie siedlisk w ytw orzonych na różnych podłożach.
M ETO DYKA B A D A Ń
W celu poznania oddziaływ ania skały m acierzystej na właściwości gleb, różniących się sposobem użytkow ania i pokryw ą roślinną, p rzep ro wadzono rów noległe badania siedlisk łąkow ych reprezentow anych przez 8 profilów glebow ych oraz siedlisk leśnych reprezentow anych przez 9 pro filów. P rzy lokalizacji odkryw ek glebow ych starano się, aby:
— uchw ycić istniejące w bad any m teren ie zróżnicow anie łupków m e tam orficznych,
— m ateriał glebow y był w ytw orzony in situ.
W ynikiem realizacji drugiego po stu latu było u sytuow anie przew aża jącej większości odkryw ek w szczytow ych p artiach w zniesień. Tylko 3 odkryw ki umieszczono w niższych partiach stoków (na m ateriale de- lu w ialno -w ietrzen io w ym łupków łyszczykow ych pod roślinnością leśną — profile 8, 11, 14).
Z poszczególnych odkryw ek pobrano próbki gleb i skał m acierzystych do analiz lab oratory jnych . W ram ach prac lab o rato ry jn y ch w ykonano następ u jące oznaczenia:
a) dla skał m acierzystych:
— analizę całkow itą n a zaw artość S i0 2, A120 3, F e20 3, P20 5, CaO, MgO, K20 , N a20 — przez sporządzenie stopów z K N a C 03 i spieków z NH4C1 + C aC 03 ;
— analizę m ikroskopow ą szlifów cienkich płytek; b) dla gleb:
Z ależność m ięd zy pod łożem sk a ln y m i gleb ą 117
— skład m echaniczny m etodą Bouyoucosa w m odyfikacji C asagrande i Prószyńskiego,
— pH w H 20 i KC1 po tencjom etrycznie (elektrodą szklaną), — kwasowość w ym ienną i glin w y m ienny m etodą S o k o ło w a 1, — kwasowość h ydrolityczną m etodą K appena w l n octanie w apnia, — С m etodą Tiurina,
— N m etodą K jeldahla,
— przysw ajalne form y P205 i K 20 m etodą Egnera-R iehm a, — Mg p rzysw ajaln y m etodą Schachtschabela,
— kationy w ym ienne: Ca2+, M g2+, K +, N a+ w w yciągu l n o ctanu am onu,
— analizę w yciągu 20-procentow ym HC1 n a gorąco n a zaw artość Fe20 3, A120 3, P20 5, CaO, MgO, K20 , N a20 dla dziew ięciu w y b ran y ch profilów glebow ych,
— właściwości fizyczne poziom ów próchnicznych gleb łąkow ych: ciężar w łaściw y — m etodą piknom etryczną, ciężar objętościow y, poro watość, wilgotność aktualną, m aksym alną k a p ila rn ą pojem ność w odną — na podstaw ie w ażeń cylinderków w trzech pow tórzeniach. P rzy opraco w aniu w yników analiz gleb i skał m acierzystych posłużono się staty sty czn ą m etodą porządkow ania danych, tzw. taksonom ią w rocław ską [9]. Za po mocą tej m etody porów nano badane siedliska pod w zględem składu m e chanicznego i w łaściwości fizycznych gleb oraz składu chem icznego gleb i skał m acierzystych.
C H A R A K TER Y STY K A B A D A N Y C H OBIEKTÓW
A nalizę stosunków petrograficzno-glebow ych przeprow adzono w obiek tach o różnym stopniu zróżnicow ania łupków jako skał m acierzystych gleb, położonych w dw óch sąsiadujących ze sobą rejon ach Sudetów Za chodnich: izerskim i kaczaw skim . O biekty z rejo n u izerskiego (profile 8, 9, 11-14, 16, 18) położone są w pasie łupkow ym Pogórza Izerskiego, przebiegającym rów noleżnikow o w obrębie Pasm a K am ienickiego, n a odcinku od C zerniaw y do Proszow ej. W y stępują one w bezpośrednim sąsiedztw ie Gór Izerskich, na wysokości 490-600 m n.p.m . W szystkie b a dane gleby z tego rejon u w ytw orzyły się n a łupkach łyszczykow ych. Łupki te w y kazują jednak znaczne zróżnicow anie pod względem składu m ineralnego. Na podstaw ie p rzek ro ju poprzecznego przez zachodnią część Pasm a K am ienickiego [21, 22] m ożna stw ierdzić, że od północy w y stęp u ją tu łupki n a przejściu do gnejsów , dalej — łupki m uskow itow o-chlorytow e.
1 W yniki an aliz ch em iczn ych gleb p rzeliczon o na całość m asy gleb ow ej w raz ze szk ieletem .
Około 300-400 m od g ran icy północnej w y stę p u ją łup ki bogate w p o rfiro - blastyczny g ran a t i m in erały ru d n e cyny. Dalej jeszcze w y stę p u ją łupki łyszczykowe, przeław icone gnejsem drobnooczkow ym , a w pobliżu k o n ta k tu z leukogranitem przew aża w nich p orfiroblastyczny biotyt.
O ile chodzi o obiekty z rejo n u kaczaw skiego (profile 22, 27-34), w y stę p u ją one na najb ardziej w y su n ięty m na południe m etam o rfik u Gór K a- czaw skich, n a pograniczu z Pogórzem Izerskim . Są to okolice W lenia. Pilichowic, Strzyżow ca, Siedlęcina oraz Pław nej. B adane obiekty, roz m ieszczone w szczytow ych p artiach w zniesień, położone są n a wysokości 370-440 m n.p.m . R ep rezen tu ją dużą rozm aitość łupków : łupki zieleń cowe, filitow e, łyszczykow e, kw arcow o-łyszczykow o-skaleniow e, k w arcy - tow o-m uskow itow e, czarne łupki krzem ionkow e.
W śród b adanych skał (tab. 1) w yraźnie w yodrębnia się n iską zaw ar tością S i02 i w ysoką zaw artością CaO i MgO g ru pa zasadow ych łupkówr zieleńcow ych. M ają one rów nież stosunkow o w ysoką zaw artość P20.3 i N a20 . Pozostałe skały należą do obojętnych i kw aśnych; w śród nich najniższą zaw artość S i02 i w ysoką w stosunku do innych zaw artość pozostałych składników m a srebrzysto-szary łu pek filitow y. Odznacza się on szczególnie w ysoką zaw artością K 20 i P20 5. N ajliczniej rep rezen to w ane łupki łyszczykowe w ykazały m iędzy sobą znaczne zróżnicow anie zaw artości SiOo (57, 67-70, 78%), CaO (0,00-0,62%) i pozostałych składni ków. N atom iast podobny do siebie skład m iały badane łupki kw arcow o- łyszczykow o-skaleniow e i czarny łu p ek krzem ionkow y; w porów naniu z łupkam i łyszczykow ym i m iały one w ięcej S i02 i niew iele m niejszą lub zbliżoną zaw artość innych składników . W ybitnie k w aśną (ponad 90% S i0 2) i ubogą w składniki pokarm ow e skałę reprezento w ał łupek k w ar- cytow o-m uskow itow y. J a k w y n ika z ch ara k te ry sty k i m ikroskopow ej skał (tab. 2), najbogatszy skład m in eraln y m ają łupki zieleńcow e oraz srebrzy- stoszary łupek filitow y, n ato m iast najuboższy — łupek kw arcytow o-m us- kow itow y. B adane skały m iały s tru k tu rę lepidogranoblastyczną lub g ra- nolepidoblastyczną, jed y nie czarny łupek krzem ionkow y — granoblas- tyczną. W szystkie łupki m iały s tru k tu rę rów noległą, złupkow anie przew ażnie w yraźne; słabsze złupkow anie m iały łupki zieleńcow e i łupek filitow y.
Jeśli chodzi o w a ru n k i klim atyczne, to w edług opracow anego przez S c h m u c k a [20] podziału Sudetów n a rejo n y pluw ioterm iczne badane o biekty położone są w V regionie klim atycznym , obejm ującym K otlinę Jeleniogórską. O biekty z rejo n u kaczaw skiego w y stę p u ją w piętrze a, zaś obiekty z rejo n u izerskiego w p iętrze b tego regionu.
