ZAŁOŻENIA METODYCZNE BADAŃ ZWIĄZKÓW MIĘDZY GLEBĄ A ZESPOŁAMI ROŚLINNYMI W LASACH

Transkrypt

1 ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE TOM LXII NR 4 WARSZAWA 2011: STANISŁAW BROŻEK1, MACIEJ ZWYDAK1. JAROSŁAW LASOTA1, WOJCIECH RÓŻAŃSKI2 ZAŁOŻENIA METODYCZNE BADAŃ ZWIĄZKÓW MIĘDZY GLEBĄ A ZESPOŁAMI ROŚLINNYMI W LASACH METHODICAL APPROACH TO RESEARCH ON THE RELATIONS BETWEEN PLANT COMMUNITIES AND SOIL IN FORESTS 'Katedra Gleboznawstwa Leśnego, 2Katedra Botaniki Leśnej i Ochrony Przyrody, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Abstract: The paper presents research methodology for a series of articles presenting relationship between soil and plants in plant communities in Poland's uplands and lowlands. The research material, methodology of field and laboratory work, as well as detailed procedure of processing analytical data related to calculating the trophic soil index (SIG) are described. Two variants have been presented in the SIG model, the first for mineral soils with a surface organic layer with thickness up to 20 cm, and the second for soils with a surface organic layer with thickness exceeding 20 cm. Słowa kluczowe: metodyka badań, gleby leśne, relacje gleb i zespołów roślinnych, siedliskowy indeks glebowy. Key words: research methods, forest soils, relations between plant communities and soils, trophic soil index. WSTĘP Praca przedstawia zestawienie 225 powierzchni badawczych założonych w leśnych rezerwatach przyrody oraz procedury metodyczne prac wykonanych w celu poznania relacji gleb i roślinności w warunkach możliwie najmniej zmienionych przez człowieka. Prezentowane opracowanie jest kontynuacją artykułu wcześniejszego prezentującego istotę i cel badań gleb w lasach zbliżonych do naturalnych [Brożek 2011]. Stanowi omówienie metodycznego podejścia do badań, których wyniki są przedstawione w kolejnych pracach [Zwydak i in. 2011; Lasota i in. 2011a,b,c,d; Wanic i in. 2011]. Lepsze poznanie gleb zespołów roślinnych lasów nizin i wyżyn Polski stworzy możliwość wykorzystania tej wiedzy w poprawie diagnozowania siedlisk i projektowania składów gatunkowych odnawianych drzewostanów. Poznanie gleb zespołów roślinnych i przeanalizowanie ich zdolności lasotwórczych metodą klasyczną i numeryczną na podstawie Siedliskowego Indeksu Glebowego (SIG) umożliwi projektowanie dla podobnych gleb w innych lasach optymalnych składów gatunkowych. Dotyczy to także lasów o zniekształconym składzie gatunkowym wymagających przebudowy, oraz gruntów porolnych przeznaczonych do zalesienia. Poznanie naturalnych wzorcowych relacji glebaroślinność w lasach rezerwatów przyrody służy kształtowaniu zharmonizowanej z

2 Założenia metodyczne badań związków między glebą a zespołami roślinnymi siedliskiem roślinności leśnej w lasach gospodarczych. Czynność ta dotyczy dużych obszarów leśnych. Numeryczne metody waloryzacji gleby mogą też być przydatne przy wydzielaniu jednostek niższego rzędu w klasyfikacji gleby [Brożek i in. 2011]. MATERIAŁ BADAWCZY Badania glebowe prowadzono w piatach roślinności leśnej zaliczonych na podstawie badań fitosocjologicznie do zespołów roślinnych. Następnie pogrupowano je w jednostki zbliżone do typów siedlisk leśnych (tab. 1). Do badań zależności gleba/roślinność leśna wytypowano wybrane fragmenty parków narodowych nizin i wyżyn Polski i rezerwaty tworzone dla ochrony roślinności leśnej zbliżonej do naturalnej (tab.2). Dostępna dokumentacja obiektów badań zawiera dokładne opisy roślinności, ale gleby są tam traktowane marginalnie bądź pomijane [Rezerwaty przyrody w Polsce 2005,2006,2007]. Niewielka liczba powierzchni rezerwatów i parków narodowych objętych pracami badawczymi miała opracowania glebowe. Były to najczęściej dokumentacje przyrodnicze rezerwatów wykonywane przed wnioskowaniem o ich powołanie, a także operaty glebowo-siedliskowe nadleśnictw, które sprawują opiekę administracyjną nad rezerwatami przyrody. Niestety dane analityczne dotyczące tych gleb były wykonane w różnych latach w różnym zakresie, według różnych metod laboratoryjnych i według różnych standardów. Sprawiło to, że zwykłe przetworzenie istniejących już danych było niemożliwe ze względu na ich niekompletność i różnorodność. W tej sytuacji badania niniejsze musiały być realizowane w całości i od początku do końca według tej samej metodyki. Jest ona kompatybilna z metodyką stosowaną obecnie przez Biura Urządzania Lasu, co jest istotne dla planowanego wdrożenia wyników do praktyki leśnej. W obrębie rezerwatów wyznaczano powierzchnie do badań na podstawie cech roślinności i morfologii terenu. Wstępnym kryterium wyboru powierzchni do badań była roślinność dobrze charakteryzująca określony zespół roślinny (tab. 1 i 2). Rozmieszczenie powierzchni badawczych obejmuje cały obszar nizin i wyżyn Polski. Według regionalizacji przyrodniczo-leśnej są to krainy Bałtycka (I), Mazursko-Podlaska (II), Wielkopolsko- Pomorska (III), Mazowiecko-Podlaska (IV), Śląska (V) i Małopolska (VI) [Trampler i in. 1990]. METODYKA BADAŃ Metodyka opisuje sposób postępowania przy pracach związanych ze zgromadzeniem danych podstawowych, roślinnych i glebowych, terenowych oraz laboratoryjnych. Prezentuje również postępowanie przy numerycznej waloryzacji gleb. Podaje sposób przetwarzania danych analitycznych glebowych na wskaźniki i sposób obliczania Siedliskowego Indeksu Glebowego (SIG). Prace fitosocjologiczne związane z roślinnością wykonano w terenie, a ich opracowanie pozwoliło zweryfikować podany w opisie obiektu i ustalony w terenie zespół roślinny. Na wytypowanych i zdiagnozowanych florystycznie powierzchniach wykonano prace glebowe. Prace terenow e. W wytypowanych parkach narodowych i rezerwatach chroniących naturalne lub zbliżone do naturalnych zespoły leśne (tab. 1 i 2) na 225 stanowiskach wykonano następujące prace: 1. Wyznaczono i ustalono elektronicznie położenie powierzchni badawczych.

