1

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

WYKŁAD V

Torfoznawstwo

GLEBOZNAWSTWO I

TORFOZNAWSTWO

2

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Torf

Jest to młoda (holoceńska) skała osadowa
pochodzenia

organicznego

(głównie

roślinnego),

powstająca

w

wyniku

odkładania

i

niezupełnego

rozkładu

szczątków

obumarłej

roślinności

torfotwórczej w warunkach nadmiernego
uwilgotnienia i słabego dostępu powietrza.

Masa torfowa stanowi silnie uwodniony
(zawiera

86-98

%

wody

w

stanie

naturalnym)

konglomerat

złożony

z

bituminów, kwasów huminowych i ich soli,
hemicelulozy i celulozy, ligniny i innych
produktów rozkładu masy roślinnej oraz nie
rozłożonych tkanek roślinnych.

3

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Złoże torfowe

Jest to organiczna skała osadowa mająca
miąższość większą niż 0,5 m i zawierająca
w swej suchej masie ponad 20 % (zwykle
ponad 50 %) materii organicznej, a
powstałą z materiału roślinnego w wyniku
procesu paludyzacji, przebiegającego w
określonych

warunkach

nadmiernego

uwilgotnienia; złoża torfowe powstają w
warunkach, gdzie przyrost masy roślinnej
przeważa nad jej mineralizacją hamowaną
przez podmokłość, niską temperaturę,
nadmierne zakwaszenie lub kombinację
tych czynników.

(Marcinek 1987)

4

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Złoże torfowe można

rozpatrywać w różnych

aspektach:

1. Jako skałę organiczną o określonej fito-

geogenezie,

2. Jako materiał macierzysty gleb

murszowych,

3. Jako organiczną kopalinę,

4. Jako określone środowisko geograficzne

(epigeosfera) wraz całym splotem
powiązań fito- hydro- bliologicznych

5

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Podział złóż torfowych na

typy

Torfowiska wysokie

–

zasilane są w znacznej

mierze wodami opadowymi,ubogimi w składniki
odżywcze, a rozwijająca się roślinność torfowtórcza
charakteryzuje się małymi wymaganiami
pokarmowymi. Torfowiska te nazywane są

OLIGOTROFICZNYMI.

Torfowiska niskie

– zasilane są wodami

gruntowymi i rzecznymi, bogatymi w składniki
odżywcze. Roślinność torfotwórcza torfowisk niskich
wymaga wód żyznych. Torfowiska te nazywane są

EUTROFICZNYMI.

Torfowisko przejściowe

– stanowi typ pośredni

pomiędzy torfowiskiem wysokim i niskim. Nazywane
jest

MEZOTROFICZNYM

6

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Powstawanie złóż

torfowych

Akumulacja

torfu

i

przyrost

złoża

torfowego

zależy

głównie

od

produktywności

środowiska

torfotwórczego

i

przyrostu

masy

organicznej

oraz

od

szybkości

dekompozycji

(rozkładu)

materiału

roślinnego.

Tworzenie torfowiska może zachodzić na

skutek:

1. Zarastania zbiorników wodnych (jezior,

stawów, itp..),

2. Inwazji roślinności błotnej na tereny

mineralne i zabagnianie gleb
mineralnych

7

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Powstawanie złóż

torfowych

Akumulacja

torfu

i

przyrost

złoża

torfowego

zależy

głównie

od

produktywności

środowiska

torfotwórczego

i

przyrostu

masy

organicznej

oraz

od

szybkości

dekompozycji

(rozkładu)

materiału

roślinnego.

Tworzenie torfowiska może zachodzić na

skutek:

1. Zarastania zbiorników wodnych (jezior,

stawów, itp..),

2. Inwazji roślinności błotnej na tereny

mineralne i zabagnianie gleb
mineralnych

8

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

9

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Typy torfowisk wysokich

•

typ bałtycki

– są właściwe klimatowi

wilgotnemu, bogatemu w opady.
Charakterystyczną cechą jest

regeneracja soczewkowa

•

typ kontynentalny

– występują w

suchszym klimacie. Ich powierzchnia
w okresach suchych jest bardziej

płaska.

