gleby karkonoszy - Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

C. KABAàA - Gleby karkonoszy – historia i stan poznania oraz przyszáe wyzwania badawcze 105
CEZARY KABAàA
Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocáawiu
Instytut Nauk o Glebie i Ochrony ĝrodowiska
50-357 Wrocáaw, ul. Grunwaldzka 53
[email protected]
GLEBY KARKONOSZY – HISTORIA I STAN POZNANIA
ORAZ PRZYSZàE WYZWANIA BADAWCZE
SOILS OF THE KARKONOSZE MOUNTAINS - HISTORY, CURRENT STATE
OF KNOWLEDGE AND FUTURE RESEARCH CHALLENGES
Abstrakt
Karkonosze są modelowym obszarem wystĊpowania pionowej strefoĞci pokrywy glebowej uwarunkowanej klimatycznie i morfologicznie. Przyszáe badania powinny skupiü siĊ na reakcjach gleb i ekosystemów
górskich na globalne zmiany klimatyczne oraz lokalne oddziaáywania antropogeniczne.
Abstract
The Karkonosze Mountains are model area of the soil zonality occurrence, conditioned by climate and
morphology. Future research should be focused on the reactions of mountain soils and ecosystems on
global climate changes and local anthropogenic inßuences.
Sáowa kluczowe: strefowoĞü gleb, bielice, gleby brunatne, monitoring gleb, wiązanie wĊgla
Key words: soil zonality, Podzols, Cambisols, soil monitoring, carbon sequestration
Funkcje gleb w Ğrodowisku przyrodniczym
Choü gleby są powszechnie wystĊpującymi wytworami przyrody, wielu obserwatorów górskiej przyrody nie przywiązuje wagi do roli gleb w otaczającym Ğrodowisku.
Tymczasem gleba istotnie wpáywa na funkcjonowanie wiĊkszoĞci ekosystemów lądowych,
zarówno tych naturalnych, jak i tych zmienionych oraz uĪytkowanych przez czáowieka.
Na ogóá na pierwszym miejscu wymienia siĊ produkcyjną funkcjĊ, w której akcentuje siĊ
glebĊ jako Þzyczne podáoĪe dla uprawy roĞlin konsumpcyjnych, paszowych i przemysáowych, albo dla plantacji leĞnych. Gleba zawiera pewną rezerwĊ skáadników pokarmowych
(mineralnych i organicznych), które wykorzystywane są przez roĞliny, a takĪe posiada zdolnoĞci magazynowania wody niezbĊdnej dla wszystkich organizmów. Nie mniej istotne są
hydrologiczne funkcje gleb, szczególnie na obszarach górskich, gdzie zdolnoĞci retencyjne
gleb regulują przepáyw wody w rzekach, mogą zapobiegaü powodziom i tworzyü rezerwuar wód pitnych. W glebach górskich nastĊpuje transformacja czystej wody opadowej
w wodĊ gruntową bogatą w rozpuszczone mineraáy. Gleby speániają teĪ funkcjĊ sanitarną,
która polega na zatrzymywaniu i czasowym wiązaniu zanieczyszczeĔ (na przykáad metali
106
50 lat badaĔ naukowych w Karkonoskim Parku Narodowym
ciĊĪkich) w postaci niedostĊpnej dla roĞlin, albo hamowaniu (buforowaniu) niekorzystnych dla Ğrodowiska reakcji chemicznych – na przykáad zakwaszenia. FunkcjĊ taką gleba
moĪe wypeániaü dziĊki duĪym zdolnoĞciom sorpcyjnym i buforowym mineraáów ilastych
oraz substancji humusowych (próchnicznych). Gleby górskie są na ogóá zasobne w materiĊ organiczną, toteĪ ich zdolnoĞci sorpcyjne są duĪe. Wreszcie w ostatnich latach coraz
bardziej podkreĞlane są przyrodnicze funkcje gleb. Gleba jest bowiem siedliskiem mikroi makroorganizmów, które z jednej strony korzystają z zasobnoĞci gleby, ale z drugiej strony
są motorem wszystkich procesów biochemicznych, na przykáad wietrzenia skaá i mineraáów, procesów rozkáadu materii organicznej, procesów obiegu wĊgla, azotu, siarki, fosforu
itp. Gleba stale podlega transformacji, a wraz z nią zmienia siĊ ekosystem, którego jest
podáoĪem. Gleba jest wiĊc podstawą i siedliskiem bioróĪnorodnoĞci. Gleba, w której procesy przeobraĪenia przebiegają w sposób naturalny, jest tak samo cennym obiektem przyrodniczym, jak populacja rzadkiego gatunku storczyka – i tak samo zasáuguje na ochronĊ.
Mówiąc o zrównowaĪonym rozwoju gospodarki rolniczej lub leĞnej trzeba w pierwszej
kolejnoĞci eliminowaü te czynniki, które najsilniej ingerują w naturalne procesy glebowe
lub powodują osáabienie regulacyjnych wáaĞciwoĞci gleb.
Z racji niedostĊpnoĞci, wyĪsze partie Karkonoszy dáugo opieraáy siĊ ekspansji czáowieka, jednak nasilające siĊ od przynajmniej XVIII wieku intensywne uĪytkowanie lasów na stokach i rolnicze (pasterskie) zagospodarowanie wierzchowin
odcisnĊáy swoje piĊtno na górskich ekosystemach, w tym na ich glebach. Powstanie
Karkonoskiego Parku Narodowego zahamowaáo gospodarczą ekspansjĊ czáowieka
w Karkonoszach, i wspóáczeĞnie sprzyja ochronie oraz badaniom nad funkcjonowaniem gleb w ekosystemach oraz przyrodniczo najbardziej uzasadnionymi kierunkami
i metodami czynnej ochrony. W dotychczasowej historii gleboznawczej eksploracji
Karkonoszy moĪna wyodrĊbniü kilka okresów, kiedy intensywnoĞü prowadzonych
badaĔ wyraĨnie wzmagaáa siĊ dziĊki takim impulsom jak powstanie Karkonoskiego
Parku Narodowego, klĊska ekologiczna lasów sudeckich, czy zainicjowanie nowoczesnego programu monitoringu Ğrodowiska leĞnego.
Pionierskie badania gleb Karkonoszy
Ekspansja osadnictwa i rolnictwa w coraz wyĪsze partie Karkonoszy oraz intensyÞkacja gospodarki leĞnej wzmogáy juĪ od koĔca XVIII wieku zainteresowanie warunkami naturalnymi wpáywającymi na dobór roĞlin oraz ich wzrost i plonowanie. JuĪ
w przewodniku HOSERA (1807) znaleĨü moĪna trafne uwagi na temat lokalnej strefowoĞci rolnictwa i gospodarki leĞnej warunkowanej przez klimat, uksztaátowanie
terenu oraz jakoĞü gleb. Związki miĊdzy rodzajem skaá macierzystych a wáaĞciwoĞciami i produktywnoĞcią gleb gór Niemiec, w tym Karkonoszy, obszernie analizuje
BEHLEN (1835). Z kolei we ßorystycznej monograÞi okolic Jeleniej Góry (ELSNER
1837) podane są zwiĊzáe charakterystyki siedlisk wystĊpowania opisywanych gatunków roĞlin, co dostarcza orientacji na temat róĪnorodnoĞci warunków glebowych
Kotliny Jeleniogórskiej i Karkonoszy. Pochodzące z XIX wieku charakterystyki gleb
C. KABAàA - Gleby karkonoszy – historia i stan poznania oraz przyszáe wyzwania badawcze 107
Karkonoszy koncentrują siĊ na gáĊbokoĞci i kamienistoĞci gleb, a takĪe ich zwiĊzáoĞci oraz wilgotnoĞci, to jest na cechach decydujących o produktywnoĞci i moĪliwoĞci
podejmowania uprawy okreĞlonych gatunków zbóĪ, roĞlin okopowych, albo zakáadania plantacyjnych upraw Ğwierka lub sosny.
Pierwsze profesjonalne opisy morfologii gleb Karkonoszy pojawiają siĊ w pracach geologów i geomorfologów niemieckich na przeáomie drugiej i trzeciej dekady dwudziestego
wieku. Dotyczą one najwyĪszych piĊter wysokoĞciowych, gdzie starano siĊ rozwikáaü wątpliwoĞci dotyczące genezy i wieku gruzowych pokryw stokowych oraz gruntów strukturalnych. GELLERT & SCHÜLLER (1930) opisują typową warstwową budowĊ gleb wystĊpujących
powyĪej górnej granicy lasu, wyróĪniając w proÞlu glebowym (od powierzchni) warstwĊ
torÞastą, poziom wybielony oraz strefĊ wzbogacenia w tlenki Īelaza („Ortstein”) zalegającą na zwietrzelinie granitowej. Jednak dopiero DÜCKER (1937) jednoznacznie identyÞkuje
proces glebowy jako bielicowanie („typische Podsolierung”) i opisy morfologii uzupeánia
wynikami analiz iloĞciowych. Odnosząc siĊ do genezy frakcji pyáowej, w którą wzbogacone są gleby Karkonoszy, DÜCKER (1937) jednoznacznie opowiada siĊ za jej lokalnym
i wietrzeniowym pochodzeniem, choü dostrzega pewne podobieĔstwo do pyáu lessowego.