Zbiorow iska roślinne, w ystęp u jące na b adanych obiektach, ukształto w ały się w dużym sto pniu pod w pływ em działalności ludzkiej. Siedliska łąkow e p o k ryw ają płaty zbiorow isk należących do rzędu A r r h e n a th e
-Z ależność m ięd zy p odłożem sk aln ym i gleb ą 119
' T a b e l a 1 A n a liz a c a łk o w ita badanych, łupków jako s k a ł m a c ie r zy sty c h g le b
Complete a n a ly s is o f i n v e s t ig a t e d e l a t e s a s p a r e n ta l r o ck s o f s o i l s Nr pro f i l u Pro f i l e No. Rodzaj łupku S la t e kin d S t r a t y na ż a rz e n iu I g n i t i o n l o s s e s S i0 2 a i2o3 ï e 2°3 P2 ° 5 CaO KgO ' % 34 zie leń co w y g reen sto n e s l a t e 4 ,9 8 4 7 ,2 6 1 5 ,2 9 1 3 ,5 0 0 ,3 1 7 ,9 2 7 ,5 0 0 ,6 2 2 ,6 0 33 z ieleń co w y green sto n e s l a t e 4 ,3 6 4 9 ,4 7 1 3 ,7 9 15,00 0 ,2 1 7 ,3 6 6 ,1 8 0 ,4 0 2 ,4 1 31 z ieleń co w y g reen sto n e s l a t e 3 ,2 7 4 8 ,1 4 1 7 ,4 7 1 2 ,7 5 0 ,1 8 7 ,9 2 6 ,3 8 0 ,2 8 3 ,2 5 22 sr e b r z y st o sz a r y łup ek f i l i t o w y s ilv e r y - g r e y p h y l l i t e s l a t e .1,58 5 6 ,7 2 2 3 ,3 5 3 ,8 3 1 ,2 2 2 ,5 4 2 ,1 2 5 ,2 5 1 ,0 4 8 łyszczykow y m ica s l a t e 0 ,4 4 5 7 ,6 7 2 1 ,3 5 1 1 ,0 0 0 ,1 6 0 ,0 0 2 ,4 2 3 ,5 5 1 ,3 5 9 łyszczykow y m ica s l a t e 0 ,9 4 6 4 ,8 6 2 3 ,3 9 6 ,8 3 0 ,0 8 0 ,2 0 1 ,5 0 0 ,2 9 1 .3 5 ; 11 m ica s l a t ełyszczykow y 0 ,3 6 6 9 ,5 2 1 8 ,3 1 5 ,8 3 0 ,1 6 0 ,3 6 1 ,6 8 1 ,7 9 1 ,4 7 13 łyszczykow y m ica s l a t e . 0 ,6 3 6 4 ,4 1 2 0 ,2 7 6 ,5 0 0 ,1 3 0 ,2 2 2 ,0 0 2 ,2 8 1 ,7 9 18 łyszczykow y m ica s ia t o 0 ,9 0 7 0 ,1 8 2 0 ,8 0 4 ,9 2 0 ,0 8 0 ,6 2 1 ,5 0 0 ,3 4 1 ,2 1 12 łyszczykow y m ica s l a t e 1 ,5 0 5 8 ,3 8 2 2 ,8 7 8 ,7 5 0 ,1 3 0 ,1 6 2 ,4 4 3 ,3 5 1 ,5 7 14 łyszczykow y m ica s l a t e 1 ,3 7 6 3 ,6 1 2 0 ,2 0 9 ,1 7 0 ,1 3 0 ,3 2 1 ,6 4 2 ,8 2 1 ,0 0 16 łyszczykow y m ica s l a t e 0 ,4 2 6 5 ,3 9 2 0 ,0 7 6 ,7 5 0 ,1 3 0 ,4 8 2 ,0 0 2 ,8 4 1 ,7 2 27 łyszczykow y laica s l a t e 0 ,5 0 6 1 ,2 4 2 0 ,4 4 7 ,0 8 0 ,2 3 0 ,2 6 2 ,8 2 2 ,9 1 2 ,2 9 28 czarny łu p ek krzemionkowy b la c k s i l i c a s l a t s 4 ,4 9 7 7 ,0 1 1 3 ,8 0 1 ,1 7 0 ,0 3 0 ,0 0 1 ,5 8 2 ,4 9 1 ,0 5
29 sza r y łup ek kwar- cow o-łyszczyk ow o- skaleniow y g rey q u a rtz-m ica - fe ld s p a r s l a t e 2 ,9 2 7 5 ,9 2 1 3 ,3 8 3 ,1 7 0 ,1 0 0 ,0 0 1 ,8 8 • 1 ,7 6 1 .7 3 32 s za r y łup ek kwar- oow o-łyszczykow o- akaleniow y g r ey quartz-m icar- < e ld sp a r s l a t e 1 .5 4 7 4 ,7 0 1 3 ,1 5 5 ,0 0 0 ,1 0 0 ,1 8 0 ,4 6 2 ,4 2 1 ,1 6 30 kwercytowo-musko- w itowy q u a r t z it e - m u scovite s l a t e 0 ,4 0 9 0 ,7 6 6 ,6 2 0*33 0 ,0 5 0 ,1 4 0 ,4 6 0 ,9 4 0 ,9 9
retalia. W śród nich zaznacza się pew ne zróżnicow anie fitosocjologiczne, spow odow ane czynnikiem w ysokości n.p.m . Niżej leżące p łaty z rejo n u kaczaw skiego są n a ogół bliskie niżow em u zespołowi A r r h e n a th e re tu m elatioris, n a to m ia st p łaty w yżej leżące z rejo n u izerskiego bliższe są
C h a r a k t e r y s t y k a m o r f o l o g i c z n a p o s z c z e g ó l n y c h r o d z a j ó w łu p k ó w j a k o s k a ł m a c i e r z y s t y c h n i e k t ó r y c h g l e b M o r p h o l o g ic a l c h a r a c t e r i s t i c s o f p a r t i c u l a r s l a t e k i n d s a s p a r e n t a l r o c k s o f som e s o i l s T a b e l a 2 Nr p r o fi lu Rodzajłupku S la t e kind C harakterystyka makroskopowa C harakterystyka mikroskopowa M icroscopic c h a r a c t e r i s t i c s Pro f i l e Nor M acroscopic c h a r a c t e r is t ic s sk ła d m ineralny m ineral c o m p o sitio n str u k tu ra str u c tu r e te k s tu r a te x tu r e obraz mikroskopowy m icro sco p ic p ic tu r e 1 2 3 4 5 6 7 33 zieleń co w y g reenston e s l a t e sk a ła s z a r o z ie lo n a , ze słabym złupkowaniem. Pow ierzch nie s z o r s t k ie , nierówne g r ey -g re e n rock w ith weak s l a t in g ; c o a r s e , uneven su r f a c e s c h lo r y t, kwarc, s k a le n ie , e p id o t, z o i z y t , k a lc y t oraz m inerały a kcesoryczn e c h l o r i t e , q u a rtz, f e ld s p a r , e p id o t e , z o i s i t e , c a l ç i t e and a cceso ry m in era ls
le p id o g r a n o b la s ty c z -na le p id o g r a -n o b la s t ic r ó w n o leg ła
p a r a l l e l w oczkach s i a t k i c h lo ry to w ej tkwią pojedynczo p o z o s ta łe m in era ły , z k tó rych n a jp o sp o litsz y m j e s t kwarc. Z iarna k a lc y tu cem entują wolne p rze s t r z e n ie oraz tw orzą c ie n k ie warstew k i i so cz a k i
i n meshes o f c h l o r i t e network s in g le rem aining m in er a ls are s e t , a t which most common i s q u a r t z ; c a lc it e g r a in s cement fr e e s p a c e s , a t which t h in la y e r s and l e n t i c l e s are formed 22 s r e b r z y s to -sza ry łupek f i l i t o w y s ilv e r y - g r e y p h y l l i t e s l a t e s k a ła barwy z ie lo n o c z a r n e j, na pow ierzchn i ach złupkowania ze 6reb rzystożółtaw ym o d c ie niem. R ównoległe złupkowanie pod kreślone p rzez c ie n k ie , b ia ł e la m elk i s k a le n i rock o f g reen y -b la ck c o lo u r , on su r fa c e - s l a t i n g s w ith s ilv e r y - y e llo w s h a d e ;p a r a lle l e la t in g emphasized by t h in w hite f e ld s p a r fu s e s
muskowit i m in erał z b liż o n y do f e n g it u , lo k a l n ie minera ł y ch lorytop od ob n e, kwarc i s k a le n ie potasow e, rzadko ap a ty t
m uscovite and m in eral appro x im ating f e n g i t e , l o c a l l y c h l o r i t e - l i k e m in e r a ls , qu artz and potassium f e ld s p a r r a r e ly a p a t ite le p id o g r a n o b la s ty c z -na le p id o g r a -n o b la s t ic ró w n o leg łe
p a r a l l e l główną masę tw orzą rów n o leg le u k ie runkowane ły s z c z y k i . Między ni m i wy stę p u ją soczew ki i w arstw eki kwarcu, którym tow arzyszą z rzadka z ia rn a s k a le n i potasowych
main bulk i s formed by p a r a l l e l l y arranged m icas;betw een them l e n t i c l e s and th in la y e r s o f qu artz o ccu r, sometimes accompanied by th e potassium fe ld s p a r g r a in s
9 ł y s z e zykowy
mica s l a t e s k a ła s za r a , z wyraźną f o l i a c j ą grey rock w ith d i s t i n c t f o l i a t i o n muskowit, kwarc, c h l o r y t , b i o t y t , m in erały rudne m u sco v ite, q u a rtz, c h l o r i t e , b i o t i t e , oj^e m in era ls le p id o g r a n o b la sty c z -na le p id o g r a -n o b la s t ic ró w n o leg łe
p a r a l l e l c ie n k ie w stę g i łyszczyk ów i c h lo r y - tów są równomiernie p r z e d z ie lo n e war stewkami kwarcu. Wśród ty c h minerałów c za rn e, n ie p r z e z r o c z y s te m in erały rudne
th in mica and c h l o r i t e rib b on s u n i form ly d iv id e d by t h in q u artz la y e r s ; among them b la c k , opaque ore m in era ls
0
T.