3 IŁ S. Brożek, M Zwydak, J. Lasota, W. Różański 2. Wykonano zdjęcia fitosocjologiczne roślinności runa leśnego metodąbraun-blaqueta. 3. Pomierzono pierśnicę wszystkich drzew, oraz wysokości kilkunastu drzew z różnych klas grubości. Ustalono wiek drzew na podstawie map i odwiertów pobranych świdrem Presslera. 4. Opisano profile glebowe i pobrano próbki gleb do badań laboratoryjnych z każdego wyróżnionego poziomu genetycznego. 5. Udokumentow^ano fotograficznie i filmowo gleby i roślinność. Prace laboratoryjne. Prace laboratoryjne były prowadzone zgodnie ze standardami przyjętymi w Polskim Towarzystwie Gleboznawczym [Klasyfikacja uziamienia 2008] i w obszarze nauk leśnych [Ostrowska i in. 1991]. Wykonano oznaczenia następujących właściwości około 1200 próbek gleb według metod: 1. Uziamienie: Procentowy udział frakcji części ziemistych oznaczano metodą areometryczną Bouyoucosa-Casagrande a w modyfikacji Prószyńskiego. Podfrakcje piasku oznaczano metodą sitową. Zawartość części szkieletowych oszacowano w terenie. 2. Gęstość objętościową, metodą suszarkowro-wagową 3. Zawartości całkowite węgla organicznego (C) i azotu (N) wykonano autoanalizatorem Leco. 4. Stosunek C:N wyliczono z zawartości węgla organicznego i azotu całkowitego. 5. Azot ruchliwy oznaczono metodą destylacyjną w wyciągu 0.25 M H2S Odczyn gleby, ph w wodzie destylowanej i w IM KC1 wykonano metodą potencjometryczną. 7. Zaw^artość węglanów oznaczono metodą Scheiblera. 8. Kwasowość wymienną (H+Al) i zawartość glinu ruchomego (Al) wykonano metodą Sokołowa. 9. Kwasowość hydrolityczną (Y) oznaczono metodą Kappena. 10. Sumę zasadowych kationów wymiennych (S) wyliczono z zawartości wymiennych form Ca, K, Mg i Na oznaczonych w wyciągu IM CE^COONH* o ph 7,5 metodą ASA. 11. Pojemność sorpcyjną (T) wyliczono przez zsumowanie kwasowości hydrolitycznej (Y) i sumy zasadowych kationów (S). 12. Wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi wyrażone w procentach liczone według w^zoru (V=S/T x 100) uwzględnia sumę form wymiennych Ca, K, Mg i Na oznaczonych w wyciągu IM CH3COONH4 (S) i pojemność sorpcyjną (T). Przetw arzanie i opracowanie wyników badań. Uzyskane dane analityczne reprezentujące właściwości gleb są w niniejszym opracowaniu przedstawione w formie klasycznej oraz z zastosowaniem liczbowego wskaźnika zwanego Siedliskowym Indeksem Glebowym (SIG). Klasyczna forma prezentacji gleb obejmuje przedstawienie zmienności ich właściwości w obrębie zespołów roślinnych i ich porównanie pomiędzy zespołami. Natomiast liczbowy indeks jest złożonym, numerycznym podejściem do waloryzacji gleb i metodykę jego obliczania przedstawiono poniżej. Metodykę tę opracowano na podstawie badań wykonanych na około 200 wzorcowych powierzchniach typologicznych lasów nizin i wyżyn Polski [Brożek i in. 2006]. W następnej kolejności wyniki te zostały zweryfikowane przy kartowaniu siedlisk Nadleśnictw Sławno, Dobrocin, Jabłonna i Niepołomice. Metodykę tę zaprezentowano wcześniej w pracy dotyczącej odmian

4 Założenia metodyczne badań związków między glebą a zespołami roślinnymi TABELA 1. Zespoły roślinne 'wybrane do badań pogrupowane wg żyzności w jednostki zbliżone do typów siedlisk leśnych TABLE 1. Forest plant communities grouped in units related to forest site types BORY fb") - grupa zespołów borów sosnowych - CONIFEROUS FORESTS fb^ 1.Cladonio-Pinetum Juraszek bór sosnowy suchy - objęty NATURA 2000, 2. Empetro nigri-pinetum (Libb. et Siss n.n.) Wojt nadmorski bór bażynowy, 3. Leucobryo-Pinetum Mat. (1962) subatlantycki bór sosnowy świeży, 4. Peucedano-Pinetum Mat. (1962) kontynentalny bór sosnowy świeży, 5. Molinio caeruleae-pinetum Mat bór sosnowy wilgotny, 6. Vaccinio uliginosi-pinetum Kleist bór sosnowy bagienny, objęty NATURA 2000, 7. Sphagno-Betuletum pubescentis - niżowe torfowiska z brzozą omszoną, lub z sosną zwyczajną (Ledo-Sphagnetum). RORY MIESZANE fbm") - grupa zespołów borów mieszanych - CONIFEROUS MDCED FORESTS (BM) 8. Querco roboris-pinetum typicum Mat kontynentalny bór mieszany, 9. Serratulo-Pinetum W.Mat J.Mat subborealny bór mieszany, 10. j.ibietetum poloniami Br.-BI. Et Vlieg wyżynny jodłowy bór mieszany, objęty NATURA2000, 11. Querco roboris-pinetum molinietosum Mat kontynentalny bór wilgotny, 12. Querco-Piceetum (W. Mat. 1952) W. Mat. et Pol jegiel, 13. Sphagno girgensohnii-piceetum Polak borealna świerczyna, objęty Natura 2000, 14. Vacciniouliginosi-BetuletumpubescentisLibbert brzezinabagienna,objętynatura2000. TASY MIESZANE flm) - grupa ubogich lasów liściastych - MIXED BROADLEAF FORESTS (LM) 15. Luzulo pilosae-fagetum W. Mat et A Mat kwaśna buczyna niżowa, objęty NATURA2000, 16. Fago-Quercetum Tx pomorski las bukowo-dębowy (kwaśna dąbrowa), 17. Calamgrostio arundinacea - Quercetum petraeae (Hartm 1934) Scam środkowoeuropejski acidofilny las dębowy, 18. Potentillo albae-ouercetum Libb n. inv. Oberd 1957 em. Muller świetlista dąbrowa, objęty NATURA 2000, 19. Grądy wysokie: Tilio-Carpinetum calamagrostietosum - uboższy podzespół grądu, objęty NATURA 2000, Stellario holostae-carpinetum deschampsietosum Oberd grąd subatlatycki, objęty NATURA 2000, 20. Tilio-Carpinetum abietetosum - grąd subkontynentalny w w ariancie jod łow ym. LASY TL") - grupa żyznych buczyn i gradów - BROADLEAF FORESTS fl) 21. Galio odorati-fagetum typicum = Melico-Fagetum - żyzna, buczyna niżowa, objęty NATURA 2000, 22. Grądy typowe: Galio-Carpinetum typicum Oberd grąd środkowoeuropejski, objęty NATURA 2000, Tilio-Carpinetum typicum Tracz grąd subkontynentalny, objęty NATURA 2000, Stellario holostae-carpinetum typicum Oberd grąd subatlatycki, objęty NATURA 2000, 23. Acerplatanoides-Tilia cordata Jutrz.-Trzebiat grądy zboczowe, objęty NATURA 2000, 24. Fagus sylvatica-m ercurialis perennis Cel buczyna źródliskowa, Fagus sylvatica- Cypripedium calceolous - ciepłolubna buczyna kaszubska, objęte NATURA 2000, 25. Grądy niskie: Galio sylvatici-carpinetum corydaletosian Oberd grąd środkowoeuropejski, objęty NATURA 2000, T ilio-c arpinetum corydaletosum, Tilio-C arpinetum stachyetosum - subkontynenalny grąd niski z kokoryczam i i z czyśćcem leśnym, objęty NATURA 2000, Stellario holostae-carpinetum ficarietosum Oberd grąd subatlatycki podzespół z Ficaria verna, objęty NATURA LEGI i OLESY flł i OH - grupa lasów łęgowych i olsów - RIPARIAN FORESTS AND ALDER FORESTS (Lł i Ol) 26. Sphagno squarrosi-alnetum Sol.- Góm. (1975) ols torfowcowy, 27. Ribeso nigri-alnetum Sol.-Góm. (1975) ols porzeczkowy, 28. Salici-Populetum i Populetum albae Br.-BI nadrzeczny łęg wierzbowy i topolowy, objęły NATURA 2000, 29. Ficario-Ulmetum minoris Knapp 1942 em. J. Mat łęg jesionowo-wiązowy, objęty NATURA 2000, 30. Fraxino-Alnetum W. Mat łęg jesionowo-olszowy, objęty NATURA 2000.

