LITOSFERA- zewnętrzna warstwa skorupy ziemskiej, która ulega różnorakim przekształceniom na skutek naszej działalności. W skład wchodzą mniej lub bardziej przekształcone skały przez człowieka. Płyty kontynentalne mogą kształtować powierzchnię Ziemi.

Współczesne procesy zachodzące w litosferze

Procesy	Efekty
Przyspieszenie krążenia pierwiastków, uwolnienie pierwiastków z litosfery, ich depozycja	zakwaszenie wód powierzchniowych, eutrofizacja wód powierzchniowych, toksyfikacja gleb, zasobów wodnych i ekosystemów, gromadzenie się odpadów stałych tworzących bomby ekologiczne, wzrost radioaktywności w poszczególnych rejonach Ziemi, naruszenie warstwy ozonowej, koncentracja gazów dających efekt cieplarniany - zmiany klimatyczne
Powstawanie osadów antropogenicznych	możliwość toksyczności osadów
Wzrost zanieczyszczeń w wodach powierzchniowych i podziemnych	zmniejszenie się zasobów dyzpozycyjnych wód słodkich
Zmiany temperatury przypowierzchniowej warstwy litosfery	wzrost temperatury przypowierzchniowej warstw litosfery
Zmiany natężenia pola magnetycznego Ziemi	słabnięcie pola magnetycznego

SUBSTANCJE KSENOBIOTYCZNE- są to substancje, które naturalnie w środowisku nie występują, a które zostają wytworzone przez człowieka i wprowadzone do środowiska.(rocznie ok.500 zw. chem.)

Skutki geochemicznego zanieczyszczenia środowiska

(na podstawie Bojakowskiego, 1994)

Zanieczyszczenia	Efekty
Atmosfery	smog fotochemiczny, wzrost zawartości ozonu w troposferze, ubytek ozonu w stratosferze, ocieplenie klimatu, kwaśne opady
Wód powierzchniowych	eutrofizacja, zakwaszenie jezior, akumulacja toksycznych składników w osadach aluwialnych, utrata właściwości dla wód pitnych i rekreacyjnych
Wód podziemnych	utrata właściwości dla wód pitnych i leczniczych
Gleb	zakwaszenie i alkalizacja, zasolenie, akumulacja toksycznych składników w glebie

Monitorowanie zmian zachodzących w litosferze

Rodzaje monitoringu	Zakres monitoringu
Atmosferyczny	stratosfera, atmosfera
Geochemiczny	geochemia gleb, osadów wodnych i morskich, wód powierzchniowych, morskich i podziemnych
Radioekologiczny	gleby, rośliny
Hydrogeologiczny	wody powierzchniowe, morskie podziemne
Teledetekcyjny	zdjęcia satelitarne i lotnicze
Zagospodarowania przestrzennego	kartografia geosozologiczna

Podstawowym założeniem ochrony litosfery jest zahamowanie destrukcyjnych procesów zachodzących w atmosferze, hydrosferze i litosferze, w celu zachowania ukształtowanych przez miliony lat, cech przyrody nieożywionej niezbędnych dla przetrwania życia na Ziemi. Realizacja wymienionego założenia wymaga:

• racjonalnej, oszczędnej (bezodpadowej) gospodarki kopalinami,

• ograniczenia do minimum negatywnego wpływu na środowisko przyrodnicze procesów spalania surowców energetycznych,

• poddania ścisłej kontroli produkcji toksycznych związków chemicznych,

• ograniczenia zagrożeń skażeniami radioaktywnymi przez wprowadzenie bardziej bezpiecznych elektrowni jądrowych i powszechne rozbrojenie nuklearne,

• szczególnej ochrony obiegu wód powierzchniowych, morskich i podziemnych jako niezbędnego elementu rozwoju życia na Ziemi,

• wprowadzenia odpowiednich rozwiązań zagadnień prawnych, ekonomicznych i administracyjnych.

Strategia ochrony litosfery ma swój wymiar globalny i regionalny. Wiąże się to z podstawowymi dylematami gospodarki świata, analizowanymi od wielu lat w opracowaniach Klubu Rzymskiego.

Przedstawione założenia stały się podstawą do sformułowania Krajowej Strategii Ochrony Litosfery przyjętej i wydanej przez Ministerstwo Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa w 1992 r. Strategia ta nawiązywała do opracowanej w 1080 r. strategii ochrony żywych zasobów przyrody (Światowa Strategia, 1985).