Step
c .d . ta b o l i 2 1 2 3 4 5 6 7 28 czarny łupek krzemionkowy b la ck s i l i c a s l a t e
s k a ła ciem n o p o p iela ta , dość w yraźnie złupkowana, a le n ie wykazująca zróżn icow an ia masy sk a ln e j
d ark-grey rock w ith r a th e r d i s t i n c t s l a t i n g , but w ith o u t any rock bulk d i f f e r e n t i a t i o n
kwarc, cha lced o n , ł y s z c z y k i , l o k a ln ie g r a f i t , m in erały akcesoryczne q u a rtz, ch a lced o n e, m ica s, l o c a l l y g r a p h ite , a c c e s so r y m in era ls g ra n o b la s-ty c z n a g r a n o b la s-t i c ró w n o leg ła p a r a l l e l
masę sk aln ą tw orzą głów n ie s i l n i e rozdrobniony kwarc i ch alcod on . M iej scami czarne smugi g r a fito w e /n ad a ją c e barwę c a ł o ś c i s k a ły / i n a c ie k i tlenków Fe..
th e rock bu lk i s formed m ain ly by s tr o n g ly comminuted q u artz and c h a l cedone; l o c a l l y b la c k g r a p h ite s tr e a k s / g i v i n g th e c o lo u r t o th e whole r o ck / and ir o n o xid e i n f i l t r â t e s 29 kwarc owłyszczyk ow o-sk alen iow y q u a rtzm ic a -fe ld s p a r s l a t e s k a ła barwy s z a r e j z o d c ie niem zielonkawym. Złupkowanie dosc słabo zazn aczone. W ska l e widoczne żó łtaw e plamld. po z w ietrz a ły c h sk a le n ia c h grey-grecrJ.sh rock v-ith r a t her weak s l a t i n g and v i s i b l e y e llo w is h s t a in s o f w eathered fe ld s p a r s
kwarc, ły e z c z y k i /tr u d n e do z id e n ty fik o w a n ia , prawdopo dobnie z grupy f e n g i t u / ska l e n i e p otasow e, c h lo r y t q u a rtz, m icas / d i f f e r e n t i d e n t i f i a b l e , probab ly from th e fu n g ite g ro u p /T po ta ssiu m fe ld s p a r s , c h lo r it e g r a n o le p id o -b la s ty c z n a g r a n o le p id o -b l a s t i c ró w n o leg ła
p a r a l l e l w s tę g i przew ażnie zaburzone i poły s z c z y k i tw orzą wraz z chlorytem fałdow ane. S k u p ien ia kwarcu g łów n ie w p o s ta c i soczew ek, r z a d z ie j war stew ek. Towarzyszą im s k a le n ie micas form w ith c h l o r i t e m o stly d i s lo c a t e d and f a l t e r e d rib b o n s; th e quartz agglom erates occu r m ain ly i n form o f l e n t i c l ? s , r a r e ly t h in la y e r s accompanied by fe ld s p a r 50 kwarcytowo-muckowitowy q u a r t z it e -m uscovite s l a t e
między warstev/kami kv/arcu g ru b ości 2-10 mm w ystęp ują -a s n ie j s z e , c ie n iu t k ie war stew k i łyszczykow e between th in 2-1 0 mm qu artz la y e r s very tL in mica la y e r s OCC'JJ? kwarc, muskowit, n ie w ie lk ie i l o ś c i tlenków Fe q u a rtz, m u sc o v ite , l i t t l e ir o n oxide amounts g r a n o le p id o -b la s ty c z n a g r a n o le p id o -b l a s t i c ró w n o leg ła
p a r a l l e l kwarc tworzy mozaikę r ó ż n ie z o r ie n towanych małych z ia r e n . Między ni mi c ie n k ie w arstew ki ły sze z y k o w e , głów n ie muskowitu
quartz forms m osaic o f d i f f e r e n t l y d is lo c a t e d sm all g r a in s , among which th e m ica, and m ainly m u scovite la y e r s occur Z a le ż n o ść m ięd zy p o d ło że m sk a ln y m i g le b ą
górskiem u zespołowi Ag ro stid e tu m vulgaris. W śród ogółu zbiorow isk łąko w ych po rastający ch badane siedliska p łaty na łup kach zieleńcow ych (profile 31, 34) w y różniają się szeregiem gatunków z klasy Festaco- -Brometea, ch arak tery sty czn y ch dla siedlisk suchych (Carlina vulgaris, Medicago falcata, Plantago m edia, Sanguisorba minor).
B adane siedliska leśne są w większości p o k ry te zbiorow iskam i zniszczo nym i lub zastępczym i. U tru d n ia to u stalenie przynależności system atycz nej tych zbiorowisk. W śród nich zdecydow aną przynależność do borów św ierkow ych (związek Vaccino-Piceion) w ykazało zbiorowisko n a sied lisku 11. W m niejszym stopniu, ale rów nież w yraźnie, u jaw n ia się bo row y c h a ra k te r p łatu n a siedlisku 14. N atom iast skład gatunkow y obu pozostałych zbiorow isk leśnych z rejo n u izerskiego (8 i 16) m a c h arak ter siedlisk kw aśnej buczyny. Znacznie bogatsze n a ogół zbiorow iska w y stę p u ją w rejonie kaczaw skim . O ile liczba gatu n ków naczyniow ych (trak to w ana przez P r u s i n k i e w i c z a i P l i c h t ę [18, 19] jako w skaźnik zasobności siedliska leśnego) w p łatach 11 i 14 w ynosi zaledw ie 16, w p łatach 8 i 16 w ynosi 19 i 21, to zbiorow iska z rejo n u kaczaw skiego przekraczają liczbę 38. Zdecydow any w y ją te k stanow i tu acidofilne, oligo- troficzne zbiorowisko n a siedlisku 30 z rejo n u kaczawskiego, obejm ujące 13 gatunków . Cechy tego zbiorow iska zdeterm in ow an e są w łaściw ościam i zw ietrzeliny łu p ku kw arcytow o-m uskow itow ego, w ystępującego w pod łożu. Pozostałe siedliska z rejo n u kaczaw skiego porośnięte są zbioro w iskam i z klasy Querco-Fagetea, w skazującym i n a siedliska m ezotro- ficzne [27, 29, 22] i eutroficzne [33].
G leby badanych obiektów należą do średnio głębokich i głębokich, średnio i silnie szkieletow ych. Głębokość w ystępow ania skały m acierzystej oraz c h arak ter przejścia m iędzy n ią i w łaściw ą m asą glebow ą zależały od położenia topograficznego gleby, rodzaju skały, a w pew nym stopniu także do p o rastającej glebę fo rm acji roślinnej. Ta o statnia zależność zw iązana jest z różnym oddziaływ aniem system ów korzeniow ych roślinności łąko wej i leśnej i w yraża się w płytszym na ogół w ystępo w aniu litej skały w glebach łąkow ych, przy jednocześnie m niejszej szkieletow ości tych gleb w górnych poziom ach, w porów naniu z glebam i leśnym i.
