Park narodowy

Park narodowy obejmuje obszar chroniony wyróżniający się szczególnymi wartościami naukowymi, przyrodniczymi, społecznymi, kulturowymi i wychowawczymi, o powierzchni nie mniejszej niż 1000 hektarów, na którym ochronie podlega całość przyrody oraz swoiste cechy krajobrazu.

Parki narodowe służą nauce, dydaktyce, kulturze, a także zaspokajają potrzeby doznań estetycznych. Wszystkie działania na terenie parku muszą być podporządkowane ochronie przyrody i mają pierwszeństwo przed wszystkimi innymi działaniami. Katalog ograniczeń, nakazów i zakazów obowiązujących na terenie parku określają przepisy ustawy o ochronie przyrody.

Nadrzędnym celem parku narodowego jest poznanie zachowania całości systemów przyrodniczych danego tereny, wraz z warunkami ich funkcjonowania, oraz odtwarzanie zniekształconych i zanikających ogniw rodzinnej przyrody.

Szczególną rolę spełnia obszar ochronny wokół parku tzw. otulina, która ma go chronić przed szkodliwym oddziaływaniem czynników zewnętrznych.

Polska przyjęła definicje parku narodowego określoną na X i XI Ogólnym Zgromadzeniu Światowej Unii Przyrody i jej zasobów (IUCN-WCU), stąd wszystkie polskie parki narodowe, jako odpowiadające wymogom IUCN znalazły się na jej liście.

Sześć polskich parków narodowych UNESCO (Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Oświaty, Nauki i Kultury) wpisało na listę rezerwatów biosfery (Babiogórski, Białowieski, Bieszczadzki, Karkonoski, Słowiński, Tatrzańskie). W tym jeden z nich - Białowieski - zastał przez UNESCO uznany za obiekt dziedzictwa światowego. Ponadto dwa parki narodowe - Biebrzański i Słowiński - objęte zostały konwencją RAMSAR z 2 lutego 1971 r. Konwencja o obszarach wodno-błotnych, mających znaczenie międzynarodowe zwłaszcza jako środowisko życiowe ptactwa wodnego.

Parki narodowe tworzy Rada Ministrów drogą rozporządzenia, określając w nim nazwę parku, obszary wchodzące w jego skład, obowiązujące na terenie parku ograniczenia i zakazy oraz granice ewentualnej strefy ochronnej.

Parkiem narodowym zarządza dyrektor, który realizuje zadania związane z celem utworzenia parku, a także działa jako organ administracji rządowej w zakresie konserwatorskiej ochrony przyrody.

W roku 2001 Polska miała 23 parki narodowe.

podkreślono - rezerwaty biosfery

nazwa parku narodowego	rok założenia	obszar [ha]
Babiogórski	1954	3392
Białowieski	1947	10502
Biebrzański	1993	59223
Bieszczadzki	1973	29202
Bory Tucholskie	1996	4798
Drawieński	1990	11342
Gorczański	1981	7030
Gór Stołowych	1993	6340
Kampinoski	1959	38544
Karkonoski	1959	5575
Magurski	1995	19962
Narwiański	1996	7350
Ojcowski	1956	2146
Pieniński	1932	2346
Poleski	1990	9762
Roztoczański	1974	8482
Słowiński	1967	18617
Świętokrzyski	1950	7632
Tatrzański	1954	21164
Ujście Warty	2001	7956
Wielkopolski	1957	7584
Wigierski	1989	15085
Woliński	1960	10937

Rezerwaty przyrody

Podobnie jak parki narodowe, rezerwaty są obszarami chronionymi. Podstawowa różnica między rezerwatem a parkiem narodowym polega na różnym zakresie celów ochrony. Parki narodowe mają założone cele ochrony, każdy rezerwat przyrody ma określony szczególny cel.

Rezerwaty są tworzone w celu ochrony określonych fragmentów przyrody przez negatywnym wpływem działalności gospodarczej człowieka i zachowania przedmiotu ochrony dla badań naukowych. Są to zatem obszary obejmujące zachowanie w stanie naturalnym lub mało zmienionym ekosystemów, określonych gatunków roślin i zwierząt, elementów przyrody nieożywionej mających istotną wartość ze względów naukowych, przyrodniczych, kulturowych bądź krajobrazowych.

W celu zabezpieczenia rezerwatu przez ujemnym wpływem czynników zewnętrznych dla rezerwatu może być ustanowiony obszar ochronny - otulina.

W zależności od przedmiotu ochrony wyróżnia się rezerwaty faunistyczne, florystyczne, wodne, torfowiskowe itp.

Dla realizacji celów ochronnych poszczególnych rezerwatów, w akcie o ich utworzeniu ustala się katalog zakazów, zakazów i innych powinności.

W zależności od tego jak rygorystyczny ma być reżim ochrony tworzy się rezerwaty:

• ścisłe - wykluczające ingerencję człowieka;

• częściowe - z możliwością ingerencji człowieka ale w ograniczonym zakresie.

Aktem normatywnym tworzącym rezerwat jest rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa, w którym określa się nazwę rezerwatu, położenie, cel ochrony, ograniczenia, nakazy i zakazy, granice oraz organ sprawujący bezpośredni nadzór nad rezerwatem.

Liczba rezerwatów w Polsce jest oszacowana w tysiącach (1999 było ich 1251), co wynika z faktu, że są to bardzo często małe obszary, niekiedy nawet mniejsze niż 0,5 ha.

Parki krajobrazowe i obszary chronionego krajobrazu.

