BARTOSZ KORABIEWSKI

GLEBOZNAWSTWO II ROK LICENCJATU

Początek  gleboznawstwa sięga II połowy XIX w. Początkowo glebą zajmowali się geografowie i petrografowie. Obecnie jest to osobny przedmiot. Pierwsza katedra gleboznawstwa na ziemiach polskich powstała w Puławach w 1894r.

Podział badań gleboznawczych:

·         geneza – sposób powstawania

·         skład i właściwości

·         przestrzenne rozmieszczenie – mapy glebogenetyczne

·         klasyfikacja

-     bonitacja

-          rolnicza przydatność gleb (klasy – I, II, ...)

-          systematyka (np. gleba brunatna, bielicowa)

Istnieje wiele definicji gleb. O glebach mówi się od momentu pojawienia się roślin!

Gleby charakteryzują się zmiennością w układzie:

v     PIONOWYM – zróżnicowanie profilu glebowego na poziomy genetyczne różniące się barwą, miąższością i właściwościami

v     POZIOMYM – zróżnicowanie przestrzenne powodujące występowanie obok siebie różnych typów gleb

W glebie zachodzą procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne

Gleby odgrywają ważną rolę w odporności ekosystemu.

Dane o glebach są ważne z punktu widzenia planowania (planowanie w gospodarce leśnej i rolnej, planowanie przestrzenne)

Procesy glebotwórcze- procesy wietrzenia

PEDOGENEZA

Procesów glebotwórczych nie należy utożsamiać z procesami wietrzenia

Wietrzenie- to przemiana minerałów i skał pod wpływem kontaktu z atmosferą i hydrosferą oraz na ich przekształcaniu

W wyniku procesów glebotwórczych dochodzi do akumulacji związków organicznych (azotu i węgla), czego brak w procesie wietrzenia.

W wyniku procesów glebotwórczych pierwiastki biorą udział w tzw. Małym obiegu pierwiastków (gleba-rośliny- gleba)

Procesy diagenezy z kolei zachodzą dopiero w glebach kopalnych po ich przykryciu młodszymi osadami i odizolowaniu od wpływu aktywnego środowiska glebotwórczego.

W glebie zmagazynowana jest ogromna ilość ENERGII wyrażona w:

·         J

·         Cal

·         Kg masy organicznej

Na 1 ha może występować 5-20tys kg masy organicznej.

Ogromna ilość żywych organizmów (grzyby, promieniowce, bakterie, zwierzęta wyższe).

W 1 kg gleby może występować od setek tysięcy do miliardów i bilionów sztuk bakterii. Odgrywają one doniosłą rolę w procesie rozkładu i przemieszczania substancji organicznej.

Biorą udział w tworzeniu próchnicy.

Powstawanie gleby uwarunkowane jest wieloma czynnikami:

v     Skała macierzysta

v     Klimat

v     Relief (rzeźba terenu)

v     Czynniki hydrologiczne

v     Organizmy żywe

v     Działalność człowieka

v     Czas

Czynniki te współdziałają ze sobą.

CZYNNIKI GLEBOTWÓRCZE

1.      SKAŁA MACIERZYSTA – substrat, materiał z którego tworzy się gleba. Substratu dostarczają skały magmowe, osadowe i metamorficzne

Skała macierzysta inicjuje powstanie nowej gleby, ale także wpływa na rozwój (przekształcanie) gleb już istniejących

Skała macierzysta wpływa na skład gleby:

·         mineralny (np. z granitu gł. kwarc i muskowit)

·         chemiczny

·         granulometryczny (uziarnienie) – zmienia się np. w wyniku transportowania, gdzie zachowują się minerały bardziej odporne np. kwarc

Skała macierzysta wpływa także na właściwości gleby:

·         fizyczne – przewiewność, przepuszczalność, podsiąk kapilarny, pojemność wodna, lepkość, plastyczność, zwięzłość

·         chemiczne – odczyn np. rędziny

·         morfologiczne – np. barwa, która pozwala na określenie poziomów diagnostycznych, pomagających ustalić typ gleby (barwią m.in. mangan, żelazo, substancje organiczne)

Z wiekiem wpływ skały macierzystej na glebę zaciera się pod wpływem działania innych czynników glebotwórczych.

Wg Dokuczajewa z tych samych skał macierzystych, ale w innych warunkach klimatycznych rozwijają się różne typy gleb. Ważnym czynnikiem jest klimat, świat roślin, zwierząt, woda, czas i człowiek.

Są jednak gleby, dla których czynnik klimatyczny jest mniej istotny.

Dla nich najważniejszym czynnikiem jest skała macierzysta.

Gleby FITOGENICZNE- rędziny wytworzone na wapieniach, przez długi czas pozostają bez zmian.

2. KLIMAT – bardzo istotny czynnik

·         Insolacja (nasłonecznienie)

·         Wilgotność powietrza

·         Zachmurzenie i opady

·         Ciśnienie atmosferyczne (wiatry – parowanie)

·          

Wpływają one na tempo denudacji, rozkładu skał, czyli wietrzenie mechaniczne (temp.), dezintegrację blokową, foliację, wietrzenie chemiczne(woda), ługowanie, wymywanie itp.

Klimat wpływa na procesy glebotwórcze;

-          proces bielicowy (   w klimacie chłodym i wilgotnym, więcej opadów, pod roślinnością iglastą

-          proces brunatnienia ( w klimacie ciepłym i wilgotnym, pod drzewami liściastymi)

Wiatry wpływają na parowanie.

W klimacie suchym przewaga parowania na opadami – strefa odwodnienia. Tam też dominuje wstępujący ruch wody, który powoduje przemieszczanie roztworów ku górze i wzrost zasolenia gleby. Gleby słone to sołonczaki. Charakteryzują się występowaniem na ich powierzchni halofitów – roślin sucholubnych. Występują także polewy pustynne, silcrete i caliche (róże pustyni i wykwity soli).

