ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE TOM LIV NR 3 WARSZAWA 2003: 97-110 ANDRZEJ KACPRZAK POKRYWY STOKOWE JAKO UTWORY MACIERZYSTE GLEB BIESZCZADÓW ZACHODNICH SLOPE COVERS AS THE SOIL PARENT M ATERIAL IN THE W ESTERN BIESZCZADY MTS. Zakład Gleboznawstwa i Geografii Gleb, Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej, Uniwersytet Jagielloński, Kraków Abstract: The properties of mountain soils have usually been connected with the properties of solid bedrock. The aim of the research presented in this paper was to characterize the properties of soils against the background of the profiles of slope deposits in selected catenas in the Bieszczady Mts. and to determine whether the soil properties are controlled by bedrock or by redeposited and transformed slope deposits. The results show that in most cases slope covers are the parent material of soils in the investigated catenas and discontinuities resulting from the action of morphogenetic processes can be observed in the investigated soil profiles. Słowa kluczowe: gleby górskie, pokrywy stokowe, nieciągłości litologiczno-pedogeniczne. Key words: mountain soils, slope deposits, lithologie and pedogenic discontinuities. WSTĘP e Decydujący wpływ na właściwości gleb górskich zazwyczaj przypisuje się właściwościom podłoża skalnego. Dopiero w ostatnim czasie w polskiej literaturze gleboznawczej zaczęto podkreślać decydujący wpływ wykształcenia i zróżnicowania pokryw stokowych na właściwości gleb górskich [Kowalkowski i in. 1992, Kowalkowski i Ludwikowska 1993, Kowalkowski 1998, Skiba i Sobiecki 1996, Skiba i in. 1998]. Celem badań było dokonanie charakterystyki właściwości gleb wytworzonych z pokryw stokowych w wybranych katenach Bieszczadów Zachodnich oraz określenie stopnia powiązania właściwości gleby z podłożem skalnym i przede wszystkim z pokrywami stokowymi przemieszczonymi i przekształconymi przez procesy morfogenetyczne.
98 A. Kacprzak MATERIAŁ I METODY Badania będące podstawą niniejszej pracy prowadzono w kàtenach stokowych na obszarze pomiędzy Połoniną Caryńską a Wielką Rawką oraz na stokach otaczających dolinę Terebowca (rys. 1). Wybór obszarów badawczych podyktowany został dobrym poznaniem ich pokrywy glebowej w czasie szczegółowych badań gleboznawczokartograficznych [Skiba 1996, Skiba i in. 1996,1998]. Na obszarze tym prowadzono również szczegółowe badania nad wykształceniem i zróżnicowaniem pokryw stokowych [Kacprzak i Skiba 2000, Kacprzak 2001]. W czasie badań terenowych wykonano i opisano 25 odkrywek glebowych oraz kilkadziesiąt pomocniczych wykopów i wierceń świdrem glebowym. Wykonane odkrywki obejmowały nie tylko profil glebowy, ale całą miąższość pokrywy stokowej oraz, jeśli to było możliwe, zwietrzałe warstwy skalne w podłożu. Z odkrywek pobrano próbki substratu glebowego i zwietrzelinowego do analiz laboratoryjnych. W celu scharakteryzowania właściwości gleb przeprowadzono według powszechnie przyjętej w gleboznawstwie metodyki następujące analizy laboratoryjne: - skład granulometryczny - metodą areometryczną Casagrande a w modyfikacji Prószyńskiego (dla frakcji < 1 mm) i sitową (na sucho i mokro dla frakcji Imm, na mokro dla frakcji 1-0,1 mm), - odczyn w wodzie destylowanej i lmol KC1 dm-3 - metodą potencjometry czną, - zawartość węgla organicznego - metodą oksydometryczną Tiurina w modyfikacji Oleksy nowej, RYSUNEK 1. Lokalizacja obszaru badań FIGURE 1. Location of the investigation area
Pokrywy stokowe ja ko utwory macierzyste gleb Bieszczadów Zachodnich 99 - kwasowość wymienną, wodór i glin wymienny - metodą Sokołowa, - sumę zasad wymiennych - metodą Kappena, - zawartość węglanów - metodą Scheiblera. Dla wybranych profili przeprowadzono także analizy składu mineralnego - m e todą dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD) [Kacprzak i Skiba 2000]. WYNIKI I DYSKUSJA Miąższość i szkieletowość badanych gleb Miąższość pokryw stokowych i wytworzonych z nich gleb w badanej części Bieszczadów wynosi zazwyczaj mniej niż lm (tab. 1). Większe miąższości pokryw obserwuje się tylko na stosunkowo rozległych, uwarunkowanych litologicznie spłaszczeniach u podnóża stoków, gdzie mogą przekraczać kilka metrów. Badane gleby wykazują duży udział części szkieletowych (tab. 1), który rośnie w głąb profilu. W stropowych częściach badanych profili, w obrębie których rozwinęły się glebowe poziomy A i ABbr, zawartość części szkieletowych wynosi zazwyczaj kilkanaście procent. W wielu przypadkach cechy petrograficzne części szkieletowych nie nawiązują do litologii skał podścielających profil glebowy. Poziomy Bbr/C i С zawierają zazwyczaj 50-90% części szkieletowych. Skład petrograficzny na ogół nawiązuje do litologii podłoża, choć nie zawsze. Obserwuje się mieszanie się materiału pokryw stokowych i zwietrzelin skał podścielających [Kacprzak i Skiba 2000]. Uziarnienie W uziamieniu części ziemistych gleb badanego obszaru największą rolę odgrywa frakcja piasku 2-0,05 mm, nieco mniejszą frakcja pyłu 0,05-0,002 mm (tab. 1). Większość poziomów próchnicznych ma uziarnienie gliny piaszczystej bądź pyłu piaszczystego. Skład granulometryczny w zdecydowanej większości poziomów przejściowych do skały podścielającej Bbr/C odpowiada glinie. Brak widocznego zróżnicowania składu granulometrycznego badanych gleb w ujęciu przestrzennym, mimo dużej różnorodności frakcjonalnej skał podłoża, należy wiązać z faktem, że ich skałą macierzystą nie są utwory zwietrzelinowe litego podłoża skalnego a pokrywy stokowe. We wszystkich badanych profilach obserwowano wzrost zawartości frakcji piasku w poziomach powierzchniowych przy równoczesnym zmniejszaniu się ilości części spławialnych. Wzrost udziału frakcji piasku w górnej części profilu, obejmującej poziomy glebowe A, jest najlepiej widoczny w profilach usytuowanych w dolnej części badanej kateny oraz na spłaszczeniach śródstokowych (rys. 2). Zjawisko to należy zapewne wiązać z procesami spływu powierzchniowego i śródpokrywowego oraz wywołanym przez nie spłukiwaniem [Kacprzak i Skiba 2000]. Skład mineralny Badania mineralogiczne metodą XRD [Kacprzak, Skiba 2000] wykazały, że pokrywy stokowe o miąższości ок. 1 m w badanej katenie mają zbliżony skład
TABELA la. Wybrane właściwości badanych gleb TABLE la. Selected properties of the investigated soils Nr No Głęb. Depth [cm] Frakcja Fraction <2 mm Zawartość frakcji o średnicy w mm Content of fraction of diameter in mm Symbol Designation 2,0-1,0 1,0-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05-0,02 0,02-0,006 ph СаСОз H s T V <0,002 H2O KC1 cmol(+) kg"1 1 0-12 Ah 5 2 5 11 14 21 29 9 6 3 4,1 3,4-13,34 0,60 13,94 4,30 6,68 12-35 AC 70 2 6 10 14 24 24 12 5 3 4,2 3,7-11,16 0,40 11,56 3,46 5,27 35-60 BbrC 50 4 9 14 16 25 6 14 7 5 4,6 4,2-4,03-4,03 >60 R 2 0-12 Ofh 3,8 3,3 12-32 Ah 10 1 5 8 13 16 24 21 7 5 4,4 3,9-8,97-8,97 3,53 32-64 ABbr 50 2 5 10 16 14 18 22 8 5 4,4 4,0-5,95 1,20 7,15 16,78 2,70 64-90 BbrC 85 4 7 14 19 16 11 15 9 5 4,6 4,2-3,33 0,60 3,93 15,29-3 0-5 Of 3,8 3,2 5-15 Ah 10 1 2 4 7 27 27 20 6 6 4,2 3,6-12,69 0,60 13,29 4,52 4,68 15-50 ABbr 15 1 2 5 8 21 27 22 7 7 4,4 3,9-6,83 1,20 8,03 14,95 1,85 50-80 Bbr/C 75 1 3 5 9 15 15 22 18 12 4,5 4,1-6,30-6,30 80-95 С 85 3 7 9 12 16 12 20 8 13 4,5 4,1-4,90-4,90 - _ 4 0-1 01 1-14 Ah 10 2 2 4 7 42 23 14 3 3 3,8 3,2-21,44 0,60 22,04 2,72 6,89 14-30 ABbr 40 1 3 4 8 19 20 28 11 6 4,3 3,7-14,35 0,50 14,85 3,33 2,89 >30 R 5 0-1 Oi 1-5 Ah 10 1 6 2 2 44 17 17 6 5 4,2 3,5-13,56 4,00 19,56 20,45 6,87 5-18 Bbr 20 1 4 3 2 32 19 24 8 7 4,2 3,6-18,38 1,20 19,58 6,13 2,93 18-55 Bbr/C 50 3 3 4 3 14 13 24 19 17 4,2 3,8-12,95 2,20 15,15 14,52 _ 55-70 Bbr/C 85 6 11 12 8 10 10 16 12 15 4,7 3,9-12,25 3,00 15,25 19,67 _ >70 R 6 0-22- 01 1010- Ah 50 1 3 5 6 43 20 13 4 5 3,9 3,4-14,35 2,60 16,91 15,34 8,00 2626- ABbr 60 1 4 5 7 18 22 16 18 9 4,1 3,5-15,75-15,75 _ 2,93 5050- Bbr/C 75 1 3 6 10 14 15 22 8 21 4,5 3,7-12,25 0,40 12,65 3,16 _ 70 R 4,7 4,1-0,006-0,002 Corg 100 A. Kacprzak
TABELA lb. Wybrane właściwości badanych gleb cd. - TABLE lb. Selected properties of the investigated soils - continued Nr No Głęb. Depth [cm] Frakcja Fraction <2mm Zawartość frakcji o średnicy w mm Content of fraction of diameter in mm Symbol Designation 2,0-1,0 1,0-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05-0,02 0,02-0,006 0,006-0,002 ph СаСОз H S T V <0,002 H2O KC1 cmol(+) k g '1 7 0-12 Ofh 3,8 3,3 12-17 Ah 5 2 4 6 7 20 23 21 12 5 4,3 3,7-11,38 1,20 12,58 9,54 3,45 17 45 ABbr 10 1 3 5 7 9 17 26 15 17 4,4 3,8-5,03 2,60 7,63 34,07 2,89 45-85 Bbr/Cgg 45 1 2 4 7 11 15 24 15 21 5,1 4,0-3,15 5,00 8,15 61,35-85-125 Cgg 80 0 2 3 6 12 17 27 11 22 5,7 4,5 - - - _ >125 R 8 0-3 Of 4,3 3,5 3-25 Ap 15 1 0 0 0 36 21 24 10 8 4,6 3,8-5,47 7,00 12,47 56,14 3,40 25-60 Bbr 30 2 0 0 1 11 19 26 19 22 4,6 3,8-7,70 5,10 12,80 39,84-60-90 Bbr/Cgg 60 1 1 0 1 14 11 24 13 35 5,1 3,8-6,30 8,40 14,70 57,02-90-130 Cgg 90 8 3 1 4 19 15 18 10 22 5,3 4,1-9 0-3 Of 4,1 3,4 3-20 Ap 10 1 1 1 3 35 24 21 7 7 4,4 3,7-8,05 5,00 13,05 38,31 2,90 20-45 ABbr 25 2 1 0 3 8 17 28 19 22 5,2 4,0-4,90 4,90 9,80 49,95 0,86 45-75 Bbr/Cgg 60 4 2 2 3 11 16 23 17 22 5,7 4,4-0,70 7,10 7,80 91,02-75-105 Cgg 95 5 4 5 6 22 10 18 9 21 5,9 4,7 105-125 R 10 0-1 Ol 1-10 A 30 8 10 5 5 20 16 22 9 5 3,9 3,3-17,85 0,40 18,25 2,19 3,80 10-35 ABbr 20 5 8 6 9 18 11 19 12 12 4,3 3,8-15,75 0,80 16,55 4,83 1,67 35-75 В br/c 75 6 11 8 9 14 11 18 10 13 4,3 3,9-11,20 1,00 12,20 8,20 - >75 R 11 0-2 Ol 2-10 Ag 5 2 5 5 6 43 15 15 5 4 3,7 3,1-27,13-27,13-7,00 10-20 ABbr 5 2 4 5 7 30 22 11 10 9 3,8 3,3-28,70 0,30 29,00 1,02 4,16 20-40 Bbr 15 3 5 5 6 26 11 18 13 13 4,2 3,6-26,25 1,60 27,85 5,75-40-75 Bbr/C 75 3 7 6 7 18 10 18 14 17 4,3 3,9-15,75-15,75 - - >75 R m Corg Pokrywy stokowe jako utwory macierzyste gleb Bieszczadów Zachodnich о
TABELA lc. Wybrane właściwości badanych gleb cd. -TABLE lc. Selected properties of the investigated soils continued Nr No Głęb. Depth [cm] Frakcja Fraction <2mm Zawartość frakcji o średnicy w mm Content of fraction of diameter in mm [%1 Symbol Designation 2,0-1,0 1,0-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05-0,02 0,02-0,006 0,006-0,002 ph СаСОз H S T V <0,002 H2O KC1 cmol(+) kg 1 12 0-10 Ofh 3,6 3,0 10-22 Ah 5 0 2 4 7 40 28 14 2 3 3,7 3,1-22,53-22,53-10,03 22-45 ABbr/C 60 3 5 12 22 16 12 15 8 7 4,4 3,9-9,63-9,63-1,38 >45 R 13 0-1 01 1-5 Ah 25 1 2 7 10 43 15 11 4 7 3,7 3,0-21,00 2,20 23,20 9,48 7,92 5-13 ABbr 35 1 4 8 16 27 11 15 11 7 3,9 3,2-21,88-21,88-4,51 13-45 Bbr/C 70 0 2 8 18 22 11 16 12 11 4,2 3,6-25,03-25,03 - - >45 R 14 0-1 01 1-10 Ah 20 3 10 8 7 21 16 20 11 4 3,9 3,3-22,50-22,50-6,22 10-30 ABbr 45 3 8 7 10 19 11 19 12 11 4,3 3,8-19,54-19,54-1,18 30-70 Bbr/C 60 5 10 9 9 15 11 19 9 13 4,3 3,9-14,80 1,00 15,80 6,33 - >70 R 15 0-1 01 1-10 Ah 5 1 6 9 13 44 11 7 4 5 4,2 3,4-11,73 3,10 14,83 20,73 4,67 10-35 ABbrgg 5 1 5 8 14 13 14 17 8 20 4,4 3,6-14,26 1,20 15,46 7,76 0,86 35-80 Bbr/Cgg 25 1 5 7 13 10 13 15 13 23 5,0 4,0-2,80 6,90 9,70 71,11-80-130 Cgg 85 2 4 10 17 20 12 12 5 18 5,5 4,6-1,05 7,45 8,50 87,64-130-160 R 6,1 4,9-0,18 8,40 8,58 97,96-16 0-1 01 1-18 Ah 15 1 2 2 5 27 23 23 10 7 3,9 3,3-14,88 1,60 16,48 9,66 3,43 18-55 ABbr 10 1 1 2 6 8 18 30 17 17 4,4 3,7-11,55 0,60 12,15 4,94 1,00 55-70 Bbr/C 50 23 3 5 7 15 13 23 14 17 5,3 4,2-1,40 7,00 8,40 83,33-70-150 Cl 85 4 5 5 7 22 12 14 6 25 6,1 5,2 0,40 - - - - 150-250 C2 95 6 6 7 8 26 7 15 5 20 6,3 5,6 0,50 - - - - 300 R 7,2 7,2 17,69 17 0-1 01 1-7 Ah 30 2 6 10 13 39 16 8 4 2 4,2 3,4-17,85-17,85-5,09 7-28 ABbr 60 2 7 13 14 33 11 11 6 3 4,5 3,8-5,55-5,55-3,32 28-50 Bbr/C 85 4 11 15 16 14 10 14 9 7 4,5 4,1-6,30-6,30 - - Corg о t \ j A. Kacprzak
TABELA ld. Wybrane właściwości badanych gleb cd. - TABLE Id. Selected properties of the investigated soils - continued Nr No Głęb. Depth [cm] Frakcja Fraction <2mm Zawartość frakcji o średnicy w mm Content of fraction of diameter in mm Symbol Designation 2,0-1,0 1,0-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05-0,02 ph СаСОз H S T V <0,002 H20 KC1 cmol(+) kg"1 18 0-1 01 1-10 Ah 10 3 3 9 12 30 19 13 8 3 4,0 3,4-15,40 1,00 16,40 6,10 5,76 10-30 ABbr 15 2 7 11 5 32 13 14 8 8 4,2 3,7-13,65 0,60 14,25 4,21 2,50 30-50 Bbr/C 50 2 6 8 11 38 13 9 8 5 4,3 4,0 _ 9,80 _ 9,80 >50 R 19 0-1 Ol 1-15 AC1 50 1 5 7 16 48 14 5 3 1 5,3 4,8-0,21 21,60 21,81 99,04 6,31 15-45 AC2 80 2 5 9 21 23 17 10 8 5 5,6 5,1-0,09 17,20 17,29 99,49 2,70 45-55 B/C 80 3 9 11 24 24 13 5 6 5 5,6 5,4-0,09 15,20 15,29 99,43 _ 20 0-1 Ol 1-9 Ag 25 2 6 11 15 23 12 14 9 8 3,9 3,3-24,72 0,40 25,12 1,59 4,45 9-25 ABbr 15 2 6 8 12 24 13 13 12 10 4,1 3,6-16,45-16,45-2,16 25-50 Bbr/C 45 0 5 10 13 20 11 13 12 16 4,5 3,8-20,65 0,80 21,45 3,73 _ >50 R 21 0-1 Ol 1-12 Ah 25 1 4 5 7 30 22 18 7 6 4,3 3,6-10,06 4,00 16,06 24,40 6,01 12-45 ABbr 50 1 3 5 5 17 17 19 18 15 4,7 3,8-10,68 Ś1. 10,68 Ś1. 1,14 45-85 Bbr 35 1 5 5 8 7 15 22 16 21 4,7 3,8-15,75 0,60 16,35 3,67-85-110 С 75 0 1 2 3 11 15 22 15 31 5,7 4,6-0,44 15,60 16,04 97,27 _ 22 0-1 Ol 1-12 Ah 10 1 3 7 7 38 18 14 7 5 4,1 3,5-11,66-11,66-4,63 12-20 ABbr 20 0 3 6 10 18 19 18 16 10 4,3 3,7-15,13-15,13-3,50 20-45 Bbr 45 1 5 8 10 11 13 17 16 19 4,5 3,8-10,15 _ 10,15 45-80 Bbr/C 80 0 8 10 12 11 14 16 13 16 4,6 3,8-8,15-8,15 - _ 80-110 С 90 1 5 7 8 10 13 19 11 26 4,9 3,8-5,82 3,40 9,22 36,88 _ 110-125 R 5,3 4,0-0,02-0,006 0,006-0,002 Corg Pokrywy stokowe jako utwory macierzyste gleb Bieszczadów Zachodnich о U j
TABELA le. Wybrane właściwości badanych gleb cd. - TABLE le. Selected properties of the investigated soils - continued Nr No Głęb. Depth [cm] Frakcja Fraction <2mm Zawartość frakcji o średnicy w mm Content of fraction of diameter in mm Symbol Designation 2,0-1,0 1,0-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05-0,02 0,02-0,006 ph СаСОз H s T V <0,002 H2O KC1 cmol(+) kg 1 23 0-1 01 1-11 Ah 45 1 5 6 9 33 22 15 4 5 4,1 3,5-9,63-9,63 _ 5,29 11-30 ABbr 45 1 5 8 10 18 16 19 12 11 4,5 3,8-9,63-9,63 _ 2,46 30-50 Bbr/C 70 1 5 7 11 12 16 20 11 17 4,6 3,8-9,48-9,48 _ _ 50-70 С 70 1 4 5 10 14 16 17 12 21 4,6 3,8-11,66-11,66 70-90 R 24 0-1 Ol 1-10 Ah 20 2 1 1 2 44 9 20 10 11 4,1 3,5-24,68 3,80 28,48 13,35 4,18 10-30 ABbr 20 1 0 0 3 31 8 24 14 19 4,3 3,7-24,85 0,80 25,65 3,12 1,31 30-45 Bbr/C 40 1 0 0 2 18 14 24 18 23 4,5 3,8-21,35 2,40 23,75 10,11 _ 45-100 С 80 14 8 1 3 23 9 15 9 18 5,2 3,8-25 0-1 Ol 1-10 Ah 45 4 4 8 11 31 24 11 2 5 4,4 3,7-12,25 3,20 15,45 20,71 4,66 10-45 ABbr 35 3 7 10 14 16 15 14 9 12 4,5 3,9-10,33 0,60 10,93 5,49 0,56 45-75 Bbr 50 1 8 8 13 13 12 19 12 14 4,5 3,9-10,68 0,80 11,48 6,97-75-105 Bbr/C 30 1 5 6 9 14 13 18 18 16 4,7 3,9-10,15 2,00 12,15 16,46-105-150 R 0,006-0,002 Corg A. Kacprzak
Pokrywy stokowe ja ko utwory macierzyste gleb Bieszczadów Zachodnich 105 mineralny (rys. 3) do profili wietrzeniowych usytuowanych w górnej części kateny, co świadczy o związku genetycznym materiału tworzącego pokrywy stokowe w dolnej części kateny z materiałem zwietrzelinowym powstającym w partiach grzbietowych (rys. 4) i górnej części stoków. Ich skład mineralny często wyraźnie różni się od składu mineralnego zwietrzelin skał w bezpośrednim podłożu profili (rys. 3). Skład mineralny badanych pokryw stokowych, podobnie jak opisane wcześniej uziarnienie, wykazuje pewną homogenizację w badanej katenie. Jest to zapewne wynikiem przemieszczania przez procesy stokowe materiału pochodzącego z wietrzenia różnorodnych, naprzemianlegle ułożonych skał fliszowych. Skład mineralny pokryw jest zdominowany przez kwarc - najbardziej odporny składnik piaskowców - skał dominujących w górnej i środkowej części kateny. Wydaje się zatem, że to pokrywy stokowe należy uznawać za utwory macierzyste większości gleb terenu badań. Odczyn Odczyn badanych gleb jest z reguły silnie kwaśny bądź kwaśny (tab. 1). W poziomach mineralno-organicznych Ah większości badanych gleb wartości ph oznaczone w wodzie destylowanej wynoszą od 3,7 do 4,6, natomiast w 1 mol KC1 dm~ 3od 3,0 do 3,9. W poziomach spągowych wartości phh 0 mieszczą się w przedziale od 4,2 do 6,3, natomiast ph KC1 wynosi od 3,6 do 6,5. Najwyższe wartości ph, odbiegające od oznaczonych dla badanych profili glebowych, stwierdzono w wietrzejących łupkach marglistych (poziom R) na głębokości ok. 250 cm w profilu 16. W wodzie destylowanej i KC1 wynoszą one 7,2. We wszystkich badanych glebach zaznacza się wzrost odczynu w głąb profilu. Szczególną uwagę zwraca skokowy wzrost odczynu w profilach: 16 - między poziomem C2 a R (ok. 250 