GLEBY
Pojęcia ogóle
Gleby Polski
Klasyfikacje amerykańska
Klasyfikacje WHO i WRB
GLEBY
Pojęcia ogóle
Gleby Polski
Klasyfikacje amerykańska
Klasyfikacje WHO i WRB
Definicje podstawowe
Gleba - biologicznie czynna powierzchniowa warstwa
litosfery, powstała ze skały macierzystej (lub na skale
macierzystej) pod wpływem czynników glebotwórczych i
podlegająca stałym przemianom
.
Gleboznawstwo, pedologia - nauka zajmująca się
badaniem gleb, ich powstawaniem, budową,
właściwościami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi,
systematyką oraz możliwościami ich użytkowania.
Edafon – termin określający wszystkie organizmy żywe
gleby.
Profil glebowy - to układ poziomów genetycznych
występujących w pionowym przekroju gleby.
Poziomy genetyczne – widoczne w morfologii profilu
glebowego, powstają w wyniku procesu glebotwórczego i
dają się odróżnić makro i mikroskopowo na podstawie
swoistych właściwości.
Soil formation
Soil Formation
Środowisko
tworzenia gleby
* Climate
Klimat
Organizmy żywe
* Relief
Relief
Skała
macierzysta
• Time
Czas
• Human activity
Działalność
człowieka
Klimat - wilgotność
A classification of
soil moisture
regimes
.
Dry
Soil moisture content less than the amount retained at 15
atmospheres of tension (1500 kPa - permanent wilting point). In
most years' - 6 out of 10 years.
Większość lat mniej wilgoci mniejsza
niż ilość zachowana przy 15 atmosferach.
Xeric
Soils of temperate areas that experience moist winters and
dry summers (i.e. mediterranean climates).
Wilgotne zimy, suche
lata
Aridic/Torric
Soils are dry more than half the time (in arid climatic
zone).
Przez większość czasu suche
Perudic
In most years precipitation exceeds evapotranspiration
every month of the year.
Najczęściej opad przewyższa od
ewapotranspirację
.
Udic
In most years soils are not dry more than 90 consecutive days.
Najczęściej gleby nie są suche przez 90 kolejnych dni.
Ustic
In most years soils are dry for 90 consecutive days and moist
in some part for half the days the soil temperature is above 5°C (i.e.,
during potential growing season)
Najczęściej gleby są suche przez
90 kolejnych dni.
Acquic
Soils that are sufficiently saturated, reducing conditions
occur. They usually have low chroma mottles or have gleyed
subsoils.
Wilgotność utrzymuje oglejenie
Klimat- temperatura
Definitions and features of soil
temperature regimes
Temperature regime
Mean annual temperature in root zone
[degree C]
Pergelic
< 0
Permafrost (i.e. the depth of freezing in winter exceed the depth of thawing in
summer, as a consequence, a layer of permanently frozen soil of grounds develop) and
ice edges common. Tundra of northern Alaska and Canada and high elevations of the
Rocky Mountains.
Cryic
0 -8
Cool to cold soils of the Northern Great Plains of the U.S., forested regions of eastern
Canada.
Frigid
< 8
A soil with a frigid regime is warmer in summer than a soil with cryic
regime. The difference between mean summer and mean winter soil
temperatures is more that 5
o
C
.
Mesic
8 - 15
Midwestern and Great Plains regions where corn and winter wheat are common
crops.
Thermic
15 - 22
Coastal Plain of southeastern U.S. where temperatures are warm enough for cotton.
Hypothermic
> 22
Citrus areas of Florida peninsula, southern California. Tropical climates and crops
.
Characteristics and some locations
Earthworm biomass in soils under different land use
(White, 1987)
Earthworm biomass
[kg/ha]
Hardwood and mixed
woodland:
370 - 680
Coniferous forest:
50 - 170
Pasture:
500 -
1500
Arable land:
16 - 760
Rośliny i zwierzęta
Relief
Selected primary topographic attributes important in
pedology.
