Modelowanie zmienności przestrzennej barwy gleb na stokach morenowych

1. Modelowanie zmienności przestrzennej barwy gleb na stokach morenowych Alfred Stach Zakład Geoekologii IBCiG UAM

2. Tytułem wprowadzenia • Opracowanie mieści się problemie rozprawy habilitacyjnej: „Morfodynamika stoków na morenowym obszarze młodoglacjalnym”. • Główne założenia pracy były już referowane na zebraniu naukowym IBCiG. • Podstawowy cel: opracowanie modelu struktury przestrzennej systemu denudacyjnego stoków na podstawie analizy pokryw glebowych

3. Tytułem wprowadzenia cd. • Barwa gleby to syntetyczny wskaźnik charakteru i natężenia procesu glebotwórczego: • akumulacji i rozkładu substancji organicznej, • wilgotności i natlenienia, • procesów wietrzeniowych i wytrącania soli, • typu i ilości pierwotnych i wtórnych minerałów glebowych, • aktywności fauny glebowej, • itp. • Jest to parametr, który można szybko mierzyć, a znormalizowana procedura daje stosunkowo wysoką dokładność i powtarzalność oznaczeń

4. Tytułem wprowadzenia cd. • Na powierzchniach stokowych barwa gleby może być jakościowym wskaźnikiem jej bilansu wodnego oraz funkcjonowania procesów denudacyjnych – zmienności przestrzennej procesów erozji i ługowania gleb. • Może być zatem barwa gleb używana jak kryterium (jedno z wielu) delimitacji stref morfodynamicznych – fragmentów kateny stokowej różniących się pod względem charakteru i/lub natężenia dominujących procesów denudacyjnych i akumulacyjnych.

5. Tytułem wprowadzenia cd. • Do tej pory prezentowano wyniki badań z dwóch stoków użytkowanych rolniczo, dotyczące wyłącznie poziomu akumulacyjno-próchnicznego (Ap) gleby. • W niniejszym opracowaniu przedstawione zostaną dane z trzech stoków (w tym stoku leśnego), dotyczące barwy całego profilu gleby. • Zastosowano skorygowany algorytm konwersji barw.

6. Lokalizacjastoków: morfogeneza Podział strefy marginalnej fazy pomorskiej w obrębie lobu Parsęty (Karczewski 1989,fragment uproszczony)

7. Lokalizacja stoków: morfometria

8. Lokalizacja stoków: morfometria(stok A i B)

9. Lokalizacja stoków: morfometria(stok C)

10. Badane mikrozlewnie stokowe - A Stok A o ekspozycji południowej: podłoże nieprzepuszczalne – użytkowanie rolnicze. Deniwelacja: 9,95 m. Powierzchnia mikrozlewni (elementu stoku): 6068 (6090,42) m2

11. Badane mikrozlewnie stokowe - B Stok B o ekspozycji północno-wschodniej: podłoże przepuszczalne – użytkowanie rolnicze. Deniwelacja: 11,02 m. Powierzchnia mikrozlewni (elementu stoku): 5540 (5558,9) m2.

12. Badane mikrozlewnie stokowe - C Stok C – mikrozlewnia leśna. Deniwelacja: 11,13 m. Powierzchnia mikrozlewni (elementu stoku): 2440 (2468,2) m2.

13. Metodyka: Pobór rdzeniglebowych - siatka

14. Metodyka: Pobór i opis rdzeniglebowych

15. Metodyka: Problem identyfikacji poziomów genetycznych gleb w rdzeniach wiertniczych Możliwe sekwencje budowy gleby w obrębie kateny stokowej

16. Metodyka:System MUNSELLA opisu barw • jakościowy opis barwy: hue (rodzaj), value (natężenie), chroma (czystość) np.: 7.5YR 3/4 • wprowadzony w 1913 roku, • standard w gleboznawstwie, • brak możliwości analiz ilościowych

17. Metodyka:Konwersja barw do systemu RGB

18. Średnie ważone barwy glebna badanych stokach A B C

19. Zmienność barw poziomów B/Cgleb na badanych stokach

20. Powierzchnia semiwariogramu empirycznego i modele semiwariancji Stok A: składowa R barwy Ap i B/C

21. Geneza anizo-tropowości barwy Ap na stoku A?Morfo-metria? + układ pól i kierunek orki

22. Powierzchnia semiwariogramu empirycznego i modele semiwariancji Stok B: składowa R barwy Ap i B/C

23. Geneza anizotropowości barwy Ap na stoku B?

24. Powierzchnia semiwariogramu empirycznego i modele semiwariancji Stok C: składowa R barwy Ap i B/C

25. Modelowanie zmienności przestrzennej barwy gleb - poziom Ap na stoku A

26. Modelowanie zmienności przestrzennej barwy gleb - poziom Ap na stoku A

27. Modelowanie zmienności przestrzennej barwy gleb - poziom Ap na stoku A

28. Wnioski: • Historia użytkowania/pokrycia terenu jest najważniejszym czynnikiem decydującym od odmienności pokrywy glebowej stoków. Gleby na odmiennych litologicznie i morfometrycznie stokach użytkowanych rolniczo są pod względem swej morfologii względnie podobne, i wyraźnie odróżniają się od pokrywy glebowej stoku leśnego. Wyraźnie zaznacza się mozaikowatość gleb na stokach uprawnych w stosunku do względnej jednorodności pokrywy glebowej stoku leśnego.

29. Wnioski: • Gleby uprawne i leśne różnią się również wyraźnie pod względem prawidłowości zmienności przestrzennej: • Poziom próchniczno-akumulacyjny na stokach uprawnych wykazuje anizotropowość struktury przestrzennej związaną zarówno z rzeźbą, jak kierunkiem orki. • Poziomy B/C na stokach uprawnych albo nie wykazują anizotropowości struktury przestrzennej, albo jest ona odmienna niż w poziomie Ap.

30. Wnioski: • W glebach leśnych kierunkowość struktury przestrzennej barwy gleb jest bardzo słabo zarysowana. Nie zaznacza się również, pod tym względem, żadna istotna różnica między poziomem próchnicznym, a poziomami głębiej zalegającymi. • Zasięg podobieństwa barwy gleb na stoku leśnym jest niewielki (~6 m). Można przypuszczać, że jest efektem bardziej struktury drzewostanu, niż jakiegokolwiek innego czynnika glebotwórczego.

31. Wnioski: • Zasięg podobieństwa barwy gleb na stokach uprawnych jest znacznie większy niż na stoku leśnym i dotyczy to zarówno poziomów Ap, jak i B/C. Nawiązuje on do skali elementów morfologicznych stoku (po uwzględnieniu wpływu orki).