cm), 25 - między poziomem Bbr а С (ок. 85 cm) i w nieco mniejszym stopniu w profilu 21 - między poziomem Bbr/C a R (ок. 105 cm). Zjawisko to odzwierciedla różnice właściwości między litym podłożem skalnym a zalegającymi na nim pokrywami stokowymi. Z aw artość w ęglanów Niskie wartości odczynu i wzrost wartości ph w głąb profilu należy wiązać z odwapnieniem pokryw i częściowo także podłoża skalnego przy przemywnym typie gospodarki wodnej. Zauważyć bowiem należy, że niezwietrzałe skały podłoża są mniej lub bardziej zasobne w węglany. Większość piaskowców ciśniańskich jest wapnista [Koszarski i in. 1961]. Wśród utworów warstw hieroglifowych i menilitowych opisywane są także łupki margliste i margle. Piaskowce warstw krośnieńskich dolnych również zawierają znaczne ilości C ac 0 3 [Mastella i Tokarski 1996]. Dane literaturowe znajdują potwierdzenie w obserwacjach terenowych. Odsłonięte w kamieniołomie w dolinie Terebowca stosunkowo nieznacznie zwietrzałe skały warstw krośnieńskich wykazują silną reakcję z HC1. Dotyczy to zarówno piaskowców, jak i łupków. Równocześnie w zlokalizowanej bezpośrednio nad ścianą kamieniołomu odkrywce do głębokości 100 cm stwierdzono jedynie śladowe ilości węglanów, a odczyn w KC1 wynosi 3,5-3,8. Wychodnie fliszowe widoczne w
frak cja p ia sk u (2-0.0 5 m m ) s a n d fractio n frak c ja pyłu (0.0 5-0.0 0 2 m m ) silt fraction 3 km fra k c ja iłu (< 0.0 0 2 m m ) clay fraction RYSUNEK 2. Uziarnienie i miąższość (bez poziomów ektohumusowych) badanych profili na stoku Małej Rawki (wg Kacprzaka i Skiby [2000]) FIGURE 2. Texture and depth (without ectohumus horizons) of the investigated profiles on the slope of Mała Rawka (after Kacprzak and Skiba [2000])
Pokrywy stokowe ja ko utwory macierzyste gleb Bieszczadów Zachodnich 107 RYSUNEK 3. Skład mineralny gleby w profilu 16 (wg Kacprzaka i Skiby [2000]) FIGURE 3. Soil mineral composition in profile 16 (after Kacprzak and Skiba [2000])
108 A. Kacprzak RYSUNEK 4. Skład mineralny gleby w profilu 12 (wg Kacprzaka i Skiby [2000]) FIGURE 4. Soil mineral composition in profile 12 (after Kacprzak and Skiba [2000]) korytach potoków w wielu przypadkach zawierają ponad 5% węglanów. Badania terenowe wykazały, że znaczna część bloków piaskowców otryckich tworzących pokrywy gruzowo-blokowe na Połoninie Caryńskiej wykazuje reakcję z HC1 w wewnętrznej części. Natomiast gruz skalny stanowiący części szkieletowe we wszystkich badanych odkrywkach glebowych jest pozbawiony węglanów. Przeprowadzone laboratoryjne analizy zawartości węglanów potwierdziły odwapnienie pokryw stokowych i gleb w terenie badań. W badanych profilach w całej miąższości pokryw i stropowych partiach litego podłoża skalnego (R) stwierdzono brak dających się oznaczyć ilości węglanów (tab. 1). Przekraczającą 0,5% zawartość węglanów stwierdzono jedynie w spągowej części profili 16 (głęb. ok. 3 m) i 25 (głęb. 105 cm). Odwapnione, zasobne w piaskowcowy szkielet pokrywy stokowe zalegają w tych profilach na podłożu zbudowanym z ciemnych łupków marglistych, w których oznaczono sięgającą 18% zawartość węglanów. W łaściw ości sorpcyjne Całkowita pojemność sorpcyjna (T) badanych gleb (tab. 1) wynosi od 8,97 do 28,48 cmol kg-1 w poziomach próchnicznych Ah i od 3,93 do 25,03 cmol kg-1 w poziomach