Topographic
attribute
Definition
Hydrologic significance
altitude
elevation
climate, vegetation type, potential energy
slope
gradient
overland and subsurface flow, velocity and
runoff rate
aspect
slope azimuth
solar radiation
catchment
area
area draining to catchment outlet
runoff volume
specific
catchment
area
upslope area per unit width of contour
runoff volume
flow path
length
maximum distance of water flow to a point in
the catchment
erosion rates, sediment yield
profile
curvature
describes the shape of a slope in a downward
direction and indicates the rate of change in
gradient
water flow, flow velocity, sediment transport
processes (erosion, deposition)
plan curvature
describes the shape of the slope in a direction
perpendicular to the slope and indicates the
rate of change in gradient
converging/diverging flow, soil water content
Selected primary topographic attributes
important in pedology
Skała,
ważne cechy dla postępu procesu
glebotwórczego:
Twardość, struktury i
tekstury
Skład chemiczny i
mineralny
Odporność na wietrzenie
Jakość zwietrzeliny
Zasobność w nutrienty
Obecność substancji
inhibitujących
rozwój organizmów
zwierzęcych /lub roslinnych
Czas. Etapy procesów glebotwórczych
Proces glebotwórczy przebiega zwykle powoli.
Gleba przechodzi stadia rozwojowe, poczynając
od gleby inicjalnej, poprzez dojrzałą do starej.
Ewolucja ta zapisana jest zwykle w morfologii
gleb.
W Polsce występują gleby młode, powstałe w
plejstocenie i holocenie. Na obszarach
międzyzwrotnikowych Afryki, Azii Ameryk i
Antarktydy (suche oazy) na terenach rozległych
równin przy braku ostatnich zlodowaceń, gleby
są bardzo stare i pochodzą nawet z trzeciorzędu.
Skład
gleby
Procesy glebotwórcze
Procesy glebotwórcze to całokształt zjawisk fizycznych, chemicznych, biochemicznych i
biologicznych zachodzących w powierzchniowych warstwach skorupy ziemskiej pod
wpływem kontaktu z biosferą, atmosferą i hydrosferą w wyniku, których powstają gleby.
proces brunatnienia
- polega na stopniowym rozpadzie pierwotnych krzemianów oraz
glinokrzemianów, uwalnianiu z nich żelaza i glinu i osadzaniu tych pierwiastków na
powierzchni ziaren gleby w postaci nierozpuszczalnych wodorotlenków i kompleksów z
kwasami próchnicznymi o barwie brunatnej.
proces przemywania
(płowienia, lessiważu) - polega na przemieszczaniu w głąb gleby
cząstek koloidalnych i ilastych wymytych z wyżej leżących poziomów bez ich
uprzedniego rozkładu. Przemywanie odbywa się przy słabo kwaśnym odczynie gleby.
proces bielicowania
– przebiega przy kwaśnym odczynie gleb głównie piaskowych i
przede wszystkim w borach iglastych klimatu umiarkowanego, wilgotnego i chłodnego.
Z wietrzejących krzemianów w powierzchniowej warstwy gleby zostają wymyte Ca, Fe,
Al, które zostają wmyte wraz z materią organiczną w warstwy głębsze. W poziomie
eluwialnym zostaje głownie wybielony piasek kwarcowy, a w poziomie wmycia
brunatno-czarne wodorotlenki Fe-Al często schelatowane przez`związki humusowe.
proces glejowy
– polega na redukcji wartościowości jonów Fe, Mn, w warunkach
nadmiernej wilgotności, brak dostępou tlenu i obecności OM. Poziomy oglejone
przybierają barwę zielonkawą, niebieskawą lub popielatą. (oglejenie odgórne - opadowe
i dolne - wody gruntowe).
Barwa gleby
Barwa gleby jest niezwykle ważną cechą morfologiczną, ponieważ
poszczególne poziomy genetyczne mają zabarwienie, zależne od składu
chemicznego, zróżnicowanego przez proces glebotwórczy.
Barwę białą
, z wszelkimi odcieniami do szarej, nadają glebie węglany wapnia
i magnezu, krzemionka krystaliczna i amorficzna, gips, proste sole,
wodorotlenek glinu,
Tonacje czarne
pochodzą w glebie od związków próchnicznych, lub siarczków
żelaza
Czerwone, brązowe, rdzawe i żółte barwy
pochodzą od związków żelaza
trójwartościowego, które zredukowane do dwuwartościowego barwią glebę na
kolor zielono-niebieski.