Za główne przesłanki wskazujące na potrzebę ochrony litosfery uznano:

• ochronę powierzchni Ziemi przed skażeniami chemicznymi i radioaktywnymi,

• ochronę jakości oraz ilości wód powierzchniowych i podziemnych,

• zapewnienie trwałości użytkowania kopalin,

• ochrona środowiska przyrodniczego w otoczeniu miejsc eksploatacji i przeróbki kopalin,

• ochrona wybranych obszarów powierzchni Ziemi bezcennych ze względów naukowych i rekreacyjno-turystycznych.

Obecnie, dla ochrony wybranych rejonów, tworzone są w Polsce:

• parki narodowe,

• rezerwaty przyrody nieożywionej,

• parki krajobrazowe,

• obszary chronionego krajobrazu,

• pomniki przyrody,

• stanowiska dokumentacyjne.

1. Gospodarowanie zasobami litosfery:

• podstawy prawne, legislacja prawa górniczego i geologicznego,

• zakres i metodyka poszukiwań złóż i badań kopalin,

• wykorzystanie złóż antropogenicznych (odpadów),

• wykorzystanie surowców drugiej generacji,

• ocena wartości dokumentacji geologicznych,

• ustalenie wysokości opłat koncesyjnych i opłat eksploatacyjnych,

• ekonomiczne warianty symulacyjne wybranych przedsięwzięć związanych z eksploatacją kopalin.

2. Bilansowanie i prognozowanie zasobów kopalin:

• opracowanie bilansu Zasobów kopalin w systemie komputerowym,

• wykorzystanie analiz wystarczalności (trwałości) zasobów,

• prognozowanie zasobów kopalin,

• analiza trendów gospodarki surowcami mineralnymi (wodami podziemnymi) w skali krajowej i międzynarodowej.

3. Ocena zagrożeń środowiska wywołanych eksploatacją i przeróbką kopalin:

• badania aureoli skażeń powodowanych zarówno przez proces wydobywania kopalin, jak i składowania odpadów (metodami geofizycznymi),

• badania aureoli skażeń wód podziemnych, szczególnie produktami ropopochodnymi,

• prognozowanie zagrożeń ekologicznych zarówno na etapie prac geologicznych i górniczych, jak i w trakcie składowania odpadów,

• wykonanie ocen oddziaływania eksploatacji kopalin i składowania odpadów (OOŚ),zasady ochrony i kształtowania terenów eksploatacji kopalin.

4. Geotoksykologia:

• geochemiczne skażenia litosfery (mapy geochemiczne),

• radioekologiczne skażenia litosfery (mapy radioekologiczne),

• wpływ antropogenicznych skażeń geochemicznych na zdrowie człowieka,

• rekultywacja terenów skażonych (wykorzystanie surowców mineralnych w ochronie środowiska).

5. Ochrona zasobów kopalin i litosfery:

• podstawy ekonomiczne ochrony zasobów litosfery,

• ochrona zasobów kopalin (zasobów wodnych) w świetle zasad ekorozwoju,

• kompleksowa waloryzacja zasobów kopalin i litosfery (mapy: geodynamiczne, ochrony przyrody nieożywionej),

• ochrona litosfery ze względów naukowych i rekreacyjno-turystycznych,

• kartografia geosozologiczna; założenia przestrzennej gospodarki zasobami abiotycznymi (mapy i atlasy geologiczno-gospodarcze, mapy hydrogeologiczno-sozologiczne).

6. Monitoring:

• wód podziemnych,

• osadów rzecznych i jeziornych,

• osadów dennych Bałtyku.

Pojęcie degradacji gleb łączymy zwykle z obniżeniem zdolności do produkowania odpowiedniej ilości i jakości plonów

FAO (1993) - Degradacja gleb jest sumą oddziaływania na gleby czynników geologicznych, klimatycznych, biologicznych oraz gospodarczej działalności człowieka, które prowadzą do degradacji fizycznej, chemicznej i biologicznej potencjalnych zasobów glebowych, a więc do zagrożenia bioróżnorodności i przeżycia społeczności ludzkiej.

Zgodnie z klasyfikacją USA

Gleba jest naturalnym ciałem przyrody, które zaopatruje rośliny w ich wzroście i rozwoju w wodę, składniki odżywcze i stanowi podłoże fizyczne ich bytowania, a także nabywa swoistych właściwości wynikających z oddziaływania na materiał macierzysty klimatu, organizmów żywych, reliefu oraz skutków gospodarczej działalności człowieka w ciągu określonego czasu.