Pod w zględem w ykształcenia typologicznego żadna z badanych gleb nie w ykazuje w yraźn ych m orfologicznych oznak bielicow ania. Na pod
staw ie budow y profilów oraz dużego ich zakw aszenia zaliczono je do gleb b ru n atn y c h kw aśnych, o różnej troficzności. Gleby leśne i łąkow e różniły się przede w szystkim sposobem w ykształcenia poziomów próchnicznych. W obrębie badanych gleb leśnych w yróżniono profile o budow ie : L - A 1-(B)-C (profil 33), A 0A 1-(B)-(B)C-C (profil 29), L - A 0A t-(B)-C (profile 22, 27), L H - A r (B)-C (profil 11), LH-(B)-(B)C (profil 16), L-FH-(B)-C (profile 8, 14), L-H-(B)-C (profil 30).
Z ależność m ięd zy pod łożem sk aln ym i glebą 123
Pow yższem u zróżnicow aniu m orfologii górnych poziom ów gleb odpo w iad a n astęp u jące zróżnicow anie form próchnicy, u jęty c h w edług uprosz czonej k lasy fik acji próchnic leśnych H artm an a i Ehw alda, podanej przez M r o c z k i e w i c z a [16]: m uli w łaściw y (Muli) — profil 33, m uli zb ut w iały (M ullartigerm oder) — profile 22, 27, 29, b u tw in a zm urszała (Mo der) — profil 30 oraz form y pośrednie m iędzy dw iem a o statn im i form am i — p rofile 8, 11, 14, 16.
Jeśli chodzi o gleby łąkow e, nie w y k azu ją one większego zróżnico w ania w budow ie profilów . Dla większości tych gleb ch arak terysty czny je st p ro fil o budow ie: P rofile 9 i 12 m a ją budow ę: А^-(В)С, zaś najgłębsza gleba w ytw orzona n a czarnym łu p k u krzem ionkow ym (profil 28) m a poziom y A^-(B)-(B)-C-C. Miąższość poziom u próchnicznego w badanych glebach łąkow ych jest niew ielk a — 10 do 20 cm (tylko w p ro filu 28 w yniosła 26 cm). Poziom b ru n atn ien ia, m iąższości 35-60 cm, zazw yczaj przechodzi w nich stopniow o w skałę m acierzystą.
W Y N IK I A N A L IZ LABO R A TO R Y JN Y C H
S K Ł A D M E C H A N IC Z N Y
W ielu autorów [1, 4, 5, 10, 12] podkreśla decydujący w pływ rodzaju sk ały m acierzystej n a skład m echaniczny gleb górskich. Rów nież w b a dany ch glebach w pływ ten u jaw n ił się bardzo w yraźnie zarów no w zróżnicow aniu części szkieletow ych, jak i ziem istych (tab. 3 i 4). Pod w zględem zaw artości szkieletu w w ierzchnich p a rtiac h profilów badane gleby m ożna ustaw ić w przybliżeniu w n astęp ującej kolejności (według w zrastającej ilości odłam ków skał):
— gleba z czarnego łu p k u krzem ionkow ego, — gleba ze srebrzystoszarego łu p k u filitowego, — gleby z łupków zieleńcow ych,
— gleby z łupków kw arcow o-łyszczykow o-skaleniow ych, — gleba z łu p k u kw arcytow o-m uskow itow ego.
Nie ujęto w ty m zestaw ieniu gleb w ytw orzonych z łupków łyszczy- kow ych, gdyż w y k azu ją one duże zróżnicow anie pod tym względem . W śród nich, gleby deluw ialno-w ietrzeniow e w y k azu ją w yraźn ie m niejszą szkieletowość w porów naniu z w ietrzeniow ym i.
Zróżnicow anie składu m echanicznego części ziem istych w zależności od rodzaju łu p k u k ształtu je się w b ad an ych glebach n astępująco :
łupki łyszczykow e: u tw o ry pyłow e oraz gliny lekkie i średnie pylaste,
— łupki zieleńcow e: gliny n a pograniczu lekkich i średnich, pylaste, łupek k w arcytow o-m uskow itow y : glina średn ia (pylasta),
ï a b e 1 a 3 Sk ład m echaniczny g le b łąkowych
M echanical co m p o sitio n o f meadow s o i l s Kr pro f i l u Pro Poziom H orizon Głębo kość pobrani a próbk i Sam pling depth cm C z ę śc i s z k ie le to w e S k e le t a l p a r t i c l e s C z ęśc i z i e m iste E arthy p a r t i c l e s % Procentow y -u dział w c z ę ś c i a c h z ie m is ty c h f r a k c j i o 0 w mm
P ercen ta g e o f f r a c t i o n w ith diam eter / i n mm/ i n ea rth y f r a c t i o n ■■ f i l e No. 1 -0 ,1 0 , i o - о . 05 0 ,0 5 -0 ,0 2 0 ,0 0 60 ,0 2 - o,oo6H 0 ,0 0 2 . < /0 ,0 0 2 < 0 , 0 2 Gleby p o w sta łe z utworów w ietrzen io w y ch łupków z ieleń co w y ch
S o i l s d ev elo p ed from w eathered fo rm a tio n s o f green sto n e s l a t e s
34 A1 з - ю 39 61 36 20 15 15 7 7 29 / В / 45-6 0 63 37 40 20 ? 18 7 8 33 С 6 5-90 80 20 47 8 15 18 5 7 30 31 A1 5-2 0 35 65 34 19 18 16 7 6 29 / В / 4 0 -6 0 68 32 34 9 14 . 21 12 10 43 C„ 7 0 -100 85 • 15 40 9 11 22 9 9 40
Gleby p o w sta łe z utworów w ietrzen io w y ch łupków łyszezykow ych S o i l s d ev elo p ed from w eathered fo rm a tio n s o f mica s l a t e s
9 A1 ' 5 -1 5 34 66 29 12 26 17 7 9 33 /В/С 20 -5 0 53 47 21 13 24 24 11 7 42 12 A1 3 -1 5 37 63 28 1 1 28 14 11 8 33 / в / 2 0-35 47 53 26 17 7 26 14 9 49 /В/С 3 5 -5 0 72 28 41 10 17 15 11 6 32 13 A1 5 -2 0 23 77 22 17 27 15 8 11 34 / в / 4 0 -6 0 39 61 18 8 21 26 11 16 53 с 80 -100 65 35 . 24 9 25 26 8 8 42 18 A1 3 -1 4 32 68 22 21 24 16 7 10 33 / в / 20-40 48 52 19 12 24 22 10 13 45. с 75-ÔO 75 25 33 16 24 15 5 7 • 27
G leba p o w sta ła z utworu w ietrzen io w eg o czarnego łupku krzemionkowego S o i l dev elo p ed from w eathered fo rm a tio n o f b la c k s i l i c a s l a t e
28 A1 1 0 -2 0 <38 62 36 9 8 16 18 13 47
/ в / 3 5 -5 0 41 59 27 6 12. 25 14 16 54
с 9 5 -1 1 0 50 ' 50 28 8 11 21 14 18 53
G leba p o w sta ła z utworu w ietrzen io w eg o sza reg o łupku kw arcow o-łyszczykow o-skaleniow ego S o i l d ev elo p ed from w eathered fo rm a tio n o f g rey qu artz -m ic a -fe ld s p a r s l a t e
1 32 ± 1.. 5.-20 67 33 41 12 10 15 12 10 37
/ в / 20-30 74 26 35 4 8 20 17 16 53
1 / в /с 3 5 -5 0 . 85 15 45 7 6 20 12 10 42
— łup k i kw arcow o-łyszczykow o-skaleniow e: gliny średnie i ciężkie, — czarny łupek krzem ionkow y: glina ciężka,
— srebrzystoszary łu p ek filitow y: glina ciężka.