Cętki fioletowe
są wynikiem obecności związków manganu i żelaza.
Cętki lub smugi błękitne
wskazują na obecność wiwianitu
Profil glebowy
Profil glebowy
Na podstawie morfologii wyróżnia się profile glebowe:
• wykształcone - składające się z wyraźnie
wykształconych poziomów charakterystycznych dla
każdego typu lub rodzaju gleby.
• niewykształcone - o małej miąższości z powodu
braku niektórych poziomów w środkowej lub dolnej
części profilu
Profile glebowe mogą być:
• całkowite – na całej głębokości profilu, nie
mniejszej niż 1,5 m, występuje materiał mineralny z
tej samej skały macierzystej.
• niecałkowite – utworzone ze skały macierzystej,
której miąższość jest mniejsza niż 1,5 m.
JEDNOSTKI SYSTEMATYCZNE
Dział
obejmuje gleby
wytworzone albo pod przeważającym wpływem
jednego z czynników glebotwórczych (gleby litogeniczne,
semihydrogeniczne, hydrogeniczne i antropogeniczne), albo pod wpływem
wszystkich czynników bez wyraźnej przewagi jednego z nich (gleby
autogeniczne).
Rząd
- obejmuje gleby o podobnym kierunku rozwoju. Poszczególne rzędy
mogą obejmować gleby różniące się morfologicznie, ale zbliżone pod
względem ekologicznym.
Typ
- obejmuje gleby o takim samym układzie głównych poziomów
genetycznych, zbliżonych, właściwościach chemicznych i fizykochemicznych,
jednakowym rodzaju wietrzenia, przemieszczania się i osadzania składników,
o podobnym typie próchnicy. W warunkach naturalnych każdemu typowi
gleby odpowiada określone zbiorowisko roślinne. W naturalnym rozwoju
gleby typ stanowi względnie trwałą fazę jej ewolucji, pozostającą w
równowadze z aktualnym zbiorowiskiem roślinnym. Typ gleby jest
podstawową jednostką systematyki gleb.
Podtyp
– wyróżnia się go wówczas, gdy na cechy głównego procesu
glebotwórczego nakładają się dodatkowo cechy innego procesu
glebotwórczego, modyfikujące właściwości biologiczne, fizyczne, chemiczne
i związane z nimi cechy morfologiczne profilu glebowego.
Rodzaj
- określany jest na podstawie genezy i właściwości skały
macierzystej, z której wytworzyła się gleba.
Gatunek
- określa uziarnienie utworu glebowego całego profilu. Uziarnienie
gleby określa się na podstawie podziału przyjętego przez Polskie
Towarzystwo Gleboznawcze.
DEFINICJE I SYMBOLE POZIOMÓW GLEBOWYCH
Zasady wydzielania poziomów glebowych oraz nadawane im nazwy i
symbole są w poszczególnych krajach jednakowe, choć wydzielane
taksony glebowe różnią się w zależności od szkoły gleboznawczej i
ulegają zmianom w czasie. Ujednolicenie kryteriów wyróżniania
poziomów oraz ich oznakowania ustalone zostało przez
Międzynarodowe Towarzystwo Gleboznawcze i FAO (Comission V,
1968).
Poziomem glebowym nazywamy mineralną, organiczną lub
organiczno - mineralną część profilu glebowego, odróżniającą się od
poziomów sąsiednich stosunkowo jednorodną barwą, konsystencją,
uziarnieniem, składem chemicznym, ilościowym i jakościowym
materii organicznej i innymi właściwościami. Wymienione cechy
mogą być rozpoznawane i oceniane bezpośrednio w profilu
glebowym już w terenie, jednak do ostatecznej identyfikacji poziomu
glebowego potrzebne są badania laboratoryjne.
W systemie identyfikacyjnym wyróżnia się poziomy główne,
poziomy przejściowe, poziomy mieszane, podpoziomy, nieciągłości
litologiczne i litologiczno - pedogeniczne oraz cechy towarzyszące.