5 20_ S. Brożek, M. Zwydak, J. L asota, W. R óżański troficznych podtypów gleb [Brożek i in. 2008], która po serii dalszych prac uległa modyfikacji polegającej na wydzieleniu odrębnej procedury dla gleb z poziomem organicznym o miąższości ponad 20 cm. A, Metodyka obliczania SIG dla gleb mineralnych lub zawierających powierzchniowy poziom organiczny o miąższości nieprzekraczającej 20 cm K R O K I- dobór właściwości gleb rozdzielających badane gleby na grupy troficzne. Do badań przyjęto właściwości gleby wytypowane wcześniej w trakcie prac prowadzonych w lasach gospodarczych [Brożek i in. 2006]. Materiał badawczy pogrupowano wredług metod stosow:anych wr typologii leśnej na powierzchnie borów (B), borów' mieszanych (BM), lasów mieszanych (LM) i lasów (L). Następnie zobrazowano graficznie zakres wartości analizowanych właściwości gleb, medianę, rozkład 50% danych, dane odstające i ekstremalne (rys. 1-4). Na osi X prezentowanych wykresów zestawiono kategorie troficzne diagnozowane według roślin, a na oś Y zmienność badanych cech gleby. Graficzną metodą badania rozkładu wartości cech przeanalizowano możliwość wpływu danej właściwości gleby na rozdzielenie zbioru powierzchni na 4 grupy troficzne. Uziamienie i zawartość kationów wyrażano w przeliczeniu na objętość bryły gleby w kształcie prostopadłościanu o wymiarach podstawy 100 x 100 cm oraz głębokości 150 cm. Tak przeliczone właściwości nazwano zasobami glebowymi. W ten sposób analizowano wiele właściwości, z których wytypowano cztery najlepiej rozdzielające dużą grupę gleb na grupy troficzne: 1. W grupie uziamienia gleb analizowano zasoby frakcji 0<O,O2 mm (rys. la), zasoby O,O2<0<O,1 (rys. Id), ich sumę czyli zasoby frakcji 0<O,1 mm (rys. Ib) oraz zasoby iłu 0<O,OO2 mm (rys. lc). W zakresie uziamienia gleb podział badanych powierzchni na B, BM, LM i L najlepiej odzwierciedlają różnice zasobów frakcji 0<O,O2 mm i zasobów frakcji 0<O,OO2 mm (rys.la). Frakcja iłu wyraźnie słabiej różni się między B i BM (rys. lc) w porównaniu z frakcją 0<O,O2 mm (rys. la). 2. W grupie kwasowości gleb analizowano zasoby jonów wodorowych w roztworze glebowym (ph) (rys.2b), kwasowość wymienną (rys.2c), zasoby całkowite jonów wodorowych w glebie, gdzie kwasowość hydrolityczną liczoną bezpośrednio (rys.2d) i przeliczano na 1 kg frakcji 0<O,O2 mm (rys.2a). Wśród analizowranych wskaźników kwasowości najlepiej podział gleb badanych stanowisk na B, BM, LM i L odzwierciedla kwasowość hydrolityczną przeliczona na 1 kg frakcji 0<O,O2 mm (rys.2a). Wartości pozostałych cech nakładają się w wyróżnionych grupach troficznych i nie mogą być użyte wr ich rozdzielaniu. 3. We właściwościach gleb związanych z próchnicą analizowano zasoby węgla organicznego (rys.3a), zasoby azotu całkowitego (rys.3b) oraz zawartość azotu całkowitego w pierwszym poziomie mineralnym profilu glebowego i podzieloną przez proporcje C:N (lsp/c) w tym poziomie (rys.3d), azotu ruchliwego (rys.3c). W tej grupie cech azot całkowity w pierwszym poziomie mineralnym podzielony przez proporcje C:N (1NP/C) najlepiej różnicuje się między badanymi stanowiskami w B, BM, LM i L. Nazw^ano go azotem przeliczonym, a cecha ta łączy ilość azotu ze stopniem rozkładu materii organicznej. Im wyższy stopień (mniejsza liczba C/N) rozkładu związków azotowych, tym więcej jego przyswajalnych związków dla roślin. 4. W grupie cech związanych z zasobami pokarmowymi gleby analizowano oddzielnie K (rys.4a), Mg (rys.4b), Ca (rys.4d) i ich sumę wraz z Na (rys.4c). Z analizy wynika, że z wymienionych cech najlepiej rozdziela badane stanowiska na B, BM, LM i L suma kationów K + Ca + Mg + Na (rys.4c). Dość dobry obraz możliwości rozdziału

6 Założenia metodyczne badań związków między glebą a zespołami roślinnymi RYSUNEK 1. Wpływ różnych frakcji uziamienia gleby (wyliczonych w objętości bryły gleby o wymiarach 100 x 100 x 150 cm), na rozdzielenie badanych stanowisk w grupy troficzne: B - bory, BM - bory mieszane, LM - lasy mieszane, L - lasy FIGURE 1. The effect of selected fractions of soil particle size (calculated in volume of 100 x 100 x 150 cm), for the differentiation of the research plots in trophic groups: B - coniferous forest, BM - coniferous mixed forest, LM - mixed broadleaf forest, L - broadleaf forest.

7 22 S. Brożek, M. Zwydak, J. Lasota, W. Różański RYSUNEK 2.Wpływu różnych form kwasowości gleby (wyliczonej w objętości bryły gleby o wymiarach 100 x 100 x 150 cm), na rozdzielenie badanych stanowisk w grupy troficzne: B - boiy, BM - bory mieszane, LM - lasy mieszane, L - lasy FIGURE 2. The effect of different forms of soil acidity (calculated in volume of 100 x 100 x 150 cm) on the differentiation of the research plots in trophic groups: B - coniferous forest, BM - coniferous mixed forest, LM - mixed broadleaf forest, L - broadleaf forest

8 Założenia metodyczne badań związków między glebą a zespołami roślinnymi RYSUNEK 3. Wpływ węgla organicznego (C), azotu całkowitego (N) i azotu ruchliwego (Nr) (wyliczonych w objętości bryły gleby o wymiarach 100 x 100 x 150 cm), oraz azotu całkowitego podzielonego przez proporcję C :N (N^C) w pierwszym poziomie mineralnym gleby (azot przeliczony), na rozdzielenie badanych stanowisk w grupy troficzne: B - bory, BM - bory mieszane, LM - lasy mieszane, L - lasy FIGURE 3. The effect of total organie carbon (C), total nitrogen (N) and easy hydrolyseable nitrogen (Nr) (calculated in soil volume of 100 x 100 x 150 cm) and total nitrogen divided by C:N ratio (N2/C) in the first mineral horizon of soil (nitrogen recalculated), on the differentiation of the research plots in trophic groups: B - coniferous forest, BM - coniferous mixed forest, LM - mixed broadleaf forest, L - broadleaf forest

