Lekcja do zapoznania się - Procesy glebotwórcze

Do najważniejszych procesów glebotwórczych zaliczamy:

• proces inicjalny

• proces brunatnienia

• proces rdzawienia

• proces płowienia

• proces bielicowania

• proces glejowy

• proces bagienny

• proces murszenia

Należy pamiętać, że niejednokrotnie na podstawowy, główny proces glebotwórczy może nakładać się inny proces lub inne procesy, które w istotny sposób modyfikują morfologię i właściwości danej gleby.

Proces inicjalny

zachodzi z udziałem pionierskich zbiorowisk drobnoustrojów,
mchów, porostów itp., powoduje powstawanie gleb inicjalnych.

W jego wyniku kształtuje się słabo zaznaczony poziom akumulacji próchnicy (we wszystkich glebach oznaczany jako A). Bezpośrednio pod nim zalega skała macierzysta niepoddana przekształceniom.

Gleby inicjalne to takie gleby, których profil różnicuje się w niewielkim stopniu, występuje tu tylko wspomniany powyżej poziom próchniczny i skała macierzysta.

Gleby inicjalne występują w zasadzie na każdym podłożu, ale najczęściej spotykamy je na obszarach silnie erodowanych (gleba została zmyta) lub wyrobiskach (gleba została wyeksploatowana), czasem także na obszarach wydmowych.

Proces brunatnienia

W wyniku wietrzenia chemicznego zawartych w glebie krzemianów i glinokrzemianów uwalniane jest żelazo.

Żelazo wiąże się z tlenem i wodą, tworząc wodorotlenek.

Wodorotlenek żelaza (często także glinu), otacza ziarna glebowe i nadaje im charakterystyczne zabarwienie.

Zabarwienie związane jest ściśle z uwodnieniem związków żelaza. Związki silnie uwodnione mają barwę żółtą lub żółtordzawą, związki słabo uwodnione mają barwę ciemnobrunatną, do czerwonobrunatnej.

Proces brunatnienia prowadzi do ukształtowania w profilu glebowym poziomu wzbogacenia (brunatnienia), który określamy symbolem B (poziom wzbogacenia) i przyrostkiem w (wskazanie że w danym poziomie zachodzi proces brunatnienia).

Gleby powstałe głównie w wyniku procesu brunatnienia to gleby brunatne, przy czym mogą one występować w dwóch typach - gleby brunatne właściwe i gleby brunatne kwaśne, w zależności od właściwości skały macierzystej.

Proces brunatnienia zachodzi w glebach o co najmniej średnim uziarnieniu, typowym gatunkiem są gliny i pyły.

Gleby brunatne wykazują olbrzymie zróżnicowanie morfologiczne, stad też pokazuję kilka przykładów profili z lepiej lub słabiej widocznym zaznaczeniem poziomu brunatnienia.

Proces rdzawienia

Półtoratlenki (tlenki żelaza i glinu) tworzą z próchnicą nieruchliwe, nierozpuszczalne kompleksy. Kompleksy te, wraz z wolnymi półtoratlenkami, tworzą rdzawe otoczki na mineralnych ziarnach gleby.

Tworzy się silnie lub słabo rdzawy poziom wzbogacenia, który opisujemy symbolem B, dodając przyrostek v, wskazujący na proces rdzawienia.

Typem gleby specyficznym dla procesu są gleby rdzawe.

Gleby rdzawe mogą tworzyć się na lekkich utworach piaszczystych, zabarwienie poziomu wzbogacenia może być słabo zaznaczone morfologicznie.

W profilu często występują części szkieletowe.

Proces płowienia

Proces płowienia polega na przemieszczeniu w głąb profilu cząstek koloidalnych, bez ich wcześniejszego rozkładu chemicznego. Poza cząstkami ilastymi przemieszczane są także związki organiczne i związki żelaza. Oczywistym warunkiem jest gospodarka wodna o charakterze przemywnym - woda opadowa przemieszcza się w głąb profilu.

Proces jest także określany jako proces przemywania lub lessiważu.

W wyniku procesu płowienia kształtują się gleby płowe, w których wyróżnić możemy specyficzne poziomy. Poziom przemywania o jasnej barwie, z którego wymyte zostały koloidy i inne związki, opisujemy symbolem E i przyrostkiem t. Poniżej tego poziomu znajduje się poziom wzbogacenia - wzbogacony w substancje usunięte z wyższych partii profilu glebowego. Opisujemy ten poziom symbolem B i przyrostkiem t. Przyrostki są specyficzne dla procesu płowienia.