POZIOMY GŁÓWNE
W glebach mineralnych i mineralno - organicznych wyróżnia się następujące
poziomy główne:
O - poziom organiczny;
zawiera ponad 20% świeżej lub częściowo rozłożonej OM. W glebach
mineralnych i mineralno - organicznych tworzy się na powierzchni utworu mineralnego, zwykle
przy pełnym dostępie powietrza. W glebach mineralnych semi- i hydrogenicznych ma miąższość <
10 cm, przy miąższości większej 10 - 30 cm, gleba jest zaliczana do organiczno - mineralnych, a
przy > 30 cm - do organicznych.
A - poziom próchniczny
; tworzy się w powierzchniowej warstwie gleby mineralnej. Jest
ciemno zabarwiony, dzięki zawartości zhumifikowanej OM (< 20%) związanej z mineralnymi
składnikami gleby.
E - poziom wymywania (eluwialny);
wytworzony bezpośrednio pod poziomem O lub A.
Zwykle charakteryzuje się jaśniejszą barwą niż poziomy sąsiednie oraz większą zawartością
kwarcu a mniejszą Fe, Al i OM..
B - poziom wzbogacania;
leży pomiędzy poziomem A lub E a poziomem C, G lub R.. Cechuje
go wmycie Fe, Al, (i akumulacja w wodorotlenkach) OM i iłu, wspólne lub odzielne. W poziomie B
mogą nagromadzić się węglany, gipsu i soli.
C - poziom skały macierzystej;
składa się z materiału mineralnego nie skonsolidowanego,
pozbawionego cech typowych dla poziomów glebowych. Jest stosunkowo mało zmieniony przez
procesy glebotwórcze. Może również wykazywać cechy cementacji przez wmyte węglany,
rozpuszczalne sole, krzemionkę, żelazo, a także cechy oglejenia.
G - poziom glejowy;
poziom mineralny wykazujący cechy silnej lub całkowitej redukcji żelaza
w warunkach anaerobowych. Ma zwykle barwę stalowoszarą, odcień niebieskawy lub zielonkawy.
W przypadku gdy pełne oglejenie spowodowane jest wodami gruntowymi, używa się symbolu G, a
gdy wodami opadowymi - Gg. Jeśli inne poziomy genetyczne wykazują cechy oglejenia jako
procesu towarzyszącego, oznaczamy je również dodatkowo symbole g (oglejenie spowodowane
wodami opadowymi) lub gg (oglejenie spowodowane wodami gruntowymi).
P - poziom bagienny
- część profilu gleby organicznej objęta bagiennym procesem
glebotwórczym.
D - podłoże mineralne
- luźne gleb organicznych.
M - poziom murszenia
- część profilu gleby organicznej objęta procesem murszenia.
R - podłoże skalne
- lita lub spękana skała zwięzła (magmowa, przeobrażona, osadowa)
występująca w podłożu
POZIOMY MIESZANE I PRZEŚCIOWE
Część profilu, w którym płynna zmiana cech pomiędzy sąsiednimi
poziomami głównymi obejmują pas szerszy niż 5 cm, nazywane są
poziomami mieszanymi. Oznacza się je dużymi literami,
stosowanymi do określania przyległych poziomów głównych,
oddzielonymi ukośną kreską, np. A/E, E/B, A/C, B/C. Część profilu, w
którym równocześnie widoczne są cechy morfologiczne dwóch
sąsiednich poziomów głównych nazywane są poziomami
przejściowymi. Oznacza się je dużymi literami właściwymi dla
poziomów głównych, np. AE, EC, BC; pierwsza litera oznacza
poziom, do którego poziom przejściowy jest bardziej podobny.
Gdy istnieje potrzeba dalszego podziału poziomów głównych na
podpoziomy, wówczas po literach O, A, B, C, E, G, P i R
oznaczających poziom główny, dodaje się liczby arabskie w ciągłej
sekwencji. Liczby te wykazują różnice cech i właściwości poziomów,
które mogą być obserwowane w profilu glebowym w terenie, np. A1,
A2, A3, wynikające z odmiennej barwy, struktury lub innych cech.
Dokładniejsze określenie cech i właściwości związanych z genezą
danego podpoziomu oznacza się małymi literami po cyfrze
określającej podpoziomy, np. A2g, B3h, lub też bezpośrednio po
dużej literze określającej poziom główny, np. Ap, Bt, Cca; przyrostek
literowy może być stosowany jedynie w przypadkach pewności
stwierdzonych różnic.