Z ależn ość m ięd zy p od łożem sk a ln y m i glebą 125 T a b e l a 4 o k ła d mechaniczny g le b le śn y c h M echanical co m p o sitio n o f f o r e s t s o i l s Nr p r o f i l u P r o f i l e No. ' Po ziom Ho r iz o n Głębo kość p ob ran ia próbki Sam p lin g depth cm C z ęśc i s z k ie leto w e S k a le t a l p a r t i c l e s % C z ę ś c i z i e m iste E arthy p a r t i c l e s % Procentowy u d z ia ł w c z ę ś c ia c h z ie m is ty c h f r a k c j i o 0 w mm
P ercen ta g e o f f r a c t i o n w ith diam eter / i n mm/ i n e a rth y f r a c t io n 1 -0 ,1 0 ,1 0 -0 ,-0 5 0 ,0 5 -0 ,-0 2 0 ,0 2 -0 ,0 0 6 0 ,0 0 6 -0 ,0 0 2 , / 0 ,0 0 2 < 0 , 0 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
G leba p o w sta ła z utworu w ietrzen io w eg o łupku kwarcytowo-muskowitowego S o i l d evelop ed from w eathered fo rm a tio n o f q u a r tz ite -m u s c o v ite s l a t e
30 AE 4 -7 25 _ _ _ _ _ _ _
Ах/В/ 10-25 59 41 31 15 12 20 13 9 42
/В/с 30 -4 5 72 28 37 8 13 22 10 10 42
с 50-60 77 23 36 8 14 21 10 11 42
Gleby p o w sta łe z utworów d e lu w ia ln o -w ie tr z en io w y ch łupków łyszezyk ow ych S o i l d evelop ed from d e lu v ia l-w e a th e r e d fo rm a tio n o f m ica s l a t e s
14 A1B 15-20 26 74 19 20 19 22 8 12 42 /В/ 4 0 -6 0 57 43 20 16 27 21 10 6 37 c 110-130 70 30 30 20 31 11 4 4 19 11 A1 10-15 31 69 23 7 X 15 14 8 9 31 /в/ 25-4 0 41 59 20 34 12 21 1 12 34 /В/С 60 -8 0 51 49 28 15 21 22 8 6 36 С 100-120 70 30 30 19 24 16 6 5 27 8 АН 5 -1 0 8 _ _ _ _ _ _ _ A-j/В/ 10-30 33 67 17 16 21 19 10 17 46 /В/ 30 -4 0 41 59 18 10 23 23 14 12 49 С 80-110 70 30 37 21 25 8 4 5 17
Gleby p o w sta łe z utworów w ietrzen io w y ch łupków ł y s z e zykowÿch S o i l s d evelop ed from v/eathered fo rm a tio n s o f m ica s l a t e s
16 Ах/В/ 5 -15 42 56 25 I1 1 0 19 22 8 16 46 /В/с 55-65 70 30 42 с 8 25 10 6 41 27 АоА1 5-7 28 _ _ _ _ _ _ - _ А,/В/ 7 -15 68 32 ‘ 37 15 16 16 9 7 32 /в/ 1 5-30 72 28 18 13 16 25 12 11 48 С 55-65 84 16 40 10 15 20 7 8 35
Gleba p o w sta ła z utworu w ietrzen iow ego szarego łupku k w arcytow o-łyszczykow o-skaleniow ego S o i l d evelop ed from w eathered fo rm a tio n o f g rey q u a r tz -m ic a -fe ld s p a r s l a t e
29 A1 5 -1 0 47 53 '2 7 22 9 15 14 13 42
Ат/В/ 10-20 72 28 26 9 11 20 17 17 54
/в/ 20-40 77 23 34 8 7 17 20 14 51
c .d . t a b e l i 4 ■ ■
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1
G leba p o w sta ła z utworu w ietrzen io w eg o sr e b r z y sto -sz a r e g o łupku f il it o w e g o i S o i l develop ed from w eathered fo rm a tio n o f s i l v e r y - g r e y p h y l l i t e s l a t e I
22 V i 3 -7 27 _ _ _ _ _ _ _ I А д/В / 1 0-20 31 69 24 10 11 29 11 15 55 ! 1 I /В/ 20-32 40 60 13 6 16 24 18 18 60 I I с 70-100 75 25 37 4 2 17 29 11 57 ! I ! G leba p o w sta ła z utworu w ietrzen io w eg o łupku zieleń co w eg o 1i
S o i l d evelop ed from w eathered form ation o f g reen sto n e s l a t e
i
33 A1 5 -2 0 45 55 34 14 17 16 7 12 35 1
/В/ 3 5 -5 0 67 33 42 10 13 21 8 6 35 !
с 90-110 75 25 32 11 25- 22 4 6 32 !
łupki łyszczykowe. W śród frak cji pyłow ej gleb w ytw orzonych z tych łupków w y stęp u je przew aga p y łu drobnego, szczególnie w yraźn a w gór n y ch i środkow ych poziom ach profilów . Przew aga ta w m niejszym stop n iu zaznacza się także w części pozostałych gleb.
Do gleb w ytw orzonych z łupków łyszczykow ych zbliżają się pod w zględem składu m echanicznego części ziem istych gleby w ytw orzone z łupków zieleńcow ych. M iały one jed n ak średnio m niejszą ilość p yłu oraz znacznie w iększą zaw artość piasku.
N ajcięższy skład m echaniczny w ykazuje gleba w ytw orzona z łu p ku filitow ego (profil 22). W ynika to z faktu, że łupek ten pow stał z p ie r w otnej sub stancji ilastej. Jego zw ietrzelina w poziom ie С m a najniższą zaw artość p yłu i najw iększą zaw artość frak cji koloidalnej.
W większości badan y ch gleb profilow e zróżnicow anie zaw artości po szczególnych frak cji jest dość znaczne. Jego ch arak tery sty czn ą cechą jest najw iększa zaw artość części spław ialnych w środkow ej części p ro filów, gdzie w y k azują one przew agę kilku do k ilk u n astu procen t w sto sunku do poziom u leżącego w yżej.
Przeciw nasuw ającej się hipotezie, że zróżnicow anie to jest w ynikiem procesów eluw ialnych, przem aw ia fakt, że profilow e zróżnicow anie fra k c ji spław ialnych zaznacza się silniej dla cząstek najgru bszych (0,02-0,006 m m) niż najdro bn iejszy ch ( < 0,002 mm). Jednocześnie stw ierdzono, że u b y tek części spław ialnych z poziom ów w ierzchnich (w stosunku do poziom ów niżej leżących) zaznacza się w yraźn ie w e w szystkich glebach łąkow ych (średnio o ok. 13%), a tylko w pięciu glebach leśnych i to dużo słabiej (średnio o ok. 7%). Oba te fak ty p ozw alają wnioskow ać, że profilow e zróżnicow anie frak cji spław ialnych (a także innych, zwłaszcza pyłow ych) w badanych glebach jest praw dopodobnie w ynikiem procesów deluw ial- nych. Silniejsze w y płukan ie dro b n y ch cząstek z w ierzchnich poziom ów
Z ależność m ięd zy p odłożem sk aln ym i gleb ą 127 gleb łąkow ych w p orów naniu z glebam i leśnym i w iąże się praw dopodobnie z tym , że ściółka leśna skuteczniej niż d a rń chroni pow ierzchnię gleby przed erozją. Przypuszczalnie dużą rolę odegrało tu także rolne u żytko w anie n iek tó ry ch gleb znajdu jący ch się obecnie pod użytkam i zielonymi. W celu ogólnego porów nania b adan y ch gleb pod względem składu m echanicznego obliczono dla górnych poziom ów tych gleb (A x lub A XB) w spółczynniki ich podobieństw a. Na tej podstaw ie w ykreślono d en d ry t (rys. 6), obrazujący uporządkow anie gleb, biorąc za podstaw ę w ym ienione kry teriu m . Na dendrycie tym zgrupow anie gleb w ytw orzonych z łu p ków zieleńcow ych, podobnie jak gleb w ytw orzonych z łupków łyszczy- kowych, w skazuje na w ysoki stopień zależności składu m echanicznego gleb od rod zaju skały m acierzystej. Zaznacza się rów nież tendencja do oddzielnego g rupow ania się gleb różnej kategorii użytkow ej. Pozostaje to w zw iązku ze stw ierdzoną niższą szkieletow ością górnej części profilu gleb łąkow ych. P otw ierdza rów nież podaną wyżej tezę, że procesy elu- w ialne o d b ijają się silniej w w ierzchnich poziom ach gleb łąkow ych niż w leśnych.
N IE K T Ó R E W Ł A ŚC IW O ŚC I FIZ Y C Z N E
Ze w zględu n a trudności spow odow ane dużą szkieletowością, u nie m ożliw iającą pobranie cylinderków z glebą w nienaruszo ny m stanie, nie oznaczono w łaściw ości fizycznych w glebach leśnych oraz w profilu 32 gleby łąkow ej. W łaściwości fizyczne poziom ów próchnicznych siedm iu gleb łąkow ych określono n a podstaw ie próbek pobranych jednorazow o w bezdeszczow ym okresie lata 1967 r. (tab. 5).
Ciężar w łaściw y poziom ów próchnicznych badanych gleb k sz ta łtu je się w granicach 2,55-2,69 g/cm 3, ciężar objętościow y od 1.02 do 1,32 g/cm 3. Obliczona na podstaw ie tych w artości porow atość gleb w ykazała stosun kowo niew ielkie zróżnicow anie w granicach 50,93-60,92%. W iększą rozpię tość w ykazała k ap ilarn a pojem ność w odna — w agow a (30,64-51,80%).