9 2 Ł S. Brożek, M. Zwydak, J. Lasota, Różański RYSUNEK 4. Wpływ kationów zasadowych i ich sumy (wyliczonych w objętości bryły gleby o wymiarach 100 x 100 x 150 cm) na rozdzielenie badanych stanowisk w grupy troficzne: B - bory, BM - bory mieszane, LM - lasy mieszane, L - lasy FIGURE 4. The effect of selected base cations and its sum in soil (calculated in volume of 100 x 100 x 150 cm) on differentiation of the research plots in trophic groups: B - coniferous forest, BM - coniferous mixed forest, LM - mixed broadleaf forest, L - broadleaf forest

10 Założenia metodyczne badań związków między glebą a zespołami roślinnymi zbioru gleb na grupy troficzne wskazują zasoby magnezu i potasu. Potas nie rozdzielał BM od LM, a w pozostałych grupach troficznych mógłby być użyty do ich rozdzielania. Z powyższego wynika, że na testowanym zbiorze powierzchni w lasach gospodarczych klasyfikowanych według wskaźników roślinnych wyznaczono następujące w-łaściwości gleby, które najlepiej odzwierciedlają ich rozdział na B, BM. LM i L: 1) zasoby frakcji 0<O,O2 mm (części spławialne) wyrażone w kg na bryłę gleby o wymiarach 100 cm x 100 cm x 150 cm, 2) zasoby kationów zasadowych wyrażone w molach na bryłę gleby o wymiarach 100 cm x 100 cm x 150 cm, 3) całkowita kwasowość gleby wyrażona w molach jonów wodorowych na bryłę gleby o wymiarach 100 cm x 100 cm x 150 cm i podzielona przez sumę frakcji 0<O,O2 mm wyrażonych w kg w tej samej objętości gleby, 4) procentowy udział azotu całkowitego w pierwszym poziomie mineralnym gleby podzielony przez stosnek C : N w tym poziomie. Należy podkreślić, że jest to wynik wielokrotnych testowań wielu kombinacji cech i ich przeliczeń. Pozostałe analizowane właściwości gleb słabiej od wyżej wymienionych odzwierciedlały rozdział badanych stanowisk na B, BM, LM i L i z tych powodów nie weszły do modelu oraz dalszych prac. W literaturze można znaleźć wiele propozycji zestawów właściwości gleby dobrze wyrażających ich zmienność. Obejmująone od kilku, kilkunastu, a nawet do kilkudziesięciu fizycznych, chemicznych i biologicznych właściwości gleby [Barbiroli et al. 2004; Brejda et al. 2000; Andrews et al. 2003]. Uwzględnianie bardzo wielu cech jest możliwe na ograniczoną i głównie eksperymentalną skalę. Właściwości gleb stosowane do waloryzacji siedlisk w wielkoobszarowej praktyce leśnej ze względu na praco- i kosztochłonność muszą być łatw^o mierzalne i tanie w uzyskaniu [Schoenholtz et al. 2000; Brożek et al. 2006; Rehfuess 1999; Karlen et al. 1997, 2003]. Zastosowanie w praktyce leśnej wymusza ograniczanie liczby analizowanych cech ze względu na koszty. W niniejszych badaniach rozpoczętych systemem eksperckim wyznaczono 16 cech. Natomiast statystyczna analiza danych wskazała 4 z nich jako te, które mają większą siłę rozdzielania siedlisk na grupy Ograniczenie ilości cech metodami statystycznymi zawsze będzie dyskusyjne. Są to bowiem analizy matematyczne pozbawione czynnika biologicznego, który wnosi system ekspercki. KROK II - Transformacja danych analitycznych na wskaźniki. Zgodnie z wcześniejszymi założeniami [Brożek i in. 2006] ustalono 10-stopniową skalę wskaźników, która reprezentuje wybraną cechę gleby w założonych przedziałach. Przyjęte zakresy zmienności właściwości gleb są bliskie ich pełnej zmienności w lasach na terenie nizin i wyżyn Polski [Brożek, Zwydak 2003]. Przedziały dla poszczególnych wskaźników wyznaczono metodą zbliżoną do kwantyli tak, aby cały zakres zmienności danej cechy w badanym zbiorze podzielić na 10 klas. Przedziały te wyznaczono kierując się medianami danej cechy w 4 grupach troficznych B, BM, LM i L. Omawiane wskaźniki przedstawiono tabelarycznie (tab.3). Odpowiednim zakresom wartości Czsv, Slv, Yv/Czsv, oraz N2C przyporządkowuje się odpowiednie wskaźniki Wczs, Wgl, Wy, WN zawarte w tabeli 3. Większym zasobom frakcji 0 <0,02 mm w glebie (Czsv) przyporządkowano większe wskaźniki (W ), co wynika z roli tej frakcji w kształtowaniu żyzności i właściwości fizycznych glek oraz ich znaczenia dla kształtowania warunków życia roślin. Podobnie

11 TABELA 2a. W ykaz i lokalizacja powierzchni badawczych w rezerwatach i parkach narodowych (PN ) TABLE 2a. List of research plots located in nature reserve and national parks (NP) N r profilu Profile No W spółrzędne geograficzne Longitude/bearings N -ctw o/pn Forest inspectorate/ NP Z espół roślinny Plant community Rezerwat/PN Nature Reserve/ NP N or Kościerzyna Cladonio-P inetum K rw aw e Doły Nor Przy musze wo Cladonio-P inetum Bór Chrobotkowy N o rll Kampinoski PN C ladonio-p inetum Kampinoski PN N o r PN Borów Tucholskich Cladonio-P inetum PN Borów Tucholskich Nor PN B orów Tucholskich Cladonio-P inetum PN Borów Tucholskich N or Lębork Em petro nigri-pinetum cladonietosum Mierzeja Sarbska Nor Lębork Em petro nigri-pinetum M ierzeja Sarbska N or Słowiński PN E m petro nigri-pinetum Słowiński PN Nor Choczewo Em petro nigri-pinetum Białogóra Nor Choczewo Em petro nigri-pinetum Białogóra N o rl Przedborów Leucobryo-P inetum Pieczyska N or Smardzewice Leucobryo-P inetum Jaksonek N or Kościerzyna Leucobryo-P inetum Krw aw e Doły N or Sarbia Leucobryo-P inetum Źródliska Flinty Nor Piotrków Trybunalski Leucobryo-P inetum Lubiaszów Nor W łocławek Leucobryo-P inetum Gościąż Nor Janów Lubelski Leucobryo-P inetum Lasy Janowskie N orl Roztoczański PN Leucobryo-P inetum Słupy N o r PN Borów Tucholskich Leucobryo-P inetum PN Borów Tucholskich Nor PN B orów Tucholskich Leucobryo-P inetum PN B orów Tucholskich N or Gostynin Peucedano-P inetum Kresy N o rl Kampinoski PN Peucedano-P inetum Kampinoski PN N o rl Płaska Peucedano-P inetum Mały Borek N o rl Nowogród Peucedano-P inetum Ciemny Kąt N or Sokołów P eucedano-p inetum Biele N o rl Przedborów M olinio caeruleae-pinetum Pieczyska Kj Os S. Brożek, M. Zwydak, J. Lasota, W. Różański