PODPOZIOMY
a - amorficzna OM nagromadzona w mineralnej części gleby, stosuje się do
poziomu A,
an - (antropogeniczny) wytworzony w wyniku gospodarczej działalności człowieka
(poza uprawą roli),
b - kopalny,
br - akumulacje na miejscu (wzbogacanie in situ), nieiluwialna, stosuje się do
poziomu B,
ca - akumulacja węglanu wapnia,
cn - akumulacja półtoratlenków i węglanów w formie konkrecji lub pieprzów,
cs - akumulacja siarczanu wapnia,
es - eluwialne wymycie żelaza i glinu,
et - wymycie frakcji ilastej,
e - utwór torfiasty lub murszowaty w glebach organiczno-mineralnych,
f - podpoziom z materią organiczną częściowo rozłożoną, stosuje się do poziomu
O,
fe - iluwialna akumulacja żelaza,
g - cechy glejowe lub poglejowe, nadmierną wilgotność spowodowaną wodami
opadowymi,
gg - cechy oglejenia od wód gruntowych oznaczające bardzo silną redukcję,
gy - gyttja, stosuje się do poziomu głównego O,
h - poziom zawierający zhumifikowaną, dobrze rozłożoną materię organiczną,
i - utwór murszasty w glebach organiczno-mineralnych,
k – wa-wa reliktowa kontaktu krioiluwialnego z zamarzniętym podłożem,
środowisko peryglacjalne,
Oznaczenia cech i właściwości poziomów
l - podpoziom ściółki w powierzchniowej części poziomu głównego O,
na - poziom wzbogacony w sód wymienny,
ni - torf niski,
n - poziom namułów mineralnych zawierających warstwy organiczne,
m - muł,
ox - akumulacja półtoratlenków, stosuje się do poziomu B z orsztynem
,
rudą
łąkowa itp.,
p - poziom rozluźniony, wzruszony przez orkę lub inny zabieg spulchniający,
pr - torf przejściowy,
r – nie iluwialne nagromadzenie żelaza, glinu, manganu, próchnicy, niekiedy
wzbogacone we frakcję
ilastą, pylastą, stosuje się do poziomu głównego B
w glebach uprawnych,
re - poziom reliktowy, stosuje się do poziomów starszej genezy znajdujących się w
obrębie
współczesnych procesów glebotwórczych,
sa - akumulacja soli rozpuszczalnych w wodzie łatwiej niż gips,
t - iluwialna akumulacja frakcji ilastej w glebach mineralnych, stosuje się do
poziomu głównego B; w
glebach organicznych oznacza torf, stosuje się do
poziomu głównego O,
w - kreda jeziorna, wapno łąkowe,
wy - torf wysoki,
v – nie iluwialne nagromadzenie, środowisko peryglacjalne Fe, Al, Mn, OM, do
poziomu głównego B,
x - warstwa stwardniała (fragipan),
Oznaczenia cech i właściwości poziomów c.d.
bg - warstwa torfu boru-bagiennego torfowiska wysokiego,
brz - warstwa torfu brzezinowego torfowiska przejściowego,
e - utwór torfiasty lub murszowaty w glebach organiczno-mineralnych,
gy - gyttja,
i - utwór murszasty,
m - muł,
me - warstwa torfu mechowiskowego torfowiska niskiego,
ms - warstwa torfu mszarnego torfowiska przejściowego i wysokiego,
n - poziom namułów mineralnych rozdzielających warstwy organiczne,
ni – torf niski,
ol - warstwa torfu olsowego torfowiska niskiego,
pr – torf przejściowy,
sz - warstwa torfu szuwarowego torfowiska niskiego,
tu - warstwa torfu turzycowego torfowiska niskiego,
tz - warstwa torfu zamulonego,
wr - warstwa torfu wrzosowiskowego torfowiska wysokiego,
wy – torf wysoki,
R1, R2, R3 - stopień rozkładu torfu
Symbole stosowane do opisu gleb hydrogenicznych
Przykłady gleb
A
A/C
A
A
A
M
A
A
A
A/C
A/C
C
C
C
C
C
C
C
Ees
Eet
Bh,fe
Bfe
B
Bt
G
Pol
G
A
C
Przykład
Czarnoziem
Gleba bielicowa
Dział I
•Rząd
•Rząd
Dział III
•Rząd
Dział IV
•Rząd
Dział VII
:
•hortisole ( gleby ogrodowe )
•Rząd
•gleby antropogeniczne o niewykształconym profilu
Gleby strefowe
(polskie nazwy tradycyjne)
-
o barwie jasnej, powstałe na piaskach, słabo
urodzajne, uprawia się na nich żyto i ziemniaki.
•
?
-o cienkiej warstwie próchnicy, mało urodzajne.
•
- o barwie brunatnej, średniej ilości próchnicy, uprawia
się na nich pszenicę
•
- powstałe na skałach wapiennych.
- cienka warstwa próchnicy.
- niska zawartość próchnicy i niedostatek wody.
bardzo ciemna barwa, powstałe na lessach, duża
zawartość próchnicy, bardzo urodzajne, uprawia się na nich pszenicę i
buraki cukrowe.
•
•
•Pustynne
gleby inicjacyjne - składają się ze szkieletu mineralnego.
•
- ceglasta barwa.
•
•
rosa - czerwone gleby śródziemnomorskie.
•żółtoziemy - uprawa krzewów herbacianych i drzew cytrusowych.
Gleby astrefowe
(polskie nazwy tradycyjne)
•Mady - o ciemnej barwie, powstałe z drobnych osadów naniesionych
przez rzekę, uprawia się na nich warzywa i pszenicę.
•Czarne ziemie - żyzne, powstałe na dawnych terenach bagiennych
- żyzne, powstałe w miejscach aktywności
wulkanicznej
- powstają w wyniku podsiąkania i odparowywania
zasolonej wody.
- w dużej części składa się z najdrobniejszych cząstek,
małej ilości piasku i próchnicy. Na takiej glebie rośliny źle rosną, bowiem
trudno przepuszcza ona powietrze i wodę. Po deszczu bardzo powoli
wysycha, a w czasie suszy staje się twarda i zaskorupiała. Wiosną
nagrzewa się bardzo powoli. Do gleb ciężkich należą gliny oraz iły.
- składa się w większości z piasku z niewielką ilością gliny
i próchnicy - jest to gleba szybko przepuszczająca wodę, nagrzewa się
też szybko, lecz roślinom na takiej glebie brak dostatecznej ilości wody i
składników pokarmowych. Do gleb lekkich należą: PIASKI.
Gleby. Rząd – typ
Powierzch
nia
Występowanie
Brunatnoziemne – brunatne,
płowe
51,5%
Płatowo w całej Polsce
Bielicoziemne – bielicowe,
bielice, rdzawe
25%
Płatowo poza obszarami gór i wyżyn
Bagienne i pobagienne –
torfowe, mułowe, murszowe i
murszowate
7,8%
Płatowo na pojezierzach i Polesiu
Lubelskim, lokalnie w całej Polsce na
terenach o dużej wilgotności
Aluwialne – mady rzeczne
5%
Doliny rzeczne
Mineralne, bezwęglanowe,
słabo wykształcone – litosole,
regosole, pelosole, rankery i
arenosole
1,7%
Wydmy, wysokie góry
Czarne ziemie – czarne ziemie
1,3%
Powszechnie w pradolinach, lokalnie w
całej Polsce w wilgotnych
zagłębieniach terenu
Czarnoziemne - czarnoziemy
1%
Okolice miast - Hrubieszów, Tomaszów
Lubelski, Sandomierz, Opatów,
Proszowice, Jarosław, Przemyśl,
Głubczyce, Prudnik, Pińczów
Wapniowcowe o różnym stopniu
rozwoju – rędziny, pararędziny
0,9%
Wyżyny, Tatry, Pieniny, Niecka
Nidziańska, Góry Świętokrzyskie
Pozostałe gleby i tereny pokryte
zabudowaniami, drogami itp.
5,8%
Gleby Polski, częstość występowania
(uogólnione nazwy)
Mapa
Pytania
1.
Wymień procesy glebotwórcze inicjalne i zasadnicze
2.
Znajdź taksony wspólne w klasyfikacji polskiej i amerykańskiej
3.
Zasady oznakowania poziomów, podpoziomów i stref przejściowych