Podane właściwości poziom ów próchnicznych gleb nie w y k azu ją w y raźniejszej zależności od ro d zaju skały m acierzystej, natom iast w ilgotność ak tu aln a w tych poziom ach w ykazuje duże zróżnicow anie (6,26-21,96%), pozostające w pew nym zw iązku ze zróżnicow aniem skał m acierzystych gleb. Zależność ta jest przede w szystkim w ynikiem w pływ u skały na skład m echaniczny gleby. N ajw yższą w ilgotność stw ierdzono w pozio m ie A t gleby w ytw orzonej z czarnego łu p k u krzem ionkow ego o najcięż szym składzie m echanicznym i najm niejszej szkieletowości. N ajniższą w ilgotność ak tu aln ą m iały poziom y próchniczne gleb w ytw orzonych z łu p ków zieleńcow ych o n ajlżejszym składzie m echanicznym i najw iększej szkieletowości w środkow ych i dolnych częściach profilu. Praw dopodob nie pew ne znaczenie m a rów nież fakt, że w śród części szkieletow ych
T a b е 1 ь W ła ściw o ści f iz y c z n e poziomów próch niczn ych g le b łąkowych
P h y s ic a l p r o p e r t ie s o f humus h o r iz o n s i n meadow s o i l s Kr p r o f i lu P r o f i le No. Rodzaj s k a ły m a c ie r z y ste j g le b P a r e n ta l rock kind C ię żar w ła ś ciw y Spe c i f i c gra-r v i t y C iężar o b j ę t o ś ciowy /r z e c z y w i s t y / Bulk d e n s ity / a c t u a l / Poro wa to ś ć Poro s i t y % W ilgotność a k tualna A ctu a l m ois tu re co n te n t Maksymalna kapi la r n a pojemność .. .wodna Maximal c a p i11a ry w atęr capa c i t y wagowaw e ig -hed o b ję to ścio w a volume wagowa w eig hed o b ję to ściow a volume g/cm^ % 34 łu p ek zieleń co w y g reen sto n e s l a t e 2 ,6 9 1 ,3 2 5 0 ,9 3 6 ,2 6 8 ,2 7 3 0 ,6 4 4 0 ,5 0 31 łupek zieleń co w y green sto n e s l a t e 2 ,6 1 1 ,0 2 6 0 ,9 2 9 ,4 0 9 ,5 9 4 9 ,9 8 5 0 ,9 9 9 łupek łyszczykow y mica s l a t e 2 ,5 7 1 ,1 4 5 5 ,6 4 1 3 ,6 5 1 6 ,6 5 4 4 ,7 6 50,8 3 12 łupek łyszczykow y mica s l a t e 2 ,5 9 1 ,0 9 5 7 ,9 2 1 6 ,7 2 18 ,2 9 4 7 ,4 6 5 i,9 ^ 13 łupek łyszczykow y mica s l a t e 2 ,5 5 1 ,0 8 5 7 ,6 5 1 6 ,5 0 1 7 ,7 6 4 6 ,0 9 49,b<r 18 łupek łyszczykow y mica s l a t e 2 ,6 1 1 ,0 4 6 0 ,1 5 1 9 ,5 0 2 0 ,0 1 5 1 ,8 0 53,01 28 czarny łupek krzemionkowy
bla ck s i l i c a s l a t e 2 ,5 3 1 ,2 2 5 2 ,7 1 2 1 ,9 6 2 9 ,6 9 3 8 ,i7 4 b , ^
gleb w ytw orzonych z łupków zieleńcow ych przew ażają odłam ki skalne o pryzm atycznym (w ydłużonym w k ieru n k u pionowym ) kształcie, co u ła tw ia szybkie w siąkanie w ody opadowej w głąb. N atom iast w większości pozostałych gleb szkielet ma ch a ra k te r pły tek ułożonych poziomo lub ukośnie.
Na podstaw ie ogółu oznaczonych w łaściwości fizycznych w poziom ach próchnicznych sporządzono d e n d ry t podobieństw a badanych gleb (rys. 7c). Przedstaw ione na nim uporządkow anie gleb kształtu je się (głównie pod w pływ em zróżnicow ania stopnia w ilgotności aktualnej) w sposób odpo w iadający zróżnicow aniu skał m acierzystych.
O G Ó L N A Z A W A R T O ŚĆ С i N . S T O S U N E K C/N
С ogółem. Porów nyw anie b adanych gleb leśnych (tab. 7) pod w zglę dem zaw artości С m iędzy sobą oraz z glebam i łąkow ym i było bardzo u tru d n io n e ze w zględu n a różnie w ykształcone w nich poziom y próch- niczne (А Н , А ъ А гВ). Stąd za w łaściw e uznano jedynie porów nyw anie zaw artości w ęgla w obrębie gleb o tym sam ym typie poziom u próchnicz- nego. W takim ujęciu zaw artość w ęgla k ształtu je się w edług reguły: im uboższa, bardziej „borow a” roślinność p orasta glebę, tym w yższa w niej zaw artość C. R egułę tę potw ierdza M a t u s z k i e w i c z [14] w stosunk u do gleb sudeckich z próchnicą nadkładow ą (butw iną), natom iast
Zależność między podłożem skalnym i glebą 129
w glebach leśnych z w łaściw ym , bezbutw inow ym poziom em próchniczno- -m in eraln y m w zrost zaw artości С (oraz N ogółem) należy uznać w edług niego za zjaw isko korzystne.
W poziom ach H i A 0A t (profile 30, 8, 22, 27) najw y ższą zaw artość С w ykazuje najb ard ziej kw aśna, oligotroficzna gleba z łu p k u kw arcytow o- -m uskow itow ego (profil 30) pod roślinnością borow ą (21,57% C), najniższą zaś p rofil 27 pod dość bogatym zbiorow iskiem leśnym (8,02% C). Podob nie w poziom ach A x (profile 11, 29, 33) zaw artość С k ształtu je się w g ra nicach od 4,58 w glebie pod zw arty m drzew ostanem św ierkow ym n a m ateriale delu w ialn ym łu p k u łyszczykowego (profil 11) do 1,54 w glebie n a siedlisku żyznego lasu górskiego n a łu p k u zieleńcow ym (profil 33). Na przypo m n ien ie zasługuje fakt, że tylko w tej o sta tn ie j glebie w y tw o rzy ła się próchnica w łaściw a typu muli.
W glebach łąkow ych zaw artość w ęgla w poziom ie próchnicznym w y nosi od 0,63 do 3,08% (tab. 6). Je st to rozpiętość duża biorąc pod uwagę, że w szystkie badane gleby w y stęp u ją w podobnych w aru n k ach topogra ficznych pod roślinnością tego sam ego rzędu A rrh e n a th e re ta lia . P rz y puszczalnie powyższe zróżnicow anie m a sw oje głów ne źródło w różnym w przeszłości u ży tko w an iu ty ch gleb, na co w skazuje także B o r k o w s k i [5].
N ogółem i stosun ek C/N. Ogólna zaw artość azotu w badanych gle bach układa się w dość ścisłej zależności od zaw artości С (rys. 1 i 2). N ajw iększą więc zaw artość N m ają poziom y próchnicy nadkładow ej gleb leśnych (0,40-0,86%). W poziom ach próchnicznych gleb łąkow ych ilość N ogółem w aha się w szerokich g ran icach 0,06-0,23%.
Zaw artość N spada w badanych glebach z głębokością n a ogół wolniej
R ys. 1. P orów n an ie niektórych w ła śc i
w o ści poziom ów p róchnicznych gleb
łąk ow ych
C om parison of som e properties of h u m us horizon of m ead ow soils
Rys. 2. P orów n an ie n iektórych w ła ściw o ści górnych p oziom ów
m in eraln ych ( A i i AjB) gleb
leśn ych
C om parison of som e properties
of upper m in eral horizon (A \
and A h!B ) ol‘ forest soils
niż zaw artość С, w zw iązku z czym w przew ażającej większości badanych gleb stosunek C/N m aleje w głąb profilu. W niektórych jed n ak glebach stosunek C /N w ykazuje z głębokością niew ielki w zrost (profile 14, 16. 9). Podobnie jak w poziom ach próchnicznych, rów nież w niższych pozio m ach w artość sto su n ku C /N w glebach leśnych jest w yższa w porów naniu z łąkow ym i. W artość stosunku C/N w glebach leśnych zależy przede w szystkim od składu gatunkow ego drzew o stanu i jego zw arcia oraz ro dzaju ru n a (na co w skazuje m iędzy innym i A d a m c z y k [2]).