12 TABELA 2b - TABLE 2b N or Lipusz M olinio caeruleae-pinetum Jeziorka Chośnickie N or Sarbia M olinio caeruleae-p inetum Źródliska Flinty N or Poleski PN M olinio caeruleae-p inetum Poleski PN N o rll Kampinoski PN M olinio caeruleae-p inetum Kampinoski PN N or Kartuzy Vaccinio uliginosi-pinetum Kurze Grzędy N or Kartuzy Vaccinio uliginosi-pine t um Staniszewskie Błoto N or Poleski PN Vaccinio uliginosi-pinetum Poleski PN N or Janów Lubelski Vaccinio uliginosi-pinetum Lasy Janowskie N o rll Kampinoski PN Vaccinio uliginosi-p inetum Kampinoski PN N o rl Roztoczański PN Vaccinio uliginosi-p inetum Międzyrzeki N or Słowiński PN Vaccinio uliginosi-p inetum ericetosum tetralicis Słowiński PN N orl Przedborów Ledo-Sphagnetum m agellanici V. u.-betuletum pubescentis Pieczyska N or Gostynin Sphagno-Betuletum p u b escen tis Kresy N orl Susz Sphagno-Betuletum p u b escen tis Jasne N or Przedbórz Querco roboris-pinetum typicum Diabla Góra N oról Zdrojowa Góra Querco roboris-pinetum typicum Kuźnik N or Skierniewice Querco roboris-pinetum typicum Kopanicha Nor Parczew Querco roboris-pinetum typicum Lasy Parczewskie Nor Poleski PN Querco roboris-pinetum typicum Poleski PN NorlOO Janów Lubelski Querco roboris-pinetum typicum Lasy Janowskie N orl Roztoczański PN Querco roboris-pinetum typicum Roztoczański PN N or Smardzewice Querco roboris-pinetum coryletosum Jaksonek Nor Poleski PN Serratullo P inetum Poleski PN N orl Kampinoski PN Serratullo P inetum Kampinoski PN N o rl Nidzica Serratullo P inetum Koniuszanka I N orl Płaska Serratulo-P inetum Perkuć N orl Wigierski PN Serratullo Pinetum Wigierski PN N o rl Łąck Serratullo P inetum Jastrząb ek N o rii Radomsko A bietetum polonicum Kobiele Wielkie Założenia metodyczne badań związków między glebą a zespołami roślinnymi... 27

13 TABELA 2c - TABLE 2c N orl Złoty Potok A bietetum polonicum Kaliszak Nor Przedbórz Abietetum polonicum Czarna Rózga Nor Piotrków A bietetum polonicum Wielkopole Nor Janów Lubelski A bietetum polonicum Lasy Janowskie Norl Świętokrzyski PN A bietetum polonicum Sztymber Norl Roztoczański PN Abietetum polonicum Czerkies Nor Kartuzy Querco roboris-pinetum nwlimetosum Staniszewskie Błoto Nor Smardzewice Querco roboris-pinetum molinietosum Jeleń Nor Piotrków Trybunalski Querco roboris-pinetum molinietosum Dęby w Meszczach Nor Janów Lubelski Querco roboris-pinetum molinietosum Lasy Janowskie Norl Kampinoski PN Querco roboris-pinetum molinietosum Kampinoski PN N orl Lidzbark Querco roboris-pinetum molinietosum Ostrów Tarczyński Norl Sokołów Querco roboris-pinetum molinietosum Biele Nor Łochów Querco roboris-pinetum molinietosum Mokry Jegiel Nor Janów Lubelski Querco roboris-pinetum molinietosum Lasy Janowskie Nor Niepołomice Querco roboris-pinetum molinietosum Długosz Królewski Norl Wigierski PN Querco-Piceetum dryopteridetosum Wigierski PN Norl Gołdap Querco-Piceetum typicum Struga Żytkmiejska Norl Myszyniec Querco-Piceetum typicum Czarnia Norl Świętokrzyski PN Tilio-Carpinetum abietetosum Klonów Norl Czarna Białostocka Querco-Piceetum Jesionowe Góry Norl Płaska Sphagno girgensohnii-piceetum dryopteridetosum Perkuć Norl Augustów Sphagno girgensohnii-piceetum dryopteridetosum Kuriańskie Bagno Norl Augustów Sphagno girgensohnii-piceetum typicum Kuriańskie Bagna Norl Wigierski PN Sphagno girgensohnii-piceetum dryopteridetosum Wigierski PN S. Brożek, M Zwydak\ J. Lasota, FK Różański

14 TABELA 2d - TABLE 2d N orl Gołdap Sphagno girgensohnii-piceetum Mechacz Wielki N orl Gołdap Sphagno girgensohnii-piceetum typicum Dziki Kąt Nor Łochów Sphagno girgensohnii-piceetum Jegiel Nor Lębork Vaccinio ułiginosi-betuletum pubescentis Mierzeja Sarbska NoróO Zdrojowa Góra Vaccinio ułiginosi-betuletum pubescentis Kuźnik N orl Susz Vaccinio ułiginosi-betuletum pubescentis Jasne Nor Słowiński PN Vaccinio ułiginosi-betuletum pubescentis Słowiński PN Nor Wejherowo Vaccinio ułiginosi-betuletum pubescentis Zielone Nor Choczewo Vaccinio ułiginosi-betuletum pubescentis Białogóra N or Kartuzy Luzulo pilosae-fagetum Szczyt Wieżyca Nor Kartuzy Luzulo pilosae-fagetum Ostrzycki Las Nor Wejherowo Luzulo pilosae-fagetum Danżlubskie Buki Norl Susz Luzulo pilosae-fagetum Jasne Norl Kudypy Luzulo pilosae-fagetum Kamienna Góra Norl Szprotawa Luzulo pilosae-fagetum Buczyna Szprotawska Norl Świebodzin Luzulo pilosae-fagetum Buczyna Łagowska Norl Wałcz Luzulo pilosae-fagetum Glinki Norl Roztoczański PN Luzulo pilosae-fagetum Nart Norl Złoczew Luzulo pilosae-fagetum Wrząca Nor Kartuzy Fago-Quercetum Kurze Grzędy Nor Wejherowo Fago-Quercetum Źródliska Czarnej Wody Nor Kartuzy Fago-Quercetum Szczelina Lechicka Norl Gubin Fago-Quercetum fpoza zasięgiem zespołu) Uroczysko Węglinieckie Norl Szprotawa Fago-Quercetum (poza zasięgiem zespołu) Annabrzeskie Wąwozy Norl Gościno Fago-Quercetum Wierzchomińskie Bagno Założenia metodyczne badań związków między glebą a zespołami roślinnymi... 29

15 TABELA 2e - TABLE 2e Nor Wieluń Calamagrostio arundinaceae-quercetum Dąbrowa w Niżankowicach Nor Wieluń Calamagrostio arundinaceae-quercetum Dąbrowa w Niżankowicach N orl Krotoszyn Calamagrostio arundinaceae-quercetum Dąbrowa Smoszew Nor Krotoszyn Calamagrostio arundinaceae-quercetum Dąbrowa k. Biadek Krotosz. Nor Konin Calamagrostio arundinaceae-quercetum Złota Góra N orl Gubin Calamagrostio arundinaceae-quercetum Dębowiec Nor Wielkopolski PN Calam agrostio arundinaceae-quercetum Wielkopolski PN Nor Wielkopolski PN Calamagrostio arundinaceae-quercetum Wielkopolski PN N orl Miechów Potent illo albae-quercetum Kwiatówka Nor Smardzewice Potentillo albae-quercetum Jaksonek Nor Spała Potentillo albae-quercetum Konewka Nor Konin Potentillo albae-quercetum Bieniszew Nor Koło Potentillo albae-quercetum Kawęczyńskie Brzęki Nor Kutno Potentillo albae-quercetum Dąbrowa świetlista Nor Parczew Potentillo albae-quercetum Lasy Parczewskie Nor Poleski PN Potentillo albae-quercetum Poleski PN Norl Grotniki Potentillo albae-quercetum Dąbrowa Grotnicka Norl Poddębice Potentillo albae-quercetum Napoleonów Nor Siedlce Potentillo albae-quercetum Dąbrowy Seroczyńskie Nor Kaczory Stellario holosteae-carpinetum deschachampsietosum Zielona Góra Norl Jamy Tilio-Carpinetum calamagrostietosum Jamy Norl Tuchola Stellario holosteae-carpinetum deschachampsietosum Dolina Brdy Norl Dąbrowa Tilio-Car pinetum calamagrostietosum Grabowiec Norl Osie Tilio-Carpinetum calamagrostietosum Brzęki Norl Kampinoski PN Tilio-Carpinetum calamagrostietosum Kampinoski PN U> S. Brożek, M. Zwydak, J. Lasota, W. Różański