Dyskusja na temat genezy gruntów strukturalnych w subalpejskiej streÞe
Karkonoszy odĪyáa po 1945 roku za sprawą miĊdzy innymi WALCZAKA (1948), który
uznaá je za stale aktywne w obecnych warunkach klimatycznych. Obserwacje innych
geomorfologów, podsumowane miĊdzy innymi przez JAHNA (1966), potwierdziáy
staáą aktywnoĞü niektórych zjawisk morfologicznych, w tym ruchów stokowych, ale
teĪ dostarczyáy argumentów na rzecz plejstoceĔskiego, a nie holoceĔskiego wieku
gruntów strukturalnych. Z kolei za sprawą MACKI (1952) odnowiony zostaá spór
o pochodzenie frakcji pyáowej w glebach Karkonoszy. W swoich opracowaniach ßorystycznych i Þtosocjologicznych, Macko nie tylko przyjąá pogląd na temat eolicznego
pochodzenia pyáu, ale przytoczyá wáasne argumenty na poparcie tej tezy, co wywoáaáo ostrą replikĊ JAHNA (1966), jednoznacznie opowiadającego siĊ za wietrzeniową
genezą frakcji pyáowej w glebach Karkonoszy. Obydwaj autorzy zgodni są jednak co
do specyÞcznego wpáywu frakcji pyáowej (której zawartoĞü siĊgaü moĪe 40% czĊĞci
ziemistych) na wáaĞciwoĞci zwietrzelin i gleb, w szczególnoĞci na ich przepuszczalnoĞü wodną i podatnoĞü na krioturbacjĊ.
Powojenne badania i eksploracjĊ torfowisk Karkonoszy i Gór Izerskich zapoczątkowaá TOàPA (1949). Choü jego prace miaáy na celu przede wszystkim okreĞlenie areaáu,
miąĪszoĞci i przydatnoĞci uĪytkowej torfowisk górskich, poczyniá fundamentalne spostrzeĪenia dotyczące róĪnorodnoĞci gatunków torfów, stopnia ich rozkáadu, a takĪe
klimatyczno-hydrologicznych warunków funkcjonowania torfowisk.
Stopniowo odradzająca siĊ w Sudetach gospodarka leĞna byáa motorem pionierskich
prac glebowo-siedliskowych mających na celu racjonalne planowanie odnowieĔ oraz
zalesieĔ na opuszczonych gruntach porolnych, a takĪe intensyÞkacjĊ produkcji drewna
na potrzeby odbudowującego siĊ paĔstwa. BERNADZKI (1958) i ZOLL (1958) charakteryzują ogólnie gleby jako w przewadze gliniaste, bezwĊglanowe i silnie kwaĞne.
Zwracają uwagĊ na gromadzenie siĊ butwiny oraz silne zbielicowanie gleb poáoĪo-
108
50 lat badaĔ naukowych w Karkonoskim Parku Narodowym
nych powyĪej 1100 m n.p.m. a takĪe dominacjĊ tzw. gleb skrytobielicowych lub sáabo
zbielicowanych w streÞe 600-1100 m n.p.m. DominacjĊ gleb bielicowych uwaĪają za
cechĊ niekorzystną, gdyĪ wiąĪą ją z wyjątkowo páytkim korzenieniem siĊ Ğwierka, co
uwraĪliwia drzewa na dziaáanie silnych wiatrów.
Ogólnopolskie badania gleboznawczo-klasyÞkacyjne zapoczątkowane w poáowie
lat 50-tych XX wieku (TOMASZEWSKI i in. 1963) praktycznie ominĊáy wyĪsze partie
Karkonoszy, gdyĪ obejmowaáy jedynie uĪytki rolne, które w wysokogórskiej czĊĞci
Karkonoszy zajmują minimalny areaá. Gleby brunatne niĪszej strefy wysokoĞciowej Karkonoszy objĊte zostaáy monograÞcznym opracowaniem BORKOWSKIEGO
(1966) dotyczącym morfologii, wáaĞciwoĞci, rozprzestrzenienia i wartoĞci uĪytkowej gleb brunatnych Sudetów, uwaĪanych przez Borkowskiego za dominujący typ
gleb w caáym paĞmie górskim. Obszar Karkonoszy reprezentowaáy w tej monograÞi
gleby brunatne kwaĞne wytworzone ze zwietrzelin granitów. Zdaniem autora, górna
granica uprawy gleb brunatnych siĊgająca 800 m n.p.m., uwarunkowana zarówno
warunkami klimatycznymi, jak i wáaĞciwoĞciami gleb ma tendencjĊ do obniĪania
siĊ, co podyktowane jest malejącą opáacalnoĞcią uprawy w warunkach górskich.
Pierwsze interesujące spostrzeĪenia dotyczące morfologii i wáaĞciwoĞci Þzykochemicznych gleb najwyĪszych partii Karkonoszy, w tym szczególnie subalpejskich
bielic, zgromadzone zostaáy w latach 50-tych w trakcie opracowywania Mapy Gleb
Polski w skali 1:300000, lecz publikacji doczekaáy siĊ dopiero na początku lat siedemdziesiątych (KUħNICKI i in. 1973).
Badania gleboznawcze
po powstaniu Karkonoskiego Parku Narodowego
Impulsem, który niewątpliwie zogniskowaá zainteresowania gleboznawców
w tej czĊĞci Sudetów byáo powstanie Karkonoskiego Parku Narodowego w 1959
roku. Naturalnie w pierwszej kolejnoĞci przystąpiono do inwentaryzacji pokrywy
glebowej na caáym obszarze objĊtym ochroną. Zadanie to powierzono grupie gleboznawców krakowskich i wrocáawskich pod kierunkiem Tomasza Komornickiego
i Bolesáawa Adamczyka. Poszczególne arkusze mapy w skali 1:10000 redagowali:
B. Adamczyk, J. Borkowski, T. Komornicki i L. SzerszeĔ. Mapa ta jest do dziĞ podstawowym Ĩródáem wiedzy o przestrzennym zróĪnicowaniu pokrywy glebowej na
obszarze caáego KPN i bazą dla ustalenia siedlisk leĞnych na potrzeby zarządzania drzewostanami. Prace gleboznawczo-kartograÞczne ujawniáy róĪnorodnoĞü
typów i podtypów gleb uksztaátowanych pod wpáywem czynników geomorfologicznych, klimatycznych, wodnych i biologicznych na pozornie maáo zróĪnicowanym
podáoĪu geologicznym. Ujawniono przy tym potrzebĊ uzupeánienia systematyki
gleb Polski, gdyĪ caáy szereg zidentyÞkowanych proÞli nie posiadaá odpowiedniego przyporządkowania w obowiązującej klasyÞkacji. Niestety elaborat opisowy
przez dáugie lata pozostawaá w maszynopisie. Mapa gleb w bardzo uproszczonej formie oraz pierwszy systematyczny przegląd jednostek typologicznych gleb
Fig. 1. General soil map of the Karkonosze Mountains (source:Karkonosze Mountains National Park).
Ryc. 1. Przeglądowa mapa gleb Karkonoszy (Ĩródáo: Karkonoski Park Narodowy).
C. KABAàA - Gleby karkonoszy – historia i stan poznania oraz przyszáe wyzwania badawcze 109
110
50 lat badaĔ naukowych w Karkonoskim Parku Narodowym
opublikowane zostaáy dopiero w 1985 roku w monograÞi Karkonoszy pod redakcją A. JAHNA (ADAMCZYK i in. 1985). NastĊpne wydania mapy równieĪ nie wykroczyáy poza skalĊ de facto przeglądową (SKIBA i in. 2000; BORKOWSKI i in. 2005).
Obecnie dane dotyczące pokrywy glebowej funkcjonują jako jedna z warstw
informacyjnych w systemie informacji geograÞcznej (GIS) Karkonoskiego Parku
Narodowego, co umoĪliwia generowanie mapy glebowej w dowolnej skali (Ryc. 1),
a takĪe map wieloelementowych (JAàA 2008). UwzglĊdniając duĪą zmiennoĞü przestrzenną, wyróĪniono na obszarze Karkonoszy wyraĨne strefy pionowe (Ryc. 2):
strefĊ dominacji gleb brunatnych kwaĞnych do ok. 950 m n.p.m. (Ryc. 3a), kompleks gleb brunatnych kwaĞnych i brunatnych butwinowych w streÞe 900-1200 m
n.p.m. (Ryc. 3b), strefĊ zbielicowanych gleb murszowych i murszowo-glejowych na
stokach w streÞe 1100-1300 m n.p.m. (Ryc. 4), zwarty zasiĊg gleb bielicowych na
wierzchowinach i páaskich stokach w streÞe 1300-1450 m n.p.m. (Ryc. 5), kompleks
gleb inicjalnych kamienisto-rumoszowych na stromych zboczach w pasie 1100-1400
m n.p.m. (Ryc. 6), oraz tereny bezglebowe na stromych stokach ĝnieĪki – powyĪej 1400 m n.p.m. (ADAMCZYK i in. 1984). Pionowe strefy glebowe w póánocnej
czĊĞci Karkonoszy generalnie pokrywają siĊ z pasmami glebowymi wyznaczonymi
mniej wiĊcej w tym samym czasie przez Peliška w poáudniowej (czeskiej) czĊĞci
Karkonoszy. PELIŠEK (1974) wyróĪniá obszar gleb hydromorÞcznych (niezwiązanych
z okreĞloną strefą wysokoĞciową), pasmo gleb brunatnych w zakresie wysokoĞciowym od 600-800 do 1100-1200 m n.p.m., pasmo górskich bielic i gleb torfowych
w streÞe od 1100-1200 do 1400-1500 m n.p.m. oraz pasmo gleb inicjalnych i skaá –
od 1400 do 1600 m n.p.m. PELIŠEK (1974) opisuje ponadto 3 typy powierzchniowych
form kriogenicznych, opowiadając siĊ za moĪliwoĞcią wspóáczesnego tworzenia siĊ
przynajmniej niektórych ze struktur uwaĪanych za „peryglacjalne” (np. pagórków
thufurowych).