10

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Schemat regeneracji soczewkowej

torfowiska wysokiego(Kulczyński

1940)

11

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Hydrologia kontynentalnego

torfowiska wysokiego (

Kulczyński

1940)

L a t o

Z i m a

12

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Schemat budowy kępy

S

. R

ec

u

rv

u

m

S

. M

ed

iu

m

S

. R

ec

u

rv

u

m

S

. C

u

sp

id

at

u

m

S

. R

ec

u

rv

u

m

S

. R

u

b

el

lu

m

S

. F

u

sc

u

m

S

. M

ed

iu

m

S

. R

ec

u

rv

u

m

S

. R

u

b

el

lu

m

S

. C

u

sp

id

at

u

m

T y p b a łty c k i

T y p k o n ty n e n ta l n y

13

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Regionalne

rozmieszczenie torfowisk

na świecie

Region

Obszar

ha x 10

6

%

Afryka

Bliski Wschód

Azja i Daleki
Wschód

Ameryka Łacińska

Australia

Ameryka Północna

Europa

12,2

-

23,5

7,4

4,1

117,8

75,0

5,1

-

9,8

3,1

1,7

49,1

31,1

Razem

240,0

100,0

14

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Rozmieszczenie torfowisk

w Polsce

Strefa

Zato

r-

fieni

e

(%)

Liczb

a

Torfo

-wisk

x10

3

Powierzchnia

torfowisk

Zasoby torfu

ha

x10

9

%

pow

torf.

Polski

śred.

wielk

.

ha

m

3

*10

9

%

śred

.

miąż

.

m

Północna

7,7

36,5

826,8

64,9

22,7

12,9

71,8

1,56

Środkowa

3,2

11,9

424,7

33,0

35,6

4,8

26,7

1,11

Południow
a

0,4

0,77

26,76

2,1

34,5

0,28

1,5

1,02

Polska

4,1

49,2

1278,

2

100,0

26,0

18,0

100,

0

1,41

15

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Przestrzenne

rozmieszczeni

e

torfowisk w

Polsce

16

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Czynniki różnicujące

złoża torfowe

1. Stopień humifikacji torfu, tj. stosunek

produktów humifikacji – humusu do
całkowitej masy torfu, lub zawartości
nierozłożonych

lub

tylko

częściowo

rozłożonych

rozłożonych

szczątków

roślinnych (tzw. włókna),

2. Skład botaniczny szczątków roślinnych

nierozłożonych lub częściowo rozłożonych
(zwłaszcza

gatunków

przewodnich,

określających rodzaj i gatunek torfu),

3. Zawartość części popielnych

17

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

OBJAŚNIENIE

•

Torf trzcinowy

•

Torf turzycowy,

•

Torf turzycowo-
trzcinowy,

•

Torf mszysty,

•

Torf turzycowo-
mszysty,

•

Torf drzewny,

•

Torf torfowcowy

18

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

W wyniku działalności drobnoustrojów złożone
związki organiczne, np.. białka, tłuszcze,
węglowodany ulegają mineralizacji: Na rozkład
roślin torfotwórczych wpływają następujące
czynniki:

1. Skład chemiczny roślin, np. cukry, białka i

niektóre kwasy organiczne ulegają rozkładowi
stosunkowo łatwo, trudno natomiast rozkładają
się lignina a zwłaszcza woski, bituminy i
garbniki