16 TABELA 2f - TABLE 2f Norl Lidzbark Tilio-Carpinetum calamagrostietosum Jar Brynicy Nor Spychowo Tilio-Carpinetum calamagrostietosum Pupy Norl Czarna Białostocka Tilio-Carpinetum calamagrostietosum N orl Bierzwnik Stellario holosteae-carpinetum deschachampsietosum Łasko Jesionowe Góry Norl Łąck Tilio-Carpinetum calamagrostietosum Jastrząbek NorlO Radomsko Tilio-C ar pinetum ab iet etosu m Murowaniec Nor Smardzewice Tilio-C ar pinetum ab iet etosum Błogie Nor Spała Tilio-Carpinetum abietetosum Kruszewiec Nor Kolumna Tilio-Carpinetum abietetosum Molenda Nor Piotrków Trybunalski Tilio-C ar pinetum abietet osum Lubiaszów Norl Świętokrzyski PN Querco-Piceetum Psarski Dół N orl Kolumna Tilio-Carpinetum abietet osum Jodły Łaskie Noi Strzelce Opolskie Galio odorati-fagetum deschampsietosum Grafik Nor Strzelce Opolskie Galio odorati-fagetum typicum Boże Oko Nor Krotoszyn Galio odorati-fagetum deschampsietosum Buczyna Helenopol Nor Kartuzy Galio odorati-fagetum typicum Szczyt Wieżyca Nor Łopuchówko Galio odorati-fagetum typicum Buczyna norl Jamy Galio odorati-fagetum typicum Jamy Norl Kudypy Galio odorati-fagetum typicum Kamienna Góra Norl Mrągowo Galio odorati-fagetum typicum Dębrowo Norl Świebodzin Galio odorati-fagetum typicum Buczyna Łagowska Norl Gryfino Galio odorati-fagetum festucetosum Kotowskie Parowy Noi Polanów Galio odorati-fagetum festucetosum Nor Kaczory Stellario-Carpinetum typicum Zielona Góra Norl Sławno Stellario holosteae-carpinetum typicum Sławieńskie Dęby Norl Szczecinek Stellario holosteae-carpinetum typicum Dęby Wilczkowskie Założenia metodyczne badań związków między glebą a zespołami roślinnymi... 31

17 TABELA 2g - TABLE 2g U> tso Norl Choszczno Stellario holosteae-carpinetum typicum Dęby Sądowskie Nor Durowo Galio-Carpinetum typicum Dębina Nor Smardzewice Tilio-Carpinetum typicum (convallarietosum) Gaik Nor Konin Galio-Car pinetum typicum Bieniszew Nor Koło Galio-C.arpinetum typicum Kawęczyńskie Brzęki Nor Łąck Tilio-Carpinetum typicum Dąbrową Łącka N orii Kampinoski PN Tilio-Carpinetum typicum (convallarietosum) Kampinoski PN N orl Nidzica Tilio-Carpinetum typicum Koniuszanka II Norl Wigierski PN Tilio-Carpinetum typicum Wigierski PN Norl Grójec Tilio-Carpinetum typicum Skulski Las Nor Łochów Tilio-Carpinetum typicum Kantor Stary Nor224 Miechów Tilio-Carpinetum typicum Lipny Dół Norl Jamy Acer platanoides-tilia cordata Dolina Osy NorlOó Tuchola Acer platanoides-tilia cordata Dolina Brdy NorllO Dąbrowa Acer platanoides-tilia cordata Grabowiec Norl Brodnica Acer platanoides-tilia cordata Jar Brynicy Norl Lidzbark Acer platanoides-tilia cordata Klonowo Nor Kartuzy Cephalanthro-Fagenion Mercuriali Fage tum Ostrzycki Las Norl Gryfino Mercuriali Fagetum Kotowskie Parowy Norl Gryfino Mercuriali Fagetum ŻródHskowa Buczyna Norl Gryfino Mercuriali Fagetum Zródliskowa Buczyna Nor Polanów Mercuriali-Fagetum S. Brożek, M Zwydak, J. Lasota, W. Różański Nor Tułowice Galio-Carpinetum corydaletosum Dębina Koło LK Norl Krotoszyn Galio-Car pinetum corydaletosum Dąbrowa Smoszew Nor Radomsko Tilio-Carpinetum corydaletosum typicum Góra Chełmo Nor Czerniejewo Galio-Carpinetum corydaletosum Bielawy Nor Cze niej ewo Galio-Carpinetum corydaletosum Wiązy w Nowym Lesie

18 TABELA 2h - TABLE 2h Nor Kaczory Galio-Carpinetum corydaletosum Zielona Góra Nor Jamy Tilio-Carpinetum stachyetosum corydaletosum Dolina Osy N orii Kampinoski PN Tilio-Carpinetum stachyetosum corydaletosum Kampinoski PN N orl Jedwabno Tilio-Carpinetum stachyetosum corydaletosum Dęby Napiwodzkie Norl Drawno Siellario holosteae-carpinetum ficarietosum Grądowe Zbocze Nor Przedborów Galio-Carpinetum corydaletosum Ryś N orl Niepołomice Tilio-Carpinetum stachyetosum corydaletosum Lipówka N orl Niepołomice Tilio-Carpinetum stachyetosum typicum Koło Nor Łochów Tilio-Carpinetum stachyetosum corydaletosum Kantor Stary Nor Sarbia Sphagno squarrosi- Alne tum Żródliska Flinty Nor Skierniewice Sphagno squarrosi- Alne tum Kopanicha N orl Łąck Sphagno squarrosi- Alne tum Jastrząbek Norl Krotoszyn Ribeso nigri-alnetum Dąbrowa Smoszew Nor Lębork Ribeso nigri-alnetum Merzeja Sarbska Nor Zdrojowa Góra Ribeso nigri-alnetum Kuźnik Nor Włocławek Ribeso nigri-alnetum Gościąż Nor Poleski PN Ribeso nigri-a Inetum Poleski PN Norl Kampinoski PN Ribeso nigri-a Inetum Kampinoski PN Nor Wigierski PN Ribeso nigri-alnetum Wigierski PN Norl Roztoczański PN Ribeso nigri-alnetum Słupy Nor Siedlce Ribeso nigri-alnetum Kulak Nor Wielkopolski PN Ribeso nigri-alnetum Wielkopolski PN Nor Tliłowice Salici-Populetum s.l. =Salicetum albae-fragilis s.s. Kokorycz Norii Kampinoski PN Salici-Populetum s.l. =Populetum albae s.s. Kampinoski PN NorlóO Rzepin Salici-Populetum s.l. =P opule tum albae s.s. Łęgi Koto Słubic Norlól Rzepin Salici-Populetum s.l. = Salice tum albae-fragilis s.s. Łęgi Koło Słubic Nor UM Szczecin Salici-Populetum s.l. = Populetum albae s.s. Białodrzew K opieki Założenia metodyczne badań związków między glebą a zespołami roślinnymi... 33