W układzie elementów środowiska przyrodniczego gleba zajmuje pozycję szczególną; z jednej strony jako element tego środowiska jest kształtowana przez to środowisko, a z drugiej zaś - jest elementem współkształtującym środowisko przyrodnicze. Dlatego też należy ją traktować nie tylko jako podłoże wzrostu i rozwoju roślin, ale przede wszystkim jako naturalny filtr, reaktor, rezerwuar składników oraz dystrybutor wody i gazów szklarniowych na powierzchni Ziemi (IG-B 1992, Marcinek 1998, Yaalon 1996). W systemie globalnych zmian zachodzących na powierzchni Ziemi, gleba zajmuje pozycję centralną, spajającą fizyczny system klimatu z biogeochemicznym systemem obiegu energii i przepływu materii (IG-B 1992, Marcinek 1998)

Do oszacowania degradacji środowiska glebowego należy wziąć pod uwagę przede wszystkim jej:

• Jakość

• Produktywność

• Elastyczność

• Trwałość

• Odporność na czynniki degradujące

MAPA ANTROPOGENICZNYCH PRZEKSZTAŁCEŃ GLEB NA TLE WALORYZACJI ROLNICZEJ PRZESTRZENI PRODUKCYJNEJ

1. Wprowadzenie

Wszystkie gleby naturalne, które wzięto pod uprawę rolniczą uległy głębokim przekształceniom na skutek działania czynników bezpośrednich (mechaniczna uprawa, nawożenie mineralne i organiczne, wapnowanie i in.) lub pośrednich (erozja wodna powierzchniowa, obniżenie zwierciadła wód gruntowych, zabezpieczenia przed zalewami i in.) Po pewnym czasie uprawy rolniczej gleby wytworzyły nowy stan równowagi przyrodniczej, który różni się od tej, jaka panowała w naturalnych warunkach kształtowania się gleb (Koćmit 1998, Marcinek 1964, 1994). Waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej przeprowadza się na glebach już przekształconych, których charakterystyki są względnie stabilne w uprawie rolniczej (Witek 1981).

Przedstawiona w skali przeglądowej mapa jest pochodna interpretacyjnej Mapy gleb Polski zamieszczonej w Atlasie Georóżnorodności Polski. Ma ona wyeksponowane dwie charakterystyki terenu, tj. stopień przekształcenia pokrywy glebowej w procesie rolniczego użytkowania oraz aktualną waloryzację gleb jako środowiska przydatnego w różnym stopniu do rolniczej produkcji. Każda z tych charakterystyk wymaga odrębnego oszacowania (Oldeman i in. 1991, witek 1981, Szerszeń i in. 1995).

2. Typy antropogenicznych przekształceń gleb

Na mapie wyróżniono 8 głównych typów antropogenicznych przekształceń gleb, które można określić szacunkowo. Każdy z tych typów przekształceń środowiska glebowego wiąże się z kompleksem oddziaływań na główne kierunki procesów glebowych, które z kolei działając na glebę przez pewien czas zmieniają różne jej właściwości, a niekiedy i budowę gleby. Typy antropogenicznych przekształcania gleb określono odpowiednimi symbolami:

E. Erozja wodna przyspieszona

Jest to stopniowe zmywanie poziomu akumulacyjno-próchnicznego, a w miarę postępowania tego procesu także i poziomów głębszych. Do tego typu przekształceń włączono także deformacje terenu związane z masowymi ruchami mas ziemnych.

U. Intensywne rolnicze użytkowanie terenu

Składa się na nie orka zwykła, orka z pogłębianiem oraz kompleks cyklicznych zabiegów uprawowych połączonych z wapnowaniem gleb, ich nawożeniem mineralnym i organicznym, melioracjami gleb uprawnych, terasowaniem przeciwerozyjnym itp. W miarę stosowania tych zabiegów w ciągu dłuższego czasu (setek lat), środowisko glebowe uległo znacznym przekształceniom.

D. Odwodnienie terenu

Jest to ogólny zabieg usuwania nadmiaru wody poza teren rozpatrywany:

a) drenowanie gleb uprawnych tj. usuwanie okresowego nadmiaru wód opadowych oraz wód napływowych powierzchniowych i podziemnych;

b) obniżenie zwierciadła wód gruntowych w glebach podmokłych mineralnych i organicznych;

c) obniżenie zwierciadła wód gruntowych i nadmierne przesuszenie terenu na skutek wytworzenia leja depresyjnego wód gruntowych wokół kopalni odkrywkowych węgla brunatnego, poboru wody, i in.