Oba są obszarami chronionymi, utworzonymi w celu ochrony krajobrazu, przy czym zasady ochronne na ich obszarach są złagodzone w porównaniu do ochrony rezerwatowej.

Nie wprowadza się na tych terenach drastycznych ograniczeń działalności człowieka, a wręcz przeciwnie, dąży się o zapewnienia mu bezpośredniego kontaktu z przyrodą pod warunkiem jednak poszanowania elementarnych reguł ochrony.

Park krajobrazowy - zgodnie z brzmieniem ustawy stanowi obszar ochronny ze względu na wartości przyrodnicze, historyczne i kulturowe, a celem jego utworzenia jest zachowanie, popularyzacja i upowszechnienie tych wartości w warunkach racjonalnego gospodarowania.

Park Tworzony jest w drodze rozporządzenie wojewody po uzgodnieniu z zainteresowanymi organami jednostek samorządu terytorialnego.

Obszar chronionego krajobrazu - obejmuje wyróżniające się krajobrazowo tereny o różnych typach ekosystemów. Zagospodarowanie tych ekosystemów powinno zapewnić stan względnej równowagi ekologicznej systemów przyrodniczych.

Obszar ten musi być uwzględniony w planach zagospodarowania przestrzennego.

Obszar chronionego krajobrazu tworzony jest rozporządzeniem wojewody, w którym określa nazwę obszaru chronionego, jego powierzchnię i ograniczenia, jakie będą na nim obowiązywały.

W 1999 roku w Polsce było 401 obszarów chronionego krajobrazu.

Ochrona gatunkowa roślin i zwierząt.

Opiera się na przepisach ochrony przyrody.

Ochrona dzikiego świata roślinnego i zwierzęcego ma zasięg ponad państwowy, globalny i jest regulowana w umowach międzynarodowych, z których najbardziej znane są dwie: paryska - o ochronie ptaków pożytecznych dla rolnictwa (z 1902 r.) i waszyngtońska - w sprawie międzynarodowego handlu dzikimi zwierzętami i roślinami gatunków zagrożonych wyginięciem (z 1973 r.).

Ochrona gatunkowa ma charakter powszechny, to znaczy, że obowiązuje w stosunku do chronionego gatunku roślin i zwierząt na terenie całego kraju i ochrania je w identyczny sposób, niezależnie od tego czyją są własnością.

Aktem prawnym, na podstawie którego realizuje się ochronę gatunkową jest rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa wydane w porozumieniu z Ministrem Rolnictwa i Gospodarki Żywnościowej.

Określa się w nim listę chronionych gatunków roślin i zwierząt, sposoby wykonywania ochrony, a także zakazy, nakazy i inne ograniczenia w korzystaniu ze środowiska.

Wyrazem racjonalnego dostosowania ochrony do realiów ekologicznych i gospodarczych jest możliwość weryfikowania listy gatunków chronionych i zmiany typu ochrony.

Ochrona gatunkowa roślin

Ochrona gatunkowa roślin oparta jest na rozporządzeniu Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dnia 6 IV 1995 r. w sprawie ochrony gatunkowej roślin (Dz. U. Nr 41, poz. 214).

Rozporządzenie to wyróżnia ochronę ścisła i ochronę częściową.

Ochrona ścisła roślin dziko rosnących polega na zakazie umyślnego niszczenia, zrywania, ścinania, zbywania, nabywania, przenoszenia oraz wywożenia za granicę w całości lub częściami w stanie świeżym lub przetworzonym.

Ochrona ścisła obejmuje 111 rodzajów roślin dziko rosnących.

Jeżeli zmiana środowiska wywołana działalnością człowieka spowoduje zagrożenie roślin objętych ochroną ścisłą, wojewoda zobowiązany jest po zasięgnięciu opinii wojewódzkiej komisji ochrony przyrody, podjąć stosowne działania w celu zapewnienia trwałego zachowania danego gatunku i jego stanowisk bądź zapobieżenia lub ograniczenia szkód.

Podjęte działania mogą w szczególności dotyczyć utrzymania tradycyjnych form użytkowania obszaru, na którym występuje zagrożony gatunek roślin, kształtowania biotopu dla ochrony zagrożonego gatunku roślin, zabiegów związanych z reprodukcją roślin.

Ochrona częściowa ma na celu zapobieżenie nadmiernej eksploatacji i wyniszczeniu bardziej pospolitych gatunków roślin użytkowych jako surowce w lecznictwie i przemyśle.

Obecnie ochroną częściową objętych jest 18 gatunków roślin dziko rosnących. Rośliny tych gatunków mogą być pozyskiwane ze stanu dzikiego na określonych obszarach, w ilościach uprzednio uzgodnionej przez podmioty gospodarcze zainteresowane zbiorem z Ministrem Ochrony Środowiska.

Ochrona gatunkowa zwierząt.

Ochrona gatunkowa zwierząt oparta jest na rozporządzeniu Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dnia 6 I 1995 r. w sprawie ochrony gatunkowej zwierząt.

Polega na bezwzględnym zakazie zabijania, okaleczania, chwytania, płoszenia, niszczenia jaj, gąsienic, poczwarek, gniazd lęgowych, siedlisk, przetrzymywania, zbywania, nabywania, przemieszczania z naturalnych stanowisk, wywożenia za granicę zwierząt żywych lub martwych, całych oraz rozpoznawalnych ich części lub pochodnych, a także na zakazie niszczenia mrowisk w lasach, zakazie filmowania oraz fotografowania w określonym czasie i miejscu, zakazie preparowania.