Ryc. 2. Porównanie pionowych stref glebowych w Karkonoszach wedáug PELIŠKA (1974) i ADAMCZYKA i in.
(1984).
Fig. 2. Comparison of vertical soil zones in the Karkonosze Mountains according to PELIŠEK (1974)
and ADAMCZYK et al (1984).
C. KABAàA - Gleby karkonoszy – historia i stan poznania oraz przyszáe wyzwania badawcze 111
Ryc. 3. Gleby brunatne kwaĞne: (a) typowe, Karpacz Górny, (b) butwinowe, Hala Záotówka (fot. C. Kabaáa).
Fig. 3. Cambisols (Dystric): (a) Haplic, Karpacz Górny, (b) Folic/Histic, Hala Záotówka meadow (photo C. Kabaáa).
Ryc. 4. Górnoreglowe (stagno-)bielice murszowate: (a) rejon Strzechy Akademickiej,
(b) rejon Polany B. Czecha (fot. C. Kabaáa).
Fig. 4. Histic Podzols in the upper zone of spruce forest: (a) neighbourhood of Strzecha Akademicka,
(b) neighbourhood of B. Czech meadow (photo C. Kabaáa).
112
50 lat badaĔ naukowych w Karkonoskim Parku Narodowym
Ryc. 5. Subalpejskie (stagno-)bielice torÞaste: (a) Równia pod ĝnieĪką, (b) Mumlawski Wierch
(fot. C. Kabaáa).
Fig. 5. Subalpine Stagnic Histic Podzols: (a) Równia pod ĝnieĪką planation surface,
(b) Mumlawski Wierch Mt. (photo C. Kabaáa).
Ryc. 6. Gleba inicjalna próchniczna, Chojnik (fot. C. Kabaáa).
Fig. 6. Lithic Leptosol (Humic), Chojnik Mt. (photo C. Kabaáa).
C. KABAàA - Gleby karkonoszy – historia i stan poznania oraz przyszáe wyzwania badawcze 113
Do badaĔ gleb we wschodnich Karkonoszach wáączone zostaáo na początku lat
60-tych Studenckie Koáo Naukowe Gleboznawców WyĪszej Szkoáy Rolniczej we
Wrocáawiu, czego efektem byáa pierwsza wydana drukiem charakterystyka kateny
stokowej obrazującej pionową strefowoĞü gleb na linii Karpacz – ĝnieĪka (LICZNAR
i in. 1966). Wedáug autorów, aĪ do wysokoĞci 1250 m n.p.m. dominują gleby brunatne
kwaĞne i wyáugowane, w streÞe 1250-1400 m n.p.m. - gleby bielicowe i pseudobielicowe, a powyĪej 1400 m n.p.m. – przewaĪają gleby inicjalne rumoszowe i skaliste.
Autorzy zauwaĪają, Īe ukáad piĊter glebowych we wschodnich Karkonoszach jest
nieco inny niĪ w pasmach górskich Polski poáudniowo-wschodniej. Ponadto, ogólnie strefowy ukáad pokrywy glebowej jest wielu miejscach zaburzony przez lokalne
czynniki morfologiczne lub hydrologiczne. WáaĞciwoĞci chemiczne oraz cechy
mikromorfologiczne gleb w poszczególnych strefach wysokoĞciowych byáy nastĊpnie
szerzej analizowane przez KowaliĔskiego, Drozda i Licznarową (KOWALIēSKI 1969;
KOWALIēSKI i in. 1967; KOWALIēSKI & LICZNAR 1972).
„Odkrycie” Karkonoszy przez wrocáawski oĞrodek gleboznawczy zaowocowaáo
w krótkim czasie rozpoczĊciem badaĔ gleboznawczych wykorzystujących nowatorskie w owym czasie metody analityczne – rentgenostrukturalne, mikromorfologiczne
oraz sekwencyjnej ekstrakcji chemicznej, rozwijane pod kierunkiem Stanisáawa
KowaliĔskiego, kierownika Katedry Gleboznawstwa WSR we Wrocáawiu.
Zagadnieniami wietrzenia mineraáów pierwotnych i produktami wietrzenia, w tym
gáównie mineraáami ilastymi decydującymi o najistotniejszych wáaĞciwoĞciach zwietrzelin i gleb zająá siĊ Bogda (KOWALIēSKI i in. 1967; BOGDA & KOWALIēSKI 1972; BOGDA
1981), a póĨniej równieĪ Chodak i SzerszeĔ (BOGDA i in. 1998; SZERSZEē 1974). Ustalono,
Īe spoĞród mineraáów pierwotnych budujących skaáy granitowe Karkonoszy, plagioklazy wietrzeją gáównie w kierunku illitu, a w mniejszym stopniu kaolinitu i smektytów,
natomiast wietrzenie skaleni potasowych skutkuje wytworzeniem przede wszystkim
illitu. Zdecydowanie bardziej zróĪnicowane są produkty wietrzenia biotytu: w pierwszej
kolejnoĞci są to mineraáy z szeregu hydrobiotyt-wermikulit, którym towarzyszą chloryty i pobocznie illit oraz kaolinit. WystĊpowanie i proporcje wymienionych mineraáów
we frakcji koloidalnej gleb Karkonoszy uwarunkowane jest zarówno rodzajem skaáy
macierzystej, jak teĪ lokalnymi czynnikami Ğrodowiskowymi, w tym gáównie reĪimem
klimatyczno-wodnym. BOGDA (1981) wyróĪniá dwie grupy gleb róĪniące siĊ skáadem
mineralogicznym frakcji ilastej. Pierwszą grupĊ tworzą gleby z przewagą mineraáów
mieszanopakietowych illit-montmoryllonit, którym towarzyszą kaolinit, montmoryllonit
i hydrobiotyt. Drugą odmianĊ stanowią gleby ze zdecydowaną przewagą illitu, któremu
towarzyszy montomoryllonit lub wermikulit, i w znacznie mniejszej iloĞci – kaolinit.
Wydaje siĊ, Īe w Karkonoszach znacznie czĊĞciej wystĊpują gleby naleĪące do pierwszej
grupy, w których frakcja ilasta zdominowana jest przez mineraáy mieszanopakietowe,
z róĪnymi proporcjami skáadnika illitowego i smektytowego.
PierwszorzĊdną rolĊ w glebach górskich odgrywają równieĪ związki próchniczne,
jednak dynamika procesów humiÞkacji i produkty tego procesu, jak i ich stabilnoĞü
w warunkach górskich byáy bardzo sáabo poznane. Zagadnieniami tymi zajĊli siĊ
114
50 lat badaĔ naukowych w Karkonoskim Parku Narodowym
KowaliĔski, S.E. Licznar, M. Licznar i Drozd (DROZD 1973; DROZD i in. 1993; KOWALIēSKI
1969; KOWALIēSKI & LICZNAR 1972; KOWALIēSKI i in. 1973), a nastĊpnie równieĪ SZERSZEē
(1974) i LASKOWSKI (1978) stosując zespóá metod mikromorfologicznych i sekwencyjnej
ekstrakcji chemicznej. Badania metodami mikromorfologicznymi umoĪliwiáy charakterystykĊ form i morfologicznego stopnia rozkáadu szczątków organicznych w poszczególnych poziomach genetycznych najwaĪniejszych typów gleb Karkonoszy. Wyniki prowadzonych prac pozwoliáy udokumentowaü wyraĨne róĪnice miĊdzy typami próchnic
nadkáadowych wytworzonych pod róĪnymi zbiorowiskami roĞlinnymi oraz w odmiennych warunkach klimatycznych. Efektem tych prac byáo równieĪ zdeÞniowanie morfologii agregatów i poáączeĔ organiczno-mineralnych w mineralnych poziomach genetycznych, co byáo powaĪnym wkáadem w deÞnicje typów i podtypów gleb wyróĪnianych
w Systematyce Gleb Polski. Z kolei wyniki badaĔ prowadzonych metodami ekstrakcji
chemicznej umoĪliwiáy iloĞciową charakterystykĊ związków humusowych w najwaĪniejszych typach gleb, z której wysnuto wnioski na temat intensywnoĞci procesów humuÞkacji, rozpuszczalnoĞci i stabilnoĞci związków humusowych. Ustalono, Īe w poziomach
mineralnych wiĊkszoĞci gleb Karkonoszy dominują áatwiej rozpuszczalne poáączenia
próchniczne, co z pewnoĞcią jest wynikiem zarówno ubogoĞci granitu w skáadniki
alkaliczne (szczególnie wapĔ), jak i specyÞcznych warunków bioklimatycznych, oraz
sprzyja (w poziomach powierzchniowych) lub jest efektem (w poziomach B) procesów
bielicowania. Udziaá tzw. wĊgla niehydrolizującego, który (w duĪym uproszczeniu) jest
wskaĨnikiem stabilnoĞci poáączeĔ humusowych jest wyraĨnie wiĊkszy w glebach zadarnionych w porównaniu z glebami leĞnymi, a takĪe w glebach brunatnych (w porównaniu
z bielicowymi), szczególnie w Ğrodkowej i dolnej czĊĞci ich proÞlu.