przejściowych do skały podścielającej Bbr/C. Pojemność sorpcyjna jest największa w stropie profilu glebowego, co należy wiązać z rosnącą zawartością materii organicznej. Ogólna kwasowość wymienna oznaczona w badanych glebach (z wyjątkiem profilu 19) osiąga wartości od 5,47 do 27,13 cmol kg-1 w poziomach mineralno-organicznych A oraz od 0,18 do 25,03 cmol kg-1 w poziomach spągowych. Zaznacza się duży udział wymiennych jonów glinu w ogólnej kwasowości wymiennej. Zazwyczaj wynosi on więcej niż 50%, a często przekracza 90%.
Pokrywy stokowe ja ko utwory macierzyste gleb Bieszczadów Zachodnich 109 Stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami (V) w większości badanych gleb usytuowanych w środkowej i górnej części kateny jest niski, najwyższe wartości nieznacznie przekraczają 20%. Przedstawiona morfologia profilu oraz wartości V pozwalają zaliczyć badane gleby do typu: brunatne kwaśne. W przypadku gleb położonych na uwarunkowanych litologicznie spłaszczeniach w dolnych częściach badanych katen (profile 7, 8, 9, 15, 16) stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami wyraźnie rośnie w głąb profilu i przekracza 50% na głębokości ok. 50 cm. Dolne części pokryw w tych profilach wykazują cechy oglejenia. Gleby te należy klasyfikować jako brunatne właściwe wyługowane. Wzrost wysycenia kompleksu sorpcyjnego (V) w profilach 7,15 i 16 następuje w części spągowej pokrywy stokowej z gruzem piaskowcowym, gdzie materiał pokrywy miesza się ze zwietrzeliną zalegających w podłożu bardziej drobnoziarnistych i cienkoławicowych skał o przewadze łupków i mułowców. Profile 21, 22, 23, 25 zlokalizowane są również w dolnych częściach katen stokowych, jednak nie w obrębie szerokich spłaszczeń, a u podnóża stosunkowo stromych stoków. W profilu glebowym wysycenie kompleksu sorpcyjnego zasadami (V) czasami nieznacznie przekracza 20%. Zaobserwować można natomiast wzrost V na granicy pokrywy stokowej, będącej utworem macierzystym tych gleb, a nie przemieszczoną zwietrzeliną skał podłoża na głębokości około 1 m (profil 22 i w mniejszym stopniu - 21). Gleby te należy klasyfikować jako brunatne kwaśne. Lite podłoże skalne ma wpływ jedynie na właściwości spągowych części profili glebowych, a zatem obserwuje się wyraźną nieciągłość litologiczno-pedogeniczną. WNIOSKI Na podstawie przeprowadzonych badań możliwe jest sformułowanie następujących wniosków: 1. Utworami macierzystymi gleb na przeważającej powierzchni terenu badań są przemieszczone pokrywy stokowe, których właściwości wykazują znaczną homogenizację. 2. Właściwości pokryw stokowych często wyraźnie różnią się od właściwości podścielającego je litego podłoża skalnego. Zjawisko to jest wyraźnie widoczne, gdy odwapnione, bogate w szkielet piaskowcowy pokrywy stokowe zostały przemieszczone na skały o odmiennych właściwościach, np. łupki margliste. 3. Gleby litogeniczne (litosole, regosole i rankery) zajmują największe powierzchnie w górnych częściach badanych katen. Występują także na uwarunkowanych litologicznie stromych odcinkach stoków w obrębie całej kateny. 4. W badanym terenie przejawem istnienia nieciągłości litologiczno-pedogenicznych jest występowanie na stokach gleb brunatnych kwaśnych bez względu na zawartość składników alkalicznych w litych skałach podłoża.