Jeżeli zmiany środowiska wywołane działalnością człowieka spowodują zagrożenie gatunków zwierząt objętych ochroną, wojewoda zobowiązany jest po zasięgnięciu opinii wojewódzkiej komisji ochrony przyrody, podjąć stosowne działanie w celu zapewnienia trwałego zachowania danego gatunku, jego miejsca rozrodu i regularnego przebywania bądź zapobieżenia lub ograniczenia szkód.

Ochrona zwierząt łownych dziko żyjących - oznacza gospodarowanie ich zasobami w zgodzie z zasadami ekologii oraz racjonalnej gospodarki rolnej, leśnej i rybackiej.

Gospodarowanie populacjami zwierzyny wymaga w szczególności:

1. Tworzenia stałych i określonych osłon dla zwierzyny (lasy, zadrzewienia, zakrzewienia itp.).

2. Wzbogacanie naturalnej bazy żerowej.

3. Zachowanie istniejących naturalnych zbiorników wodnych, rekonstrukcji i tworzenia nowych.

4. Utrzymywanie korytarzy (ciągów) ekologicznych.

5. Utrzymywanie właściwej struktury wiekowej i płciowej oraz liczebności populacji zwierzęcej dla zapewnienia równowagi ekosystemów oraz realizacji celów gospodarczych.

6. Ochrony zwierzyny przed zagrożeniem ruchu drogowego.

Ochrona humanitarna zwierząt - zgodnie z ustawą z 23 września 1997 r. o ochronie zwierząt (Dz. U. Nr 111, poz. 724 z późniejszymi zmianami) zwierzę nie jest rzeczą i w związku z tym każde wymaga humanitarnego traktowania.

Ziemia po osiągnięciu masy zbliżonej do obecnej, zaczęła się ogrzewać, głównie w wyniku rozpadu izotopów promieniotwórczych, a częściowo wskutek pozyskiwania energii kinetycznej uderzających w jej powierzchnię niewielkich ciał stałych (planetozymali - powstałych również w wyniku kondensacji gorących gazów).

Proces ogrzewania spowodował stopienie żelaza i niklu, które w związku z ich dużą masą właściwą spłynęły do środka planety, tworząc jej jądro. Postępujące ochłodzenie spowodowało zestalenie pozostałej materii w płaszczu Ziemi.

Schemat przekroju Ziemi.

Litosfera (skorupa ziemska), hydrosfera i atmosfera powstały głównie z uwolnienia materiału z górnych warstw płaszcza Ziemi.

Pod dnem oceanów skorupa ziemska wytwarza się nieprzerwanie, tworząc grzbiety śródoceaniczne, czemu towarzyszy uwalnianie gazów i niewielkiej ilości wody. Skład powłoki, z której powstała skorupa lądów i dna oceanów, ulegał ewolucji w czasie w szczególności w wyniku oddestylowania pierwiastków z płaszcza. Średni skład chemiczny współczesnej skorupy wskazuje, że najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem jest tlen, wiążący się na różnych drogach z krzemem, glinem i innymi pierwiastkami, tworząc minerały krzemianowe.

Lotne pierwiastki (w wyniku odgazowania), wydostawały się z płaszcza Ziemi dzięki wybuchom wulkanów, które towarzyszyły tworzeniu się skorupy.

Niektóre z nich zostały zatrzymane i utworzyły atmosferę. Pierwotna atmosfera składała się z CO₂ i azotu z pewną ilością wodoru i pary wodnej. Ewolucja jej w kierunku współczesnej atmosfery utleniającej nastąpiła dopiero wtedy, gdy zaczęło rozwijać się życie.

Najstarsze znane skamieniałości stanowią bakterie, których wiek szacuje się na 3,5 mld lat. Wykorzystywały one energię słoneczną do syntezy materii organicznej z wykorzystaniem H₂S jako donora wodoru.

CO₂ + H₂S = CH₂O +2S + H₂O

Kolejnym etapem była fotosynteza przebiegająca z fotolizą wody:

H₂O + CO₂ = CH₂O + O₂

Wytwarzanie tlenu podczas fotosyntezy miało dalekosiężne skutki.

Początkowo tlen był zużywany na utlenienie zredukowanych związków i minerałów. Z czasem szybkość jego wytwarzania przekroczyła zużycie, co spowodowało wzrost jego stężenia w atmosferze. Spowodowało to rozwój nowego metabolizmu biogeochemicznego i umożliwiło zróżnicowanie form życia na Ziemi.

Dodatkowo tlen w atmosferze podlegał reakcjom fotochemicznym, prowadzącym do powstawania ozonu, chroniącego Ziemię przez promieniowaniem nadfioletowym. Ta osłona pozwoliła skolonizować wyższym organizmom powierzchnię lądów.

Litosfera

Litosfera (gr. strefa kamienia) - względnie sztywna i krucha zewnętrzna powłoka Ziemi złożona ze skał zbliżonych do znanych z jej powierzchni, częściowo nawet niestopionych. Obejmuje skorupę i zewnętrzną część górnego płaszcza (tzw. warstwę perydotytową). Ulega deformacjom tektonicznym (uskoki, fałdy). Miąższość litosfery wynosi ok. 100 km, a jej temperatura dochodzi do 700 ^oC. Rozróżniamy litosferę kontynentalną i oceaniczną. Litosfera w częściach globu zajętych przez płyty kontynentalne jest nazywana litosferą kontynentalną. Litosfera oceaniczna występuje pod oceanami. W obrębie kontynentów jest ona grubsza niż pod oceanami.

