Modelowanie zmienności przestrzennej barwy gleb na stokach morenowych

Prezentacja na temat: "Modelowanie zmienności przestrzennej barwy gleb na stokach morenowych"— Zapis prezentacji:

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

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

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

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

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

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

7 Lokalizacja stoków: morfometria

8 Lokalizacja stoków: morfometria (stok A i B)

9 Lokalizacja stoków: morfometria (stok C)

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

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

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

13 Metodyka: Pobór rdzeni glebowych - siatka

14 Metodyka: Pobór i opis rdzeni glebowych

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

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

17 Metodyka: Konwersja barw do systemu RGB

18 Średnie ważone barwy gleb na badanych stokach
Po-ziom Barwa R-G-B Munsell - kod A Ap 0.07Y 3.50/3.01 B/C 8.24YR 4.35/4.49 B 6.59YR 3.07/2.62 9.17YR 4.88/5.11 C A0 1.17Y 3.49/1.17 0.02Y 4.76/4.11

19 Zmienność barw poziomów B/C gleb na badanych stokach

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

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

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

23 Geneza anizotropowości barwy Ap na stoku B?

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

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

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

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

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

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

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

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