19 34. S. Brożek, M Zwydak, J. Lasota, ^ Różański TABELA 2i - TABLE 2i Noró Tułowice Ficario-Ulmetum IKokorycz Nor Szubin Ficario- Ulme tum Grocholin N orl Jamy Ficario-Ulmei um Dolina Osy N orl Przedborów Ficario- Ulme tum Ryś Norl Grójec Ficario-U Ime tum Skólski Las Nor Tułowice Fraxino-Alnetum Dębina Koło LK N o rl Przedborów Fraxino-A Inetum Pieczyska Nor i Przedbórz Frax ino-a Inetum Czarna Rózga ;Nor Wejherowo Fraxino-Alnetum - Stellario-Alnetum s.s. :Nor Wejherowo Fraxino-Alnetum ^ Stellario-Alnetum s.s. Nor Kolumna Fraxino-A Inetum Wolbórka ;Norl Tuchola Frax ino-a Inetum Dolina Brdy iźródliska Czarnej Wody Źródliska Czarnej Wody!Norl Nidzica Fraxino-A Inetum Koniuszanka II ; Norl Czarna Białostocka Fraxino-A Inetum Jesionowe Góry Norl Grotniki Fraxino-A Inetum Grądy nad Lindą postąpiono z azotem przeliczonym (N2/C) i zasobami kationów (Slv). Natomiast w przypadku kwasowości przeliczonej gleby (Yv/Czsv) zastosowano gradient odwrotny, czyli wyższym wartościom kwasowości przyporządkowano niższe wartości wskaźnika W. Jest to zgodne z rolą kwasowości w kształtowaniu glebowych warunków życia roślin. Związek wskaźników i reprezentowanych przez nie właściwości układa się w przybliżeniu według funkcji wykładniczej. KROK III- Obliczenie indeksu SIG. Odczytane z tabeli wskaźniki czterech właściwości gleb stanowią liczby, które reprezentują dane właściwości w danym profilu. Poprzez zsumowanie czterech wskaźników w profilu otrzymujemy jedną liczbę reprezentuj ącątrofizm gleby Jest to liczba niemianowana i nosi nazwę Siedliskowy Indeks Glebowy - SIG. W c z s + W s i + W v + W N = S IG Teoretyczna zmienność SIG dla profili glebowych w obecnym modelu może wynieść od 4 do 40. B. Metodyka obliczania SIGo dla gleb, których powierzchniowy poziom organiczny ma miąższość przekraczającą 20 cm Indeks nazwany SIGo obliczany dla gleb z poziomem organicznym o miąższości powyżej 20 cm różni się od indeksu SIG niniejszą ilością właściwości gleb uwzględnianych podczas obliczeń i częściowo zmienionym sposobem obliczania indeksu. Autorzy są świadomi, że w klasyfikacjach gleb występuje graniczna miąższość poziomu organicznego

20 Założenia metodyczne badań związków między glebą a zespołami roślinnymi cm. Jednak poziom organiczny w glebach mineralnych obniża wartość wskaźników w obliczaniu SIG w większym stopniu jak w SIGo i stąd dla ujednolicenia wartości SIG i SIGo pod względem trofizmu przyjęto wartość równą 20 cm.. KROK I i II W glebach organicznych nie oznacza się uziamienia. W związku z tym ta cecha nie jest uwzględniana w liczeniu indeksu SIGo. Dotyczy to również profili, w których mogą występować poziomy zarówno organiczne, jak i mineralne. TABELA 3. Zakresy wartości cech gleby i wartości wskaźników W stosowane przy obliczaniu indeksu SIG lub SIGo. Zasoby frakcji 0^ 0,02 mm (Czsv) wyrażono w kg na bryłę gleby o wymiarach 100 x l0 0 x l5 0 cm, zasoby sumy kationów (S lv ) wyrażono w molach na bryłę gleby o wymiarach 100 x l0 0 x l5 0 cm, kwasowość przeliczoną (Yv/Czsv) wyrażono w molach na kilogram gleby w objętości o wymiarach 100 x l0 0 x 150 cm, azot przeliczony (N 2/C) w pierwszym mineralnym poziomie genetycznym gleby. TABLE 3. Ranges o f soil components and coefficients W. The content o f the fine fraction (Czsv) ( 0 < 0.02 mm) [kg -1.5 m~3], the content o f the sum o f base cations extracted in 1 M CH3COONH4 (Slv)[m ol(+)-1.5 m"3], recalculated acidity, i.e. total soil acidity divided by fine fraction (Yv/Czsv) [mol(+)-kg"'1] and recalculated nitrogen, i.e. the percentage share o f total nitrogen in the first mineral horizon o f soil divided by C :N in this horizon (N 2/C) Czsv S lv Yv/Czsv N 2/C Zakres range W czs Zakres range W SI Zakres range W Y Zakres range < 20 1 < 2,3 1 > 1,50 1 < 0, ,4-3,6 2 1,50-1,11 2 0,0021-0, ,7-5,0 3 1,10-1,01 3 0,0031-0, ,1-7,5 4 1,00-0,81 4 0,0037-0, ,6-9,5 5 0,80-0,61 5 0,0051-0, ,6-13,0 6 0,60-0,51 6 0,0066-0, ,1-25,0 7 0,50-0,36 7 0,0081-0, ,1-50,0 8 0,35-0,21 8 0,0101-0, ,1-350,0 9 0,20-0,10 9 0, ,020 9 > > 350,0 10 < 0,10 10 > 0,02 10 W N Niżej wymienionym właściwościom gleb przyporządkuje się wskaźniki W zgodnie z tabelą 3. Zasoby kationów zasadowych (Slv) -sposób określania wskaźnika W S,jest taki sam, jak przy obliczaniu tego wskaźnika w glebach mineralnych. Zawartość kationów uczono w bryle gleby o głębokości 150 cm utworzonej z poziomów organicznych i mineralnych łącznie. Kwasowość hy drolity czną (Y) gleby oznaczoną w centymolach na kilogram gleby przeliczano na jednostki wagowe Yv w 1,5 m3 gleby podobnie jak w glebach mineralnych biorąc pod uwagę poziomy organiczne i mineralne łącznie, do głębokości 150 cm. Kwasowość przeliczoną uzyskuje się dzieląc Yv przez 100, ponieważ nie oznacza się zawartości uziamienia w poziomach organicznych. Jedna setna wartości Yv mieści się w zakresie wartości zamieszczonych w tabeli 3, co pozwala ustalić wartość wskaźnika W. Azot przeliczony w tych glebach liczono tylko w pierwszym poziomie organicznym (pod ściółką). Liczbę uzyskaną z podzielenia procentowego udziału azotu całkowitego przez stosunek C:N w tym poziomie dzielono przez 10, aby uzyskane wartości sprowadzić do podobnego zakresu jak w glebach mineralnych.