O. Utrata glebowej materii organicznej

Może być wywołane różnymi przyczynami, a m.in.:

a) stopniowym zmniejszeniem się zawartości materii organicznej na skutek erozji wodnej przyspieszonej,

b) stopniowym zmniejszeniem się zawartości w glebach materii organicznej na skutek uprawy gleb próchnicznych,

c) stałą mineralizacją materii organicznej w odwodnionych glebach organicznych, tj. w glebach organiczno-murszowych i stałe powolne obniżenie się powierzchni gleb organicznych (osiadanie złóż organicznych) (Marcinek, Spychalski 1998)

S^*. Zasolenie gleb

Jest to gromadzenie się w glebie soli rozpuszczalnych na skutek zanieczyszczeń przemysłowych, lub stopniowym dopływem do gleby słonych wód naturalnych.

C. Zanieczyszczenie i skażenie gleb

Mogą to być zanieczyszczenia przemysłowe i komunalne prowadzące do gromadzenia się w glebach substancji zanieczyszczających. Mogą również one pochodzić z nadmiernego stosowania w uprawie roślin różnych chemikaliów (pestycydów, insektycydów, nawozów mineralnych i in.)

F. Fizyczne przekształcenia gleb

Do tych przekształceń zaliczamy: zagęszczenie poziomów podpowierzchniowych, zlewność i zaskorupienie. Występują one we wszystkich krajach i klimatach, gdzie do uprawy gleby stosuje się sprzęt ciężki. Gleby o małej zawartości próchnicy i dużej zawartości pyłu są podatne na zlewność i zaskorupianie.

Zagęszczenie gleb w płytszym podglebiu (40 - 70 cm) spowodowane jest silnymi naciskami maszyn rolniczych i brakiem regeneracji układu elementów strukturalnych gleb (Marcinek, i in. 1995, 1999).

Wszystkie te procesy prowadzą do: utrudnienia wschodu roślin, obniżenia pojemności infiltracyjnej gleb, zmniejszenia zdolności retencyjnych gleb, zwiększenia spływów powierzchniowych, do erozji przyspieszonej, i in.

Tereny stabilne

SN - Tereny stabilne w warunkach naturalnych

Są to takie tereny, które nie nadają się do uprawy rolniczej, a na których ukształtowały się naturalne ekosystemy dostosowane do warunków glebowych i środowiska przyrodniczego.

SR - Tereny stabilne stale użytkowane rolniczo

Są to tereny rolnicze prawidłowo użytkowane, w których zachodzi ciągła regeneracja żyzności gleb i żaden rodzaj degradacji tutaj nie może mieć miejsca, a wielkość rolniczej produkcji utrzymuje się na stałym, określonym poziomie lub stopniowo wzrasta, bez drastycznego naruszenia stabilnego środowiska glebowego.

3. Stan antropogenicznych przekształceń środowiska glebowego

Stan antropogenicznego przekształcenia środowiska glebowego jest pewnym wyrażeniem nasilenia procesów glebowych zainicjowanych przez człowieka na skutek jego działalności gospodarczej, w wyniku której gleba stopniowo traci swoje właściwości pierwotne (naturalne) i nabywa właściwości nowych. W stosunku do pierwotnej naturalnej jakości gleby, przekształcona gleba może mieć jakość niższą, a więc może ulec degradacji (FAO 1971, 1977), lub może nabyć jakości wyższej, tj. może nabyć nowych bardzo korzystnych właściwości z punktu widzenia produkcji rolniczej (Marcinek 1996). Przykładem są gleby płowe, których żyzność wyraźnie wzrosła na skutek intensywnej uprawy rolniczej (Marcinek 1998).

3.1. Klasy antropogenicznych przekształceń gleb

Klasa 1. Przekształcenia minimalne. Budowa gleby jest nienaruszona, a jedynie niektóre jej właściwości, jak np. odczyn, struktura poziomu akumulacyjno-próchnicznego, stopień humifikacji materii organicznej, zniszczenie ściółki - mogą ulec przekształceniom. Naturalne biotyczne funkcje gleby w środowisku są ciągle nienaruszone.

Klasa 2. Przekształcenia małe. Największe przekształcenia nastąpiły w poziomie akumulacyjno-próchnicznym. Zwiększyła się miąższość poziomu, zmienił się odczyn, uległo zmianie wysycenie kompleksu sorpcyjnego zasadami, zawartość materii organicznej stabilizuje się na poziomie systemu uprawy i klimatu glebowego. Mikrorelief powierzchni gleby uległ wyrównaniu. Naturalne funkcje biotyczne gleby w środowisku uległy pewnym niewielkim zmianom.