110 A. Kacprzak LITERATURA KACPRZAK A. 2001 : Relacje między właściwościami gleb a wykształceniem pokryw stokowych w Bieszczadach. Rozpr. doktorskie IGiGP UJ: 129 ss. (manuskr.). KACPRZAK A., SKIBA M. 2000: Uziarnienie i skład mineralny jako wskaźniki genezy utworów macierzystych gleb w katenie stokowej Małej Rawki (Bieszczady Zachodnie).Rocz. Bieszczad zk ie9: 169-181. KOSZARSKI L., ŚLĄCZKA A., ŻYTKO K. 1961: Stratygrafia i paleogeografia jednostki dukielskiej w Bieszczadach. Kwart. Geol. 5(3): 551-578. KOWALKOWSKI A. 1998: Związki genetyczne między seriami pokryw stokowych i budową profilu gleb terenów górskich na przykładzie głównego masywu Łysogór. Zesz. Probl. Post. Nauk Roi. 464: 29-48. KOWALKOWSKI A., BROGOWSKI Z., KOCOŃ J. 1992: Pokrywy i typy gleb w masywie Łysogór w Górach Świętokrzyskich. Rocz. Świętokrzyski, 19: 91-196. KOWALKOWSKI A., LUDWIKOWSKA M. 1993: Katena gleb na południowym stoku Góry Plebańskiej w zlewni rzeki Bobrzyczki. Kieleckie Towarzystwo Naukowe, Monitoring Środowiska Regionu Świętokrzyskiego 1: 101-108. MASTELLA L., TOKARSKI A.K. 1996: Geologia, [w] Ochrona zasobów przyrody nieożywionej i gleb. Plan Ochrony BdPN (red.) S. Skiba. Operaty szczegółowe (manuskrypt). SKIBA S. 1996: Gleby Bieszczadzkiego Parku Narodowego, [w] Ochrona zasobów przyrody nieożywionej i gleb. Plan Ochrony BdPN (red.) S. Skiba. Operaty szczegółowe (manuskrypt). SKIBA S., SOBIECKI K. 1996: Geomorfologiczne uwarunkowania rozwoju profilu gleb Bieszczadów Zachodnich. Rocz. Bieszczadzkie 5: 165-174. SKIBA S., DREWNIK M., DROZD J., KLIMEK M., PRĘDKI R., SZMUC R., UZIAK S., CHODOROWSKI J., MELKE J., JAŁA Z. 1996: Mapa gleb Bieszczadzkiego Parku Narodowego w skali 1:10 000, arkusze: Mała Rawka, Połonina Caryńska (manuskrypt). SKIBA S., DREWNIK M., PRĘDKI R., SZMUC R. 1998: Gleby Bieszczadzkiego Parku Narodowego. [w] Monografie Bieszczadzkie t. 2, Ustrzyki Dolne: ss. 88 + Mapa Gleb BdPN w skali 1:50 000. Praca wpłynęła do redakcji w grudniu 2002 r. A dres autora: dr A ndrzej Kacprzak Z akład G leboznawstwa i Geografii Gleb, Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ, ul. Grodzka 64,31-044 Kraków e - ma i l: andrzej. kacp rzak @ geo.uj.edu.pl