Właściwości gleby pod okapem czterech gatunków drzew leśnych po 30 latach od ich posadzenia na dwóch różnych siedliskach

sylwan nr 8: 26 37, 2006 Paweł Mroziński, Jerzy Modrzyński Właściwości gleby pod okapem czterech gatunków drzew leśnych po 30 latach od ich posadzenia na dwóch różnych siedliskach Soil properties under the canopy of four forest tree species 30 years after planting on two different forest sites ABSTRACT Mroziński P., Modrzyński J. 2006. Właściwości gleby pod okapem czterech gatunków drzew leśnych po 30 latach od ich posadzenia na dwóch różnych siedliskach. Sylwan 8: 26 37. The main objective of this study was to demonstrate a relationship between the direction and effectiveness of impact of particular tree species on soil properties and the initial site fertility. The studies were conducted on two neighbouring experimental plots with different forest site types (fresh mixed coniferous forest BMśw and fresh mixed deciduous forest LMśw). The analysed species Norway spruce (Picea abies L. Karst.), European larch (Larix deciduas Mill.), Douglas fir (Pseudotsuga menziesii Franco) and penduculate oak (Quercus robur L.) were planted in three replications on 400 m 2 plots. It was stated that: 1) the humification processes ongoing under the canopy of the analysed tree species are, to a large degree, determined by the type of forest site; 2) under the same tree species the content of calcium and nitrogen in the nitrate form was found to by markedly lower in the BMśw forest site; 3) in the BMśw forest site, the ph and electrolytic conductivity of the soil under the majority of the analysed tree species were lower; 4) the degrading impact of coniferous species on soil was noticeably stronger on the poorer BMśw forest site. KEY WORDS forest trees, humus type, soil properties, site fertility, Central Europe Addresses Paweł Mroziński Zespół Szkół Przyrodniczych; ul. Kasztelańska 1; 56 300 Milicz; e mail: pawelmrozinski@wp.pl Jerzy Modrzyński Katedra Hodowli Lasu; Akademia Rolnicza; ul. Wojska Polskiego 69; 60 625 Poznań; e mail: jerzymod@au.poznan.pl Wstęp Jakość siedliska warunkuje stopień zaspokojenia wymagań życiowych drzew. Jednocześnie same drzewa przyczyniają się do zmiany jego właściwości przez swój modyfikujący wpływ na warunki fitoklimatu, jaki powstaje pod ich okapem oraz na chemiczne i fizyczne właściwości gleby [Mroziński i wsp. 2003, 2004]. Na różnice w oddziaływaniu poszczególnych gatunków drzew na glebę w zależności od zajmowanego siedliska wskazują między innymi Podrázský [1995], Raulund Rasmussen i Vejre [1995] oraz Modrzyński [1998]. Ogniwem obiegu materii, na które najsilniej wpływają same gatunki drzew jest opad ścioły, z której powstaje próchnica [Zoon 1957; Obmiński 1970; Uggla, Uggla 1979]. Każdy gatunek drzewa wytwarza inny rodzaj próchnicy [Morozow 1953]. Typ próchnicy zależy od ilości ścioły oraz od tempa jej rozkładu [Morozow 1953; Zoon 1957; Puchalski, Prusinkiewicz 1990;

Właściwości gleby pod okapem czterech gatunków drzew leśnych 27 Bogatyriew i wsp. 1998]. Wielkość opadu ścioły zależy z kolei od żyzności gleby, składu gatun kowego i zwarcia drzewostanu oraz wieku drzew [Goršenin, Švidenko 1977, cyt. Małek i wsp. 1988]. Ścioła świerka rozkłada się powoli, dając najczęściej próchnicę typu mor [Kundler 1963; Obmiński 1977; Diuszofyr 1998; Uggla, Uggla 1979] lub biologicznie niekorzystne formy moderu [Ellenberg 1978; Rastin 1998]. Na słabo alkalicznych, niedostatecznie buforowanych substratach należy się liczyć pod świerkiem z nasileniem procesów bielicowania i degradacją siedliska. Natomiast na glebach alkalicznych, dobrze buforowanych, nawet po wielu genera cjach tego gatunku nie należy się obawiać zmniejszenia produktywności siedliska [Schlenker 1967; Ellenberg 1978; Schmidt Vogt 1986, cyt. Modrzyński 1998]. Podobne spostrzeżenia w stosunku do daglezji poczynili Raulund Rasmussen i Vejre [1995]. Autorzy ci zwracają uwagę na wyższy odczyn pod jej okapem na glebach piaszczystych, w porównaniu z glebami ilastymi. Daglezja, uważana przez wielu autorów za gatunek szczegól nie mocno zakwaszający wierzchnie poziomy, na słabszych glebach wpływa na ich odczyn podobnie jak świerk, natomiast na mocniejszych podobnie jak dąb [Ellenberg 1978; Vesterdal, Raulund Rasmussen 1998]. Także odczyn próchnicy i gleby mineralnej pod dębem w znacznej mierze zależy od żyzności gleby, na co wskazują Raulund Rasmussen i Vejre [1995] oraz Vesterdal i Raulund Rasmussen [1998]. Według tych autorów na niektórych glebach dąb może wpływać na odczyn gleby podobnie jak gatunki iglaste. Zatem pod każdym gatunkiem drzewa, który należy traktować jako centrum wpływów, może nastąpić polepszenie właściwości gleby lub jej degradacja, w zależności od początkowej jakości siedliska. Zmiany te zaznaczają się głównie w poziomach akumulacji próchnicy, ale nie są bez znaczenia dla głębiej zalegających poziomów genetycznych [Maciaszek, Zwydak 1996]. Uwidaczniają się one wyraźnie w dłuższych okresach [Priha, Smolander 1999]. W niniejszej pracy starano się wykazać jak zmienia się wpływ tego samego gatunku drzewa na chemiczne i fizyczne właściwości gleby leśnej w zależności od wyjściowej żyzności siedliska (BMśw i LMśw). Badania dotyczyły czterech gatunków: świerka pospolitego (Picea abies L. Karst.) Św, modrzewia europejskiego (Larix decidua Mill.) Md, jedlicy zielonej daglezji (Pseudotsuga menzesii Franco) Dg i dębu szypułkowego (Quercus robur L.) Dbs. Metodyka Obiektem badań były dwie sąsiadujące ze sobą, ale różniące się siedliskiem (BMśw i LMśw) powierzchnie doświadczalne w pododdziałach 25d i 25g Leśnictwa Doświadczalnego Wieli sławice (Nadleśnictwo Doświadczalne Siemianice). Wszystkie gatunki posadzono w trzech powtórzeniach, na poletkach o powierzchni 400 m 2 [Szymański 1982]. Do przeanalizowania wpływu badanych gatunków drzew na chemiczne właściwości gleby, na każdym poletku badawczym, w najsilniej przerośniętej korzeniami warstwie (0 40 cm) wyko nano po cztery odkrywki. Zgodnie z metodą zalecaną przez Janiszewskiego i Kowalkowskiego [1976] z poziomu ektopróchnicy glebowej oraz z głębokości 0 20 cm i 20 40 cm, z każdej ściany odkrywki pobrano do osobnych pojemników próbki gleby o zbliżonej objętości. Następnie dokładnie je wymieszano w celu uzyskania próbek zbiorczych z poszczególnych warstw dla każdego poletka. Analizy chemiczne gleby wykonano metodą uniwersalną według Nowosielskiego [1974] z modyfikacją dla gleb użytkowanych sadowniczo [Komosa, Stafecka 2002]. W próbkach zbior czych oznaczono zawartość: N NH 4, N NO 3, P, K, Ca, Mg, S SO 4, Na, Cl, B, Fe, Mn, Zn i Cu.

28 Paweł Mroziński, Jerzy Modrzyński Zawartości węgla organicznego oznaczono metodą Tiurina, zawartość azotu ogólnego metodą Kiejdahla, natomiast procentową zawartość materii organicznej obliczono z iloczynu węgla organicznego i współczynnika empirycznego wynoszącego 1,724. Odczyn gleby oznaczono w roztworze wodnym. Ponadto oznaczono kwasowość hydrolityczną (Hh), sumę wymiennych kationów zasadowych (S), pojemność sorpcyjną gleby (T), stopień wysycenia gleby kationami o charakterze zasadowym (V) i przewodność elektrolityczną (EC). Do oznaczenia przepuszczalności wodnej gleby wykorzystano metalowe cylindry, zgodnie z metodyką zalecaną przez innych autorów [Adamczyk i wsp. 1972; Maciaszek 1985; Komornicki 1993]. Oznaczeniu podlegał czas wsiąkania (t) 1000 cm 3 wody (v) na określonej powierzchni gleby (s) równej w tym przypadku 124,69 cm 2. Na wszystkich poletkach określono typ i podtyp próchnicy leśnej, wzorując się na meto dach znanych z literatury [Puchalski, Prusinkiewicz 1990; Emmer 1998; Klasyfikacja gleb leśnych Polski 2000]. W tym celu w najbardziej reprezentatywnym miejscu każdego poletka wykopano odkrywkę glebową, po czym dokonano podziału ektopróchnicy na podpoziomy, które następnie opisano określając rodzaj, stan rozkładu materii organicznej i jej miąższość. Wyniki badań Na słabszych, piaszczystych glebach siedliska BMśw pod świerkiem stwierdzono próchnicę typu mor, pod daglezją moder i moder mor, a pod modrzewiem i dębem moder. Natomiast na żyźniejszych, gliniastych glebach siedliska LMśw: pod świerkiem stwierdzono próchnicę typu moder mor i moder, pod modrzewiem moder i moder mor, pod daglezją moder, a pod dębem mull i moder mull. Istotne różnice pomiędzy badanymi gatunkami drzew na obu siedliskach dotyczyły zawartości N NH 4, K, i Na w poziomie pierwszym organicznym (ryc. 1) i S SO 4 w poziomie trzecim mineralnym (ryc. 2). Na uwagę zasługują także różnice w zawartości wapnia i magnezu (ryc. 2). Ważnym wskaźnikiem różnicującym badane gatunki drzew na obu siedliskach był odczyn gleby (ryc. 3). Większe ilości azotu amonowego (ryc. 1) w warstwie organicznej wystąpiły na siedlisku LMśw pod świerkiem, daglezją i dębem, pod którym obserwuje się wyraźne zwiększenie tej formy także w poziomie drugim. Ponadto pod badanymi gatunkami stwierdzono na siedlisku LMśw większą zawartość azotu w formie azotanowej. Natomiast na siedlisku BMśw pod świerkiem, daglezją i dębem w poziomie organicznym więcej było potasu i sodu (ryc. 1, tab.). Pod badanymi gatunkami drzew większą zawartość wapnia (ryc. 2) obserwuje się na siedlisku LMśw. Dotyczy to zarówno poziomu organicznego, jak i poziomów mineralnych. Podobną zależność stwierdzono także w przypadku zawartości magnezu, gdzie wyjątkiem jest świerk, pod którym nieznacznie więcej magnezu stwierdzono w poziomie organicznym na siedlisku BMśw. Większą zawartość siarki (ryc. 2) w poziomie organicznym na siedlisku LMśw odnotowano pod gatunkami iglastymi. Jednocześnie pod świerkiem obserwuje się wyraźnie zwiększoną zawartość tego pierwiastka w poziomach mineralnych, zwłaszcza na siedlisku BMśw. Analizując pod badanymi gatunkami drzew odczyn gleby (ryc. 3), należy zwrócić uwagę na wyższe ph poziomu organicznego na siedlisku LMśw w stosunku do ph tego poziomu na siedlisku BMśw pod modrzewiem, daglezją i dębem. Odwrotna sytuacja wystąpiła jedynie pod świerkiem. Szczególnie wyraźne różnice między siedliskami wystąpiły w odniesieniu do tej cechy pod modrzewiem. W przypadku pozostałych pierwiastków na siedlisku BMśw pod badanymi gatunkami

Właściwości gleby pod okapem czterech gatunków drzew leśnych 29 Ryc. 1. Zawartość azotu w formie amonowej, azotu w formie azotanowej i potasu, pod badanymi gatunkami drzew na siedlisku LMśw i siedlisku BMśw Contents of nitrogen in the ammonium form, nitrogen in the nitrate form and potassium in the soil under the analysed tree species in the LMśw and BMśw forest sites

30 Paweł Mroziński, Jerzy Modrzyński Ryc. 2. Zawartość wapnia, magnezu i siarki, pod badanymi gatunkami drzew na siedlisku LMśw i siedlisku BMśw Calcium, magnesium and sulphur content in the soil under the analysed tree species in the LMśw and BMśw forest sites

Właściwości gleby pod okapem czterech gatunków drzew leśnych 31 Ryc. 3. Odczyn i przewodność elektrolityczna gleby, pod badanymi gatunkami drzew na siedlisku LMśw i siedlisku BMśw The ph and electrolytic conductivity of the soil under the analysed tree species in the LMśw and BMśw forest sites drzew stwierdzono większą zawartość chloru, żelaza i miedzi, a dodatkowo pod świerkiem, daglezją i dębem większą zawartość fosforu. Na siedlisku LMśw pod wszystkimi badanymi gatunkami drzew stwierdzono natomiast większą zawartość manganu i cynku, a pod mod rzewiem i daglezją także większą zawartość boru (tab.). Wyraźne różnice między siedliskami wystąpiły pod względem przepuszczalności wodnej gleby (ryc. 4). Jest to poniekąd zrozumiałe, gdyż gleby na obu siedliskach różnią się między sobą składem granulometrycznym. Warto jednak zwrócić uwagę na fakt, iż różnice w przepuszczal ności są szczególnie wyraźne pod gatunkami iglastymi, gdy tymczasem pod dębem zaznaczyły się one bardzo słabo.

32 Paweł Mroziński, Jerzy Modrzyński Tabela. Zawartość wybranych pierwiastków na siedlisku LMśw i na siedlisku BMśw, pod badanymi gatunkami drzew Contents of selected elements on the LMśw and BMśw forest sites, under the analysed tree species Zawartość Gatunek Poziom P Na Cl Fe Mn Zn Cu B mg/100 g gleby ppm w s.m. gleby LMśw 1 8,31 3,28 4,04 113,0 72,1 23,1 3,89 1,72 Św 2 0,27 1,15 2,58 112,2 31,7 1,1 0,82 0,87 3 0,07 1,13 2,31 89,4 25,6 0,7 0,50 0,60 1 20,55 5,25 5,63 96,6 71,7 22,5 3,87 2,53 Md 2 0,07 1,15 2,51 104,7 34,5 1,3 0,97 1,37 3 0,01 1,09 3,12 93,4 21,9 0,9 0,59 0,67 1 5,76 3,37 5,07 114,7 73,4 25,2 6,08 3,19 Dg 2 śl 1,04 2,83 103,7 36,5 1,0 0,87 1,09 3 śl 1,09 2,92 97,7 33,2 1,1 0,59 0,83 1 14,51 3,53 3,39 98,6 74,6 29,1 3,34 1,81 Dbs 2 0,09 1,14 2,55 102,1 37,0 1,4 0,84 0,86 3 0,07 1,30 2,78 97,4 28,4 0,9 0,47 0,85 BMśw 1 14,48 4,16 6,00 116,9 64,3 21,4 3,85 2,30 Św 2 0,12 1,12 2,54 116,5 17,3 1,2 1,04 1,06 3 0,02 0,80 2,10 87,0 7,8 0,7 0,62 1,26 1 13,26 3,73 6,03 124,6 65,6 16,8 5,62 1,63 Md 2 0,07 0,86 2,11 117,6 23,7 1,1 1,10 0,55 3 śl 0,84 2,41 95,9 8,4 0,7 0,69 0,90 1 9,17 3,59 5,46 142,9 64,7 25,6 7,05 1,85 Dg 2 0,07 1,19 2,50 136,7 25,0 1,0 0,87 0,83 3 0,03 1,13 2,06 86,4 10,3 0,8 0,42 0,88 1 18,50 4,47 5,66 125,4 66,6 26,6 3,84 2,22 Dbs 2 0,11 1,04 2,63 122,5 17,8 1,3 0,86 0,50 3 0,11 1,18 2,59 89,1 6,9 0,9 0,35 0,68 Dyskusja Zaobserwowano, że procesy humifikacji i ich efekty odmiany, podtypy i typy próchnic są w dużym stopniu determinowane przez gatunki drzew, zajmujące określone siedlisko, co jest zgodne z obserwacjami i opiniami innych autorów [Zoon 1957; Uggla, Uggla 1979; Puchalski, Prusinkiewicz 1990 oraz Bogatyrjew i wsp. 1998]. Pod gatunkami iglastymi ścioła rozkładała się wolniej, co jest szczególnie widoczne na siedlisku BMśw. Powstały tu warstwy próchnicy nadkładowej znacznej miąższości. Natomiast na siedlisku LMśw, gdzie humifikacja przebiegała intensywniej, powstały próchnice typu mull, moder mull, rzadziej moder. Podobne typy próchnic jak w niniejszej pracy opisali: pod świerkiem Kundler [1963], Obmiński [1977], Uggla i Uggla [1979] oraz Djuszofyr [1998], pod daglezją Raulund Rasmussen i Vejre [1995], pod modrzewiem Ellenberg [1978], a pod dębem Neirynck i wsp. [2000]. Nagromadzenie stosunkowo słabo rozłożonej materii organicznej stwierdzono pod świer kiem, daglezją i modrzewiem również na siedlisku LMśw. Pod gatunkami tymi próchnice miały