Proces płowienia zachodzi w glebach o średnim lub ciężkim uziarnieniu. W polskich warunkach "modelowym" utworem są lessy, a także gliny zwałowe, ale także inne utwory o odpowiednio wysokiej zawartości części koloidalnych.

Proces bielicowania

Proces bielicowania jest charakterystyczny dla ubogich gleb piaszczystych, porośniętych lasem iglastym.

Proces związany jest z silnie kwaśnymi roztworami, w których przeważają ruchliwe kwasy fulwowe. W silnie kwaśnym środowisku rozkładowi ulegają minerały pierwotne, a związki żelaza i glinu (a także innych pierwiastków) zostają rozpuszczone i przemieszczone w głąb profilu. Przemieszczane są także związki próchniczne.

W wyniku procesu bielicowania tworzą się gleby bielicowe (ale proces często nakłada się na inne procesy jako proces dodatkowy - wtedy tworzą się gleby innych typów, a na bielicowanie wskazuje podtyp gleby, np. gleby rdzawe bielicowane). W profilu kształtują się poziomy eluwialne i iluwialne. Poziom E, nazywany często poziomem wymywania, ma bardzo jasną barwę, opisujemy go symbolem E i przyrostkiem s. Poziom wzbogacenia może być rozbudowany, opisujemy go symbolem B i, w zależności od cech morfologicznych i właściwości, dodajemy przyrostki: h (dużo próchnicy) i s (dużo żelaza i glinu), w różnych kombinacjach, np. -Bh-Bs- , -Bs-, -Bhs- itp.

Proces glejowy

Proces glejowy zachodzi w warunkach nadmiernego uwilgotnienia i niedostatku tlenu, przy udziale bakterii beztlenowych.

Proces polega na redukcji trójwartościowego żelaza do żelaza dwuwartościowego. Barwa gleby zmienia się przyjmując zabarwienie szarozielone lub szaroniebieskie, intensywność barwy związana jest z odczynem - im wyższy odczyn, tym wyrazistsza barwa.

Procesom redukcyjnym towarzyszą procesy utlenienia, bezpośrednio ponad warstwami wilgotnymi. Pojawiają się wtedy wytrącenia żelaza na +3 stopniu utlenienia.

Oglejenie może pochodzić od wód gruntowych - woda stagnuje wysoko, w obrębie profilu i powoduje procesy glejowe. Może też być wynikiem powolnego przesączania wody opadowej w profilu, gdy w jego obrębie znajdują się warstwy słabo przepuszczalne (o cięższym uziarnieniu, np. pyły gliniaste, ilaste, gliny itp.).

Jeżeli cały profil glebowy kształtuje się pod wpływem procesu oglejenia, mówimy o glebach glejowych:

Proces bagienny

Określenie proces bagienny obejmuje zespół procesów, zachodzących w warunkach długotrwałej anareobiozy, obejmującej całość lub przeważającą część profilu glebowego. W takich warunkach następuje odkładanie nierozłożonego lub rozłożonego w różnym stopniu materiału roślinnego, pochodzenia lokalnego (sedentacja - odkładanie materiału w miejscu jego powstania).

Wyróżniamy dwa zasadnicze procesy - proces torfotwórczy i mułotwórczy. Torfy powstają w warunkach ciągłej anareobiozy, przy udziale specyficznej roślinności, stanowiącej po obumarciu skałę macierzystą gleby. Muły tworzą się w warunkach naprzemiennej anareobiozy i aerobiozy. W okresie wilgotnym roślinność jest odkładana, w okresach natlenienia następuje intensywny rozkład zgromadzonej substancji.

Proces bagienny prowadzi do wykształcenia gleb organicznych, w róznych typach i podtypach. Podstawowe to gleby torfowe i gleby mułowe. Poziomy glebowe opisujemy symbolem O i przyrostkiem wskazującym na materiał glebowy - t lub m. Poziom, w którym zachodzi proces bagienny opisujemy symbolem PO.

Poniższe zdjęcie prezentuje glebę torfową, odwodnioną, w początkowym stadium procesu murszenia (por. kolejna strona). Wynika to z faktu, że ciężko jest sfotografować profil gleby torfowej, ponieważ woda gruntowa stagnuje na powierzchni lub na niewielkiej głębokości.

Proces murszenia

Proces murszenia zachodzi w odwodnionych glebach bagiennych (torfowych, mułowych itd.).

Odwodnienie jest w przeważającej większości przypadków wynikiem działalności człowieka, czasem wynika z naturalnych procesów zachodzących w środowisku.