Badania gleboznawcze w obliczu klĊskowego zamierania lasów
Rozlegáe gradacje szkodników pierwotnych i wtórnych, szczególnie wskaĨnicy
modrzewianeczki oraz kornika drukarza, które w latach 80-tych XX wieku spowodowaáy klĊskowe zamieranie drzewostanów Ğwierkowych w Górach Izerskich,
Karkonoszach i innych pasmach Sudetów skierowaáy zainteresowania badaczy na
poszukiwanie wáaĞciwych przyczyn i mechanizmów klĊski ekologicznej.
BORKOWSKI i in. (1993), a takĪe KOCOWICZ (1998a, 1998b) przypominali, Īe gleby
wyĪszych partii Karkonoszy – podobnie jak sąsiednich Gór Izerskich (KABAàA 1995)
- mają specyÞczne wáaĞciwoĞci chemiczne, w tym silnie kwaĞny odczyn w caáym proÞlu, wysoką zawartoĞü glinu ruchomego – toksycznego dla siewek drzew, oraz niską
zawartoĞü skáadników pokarmowych, przede wszystkim fosforu. WáaĞciwoĞci tych
gleb nie sprzyjają plantacyjnym uprawom Ğwierka, szczególnie ekotypów nie dostosowanych do warunków lokalnych. BORKOWSKI i in. (1993) zauwaĪają równoczeĞnie, Īe
na przestrzeni ostatnich 30 lat nie nastąpiáo istotne obniĪenie pH gleb, czego spodziewano siĊ wobec ogromnej imisji związków kwaĞnych w opadach atmosferycznych.
WĞród rozlicznych przyczyn klĊski ekologicznej wymieniano zanieczyszczenia
dopáywające z wiĊkszych odlegáoĞci (transgraniczne), emitowane gáównie przez elektro-
C. KABAàA - Gleby karkonoszy – historia i stan poznania oraz przyszáe wyzwania badawcze 115
wnie spalające wĊgiel brunatny w obrĊbie tzw. Czarnego Trójkąta na pograniczu Polski,
Czech i Niemiec, a takĪe zanieczyszczenia ze Ĩródeá lokalnych, to jest z uprzemysáowionych rejonów Waábrzycha i Jeleniej Góry. W celu charakterystyki stopnia przeobraĪenia
Ğrodowiska Karkonoszy, a takĪe w celu wyjaĞnienia mechanizmów zmian w Ğrodowisku
podlegającym nasilonej antropopresji rozpoczĊto w 1992 roku interdyscyplinarny program badawczy koordynowany przez ZoÞĊ Fischer z Instytutu Ekologii PAN. Badania
gleb realizowano w 90 punktach pomiarowych skoncentrowanych na piĊciu „obszarach
wĊzáowych”, reprezentujących najwaĪniejsze typy zbiorowisk roĞlinnych i zdegradowanych w róĪnym stopniu. JuĪ we wstĊpnej fazie badaĔ potwierdzono silnie kwaĞny
odczyn gleb (pHH2O powierzchniowych poziomów organicznych w zakresie 3,5-4,0,
pHH2O poziomów mineralnych w zakresie 3,5-4,5) i brak prostego związku miĊdzy
kwasowoĞcią gleby a stopniem degradacji drzewostanów (SKIBA & DREWNIK 1993;
SKIBA 1995). Brak istotnych róĪnic pH w porównaniu z wynikami badaĔ prowadzonych
w latach 1960-1965 autorzy táumaczą duĪymi zdolnoĞciami buforowymi powierzchniowych poziomów organicznych. Stwierdzono, Īe kwasowoĞü gleb nawiązuje raczej do
typu gleby, charakteru i miąĪszoĞci powierzchniowych poziomów organicznych, a takĪe
stopnia rozkáadu materii organicznej (DROZD i in. 1998; SKIBA 1995).
Antropogeniczne wpáywy na jakoĞü Ğrodowiska Karkonoszy potwierdzone zostaáy ponad
wszelką wątpliwoĞü dziĊki analizie zawartoĞci metali ciĊĪkich (BORKOWSKI i in. 1995; DROZD
i in. 1995; SKIBA 1995; SKIBA i in. 1995). Szczególnie wysoką akumulacjĊ oáowiu (do 362
mg/kg s.m.) i kadmu (do 5 mg/kg s.m.) stwierdzono w próchnicach nadkáadowych zdegradowanych ekosystemów leĞnych regla górnego. ZawartoĞü innych pierwiastków, w tym cynku,
niklu i miedzi, równieĪ byáa lokalnie podwyĪszona, ale nie osiągaáa tak wysokich wskaĨników wzglĊdnego nagromadzenia jak oáów i kadm. Zdaniem DROZDA i in. (1996, 1998) wpáyw
zanieczyszczeĔ atmosferycznych emitowanych w ostatnich dekadach przejawia siĊ w wiĊkszym nagromadzeniu tych metali w podpoziomach Of niĪ w silniej rozáoĪonych podpoziomach Oh, teoretycznie posiadających wiĊksze zdolnoĞci wiązania metali. Szczególną rolĊ
materii organicznej w sorpcji metali ciĊĪkich eksponuje teĪ SKIBA i in. (1994, 1995) podkreĞlając, Īe gleby torfowe i butwinowe zawierają na ogóá wiĊcej metali, niezaleĪnie od lokalizacji punktu badawczego (charakteryzowanej przez wysokoĞü nad poziom morza i morfologiĊ
terenu). Analiza przestrzennego zróĪnicowania metali w powierzchniowych poziomach gleb
(0-5 cm) wykazaáa, Īe relatywnie najwyĪsze koncentracje pierwiastków wystĊpują w glebach zachodniej czĊĞci Karkonoszy (Mumlawski Wierch) oraz w glebach wyĪej poáoĪonych
– na stokach ĝnieĪki i àabskiego Szczytu, co dowodzi wpáywu bariery górskiej (SKIBA 1994;
SKIBA i in. 1995). Prowadzone w nastĊpnych latach badania nad rozpuszczalnoĞcią i mobilnoĞcią pierwiastków Ğladowych (metodą ekstrakcji sekwencyjnej) w glebach Karkonoszy
i Gór Izerskich potwierdziáy szczególnie wysokie, antropogeniczne nagromadzenie oáowiu,
cynku i miedzi w podpoziomach Of próchnic nadkáadowych oraz relatywnie duĪą rozpuszczalnoĞü cynku i oáowiu, warunkowaną silnie kwaĞnym odczynem materii organicznej
w tych podpoziomach (DRADRACH 2002; KABAàA i in. 1998a, 1998b; KABAàA & SZERSZEē
1997, 2002). Oznak zanieczyszczenia z reguáy nie obserwowano w poziomach mineralnych
gleb, gdzie o zawartoĞci metali decydowaá udziaá tzw. frakcji rezydualnej, najbardziej zaleĪ-
116
50 lat badaĔ naukowych w Karkonoskim Parku Narodowym
nej od skaáy macierzystej. Jedynie w przypadku oáowiu moĪna mówiü o podwyĪszonej koncentracji w Ğrodkowej czĊĞci proÞlu glebowego, to jest w iluwialnych poziomach Bh, dokąd
oáów jest wmywany w kompleksach ze związkami humusowymi. KARCZEWSKA i in. (2004)
podjĊli próbĊ oceny wpáywu lokalnych czynników antropogenicznych na zanieczyszczenie gleb metalami na przykáadzie Szosy Jakuszyckiej, bĊdącej najbardziej ruchliwą arterią
komunikacyjną w bezpoĞrednim sąsiedztwie KPN. Stwierdzono, Īe mimo duĪego natĊĪenia
ruchu, zanieczyszczenie ektopróchnic i powierzchniowych poziomów mineralnych jest zdecydowanie mniejsze niĪ w wyĪszych partiach sąsiedniego Mumlawskiego Wierchu. Wyniki
tych prac poĞrednio potwierdziáy znaczenie transgranicznego transportu zanieczyszczeĔ ze
Ĩródeá przemysáowych i energetycznych w ksztaátowaniu jakoĞci Ğrodowiska Karkonoszy.