Właściwości gleby pod okapem czterech gatunków drzew leśnych 33 Ryc. 4. Przepuszczalność wodna gleby na siedlisku LMśw i siedlisku BMśw, pod badanymi gatunkami drzew Water permeability of the soil under the analysed tree species on the LMśw and BMśw forest sites zbliżony wygląd i podobne cechy. Potwierdza to wyniki badań Kundlera [1963] oraz Schlenkera [1967], Ellenberga [1978] i Schmidta Vogta [1986, cyt. Modrzyński 1998]. Na żyźniejszym sie dlisku zanotowano wyraźnie lepszy rozkład ścioły dębowej w porównaniu z gatunkami iglastymi, co potwierdza wyniki Neiryncka i wsp. [2000]. Przedstawione w pracy wyniki dotyczące odczynu próchnicy pod świerkiem są niezgodne z obserwacjami Hesselmana [1926, cyt. Obmiński 1970], Ellenberga [1978], Podrázskiego [1995], Alrikssona i Erikssona [1998] oraz Prihy i Smolandera [1999]. Nie potwierdziły się porównania świerka i modrzewia dokonane przez Alrikssona i Erikssona [1998] oraz Erikssona i Rosena [1994]. Wszyscy ci autorzy wskazują jednoznacznie na zdecydowanie najniższe ph w próchnicy pod świerkiem, gdy tymczasem wyniki przedstawionych w niniejszej pracy badań wskazują na modrzew, jako gatunek najbardziej obniżający ph wierzchnich warstw gleby. Tym samym nie potwierdziły się wyniki badań Ellenberga [1978] oraz Erikssona i Rosena [1994], według których modrzew powoduje wzrost odczynu gleby. Potwierdzone zostały wyniki badań Raulunda Rasmussena i Vejre a [1995] oraz Vesterdala i Raulund Rasmussena [1998] dotyczące niższego ph pod daglezją (w porównaniu z dębem) na glebach piaszczystych. Natomiast nie znajdują potwierdzenia porównania obu gatunków rosnących na glebach gliniastych, gdyż zgodnie z wynikami przedstawionymi w niniejszej pracy nie stwierdzono zbliżonego odczynu pod tymi gatunkami. Pod badanymi gatunkami drzew, z wyjątkiem świerka, w poziomach mineralnych siedliska LMśw odczyn gleby był wyższy niż w poziomach mineralnych na siedlisku BMśw. Wpływ świerka na chemiczne właściwości poziomu organicznego, szczególnie w przypad ku zawartości azotu azotanowego, wapnia i siarki uwidocznił się bardziej na siedlisku BMśw niż na siedlisku LMśw. Potwierdza to wyniki badań Schlenkera [1967], Ellenberga [1978] i Schmidt Vogta [1986, cyt. Modrzyński 1998]. Pod gatunkiem tym, na obu siedliskach, stwier dzono jednak więcej wapnia niż pod modrzewiem, co jest niezgodne z wynikami, jakie uzyskali

34 Paweł Mroziński, Jerzy Modrzyński w swojej pracy Eriksson i Rosen [1994] oraz więcej niż pod daglezją, co potwierdza wyniki Vesterdala i Raulunda Rasmussena [1998] oraz Challinora [1968]. Podobnie jak w doświadcze niu Erikssona i Jönssona [1994], Erikssona i Rosena [1994] oraz Brandtberga i wsp. [2000], w niniejszej pracy stwierdzono pod świerkiem na obu siedliskach mniej kationów zasadowych niż pod pozostałymi badanymi gatunkami. Ponadto, tak jak w pracy Kocha i Matznera [1993], zanotowano wyższe stężenie siarki w poziomach mineralnych. Przeprowadzone analizy wykazały, że na siedlisku BMśw pod daglezją wapnia było mniej niż pod świerkiem i dębem, ale więcej niż pod modrzewiem. Na siedlisku LMśw w poziomie organicznym pod daglezją było więcej wapnia niż pod modrzewiem, a w głębszych poziomach niż pod dębem. Potwierdza to badania Vesterdala i Raulunda Rasmussena [1998]. Na obu