Murszenie polega na strukturalnym, a następnie biochemicznym przekształceniu substancji organicznej. Następuje zagęszczenie gleby, wzrasta zawartość substancji mineralnych. Zmniejsza się ilość substancji organicznej.

W konsekwencji procesu murszenia powstają gleby murszowe, w zależności od rodzaju materiału - gleby murszowo-torfowe lub murszowo-mułowe. Długotrwałe, głębokie odwodnienie prowadzić może do przekształcenia gleb bagiennych w gleby organiczno-mineralne, lub nawet mineralno-organiczne i próchniczne (odpowiednio 15-20, 10-15 i 3-10 % substancji organicznej).

Pamiętać należy, że poza wymienionymi procesami, które uznane zostały subiektywnie przez prowadzącego za najważniejsze, w środowisku zachodzą także inne procesy glebotwórcze, jak np. proces czarnoziemny, zasolenia itd.

Specyficznym przypadkiem jest kształtowanie się czarnych ziem, których geneza nie jest do końca rozpoznana. Być może stanowią one krańcowe stadium przekształcenia odwodnieniowego gleb bagiennych, ale inne teorie mówią o intensywnym wzbogacaniu materiału mineralnego w substancje organiczne, pochodzące z roślinności łąkowej.

Mady z kolei tworzą się w wyniku procesu geologicznego, a nie glebotwórczego. Na proces sedymentacji (osadzanie materiału allochtonicznego, tj. powstałego w innym miejscu niż miejsce jego osadzenia i przemieszczonego pod wpływem czynników takich jak woda lub wiatr) mogą się jednak nakładać procesy glebotwórcze. Mamy wtedy do czynienia z podtypami takimi, jak np. mady brunatne.

Rędziny natomiast to gleby kształtujące się pod decydującym wpływem jednego z czynników glebotwórczych, a mianowicie skały macierzystej. Powstają na zwietrzelinie skał wapiennych, co determinuje ich właściwości morfologiczne, chemiczne i wszystkie inne. Może w tym przypadku także zachodzić proces glebotwórczy, ale jest on wtedy niejako uzupełnieniem procesów wietrzenia i akumulacji materii organicznej.

Odrębnym, wyjątkowym przypadkiem są gleby pochodzenia antropogenicznego, kształtujące się pod wpływem działalności człowieka. Możemy tu wyróżnić dwa rzędy (według obowiązującej Systematyki Gleb Polski 1989) - gleby kulturoziemne, powstałe w wyniku długotrwałych zabiegów uprawowych, oraz gleby industrio- i urbanoziemne, wykształcone w zasadzie w całości z materiału pochodzenia antropogenicznego (np na zwałowiskach gruzu, na trawnikach, skwerach i zieleńcach itp.).

W innych strefach klimatycznych zachodzą odmienne procesy glebotwórcze, związane z innymi warunkami, np. proces lateryzacji. Ze względu jednak na ograniczenia naszych ćwiczeń, nie rozpatrujemy ich szczegółowo.

Przykład czarnej ziemi, warto zwrócić uwagę na oglejenie najniższego poziomu (zjawisko typowe dla czarnych ziem występujących w lokalnych obniżeniach terenu) oraz rozjaśnienie poziomu próchnicznego przy powierzchni (wynik uprawy i przyspieszonej mineralizacji substancji organicznej w poziomie płużnym.

W madach może (ale nie musi!!!) być widoczne warstwowanie, związane z działalnością akumulacyjną rzeki:


























Pospolitymi glebami w obszarach miejskich są gleby antropogeniczne, wykształcone na materiale związanym z działalnością człowieka.

W wyniku oddziaływania procesów glebotwórczych (oraz innych procesów) w glebie kształtuje się profil glebowy, cechujący się określoną sekwencją poziomów. Niektóre poziomy mogą mieć charakter przejściowy, tj. wykazywać cechy dwóch poziomów, np. poziom BC, który może występować pomiędzy poziomami B i C.

Podaję konieczne do zapamiętania podstawowe sekwencje (podaję wg wybranych rzędów):

Gleby inicjalne: O-R lub AC-C
Gleby brunatnoziemne: O-A-Bw-Ck
Gleby płowoziemne: A-Et-Bt-C lub Ap-Bt-C
Gleby bielicoziemne: O-A-Es-Bhs-C
Gleby czarnoziemne: najczęściej Ap-A-AC-Ck
Gleby glejoziemne: A-G lub O-A-G
Gleby organiczne: Oi-Oi
Gleby antropogeniczne: A-C