W glebach łąkow ych w artość stosunku C/N w poziom ie A x w aha się od 14,6 w pro filu 34 do 9,4 w pro filu 28. Fakt, że są to gleby przeciw staw ne pod względem wilgotności, w skazuje n a rolę stosunków w odnych w kształto w aniu się C/N.
R ysunki 1 i 2 pozw alają w nioskow ać o pow iązaniach stosunku C/N z innym i w łaściw ościam i b adanych gleb. Dla zależności tych obliczono odpow iednie korelacje (tab. 11). W siedliskach łąkow ych stosunek C/N w ykazał korelację u jem n ą z zaw artością części koloidalnych i w ilgotnością a k tu aln ą gleby. U jaw niła się także w yraźna k orelacja ujem na stosunku C/N ze stopniem nasycenia kom pleksu sorpcyjnego, n ato m iast nie w y k a zał on zw iązku z pH gleby. W siedliskach leśnych rów nież zaznaczyła się, chociaż słabiej, zależność stosunku C/N od zaw artości frak cji koloidalnej. N atom iast w yraźna korelacja u jem n a stosunku C/N i pH w H 20 po tw ier dza pogląd D u c h a o f o u r a [8] o dość ścisłym zw iązku obu p aram etrów w glebach leśnych.
O D C Z Y N GLEB
W szystkie badane gleby należą do gleb k w aśnych i bardzo kw aśnych (tab. 6 i 7). Odczyn ich w yk azu je pew ne zróżnicow anie w zależności od rodzaju łupków i rodzaju zbiorow iska roślinnego.
T a b e l a 6 Właściwości chemiczne gleb łąkowych
Chemical properties of meadow soils
Kr pro f i l u Pro f i l e No. M iejscowość p o ło ż e n ie L o c a lity , • s it u a t io n Poziom H orizon Głębo kość pobra n ia próbk i Samp l i n g depth cm ■pH Kwaso wość wy mienna Exchan g ea b le a c i d i t y H wymien ny . Exchan gea b le H *w A1 wymien ny Exchan gea b le A1 A1w Kwaso wość hydrol i t y c z -na Hydro l y t i c a c i d i ty Hh С N CïN f i » пНтИ Irl p rzysw ajaln e A v a ila b le compounds H2O KC1 p2o5 k2o Mg w mg/100 g g le b y i n mg/100 g o f s o i l m .e ./1 0 0 g % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
G leby wytworzone z utworów w ietrzen io w y ch łupków zieleń co w y ch S o i l s d evelop ed from w eathered fo rm a tio n s o f g reen sto n e s l a t e s 54 S trzy żo w iec
wysokość 385 m n.p.m . wystawa SW, n a c h y le n ie 10 k o p u la s ta w ierzchow ina S tr z y ż o w ie c , e le v a t io n 385 m a . s . l . , SW e x p o s it io n , g r a d ie n t 10 , domed upland A1 / В / с 3-10 4 5 -6 0 65 -9 0 4 ,7 5 ,0 5 ,2 4 .0 4 .0 4 .1 1 ,5 9 0 ,2 1 0 ,2 0 0 ,2 6 0 ,0 8 0 ,0 5 1 ,3 5 0 ,1 3 0 ,1 5 5 ,6 7 1 ,1 7 0 ,4 7 1 ,8 3 0 ,2 2 0 ,0 7 0 ,1 5 0 ,0 2 1 4 ,1 1 1 ,0 1 ,6 4 0 ,1 9 0 ,2 8 8 ,5 4 2 ,0 4 0 ,8 0 10,49 4 ,2 2 7 ,0 0
31 S trzy żo w iec
wysokość 442 m n.p.m . wystawa SW, n a ch y len ie 10 k o p u la s ta w ierzow ina S tr z y ż o w ie c , e le v a t io n 442 m a . s . l . , SW e x p o s it io n , g r a d ie n t 1 0 °, domed upland А1 / в / с 5 -2 0 4 0 -6 0 70-100 4 .8 4 ,6 4 .9 4 .1 4 .2 4 .2 1 ,6 0 1 ,0 0 0 ,3 7 0 ,1 6 0 ,0 8 0 ,0 3 1 ,4 4 0 ,9 2 0 ,3 4 6 ,0 9 2 ,5 7 0 ,7 5 2 ,0 5 0 ,4 9 0 ,1 0 0 ,1 4 0 ,0 5 1 4 ,6 1 6 ,3 1 ,9 5 1 ,9 1 0 ,6 0 5 ,2 0 2 ,5 5 0 ,6 0 1 0 ,9 9 3 ,3 0 1 ,9 4
G leby p o w sta łe z utworów w ietrzen io w y ch łupków łyszezykow ych S o i l s develop ed from w eathered fo rm a tio n s o f mica s l a t e s 9 P r z e c z n ic a
wysokość 560 m n.p.m . wystawa SE, n a ch y len ie 10 c z ę ś ć górna stoku P r z e c z n ic a e le v a t io n 560 m a . s . l . , SE e x p o s it io n , g ra d ien t 10 upper p a r t o f elop e -А1 /в /с 5 -1 5 20 -5 0 5 ,2 5 ,4 4 ,7 5 .1 0,25 0 ,1 2 0 ,1 4 0 ,0 4 0 ,1 1 . 0 ,0 8 3 ,9 0 1 ,3 3 1 ,8 7 0 ,5 8 0 ,1 6 0 ,0 5 1 1 .7 1 2 .7 0 ,4 6 0,0 ^ 5 ,9 4 3 ,7 6 3,00 1 ,2 2 00 Z a le ż n o ść m ięd zy p o d ło że m sk a ln y m i g le b ą
c.d. tabeli 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 12 P r z e cz n ic a wysokość 530 m n.p.m* wystawa SV/, n a c h y le n ie 10 w ierzchow ina P r z e c z n ic a e le v a t io n 530 m a . s . l . , SW e x p o s it io n , g r a d ie n t 10 upper p art o f slo p e
A1 /В / /В/С 3 -1 5 20-35 3 5 -5 0 5 ,3 5,6» 5 ,6 4 .8 4 .9 5 ,3 0 ,2 6 0 ,1 1 0 ,0 6 0 ,1 1 0 ,0 5 0 ,0 2 0 ,1 5 0 ,0 6 0 ,0 4 4 ,7 2 1 ,2 1 1 ,1 6 2 ,6 9 1 ,1 0 0 ,4 3 0 ,2 0 0 ,1 0 0 ,0 3 1 3 ,5 1 1 ,0 1 ,0 1 0 ,0 5 1 ,0 6 4 ,1 0 1 ,5 9 2,52 6 ,6 5 6 ,7 6 2 ,4 1 13 P r z e cz n ic a wysokość 525 m n.p«m. wystawa SW, n a c h y le n ie 15 w ierzchow ina P r z e cz n ic a e le v a t io n 525 m a . s . l . , SW e x p o s itio n , g r a d ie n t 15 upper part o f slo p e
A1 /в/ с 5-2 0 4 0 -6 0 80-100 4 .8 4 ,7 4 .9 4 .3 4 .3 4 ,2 1 ,6 6 2 ,0 4 1 .3 7 0 ,2 6 0 ,1 0 0 ,0 5 1 ,4 0 1 ,9 4 1 ,3 2 7 ,6 4 4 ,2 5 1 ,8 4 3 ,0 8 . 0 ,6 2 0 ,1 2 0 ,2 3 0 ,0 5 1 3 .4 1 2 .4 1 ,2 3 0 ,0 6 0 ,4 6 6 ,1 6 1 ,5 3 0 ,7 0 4 ,3 9 0 ,9 8 0,89 10 Łęczyna wysokość 530 n n .p .m . c zę ść szczytow a g r z b ie tu Łęczyna, e le v a t io n 530 m a . s . l . , peak p a rt o f r id g e A1 /В/ с 3 -1 4 20 -4 0 75-8 0 4 ,9 4 .8 4 .8 4 ,4 4 .6 4 .7 0 ,9 2 1 ,9 6 0 ,2 8 . 0 ,2 6 0 ,1 1 0 ,0 2 0 ,6 6 1 ,8 5 0 ,2 6 5 ,8 9 3 ,5 2 0 ,8 1 2 ,5 6 0 ,3 9 0 ,1 3 0 ,1 9 0 ,0 4 1 3 ,5 9 ,8 0 ,6 8 0 ,0 5 о,оз 5 ,7 8 1 ,5 6 0 ,7 5 2 ,9 2 0 ,8 2 0 ,2 5