,

2. Warunki środowiska, a przede wszystkim

temperatura i stopień wilgotności

19

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Elementarny skład masy

torfowej

Gatunek torfu

Stopień

rozkład

u w %

% skład chemiczny masy torfu

C

H

O

N

S

Torfy niskie:

olszynowy

turzycowy

trzcinowy

60

40

35

60,2

57,9

56,7

4,96

4,57

5,62

31,0

34,2

35,5

2,91

2,86

1,94

0,97

0,48

0,27

Torfy wysokie:

sosnowo-wełniankowy

torf Sph. medium

torf Sph. fuscum

55

25

10

59,6

57,5

52,3

5,83

5,76

6,50

33,0

35,4

40,2

1,30

1,23

0,87

0,22

0,14

0,09

20

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Grupowy skład s.m. torfów

S u b s ta n c je ro z p u s z c z a ln e w w o d z ie

C u k ry p ro s te , C z ę ś ć k w . h u m in . A lk a lo id y, P e k tyn y

B itu m in y ro z p u s z c z a ln e w b e n z o lu

W o s k i, K w . tłu s z c z o w e , S m o ły, W ę g lo w o d o ry

S u b s ta n c je ro z p u s z c z a ln e w k w a s ie s o ln ym

H e m ic e lu lo z a

S u b s ta n c je ro z p u s z c z a ln e w s ła b yc h łu g a c h

K w a s y h u m in o w e

S u b s ta n c je n ie ro z p u s z c z a ln e w s ła b yc h łu g a c h

C e lu lo z a , L ig n in a

S u b s ta n c je n ie ro z p u s z c z a ln e

w k w a s ie s o ln ym

S u b s ta n c je n ie ro z p u s z c z a ln e w b e n z o lu

S u b s ta n c je n ie ro z p u s z c z a ln e w w o d z ie

P o w ie trzn ie su ch y to rf

21

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

22

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Popielność torfów

A=(b/a)*100%

a – masa próbki torfu (g), b – masa popiołu (g)

Torfy zawierają popiół pierwotny, pochodzący z
roślin torfotwórczych i popiół wtórny, nanoszony
na torfowiska przez wody lub wiatry.

Zawartość popiołu pierwotnego w torfach
wysokich wynosi 1-5 %, natomiast w torfach
niskich ilość popiołu pierwotnego zależy od od
stopnia rozkładu i waha się w granicach od 8-18
%.

Zawartość popiołu wtórnego może dochodzić do
50 %

23

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Zawartość składników popielnych w torfie

odwodnionym

Składnik

% suchej masy

Glin
Wapń

Węgiel

Chlor

Krzem
Sód
Siarka
Żelazo
Magnez
Inne

0,01-5,0
0,01-6,0

12,0-60,0

0,01-10,0

0,1-40,0
0,02-5,0

0,004-4,0

0,02-3,0
0,04-3,0
0,01-5,0

24

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Osady podtorfowe

• Gytia,
• Kreda jeziorna,
• Wapno łąkowe,
• Wiwianit,

25

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Gytia lub Gitia

Jest

osadem

dennym

organiczno-

mineralnym, który odkłada się na dnie
zbiorników

wodnych

ze

szczątków

obumarłych organizmów głównie niższych,
fito-

i

zoo-planktonu,

z

równoczesną

domieszką osadów mineralnych piasku, iłu,
itp.

Dy

Osady

„Dy”

składają

się

głównie

z

bezpostaciowego humusu, który został albo
wymyty z jakiegoś pobliskiego złoża i
przemieszczony wodami na dno zbiornika
sedymentującego

(pochodzenie

osadu

allochtoniczne) albo też wytrąconego z wód
samego

zbiornika

mającego

charakter

dystroficzny

(pochadzenie

osadu

autochtoniczne).

26

@ Katedra Gleboznawstwa Melioracyjnego

Przeobrażenie gleb organicznych

po odwodnieniu

Dojrzewanie fizyczne:
• oddawanie wody błotnistej,
• częściowe kurczenie się masy organicznej
• pękanie i początki tworzenia się struktury
gleby

Dojrzewanie chemiczne:
• utlenianie substancji zredukowanych,
• szybka humifikacja i mineralizacja,
• przebudowa lignin

Dojrzewanie biologiczne:
• homogenizacja masy glebowej
• tworzenie się struktury koprolitowej