W badaniach gleb obszarów objĊtych klĊską ekologiczną, szczególną uwagĊ zwrócono na transformacjĊ materii organicznej oraz jakoĞciowy i iloĞciowy skáad związków
humusowych. Podyktowane to byáo zarówno przeobraĪeniami zbiorowisk leĞnych,
a wiĊc zmianami rodzaju i iloĞci dopáywającej biomasy, ale takĪe obawami o zahamowanie naturalnych procesów humiÞkacji i mineralizacji w warunkach silnego zakwaszenia
i zanieczyszczenia Ğrodowiska, sygnalizowanymi m.in. przez PIETRA i in. (1992). Z badaĔ
Drozda i wspóápracowników (DRADRACH i in. 1998; DROZD 1995; DROZD i in. 1998; LICZNAR
i in. 1998, 2002) wynika, Īe skutki zmian Ğrodowiskowych widoczne są przede wszystkim
w warstwie ektohumusowej, szczególnie w podpoziomach Oh. W początkowej fazie badaĔ
stwierdzono, Īe w ektopróchnicy zdegradowanych drzewostanów Ğwierkowych i zaroĞli
kosówkowych zaznacza siĊ intensywniejszy proces mineralizacji, prowadzący do obniĪenia ogólnej zawartoĞci wĊgla organicznego i azotu, a takĪe do zmniejszenia iloĞci wĊgla
w kwasach huminowych i fulwowych. Jednak intensywna sukcesja traw (m.in. kostrzewy
niskiej) hamuje niekorzystne przeobraĪenia materii organicznej. Pod zbiorowiskami trawiastymi w obrĊbie obumaráej kosówki stwierdzono wzrost wartoĞci proporcji wĊgla kwasów
huminowych do fulwowych, co oznacza wyĪszy stopieĔ kondensacji związków humusowych, a wiĊc wiĊkszą stabilnoĞü materii organicznej w ektopróchnicy. JednoczeĞnie,
w poziomach iluwialnych Bh gleb bielicowych pod zbiorowiskami zdominowanymi przez
Nardus stricta i Calluna vulgaris odnotowano znacznie wiĊkszy udziaá frakcji fulwowej
(bardziej mobilnej) w porównaniu z glebami pod Calamagrostis villosa i Festuca supina,
co wskazuje, Īe wnioskowanie na temat kierunków transformacji materii organicznej oraz
ewentualnych skutków zanieczyszczenia Ğrodowiska powinno takĪe uwzglĊdniaü lokalną
(mikro-)zmiennoĞü Þtosocjologiczną (LICZNAR i in. 2008; LICZNAR & MASTALSKA-CETERA
2008; MASTALSKA-CETERA 2004).
Badania gleb w programie monitoringu Ğrodowiska leĞnego KPN
Jednym z wniosków wypáywających z wczeĞniejszych badaĔ na obszarach klĊski
ekologicznej byáa potrzeba ustanowienie staáej sieci obserwacji jakoĞci Ğrodowiska.
Podstawowym uzasadnieniem dla podjĊcia regularnych badaĔ monitoringowych są
ogromne zmiany zachodzące wspóáczeĞnie w ekosystemach Karkonoszy (RAJ & ZIENTARSKI
2008). Wskutek odnowieĔ naturalnych lub sztucznych zmienia siĊ nie tylko szata roĞlinna
C. KABAàA - Gleby karkonoszy – historia i stan poznania oraz przyszáe wyzwania badawcze 117
na obszarach poklĊskowych, ale i warstwa Ğcióáki i ektopróchnicy, co wpáywa na morfologiĊ i wáaĞciwoĞci Þzykochemiczne gleb, a takĪe na dynamikĊ obiegu skáadników pokarmowych i toksycznych. Monitoring wáaĞciwoĞci gleb leĞnych KPN na 630 tzw. powierzchniach koáowych precyzyjnie zlokalizowanych w regularnej siatce 200x300 m rozpoczĊto
w roku 2004 od opracowania metodyki poboru próbek, uwzglĊdniającej zmiennoĞü siedlisk i gleb (KARCZEWSKA i in. 2006, 2007). Minimalizacja wpáywu zmiennoĞci w obrĊbie
powierzchni badawczej ma kluczowe znaczenie dla powtarzalnoĞci i porównywalnoĞci
wyników obserwacji, toteĪ ustalono, Īe reprezentatywna próba Ğrednia do analiz laboratoryjnych powinna skáadaü siĊ z przynajmniej 5 próbek pierwotnych, a przy duĪym zróĪnicowaniu mikroreliefu – z co najmniej 10 próbek pierwotnych (Ryc. 7). Dla prawidáowej
oceny dynamiki zmian chemizmu gleb pobierano osobne próby z trzech poziomów: ektopróchnicy (z caáej objĊtoĞci), z warstwy 0-10 i 10-20 cm (Ryc. 8), w których oznaczono
uziarnienie, odczyn i kwasowoĞü wymienną, pojemnoĞü sorpcyjną, zawartoĞü materii
organicznej, przyswajalnych form potasu, magnezu i fosforu, a takĪe caákowitą zawartoĞü
oáowiu, cynku i miedzi oraz, w wybranych próbkach, kadmu, rtĊci i siarki. Rzecz jasna,
pierwsza seria badaĔ przeprowadzona w latach 2005-2009 miaáa charakter inwentaryzacyjny, gdyĪ dopiero powtórzenie prac, planowane w odstĊpach 10-15 letnich bĊdzie miaáo
walor rzeczywistych badaĔ monitoringowych. Opublikowane dotychczas materiaáy dotyczą odczynu gleb, materii organicznej i pierwiastków Ğladowych (KARCZEWSKA i in. 2006;
SZOPKA i in. 2005, 2007, 2010; WAROSZEWSKI i in. 2009). Potwierdzono statystycznie,
Īe koncentracja metali ciĊĪkich w ektopróchnicach, szczególnie oáowiu, ogólnie roĞnie
z wysokoĞcią nad poziom morza i jest wyĪsza w zachodniej niĪ we wschodniej czĊĞci
Karkonoszy. Jednak wstĊpne zastosowanie metod geostatystycznych uwypukliáo trudno
uchwytną matematycznie rolĊ lokalnych wzniesieĔ (barier orograÞcznych) lub przeáĊczy
(jako kanaáów uprzywilejowanego przemieszczania siĊ mas powietrza) w przestrzennym
rozkáadzie zanieczyszczenia gleb (Ryc. 9). Wyniki badaĔ potwierdzają ponadto, Īe podwyĪszona zawartoĞü metali ciĊĪkich nie mogáa byü przyczyną zamierania drzewostanów,
gdyĪ wspóáczeĞnie nie hamuje odnowieĔ naturalnych na obszarach poklĊskowych.
Ryc. 7. Studenci Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocáawiu w trakcie pobierania próbek gleb
na powierzchniach staáego monitoringu Ğrodowiska leĞnego KPN (fot. C. Kabaáa).
Fig. 7. Students of Wrocáaw University of Environmental and Life Sciences during collection
of soil samples on permanent sites of forest moniotoring (photo C. Kabaáa).
118
50 lat badaĔ naukowych w Karkonoskim Parku Narodowym
Ryc. 8. „Mikromonolity” gleb Karkonoszy w próbnikach Īáobkowych stosowanych w monitoringu
Ğrodowiska leĞnego KPN (fot. C. Kabaáa).
Fig. 8. Soil „micromonoliths” within gouge augers used at forest monitoring in the Karkonosze
Mountains National Park (photo C. Kabaáa).
Najnowsze studia nad genezą, wáaĞciwoĞciami i systematyką gleb Karkonoszy
Zagadnienia genezy gleb i kierunków wspóáczesnych procesów glebotwórczych
przewijają siĊ od początku gleboznawczej eksploracji Karkonoszy, lecz nadal niewystarczająco rozpoznana jest rola niektórych czynników Ğrodowiskowych w powstawaniu gleb lub ich wpáyw na przestrzenną róĪnorodnoĞü pokrywy glebowej i siedlisk
leĞnych. Wobec braku wystarczającej dokumentacji naukowej, albo wskutek niedostatków Systematyki Gleb Polski (1989) oraz KlasyÞkacji Gleb LeĞnych (2001) nadal nie
wszystkie wystĊpujące w Karkonoszach gleby mają jednoznacznie ustaloną pozycjĊ
systematyczną, jak choüby gáĊbokie gleby „suffozyjne” (Ryc. 10), bielice stagnoglejowe, gleby brunatne butwinowe, a nawet niektóre (piaszczyste) gleby brunatne kwaĞne
(KABAàA 2001, 2004; MARZEC & KABAàA 2008; SKIBA 1993). Badania nad genezą i wáaĞciwoĞciami gleb Karkonoszy potrzebne są wiĊc nie tylko dla peánej charakterystyki
Ğrodowiska tego obszaru, ale i doskonalenia uniwersalnej wiedzy o glebach Polski. Nie
ulega równieĪ wątpliwoĞci, Īe poligenetyczny lub przejĞciowy charakter niektórych gleb
stwarza wyzwania dla miĊdzynarodowej klasyÞkacji gleb (IUSS 2006).
Nadal regularnie podejmowane są w Karkonoszach badania nad produktami wietrzenia
mineraáów w glebach. Wedáug WEBERA i in. (1998) w subalpejskich bielicach na obszarach klĊski ekologicznej nie obserwuje siĊ przyspieszenia tempa wietrzenia mineraáów
pierwotnych. Zdaniem autorów, natĊĪenie wietrzenia chemicznego pozostaje minimalne,
a przewaĪają procesy dezintegracji Þzycznej. RównieĪ KABAàA (2005) zgáosiá wątpliwoĞci co do faktycznej natury mineraáów uznawanych za (wtórny) illit, podczas gdy przynajmniej czĊĞü tej frakcji to pierwotne miki, rozdrobnione mechanicznie do wielkoĞci
frakcji koloidalnej. W ostatnich latach potwierdzono teĪ wystĊpowanie wermikulitu we
frakcji ilastej wysokogórskich bielic karkonoskich (KABAàA 2005, 2008). Tworzenie siĊ
wermikulitu jest interpretowane jako skutek specyÞcznych warunków glebowych niesprzyjających powstawaniu mineraáów smektytowych, w tym silnie kwaĞnego odczynu,
wysokiego stĊĪenia jonów glinu, a równoczeĞnie niedostatku jonów magnezu. KABAàA
(2008) sygnalizuje ponadto, Īe niektóre róĪnice jakoĞciowego i iloĞciowego skáadu frakcji ilastej w proÞlach bielic Karkonoszy nie muszą wynikaü wyáącznie ze wspóáczesnych
C. KABAàA - Gleby karkonoszy – historia i stan poznania oraz przyszáe wyzwania badawcze 119
Ryc. 9. ZawartoĞü oáowiu w glebach ekosystemów leĞnych KPN – na podstawie wyników monitoringu gleb.
Fig.9. Lead concentration in soils of forest ecosystems in the KNP – based on results of soil monitoring.
120
50 lat badaĔ naukowych w Karkonoskim Parku Narodowym
Ryc. 10. Subalpejskie bielice „suffozyjne”: (a) Kowarski Grzbiet, (b) Kopa (fot. C. Kabaáa).
Fig. 10. Subalpine „suffosion” Hyperskeletic Podzols:
(a) Kowarski Grzbiet ridge, (b) Kopa Mt. (photo C. Kabaáa).
procesów glebotwórczych, ale mogą byü „odziedziczonym” efektem litologiczno-petrograÞcznego zróĪnicowania pokryw stokowych.
Morfologii oraz wáaĞciwoĞci niektórych gleb Karkonoszy nie sposób wyjaĞniü
bez nawiązania do litologicznego warstwowania pokryw stokowych, uksztaátowanych w plejstocenie i holocenie, w okreĞlonych warunkach klimatycznych. WstĊpne
badania potwierdziáy sáusznoĞü tej koncepcji przynajmniej w odniesieniu do subalpejskich i górnoreglowych gleb bielicowych (KABAàA i in. 2004, 2008; KOWALKOWSKI &
DEGÓRSKI 2005). PodkreĞliü naleĪy, Īe koncepcja „glebopokryw” nie stoi w sprzecznoĞci ze wspóáczesnym bielicowym kierunkiem rozwoju tych gleb (KABAàA 2006).
BieĪące potrzeby i perspektywiczne wyzwania badawcze
DalekosiĊĪne planowanie jakichkolwiek badaĔ jest obarczone ryzykiem, gdyĪ nie
sposób przewidzieü wyzwaĔ, które – jak w przeszáoĞci klĊska ekologiczna sudeckich
lasów – mogą niespodziewanie wyznaczyü nowe zadania. Jednak patrząc na bieĪące
potrzeby i niedostatki w aktualnej wiedzy, a takĪe wsáuchując siĊ w dyskusje miĊdzynarodowych gremiów naukowych, moĪna wskazaü szereg krótko- i dáugofalowych
problemów badawczych istotnych dla Karkonoszy. Z reguáy są to zagadnienia interdy-
C. KABAàA - Gleby karkonoszy – historia i stan poznania oraz przyszáe wyzwania badawcze 121
scyplinarne, wymagające wspóápracy gleboznawców i geomorfologów, klimatologów,
biologów lub leĞników.
WĞród zadaĔ bieĪących, na pierwszym miejscu naleĪy wymieniü potrzebĊ aktualizacji mapy gleb Karkonoskiego Parku Narodowego oraz lepszej jej integracji z mapami
innych komponentów Ğrodowiska w ramach istniejącego w parku numerycznego systemu
informacji przestrzennej. Nie umniejszając walorów mapy stworzonej pod kierunkiem
T. Komornickiego w latach 60-tych XX wieku trzeba uwzglĊdniü ogromny postĊp, jaki
dokonaá siĊ w ciągu nastĊpnych czterech dekad, nie tylko w dziedzinie wiedzy o glebach,
ale i zbiorowiskach roĞlinnych oraz siedliskach leĞnych, geomorfologii. NaleĪy ponadto
uwzglĊdniü faktyczne przeobraĪenia pokrywy glebowej, które zaszáy wskutek m.in.
przesuszenia, erozji oraz zamierania drzewostanów i zmian szaty roĞlinnej. Aktualizacja
i integracja mapy gleb i siedlisk ma istotne znaczenie dla wáaĞciwego zarządzania zasobami parku i prawidáowego planowania zabiegów ochronnych.
Z pewnoĞcią powinny byü kontynuowane wielowątkowe studia nad genezą gleb
Karkonoszy. Rozrastająca siĊ wiedza na temat zmiennoĞci warunków Ğrodowiskowych i szaty roĞlinnej oraz aktywnoĞci procesów stokowych w plejstocenie i holocenie rzuca nowe Ğwiatáo na zagadnienia formowania pokryw stokowych i przebieg
procesów glebotwórczych. Związki miedzy budową pokryw stokowych a morfologią
i wáaĞciwoĞciami gleb górskich, analizowane obecnie w wielu oĞrodkach naukowych
(m.in. DIETZE & KLEBER 2010; LORZ i in. 2010), mają nie tylko znaczenie teoretyczne,
ale uáatwiają poznanie dróg krąĪenia wody, materii organicznej oraz makro- i mikroskáadników, a wiĊc zrozumienie funkcjonowania ekosystemów w ujĊciu lokalnym
i krajobrazowym (kateny stokowej).
WĞród „misyjnych” zadaĔ Karkonoskiego Parku Narodowego naleĪy wymieniü kontynuowanie monitoringu Ğrodowiska leĞnego, w tym gleb, a byü moĪe równieĪ rozszerzenie
istniejącej sieci staáych powierzchni monitoringowych na subalpejską strefĊ Karkonoszy.
Obszar parku narodowego jest idealnym miejscem dla prowadzenia niezakáóconych dáugoterminowych obserwacji zmian w Ğrodowisku na powierzchniach badawczych posiadających precyzyjnie rejestrowaną historiĊ uĪytkowania (lub braku ingerencji czáowieka).
Badania za pomocą niezmiennej metodyki i w staáych punktach pozwolą znaleĨü odpowiedzi na szereg pytaĔ stawianych dziĞ przez gleboznawców i ekologów, w tym m.in.:
czy poziom zanieczyszczenia Ğrodowiska Karkonoszy ustabilizowaá siĊ, w jakim kierunku przebudowywaü drzewostany Ğwierkowe, jakie bĊdą skutki przebudowy (lub naturalnych odnowieĔ) dla chemizmu i przyszáej ĪyznoĞci gleb, w tym dla zasobów wĊgla
organicznego w glebach i caáych ekosystemach itd. Problem tempa sekwestracji wĊgla
z CO2 w postaci naturalnej materii organicznej i jej zasobów w ekosystemach jest obecnie
jednym z zagadnieĔ czĊĞciej podejmowanych przez zespoáy zajmujące siĊ badaniami Ğrodowiskowymi (m.in. BARITZ i in. 2010; DJUKIC i in. 2010).
Nie ulega wątpliwoĞci, Īe w Karkonoszach celowe byáoby zainicjowanie znacznie szerszych i interdyscyplinarnych badaĔ nad wpáywem wspóáczesnych zmian klimatu na dynamikĊ ekosystemów górskich. Badania te – w uzupeánieniu do badaĔ monitoringowych
– mogáyby w sposób eksperymentalny wyjaĞniü niektóre obserwowane dziĞ zjawiska
122
50 lat badaĔ naukowych w Karkonoskim Parku Narodowym
i okreĞliü ich kierunki i tempo w przyszáoĞci, a takĪe dalekosiĊĪne skutki dla parku narodowego. Jednym z waĪniejszych lokalnych problemów wydaje siĊ byü zagroĪenie odwodnieniem i mineralizacją subalpejskich i górnoreglowych torfowisk oraz páytkich stokowych
pokryw torÞastych. Pionierskie badania nad wpáywem zmian klimatycznych na ekosystemy górskie, nawiązujące do podobnych prac w streÞe arktycznej i subarktycznej, prowadzone od niedawna w Alpach i innych pasmach górskich Europy pokazują (HAGEDORN
i in. 2010), Īe jednoznaczna ocena przeobraĪeĔ nie jest moĪliwa, gdyĪ wywoáują one
zarówno negatywne, jak i pozytywne efekty Ğrodowiskowe. Uruchomienie podobnego
programu w Karkonoszach, obok funkcjonującego juĪ programu monitoringu Ğrodowiska
oraz wysoko rozwiniĊtego systemu zarządzania informacjami o Ğrodowisku (GIS) utrwaliáyby pozycjĊ Karkonoskiego Parku Narodowego jako lidera wĞród wzorcowych obszarów
badaĔ Ğrodowiska naturalnego – nie tylko glebowego – w Polsce i Europie.
Literatura
ADAMCZYK B., BARAN S., BORKOWSKI J., KOMORNICKI T., KOWALIēSKI S., SZERSZEē L. & TOKAJ J. 1985: Gleby. W:
JAHN A. (red.), Karkonosze polskie. Wyd. PAN Zaká. Narod. im. OssoliĔskich, Wrocáaw: 77-86.
BARITZ R., SEUFERT G., MONTANARELLA L. & RANST E. 2010: Carbon concentration and stocks in forest soils of
Europe. Forest Ecol. Manag. 260: 262-277.
BEHLEN S. 1835: Über den Einßuss der Gebirgs- und Bodenarten auf den Feld- und Waldbau. Allgem. Forst- und
Jagdzeitung, 18-20, Sauerlaender, Frankfurt am Main.
BERNADZKI E. 1958: Charakterystyka siedlisk leĞnych w Sudetach. Sylwan, 102: 50-62.
BOGDA A. 1981: Skáad mineralny i niektóre wáaĞciwoĞci gleb brunatnych wytworzonych z granitoidów sudeckich. Zesz. Nauk. AR we Wrocáawiu, Rozprawy, 26: ss. 98.
BOGDA A., CHODAK T. & SZERSZEē L. 1998a: Skáad i wáaĞciwoĞci gleb wytworzonych z granitu Karkonoszy.
Geoekol. Probl. Karkonoszy, Acarus, PoznaĔ: 179-184.
BOGDA A. & KOWALIēSKI S. 1972: Micromorphology of the weathering products of some soil-forming igneous
rocks of the Sudetes. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 123: 519-529.
BORKOWSKI J. 1966: Gleby brunatne Sudetów. Probl. Zagosp. Ziem Górskich 12: 29-93
BORKOWSKI J., BRALEWSKI D., PARADOWSKI A. & SZMIT T. 1993: Skáad i wáaĞciwoĞci gleb Karkonoskiego Parku
Narodowego. Geoekol. Probl. Karkonoszy, Wyd. UWr., Wrocáaw: 125-130.
BORKOWSKI J., DIETRYCH A., KOCOWICZ A. & SZERSZEē L. 1993: ZawartoĞü metali ciĊĪkich w glebach i roĞlinnoĞci Karkonoskiego Parku Narodowego. Geoekol. Probl. Karkonoszy, Wyd. UWr., Wrocáaw: 131-136.
BORKOWSKI J., SZERSZEē L. & KOCOWICZ A. 2005: Gleby Karkonoszy W: MIERZEJEWSKI M. P. (red.), Karkonosze.
Przyroda nieoĪywiona i czáowiek. Wyd. UW, Wrocáaw: 353-379.
DIETZE M. & KLEBER A. 2010: Characterisation and prediction of thickness and material properties of periglacial
cover beds, Tharandter Wald, Germany. Geoderma 156: 356.
DJUKIC I., ZEHETNER F., TATZBER M. & GERZABEK M. 2010: Soil organic matter stocks and charakteristics along
an Alpine elevation gradient. J. Plant Nutr. Soil Sci. 173: 30-38.
DRADRACH A., DROZD J. & LICZNAR M. 1998: Charakterystyka próchnicy nadkáadowej ekosystemów kosodrzewiny w róĪnym stopniu degradacji na terenie Karkonoskiego Parku Narodowego. Geoekol. Probl.
Karkonoszy, Acarus, PoznaĔ: 199-202.
DRADRACH A. 2002: ZawartoĞü i formy metali ciĊĪkich w glebach Karkonoszy w rejonie wystĊpowania klĊski
ekologicznej. Zesz. Nauk. AR we Wrocáawiu 445, 84: 47-63.
C. KABAàA - Gleby karkonoszy – historia i stan poznania oraz przyszáe wyzwania badawcze 123
DROZD J. 1973: Związki próchniczne niektórych gleb na tle ich Þzykochemicznych wáaĞciwoĞci. Rocz. Gleb.
24: 3-55.
DROZD J. 1995: Charakterystyka próchnicy nadkáadowej w róĪnie zdegradowanych ekosystemach leĞnych
Karkonoszy. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 418: 347-352.
DROZD J., LICZNAR M., WEBER J., LICZNAR S. E., JAMROZ E., DRADRACH A., MASTALSKA-CETERA B. & ZAWERBNY
T. 1998: Degradacja gleb w niszczonych ekosystemach Karkonoszy i moĪliwoĞci jej zapobiegania. PTSH,
Wrocáaw: ss. 125.
DROZD J., LICZNAR S.E. & LICZNAR M. 1993: Formy próchnicy w pionowych strefach klimatyczno-glebowych
Karkonoszy. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 411: 149-156.
DROZD J., LICZNAR M. & WEBER J. 1996: The content of heavy metals in the actohumus horizons of soils of
degraded forest ecosystems in Karkonosze Mountains. Pol. J. Soil. Sci. 29, 1: 33-38.
DÜCKER A. 1937: Über Struckturböden im Riesengebirge. Ein Beitrag zum Bodenfrost- und Lößproblem.
Zeitschr. der Deutschen Geolog. Gesellsch. 89: 113-129.
ELSNER M. 1837: Flora von Hirschberg und dem angrenzenden Riesengebirge. Aderholz, Breslau, ss. 210.
GELLERT J. F. & SCHÜLLER A. 1930: Eiszeitböden im Riesengebirge. Zeitschrift der Deutschen Geologischen
Gesellschaft 81: 444-449.
HAGEDORN F., MULDER J. & JANDL R. 2010: Mountain soils under a changing climate and land-use.
Biogeochemistry 97: 1-5.
HOSER J. K. E. 1807: Das Riesengebirge in einer Statistisch-Topographischen und Pittoresken Übersicht. Verlag
Joseph Geistinger, Wien, Baden, Triest, ss. 142.
IUSS. 2006: World Reference Base for Soil Resources 2006. 2nd edition, World Soil Resources Reports 103,
FAO, Rome: ss. 122.
JAHN A. 1963: Gleby strukturalne Czarnego Grzbietu i problem utworów pylastych w Karkonoszach. Acta Univ.
Wratislav. 9: 55-65.
JAàA Z. 2008: Zastosowanie systemu informacji geograÞcznej (GIS) w zarządzaniu Karkonoskim Parkiem
Narodowym. Pracownia GIS KPN, Jelenia Góra: ss. 48.
KABAàA C. 1995: Glin wymienny i odczyn gleb Gór Izerskich na obszarze klĊski ekologicznej. Zesz. Probl.
Post. Nauk Rol. 418: 361-368.
KABAàA C. 2001: Porównanie pojedynczej i sekwencyjnej ekstrakcji Īelaza w glebach bielicowych Sudetów.
Rocz. Gleb. 52: 191-197.
KABAàA C. 2004: Problemy genezy niektórych gleb bielicowych subalpejskiego piĊtra Karkonoszy. Opera
Corcontica 41, 1: 48-54.
KABAàA C. 2005: Geneza, wáaĞciwoĞci i wystĊpowanie gleb bielicowych w zróĪnicowanych warunkach geoekologicznych Dolnego ĝląska. Zesz. Nauk. AR Wrocáaw 519: ss. 169.
KABAàA C. 2006: Diagnostic spodic horizons in Podzols of the Sudety Mountains. Pol. J. Soil Sci. 39, 2:
175-183.
KABAàA C. 2007: Horizontal diversity of clay fraction in proÞles of Podzols in the Sudety Mountains. Zesz.
Probl. Post. Nauk Rol. 520: 835-844.
KABAàA C., BOGACZ A., WAROSZEWSKI J. & OCHYRA S. 2008: Wpáyw pokryw stokowych na morfologiĊ i wáaĞciwoĞci bielic subalpejskiego piĊtra Karkonoszy. Rocz. Gleb. 49, 1: 90-99.
KABAàA C., KARCZEWSKA A. & SZERSZEē L. 1998a: Formy pierwiastków Ğladowych w glebach leĞnych Sudetów
Zachodnich. Geoekol. probl. Karkonoszy. Acarus, PoznaĔ: 213-216.
KABAàA C., SZERSZEē L. & BARTOSZEWSKA K. 1998b: ZawartoĞü Pb, Zn i Cu w glebach Gór Izerskich i Rudaw
Janowickich jako táo dla Karkonoskiego Parku Narodowego. Geoekol. probl. Karkonoszy. Acarus, PoznaĔ:
207-212.
KABAàA C. & SZERSZEē L. 1997: Formy Īelaza i pierwiastków Ğladowych w silnie kwaĞnych glebach bielicowych Gór Izerskich. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 456: 381-386.
124
50 lat badaĔ naukowych w Karkonoskim Parku Narodowym
KABAàA C. & SZERSZEē L. 2002: ProÞle distribution of lead, zinc and copper in Dystric Cambisols developed
from granite and gneiss of the Sudetes Mountains, Poland. Water Air Soil Pollution, 138: 307-317.
KARCZEWSKA A., BOGACZ A., KABAàA C., SZOPKA K. & DUSZYēSKA D. 2006: Methodology of soil monitoring in
a forested zone of the Karkonosze National Park with reference to the diversity of soil properties. Pol. J. Soil
Sci. 39, 2: 117-129.
KARCZEWSKA A., KABAàA C., LIZUREK S. & ZAJĄC S. 2004: Zanieczyszczenie gleb metalami ciĊĪkimi w sąsiedztwie Szosy Jakuszyckiej na obrzeĪach Karkonoskiego Parku Narodowego. Opera Corcontica, 41, 1: 60-65.
KARCZEWSKA A., SZOPKA K., BOGACZ A., KABAàA C. & DUSZYēSKA D. 2007: RozwaĪania nad metodyką monitoringu gleb strefy leĞnej Karkonoskiego Parku Narodowego (KPN) – w Ğwietle zróĪnicowania wáaĞciwoĞci
tych gleb. Opera Corcontica, 44, 1: 95-107.
KARCZEWSKA A., SZOPKA K., KABAàA C. & BOGACZ A. 2006: Zinc and lead in forest soils of Karkonosze National
Park – data for assessment of environmental pollution and soil monitoring. Pol. J. Environ. St. 15, 2a:
336-342.
KlasyÞkacja gleb leĞnych Polski 2000: CILP, Warszawa: ss. 123.