W klimacie wilgotnym, gdzie jest przewaga opadów nad parowaniem, występuje przewaga ruchu zstępującego. Następuje przemieszczanie soli w głąb profilu i ługowanie.

Strefowość pionowa i pozioma gleb występuje wraz ze strefowością klimatu.

3. RELIEF – rzeźba terenu jako czynnik bierny wpływa na inne czynniki:

a)      erozję

b)     klimat i roślinność

c)      obieg wody w glebie

Wyróżnia się morfologiczne typy krajobrazowe. Decydują tu: rozpiętość i częstotliwość różnic wysokości względnych.

Wyróżnia się:

Typ równikowy- wahania wysokości względnych na długości 2 km nie przekraczają 200m

Typ górski- wahania wysokości względnych>200m, góry to teren położony ponad 300m npm

Na podstawie wymiarów przestrzennych form wyróżnia się:

Makro

Zmiany na przekroju km

Pionowe zróżnicowanie ponad 10m

Mezo

Zmiany na przekroju setek m

Pionowe zróżnicowanie 1-10m

Mikro

Formy reliefu, gdzie zachodzą drobne zmiany na powierzchni do kilkudziesięciu m

Zróżnicowanie wysokości względnych <1m

FORMY RELIEFU:

• płaskie- nie zakłócają ruchu wody
• wypukłe- dobry spływ
• wklęsłe- gromadzenie się wody

Rzeźba jest czynnikiem statycznym. Zmiany są dość powolne- człowiek może zmieniać mezo i makrorelief z niekorzystnego na korzystny

4. WODA – czynnik decydujący o powstawaniu niektórych gleb:

NAPŁYWOWE:

·         Mady

·         Gleby deluwialne – proces deluwialny (spłukiwania)

HYDROMORFICZNE:

·         Gleby glejowe – proces glejowy – okresowa stagnacja wód gruntowych na określonej głębokości (obecność Fe2+ i Fe3+ nadaje tej glebie specyficzny kolor)

·         Gleby torfowe – są glebami organicznymi, gdzie podłoże nie odgrywa prawie żadnej roli (jedynie przepuszczalność); roślinność torfotwórcza (hydrofilna): mchy, turzyca, trzcina, tatarak, czarna olcha

5. ORGANIZMY ŻYWE – najważniejszy czynnik

·         drobnoustroje

·         organizmy roślinne

·         organizmy zwierzęce

Organizmy żywe wpływają na:

a)      proces wietrzenia – jak zachowuje się skała macierzysta (skład granulometryczny, mineralny i chemiczny)

b)     kształtowanie budowy i morfologii profilu glebowego (poziom ściółki, darniowy, próchniczy)

c)      właściwości fizyczne (zbrylenie, przewiewność – kanały po dżdżownicach) i chemiczne (kwasy organiczne, odchody)

d)     sorpcję biologiczną

ROŚLINNOŚĆ – decyduje o górnych poziomach lub całych profilach (gleby torfowe)

ZWIERZĘTA  (robaki, mięczaki, stawonogi, drobne ssaki) – wpływają gł. na właściwości fizyczne:

·         spulchnianie gleby poprzez drążenie kanałów wpływające na porowatość, przewiewność, przepuszczalność

·         rozdrabnianie szczątków organicznych i mieszanie z cząstkami mineralnymi – tworzenie próchnicy

DROBNOUSTROJE (bakterie, grzyby, promieniowce) biorą udział w:

·         rozkładzie substancji organicznych

·         wiązaniu azotu atmosferycznego

·         przemieszczaniu związków azotowych

·         krążeniu azotu w przyrodzie

·         gromadzeniu żelaza i siarczków

·         przemieszczaniu związków fosforu

·         są wskaźnikiem aktywności biologicznej – życia gleby

6.      CZYNNIK ANTROPOGENICZNY

Działalność człowieka:

·         Bezpośrednia ingerencja – zaasfaltowanie, zabetonowanie

·         Niewłaściwa regulacja rzek – zwiększenie spadku podłużnego rzeki, zmniejszenie częstotliwości powodzi, szybszy odpływ bez osadzania osadów pozakorytowych – substratu dla mad

·         Osuszanie torfowisk – mineralizacja torfowisk – proces murszenia

·         Zatruwanie ok. metalami ciężkimi

·         Kopalnictwo odkrywkowe

·         Wycinanie lasów – podatność na erozję wietrzną i wodną

·         Poddawanie gleb bielicowych pod uprawę płużną – zahamowanie procesu bielicowienia

7. CZAS – wpływa na ewolucję gleb

Wyróżnia się trzy okresy w rozwoju gleby: młodość, dojrzałość i starzenie się.

Gleby ewoluują wraz ze zmianą klimatu, szaty roślinnej.

Wyróżnia się cykle rozwojowe gleb ok.

-          wapień

-          po jego zwietrzeniu wytwarza się gleba do głębokości 10cm – rędzina, następnie wkracza roślinność

-          rędzina właściwa → rędzina brunatna → gleba brunatna

O zaawansowaniu czynników glebotwórczych decyduje:

+ od jakiego czasu istnieją warunki sprzyjające- moment pojawienia się organizmów żywych. W Polsce jest to czas ustąpienia lądolodu z Niżu Polskiego.

+ jak szybko przebiega proces zależy od: skały

                                                                              klimatu

W Polsce najmłodsze gleby oprócz północy występują w górach i przy rzekach. Proces glebotwórczy musi nadążać za erozją.

Gleby reliktowe- takie, które są, ale w danych warunkach klimatycznych nie powinny się   rozwijać (np. czarnoziemy w Polsce)

...