Gleba p o w sta ła z utworu w ietrzen iow ego czarnego łupku krzemionkowego S o i l d evelop ed from w eathered fo rm a tio n o f b la ck s i l i c a s l a t e
28 K lecza
wysokość 410 m n .p .m . wystawa SE, n a ch y len ie 10-l^P czę ść górna stoku K lecza , e le v a t io n 410 m a . s . l . , SE e x p o s it io n , g ra d ien t 10- 15° , upper p a rt o f slopo A1 /в/ с 1 0-20 3 5 -5 0 95-110 4 ,8 5 .0 5 .0 4 .1 4 .1 4 .1 1 ,8 7 1 ,2 5 1 ,9 1 0 ,2 1 0 ,0 8 0 ,1 1 1 ,6 6 1 .1 7 1 ,8 0 4 ,9 8 2 ,9 3 2 ,4 4 1 ,3 1 0 ,4 2 0 ,3 7 0 ,1 4 0 ,0 6 9 ,4 7 ,0 1 ,8 6 0 ,9 4 0 ,9 0 з ,ю 1 ,7 7 1 ,5 0 2,29 3 ,3 0 4 ,5 5
Gleba pow stała z utworu w ietrzen io w eg o szarego łupku kw arcow o-łyszczykow o-skaleniow ego S o i l d eveloped from w eathered form ation o f g r e y -q u a r tz -m ic a -fe ld s p a r s l a t e
32 P ilich o w ice -H ieles^ .a o wysokość 404 m n.p.mo v.ystawa S, n a c h y le n ie 15 wierzchow ina P ilic h o w ic e - N ie l e s t n o , e le v a t io n 404 m a . s . l . , S e x p o s it io n , g r a d ie n t 1 5 , upland А1 /в/ /в/с 5 -2 0 20-30 3 5 -5 0 5 .0 5 .1 5 ,3 4 ,4 4 ,6 4 ,9 0 ,3 3 0 ,1 5 0 ,0 4 0 ,0 7 0 ,0 5 0,03 0 ,2 6 0 ,1 0 0 ,0 1 1 ,9 1 0 ,6 2 0 ,2 6 0 ,6 3 0 ,2 3 0 ,0 5 0 ,0 6 0 ,0 3 1 0 ,5 7 ,7 0 ,6 4 0 ,0 8 0 ,0 2 2 ,5 6 1 ,0 4 0 ,7 5 2 ,5 6 0 ,8 6 0 ,5 6 T . S tę p a
T a b e l a 7 Właściwości chemiczne gleb leśnych
Chemical properties of forest soils
Kr pro f i l u Pro f i l e No. \ M iejscowość p o ło ż e n ie L o c a lit y , s it u a t io n Poziom H orizon Głębo kość pobra n ia próbki Samp-pH Kwaso wość wy mienna Exchcai g e able a c i -i ' 1 H ! wymien ny Exchan g eable H 1 1 Al wymien ny Exchan gea b le Al Alw Kwaso- ' wość hyd ro- l i t y c z - na Hydro l y t i c a c i d i t y =b С N C:N S k ła d n ik i p rzysw ajaln e A v a ila b le compounds HpO KCl р2° з k2o Mg depth ch V A1w w mg/100 g g le b y i n mg/100 g o f s o i l m .e ./1 0 0 g % 1 2 3 4 5 6 I 7 I 8 I 9 I 10 11 I 12 13 14 1 15 1 16
Gleba p o w sta ła z utworu w ietrzen io w eg o łupku kwarcytowo-muskowitowego B o il develop ed from w eathered form ation o f q u a r tz ite -m u s c o v ite s l a t e 30 K lecza wysokość 430 m n .p.m . wystawa S , n a ch y len ie 15 c z ę ś ć szczytow a g r z b ie tu K lecza , e le v a t io n 430 u a , s . l , S e x p o s it io n , g r a d ie n t 15 , po all p a rt o f r id g e АН Ад/В/ / в / с С 4 -7 10-25 30-45 50-60 3,3 1 2,6 3,5 I 2,8 3,9 ! 2 ,8 '+,0 i 3 ,3 1 5 ,0 4 5 ,4 6 2 ,8 8 1 1 ,8 9 5 ,2 6 1 ,0 8 1 0 ,2 4 0 ,1 1 9 .7 8 5 7 ,0 3 4 ,3 8 ! 7 ,1 6 2 ,6 4 ; 3 ,5 9 1 .7 8 ! 2 ,1 4 , i 1 i 2 1 ,5 7 0,88 0 ,2 7 , 0 ,1 1 1 0 ,6 6 0 ,0 5 0 ,0 2 2 5 ,1 1 7 ,6 3 ,7 5 0 ,4 1 0 ,1 4 0 ,3 7 22,50 1 ,6 4 0 ,8 4 0 ,9 2 1 .1 3 0 ,0 0 0,13 0 ,0 0
Gleby p ow stałe z utworów d e lu w ia ln o -w ietrzen io w y ch łupków łyszczykow yc S o i l s develop ed from d e lu v ia l-w e a th e r e d fo rm a tio n s o f m ica s l a t e s
h 14 K o tlin a i
wysokość 490 m n.p.m . wystawa NE, n a ch y len ie 1 ,5 -1 0 czę ść środkowa stoku K o tlin a ,
e le v a t io n 490 m a . s . l . , N e x p o s itio n , g r a d ie n t 1 ,5 -1 0 medium p art o f slo p e
А1в / в / с 15-20 30-5 0 110-130 4 .4 4 .4 4 .4 1 3 ,8 4 ,0 4 ,3 1 6 ,1 9 1 2 ,3 1 0 ,6 2 0 ,4 2 0 ,1 1 0 ,0 2 5,77 2,20 0 ,6 0 1 1 Д 5 3 ,9 9 1 ,1 9 1 ,8 0 0 ,5 t 0,11 0,11 0 ,0 3 1 6 ,3 1 8 ,7 0 ,0 7 0 ,0 4 0*09 5 ,1 8 2 ,3 8 0 ,7 5 . . 0 ,6 7 0 ,1 5 0 ,2 4 11 G ierczyn wysokość 600 m n.p.m . wystawa N, n a ch y len ie 25 c zę ść środkowa stoku G ierczyn, e le v a t io n 600 n a . s . l . , N e x p o s itio n , g r a d ie n t 25 medium p art o f slo p e
А1 / В / в /с с IO -I5 25-40 6 0-80 100-120 3 ,6 4 ,4 4 .8 4 .8 3 ,5 4 .3 4 .3 j 4 .3 6,11 2 ,3 8 i 1 ,5 4 0 ,5 9 0 ,5 2 0,10 i 0 ,0 9 0,02 5 ,5 9 1 2 ,2 8 1 ,4 5 0 ,5 7 17,28 5 ,1 6 4 ,0 7 ‘ 1 ,2 3 4 ,5 8 1 ,2 5 0,68 0 ,1 3 0 ,1 9 0 ,0 7 2 4 ,1 1 7 ,9 2,00 0 ,1 8 1 ,0 8 0,66 5 .1 8 2 ,0 7 1 ,9 6 1 ,0 5 0 ,5 2 0 ,3 5 2 ,5 7 0 ,3 0 8 P r z o c zn ica wysokość 520 m n .p em0 wystawa N, n a ch y len ie 20° c zę ść środkowa stoku P r z e c z n ic a , e le v a t io n 520 m a . s . l . , N e x p o s itio n , g ra d ien t 20 . medium p art o f slo p e
АН Ах/ В / /в / С 5-10 10-30 30 -4 0 80-110 3 ,8 4 ,0 4 ,4 4 ,6 i 3 ,0 з .з : ; ^»c : ! 4,2 i ! 1 1 1 ,8 3 1 6 ,9 7 : 2 ,3 0 i 0 ,8 7 1 1 1 1 ,6 9 1 ,7 4 0 ,1 4 : 0,02 i 1 0 ,1 4 5 ,2 3 2 ,1 6 0 ,8 5 3 5 ,3 6 17,6 6 4 ,2 7 1 ,1 8 16 ,1 3 2 ,9 9 0 ,4 3 0,12 0 ,8 2 • 0 ,1 8 0 ,0 4 1 9 ,7 1 6 ,6 11,96 1,21 0 ,0 6 0 ,3 9 2 6 ,6 8 3 ,6 9 2 ,0 7 0 ,7 5 3 ,2 2 0 ,3 4 0 ,4 1 0 ,1 5 Z a le ż n o ść m ięd zy p o d ło że m sk a ln y m i g le b ą 1 3 3