KOCOWICZ A. 1998: ZawartoĞü fosforu w glebach Karkonoskiego Parku Narodowego. Zesz. Probl. Post. Nauk
Rol. 464: 231-239.
KOCOWICZ A. 1998a: Stan zakwaszenia gleb na tle wysokoĞci ich wystĊpowania i sposobu uĪytkowania. Zesz.
Probl. Post. Nauk Rol. 456: 299-304.
KOWALIēSKI S., BOGDA A. & CHODAK T. 1967: WstĊpne badania mikromorfologiczne produktów wietrzenia
biotytu w niektórych glebach wytworzonych wytworzonych z granitu karkonoskiego. Zesz. Nauk. WSR,
Wrocáaw 66, 21: 19-30.
KOWALIēSKI S. 1969: Interdependence between micromorphological and chemical properties in some zonal soils
of the Karkonosze Mountains (Poland). Geoderma 3: 89-115.
KOWALIēSKI S., DROZD J. & KRĉĩEL K. 1967: ProÞlowe rozmieszczenie ruchomych form SiO2, Al2O3 i Fe2O3
w niektórych glebach Karkonoszy. Zesz. Nauk. WSR, Wrocáaw 66, 21: 19-30.
KOWALIēSKI S., DROZD J. & LICZNAR S. 1973: Mikromorfologiczna i chemiczna charakterystyka związków
próchnicznych w niektórych glebach Karkonoszy. Rocz. Gleb. 24: 145-157.
KOWALIēSKI S. & LICZNAR S. 1972: WáaĞciwoĞci mikromorfologiczne niektórych gleb póánocnego stoku
Karkonoszy. Rocz. Gleb. 23: 29-50.
KOWALKOWSKI A. & DEGÓRSKI M. 2005: Biogeomorfologiczna odrĊbnoĞü górskich strukturalnych gleb rdzawych
bielicowych. Probl. Zagosp. Ziem Górskich 52: 7-15.
KUħNICKI F., BIAàOUSZ S., SKàODOWSKI P. & ĩAKOWSKA H. 1973: Typologia i charakterystyka gleb górskich
obszaru Sudetów. Rocz. Gleb. 24, 2: 27-84
LASKOWSKI S. 1978: Skáad frakcyjny poáączeĔ próchnicznych niektórych kategorii gleb górskich Sudetów. Rocz.
Gleb. 24: 57-101.
LICZNAR M., BORKOWSKA W., JASKÓLSKI M., àYPACZ J., POREMBA I., PRATOVA I., RABIKOWSKA B., ROBACZEWSKI
J., SERAFIN S. & URBAN J. 1966: Badania pionowych stref klimatyczno-glebowych w Karkonoskim Parku
Narodowym. Zesz. Nauk. WSR we Wrocáawiu, 67: 133-139.
LICZNAR S. E., LICZNAR M., àABAZ B. & DROZD J. 2002: Transformation of soil organic matter in the degraded
ecosystems ‘Pinetum mughi sudeticum’ in the region of the Karkonosze National Park. Polish J. Soil Sci. 35,
1: 31-38.
LICZNAR S. E., àABAZ B. & LICZNAR M., 2000: WáaĞciwoĞci Þzykochemiczne i skáad frakcyjny związków próchnicznych w róĪnie degradowanych ekosystemach kosodrzewiny. Opera Corcontica 37: 486-491.
LICZNAR S. E. & MASTALSKA-CETERA B. 2008: Organic matter characteristics of the Bh Podzol horizon formed
under various subalpine plant communities in the Karkonosze Mountains. Polish J Soil Sci. 41: 13-21.
LICZNAR S. E., MASTALSKA-CETERA B. & LICZNAR M. 1998: Wpáyw zbiorowisk roĞlinnych kosodrzewiny
i kostrzewy niskiej na wáaĞciwoĞci i skáad frakcyjny związków próchnicznych bielic Karkonoskiego Parku
Narodowego. Geoekol. probl. Karkonoszy. Acarus, PoznaĔ: 217-223.
C. KABAàA - Gleby karkonoszy – historia i stan poznania oraz przyszáe wyzwania badawcze 125
LORZ C., FRUEHAUF M., MAILANENDER R. & PHILIPS J. 2010: Lithologic discontinuities in cover beds inßuencing
soil evolution and soil properties. Geophysical Research Abstracts, EGU General Assembly 2010, Vienna,
12: 6368-6370.
MARZEC M. & KABAàA C. 2008: Gleby rdzawe i brunatne kwaĞne wytworzone ze zwietrzelin granitów
w Sudetach – morfologia, wáaĞciwoĞci i systematyka. Rocz. Gleb. 59, 3/4: 206-214.
MASTALSKA-CETERA B. 2004: Charakterystyka związków próchniczych bielic Karkonoszy pod róĪnymi zespoáami roĞlinnoĞci piĊtra subalpejskiego. Zesz. Nauk. AR we Wrocáawiu 487, Rolnictwo 85: 109-130.
PELIŠEK J. 1974: PĤdy Krkonosskeho narodniho parku. Opera Corcontica 11: 7-35.
PIETR S., STANKIEWICZ M., LUBCZYēSKA J. & WĉGRZYN T. 1993: AktywnoĞü mikroßory glebowej wybranych
ekosystemów Karkonoszy. Probl. ekol. wysokogórskiej czĊĞci Karkonoszy. IE PAN, Dziekanów LeĞny:
103-109.
RAJ A. & ZIENTARSKI J. 2008: Monitoring ekosystemów leĞnych w Karkonoskim Parku Narodowym. W: MAZUR
A., RAJ A. & KNAPIK R. (red.), Monitoring ekosystemów leĞnych w KPN. KPN, Jelenia Góra: 9-16.
SKIBA S. 1995: Ocena wpáywu imisji przemysáowych na gleby Karkonoszy. Probl. ekol. wysokogórskiej czĊĞci
Karkonoszy, IE PAN, Dziekanów LeĞny: 97-111.
SKIBA S. & DREWNIK M. 1993: Gleby zdegradowanych ekosystemów wybranych rejonów Karkonoszy.
Karkonoskie Badania Ekolog., IE PAN, Dziekanów LeĞny: 93-102.
SKIBA S., DREWNIK M., KACPRZAK A., SZMUC R. & KOàODZIEJCZYK M. 2000: Soil maps of mountain national parks
in Poland. W: KABAàA C., MARCINEK J. & CHODAK T. (red.), Comparison of Polish and German soil classiÞcation systems for soil cartography of the mountain and sub-mountain areas. PTG, GSSS, Wrocáaw: 93-100.
SKIBA S., DREWNIK M. & SZMUC R. 1995: ZawartoĞü metali ciĊĪkich w powierzchniowych poziomach gleb
Karkonoszy. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 418: 351-360.
SZERSZEē L. 1974: Wpáyw czynników bioklimatycznych na procesy zachodzące w glebach Sudetów
i Spitsbergenu. Rocz. Gleb. 25: 53-99.
Systematyka gleb Polski. 1989: Roczniki Gleboznawcze, 40, 3/4: 1-155.
SZOPKA K., KARCZEWSKA A., KABAàA C., BOGACZ A. & JEZIERSKI A. 2007: ZróĪnicowanie zawartoĞci oáowiu
w glebach Karkonoskiego Parku Narodowego w rejonie Jagniątkowa. Ochrona ĝrodow. Zas. Nat. 31:
28-32.
SZOPKA K., KARCZEWSKA A., KABAàA C., BOGACZ A., JEZIERSKI P. & ĝLIPKO M. 2010: RtĊü w poziomach
powierzchniowych gleb leĞnych wschodniej i zachodniej czĊĞci Karkonoszy W: FALKOWSKA L. (red.), RtĊü
w Ğrodowisku. Fund. Rozw. Uniw. GdaĔskiego, GdaĔsk: 135-143.
SZOPKA K., KARCZEWSKA A., KABAàA C. & DUSZYēSKA D. 2005: Lokalna zmiennoĞü zawartoĞci oáowiu, miedzi
i cynku w glebach leĞnych KPN – na podstawie wybranych punktów staáego monitoringu ekosystemów
leĞnych. W: GWOREK B. (red.), Obieg pierwiastków w przyrodzie. IOĝ, Warszawa: 17-21.
TOàPA S. 1949: Torfowiska Karkonoszy i Gór Izerskich, Rocz. Nauk Rolniczych 1: 4-52.
TOMASZEWSKI J., BORKOWSKI J. & SZERSZEē L. 1963: Pokrywa glebowa Kotliny Jeleniogórskiej. Probl. Zagosp.
Ziem Górskich 5: 3-33.
WAROSZEWSKI J., KABAàA C. & SZOPKA K. 2009: Trace elements in soils of upper zone of spruce forest on
Szrenica Mount and the Kowarski Grzbiet Range in the Karkonosze Mountains. J. Elementology 14, 4:
805-814.
WEBER J., GARCIA-GONZALES T. & DRADRACH A. 1998: Skáad mineralogiczny bielic wytworzonych z granitów
w karkonoskim piĊtrze subalpejskim w rejonie wystĊpowania klĊski ekologicznej. Zesz. Probl. Post. Nauk
Rol. 464: 251-259.
ZOLL T. 1958: Podstawowe zagadnienia zagospodarowania lasów górskich w Sudetach. Sylwan 102: 9-33.
126
50 lat badaĔ naukowych w Karkonoskim Parku Narodowym
Polski Potok (fot. A. Raj)