Płyta tektoniczna (płyta litosfery/litosferyczna) - największa jednostka podziału litosfery, zgodnie z teorią tektoniki i płyt. Płyty litosfery graniczą ze sobą wzdłuż strefy o wzmożonej sejsmiczności, jednakże same zachowują stosunkowo dużą spójność i sztywność. Wyróżnia się płyty kontynentalne i oceaniczne.

Definicja gleby

Gleba (pedosfera) - stanowi powierzchniową warstwę skorupy ziemskiej, objętą procesami glebotwórczymi. Jako zasadniczy element litosfery jest jednym z najważniejszych komponentów ekosystemów lądowych i wodnych.

Gleby należą do niepomnażalnych zasobów kuli ziemskiej i spełniają szereg funkcji, przede wszystkim jako siedlisko wzrostu i rozwoju roślin i zwierząt oraz transformacji składników mineralnych i organicznych.

Gleba jest to integralny, wielofunkcyjny składnik ekosystemów lądowych i niektórych płytkowodnych, będący trójfazowym produktem oddziaływania lito-, hydro-, atmo- i biosfery.

GLEBA - biologicznie czynna powierzchniowa warstwa skorupy ziemskiej, powstała ze skały macierzystej w procesie glebotwórczym, żyzna (dzięki zawartości próchnicy oraz mineralnych składników pokarmowych przyswajalnych dla roślin).

Badaniem gleby zajmuje się nauka zwana gleboznawstwem lub pedologią. Pedologia to nauka o glebie jako tworze przyrody i środku produkcji rolnictwa, jej powstaniu, budowie, właściwościach oraz rozmieszczeniu gleb na kuli ziemskiej.

Gleba jako układ trójfazowy składa się z:

• fazy stałej - stanowią ją cząstki mineralne (okruchy skał i minerałów), organiczne (próchnica, resztki roślinne i zwierzęce w różnym stopniu rozkładu oraz organizmy żywe) i mineralno-organiczne.

• fazy ciekłej (roztwór glebowy) - woda wraz z rozpuszczalnymi w niej związkami mineralnymi i organicznymi. Ilość i jakość wody w glebie są zróżnicowane i zależne od klimatu, rzeźby terenu, warunków hydrologicznych i innych.

• Fazy gazowej (powietrze glebowe) - stanowi ją mieszanka gazów i pary wodnej, różni się od powietrza atmosferycznego większą zawartością CO₂.

Powstawanie gleb

Gleba jest naturalnym tworem wierzchniej warstwy skorupy ziemskiej, powstałym ze zwietrzeliny skalnej w wyniku oddziaływania za nią zmiennych w czasie różnych czynników w określonych warunkach rzeźby i terenu.

W procesie swego naturalnego rozwoju gleby ulegają pionowemu zróżnicowaniu, tworząc profil glebowy, czyli system poziomów genetycznych, których liczba, morfologia, wzajemny układ oraz zespół fizycznych, chemicznych oraz biologicznych właściwości są wyrazem minionych i obecnych wpływów środowiska glebotwórczego zmiennego w czasie i przestrzeni, i należą do kryteriów w klasyfikacji gleb.

Gleba jest ożywionym, dynamicznym tworem przyrody, w którym zachodzą ciągłe procesy rozkładu i syntezy związków mineralnych i organicznych oraz ich przemieszczania.

Każda gleba odznacza się swoistymi cechami: morfologicznymi, fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi, dzięki którym stwarza warunki życia dla roślin i zwierząt.

Całość zmian przebiegających w powierzchniowej warstwie litosfery pod wpływem biosfery, atmosfery i hydrosfery, powodujących powstanie i rozwój gleby określa się jako proces glebotwórczy.

Bardzo złożoną i ważną fazą tworzenia się gleb jest proces wietrzenia skał. Następuje tu jakościowa zmiana substratu mineralnego, z którego w wyniku procesu glebotwórczego formuje się gleba. Istotną rolę w procesach glebotwórczych odgrywa obieg materii - biologiczny i geologiczny.

Biologiczny obieg materii obejmuje powstawanie, migrację i gromadzenie się w powierzchniowej warstwie zwietrzeliny skalnej połączeń organicznych i organiczno-mineralnych. Dzięki temu zwietrzelina zyskuje urodzajność, która powoduje, że zwietrzelina zmienia się w glebę.

Geologiczny obieg materii obejmuje przemieszczanie połączeń mineralnych i organicznych, w formie roztworów, powodując z jednej strony niszczenie skał, z drugiej zaś wzbogacenie powierzchniowych warstw gleby, a w wyniku długotrwałego oddziaływania wpływa na różnicowanie się profilów gleb na poziomy i warstwy.

Gleba podlega nieustannej ewolucji. Proces glebotwórczy nie kończy się więc na powstaniu gleby, lecz trwa ciągle, przyczyniając się do jej rozwoju, a kierunek tego rozwoju zależy od wielu czynników glebotwórczych.