21 36_ S. Brożek, M. Zwydak, J. Lasota, W. Różański KROK III. Metoda liczenia indeksu SIGo w glebach z poziomem organicznym o miąższości ponad 20 cm polega na zsumowaniu wartości wskaźników odnoszących się do organicznych i mineralnych poziomów w profilu. Obliczoną sumę należy pomnożyć przez 1,333. Jest to współczynnik wynikający z mniejszej ilości danych cząstkowych (3, a nie 4) w porównaniu do obliczeń wartości SIG gleb mineralnych. W tych organicznych glebach bowiem nie oznacza się zawartości frakcji mineralnych uziamienia. Otrzymany wynik jest wartością indeksu SIGo określonego dla gleb z poziomem organicznym o miąższości >20 cm. SIG0= (W,+ WqY+WoN) 1,333 Metodyka obliczania indeksów SIG i SIGo powstała na podstawie badań w lasach gospodarczych. Opracowano jąjednak na podstawie danych dla najlepszych pod względem przyrodniczym fragmentów lasu zwanych wzorcowymi powierzchniami typologicznymi. Takich stanowisk badawczych analizowano łącznie około 540, były to powierzchnie starszych klas wieku, o składzie gatunkowym drzewostanu i runa odpowiadającym warunkom siedlisk typowych, gdzie drzewostan miał zwarcie pełne lub umiarkowane. Opracowaną metody kę zastosowano do rozdzielenia wielu powierzchni reprezentujących gleby zespołów roślinnych w lasach rezerwatów przyrody i parków narodowych, pogrupowanych wr 5 kategorii troficznych B, BM, LM, L oraz Lł i Ol [Lasota i in a,b,c; Wanic i in. 2011; Zwydak i in. 2011]. Więcej grup w tych badaniach (w porównaniu z poprzednimi badaniami w lasach gospodarczych) powstało przez wydzielenie z grupy lasów7(l) grupy piątej obejmującej lasy łęgowe i olsy (Lł i Ol). Wyżej opisaną metodykę wykorzystano również w projektowaniu składów gatunkowych odnawianych lasów (Lasota i in. 20lid), do siedliskowej oceny gleb na gruntach porolnych [Wanic, Błońska 2011], a także do określenia wpływu gatunków drzewiastych na parametry indeksu SIG [Gruba i in. 2011]. ZARYS OCZEKIWANYCH REZULTATÓW W tak złożonym sposobie uzyskiwania wyników autorzy zamierzają określić liczbowo zależność zbiorowisk leśnych od warunków glebowych na badanym obszarze. Dotyczy to szczególnie gatunków drzewiastych, głównego obiektu prac w leśnictwie. Liczbowe ujęcie relacji gleba/roślinność drzewiasta może być następnie wykorzystywane na wielu płaszczyznach planowania leśnego i środowiskowego. PODZIĘKOWANIA Niniejsza praca powstała dzięki wsparciu udzielonemu przez Norwegię poprzez dofinansowanie ze środków Norweskiego Mechanizmu Finansowego - nr projektu PNRF- 68-A1/1/07. Autorzy dziękują Polsko-Norweskiemu Funduszowi Badań Naukowych i Uniwersytetowi Rolniczemu w Krakowie za sfinansowanie badań, oraz administracyjną obsługę projektu.

22 Założenia metodyczne badań związków między glebą a zespołami roślinnymi LITERATURA ANDREW S S.S., FLORA C.B., M ITCHELL J.P., KARLEN D.L. 2003: Grower's perceptions and acceptance of soil quality indices. G eoderma 114: BARBIROLI G., CASALICCHIO G., RAGGI A. 2004: A new approach to elaborate a multifunctional Soil Q uality Index. J. Soil & Sedim ents 4 (3): BREJDA, J.J., M OORM AN T.B., KARLEN D.L., DAO T.H. 2000: Identification Factors and Indicators. Soil Sci. Soc. Am. J. 64, 6: BROŻEK S., ZWYDAK M. 2003: Atlas gleb leśnych Polski. CILP Warszawa. of Regional Soil Q uality BROŻEK S., ZW YDAK M LASOTA J., WANIC T., GRUBA P. 2006: M etodyka liczbowej w aloryzacji siedlisk leśnych nizinnych i wyżynnych - klucz do oznaczania jednostek. Maszynopis. K atedra Gleboznawstwa Leśnego UR Kraków. BROŻEK S., ZW YDAK M., LASOTA J. 2008: Liczbowy indeks troficznych odmian podtypów gleb bielicowych i rdzawych. Rocz. Glebozn. 59, 1: BROŻEK S. 201 la: G leby i siedliska leśne nizin i w yżyn Polski - ujęcie klasyczne i num eryczne. Rocz. Glebozn. 62, 4: BROŻEK S., ZW Y D A K M., PACANOW SKI P. 2011: O dm iany troficzne podtypów gleb jak o jednostki niższego rzędu w systematyce gleb w lasach. Rocz. Glebozn. 62, 4: GRUBA P., M ULDER J., PACANOWSKI P. 2011: W pływ drzewostanu na siedliskowy indeks glebowy. Rocz. Glebozn. 62, 4: KARLEN D, L., MAUSBACH, J., DORAN, J.W., CLINE R.G., HARRIS, R.F.R., SCHUMAN G.E. 1997: Soil Quality: A concept, definition, and fram ework for evaluation. Soil Sci. Soc. Am. J. 61: KARLEN D. L., DITZLER C.A, ANDREW S S.S. 2003: Soil quality: why and how? Geoderma 114 (2003): KLASYFIKACJA UZIARNIENIE GLEB I UTW ORÓW MINERALNYCH - PTG Rocz. Glebozn. 60, 2: LASOTA J., ZWYDAK M., WANIC T, BROŻEK S. 2011a: Rocz. Glebozn. 62, 4: Różnorodność gleb zespołów borów mieszanych. LASOTA J., BROŻEK S., ZW YDAK M., WANIC T. 201 lb: Różnorodność gleb acydofilnych lasów liściastych, świetlistej dąbrowy subkontynentalnej oraz ubogich postaci grądów. Rocz. Glebozn. 62, 4: LASOTA J.«BROŻEK S., ZW YDAK M., WANIC T. 201 lc: Różnorodność gleb żyznych buczyn i grądów. Rocz. G lebozn. 62, 4: LASOTA J., BROŻEK S., ZW YDAK M. 2 0 lid : Zastosow anie siedliskow ego indeksu glebowego (SIG ) w projektow aniu składu gatunkowego odnawianych lasów. Rocz. G lebozn. 62, 4: OSTROW SK A A., GAW LIŃSKI S., SZCZUBIAŁKA Z. 1991: M etody analizy i oceny właściw ości gleb i roślin. Katalog. IOŚ Warszawa. REHFUESS K.E. 1999: Indikatoren der Fruchtbarkeit von W aldbóden - zeitliche V eranderungen und menschlicher EinfluB. Forstw. Cbl. 118 (1999): REZERWATY PRZYRODY W POLSCE PÓŁNOCNEJ 2005: Monografia (red.) G. Rąkowski. Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa. REZERWATY PRZYRODY W POLSCE ŚRODKOW EJ 2006: Monografia (red.) G. Rąkowski. Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa. REZERWATY PRZYRODY W POLSCE PO ŁU D N IO W EJ 2007: M onografia (red.) G. Rąkow ski. Instytut Ochrony Środow iska, Warszawa. SCHOENHOLTZ S.H., VAN MIEGROET H., BURGER J.A 2000: A review of chemical and physical properties as indicators of forest soil quality: challenges and opportunities. For. E co l M anage. 138: TRAM PLER T., KLICZKOW SKA A., DM YTERKO E., SIERPIŃSKA A. 1990: Regionalizacja przyrodniczoleśna na podstawach ekologiczno-fizjograficznych: PW RiL Warszawa. WANIC T., BROŻEK S., LASOTA J., ZW YDAK M. 2011b: Różnorodność gleb olsów i łęgów. Rocz. Glebozn. 62, 4: