,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Iwona Rogozińska
Charakteryzowanie
zjawisk
klimatycznych
oraz
właściwości gleb 321[02].O1.03
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
mgr inż. Edwin Dorobkiewicz
mgr inż. Joanna Urszula Zamojska
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Iwona Rogozińska
Konsultacja:
dr inż. Janusz Figurski
mgr Czesław Nowak
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 321[02]O1.03
„Charakteryzowanie zjawisk klimatycznych oraz właściwości gleb”, zawartego w programie
nauczania dla zawodu technik leśnik.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1.
Wprowadzenie
3
2.
Wymagania wstępne
5
3.
Cele kształcenia
6
4.
Materiał nauczania
7
4.1.
Charakteryzowanie właściwości gleb
7
4.1.1. Materiał nauczania
7
4.1.2. Pytania sprawdzające
24
4.1.3. Ćwiczenia
24
4.1.4. Sprawdzian postępów
26
4.2.
Charakteryzowanie zjawisk klimatycznych
28
4.2.1. Materiał nauczania
28
4.2.2. Pytania sprawdzające
36
4.2.3. Ćwiczenia
37
4.2.4. Sprawdzian postępów
38
5.
Sprawdzian osiągnięć
39
6.
Literatura
45
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik ten pomoże Ci w przyswojeniu niezbędnej wiedzy do charakteryzowania
zjawisk klimatycznych oraz właściwości gleb.
W poradniku zamieszczono:
−−−−
wykaz umiejętności, jakie powinieneś posiadać przed przystąpieniem do nauki tego
modułu,
−−−−
wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z tym poradnikiem oraz pracy na
zajęciach,
−−−−
materiał nauczania,
−−−−
ć
wiczenia, które umożliwią Ci nabycie umiejętności praktycznych,
−−−−
zestawy zadań, które pomogą Ci sprawdzić czy opanowałeś podane treści z zakresu
charakteryzowania maszyn i urządzeń,
−−−−
sprawdzian postępów, który pomoże Ci w przygotowaniu się do pracy kontrolnej z całego
materiału nauczania,
−−−−
wykaz literatury, z jakiej możesz korzystać podczas nauki.
Materiał nauczania obejmuje tylko najistotniejsze problemy, które powinieneś poznać w tej
jednostce modułowej. Zakres treści kształcenia jest bardzo szeroki, różny jest też poziom
wiedzy technicznej i oczekiwania uczniów, dlatego też Poradnik nie może być traktowany jako
wyłączne źródło wiedzy o maszynach i urządzeniach. Zaproponowane lektury pozwolą na
poszerzenie i pogłębienie wiedzy teoretycznej w tych zakresach, które szczególnie zainteresują
lub są niezbędne w realizacji zadań zawodowych. Dlatego wskazane jest korzystanie
z literatury podanej w poradniku, tekstów źródłowych oraz innych źródeł informacji. Teksty
ź
ródłowe zdobędziesz na stronach internetowych.
Materiał nauczania obejmuje również ćwiczenia, które zawierają:
–
treść ćwiczenia,
–
wykaz materiałów potrzebnych do realizacji,
–
sposób wykonania ćwiczenia,
–
pytania wspomagające planowanie czynności,
–
wzory sprawozdań, arkusze ćwiczeń, tabele do wypełnienia.
Po wykonaniu zaplanowanych ćwiczeń powinieneś samodzielnie sprawdzić poziom
swoich umiejętności. Sprawdzian postępów zawiera pytania, na które należy odpowiedzieć
TAK lub NIE. Każda odpowiedź na TAK wskazuje Twoje mocne strony, zaś odpowiedź na
NIE zwraca uwagę na braki, które powinieneś uzupełnić.
Na zakończenie całego cyklu jednostki modułowej przeprowadzany jest sprawdzian
osiągnięć edukacyjnych ucznia. Aby lepiej przygotować się do niego proponuję Ci rozwiązanie
testu i wypełnienie arkusza odpowiedzi zamieszczonego w tym poradniku.
Jeśli będziesz miał trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, odpowiedzią na
pytania zamieszczone w sprawdzianie, to poproś nauczyciela lub instruktora o wyjaśnienie
i ewentualne wskazówki do samodzielnego uzupełnienia.
Mam nadzieję, że poradnik okaże się pomocny. śyczę powodzenia.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
Schemat układu jednostek modułowych w module
321[02].O1
Podstawy zawodu
321[02].O1.01
Przestrzeganie przepisów
bezpieczeństwa
i higieny pracy oraz ochrony
przeciwpożarowej
321[02].O1.02
Charakterystyka środowiska
leśnego
321[02].O1.03
Charakteryzowanie zjawisk
klimatycznych oraz
właściwości gleb
321[02].O1.04
Przestrzeganie przepisów
ochrony środowiska
przyrodniczego
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−−−−
określać właściwości i budowę minerałów i skał,
−−−−
wymienić i scharakteryzować właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne gleby,
−−−−
określać znaczenie gleby,
−−−−
wymieniać zjawiska atmosferyczne i pogodotwórcze,
−−−−
rozpoznać zjawiska atmosferyczne i pogodotwórcze,
−−−−
korzystać z różnych źródeł informacji,
−−−−
współpracować w grupie.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−
scharakteryzować budowę Ziemi,
−
scharakteryzować najważniejsze rodzaje minerałów i skał,
−
scharakteryzować procesy glebotwórcze,
−
określić znaczenie minerałów i skał w procesie glebotwórczym oraz kształtowaniu
warunków środowiskowych,
−
rozpoznać typy i rodzaje gleb,
−
określić rozmieszczenie gleb na kuli ziemskiej,
−
określić rozmieszczenie gleb na obszarze Polski,
−
określić właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne poszczególnych rodzajów gleb
leśnych,
−
scharakteryzować obieg substancji mineralnych w lesie,
−
dokonać klasyfikacji gleb leśnych według PTG,
−
określić jakość gleby na podstawie roślin wskaźnikowych,
−
wyjaśnić znaczenie praktyczne meteorologii,
−
scharakteryzować budowę atmosfery oraz kształtowanie się zjawisk atmosferycznych,
−
scharakteryzować fronty atmosferyczne,
−
określić
współzależności
zachodzące
pomiędzy
zjawiskami
atmosferycznymi
i pogodotwórczymi, a kształtowaniem klimatu,
−
określić wpływ zjawisk atmosferycznych na roślinność,
−
wyjaśnić pojęcia: makro i mikroklimat,
−
wykonać
pomiary
i
przeprowadzić
obserwacje
podstawowych
wielkości
charakteryzujących stan atmosfery w terenie otwartym i w lesie.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1.
Charakteryzowanie właściwości gleb
4.1.1. Materiał nauczania
Budowa Ziemi
Fizyczna budowa naszej planety nie jest jednorodna.
Ziemia składa się z trzech
podstawowych części: jądra, płaszcza i skorupy.
Rys. 1. Elementy budowy Ziemi [1. s. 27]
Skład skorupy ziemskiej to głównie krzem, glin i magnez. W skład płaszcza wchodzą
krzemiany ( wśród których największy udział ma bogaty w magnez oliwin), tlenki magnezui
metakrzemiany. Jądro zbudowane jest z żelaza z domieszką krzemu i siarki.
Skorupa i górny płaszcz tworzą płyty kontynentalne i oceaniczne, które przesuwają się
nad płaszczem dolnym leżącym pod spodem. Najbardziej zewnętrzna część skorupy ziemskiej
nosi nazwę sial ponieważ składa się z krzemu ( Si) i glinu (Al). Niżej znajduje się warstwa
sima składa się ona głównie z krzemu (Si) i magnezu (Mg). Ponadto warstwa simy ma
większy niż sial ciężar właściwy. Różnica w ciężarze właściwym spowodowała, że sial
utworzył zewnętrzną powłokę skorupy ziemskiej a sima stworzyła jej podłoże. Należy
również dodać, że powłoka sialiczna nie jest zwarta i złożona jest z prawie 20 płyt
tektonicznych o grubości od 60 do 100km, które dryfują jak ogromne kry w warstwie simy.
Kontynenty są więc częściami płyt wystającymi ponad wody oceanów.
Rys. 2. Przekrój przez skorupę ziemską [4, s. 162]
Klasyfikacja podstawowych minerałów
Skorupa ziemska utworzona jest ze skał, które składają się z minerałów. Do
najważniejszych rodzajów minerałów wchodzących w skład skał należą: kalcyt, dolomit,
skaleniowce (leucyt i nefelin), oliwin, pirokseny, amfibole, serpentyn, plagioklazy, ortoklaz,
biotyt, kwarc, muskowit, apatyt, magnetyt, korund i inne. Noszą one nazwę minerałów
skałotwórczych.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
–
kalcyt − to najpospolitszy minerał wchodzący w skład skał osadowych. Tworzy on skały
wapienne. Występuje w odmianach krystalicznych, ale zazwyczaj tworzy skupienia żylne
naciekowe. Barwa jest najczęściej biała, ale może być bezbarwny lub różowy, żółty,
szary. Dolomit – powstaje na skutek osadzania się w wodach morskich lub z wapieni. Ma
jasnoszarą barwę lecz może być ona inna. Występuje jako zbite skupienie
drobnokrystaliczne.
−−−−
skaleniowce – leucyt − występuje w bazaltach i trachitach, nefelin w alkalicznych
skałach magmowych i ubogich w krzemionkę.
−−−−
oliwin − pospolity w zasadowych skałach magmowych, bogatych w żelazo i magnez. Ma
postać ziaren i skupień ziarnistych o charakterystycznej oliwkowozielonej barwie.
−−−−
pirokseny i amfibole − wchodzą w skład skał magmowych. Są to mieszaniny
krzemianów i glinokrzemianów wapnia, magnezu i żelaza. Występują w odmianach
krystalicznych. Przykładem piroksenów jest augit o prawie czarnej barwie, występujący
w zasadowych skałach magmowych, natomiast amfibolów – hornblenda − występująca w
pośrednich skałach magmowych. Pirokseny i amfibole podczas wietrzenia wzbogacają
glebę w wapńi magnez.
−−−−
serpentyn − jest to wodny krzemian magnezu o różnych odcieniach zieleni. Tworzy zbite
skupienia i jest głównym składnikiem serpentynitu.
−−−−
plagioklazy − są to glinokrzemiany sodowo − wapniowe występujące w skałach
magmowych. Występują w odmianach krystalicznych. Podczas wietrzenia zasilają glebę
w wapń oraz dają minerały ilaste.
−−−−
ortoklaz − glinokrzemian potasu. Jest najważniejszym minerałem skał magmowych
zasobnych w krzemionkę. Występuje w odmianach krystalicznych. Wietrzejąc zasila
glebę w potas i daje minerały ilaste.
−−−−
biotyt − krzemian potasu żelazowo − magnezowy. Posiada ciemną (czarną lub brunatną)
barwę. Podczas wietrzenia zamienia się w ciemnobrunatną żelazistą masę.
−−−−
kwarc − główny składnik kwaśnych skał magmowych i niemal wyłączny składnik wielu
skał osadowych. Występuje w ziarnistych skupieniach, rzadziej w odmianach
krystalicznych. Jest odporny na proces wietrzenia chemicznego, natomiast wietrzenie
mechaniczne powoduje jego silne rozdrobnienie. Jest bezbarwny, ale może mieć barwę
białą, szarą, brunatną, różową i fioletową.
−−−−
muskowit − krzemian potasu. Jest minerałem bezbarwnym lub o jasnej barwie. Jest
bardzo odporny na wietrzenie i przeobraża się w minerały ilaste.
−−−−
apatyt − ma postać zbitych, ziarnistych, drobnokrystalicznych mas. Posiada zielonkawą
barwę. Występuje w skałach wylewnych. Jest to bardzo dobry surowiec do produkcji
nawozów fosforowych.
−−−−
magnetyt − występuje m.in. w skałach magmowych oraz jest bardzo bogatą rudą żelazao
czarnej barwie i odmianie krystalicznej. Jest minerałem silnie magnetycznym.
−−−−
korund − tlenek glinu. Posiada dużą twardość. Jego bezbarwne odmiany to rubin szafir
kamienie szlachetne.
Klasyfikacja wielkiej liczby minerałów jest oparta przede wszystkim na ich składzie
chemicznym i strukturze krystalicznej. Minerały dzieli się z punktu widzenia chemicznego na
niżej podane grupy:
a)
pierwiastki rodzime i ich intermetaliczne związki: złoto, srebro, siarka, platyna i inne.
b)
siarczki i związki pokrewne (piryt, chalkopiryt, galena, antymonit, molibdenit i inne),
c)
chlorki i związki pokrewne (fluoryt, sól kamienna i inne).
d)
tlenki i wodorotlenki (kwarc, rutyl, magnetyt, hematyt, limonit i inne),
e)
sole kwasów tlenowych:
−−−−
węglany (kalcyt, syderyt, magnezyt, aragonit), azotany i inne (boraks),
−−−−
siarczany, chromiany i wolframiany (gips, anhydryt, wolframit i inne),
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
−−−−
fosforany, arseniany, wanadany, rudy uranowe (apatyt, monacyt, erytryn i inne),
−−−−
krzemiany (oliwin, topaz, granaty, bery, amfibole, pirokseny, talk, mika, skalenie,
−−−−
kaolinit, serpentyn i inne).
f.) minerały organiczne (ozokeryt, bursztyn i inne).
Przy opisach pospolitych minerałów skałotwórczych ważna jest także postać
krystaliczna. Większość minerałów jest krystalicznymi ciałami stałymi, czyli ich
najdrobniejsze cząstki są ułożone w siatce przestrzennej o określonym wzorze
geometrycznym. Grupy minerałów różniących się typem symetrii, kątami nachylenia do
siebie osi krystalicznych:
–
minerały krystalizujące w układzie regularnym (kostkowym, sześciennym): sól
kamienna, magnetyt, piryt,
–
minerały krystalizujące w układzie tetragonalnym: chalkopiryt,
–
minerały krystalizujące w układzie heksagonalnym: beryl, apatyt,
–
minerały krystalizujące w układzie trygonalnym: kalcyt, kwarc, hematyt,
–
minerały krystalizujące w układzie rombowym: siarka, argonit,
–
minerały krystalizujące w układzie jednoskośnym: gips, talk,
–
minerały krystalizujące w układzie trójskośnym: rodonit, albit, anortyt.
Ze względu na genezę skały dzielimy na trzy podstawowe grupy: magmowe, osadowe
i przeobrażone (metamorficzne).
Skały magmowe są to skały powstałe w wyniku stygnięcia rozżarzonego stopu
krzemianowego – magmy − pochodzącego z głębi Ziemi. Podczas wydobywania się magmy
na zewnątrz jej temperatura obniża się i następuje jej krzepnięcie, czyli krystalizacja.
Ze względu na miejsce stygnięcia magmy skały magmowe są dzielone na:
−−−−
głębinowe − krystalizujące bardzo wolno na dużych głębokościach,
−−−−
ż
yłowe − krystalizujące dość szybko bliżej powierzchni Ziemi,
−−−−
wylewne − powstające dzięki bardzo szybkiej krystalizacji na powierzchni ziemi lub dnie
oceanów.
Miejsce i sposób ochładzania się magmy wpływa na budowę skał magmowych. Przy
powolnym ochładzaniu krystalizacja minerałów przebiega regularnie i tworzą się kryształy
o dużych rozmiarach. Powstaje skała o strukturze grubo lub średnioziarnistej. Podczas
szybszego ochładzania może powstać skała porfirowa składająca się z drobnoziarnistej masy i
większych kryształów, co wynika z braku czasu na wytworzenie większych i doskonalszych
kryształów. Bardzo szybkie stygniecie lawy powoduje, że tylko część jej wykształca się
w postaci kryształów a reszta to jednolita masa zwana szkliwem wulkanicznym. W skład skał
magmowych wchodzą głównie krzemiany, czasem również siarczanyi ciała lotne. Przykładem
skał magmowych jest granit, sjenit i bazalt.
Skały osadowe − są to skały powstałe na skutek wietrzenia różnych skał, które są
utworzone na miejscu lub transportowane przez wodę, lodowce i wiatr. Osadzane są
warstwami. Osady mogą się też tworzyć z minerałów pochodzących z organizmów roślinnych
lub zwierzęcych. Powstawanie skał z osadów odbywa się poprzez działanie ciśnienia lub
przez zlepianie się ziaren. Skały osadowe dzielą się na 4 grupy:
−−−−
skały okruchowe − należą tu: okruchowce i żwirowce (powstają z nich najczęściej gleby
lekkie, kamieniste, żwirowate z domieszką gliny), piaskowce, glinowce (powstają z nich
głębokie i bogate gleby gliniaste), pyłowce (powstają z nich bogate lecz czasem płytkie
gleby pyłowe), iłowce (powstają z nich ciężkie gleby ilaste średnie i głębokie, bogate
w składniki mineralne), piaski (powstają z nich gleby lekkie i jałowe), gliny (tworzą
gleby ciężkie, żyzne i produktywne), iły (tworzą się na nich ciężkie, głębokie i urodzajne
gleby).
−−−−
skały węglanowe − należą tu: wapienie, margle i dolomity − są one skałami
macierzystymi gleb zwanych rędzinami.
−−−−
kaustobiolity − są to skały pochodzenia roślinnego (węgiel kamienny, brunatny, torfy).
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
Węgiel kamienny i brunatny nie tworzy skał macierzystych gleb, natomiast z torfów
tworzą się gleby bagienne.
−−−−
pochodzenia chemicznego i biochemicznego − do skał chemicznych należy sól
kamienna,
sylwin, kainit i gips, który jako jedyny ma znaczenie jako skała macierzysta gleb.
Wietrzejąc daje on początek glebom o nazwie rędziny siarczanowe.
Skały przeobrażone (metamorficzne) − są to dawne skały osadowe lub magmowe, które
podlegały przeobrażeniom spowodowanym przez takie czynniki jak: ciepło, ciśnienie,
czasami nasycenie składnikami rozpuszczonymi w otoczeniu magmy. Są to skały o budowie
warstwowej, co spowodowane jest działalnością wysokiego ciśnienia. Budowa skały
przeobrażonej zależy od budowy skały pierwotnej oraz od czynników wpływających na
przeobrażenie. Roztopiona magma zapełnia pęknięcia w Ziemi lub rozlewa się na
powierzchni, gdzie przeobraża skały w swoim otoczeniu. Podczas fałdowania skorupy
ziemskiej osady mogą zapadać się w jej głąb, gdzie podlegają metamorfozie.
Do skał przeobrażonych należą m.in.: gnejsy, łupki krystaliczne i marmury (wapienie
krystaliczne).
Procesy glebotwórcze
Gleby kształtują się w wyniku procesów glebotwórczych. Do najczęstszych procesów
należą: proces przemywania, bielicowania, oglejania, brunatnienia oraz proces bagienny
i proces murszenia.
Proces przemywania polega na przemieszczeniu w głąb profilu glebowego wymytych
z wyżej leżących warstw cząstek koloidalnych, które są rozproszone, bez ich uprzedniego
rozkładu. Proces ten odbywa się przy kwaśnym odczynie gleby i prowadzi do powstania
poziomu przemywania.
Proces bielicowania przebiega również przy kwaśnym odczynie gleby, w lasach
iglastych. Polega na rozkładzie glinokrzemianów i koloidów glebowych oraz na wymywaniu
w głąb profilu glebowego składników, w kolejnym etapie uruchamiania kwasów
próchnicowych oraz związków żelaza i glinu przy jednoczesnej częściowej redukcji
związków żelaza. Powstaje poziom eluwialny (wymywania) o jasnej, prawie białej barwie
dzięki procesowi wymywania. Tworzy się tu również poziom iluwialny (wmywania)
o brunatno rdzawym zabarwieniu.
Proces oglejania polega na odtlenieniu mineralnych części utworu glebowego przy dużej
wilgotności i w obecności substancji organicznej. Związki żelaza trójwartościowego
(brunatno rdzawa barwa) przechodzą w związki żelaza dwuwartościowego, wskutek czego są
wymywane przez wodę, a poziomy gleby przybierają barwę zielonkawą, niebieskawą lub
popielatą.
Proces brunatnienia polega na stopniowym rozkładzie glinokrzemianów i uwalnianiu się
związków żelaza glinu. Związki te w następnej kolejności otaczają ziarna gleby i nadają im
brunatną barwę. Nie zachodni tu przemieszczanie się żelaza i glinu. W wyniku tego procesu
powstaje poziom brunatnienia.
Proces bagienny polega na gromadzeniu się i humifikacji szczątek roślinnych w
warunkach nadmiernej wilgotności. Powstają muły lub torfy w zależności od intensywności i
długotrwałości warunków beztlenowych.
Proces murszenia dotyczy odwodnionych warstw gleb organicznych. Odwodniona masa
organiczna kurczy się, pęka i dzieli na bryły, które następnie przybierają formę ziaren. W
wyniku tego procesu tworzy się poziom murszowy.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
Morfologia gleb
Dział gleboznawstwa zwany morfologią gleb zajmuje się badaniem ich zewnętrznych
cech. Cechy te kształtują się pod wpływem przebiegu procesów glebowych natury
chemicznej, fizycznej i biologicznej. Określanie ich w znacznym stopniu ułatwia nam
poznawanie właściwości gleby oraz umożliwia zaszeregowanie badanej gleby do
odpowiedniego typu, rodzaju i gatunku. Rozróżniamy następujące cechy morfologiczne
gleby: budowa, barwa, struktura, układ, nowotwory glebowe. Miąższość gleby ogólna
grubość wszystkich warstw i poziomów, od powierzchni aż do skały macierzystej. Miąższość
gleb waha się w szerokich granicach nawet do kilku metrów. Nieznaczną miąższość wykazują
gleby górskie wytworzone z masywnych skał macierzystych, znaczną natomiast gleby
wytworzone z luźnego materiału lodowcowego, np. lessowe. Za dolną granicę gleby uważa
się tę część skały macierzystej, która nie wykazuje śladów procesu glebotwórczego.
Miąższość gleby ma znaczny wpływ na rozwój korzeni drzew leśnych. Na glebach głębokich
wytwarzają się głębsze systemy korzeniowe, co pozwala im na pobieranie składników
mineralnych z głębszych warstw. Na glebach płytkich drzewa, które w innych warunkach
wytwarzają palowy system korzeniowy (sosna, dąb), wytwarzają korzenie poziome.
Barwa gleby jest ważną cechą morfologiczną, pomocną w rozróżnianiu miąższości
poszczególnych poziomów i warstw w profilach glebowych. Zabarwienie poziomów
glebowych jest dość ściśle związane ze składem oraz fizycznymi i chemicznymi
właściwościami utworów glebowych. Barwy, jakimi odznaczają się gleby i ich elementy,
wywodzą się z trzech podstawowych: białej, czarnej i czerwonej (żółtawej). Barwę nadają
określone związki chemiczne występujące w glebie. Barwa biała pochodzi od zawartości
wodorotlenku glinu, krzemionki, węglanu wapnia, gipsu, minerałów grupy kaolinitu. Czarną
barwę nadają glebom przede wszystkim związki humusowe (próchniczne). Barwy czerwona
i częściowo żółta związane są głównie połączeniami tlenków żelaza. Im więcej wody
w składzie wodorotlenków żelaza, tym barwa jest bardziej żółta. Związki zredukowanego
ż
elaza, odznaczające się zabarwieniem zielonkawym lub niebieskawym, charakteryzują gleby
niedotlenione. Zabarwienie gleby może mieć charakter jednolity i niejednolity. Niejednolitość
zabarwienia wynika z przemieszczania się z roztworami glebowymi rozpuszczonych
składników barwnych. Struktura gleb jest to stan, w którym poszczególne ziarna glebowe są
zlepione w agregaty, czyli zlepki strukturalne określonych kształtów i wymiarów. Gleby
strukturalne mają zdolność do rozpadania się na poszczególne agregaty. Najdrobniejsze
cząstki glebowe łącząc się w małe skupienia tworzą tzw. mikroagregaty o średnicy mniejszej
od 0,25mm. Materiałem wiążącym poszczególne elementy glebowe są próchnica oraz
ś
luzowata wydzielina bakterii żyjących na materii organicznej rozkładanej przez grzyby.
Agregaty związane lepiszczem próchnicowym są trwałe, tj. nie rozpadają się pod wpływem
działania wody. Stan gleby, w którym elementarne cząsteczki nie są ze sobą powiązane
określamy jako brak struktury. Układ gleby (tekstura) odzwierciedla sposób ułożenia
względem siebie po szczególnych części elementarnych (ziaren) i agregatów oraz charakter
porowatości, która powstaje w tych warunkach. Wyróżnia się następujące rodzaje układów
w glebach:
−−−−
układ luźny poszczególne cząstki glebowe nie są związane lepiszczem,
−−−−
układ pulchny występuje na glebach leśnych przewiewnych i zasobnych w próchnicę,
wykazujących strukturę ziarnistą.
−−−−
układ zwięzły charakteryzuje na ogół gleby gliniaste, ilaste. Gleba pod naciskiem rozpada
się na agregaty.
−−−−
układ zbity występuje w glebach gliniastych ciężkich, ilastych. Bryły pod naciskiem nie
rozpadają się na agregaty.
Znaczenie układu gleby polega na tym, że wywiera on istotny wpływ na porowatość gleb
oraz w pewnej mierze na ich zwięzłość.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
Nowotwory glebowe są to widoczne gołym okiem skupienia substancji w różnej formie
i o różnym składzie chemicznym, które kształtują się i wytrącają w wyniku procesu
glebotwórczego. Nowotwory wyraźnie odróżniają się od otaczającej je masy glebowej
zarówno składem, jak barwą i kształtem. Rozróżnia się nowotwory pochodzenia chemicznego
i biologicznego.
Do nowotworów pochodzenia chemicznego zaliczane są najczęściej: nacieki
próchniczne, nagromadzenia krzemionki, wytrącenia łatwo rozpuszczalnych soli, wytrącenia
węglanu wapnia, gipsu i żelaziste.
Najczęściej spotykanymi w glebie nowotworami biologicznymi są:
−−−−
koprolity, tj. ekskrementy owadów i robaków, a głównie dżdżownic;
−−−−
strukturalne gruzełki wyrzucane przez mrówki w czasie budowy mrowisk;
−−−−
kretowiny – utwory widoczne w profilu glebowym, o kształcie owalnych plam
odróżniających się zawsze barwą od otaczającej je gleby. Utwory te powstały przez
wypełnianie chodników różnych gryzoni materiałem glebowym, pochodzącym
najczęściej z wyżej położonych części gleby.
Gleba jako środowisko życia organizmów
Gleba jest środowiskiem, w którym bytują różne organizmy, zarówno roślinne jak
i zwierzęce. Pomiędzy nimi a właściwościami glebowymi zachodzą ścisłe i wzajemne
zależności. Każda grupa organizmów glebowych przez swoją działalność życiową powoduje
mniej lub bardziej znaczne zmiany w środowisku, przejawiające się we wszystkich procesach
zachodzących w glebie.
Do organizmów glebowych, czyli edafonu, należą:
−−−−
mikroflora − wirusy, bakterie, promieniowce, grzyby, glony,
−−−−
mikrofauna − pierwotniaki,
−−−−
mezofauna − nicienie, dżdżownice, stawonogi,
−−−−
makrofauna − krety, chomiki, świstaki, susły.
Gleba stanowi doskonale podłoże dla życia i rozwoju mikroorganizmów. Jest ona
dostatecznie zaopatrzona w organiczne i mineralne składniki pokarmowe i ma zwykle
odpowiednią wilgotność, odczyn oraz korzystne warunki tlenowe. Dzięki tym warunkom jest
naturalnym siedliskiem różnorodnych form mikroflory i mikrofauny bytujących w niej
w olbrzymich ilościach. W glebie bytują przedstawiciele wszystkich grup systematycznych
mikroorganizmów
o
różnych
właściwościach
biochemicznych:
wirusy,
bakterie,
promieniowce, grzyby, a także glony i pierwotniaki. O obecności wirusów w glebie
wnioskujemy na podstawie objawów chorobowych, wywołanych przez nie w zakażonych
ż
ywych komórkach, w których jedynie mogą się rozmnażać. Należy podkreślić szczególne
znaczenie wirusów atakujących bakterie brodawkowe żyjące w symbiozie z roślinami
motylkowymi. Wirusy te swą działalnością mogą doprowadzić do niekorzystnych zmian
w populacjach mikroorganizmów żyjących w określonych środowiskach glebowych.
Bakterie należą do najbardziej aktywnych organizmów glebowych. Wywierają one
poważny wpływ na szereg procesów glebowych. Bakterie glebowe są w większości
heterotrofami. Rola bakterii w procesach glebowych polega na:
−−−−
rozkładaniu substancji organicznej bezazotowej,
−−−−
przyczynianiu się do mineralizacji próchnicy,
−−−−
uczestniczeniu w uruchamianiu trudno przyswajalnych związków fosforu, uwalnianiu
potasu z glinokrzemianów, utlenianiu siarki i żelaza, wiązaniu wolnego azotu
z powietrza, rozkładaniu białka i mocznika, utlenianiu amoniaku (nitryfikacja),
uwalnianiu azotu do atmosfery (denitryfikacja).
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
Promieniowce są najliczniejszymi i najważniejszymi mikroorganizmami glebowymi. Ich
udział wynosi 10–70% ogólnej liczby drobnoustrojów glebowych. Korzystnym
ś
rodowiskiem promieniowców jest gleba gliniasta, bogata w substancje organiczne,
o odczynie zasadowym, dobrze przewietrzana. Promieniowce mają duże znaczenie
w rozkładzie materii organicznej, odgrywają istotną rolę w tworzeniu się kwasów
huminowych. Promieniowce wytwarzają liczne antybiotyki, barwniki i witaminy. Najlepiej
poznanymi producentami antybiotyków są gatunki z rodzaju Streptomyces.
Grzyby rozwijają się we wszystkich strefach klimatycznych Ziemi. Warunkiem ich
rozwoju w glebie jest optymalna wilgotność i dostęp tlenu (są organizmami tlenowymi) oraz
obecność substancji organicznej jako źródła energii. Jako tlenowce grzyby żyją głównie
w powierzchniowych warstwach gleby, chociaż można je spotkać na głębokości około
50–100 cm. Grzyby przyczyniają się do rozkładu substancji organicznej i zakwaszania jej,
odgrywają doniosłą rolę w procesach humifikacji. Często grzyby żyją w symbiozie
z roślinami wyższymi, tworząc tzw. mikoryzę. Mikoryza występująca na korzeniach roślin,
szczególnie na korzeniach drzew leśnych, dostarcza roślinom, z którymi grzyby współżyją,
wodę i składniki pokarmowe (azot, potas, fosfor i inne). W zamian za to grzyby mikoryzowe
pobierają z korzeni roślin węglowodany. Grzyby mikoryzowe dostarczają roślinie substancji
stymulujących kiełkowanie i wzrost.
Porosty występują na suchych piaskach, skałach, drewnie wszędzie tam, gdzie inne
organizmy nie mogłyby utrzymać się przy życiu. Porosty są pionierami procesów
glebotwórczych. Wydzielają pewne kwasy o dość wysokiej koncentracji, co powoduje
rozkład różnych minerałów skałotwórczych.
Glony są organizmami rozpowszechnionymi w glebie, przy czym najczęściej występują
na jej powierzchni lub tuż pod nią. Najwięcej glonów jest w glebach zasobnych w fosforany
i azotany. Glony jako organizmy pionierskie wpływają na wietrzenie skał i minerałów,
a także, dzięki swej masie i dużej odporności na niekorzystne warunki środowiska, mogą
stanowić źródło materii organicznej w glebach pustynnych. Poza tym na obszarach
zagrożonych erozją wietrzną mogą one wiązać luźne cząsteczki glebowe, zapobiegając ich
wywiewaniu.
Pierwotniaki stanowią najliczniejszą grupę wśród mikrofauny. Ilość ich zależy od rodzaju
gleby, pory roku. Najlepiej rozwijają się w temperaturze 18–20
°
C, bez dostępu tlenu giną.
Pierwotniaki pełnią niewielką rolę w procesach rozkładu materii organicznej. Biorą udział w
sorpcji azotu j przemieszczaniu związków azotowych w głąb gleby.
Nicienie z gleby przedostają się do przyziemnych części roślin i żywią się treścią ich
komórek. Mechaniczne uszkodzenie korzeni przez nicienie ułatwia wnikanie do systemu
korzeniowego różnych mikroorganizmów fitopatogenicznych. Nicienie mogą przenosić
mikroorganizmy chorbotwórcze. W rozkładzie materii organicznej nie uczestniczą
bezpośrednio. Nie wpływają w większym stopniu na właściwości gleby.
Dżdżownice wymagają gleb o odczynie zbliżonym do obojętnego lub słabo kwaśnego,
odpowiednio wilgotnych i ciepłych, o dużej ilości martwej materii organicznej. Dżdżownice
wpływają korzystnie na przewiewność i przepuszczalność gleby, co poprawia właściwości
fizyczne zwłaszcza gleb ciężkich. Odżywiając się martwą materią organiczną przyczyniają się
do jej rozkładu, tym samym wywierają wpływ na krążenie składników pokarmowych roślin.
W glebach ornych biomasa dżdżownic wynosi 50–500kg/ha. Roczny przerób gleby przez
dżdżownice wynosi 10-901/ha.
Stawonogi występują w środowisku glebowym w ogromnej ilości rodzajów i gatunków,
mających zasadnicze znaczenie dla procesów glebotwórczych. Spośród stawonogów
znaczenie w gleboznawstwie mają: wije, roztocze, owady. Stawonogi przyczyniają się do
spulchniania gleby i przemieszczania rozłożonej i rozdrobnionej substancji organicznej.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
Umożliwiają w ten sposób pracę bakteriom oraz grzybom rozkładającym substancje
organiczne.
Drobne ssaki wpływają na zmianę właściwości fizycznych gleby. Zwierzęta te ryjąc
chodniki i jamy rozdrabniają materiał organiczny i przenoszą go nieraz na znaczne
głębokości, a jednocześnie spulchniają i drążą glebę. Rozdrabnianie resztek roślinnych
i zwierzęcych znajdujących się w glebie ułatwia mikroflorze korzystnie z zawartych w nich
składników pokarmowych.
Mikroorganizmy spełniają decydującą rolę we wszystkich procesach biochemicznych
związanych z przemianami związków organicznych i mineralnych w glebie. Podstawowe
kategorie procesów biochemicznych zachodzących pod ich wpływem to:
−−−−
mineralizacja, czyli bezustanna przemiana związków organicznych w mineralne,
−−−−
unieruchamianie, jest to proces polegający na przemianie nieorganicznych związków
w złożone połączenia organiczne w wyniku pobrania pierwiastka przez mikroorganizmy
i wbudowania go w skład swojej komórki,
−−−−
utlenianie, czyli proces związany z przemianą materii i energii, dzięki np. procesowi,
utleniania siarki, nieprzyswajalne formy siarki przechodzą w formy przyswajalne dla,
roślin, a powstający przy procesach utleniania kwas siarkowy staje się
rozpuszczalnikiem, różnych minerałów; zdobywana dzięki procesowi energia służy
bakteriom do asymilacji dwutlenku węgla,
−−−−
wiązanie wolnego azotu z powietrza,
−−−−
rozkład białek i mocznika amonifikacja.
Obieg substancji mineralnych w lesie
Podczas obiegu substancji mineralnej wszystkie towarzyszące im zjawiska zachodzą
jednocześnie. Prowadzą one do wymiany materii między rośliną a glebą. Dzięki pobieraniu
przez korzenie roślin składników mineralnych z roztworu glebowego jest budowana ich masa
organiczna. Nie wszystkie jednak rośliny mają jednakowe zapotrzebowanie na związki
mineralne. Gatunki drzewiaste pobierają tych składników dużo mniej niż rośliny zielne.
Różni się to również w odniesieniu do wieku drzewostanu w obrębie tego samego gatunku.
Największe ilości składników mineralnych czerpią drzewa w okresie drągowiny, a z wiekiem
ilość ta maleje. Różne gatunki drzew mają też inne potrzeby co do ilości składników
w różnych porach okresu wegetacyjnego. Składniki mineralne, które nie zostały pobrane
przez człowieka jako plon, po zmineralizowaniu substancji organicznej przez
mikroorganizmy powracają ponownie do gleby. Substancja organiczna powraca w postaci
opadu liści, igieł, korzeni, chrustu, części kory i szczątek kwiatów. Ilość tej substancji wynosi
ponad połowę całkowitej ilości substancji organicznej jaką produkuje drzewostan. Duża część
substancji mineralnych powraca do gleby poprzez obumieranie roślin runa. W tym samym
czasie zachodzą dodatkowo inne procesy. Są to m.in.: zjadanie substancji roślinnej przez
zwierzęta, pobieranie składników i asymilacja wolnego azotu przez mikroorganizmy,
wymywanie składników przez opady atmosferyczne, dopływ składników do gleby za
pośrednictwem nawożenia, wpływu wody gruntowej i procesu wietrzenia, unieruchomienie
substancji mineralnych przez próchnicę i powstawanie trudno rozpuszczalnych związków
oraz wymywanie składników z liści i wydzielanie ich przez korzenie roślin.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
Rys. 3. Schemat obiegu materii w przyrodzie [4, s. 279]
Podstawowe wiadomości o rozmieszczeniu gleb na kuli ziemskiej
Główne typy gleb są rozmieszczone na powierzchni kuli ziemskiej nierównomiernie:
−−−−
Afryka − 37% ogólnej powierzchni zajmują gleby pustyń subtropikalnych i tropikalnych,
29% to czerwone gleby laterytowe,
−−−−
Ameryka Północna − 23% powierzchni to gleby bielicowe, 21% to gleby stepowe
(czarnoziemne), 17% to gleby tundrowe,
−−−−
Ameryka Południowa − 59% ogólnej powierzchni zajmują gleby laterytowe,
−−−−
Australia − 44% to gleby pustynne i półpustynne, 25% to gleby laterytowe,
−−−−
Eurazja − 30% to gleby górskie, 30% ogólnego obszaru zajmują też gleby bielicowe
i gleby pustynne, 13% stanowią gleby kasztanowe i czarnoziemy,
−−−−
Antarktyda − nie posiada gleb właściwych ponieważ pokryta jest płaszczem lodowym.
Rozmieszczenie gleb na obszarze Polski
Na terenie naszego kraju największe przestrzenie zajmują gleby bielicowe i jest to około
55% ogólnego obszaru. Gleby brunatne znajdują się na powierzchni około 20%, natomiast
inne typy gleb zajmują bardzo małe powierzchnie (mady 4%, rędziny, czarne ziemie i
czarnoziemy oraz gleby bagienne po 2%). Resztę powierzchni zajmują wody i gleby
nietypowe.
Przewaga gleb bielicowych wiąże się z równinną rzeźbą terenu. Jedna strefa
bezwzględnej przewagi gleb bielicowych rozciąga się w pasie Wielkich Dolin, druga w Pasie
Podgórskich nizin i kotlin. W Polsce występują też dwie strefy przewagi gleb brunatnych. Na
północy kraju występuje jedna i jest związana z pagórkowatą rzeźbą terenu, natomiast druga
obejmuje obszary Wyżyn Środkowopolskich, które charakteryzuje także urozmaicona rzeźba
terenu oraz różnorodna budowa geologiczna. Obok tych gleb wykształciły się także takie
gleby jak czarnoziemy na lessach oraz rędziny na wapieniach. Na terenach Gór
Ś
więtokrzyskich wykształciły się gleby górskie. Strefach przewagi gleb bielicowych
wytworzyły się też lokalnie gleby brunatne, a strefach przewagi gleb brunatnych gleby
bielicowe (w sprzyjających im warunkach powstawania).W strefach tych mamy również inne
gleby: nad rzekami występują mady rzeczne, na północy kraju występują gleby bagienne
i czarne ziemie, na południu natomiast rędziny i czarnoziemy. Są to jednak gleby występujące
tam w małych ilościach.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
Rys. 4. Strefy genetyczne gleb (wg. M. Strzemskiego): 1 – przewaga gleb bielicowych, 2 – przewaga gleb
brunatnych, 3 – gleby
górskie [4, s.269]
Gleby leśne Polski
Dział I. Gleby litogeniczne.
Rząd: Gleby wapnicowe o różnym stopniu rozwoju.
Typ : Gleby słabo wykształcone ze skał macierzystych ( rankery) budowa profilu A C
Powstają ze skał magmowych, metamorficznych i osadowych. Poziom próchniczny jest
barwy ciemnej i grubości 10–30cm. Znajduje się on bezpośrednio na nie zwietrzałej skale
masywnej bez węglanowej. Gleba posiada kwaśny odczyn. Występują one na terenach
górskich i wyżynnych.
Typ: Rędziny Do rędzin terenów górskich i nizinnych zaliczamy gleby wytworzone ze
zwietrzelin
masywnych
skał
węglanowych
(wapieni,
margli,
dolomitów),
skał
metamorficznych (marmurów), skał okruchowych, osadowych, masywnych, wapnistych
( piaskowce, łupki margliste i wapniste). Są to gleby płytkie lub średnio głębokie i głębokie.
Rędziny nie podlegają na ogół procesom bielicowania, ale pod wpływem roślinności leśnej
(głównie lasów iglastych) może nastąpić z czasem wyługowanie węglanu wapnia
z wierzchnich warstw rędzin i wówczas nabierają cech gleb brunatnych, które z czasem mogą
przekształcić się w gleby bielicowe. Są to gleby o ciemnej barwie warstwy próchnicznej, pod
którym dość płytko (40−70cm) znajduje się skała macierzysta. Budowa profilu pod względem
morfologicznym: AC −C. Gleby te łatwo ulegają erozji. Wartość rędzin jako gleb leśnych
zależy od ich głębokości oraz domieszek ilastych (rys. 6).
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
Rys. 5. Profil glebowy rędzin [1, s. 74]
Dział II : Gleby autogeniczne.
Rząd: Gleby czarnoziemne.
Typ: Czarnoziemy właściwe. Cechą charakterystyczną tych gleb jest gruby i ciemno
zabarwiony poziom próchniczny ( do 14% próchnicy) oraz duża zawartość węglanu wapnia.
Ze względu na dużą zawartość próchnicy słodkiej mają one dobrą strukturę, która nadaje
doskonałe właściwości powietrzne i wodne. Są one również bardzo zasobne w azot i inne
składniki mineralne. Odczyn gleby słabo kwaśny lub obojętny Czarnoziemy to najlepsze
gleby Polski i świata. W obecnych warunkach klimatycznych, pod wpływem roślinności
leśnej lub leśno stepowej ulegają degradacji i przekształcają się w czarnoziemy
zdegradowane. Czarnoziemy właściwe posiadają I klasę bonitacji i jest ich w Polsce bardzo
mało (rys. 6).
Rys. 6. Profil glebowy czarnoziemów właściwych. [1, s. 75]
Rząd: Gleby brunatnoziemne.
Typ:Gleby brunatne właściwe. Powstają w klimacie umiarkowanym (ciepłym) o większej
wilgotności pod wpływem roślinności lasów liściastych i mieszanych z różnych skał
macierzystych zasobnych w węglan wapnia. Cechą charakterystyczną tych gleb jest brunatna
lub szarobrunatna barwa profilu glebowego. Poziom próchniczny ma 10–20 cm grubości pod
którym występuje poziom brunatnienia o barwie brunatnej, w którym występują często liczne
korzenie i chodniki dżdżownic. Pod spodem występuje skała macierzysta, którą może być
glina morenowa, utwór pyłowy, piasek zwałowy lub skała masywna (w górach). Gleby
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
brunatne są glebami porowatymi, o gruzełkowatej strukturze, dobrej przewiewności
i przepuszczalności. Są one dość zasobne w azot i związki wapniowe. Odczyn mają od słabo
kwaśnego do obojętnego. Występują w siedliskach LMśw, Lśw, Lw oraz Lwyż i LG (rys.8).
Rys. 7. Profil glebowy gleby brunatnej właściwej. [1, s. 76]
Do rodzajów gleb brunatnych należą:
−−−−
gleby brunatne wytworzone z piasków, gleby brunatne wytworzone z glin i gleby
brunatne wytworzone z lessu.
Gleby brunatne wytworzone z piasków posiadają często w całym profilu dużą ilość
kamieni lub żwiru. Są to dobre stanowiska lasu mieszanego, który ma w swoim składzie
sosnę, grab, świerk, lipę i dąb. W lasach tych występuje obfity podszyt leszczynowy i bogate
runo leśne ze szczawikiem zajęczym, konwalijką dwulistną, przylaszczką, dąbrówką
rozłogową i innymi gatunkami. Klasa bonitacji III–IV.
−−−−
gleby brunatne wytworzone z glin są to najbardziej typowe gleby brunatne. Odznacza się
one obecnością poziomu iluwialno-węglanowego w dolnej części profilu glebowego,
z dużą ilością nowotworów węglanowych (smugi, konkrecje). Gleby te są
charakterystyczne dla bogatych lasów mieszanych lub liściastych, złożonych z dębu
szypułkowego, buka lub jodły. W runie występują: marzanka wonna, kopytnik
europejski, gwiazdnica wielkokwiatowa, żankiel zwyczajny, czworolist. Są to gleby o II
klasie bonitacji.
−−−−
gleby brunatne wytworzone z lessu ich cechą charakterystyczną jest poziom iluwialno-
węglanowy, często z nowotworami wapiennymi. Są to gleby zasobne w składniki
pokarmowe i posiadają dobre właściwości fizyczne. Mają I klasę bonitacji i są dobrymi
stanowiskami dla większości naszych drzew liściastych (dąb, buk, grab).
Rząd: Gleby bielicoziemne.
Typ: Gleby bielicowe tworzą się one z ubogich skał macierzystych różnego pochodzenia
(najczęściej są to różne piaski i gliny o małej zawartości węglanu wapnia). Ich powstawaniu
sprzyjają dodatkowo odpowiednie warunki ekologiczne, tj. długotrwały wpływ roślinności
borowej i kwaśne środowisko . Do ich cech charakterystycznych należy zróżnicowanie
profilu na następujące poziomy:
−
poziom ściółki w borach sosnowych i świerkowych jest ona słabo rozkładająca się,
o dużej miąższości i trójdzielnej budowie. W lasach mieszanych i liściastych jest ona
lepiej rozłożona i warstwy nie dają się wyraźnie odróżnić,
−
poziom próchniczny ma ciemnoszarą barwę i małą miąższość, przeważnie jest słabo
strukturalny,
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
−
poziom wymywania o jasnopopielatej barwie (od zawartości kwarcu). Jest on na ogół
wyraźnie zaznaczony na tle innych poziomów,
−
poziom wmywania jest dobrze wykształcony, o rdzawobrunatnym lub brunatnym
zabarwieniu (od żelaza i innych związków).Występują tu nowotwory żelaziste różnej
wielkości i kształtu. Poziom ten ma dużą zwięzłość,
−
skała macierzysta barwa żółta, w małym stopniu objęta procesem wietrzenia. Gleby
bielicowe mają odczyn kwaśny lub bardzo kwaśny, są sorpcyjnie nienasycone, a ze
względu na brak struktury mają niewłaściwe stosunki wodne i powietrzne.
Do najważniejszych rodzajów gleb bielicowych należą:
−
gleby bielicowe piaskowe mają zazwyczaj wadliwe stosunki wodne (są zbyt suche lub
zbyt mokre, a te mogą mieć w poziomie wmycia nieprzepuszczalną warstwę rudawca).
Są to:
−−−−
gleby o raczej małej ilości składników odżywczych i małej zwięzłości. Gleby te
pokrywają drzewostany sosnowe, świerkowe lub mieszane.
−−−−
gleby bielicowe wytworzone z glin są stosunkowo zasobne w węglan wapnia, posiadają
bardzo wyraźne oznaki zbielicowania. Poziom wmycia zawiera u góry plamy. Są to gleby
dobre dla lasów mieszanych i liściastych.
−−−−
gleby bielicowe wytworzone z lessu posiadają zaciekowe przejście poziomu bielicowego
w iluwialny. Na zbielicowanych glebach lessowych spotyka się lasy iglaste
wprowadzane sztucznie. Lasy te są główną przyczyną bielicowania gleby.
Rys. 8. Profil glebowy gleby bielicowej [4, s. 303]
Dział : Gleby semihydrogeniczne.
Rząd: Czarne ziemie.
Typ: Czarne ziemie są to gleby powstałe z zasobnych w substancję próchniczną utworów
mineralnych zawierających węglan wapnia lub będące pod wpływem wody gruntowej
zasobnej w kation wapnia. Powstają pod wpływem roślinności darniowo łąkowej przy udziale
roślinności bagiennej przy długotrwałym udziale wysokiego źródła wody gruntowej
występującej na obszarach płaskich obniżeń. Cechą charakterystyczną tych gleb jest gruby
poziom próchniczny (30 − 50cm a nawet więcej) o czarnym lub ciemnoszarym zabarwieniu.
Pod poziomem próchnicznym występuje skała macierzysta, którą może być glina, ił, utwór
pyłowy lub piasek. Czarne ziemie są dostatecznie przewiewne i przepuszczalne, ale mogą być
mało przewiewne i mokre. Jako gleby mocno próchniczne zawierają dużo azotu i fosforu. Ich
odczyn jest przeważnie obojętny, czasami kwaśny lub zasadowy. Są to gleby użytkowane
rolniczo lecz występują też pod lasami, zwłaszcza są cenne dla lasów liściastych. Zalicza się
je do I, II lub III bonitacji (rys. 9).
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
Rys. 9. Profil glebowy czarnych ziem [1, s. 79]
Dział: Gleby hydrogeniczne.
Rząd: Gleby bagienne.
Typ: Gleby torfowe są to gleby organiczne powstające w warunkach trwałej anaerobiozy,
w warunkach bagiennych. Torf narasta stopniowo w wyniku odkładania się częściowo
rozłożonych szczątek roślin torfotwórczych. W wyniku procesów torfotwórczych
powstaje złoże torfowe, które staje się „ skałą macierzystą” dla tych gleb. Cechą gleb
torfowych jest włóknista struktura, która decyduje o właściwościach fizycznych tych
gleb. W zależności od odmiennych warunków ekologicznych tworzą się 3 podtypy tych
gleb: gleby torfowe torfowisk niskich, przejściowych i wysokich. torfowiska niskie
powstały przy mniejszym lub większym przepływie wody. Stanowią one typowe
siedliska leśne (Ol, OlJ). Cechują się dużym namuleniem i szybkim rozkładem szczątek
organicznych,
−−−−
torfowiska przejściowe − występują w zagłębieniach wododziałowych pozbawionych
dostatecznego przepływu wody. Tworzą one siedliska Bb. Stopień namulenia jest bardzo
mały, słaby rozkład szczątek roślinnych i odczyn silnie kwaśny,
−−−−
torfowiska wysokie − nie maja zupełnie wód przepływowych, a w późniejszym rozwoju
torfowiska także nie dochodzi woda gruntowa. Jedyne źródło wody to opady
atmosferyczne. Decyduje to o braku namułów, ubóstwie składników mineralnych,
słabym rozkładzie masy organicznej i bardzo kwaśnym odczynie (rys. 10).
Rys. 10. Profil glebowy gleby torfowisk niskich [1, s. 81]
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
Dział: Gleby napływowe.
Rząd: Gleby aluwialne.
Typ: Mady rzeczne − powstają w związku z wylewami rzeki, w czasie których osadza się
w dolinie materiał glebowy. Profil składa się z zespołu warstw różniących się pomiędzy sobą
składem mechanicznym i zabarwieniem. Warstwy te są równoziarniste (z wyjątkiem mad
górskich). Posiadają one oliwkowo − brunatną barwą, próchnicę typu mull i odczyn zbliżony
do obojętnego. Próchnica występuje w całym profilu, a nie jedynie w wierzchniej warstwie.
Są to gleby strukturalne o dość dużej ilości próchnicy i bardzo dobrych właściwościach
fizycznych, chemicznych i biologicznych. Najbardziej typowe mady wykazują skład
mechaniczny pyłowy a skałą podścielającą jest przeważnie piasek. Mady należą do gleb
najbogatszych w składniki mineralne. Są one tym żyźniejsze, im żyźniejsze tereny przecina
rzeka, ponieważ namuły rzeczne są wtedy zasobniejsze w składniki pokarmowe łatwo
przyswajalne dla roślin. Na madach występuje Lw, Lł, Ol (rys. 11).
Rys. 11. Profil glebowy mad rzecznych [1, s. 82]
Klasyfikacja gleb leśnych Polskiego Towarzystwa Gleboznawczego
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
Roślinność jako wskaźnik jakości gleby
Wartość gleby leśnej można ocenić na podstawie roślin runa, które mówią o takich jej
właściwościach jak: zasobność w składniki pokarmowe, wilgotność, odczyn i inne. Człowiek
nie może celowo ich zmienić. Dlatego runo może nam posłużyć jako wskaźnik jakości gleby.
Podział roślin według ich wymagań względem zasobności w składniki pokarmowe:
−−−−
rośliny eurotroficzne ( bardzo zasobnych gleb) − występują one w lasach liściastych,
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
(pokrzywa zwyczajna), na brzegach rzek okresowo zalewanych (kosma sina),
w eurotroficznych zbiornikach wodnych (grzybień biały),
−−−−
rośliny mezotroficzne ( średnio zasobne gleby) − do tej grupy należy większość naszych
gatunków,
−−−−
rośliny oligotroficzne ( ubogie gleby) − występują w iglastych borach (borówki, widłaki),
na torfowiskach wysokich (żurawina, torfowce) i w wodach oligotroficznych.
Podział roślin ze względu na występowanie w glebie wapnia:
−−−−
kalcyfity − rośliny wapieniolubne ( szarotka alpejska, goździk),
−−−−
kalcyfoby − rośliny nie tolerujące wapnia (jaskier karłowaty, dzwonek alpejski).
Podział ze względu na pH gleby:
−−−−
bazyfity − rośliny gleb zasadowych − gatunki muraw na podłożu wapiennym
(podagrycznik pospolity),
−−−−
neutrofity − rośliny gleb obojętnych − gatunki lasów liściastych (żankiel zwyczajny),
−−−−
acydofity − rośliny gleb kwaśnych − gatunki borów iglastych, wrzosowisk, torfowisk
wysokich.
Podział roślin ze względu na bilans wodny:
−−−−
hydrofity − żyją całkowicie lub częściowo w wodzie,
−−−−
higrofity − są to rośliny lądowe, ale lubiące glebę wilgotną i wilgotną atmosferę,
−−−−
mezofity − rośliny rosnące w umiarkowanej wilgotności,
−−−−
kserofity − rośliny, które potrafią znosić stały niedobór wody lub długie okresy suszy.
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Czy znasz elementy budowy Ziemi?
2.
Które z minerałów należą do najpospolitszych minerałów skałotwórczych skał
3.
magmowych, a które do osadowych?
4.
W jaki sposób powstają skały magmowe,
5.
W jaki sposób powstają skały osadowe?
6.
W jaki sposób powstają skały przeobrażone?
7.
Co jest przyczyną wykształcania się zróżnicowanych poziomów glebowych?
8.
Jakie znasz poziomy glebowe?
9.
Jakie znasz najważniejsze gleby leśne Polski?
10.
Jakie są cechy poziomów glebowych dla gleb leśnych?
11.
Jak przedstawia się klasyfikacja gleb leśnych w Polsce?
12.
Jaki jest przebieg strefowy przewagi gleb bielicowych na terenie Polski?
13.
Jaki jest przebieg strefowy przewagi gleb brunatnych na terenie Polski?
14.
Jakie cechy oraz właściwości posiadają najważniejsze gleby leśne?
15.
Jakie znaczenie ma runo jako wskaźnik jakości gleby?
4.1.3 Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Sklasyfikuj wskazane przez nauczyciela przykłady skał i minerałów na podstawie ich
wyglądu i charakterystyki.
Sposób wykonania ćwiczenia.
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś :
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych opisu poszczególnych skał i minerałów,
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
2)
dokonać analizy skał i minerałów na podstawie ich cech charakterystycznych,
3)
rozpoznać rodzaje skał i minerałów,
4)
zapisać przy poszczególnych skałach i minerałach ich nazwę i krótką charakterystykę.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
zestaw skał i minerałów,
−
kartka A4, długopis,
−
poradnik dla ucznia,
−
atlas minerałów,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 2
Na przedstawionym rysunku zaznacz właściwe dla gleby bielicowej poziomy glebowe
i opisz ich cechy i właściwości podając m.in. miąższość, barwę oraz oznaczenie .
Rys. do ćwiczenia 2
Sposób wykonania ćwiczenia.
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych wiadomości dotyczących morfologii gleby
bielicowej.
2)
dokonać analizy wszystkich występujących poziomów glebowych według określonej
kolejności,
3)
pomalować poziomy glebowe na właściwą barwę i określić ich miąższość,
4)
oznaczyć odpowiednimi symbolami występujące poziomy glebowe,
5)
wykonać krótką charakterystykę gleby.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartka A4 ze schematem gleby bielicowej,
−
ołówek, długopis, kolorowe kredki lub pisaki,
−
poradnik dla ucznia,
−
literatura zgodnie z punktem 6 poradnika.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
Ćwiczenie 3
Na podstawie charakterystycznych cech rozpoznaj przedstawioną na profilu glebowym
glebę leśną i dokonaj jej klasyfikacji.
Rys. do ćwiczenia 3 [1, s.76]
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych wiadomości dotyczących morfologii gleb.
2)
rozpoznać i nazwać poziomy glebowe.
3)
dokonać klasyfikacji gleby.
4)
nazwać glebę.
Wyposażenie stanowiska pracy:
–
schemat profilu glebowego z zaznaczonymi cechami charakterystycznymi,
–
atlas gleb, miniatury i barwne tablice z glebami,
–
długopis i kartka,
–
poradnik dla ucznia.
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
wymienić elementy budowy Ziemi?
2)
wymienić minerały należące do najpospolitszych minerałów
skałotwórczych skał? magmowych, a które do osadowych?
3)
wyjaśnić sposób powstawania skał magmowych?
4)
wyjaśnić sposób powstawania skał osadowych?
5)
wyjaśnić sposób powstawania skał przeobrażonych?
6)
wyjaśnić, co jest przyczyną wykształcania się zróżnicowanych
poziomów glebowych?
7)
wymienić poziomy glebowe?
8)
wymienić najważniejsze gleby leśne Polski?
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
9)
omówić cechy poziomów glebowych dla gleb leśnych?
10)
omówić przebieg strefowy przewagi gleb bielicowych na terenie Polski?
11)
omówić przebieg strefowy przewagi gleb brunatnych na terenie Polski?
12)
wymienić cechy oraz właściwości najważniejszych gleb leśnych?
13)
omówić znaczenie runa jako wskaźnika jakości gleby?
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
4.2.
Charakteryzowanie zjawisk klimatycznych
4.2.1. Materiał nauczania
Znaczenie i podział meteorologii
Meteorologia to nauka wykrywająca, badająca i wyjaśniająca procesy i zjawiska fizyczne
i chemiczne zachodzące w atmosferze, która uwzględnia współdziałanie tych zjawisk
i procesów z powierzchnią kuli ziemskiej. Meteorologia dzieli się na trzy główne działy:
1. Meteorologia ogólna – zwana fizyczną, zajmująca się fizycznymi właściwościami
czynników meteorologicznych (promieniowanie słoneczne, temperatura i wilgotność
powietrza, parowanie, opady atmosferyczne, ciśnienie atmosferyczne i ruch powietrza).
Bada również wzajemne ustosunkowanie się tych czynników oraz ich zmienność
w czasie.
2. Meteorologia synoptyczna − zwana pogodoznawstwem, zajmująca się badaniem pogody
na większym obszarze oraz przewidywaniem jej na przyszłość.
3. Meteorologia klimatyczna − zwana klimatologią, jej przedmiotem badań jest klimat
(w różnych krajach i częściach kuli ziemskiej). Zajmuje się przeciętnym stanem pogody
i stanem atmosfery na tych obszarach. Meteorologia jako całość ma olbrzymie znaczenie
w różnych dziedzinach życia. Dlaleśnictwa jej znaczenie jest również ogromne. Klimat
decyduje bowiem o charakterze roślinności (również o roślinności leśnej), a od
czynników meteorologicznych
i klimatycznych zależy wzrost, rozwój i jakość drzewostanów, które są zagrożone przez
szkodliwe działanie tych zjawisk (wiatry, obfite opady, susze, wahania temperatury).
Czynniki te mogą sprzyjać występowaniu i rozwojowi niektórych chorób roślinnych
(wilgotna pogoda w ciepłej porze roku) oraz gradacjom szkodliwych owadów (sucha,
gorąca pogoda). Procesy i zjawiska zachodzące w atmosferze leśnej są nieodłączną
częścią wszystkich procesów i zjawisk odbywających się w środowisku leśnym.
Budowa atmosfery, zjawiska atmosferyczne
„Atmosfera” to ogólny termin, jakim określa się wielowarstwową mieszaninę różnych
gazów i zawieszonych w niej cząsteczek. Do jej głównych warstw należą: troposfera,
tropopauza, stratosfera, mezosfera, termosfera i egzosfera. Troposfera to warstwa stykająca
się bezpośrednio z powierzchnią Ziemi. Jej charakterystyczną cechą są prądy powietrzne
wstępujące ku górze i zstępujące w dół. Unoszą one parę wodną, której powstają chmury
i obłoki, a z nich opady atmosferyczne. Najwyższa temperatura w tej warstwie panuje przy
powierzchni Ziemi i spada wraz ze wzrostem wysokości .
Stratosfera to warstwa występująca nad troposferą rozciągająca się na wysokości 50 km
nad powierzchnią Ziemi. Nie tworzą się tu chmury, gdyż nie występują w tej warstwie
pionowe prądy powietrzne (lub są bardzo słabe) i brak jest pary wodnej. Jest więc to
przestrzeń skomplikowanych procesów fotochemicznych wywołanych przez nadfioletowe
promienie słoneczne. W ich wyniku powstaje warstwa ozonowa, która pochłania promienie
ultrafioletowe i chroni Ziemię przed niebezpiecznym promieniowaniem. Mezosfera jest to
kolejna warstwa, która jest górną granicą występowania pary wodnej. Jest to warstwa
najzimniejsza ze wszystkich warstw. Termosfera to warstwa w której temperatura ponownie
wzrasta (do kilkuset ºC) i jest ona pięciokrotnie szersza niż pozostałe warstwy razem wzięte.
Egzosfera zwana jest warstwą rozproszenia. W niej, jak również w termosferze następuje
zanik ciążenia i ostatnie szczątki atmosfery ulatują w przestrzeń. Jest to strefa silnego
promieniowania ultrafioletowego.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
Kształtowanie się zjawisk atmosferycznych
Głównym źródłem energii dla ziemi jest promieniowanie słoneczne. Słońce
wypromieniowuje we wszystkich kierunkach ogromną ilość energii. Do Ziemi dociera tylko
jedna dwumiliardowa część. Ogrzana promieniami Ziemia staje się sama źródłem
promieniowania do atmosfery. Nagrzana atmosfera wysyła energię promienistą do ziemi.
Istnieje więc promieniowanie słońca, Ziemi i atmosfery. Energia promienista przechodząc
przez atmosferę ulega osłabieniu na skutek pochłaniania i rozpraszania promieni słonecznych.
Pochłonięta przez atmosferę energia promienista zostaje zamieniona w energię cieplną
i atmosfera nieznacznie się ogrzewa. Dużo większe straty powoduje rozpraszanie promieni
słonecznych. Promienie słoneczne rozpraszają się tym silniej, im grubsza jest warstwa
atmosfery, którą promienie muszą przeniknąć i im więcej jest w powietrzu pary wodnej,
chmur i pyłów.
Ś
wiatło dzienne składa się z promieniowania bezpośredniego (promienie równoległe,
padające bezpośrednio i nie odbite) i rozproszonego (promienie załamane i odbite we
wszystkich kierunkach). Podczas pogodnych dni, gdy chmury nie zasłaniają słońca występuje
promieniowanie całkowite, zwane nasłonecznieniem. Złożone jest ono z promieni
bezpośrednich i rozproszonych, które występują na stanowisku zupełnie odsłoniętym.
Z promieniowania całkowitego część promieni przechodzi przez atmosferę nie osłabiona,
część osłabia się z powodu rozpraszania i pochłaniania. Ziemia, pochłaniając docierające do
niej promienie słoneczne ogrzewa się i sama wypromieniowuje ciepło do atmosfery w postaci
promieniowania długofalowego.
Procentowy stosunek światła odbitego od danej powierzchni do promieniowania
całkowitego nazywamy albedo, czyli współczynnikiem odbicia. Albedo zależy od wysokości
słońca, kąta padania promieni, pory roku, charakteru powierzchni odbijających. Zależy także
od charakteru powierzchni roślinnej – im jest równiejsza tym albedo jest większe. Ilość
odbitego promieniowania jest u roślin różna i zależna od grubości blaszki liściowej,
intensywności zielonego zabarwienia i grubości warstwy woskowej .Wielkość albedo ma
bardzo duże znaczenie dla roślin, które odbijają najsilniej promieniowanie podczerwone,
a najsłabiej zielone. Odbijanie promieni podczerwonych chroni rośliny przed nadmiernym
nagrzewaniem. Wielkość albedo jest ważna dla bilansu cieplnego i transpiracji drzewostanu.
Promienie cieplne podlegają takim samym prawom jak promienie słoneczne, są więc
przepuszczane, pochłaniane i odbijane. Poprzez pochłanianie energii cieplnej Słońca
powierzchnia Ziemi nagrzewa się, przekazując część swojego ciepła powietrzu
atmosferycznemu przylegającemu bezpośrednio do niej. Czynnikiem biorącym udział przy
przekazywaniu ciepła wyższym warstwom jest konwekcja termiczna, która powstaje przy
znacznym ogrzaniu się dolnych warstw powietrza od silnie nagrzanej powierzchni. Ogrzane
powietrze zostaje wypierane do góry przez napływające chłodne i ciężkie. Chłodne również
się ogrzewa i unosi do góry. Dzięki temu powstają prądy wstępujące i zstępujące powodujące
mieszanie się powierza i ciepła w kierunku pionowym. Ciepło może być przenoszone na duże
odległości dzięki poziomym ruchom powietrza (wiatrom). Takie poziome przenoszenie ciepła
nazywamy adwekcją. W skutek spadku temperatury następuje ochładzanie się powietrza
w czasie ruchu wstępującego. Jest to oziębianie adiabatyczne polegające na obniżaniu się
temperatury bez dopływu ciepła i bez oddania go środowisku.
Dla powietrza atmosferycznego źródłem ciepła jest przede wszystkim podłoże atmosfery.
Dlatego najwyższa temperatura występuje przy samej powierzchni ziemi, a w miarę wzrostu
wysokości maleje. Odwrócenie pionowego układu temperatury nazywamy inwersją. Zachodzi
ona podczas braku ruchu powietrza kiedy dolne warstwy wskutek wypromieniowania silnie
się ochładzają i układają na dole a nad nimi występują cieplejsze i lżejsze warstwy. Zjawisko
to powstaje często nocą a rano zanika. Inwersję termiczną można zaobserwować po jej
wpływie na roślinność. Rośliny, które rosną w dolnych warstwach, są uszkadzane wskutek
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
niskich temperatur (przymrozki), co nie ma wpływu na górne warstwy roślin nie ulegające
uszkodzeniom.
Wilgotność powietrza to zawartość pary wodnej w jednostce objętości powietrza. Jest
ona bardzo zmienna w czasie i w przestrzeni. Zależne jest to od temperatury, ciśnienia
atmosferycznego, pory roku i doby, rzeźby terenu i roślinności. Dla scharakteryzowania
wilgotności powietrza używane są najczęściej takie wielkości jak: wilgotność bezwzględna
(prężność pary wodnej zawartej w powietrzu − wzrasta wraz z podwyższaniem się
temperatury powietrza), wilgotność względna (jest na ogół większa im niższa jest temperatura
i na odwrót), niedosyt wilgotności powietrza (różnica prężności pary wodnej nasycającej
powietrze i prężności aktualnej) i temperatura punktu rosy (temperatura, w której znajdująca
się w powietrzu para wodna zaczyna się skraplać).
Podczas obniżania się temperatury do punktu rosy i w obecności jąder kondensacji para
wodna przechodzi w stan ciekły lub stały, czyli ulega procesowi kondensacji. Jej produktami
są: osady (rosa, szron, sadź, gołoledź), mgły, chmury i opady (mżawka, deszcz, śnieg, krupa,
grad).
Rosa to krople wody osadzające się na liściach, gruncie i przedmiotach pod wpływem
wypromieniowania ciepła przez podłoże w pogodne noce lub powstająca podczas napływu
ciepłego i wilgotnego powietrza nad chłodniejsze podłoże. Dostarcza roślinom niewielkie
ilości wilgoci.
Szron powstaje w takich samych warunkach jak rosa lecz przy temperaturze podłoża
mniejszej niż 0°C. Są to lekkie kryształki lodu o różnej postaci (igiełki, blaszki, pióra).
Tworzy się głównie nocą, a w szczególności nad ranem.
Sadź, czyli okiść − tworzy się podczas mglistej i mroźnej pogody, przy zetknięciu
sięprzechłodzonej mgły z ciałem stałym w dzień lub w nocy. Ma postać białego osadu
składającego się z kryształków lodu, które pokrywają pędy, gałęzie, pnie i krawędzie
przedmiotów. Duże ilości sadzi a także szronu mogą prowadzić do deformacji wierzchołków,
łamania gałęzi a nawet całych drzew.
Gołoledź to gładka przezroczysta powłoka lodowa tworząca się na powierzchni gruntu,
drzew i przedmiotów podczas zamarzania przechłodzonych kropel mżawki, deszczu lub
podczas opadania mgły lub gdy nie przechłodzone krople zetkną się z silnie zamarzniętymi
przedmiotami. Oblodzenie takie może pokrywać gałęzie drzew i krzewów, a duże ilości lodu
mogą spowodować ich łamanie się.
Mgła to zawiesina bardzo małych kropelek wody w dolnej warstwie atmosfery
unoszących się w powietrzu i bardzo powoli opadających. Mgły radiacyjne powstają na
skutek wypromieniowania ciepła z powierzchni ziemi i przyległych do niej warstw. Tworzą
się przy bezchmurnej pogodzie lub przy małym zachmurzeniu i związane są zazwyczaj
z inwersją temperatury. Mgły adwekcyjne powstają na skutek napływu cieplejszego
i wilgotnego powietrza nad podłoże silnie oziębione.
Chmura to widzialny w atmosferze zbiór kropelek wody, kryształków lodu albo też
jednych i drugich. Głównym czynnikiem, który wpływa na ich tworzenie są pionowe ruchy
powietrza. Jeśli kropelki wody lub kryształki lodu przez połączenie się ze sobą przybiorą
większe rozmiary, to wypadają z chmur w postaci opadu atmosferycznego.
Deszcz powstaje wówczas, gdy krople z których składa się chmura powiększają się do
tego stopnia, że nie mogą się już utrzymać w powietrzu. Mogą one zawierać rozpuszczone
substancje chemiczne (kwaśne deszcze, cząsteczki piasku, bakterie).
Mżawka to opad dość równomierny, złożony z bardzo drobnych i licznych kropelek
wody.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
Ś
nieg powstaje, gdy kryształki lodu zamarzają się ze sobą i przybierają najczęściej kształt
sześcioramiennych gwiazdek. Może on padać przy temperaturach dodatnich (śnieg mokry
i śnieg z deszczem) i przy temperaturach ujemnych (śnieg suchy). Opady w postaci
ciężkiego i mokrego śniegu mogą powodować śniegołomy.
Krupa powstaje w chmurach mieszanych, gdy przechłodzone krople wody zamarzają na
ś
nieżynkach tworząc ziarna lodowe.
Grad ma postać bryłek lodowych o różnym kształcie (najczęściej kulistym lub
jajowatym). Posiada budowę warstwową – w środku jest białe jądro otoczone na przemian
warstwami lodu i warstwami śnieżnymi. Opad gradu może powodować duże szkody dla
roślin, powodując ich niszczenie lub obijanie kory .
Wiatr to poziomy ruch powietrza z obszaru wyższego ciśnienia ku obszarowi o ciśnieniu
niższym, powstający w wyniku różnicy ciśnień na tym samym poziomie, spowodowanej
nierównomiernym nagrzaniem się powierzchni Ziemi.
Przymrozkiem nazywamy nocny, kilkustopniowy spadek temperatury powietrza przy
gruncie poniżej 0°C w okresie wegetacyjnym (wiosna, jesień). Ze względu na sposób
powstania dzielimy je na przymrozki adwekcyjne, radiacyjne i adwekcyjno − radiacyjne.
Przymrozki adwekcyjne występują na ogół na dużym obszarze i spowodowane są
napływem mas zimnego powietrza polarnego. Występują do wysokości przekraczającej 2 m
nad powierzchnią gruntu.
Przymrozki radiacyjne zazwyczaj występują poniżej 2m nad powierzchnią gruntu
i powstają w wyniku oziębiania się dolnych warstw powietrza, które wywołane jest
wypromieniowaniem ciepła w nocy. Występują lokalnie, w zagłębieniach terenu i na
polanach leśnych, które nazywa się zmrozowiskami.
Przymrozki adwekcyjno − radiacyjne wywołane są napływem mas chłodnego powietrza
i jednoczesnym ochładzaniem się gruntu na skutek wypromieniowania. Następują po
dłuższym okresie ciepła.
Fronty meteorologiczne
Fronty meteorologiczne to strefa przejściowa bardzo małej grubości powstała pomiędzy
masami powietrza różniącymi się właściwościami fizycznymi, głównie stopniem ogrzania.
Front ciepły powstaje podczas napływu ciepłego powietrza na powietrze chłodne, które
ustępuje dając miejsce powietrzu ciepłemu. Powietrze ciepłe następnie unosi się do góry
i oziębia adiabatycznie powodując kondensację pary wodnej – powstają chmury i opady
atmosferyczne. W miarę zbliżania się frontu wiatr staje się porywisty. Front chłodny tworzy
się podczas napływu chłodnego powietrza pod powietrze ciepłe pod postacią przesuwającego
się w przód tępego klina. Przed frontem powstają wówczas silne prądy wstępujące powietrza
ciepłego powodujące tworzenie się chmur opadów. Podczas nadejścia frontu wzrasta
temperatura, ciśnienie powietrza spada, a wiatr wzrasta i staje się porywisty.
Współzależności zachodzące pomiędzy zjawiskami atmosferycznymi i pogodotwórczymi
a kształtowaniem się klimatu
Do najważniejszych czynników wpływających na kształtowanie się klimatu należą:
–
promieniowanie słoneczne − to najważniejszy czynnik klimatotwórczy, warunkujący
klimatyczne właściwości poszczególnych obszarów. Ilość energii słonecznej dochodzącej
do powierzchni Ziemi zależy głównie od szerokości geograficznej (im wyższa szerokość
geograficzna tym mniej energii słonecznej dociera do Ziemi). Nierównomierny rozkład
energii słonecznej na powierzchni Ziemi prowadzi do różnic ciśnienia atmosferycznego,
a te do powstania cyrkulacji atmosferycznej, z którą związane jest przenoszenie ciepła
i wody,
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
–
ogólna cyrkulacja atmosferyczna − duże znaczenie mają tu zarówno passaty (działają na
klimat osuszająco, a wpływ ten maleje bliżej równika, co przyczynia się do
występowania tam dużej ilości opadów), jak i wiatry wyższych szerokości
geograficznych, które w zależności od miejsca występowania przynoszą zimne lub ciepłe
masy powietrza wpływające na średnią temperaturę na danym obszarze,
–
wpływ oceanów, mórz i lądów − pod wpływem bliskiej obecności oceanów i mórz
kształtuje się klimat oceaniczny (morski), który charakteryzuje się dość chłodnym latem
i ciepłą zimą, małymi amplitudami dobowych i rocznych wahań temperatury powietrza,
dużą wilgotnością powietrza, dużym zachmurzeniem i obfitymi opadami. Im dalej w głąb
lądu, tym wpływy tego klimatu maleją. Pod wpływem kontynentów kształtuje się klimat
kontynentalny (lądowy). Charakteryzuje się on dość gorącym latem i chłodną zimą,
dużymi dobowymi i rocznymi wahaniami temperatury powietrza, małym zachmurzeniem
i niewielką ilością opadów atmosferycznych. Klimat lądowy kształtuje się wewnątrz
kontynentów, a im bliżej dużego zbiornika wodnego zmniejsza się stopień
kontynentalizmu.
–
rzeźba terenu − duży wpływ ma obecność gór, które oddziaływają też na klimat innych
obszarów. Odrębność klimatu górskiego wynika głównie ze zmian układu elementów
klimatycznych w miarę wzrostu wysokości n.p.m. (obniżenie temperatury, wzrost ilości
opadów atmosferycznych, zwiększenie natężenia promieniowania słonecznego).Wpływ
pasm górskich ma duże znaczenie dla obszarów sąsiednich, gdy góry biegną prostopadle
do kierunku panujących wiatrów.
–
szata roślinna − powierzchnią czynną jest górna granica masy roślinnej, która ma inną
zdolność pochłaniania promieni oraz wypromieniowania niż powierzchnia gleby. Stąd też
właściwości powietrza pod i nad powierzchnia roślinną są inne niż w przypadku nagiej
gleby.
Wpływ zjawisk atmosferycznych na roślinność
Znaczenie promieniowania dla roślin jest różne. Promienie bezpośrednie są na ogólnie
bezpieczne, przy dużej intensywności wpływają destrukcyjnie na protoplazmę i chlorofil.
Promienie te utrudniają latem kiełkowanie nasion i umacnianie się w glebie kiełków,
a także sprzyjają występowaniu traw i chwastów. Promieniowania te znoszą dopiero młode
rośliny drzewiaste, dla których jest konieczne do asymilacji i wzrostu. Zasadniczy wpływ na
ż
ycie roślin w lesie ma promieniowanie rozproszone, z którego rośliny korzystają
w większym stopniu.
Temperatura ma olbrzymie znaczenie dla roślin. Warunkuje podstawowe ich procesy
ż
yciowe (fotosynteza, oddychanie, transpiracja i wzrost). Zbyt niska i zbyt wysoka
temperatura powoduje śmierć rośliny. Warunki termiczne w danym roku wpływają na
rytmikę życia i rozwoju rośliny. Czynnik ten warunkuje też wiosenne budzenie się pączków,
a w tym okresie bardzo szkodliwe dla rośliny jest nagłe obniżenie się temperatury
(przymrozki).
Niektóre gatunki drzew i krzewów do prawidłowego kiełkowania i wschodów potrzebują
uprzedniego działania niskiej temperatury. Natomiast podczas samego kiełkowania potrzebna
jest temperatura wyższa i dodatkowo odpowiednia wilgotność. Temperatura to także czynnik
wpływający na geograficzne rozmieszczenie roślin (różne klimatyczne obszary wegetacji,
granice lasu oraz pionowe i poziome rozmieszczenie drzew).
Na wilgotność względną duży wpływ ma szata roślinna. Wilgotność ta w przestrzeni
wzrostu roślin jest większa dzięki transpiracji, ocienieniu, niższej temperaturze i zacisznej
atmosferze. Stąd też powietrze nad glebą pokrytą roślinnością ma większą wilgotność niż nad
glebą bez roślin.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
Niewielkie znaczenie dla roślin ma wilgotność bezwzględna. Natomiast niedosyt
wilgotności powietrza jest jego wskaźnikiem suchości. Im ma większą wartość tym powietrze
jest bardziej suche i tym silniejsze jest parowanie i transpiracja (powietrze wchłania większą
ilość pary wodnej z tkanek roślinnych). Określa ona więc możliwości parowania i warunki
transpiracji roślin. Powietrze, które jest stale nasycone parą wodną hamuje transpirację
i dlatego jest szkodliwe dla drzew, które w efekcie pokrywają się porostami zatrzymującymi
wodę deszczową co powoduje gnicie kory. Młode drzewa dzięki obecności porostów mogą
dusić się i obumierać.
Wiatr ma zarówno wpływ dodatni jak i ujemny na pojedyncze drzewa oraz na las. Do
pozytywnego działania wiatru zalicza się:
–
zapylanie kwiatów (rośliny wiatropylne), rozsiewanie nasion i owoców drzew i krzewów,
–
w górach na stokach nawietrznych podnosi górną granicę lasu,
–
zwiększa intensywność fotosyntezy,
–
wzmaga transpirację przy dostatecznej wilgotności,
–
wpływa na podniesienie temperatury powietrza,
–
na południowych stokach i brzegach drzewostanów łagodzi szkodliwe dla młodych
upraw zbyt wysokie temperatury,
–
usuwa zimne powietrze z zagłębień terenowych podczas pogodnych nocy co zmniejsza
niebezpieczeństwo wystąpienia wiosennych przymrozków,
–
wiatry morskie przynoszą deszcz,
–
poprzez ruch drzew na wietrze spulchnia się gleba dzięki ruchom korzeni,
Negatywne działanie wiatru objawia się:
–
na odwietrznych stokach górskich obniża górną granicę lasu,
–
w okresach suchych powoduje nadmierną transpirację,
–
jednostronny, chroniczny wiatr powoduje deformacje koron i strzał drzew,
–
w górach na stanowiskach eksponowanych lub na brzegach lasu wystawionych na
działanie wiatru powoduje zmniejszenie przyrostu drzew na wysokość,
–
ocieranie i biczowanie gałęziami sąsiednich drzew, co wpływa na ich mechaniczne
uszkodzenie,
–
działa wysuszająco,
–
przyczynia się do erozji wietrznej gleby i przesuwania się wydm,
–
obniża temperaturę gleby i roślin,
–
tworzy wiatrołomy i wiatrowały.
Przymrozki. Ze względu na czas występowania przymrozki dzielimy na przymrozki:
wczesne (występują w końcu okresu wegetacyjnego − jesienią) i późne (występujące na
początku okresu wegetacyjnego − wiosną), które są dla roślin groźniejsze, ponieważ
występują w czasie dopiero co rozpoczętej wegetacji.
Przymrozki wczesne powodują:
–
przedwczesne opadanie liści,
–
zamieranie pędów świętojańskich,
–
zamieranie nie zdrewniałych odrośli,
Przymrozki późne powodują:
–
niszczenie wschodów na szkółkach i uprawach,
–
obumieranie młodych drzewek,
–
zmrożenie pączków, pędów, liści i kwiatów, co ma duże znaczenie w przyszłym rozwoju
rośliny,
–
zniekształcenie młodych pędów.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
Makro i mikroklimat
Makroklimat − jest to klimat dotyczący dużych jednostek geograficznych kształtujący się
pod wpływem głównych czynników klimatotwórczych (promieniowanie słoneczne,
cyrkulacja atmosferyczna i podłoża atmosfery) uwarunkowanymi szerokością geograficzną,
wzniesieniem n.p.m., rozkładem lądów i mórz. Mikroklimat powstaje w warstwie atmosfery
przyległej do powierzchni gruntu (od kilku do kilkunastu metrów) pod wpływem
miejscowych czynników klimatotwórczych (rzeźba terenu, szata roślinna, gleba) w obrębie
poszczególnych makroklimatów. Przykładem jest mikroklimat drzewostanu, zrębu,
zagłębienia terenu itp.
Pomiary i obserwacje meteorologiczne
Pomiar temperatury − za pomocą termometrów, których działanie oparte jest na
właściwości proporcjonalnego rozszerzania się i kurczenia pewnych ciał w zależności od
wzrastania lub zmniejszania się temperatury. Termometr zwykły − wyznacza temperaturę
w danym momencie na podstawie słupka rtęci.
Termometr maksymalny (rys. 12a) − odczytuje najwyższe temperatury w czasie między
dwiema kolejnymi obserwacjami (doby, miesiąca). Różni się on od zwykłego tym, że
włoskowata rurka w pobliżu zbiorniczka z rtęcią jest zwężona. Przy wzroście temperatury
rtęć, rozszerzając się, przechodzi swobodnie przez zwężenie rurki, a przy spadku temperatury
słupka rtęci kurcząc się nie jest w stanie przejść w położeniu poziomym przez zwężenie,
wskutek czego urywa się i pozostaje w rurce pokazując najwyższą temperaturę w danym
czasie. Po wstrząśnięciu termometru można przeprowadzić kolejny pomiar. Termometr
minimalny (rys. 12b) − służy do określania najniższej temperatury w danym czasie.
Wewnątrz posiada toluen. Wewnątrz słupka toluenu jest lekki pręcik z zabarwionego szkła.
Przy spadku temperatury słupek toluenu kurcząc się pociąga pręcik w kierunku zbiorniczka
termometru, a przy wzroście słupek toluenu wydłuża się i opływa pręcik, który zostaje w tym
samym miejscu, jakie zajmował przy najniższej temperaturze. Najniższą temperaturę
wskazuje ten koniec pręcika, który jest bliżej menisku toluenu. Aby przygotować termometr
do kolejnego odczytu, należy go podnieść zbiornikiem do góry. Termometry gruntowe – do
pomiary temperatury gruntu. Termometr w oprawie (wyciągowy) (rys. 12c) do pomiarów na
większej głębokości, ponad 20cm. Do otworu w glebie wkłada się ebonitową rurkę, do której
wstawia się termometr zwykły w oprawce mosiężnej lub drewnianej o miedzianym dnie.
Oprawka posiada wizjerkę, przez którą odczytuje się skalę.
a)
b)
c)
Rys. 12. Termometr a) maksymalny b) minimalny c) wyciągowy
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
Termometr bez oprawy (kolankowy) − do pomiaru na mniejszych głębokościach.
Posiadają część rurki odpowiednio wydłużoną (między zbiorniczkiem a początkiem skali)
tak, że cała skala jest umieszczana nad glebą i zgięta pod pewnym kątem.
Termometry umieszczane są w klatce meteorologicznej umieszczonej 2m od powierzchni
gruntu. Termometr zwykły zawiesza się w położeniu pionowym, a termometry minimum
i maksimum w położeniu poziomym na statywie. W przypadku pomiaru w lesie, gdzie każda
warstwa ma inną temperaturę termometry muszą być zainstalowane na różnych
wysokościach. W tym celu buduje się specjalne wieże (rusztowania) lub też zawiesza na
różnych wysokościach drzewa.
Termograf − to przyrząd samopiszący służący do zapisywania zmian temperatury
w czasie. Przebieg temperatury odczytuje się na termogramie . Spostrzeżenia meteorologiczne
dokonywane na stacjach meteorologicznych dokonywane ą o stałych porach trzy razy
dziennie w godzinach 7, 13 i 21. Na podstawie tych pomiarów oblicza się temperaturę
dobową, a następnie miesięczną, pory roku i roczną. Pomiar ciśnienia atmosferycznego za
pomocą barometrów.
Barometr rtęciowy − wielkość ciśnienia mierzy się za pomocą wysokości słupa rtęci
w szklanej rurce. Odczytu dokonuje się za pomocą ruchomego pierścienia z noniuszem i jest
to odczyt surowy, do którego wprowadza się poprawki na temperaturę, ciężkość normalną ze
względu na szerokość geograficzną, ciężkość normalną ze względu na wysokość n.p.m.
i poprawkę instrumentalną.
Barometr metalowy – aneroid jego działanie oparte jest na sprężystości metalowego
pudełka, z którego usunięto powietrze i hermetycznie zamkniętego. Zmiany ciśnienia
przenoszone są za pomocą systemu dźwigni na wskazówkę poruszająca się po skali, która jest
wycechowana według wskazań barometru rtęciowego. Odczyt ciśnienia ze skali
w milimetrach.
Barograf – barometr samopiszący jego działanie oparte jest na zasadzie działania
barometru metalowego, ale zamiast jednej puszki jest tu kilka puszek połączonych ze sobą
szeregowo. Mechanizm dźwigniowy przenosi działanie puszek na piórko, które na pasku
papieru z podziałką wykreśla linie pokazującą zmiany ciśnienia.
Pomiar wilgotności powietrza.
Psychometr Augusta − składa się z dwóch termometrów – zwilżonego i suchego.
Wskutek utraty ciepła zużytego na parowanie temperatura termometru zwilżonego się obniża.
Termometr suchy wskazuje temperaturę powietrza. Wilgotność względną odczytuje się na
podstawie odczytów na obu termometrach przy użyciu tablic.
Higrometr włosowy zbudowany jest na zasadzie wydłużania się lub kurczenia
odtłuszczonego włosa ludzkiego w zależności od wilgotności powietrza. Zmiany długości
włosa przenoszone są na wskazówkę poruszającą się po skali, na której jest zaznaczona
wilgotność względna w procentach.
Higrograf − elementem czułym jest tu pęczek włosów połączony z systemem dźwigni,
które przekazują ruchy na piórko, które następnie rysuje tuszem na papierze nawiniętym na
walec przebieg wilgotności powietrza.
Pomiar opadów atmosferycznych
Ilość opadu to wysokość warstwy wody, która utworzyłaby się na poziomej powierzchni
ze spadłego deszczu lub spadłego i stopionego śniegu (w mm) − gdyby woda nie ulegała
parowaniu, wsiąkaniu w podłoże lub spływie po powierzchni.
Natężenie opadu to stosunek ilości opadu do czasu jego trwania (mm/godz.).
Deszczomierz Hellmanna − naczynie w kształcie walca składające się z dwóch części:
górnej z lejkiem i dolnej ze zbiornikiem na wodę. Do deszczomierza dołączona jest miarka
(w mm). Wodę ze zbiorniczka przelewa się do miarki. Podczas opadu śniegu do środka
wkłada się wkładkę w formie krzyża, która nie pozwala na wywiewanie śniegu przez wiatr.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
Pluwiograf − deszczomierz samopiszący − ma formę naczynia, wewnątrz którego
umieszczony jest pływak, który w miarę przybywania wody podnosi się do góry. Pływak
połączony jest z piórkiem napełnionym tuszem i przylegającym do papieru napiętego na
walec. Gdy pisak dochodzi do górnego brzegu papieru, to zapisuje 10 mm opadu,
a w momencie przepełnienia naczynia zawartość cieczy przelewa się do drugiego naczynia
i pisak zaczyna notować od zera kreśląc kreskę. Całkowity opad to suma ilości milimetrów.
Grubość pokrywy śnieżnej mierzy się za pomocą łat śniegowych, ustawianych w miejscu
zasłoniętym i otwartym, po trzy sztuki w formie trójkąta. Wyrażamy ją w centymetrach.
Pomiar gęstości śniegu wykonuje się za pomocą deszczomierza.
Pomiar prędkości wiatru.
Wiatromierz Wilda − wyznacza kierunek i prędkość wiatru (rys. 14). Składa się
z metalowego masztu ustawionego pionowo, u góry którego umieszczona jest róża wiatrów,
powyżej której nasadzona jest żelazna rurka z chorągiewką. Nad nią jest ruchoma płytka oraz
łukowato wygięta skala mająca 8 stopni. Podczas działania wiatru chorągiewka obraca się
i obraca w kierunku skąd wieje wiatr. Przy pomocy nieruchomej róży określa się kierunek
chorągiewki, który jest jednocześnie kierunkiem wiatru. Płytka ustawia się w czasie wiatru
prostopadle do jego kierunku i odchyla się od pionu zależnie od jego prędkości. Wielkość
odchyłki odczytuje się na skali w stopniach, a każdemu stopniowi odpowiada określona
prędkość wiatru w m/s. Należy płytkę obserwować przez dwie minuty i określić wielkość
ś
rednią.
Rys. 13. Wiatromierz Wilda [1, s. 108]
Anemometr łyżeczkowy Robinsona posiada kształt zegara. W górnej części są cztery
łyżeczki obrócone wklęsłościami w jednym kierunku, które pod wpływem wiejącego wiatru
obracają się dookoła pionowej osi, zawsze w jednym kierunku. W dolnej części wewnątrz
zegara są wskazówki, które są poruszane poprzez koła zębate. Wskazówki te rejestrują obroty
i podają przebytą drogę w metrach.
Skala Beauforta służy do przybliżonego ustalenia siły wiatru bez użycia przyrządów.
Posiada 13 stopni (od 0 do 12), a każdy z nich oznacza wiatr, którego siła scharakteryzowana
jest odpowiednim oddziaływaniem na człowieka i jego otoczenie.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania ,sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jak dzielimy meteorologię ?
2.
Czym się zajmują poszczególne działy meteorologii?
3.
Z jakich warstw zbudowana jest atmosfera?
4.
Jak kształtują się zjawiska atmosferyczne?
5.
Jakie znasz zjawiska atmosferyczne?
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
6.
Jak zjawiska atmosferyczne wpływają na roślinność?
7.
Jakie znasz przyrządy do pomiaru podstawowych wielkości charakteryzujących stan
atmosfery?
8.
W jaki sposób wykonasz pomiary meteorologiczne?
9.
Co nazywamy makroklimatem?
10.
Co nazywamy mikroklimatem?
11.
Co nazywamy frontem atmosferycznym ?
12.
Jaki ma wpływ przejście określonego frontu atmosferycznego na kształtowanie się
zjawisk meteorologicznych?
13.
Jakie są współzależności pomiędzy zjawiskami atmosferycznymi a kształtowaniem się
klimatu?
14.
Jakie czynniki wpływają na klimat lasu?
15.
Jakie czynniki wpływają na klimat otwartej powierzchni?
16.
Jakie są różnice pomiędzy klimatem lasu a pola?
4.2.3.Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Na podstawie aktualnej pogody wyjaśnij, działaniem jakiego frontu jest wywołana.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przyjrzeć się pogodzie występującej aktualnie za oknem,
2)
wymienić zjawiska atmosferyczne i pogodowe które są widoczne,
3)
dokonać analizy tych zjawisk i ich związku z określonym frontem atmosferycznym,
4)
określić rodzaj frontu wpływającego na dane zjawiska atmosferyczne.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−−−−
notes,
−−−−
długopis,
−−−−
poradnik dla ucznia,
−−−−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 2
Używając dostępnych przyrządów do pomiarów meteorologicznych określ i zmierz
w terenie otwartym i w lesie podstawowe wielkości charakteryzujące stan atmosfery
i uzasadnij występujące różnice posługując się zamieszczoną niżej tabelą.
Temperatura Wilgotność
powietrza
Promieniowanie
słoneczne
Opady
atmosferyczne
Wiatr
Inne
las
pole
różnice
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać
w
materiałach
dydaktycznych
wiadomości
dotyczących
wielkości
charakteryzujących stan atmosfery,
2)
wykonać pomiary meteorologiczne za pomocą dostępnych przyrządów na terenie
otwartym i w lesie,
3)
zapisać uzyskane wielkości do tabeli,
4)
porównać uzyskane wyniki,
5)
dokonać analizy różnic uzyskanych wyników i wyciągnąć wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−−−−
termometry (zwykły, minimalny, maksymalny, gruntowy),
−−−−
barometr,
−−−−
higrometr lub psychometr,
−−−−
deszczomierz i łata śniegowa,
−−−−
wiatromierz Wilda lub anemometr łyżeczkowy,
−−−−
długopis, kartka tabelą określającą podstawowe wielkości,
−−−−
literatura podana w punkcie 6 poradnika.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
omówić, czym się zajmują poszczególne działy meteorologii?
2)
wymienić z jakich warstw zbudowana jest atmosfera?
3)
omówić,
czym
się
zajmują
poszczególne
działy
meteorologii?
4)
wymienić z jakich warstw zbudowana jest atmosfera?
5)
omówić kształtowanie się zjawisk atmosferycznych?
6)
wymienić zjawiska atmosferyczne?
7)
omówić wpływ zjawisk atmosferycznych na roślinność?
8)
wymienić
przyrządy
do
pomiaru
podstawowych
wielkości
charakteryzujących stan atmosfery?
9)
wyjaśnić pojęcie makroklimatu?
10)
wyjaśnić pojęcie frontu atmosferycznego?
11)
wyjaśnić wpływ określonego frontu atmosferycznego na kształtowanie
się zjawisk meteorologicznych?
12)
wyjaśnić,
jakie
są
współzależności
pomiędzy
zjawiskami
atmosferycznymi a kształtowaniem się klimatu?
13)
wymienić czynniki wpływające na klimat lasu?
14)
omówić różnice pomiędzy klimatem lasu a pola?
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1.
Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.
Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.
Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.
Test zawiera 30 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.
5.
Tylko jedna jest prawidłowa.
6.
Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi ,stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X.W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem , a następnie
ponownie zaznaczyć odpowiedźprawidłową.
7.
Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8.
Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie ci sprawiało trudność ,wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego ,gdy zostanie Ci wolny czas.
9.
Na rozwiązanie testu masz 45 minut.
Powodzenia!
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Proces oglejania polega na
a)
redukcji mineralnych części utworu glebowego w warunkach dużej wilgotności
i obecności substancji organicznej.
b)
stopniowym rozkładzie glinokrzemianów i uwalnianiu się związków żelaza i glinu.
c)
przemieszczaniu się w głąb profilu glebowego cząstek koloidalnych z wyżej
leżących warstw.
d)
gromadzeniu się i humifikacji szczątek roślinnych w warunkach nadmiernego
uwilgotnienia.
2. Do gleb hydrogenicznych należą
a)
czarne ziemie.
b)
gleby torfowe.
c)
czarnoziemy.
d)
mady rzeczne.
3. Podczas procesu bielicowania powstają poziomy
a) eluwialny i deluwialny.
b)
iluwialny i aluwialny.
c)
eluwialny i iluwialny.
d)
iluwialny i deluwialny.
4. Torf wysoki powstaje w warunkach
a)
wód zastojowych, głównie opadowych.
b)
przy niedostatecznym przepływie wody.
c)
przepływowych wód glebowo-gruntowych , okresowo zalewanych.
d)
wylewu rzek, w czasie których osadza się materiał glebowy.
5. Czarne ziemie należą do gleb
a)
autogenicznych.
b)
hydrogenicznych.
c)
semihydrogenicznych.
d)
litogenicznych.
6. A3 to symbol poziomu
a)
bielicowego.
b)
przemywania.
c)
wmycia.
d)
iluwialnego.
7. Poziom wmywania w glebie bielicowej ma barwę
a)
brunatną.
b)
jasnopopielatą.
c)
ż
ółtą.
d)
niebieską.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
8. Wybierz prawidłowe stwierdzenie dotyczące klimatu jako czynnika glebotwórczego
a)
w obszarach podzwrotnikowych profile glebowe są dobrze wykształcone i mają dużą
miąższość.
b)
w obszarach arktycznych występują gleby o bardzo słabo wykształconych profilach.
c)
klimat suchy nie stwarza dobrych warunków do wietrzenia chemicznego.
d)
wszystkie odpowiedzi poprawne.
9.
Gleby bielicowe posiadają profil glebowy o budowie
a)
Ao–A1–A2–B–C.
b)
Ao–A1–A2–(B)–C.
c)
Ao–A1–A3–Bt–C.
d)
Ao–A1–(B)–C.
10. Proces murszenia zachodzi w odwodnionych warstwach gleb
a)
organicznych.
b)
torfowych.
c)
mułowych.
d)
wszystkie odpowiedzi poprawne.
11. Albedo jest to
a)
promieniowanie bezpośrednie.
b)
współczynnik odbicia promieni słonecznych.
c)
inaczej nasłonecznienie.
d)
promieniowanie odbite.
12. W godzinach przedpołudniowych najwyższe temperatury panują w lesie
a)
w warstwie koron, gdzie jest wtedy miejscowe maksimum temperatury.
b)
wewnątrz drzewostanu, co spowodowane jest zmniejszonym ruchem powietrza.
c)
na wysokości około 3m od ziemi, co spowodowane jest obecnością koron drzew
i podszytu.
d)
dna całej wysokości drzewostanu temperatura jest taka sama.
13. W wyniku zwiększenia prężności pary wodnej do granic nasycenia nastąpi
a)
parowanie.
b)
transpiracja.
c)
kondensacja.
d)
ewapotranspiracja.
14. Przy bezchmurnej pogodzie w lesie występuje promieniowanie
a)
tylko bezpośrednie.
b)
bezpośrednie i rozproszone.
c)
bezpośrednie, rozproszone i całkowite w zależności od miejsca występowania.
d)
tylko rozproszone.
15. Rosa jest to
a)
drobny i równomierny opad występujący na powierzchni gruntu i roślin.
b)
zawiesina bardzo małych kropelek wody występująca w dolnej warstwie atmosfery.
c)
krople wody osadzające się m.in. na liściach roślin.
d)
wszystkie odpowiedzi prawidłowe.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
16. Pluwiograf służy do pomiaru
a)
wilgotności względnej powietrza.
b)
wilgotności bezwzględnej powietrza.
c)
wielkości opadów atmosferycznych.
d)
siły i prędkości wiatru.
17. Promienie cieplne i promienie słoneczne są
a)
rozpraszane i pochłaniane.
b)
rozpraszane i odbite.
c)
rozpraszane, pochłaniane i odbijane.
d)
pochłaniane i odbijane.
18. Meteorologię dzielimy na
a)
ogólną, fizyczną i synoptyczną.
b)
fizyczną, synoptyczną im pogodoznawstwo.
c)
ogólną, synoptyczną i klimatologię.
d)
klimatyczną, synoptyczną i pogodoznawstwo.
19. Wykres przebiegu wilgotności powietrza na papierze to
a)
higrometr.
b)
higrograf.
c)
higrogram.
d)
higrorys.
20. Podczas kondensacji pary wodnej w przyziemnej warstwie atmosfery powstaje
a)
rosa.
b)
mgła.
c)
szron.
d)
gołoledź.
21. Higrometr włosowy składa się z
a)
termometru wilgotnego i suchego.
b)
szklanej rurki wypełnionej rtęcią z zatopionym otworem górnym.
c)
pęczku włosów połączonych systemem dźwigni.
d)
odtłuszczonego włosa ludzkiego.
22. Do ujemnego działania wiatru zalicza się
a)
wzmożoną transpiracje w okresie suchym.
b)
zwiększenie intensywności fotosyntezy.
c)
podnoszenie temperatury powietrza.
d)
podnoszenie górnej granicy lasu.
23. Do pomiaru wilgotności powietrza służy
a)
psychometr.
b)
pluwiograf.
c)
aneroid.
d)
anemometr.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
24. Wybierz nie prawdziwe zdanie dotyczące gleb torfowych
a)
należą do gleb hydrogenicznych.
b)
w całym ich profilu glebowym występuje anaerobioza.
c)
proces torfotwórczy zachodzi w warunkach tlenowych.
d)
posiadają włóknistą strukturę.
25. Gleby autogeniczne to gleby
a)
kształtujące się bez dopływu materiału z zewnątrz ,przy udziale wód gruntowych.
b)
kształtujące się bez dopływu materiału z zewnątrz i bez wpływu wód gruntowych.
c)
objęte współcześnie bezpośrednim wpływem wód gruntowych.
d)
powstające w niezbyt dalekiej przeszłości przy udziale wód opadowych.
26. Profil glebowy AC–C jest charakterystyczny dla
a)
gleb płowych.
b)
gleb mułowych.
c)
rędzin.
d)
gleb torfowych.
27. Do opadów stałych nie należy
a)
ś
nieg suchy.
b)
krupa.
c)
grad.
d)
sadź.
28. Miarą ilości spadłego opadu jest
a) wysokość warstwy wody, która utworzyła by się na powierzchni poziomej ze
spadłego deszczu (w mm).
b) wysokość warstwy wody, która utworzyła by się na powierzchni pionowej ze
stopionego śniegu (w mm).
c) stosunek ilości opadu do czasu jego trwania ( w mm/godz ).
d) natężenie opadu (w skali 5–cio stopniowej).
29. Parowanie wzmaga
a)
wzrost temperatury.
b)
ocienienie terenu.
c)
bezruch powietrza.
d)
zwiększenie prędkości wiatru.
30. Droga, jaką przebywa masa powietrza w jednostce czasu, to
a)
prędkość wiatru.
b)
kierunek wiatru.
c)
siła wiatru.
d)
natężenie wiatru.
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko………………………………………………………………………………..
Charakteryzowanie zjawisk klimatycznych oraz właściwości gleb
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
21
a
b
c
d
22
a
b
c
d
23
a
b
c
d
24
a
b
c
d
25
a
b
c
d
26
a
b
c
d
27
a
b
c
d
28
a
b
c
d
29
a
b
c
d
30
a
b
c
d
Razem:
,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
45
6. LITERATURA
1. Murat E.: Hodowla Lasu. Podręcznik dla techników leśnych cz. I. Oficyna Edytorska
Wydawnictwo Świat, Warszawa 1995
2. Poradnik leśniczego. SITLiD. Wydawnictwo Świat, Warszawa 1991
3. Praca zbiorowa : Mała encyklopedia leśna. PWN, Warszawa 1980
4. Rychliński Z.: Nauka o środowisku leśnym. Podręcznik dla techników leśnych. PWRiL,
Warszawa 1963