Czynniki glebotwórcze to:

• skała macierzysta - jej skład wpływa na podatność na wietrzenie, a tym samym na tempo rozwoju gleby oraz na skład;

• klimat - jeden z ważniejszych czynników glebotwórczych, określa charakter wietrzenia (erozja eoliczna czyli wietrzna, erozja wodna) oraz wpływa na kierunek procesów glebotwórczych, wyznacza warunki cieplne i wodne, od których zależy intensywność wszystkich procesów glebotwórczych;

• organizmy żywe - aktywność flory jak i fauny jest istotna w procesach powstawania gleb i jest ściśle zależna od klimatu, wody jak i rozwoju skały macierzystej gleby; ich rola polega na zwiększaniu urodzajności gleb;

MIKROORGANIZMY żyjące w glebach rozkładają materię organiczną zarówno w warunkach tlenowych jak i beztlenowych. Wydzielając do gleby dwutlenek węgla i różne kwasy organiczne przyspieszają i modelują złożony proces wietrzenia minerałów i powstawanie gleby. Uczestniczą w ten sposób w uruchamianiu (przechodzeniu do roztworu glebowego)niektórych pierwiastków np. P i K. Są kluczowym ogniwem warunkującym obieg pierwiastków w ekosystemach glebowych, niektóre z nich (symbiotyczne i niesymbiotyczne) biorą udział we wzbogacaniu gleb w azot w procesie asymilacji azotu atmosferycznego. Wzrost roślin jest zatem uzależniony od sprawnego działania mikroorganizmów mineralizujących obumarłą substancję organiczną.

Spośród roślin pionierami w zasiedlaniu skał i tworzeniu gleb są porosty. Wydzielają one kwasy porostowe, wspomagające erozję chemiczną skał i ich kruszenie. Stanowią rezerwuar wody i minerałów i miejsce gromadzenia się materii organicznej. Zmiany przez nie rozpoczęte umożliwiają następnie zasiedlanie skał przez mchy, paprotniki i wreszcie rośliny nasienne.

Istotna rola w powstawaniu i kształtowaniu gleb przypada roślinności. Współdziałając z tworzywem gleby i czynnikami glebotwórczymi przyczynia się do uformowania zasadniczych profilów glebowych.

Pokrywa roślinna chroni gleby przed działaniem czynników atmosferycznych, nie dopuszczając do rozbijania agregatów glebowych (niszczenie struktury), wypłukiwania cząstek gleby przez wodę (erozja wodna) i wiatr (erozja eoliczna).

Rośliny głęboko zakorzenione przemieszczają składniki pokarmowe z niższych partii profilu do wyższych, gdzie kumulują je w formie masy organicznej (asymilacja). Masa ta ulega rozkładowi, wzbogacając górną warstwę gleby w próchnicę i minerały.

FAUNA glebowa odgrywa istotną rolę w mieszaniu materiału glebowego, wzbogaceniu gleby w substancje organiczne, obiegu składników pokarmowych, mineralizacji substancji organicznej (przyspieszanie procesu poprzez jej rozdrobnienie), stabilizacji struktury gleby. W procesach tych biorą udział: krety, myszy, króliki, stonogi, roztocza, skoczogonki, larwy owadów, pająki, mrówki i dżdżownice, które substancję glebową przerabiają w przewodzie pokarmowym, a odchody swe pozostawiają w postaci koprolitów - kompleksów mineralno-organicznych.

• woda - wszelkie postacie wody (lód, deszcz, grad, śnieg) zaliczamy do czynników glebotwórczych o charakterze niszcząco - budującym.

Woda jest czynnikiem warunkującym erozję wodna skał macierzystych, jednocześnie może być czynnikiem powodującym erozję wodną gleb (wymywanie powierzchniowe, wymywanie wartościowych składników do głębszych poziomów).

Woda jest czynnikiem limitującym procesy biologiczne i chemiczne w glebach. Jej niedobór spowalnia a nawet wstrzymuje ich przebieg. Nadmiar może być przyczyną pogorszenia się warunków tlenowych a co za tym idzie pojawienie się procesów beztlenowych przemian, oglejania i zatykania porów, a poprzez to pogorszenie warunków wegetacji organizmów żywych.

• w przypadku gleb uprawnych, kultura rolna - racjonalne gospodarowanie, stosowanie płodozmianu, wyrównywanie zmian powodowanych zbiorem plonów, odpowiednie zabiegi agrotechniczne.

Produkcyjność gleby - jest to zdolność gleby (biotopu) do wytwarzania biomasy; miarą produkcyjności jest ilość suchej masy organicznej wytworzonej w jednostce czasu na jednostkę powierzchni gleby.

Urodzajność gleby - miara urodzajności jest plon, czyli masa tej części rośliny, która ma bezpośrednie znaczenie użytkowe; urodzajność gleby zależy od kultury gleby.

Kultura gleby - układ właściwości nabytych w wyniku zabiegów agrotechnicznych; dotyczy do zwłaszcza akumulacji próchnicy, składników pokarmowych, odczynu, aktywności biologicznej gleby oraz stosunków powietrzno - wodnych.

Sorpcyjne właściwości gleby.

Gleba ma zdolność zatrzymywania i pochłaniania różnych składników w tym jonów i cząstek. Zdolność tą określamy jako sorpcję.

O zjawiskach sorpcyjnych z glebie decyduje silnie zdyspergowana koloidalna faza stała - sorpcyjny kompleks glebowy.

Dzięki sorpcyjnym właściwościom gleb możliwa jest w nich:

• regulacja odczynu;

• magazynowanie dostarczonych (również w nawozach) składników pokarmowych;

• neutralizacja szkodliwych dla organizmów żywych substancji, które dostają się do gleby

Kompleks sorpcyjny zbudowany jest z koloidów glebowych czyli:

• minerałów ilastych;

• krystalicznych uwodnionych tlenków żelaza i glinu;

• minerałów bezpostaciowych;

• próchnicy;

• kompleksów ilasto - próchniczych

Najważniejszą cechą koloidów glebowych, tworzących kompleks sorpcyjny, jest ładunek elektryczny na ich powierzchni, wynikający z budowy ich jądra. Pojedyncza cząstka koloidalna (micela) składa się z:

• jądra o budowie krystalicznej lub amorficznej oraz strukturze zbitej lub porowatej

• wewnętrznej powłoki jonów dodatnio lub ujemnie naładowanych, które można uważać za część składową jądra;

• zewnętrznej warstwy kompensujących jonów o znaku przeciwnym niż jony wewnętrznej powłoki;

W przypadku minerałów głównym źródłem ładunków są grupy OH na zewnętrznych powierzchniach, w przypadku próchnicy są to grupy karboksylowe i fenolowe, w których H może być częściowo zastępowany przez inne kationy.

Sorpcja wymienna polega na wymianie jonów pomiędzy roztworem glebowym a koloidalnym kompleksem sorpcyjnym gleby. Na miejsce jonów zasorbowanych na powierzchni koloidów glebowych wchodzi równoważna chemicznie ilość jonów z roztworu glebowego.

Najczęściej spotykanymi kationami wymiennymi w glebach są

• kationy zasadowe: Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Na⁺, NH₄⁺

• kationy kwaśne: H⁺, Al3⁺

Zdolność gleby do przeciwstawiania się zmianom odczynu nosi nazwę właściwości buforowych lub zdolności regulujących gleb.

Jony wodorowe występujące w glebach działają jak bufor w stosunku do zmiany odczynu. Polega to na tym, że usuwane z roztworu glebowego jony wodorowe są uzupełniane z kompleksu sorpcyjnego, a w prowadzane do roztworu - przechodzą do kompleksu sorpcyjnego, przy czym odczyn roztworu glebowego w obu przypadkach nie ulega większym zmianom.

Właściwości sorpcyjne gleb uwarunkowane są wielkością ich pojemności sorpcyjnej, ilością zasorbowanych kationów o charakterze zasadowym o raz składem roztworu glebowego.

Materia organiczna gleb

Materia organiczna gleb (często określana jako próchnica lub humus) zawiera produkty chemicznych i biologicznych przemian różnych wyjściowych materiałów roślinnych i zwierzęcych. Dziali się na:

• nieswoiste substancje próchnicze (czyli substancje niehumusowe) - węglowodany, białka, tłuszczowce, węglowodory i ich pochodne i inne. Stanowią one 10 - 15 % ogólnej ilości materii organicznej.

• Swoiste substancje próchnicze (substancje humusowe), stanowią 85 - 90 % ogólnej ilości materii organicznej.

Swoiste substancje próchniczne to kompleks bezpostaciowych substancji organicznych. Związki te tworze się w procesie rozkładu materiału organicznego w procesach resyntezy produktów rozkładu oraz w procesach syntezy, w wyniku działalności życiowej mikroorganizmów (bakterii, grzybów, promieniowców).

W materiale glebowym wyróżniamy trzy główne grupy substancji humusowych:

• kwasy fulwowe - łatwo rozpuszczalne w kwasach i zasadach, związki heterogeniczne, składają się z prostych związków o niższej masie cząsteczkowej,

• kwasy huminowe - nierozpuszczalne w kwasach, rozpuszczalne w zasadach, substancje koloidalne zbudowane z polimerów;

• utworzonych z monomerów (jednostek podstawowych) zbudowanych z aromatycznego rdzenia, mostków łańcuchowych oraz grup funkcyjnych. Obecność mostków decyduje o porowatej | strukturze warunkującej m.in. chłonność cząsteczek wody i właściwości sorpcyjne;

• huminy - nierozpuszczalne w kwasach i zasadach, na ogól nieaktywne, nie biorą bezpośredniego udziału w procesach gębowych.

Funkcje gleby w ekosystemie

Do nieodłącznych funkcji gleby należą:

1. Udział i bezwzględny warunek produkcji biomasy w ekosystemach lądowych (produktywność).

2. Uczestnictwo w mineralizacji i humifikacji martwej materii organicznej oraz w magazynowaniu próchnicy.

3. Udział w przepływie energii oraz w krążeniu i retencji wody i pierwiastków biogenicznych.

4. Udział w okresowym przechowywaniu nasion i innych propagul.

5. Udział w procesach samoregulacyjnych (homeostatycznych), zapewniających ekosystemom względną trwałość i pewną odporność na działanie zewnętrznych czynników destrukcyjnych.

6. Rejestrowanie zmian środowiska glebotwórczego.

Z obliczeń dokonywanych przez FAO (organizacja ds. Wyżywienia i Rolnictwa) przyjmuje się, że tylko 1/3 całkowitej powierzchni Ziemi może nadawać się do wykorzystania i jest to górna granica możliwości wykorzystania terenów nadających się do uprawy.

GLEBA W KRAJOBRAZIE

Wszystkie najważniejsze cechy i właściwości gleby zależą od jej miejsca w krajobrazie. Od topograficznej sytuacji zależą lokalne stosunki wodne, nasilenie procesów erozji (wodnej i eolicznej), powstawanie zmrozowisk i wiele innych cech.

W krajobrazie antropogenicznym właściwości gleb modyfikuje działalność człowieka.

W krajobrazach rolniczych naturalne krążenie składników biogennych ulega zakłóceniu. Składniki wynoszone z plonem zostają zastąpione nawożeniem mineralnym i organicznym. Dodatkowe znaczenie mają takie czynniki jak mechaniczna uprawa roli, wapnowanie, melioracje itp. Stosunki wodne w takich układach mogą ulec całkowitej zmianie.

W krajobrazach przemysłowych częstym zjawiskiem jest zniszczenie gleb. W miejscach obfitujących w kopaliny pojawiają się wyrobiska i hałdy, których rekultywacja jest bardzo trudna. Wokół wyrobisk pojawiają się leje depresyjne. Na szczególnie niekorzystne zmiany narażone są wtedy zbiorowiska roślinności błotnej i torfowiskowej. Przeciwne zjawiska (podtapianie, zabagnianie) występują na terenach sąsiadujących ze zbiornikami retencyjnymi.

ZNIEKSZTAŁCENIE I DEGRADACJA GLEB

Zniekształcenie gleb - wstępna faza degradacji obejmująca stosunkowo niewielkie zmiany nie sięgające głębszych partii gleby. Dotyczą głównie pogorszenia się warunków humifikacji i mineralizacji. Skład mineralny stałej fazy gleby pozostaje nienaruszony.

Degradacja i dewastacja gruntów - zmiany obejmujące głębsze poziomy gleby naruszające względnie trwałe cechy takie jak skład mineralny, przekształcenia typu hydrologicznego. Obniżenie (degradacja) tub całkowita utrata (dewastacja) wartości użytkowej gruntu, w wyniku niekorzystnych zmian rzeźby terenu, właściwości gleby, warunków wodnych i szaty roślinnej.

Przyczyną może być działalność przemysłowa, agrotechniczna, bytowa człowieka lub działanie sił przyrody (pożary, susze, erozja trzęsienia ziemi ftp.) W wyniku obniżenia lub utraty swoich wartości użytkowych grunty zdewastowane lub zdegradowane wymagają rekultywacji oraz ponownego zagospodarowania.

STOPNIE DEGRADACJI GLEB

Degradacja lekka: podłoże miniowe ma częściowo ograniczoną przydatność rolniczą, jednak bez naruszenia naturalnych funkcji biologicznych, przywrócenie pierwotnej przydatności rolniczej jest możliwe poprzez modyfikacje systemu gospodarowania i zarządzania terenem.

Degradacja umiarkowana: podłoże gruntowe ma znacznie ograniczona przydatność rolniczą i jednocześnie częściowo naruszone naturalne funkcje biologiczne a przywrócenie wydajności wymaga zastosowania zabiegów inżynierskich.

Degradacja ekstremalna: podłoże gruntowe jest całkowicie zdegradowane, naturalne funkcje biologiczne i odporność na zanieczyszczenia są całkowicie utracone.

CZYNNIKI I PROCESY DEGRADACYJNE

Czynniki i procesy degradacyjne gleb mogą mieć charakter naturalny (erozje, pożary, susze, trzęsienia ziemi), jak i antropogeniczny (zanieczyszczenia, zniszczenie powierzchni ziemi itp.) Dzielimy je na trzy grupy:

I

1. Czynniki i procesy fizyczne:

1. erozja wodna i eoliczna

2. niekorzystne zmiany struktury i gęstości gleb wskutek j ugniatania przez pojazdy i maszyny, oraz udeptywanie przez wypasane zwierzęta i ludzi

3. niekorzystne zmiany profilowej budów gleb, np. wskutek głębokiej orki

4. niekorzystne zmiany stosunków wodnych i termicznych gleby np. wskutek wadliwie przeprowadzonych melioracji w zasięgu lejów depresyjnych.

Dewastacja wynikająca z przekształceń typu hydrologicznego może sprzyjać zawodnieniem (wodami napływowymi rozlewiskami lub zbyt dużym podniesieniem się zwierciadła wód gruntowych) pozbawiającym gleby powietrza, j powodującym zlewanie się cząstek mineralnych i zanik porowatości gleby oraz wyługiwanie gleby składników mineralnych, Strukturę gleby niszczy się podczas drenażu (np. przez wykopy kopalniane) lub intensywnego poboru wody.

II. Chemiczne I fizykochemiczne procesy i czynniki degradacyjne gleb:

1. Zubożenie zasobów próchnicy, która jest zasadniczym sorbentem i źródłem składników pokarmowych, nośnikiem energii dla heterotrofów glebowych.

2. Zubożenie składników pokarmowych np. wskutek brakuj wyrównywania ich ubytku spowodowanego zbiorem plonu roślin uprawnych lub pozyskiwaniem użytków leśnych. Jednostronne przenawożenie gleby. Niekorzystne zmiany odczynu np. wskutek kwaśnych deszczów lub opadu pyłów nadmiernie alkalizujących glebę, zakłócenie korzystnych proporcji pierwiastków w roztworze glebowym i kompleksie sorpcyjnym, nagromadzenie nadmiernej ilości pierwiastków i związków toksycznych pochodzących z imisji lub ścieków przemysłowych i komunalnych wysypisk śmieci, transportu itp.

3. Nie uwzględnianie małych, wyspowych zasięgów gleb żyznych, otoczonych przez siedliska uboższe. Zwiększa to monotonię biocenoz (spadek bioróżnorodności) i przyczynia się do degradacji gleb w żyźniejszych enklawach.

4. Biologiczne wypłycenie gleb, czyli pojawienie się w profilu glebowym przeszkód utrudniających lub uniemożliwiających głęboką penetrację korzeni.

EROZJA GLEB

Pod pojęciem erozji gleb rozumie się procesy niszczenia wierzchniej warstwy gleby przez wiatr (erozja wietrzna, eoliczna) i wodę (erozja wodna).

