Nasilenie i efekty procesów erozyjnych

Transkrypt

1 VII Zjazd Geomorfologów Polskich kraków 2005 Nasilenie i efekty procesów erozyjnych na nizinie północnopodlaskiej okolic tykocina 1. Charakterystyka terenu badań, metody badawcze Rzeźbę glacjalną środkowej części Niziny Północnopodlaskiej uformował lodowiec stadiału Świecia zlodowacenia Wisły (Banaszuk 2001). Jest ona na ogół łagodnie ukształtowana. Występują jednak na tym obszarze fragmenty terenu o żywej, urozmaiconej rzeźbie. Należy do nich teren położony w skrajnie północnej części Wysoczyzny Wysokomazowieckiej, w pobliżu Tykocina. Występuje tam rozległy garb morenowy, którego spłaszczona wierzchowina wznosi się do m npm., a zbocza szybko opadają do ok m ku północy, nad dolinę Narwi. Zbocza północne są wyjątkowo żywo urzeźbione. Występują na nich kemy i liczne obniżenia dolinne. Większe doliny mają założenia glacjalne. Funkcjonowały one jako doliny wód roztopowych w czasie deglacjacji lądolodu środkowovistuliańskiego. Doliny takie mają dość prostolinijny przebieg i zostały w niedużym stopniu przekształcone przez procesy denudacyjne. Występują również doliny o bardzo złożonej genezie i morfologii. Najbardziej interesująca z nich rozcina zbocze garbu tuż na południe od Tykocina (ryc. 1). Dolina w górnej części ma liczne rozgałęzienia boczne, krótkie, lecz wcięte do różnej głębokości i suche. W planie przypomina ona mocno rozgałęzione drzewo. Analiza morfologiczna terenu wskazuje, że dolina ta ma poligenetyczny charakter. Ma ona założenia glacjalne, lecz do dalszego jej rozwoju przyczyniły się procesy denudacyjne w klimacie peryglacjalnym i procesy będące następstwem gospodarczej działalności człowieka, nazywane współczesnymi procesami morfogenetycznymi. Celem pracy jest określenie roli współczesnych procesów morfogenetycznych w kształtowaniu rzeźby scharakteryzowanej formy dolinnej oraz w modyfikowaniu cech i właściwości gleb. Wykonano prace terenowe i laboratoryjne.

2 34 Ryc. 1. Rzeźba górnego odcinka doliny na północnym zboczu garbu Tykocina Teren szczegółowych badań przedstawiono na ryc. 2. Jest to obniżenie będące odgałęzieniem bocznym doliny, mające kształt zbliżony do półkolistego, otwarte ku północo-zachodowi, gdzie łączy się z dnem doliny. Dno obniżenia jest spłaszczone i pochyla się łagodnie ku dolinie, zbocza są strome i nierówne. Do obniżenia schodzą z wysoczyzny krótkie suche dolinki, najlepiej widoczne w południowej części terenu. Powierzchnia wysoczyzny jest płaska. W terenie wykonano kilkanaście wierceń świdrem ręcznym do głębokości 3 m i wykopano 9 odkrywek glebowych, lokalizując je na różnych elementach rzeźby, korzystając z mapy topograficznej w skali 1: W laboratorium oznaczono: skład granulometryczny metodą areometryczną Prószyńskiego, ph gleb metodą potencjometryczną, azot ogólny metodą Kjeldahla, fosfor ogólny metodą molibolenianową, węgiel organiczny metodą Tiurina, przyswajalne formy potasu i fosforu metodą Egnera-Riehma oraz wapń metodą miareczkową z warsenianem sodu.

3 Nasilenie i efekty procesów erozyjnych na Nizinie Północnopodlaskiej Ryc. 2. Teren badań szczegółowych (południowo-wschodni fragment górnego odcinka doliny) 2. Rodzaj i nasilenie współczesnych procesów morfogenetycznych Cały teren podlega uprawie płużnej, przy czym prowadzi się orkę wzdłużstokową i skośnostokową. Wybitnie sprzyja to procesom spłukiwania i erozji uprawowej. Sprzyja im również duża pochyłość zboczy obniżenia, bowiem spadki zawierają się przeważnie w przedziale od 10 do 15 o (18-27%) i częściowo w przedziale od 6 do 10 o (10-18%). Tylko najniżej usytuowane zbocza, przechodzące już w dno obniżenia, są słabiej nachylone o spadkach od 3 do 6 o (5-10%). Niezbyt sprzyja natomiast procesom erozyjnym litologia terenu. Budują go bowiem gliny lekkie i średnie, a te są uznawane za słabo podatne na spłukiwanie. Zgodnie z poglądami A. i Cz. Józefaciuków (1996)

4 36 stoki o nachyleniu 3-6 o powinny więc podlegać erozji wodnej powierzchniowej słabej, o nachyleniu 6-10 o erozji umiarkowanej, a o nachyleniu o erozji średniej. Biorąc jednak stopień przekształceń rzeźby, utworów powierzchniowych i gleb można wnosić, że nasilenie erozji jest na omawianym terenie większe. 3. Przekształcenia litologii, rzeźby i gleb Niemal cały teren badań zbudowany jest z glin, ale w wyniku erozji i namywania zostały one zróżnicowane litologicznie. Na wysoczyźnie i zboczach obniżenia są to gliny zwałowe o różnej zwięzłości, przeważnie lekkie i średnie. Na zboczach gliny te są słabo zwietrzałe i słabostrukturalne i lokalnie podścielone są drobnoziarnistymi piaskami. Z kolei w dnie obniżenia występują gliny deluwialne przewarstwiane piaskami gliniastymi, o strukturze typowej dla gliny spływowej. Miąższość deluwiów w odkrywce 5 wynosi 225 cm, a w odkrywce cm. W odkrywce 5 zalegają one na 20 cm warstewce torfu podścielonego piaskiem, a w odkrywce 6 na 30 cm warstwie piasku gliniastego zawierającego części organiczne i na piasku słabo gliniastym. Przekształcenia rzeźby pod wpływem współczesnych procesów są duże. Obniżenie uległo wypłyceniu i powiększeniu. Dno obniżenia poprzez procesy namulania podniosło się o 2,3-2,5 m, a zbocza się cofnęły. Utwory deluwialne pochodzą bowiem głównie ze zboczy obniżenia, a tylko po części z wysoczyzny. Bardzo wyraźne są przekształcenia gleb. Dotyczy to zarówno ich budowy profilowej jak i właściwości. Ogólnie najlepiej są wykształcone gleby na wysoczyźnie, nie podlegające erozji. Są to gleby płowe o dobrze wykształconych poziomach genetycznych, dobrze uwilgotnione, strukturalne. Poziom próchniczny ma średnio 25 cm miąższości, jest pulchny o strukturze gruzełkowatej. Na stokach występują gleby erozyjne. Poziom ornopróchniczny Ap ma zaledwie 7-10 cm miąższości, barwę jasnoszarobrunatną i strukturę bryłkowatą i jest wyraźnie regenerowany przez rolnika. Bezpośrednio pod nim zalega poziom C skała macierzysta. Gleba jest przesuszana. Prawdopodobnie w warunkach naturalnych, przed wzięciem terenu pod uprawę płużną, na stokach także funkcjonowały gleby płowe. Jeszcze inaczej zbudowane są gleby deluwialne. Są to gleby o niewykształconym profilu. Jedynym poziomem genetycznym jest poziom ornopróchniczny o miąższości 20 cm, składzie gliny lekkiej pylastej lub piasku gliniastego mocnego i strukturze gruzełkowatej. Niżej, do 2,30-2,40 m, zalegają warstwy glin lekkich i średnich pylastych i piasków gliniastych o przeważnie popielatej barwie na 20 cm warstwie torfu (odkrywka 5) lub piasku gliniastego z substancją organiczną (odkrywka 6). Podłożem jest piasek słabo gliniasty. Gleby deluwialne są dobrze uwilgotnione. Stwierdzono analitycznie zmiany właściwości gleb. Gleba silnie erodowana jest zdecydowanie najuboższa w próchnicę i węgiel organiczny oraz w przyswajalne formy potasu i fosforu (tab. 1). Charakteryzuje ją z kolei relatywnie najwyższe wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami Ca 2+. Najwięcej próchnicy i węgla organicznego zawierają gleby deluwialne, mają też one większe od gleb erodowanych i gleb na wysoczyznach zapasy przyswajalnych form potasu i fosforu. Gleby nieerodowane zajmują w tym układzie miejsce pośrednie.

5 Nasilenie i efekty procesów erozyjnych na Nizinie Północnopodlaskiej Tab. 1. Wybrane właściwości chemiczne gleb w odkrywkach 5, 6, 8 i 9

6 38 4. Długotrwałość oddziaływania procesów erozyjnych na badanym obiekcie Procesy erozyjne na obiekcie trwają od czasu objęcia terenu uprawami rolniczymi. Przedtem w dnie obniżenia rósł las, najprawdopodobniej ols. Świadczą o tym wymownie profile gleb i osadów deluwialnych oraz rodzaje podłoża (torfy i utwory torfiaste na piaskach słabo gliniastych). Początek uprawy określa z kolei analiza 14 C torfów pobranych spod deluwiów, która ocenia ich wiek na 1750±60 lat (Gd 12629). Procesy destrukcyjne rozpoczęły się więc na obiekcie w III wieku n.e. i trwają do dnia dzisiejszego. 5. Podsumowanie Spłukiwanie i erozja uprawowa, związane z działalnością rolniczą, przekształcają rzeźbę form dolinnych na terenach polodowcowych. Najsilniej przekształcane są doliny na bardziej nachylonych stokach, głęboko wcięte i rozgałęzione. W efekcie ich oddziaływania cofają się zbocza takich dolin, a odkładanie się deluwiów powoduje podnoszenie ich den. Procesy takie trwają na terenach polodowcowych od czasu wzięcia danego terenu pod uprawę płużną. Procesy erozyjne powodują także przekształcenia profilowe i zmiany właściwości gleb. Literatura Banaszuk H., 2001, O zasięgu zlodowacenia Wisły w Polsce północno-wschodniej na podstawie badań geomorfologicznych i termoluminescencyjnych, Przegl. Geogr., 73, 3, Banaszuk H., 2005, Geomorfologia doliny Narwi, [w:] H. Banaszuk (red.), Narwiański Park Narodowy, Wyd. Ekonomia i Środowisko, Białystok, Józefaciuk A., Józefaciuk Cz., 1996, Mechanizm i wskazówki metodyczne badania procesów erozyjnych, Państwowa Inspekcja Ochrony Środowiska, IUNG Puławy. Katedra Ochrony Gleby i Powierzchni Ziemi Politechnika Białostocka ul. Wiejska 45 E Białystok