siedliskach pod dębem zanotowano najwyższe stężenia azotu mineralnego, szczegól nie w formie amonowej. Na siedlisku LMśw obserwuje się znaczne wzbogacenie w tę formę poziomów mineralnych, a na siedlisku BMśw poziomu organicznego. Potwierdza to wyniki badań Mattsona i Koutler Andersona [1941, cyt. Kundler 1963] oraz Vejrea i Embarga [1996]. Wnioski i Procesy humifikacji pod okapem badanych gatunków drzew są w dużym stopniu determi nowane rodzajem siedliska. Na siedlisku BMśw przebiegają one stosunkowo wolno, co pro wadzi do wytwarzania próchnic typu: mor, moder mor i moder. Na siedlisku LMśw przebiegają one pod tymi samymi gatunkami bardziej intensywnie, co prowadzi do powstania próchnic typu: moder mor, moder, mull moder i mull. i Pod tymi samymi gatunkami drzew na siedlisku BMśw (w porównaniu z LMśw) stwierdzono zdecydowanie mniejszą zawartość wapnia i azotu w formie azotanowej. Zawartość magnezu i siarki była przeważnie mniejsza, a potasu i azotu w formie amonowej przeważnie większa. Należy przy tym zauważyć, że na siedlisku BMśw różnice pomiędzy dębem i gatunkami iglastymi, pod względem oddziaływania na chemiczne właściwości gleby, były większe niż na siedlisku LMśw. i Na siedlisku BMśw pod większością badanych gatunków drzew odczyn oraz przewodność elektrolityczna gleby, w porównaniu z siedliskiem LMśw, były mniejsze. i Na siedlisku BMśw przepuszczalność wodna gleby była pod dębem nieznacznie, a pod pozo stałymi badanymi gatunkami kilka razy większa niż na siedlisku LMśw. i Degradujący wpływ gatunków iglastych na glebę zaznaczył się wyraźniej na słabszym siedlisku BMśw. Modrzew na obu badanych siedliskach, pomimo fizjologicznych podobieństw do gatunków liściastych, oddziaływał na glebę tak jak większość gatunków iglastych. Dąb oddziaływał na glebę korzystniej niż gatunki iglaste, niezależnie od siedliska. Literatura Adamczyk B., Maciaszek W., Januszek K. 1972. Badania nad przepuszczalnością i retencją wodną gleb górskich. Gospodarka wodna 9: 336 337. Alriksson A., Eriksson H. M. 1998. Variations in mineral nutrient and C distribution in the soil land vegetation com partments of five temperate tree species in NE Sweden. Forest Ecology and Management 108: 261 273. Bogatyriew L. G., Swietickij I. Ŕ., Szarafuňdinof R. N., Stiepanof Ŕ. Ŕ. 1998. Liesnyje podstiłki i diagnostika sowrjemiennoj naprawliennosti gumusoobrazowanija w razlicznych gjeograficzieskich zonach. Poczwawiedienje 7: 864 875. Brandtberg P. O., Lundkvist H., Bengtsson J. 2000. Changes in forest floor chemistry caused by a birch admixture in Norway spruce stands. Forest Ecology and Management 130: 253 264. Challinor D. 1968. Alteration of surface soil characteristic by four tree species. Ecology 49: 286 290. Diuszofyr F. 1998. Nowyje dannyje po gumifikacji w liesnych poczwach umieriennogo klimata. Poczwawiedienje 7: 883 889.

Właściwości gleby pod okapem czterech gatunków drzew leśnych 35 Ellenberg H. 1978. Vegetation Mitteleuropas mit den Alpen in ökologischer Sicht. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart. Emmer I. M. 1998. Methodology of humus form research. Lesnictví Forestry 44: 16 22. Eriksson H. M., Jönsson Ch. 1994. Four tree species and the calcium, magnesium, and potassium budgets of a Swedish forest site. New Zealand Journal of Forestry Science 24: 415 426. Eriksson H. M., Rosen K. 1994. Nutrient distribution in a Swedish tree species experiment. Plant and Soil 164: 51 59. IUNG 1983. Metody badań laboratoryjnych w stacjach chemiczno rolniczych. Cz. III. Badanie gleb, ziem i podłoży spod warzyw i kwiatów oraz części wskaźnikowych roślin w celach diagnostycznych. Puławy. Janiszewski B., Kowalkowski A. 1976. Wstępne wytyczne nawożenia lasu. Lasy Państwowe. Instytut Badawczy Leśnictwa. Zakład Gleboznawstwa i Nawożenia. Warszawa Sękocin. Klasyfikacja gleb leśnych Polski. 2000. Opracowanie zespołowe. Biały K., Brożek S., Chojnicki J., Czępińska Kamieńska D., Kowalkowski A., Krzyżanowski A., Okołowicz M., Sienkiewicz A., Skiba S., Wójcik J., Zielony R., Centrum Informacyjne Lasów Państwowych. Koch A. S., Matzner E. 1993. Heterogeneity of soil and soil solution chemistry under Norway spruce (Picea abies Karst.) and European beech. (Fagus silvatica L.) as influenced by distance from the stem basis. Plant and Soil 151: 227 237. Komosa A., Stafecka A. 2002. Zawartości wskaźnikowe składników pokarmowych dla gleb użytkowanych sadow niczo, analizowanych metodą uniwersalną. Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu. 341. Komornicki T., Oleksynowa K., Tokaj J., Jakubiec J. 1993. Przewodnik do ćwiczeń z gleboznawstwa i geologii. Część II. Metody laboratoryjne analizy gleby. Kraków. Kundler P. 1963. Einfluß verschiedenartiger Waldestände auf die Bodenentwicklung. Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin. Archiv für Forstwesen 12: 659 675. Maciaszek W. 1985. Aparat do pomiaru retencji i spływu powierzchniowego wody w glebach stokowych. Roczniki Gleboznawcze 36/2: 149 155 Maciaszek W., Zwydak M. 1996. Przekształcenia górskich gleb porolnych przez przedplony sosnowe. Część I. Przemiany morfologii profilu i właściwości fizykochemicznych gleb. Acta Agraria et Silvestria 34: 67 79. Małek S., Wężyk P., Kroczek M. 1988. Analiza zawartości wybranych pierwiastków w opadzie organicznym i ściole bukowej na powierzchni doświadczalnej Chełmowa Góra w Ojcowskim Parku Narodowym. Prace Muzeum Szafera. Prądnik, 11 12: 347 354. Modrzyński J. 1998. Zarys ekologii świerka. W: Boratyński A., Bugała W. [red.]. Biologia świerka pospolitego. Wydawnictwo Naukowe Bogucki, Poznań: 303 426. Mroziński P., Modrzyński J., Sienkiewicz A. 2003. Wybrane właściwości gleby pod okapem różnych gatunków drzew leśnych po upływie trzydziestu lat od ich posadzenia na siedlisku LMśw. Kształtowanie i ochrona środowiska leśnego. Wydawnictwo Akademii Rolniczej, Poznań. 362 375. Mroziński P., Sienkiewicz A., Modrzyński J. 2004. Ocena wpływu wybranych gatunków drzew leśnych na właści wości gleby po trzydziestu latach od ich posadzenia na siedlisku boru mieszanego świeżego. Polskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk. Wydział Nauk Rolniczych i Leśnych. Prace Komisji Nauk Rolniczych i Komisji Nauk Leśnych. 96: 7 25. Morozow G. 1953. Nauka o lesie. PWRiL, Warszawa. Nowosielski O. 1974. Metody oznaczania potrzeb nawożenia. PWRiL, Warszawa. Obmiński Z. 1970. Zarys ekologii. Sosna zwyczajna Pinus silvestris L. Nasze drzewa leśne. Monografie popu larnonaukowe. PWN, Warszawa Poznań. 152 231. Obmiński Z. 1977. Ogólny zarys ekologii. Świerk pospolity Picea abies (bies.) Karst. Nasze drzewa leśne. Monografie popularnonaukowe. PWN, Warszawa Poznań. 332 371 Podrázský V. 1995. Vliv porostů náhradních dřevin na svrchní vrstvu půdy. Práce Vúlhm 80: 33 40. Priha O., Smolander A. 1999. Nitrogen transformations in soil under Pinus sylvestris, Picea abies and Betula pendula at two forest sites. Soil Biology and Biochemistry 31: 965 977. Puchalski T., Prusinkiewicz Z. 1990. Ekologiczne podstawy siedliskoznawstwa leśnego. PWRiL, Warszawa. Rastin N. 1998. Einfluss von Bodentyp, Humusform und Baumart auf die Nitrifikationskapazität der Bodenmikroorganismen in Waldökosystemen. Ber. Forsch. Waldökosyst. 154: 99 136. Raulund Rasmussen K., Vejre H. 1995. Effect of tree species and soil properties on nutrient immobilization in the forest floor. Plant and Soil 168 169: 345 352. Szymański S. 1982. Wzrost niektórych gatunków drzew leśnych w pierwszych 10 latach życia na siedlisku BMśw. Sylwan 7: 11 29. Uggla H., Uggla Z. 1979. Gleboznawstwo leśne. PWRiL, Warszawa. Vejre H., Emborg J. 1996. Interactions Between Vegetation and Soil in a Near natural Temperate Deciduous Forest. For. & Landsc. Res. 1: 335 347. Vesterdal L., Raulund Rasmussen K. 1998. Forest floor chemistry under seven tree species along a soil fertility gradient. Can. J. For. Res. 28: 1636 1647. Zoon S. 1957. Wpływ lasu na glebę. PWRiL, Warszawa.

36 Paweł Mroziński, Jerzy Modrzyński summary Soil properties under the canopy of four forest tree species 30 years after planting on two different forest sites Trees influence the soil they grow on, among others, through the quality and quantity of their litter, as well as by shaping the conditions in which the humification takes place. It can be assumed that the nature of this influence depends, to a certain degree, on the type of site in which a given species grows, because the site can affect litter quantity and quality and humification con ditions. Such a possibility was pointed out by Ellenberg [1978], Podrazsky [1995], Maciaszek and Zwydak [1996] and Vesterdal and Raulund Rasmussen [1998] and other researchers. The main objective of this study was to demonstrate a relationship between the direction and effectiveness of the impact of particular tree species on chemical, physicochemical and physical soil properties and the initial site fertility. The studies were conducted on two neighbouring experimental plots with different forest site types (fresh mixed coniferous forest BMśw and fresh mixed deciduous forest LMśw) located in compartments 25d and 25g in the Wielisławice Experimental Forest Range (Siemianice Experimental Forest District). The analysed species were planted in three replications on 400 m 2 plots [Szymański 1982]. These were: Norway spruce (Picea abies L. Karst.), European larch (Larix deciduas Mill.), Douglas fir (Pseudotsuga menziesii Franco) and panduculate oak (Quercus robur L.). On each plot the types and subtypes of humus were identified. Samples for soil analyses were taken from the ectohumus horizon and the depths 0 20 and 21 40 cm. The samples were analysed for the content of organic carbon and total nitrogen, concentrations of macro and microelements (N NH 4, N NO 3, P, k, Ca, Mg, S SO 4, Na, Cl, B and Fe, Mn, Zn and Cu), soil ph, hydrolytic acidity, sum of exchangeable alkaline cations, soil sorption capacity, saturation level of alkaline cations, electrolytic conductivity and soil water permeability. After the analysis and discussion of results presented in Table 1 and in Figures 1 4 the following conclusions were formulated: i The humification processes ongoing under the canopy of the analysed tree species are, to a large degree, determined by the type of forest site. In the BMśw forest site, the process is relatively slow which leads to the formation of mor, moder mor and moder types of humus. Under the same tree species in the LMśw forest site the process is more rapid which leads to the formation of the moder mor, moder, mull moder and mull types of humus. i Under the same tree species in the BMśw forest site (as compared with LMśw) the content of calcium and nitrogen in the nitrate form was found to be markedly lower. The content of magnesium and sulphur was usually lower, while of potassium and nitrogen in the ammonium form usually higher. It should be noticed that in the BMśw forest site the differences between oak and the coniferous species regarding the impact on soil chemical properties were higher than in the LMśw forest site. i On the BMśw forest site, the ph and electrolytic conductivity of the soil under the majority of the analysed tree species were lower. i On the BMśw forest site, the permeability of soil under oak was slightly higher and under the remaining analysed species it was several times higher than in the LMśw forest site.

Właściwości gleby pod okapem czterech gatunków drzew leśnych 37 i The degrading impact of coniferous species on soil was noticeably stronger on the poorer BMśw forest site. In spite of a physiological resemblance to broadleaved species, larch impacted the soil on both sites in similar way to the majority of coniferous species. The influence of oak on soil was more advantageous than that of the conifers irrespective of the site type.