EROZJA WODNA

Wyróżnia się:

• erozje powierzchniowa - zniszczeniu ulega cala powierzchnia i terenu,

• erozje liniowa - zniszczenia mają charakter liniowy i mogą 'przejawiać się w formie erozji: wąwozowej i rzecznej,

• ruchy masowe - zniszczeniu ulegają całe obszary, głównie na skutek sił ciężkości, ale przy współudziale wody. Zalicza się tu następujące zjawiska: spełzywanie (powolne przesuwanie się dużych mas na stoku), soliflukcja (zsuwanie się wierzchniej warstwy po głębszej, zamarzniętej warstwie podłoża), osuwiska (przemieszczenie mas zwietrzejmy na stoku - zazwyczaj gwałtowne),

• (erozja podziemna) wymywanie materiału glebowego przez wody płynące podziemnymi korytarzami powstałymi np. w wyniku działalności kretów lub lisów, może to być również spływ wzdłuż korzeni palowych drzew Zniszczeniu mogą ulec niekiedy duże obszary terenu, skutkiem są studnie i podziemne korytarze oraz zapadanie się powierzchni ziemi,

• abrazje - zniszczeniu ulega brzeg morski na skutek uderzających fal.

Jeżeli chodzi o Polskę, to 30% obszaru jest zagrożone erozją wodną, w tym 28% użytków rolnych i 2% lasów. Erozja o średnim i silnym stopniu nasilenia zagraża 13% użytków rolnych. Są tam niezbędne kompleksowe melioracje przeciwerozyjne) i 0.5% lasów.

EROZJA EOLICZNA

Erozja wietrzna (eoliczna) to niszczące działanie wiatru, polegające na wywiewaniu, unoszeniu i zasypywaniu gleby. Uderzający wiatr porywa z gleby cząstki mineralne i próchnicze. Wiatr naładowany cząstkami, uderzając w glebę żłobi ją i drąży bądź zasypuje.

Warunki nasilenia się erozji eolicznej powoduje bardzo często sam człowiek, pozbawiając duże obszary zwartej szaty roślinnej, prowadząc niewłaściwe zabiegi agrotechniczne, intensywną gospodarkę rolną.

Skutki erozji wietrznej dla rolnictwa są najbardziej widoczne w odniesieniu do pokrywy glebowej, gdzie wskutek wywiewania cząstek mineralnych i organicznych następuje zubożenie poziomu próchniczego i spłycenie profilu gleby, a w wyniku osadzania piasku nadbudowa profilu jałowym materiałem.

Procesy eoliczne powodują szkody w uprawach - odsłanianie systemu korzeniowego, mechaniczne uszkadzanie, zdzieranie lub zasypywanie roślin.

Wyróżnia się trzy główne okresy nasilonych procesów eolicznych: wiosna i jesień podczas prac polowych oraz zima. z niskimi temperaturami, silnymi wiatrami i cienką pokrywą śniegu. Pomimo że erozja wietrzna w Polsce jeszcze nie stanowi I większego problemu gospodarczego, to w perspektywie należy liczyć się z jej nasileniem, zwłaszcza wskutek zmniejszenia się powierzchni zalesień i stałego pogarszania się bilansu wodnego.

RZEŹBA TERENU - natężenie erozji jest zależne od spadku, długości zbocza, kształtu i ekspozycji stoków. Im teren jest silniej sfalowany, poprzecinany dolinami, tym spływ wody jest szybszy. Natężenie erozji jest wprost proporcjonalne do spadku i długości zbocza, przy czym wpływ spadku jest większy od wpływu długości zbocza.

BUDOWA GEOLOGICZNA I RODZAJ GLEBY - do cech gleb, które mają największy wpływ na podatność na erozję należą: skład mechaniczny, przepuszczalność, pojemność wodna, żyzność i wreszcie struktura. Do gleb i skał najbardziej podatnych na erozję zalicza się less. Zbudowany jest z drobnych cząstek, które łatwo tracą spoistość pod wpływem wody. Za najbardziej odporne uważa się gleby szkieletowe, górskie, odznaczające się dużą przepuszczalnością. Często jednak o rozmiarach strat erozyjnych decyduje nie tylko podatność gleby na rozmywanie, ale i jej sposób użytkowania

SZATA ROŚLINNA

Czynniki antropogeniczne to:

UKŁAD PRZESTRZENNY UŻYTKÓW - las i wieloletni użytek zielony najlepiej chronią glebę. Na pola orne należy przeznaczać zbocza o spadkach niniejszych niż 20% i dostatecznie dobrej glebie, czyli miejsca, gdzie nie zagraża zniszczenie gleby wskutek spływów.

UPRAWA PODŁUŻNA - na zboczach o spadkach większych od ok. 6% konieczny jest właściwy układ pól umożliwiający uprawę poziomą. Na zboczach o spadkach większych niż 10% gleba podczas orki przemieszczana jest przez pług ku dołowi. Najbardziej niebezpieczna, z uwagi na ułatwianie spływu, jest orka z góry w dół zbocza. Z tego powodu nie zaleca się uprawy podłużnej na zboczach o spadku większym niż 20%. Istotne znaczenie ma również dobór roślin uprawnych (od niego zależy osłona, jaką zapewniają glebie rośliny), a także częstotliwość orek i innych zabiegów uprawnych. Wieloletnie rośliny (np., trawy, lucerna) doskonale zabezpieczają przed silnym nawet spływem. Mniej skutecznie chronią glebę rośliny ozime, jak żyto, rzepak; jeszcze mniej zboża jare osłaniające tylko przed spływem letnim. Szczególne zagrożenie stwarza uprawa roślin, które w okresie silnych opadów nie osłaniają należycie gleby, np. ziemniaki, buraki, tytoń, kukurydza.

---