Klasa 3. Przekształcenia średnie. Pierwotna budowa profilu glebowego jest częściowo zmieniona. Poziom akumulacyjno-próchniczny przystosowany jest do intensywnej produkcji rolniczej (miąższość, struktura, odczyn, zasobność w składniki pokarmowe). Zasobność gleby w materię organiczną stabilizuje się na określonym poziomie. Odczyn został zmieniony w całym profilu. Napowietrzenie gleb w 2/3 strefy korzeniowej. Erozji wodnej powierzchniowej może ulec 25 - 75% pierwotnego poziomu A. Gleba zmieniła naturalne funkcje biologiczne w środowisku.

Klasa 4. Przekształcenia duże. Profil glebowy uległ dużym przekształceniom. W glebach organicznych ukształtowały się poziomy murszowe. Wytworzyły się nowe poziomy cambic, agric, anthropic. Oglejenie znika w większości warstwy korzeniowej. Tworzą się warstwy stwardniałe. Erozji wodnej powierzchniowej może ulec 75% i więcej oryginalnego poziomu A (lub wierzchniej 20 cm warstwy). Poziom Ap może się tworzyć z poziomów niżej leżących (E, ewentualnie B).

Klasa 5. Przekształcenie bardzo duże. Gleby pierwotne uległy zniszczeniu i na ich miejscu powstały nieużytki, lub wtórnie wytworzyły się gleby współczesne (murszowo-mineralne, murszowate, inicjalne, pararędziny antropogeniczne, i in.)

Te wyżej wymienione klasy dotyczą przekształceń związanych z rolniczym użytkowaniem gleb (U), odwodnieniem gleb i terenu (D), utratą przez gleby materii organicznej (O), zakwaszeniem (H), zanieczyszczeniem i skażeniem gleb (C), ugniataniem gleb (F), zasoleniem (S).

4. Stan erozji przyspieszonej

Ze względu na to, że erozja wodna powierzchniowa (E) ma szczególnie duży niszczący wpływ na gleby, jej klasyfikacje przedstawimy odrębnie. Są to głębokie przekształcenia gleb zainicjowane usunięciem przez człowieka roślinności naturalnej. Przy oszacowaniu erozji wodnej (E) brane są pod uwagę niżej podane klasy powierzchniowej erozji wodnej gleb (Marcinek 1994).

4.1. Klasy erozji przyspieszonej

Klasa 1. W klasie tej występują gleby, które utraciły na skutek erozji wodnej powierzchniowej mniej niż 35% oryginalnego poziomu A, lub wierzchniej 20 cm warstwy gleby. Na większości terenu miąższość warstwy wierzchniej znajduje się w naturalnych granicach zmienności gleb niezerodowanych. Porozrzucane plamy gleb zerodowanych w ilościach mniejszych niż 20% powierzchni mogą być znacznie zmodyfikowane. Do zasadniczych cech tej klasy erozji gleb zaliczamy:

1. niewielkie ilości żłobin na powierzchni; 2) akumulacja sedymentów u podnóży zboczy i w zagłębieniach; 3) porozrzucane plamy gdzie warstwy orne zawierają materiał spod oryginalnego poziomu ornego; 4) ewidentne w dużej odległości między sobą głębokie żłobiny i wąwozy, pomiędzy którymi bark wyraźnie zredukowanych miąższości poziomów wierzchnich gleb.

Klasa 2. W klasie tej występują gleby, które utraciły średnio od 25 do 75% oryginalnego poziomu A, lub wierzchniej 20 cm gleby. Na większości terenu wierzchnia warstwa zbudowana jest z mieszaniny oryginalnego poziomu A i materiałów leżących pod nimi. Pewne tereny mogą mieć skomplikowane wzory powierzchni, bowiem obok plam gleb niezerodowanych występują gleby, z których cały oryginalny poziom A został usunięty. Tam gdzie oryginalny poziom A jest dużej miąższości, wówczas zmieszanie jego materiałów z materiałami niżej leżącymi jest minimalne lub go nie można określić.

Klasa 3. W klasie tej występują gleby, które utraciły średnio 75% i więcej oryginalnego poziomu A, albo wierzchniej 20 cm warstwy gleby, gdy poziom ten miał miąższość mniejszą niż 20 cm. Na większości terenu materiał zalegający niżej poziomu A jest eksponowany na powierzchni gleb uprawnych. Warstwa orna zbudowana jest w całości lub w przewadze z materiałów, które występują poniżej oryginalnego poziomu A. Nawet tam, gdzie oryginalny poziom A był bardzo dużej miąższości ma miejsce pewne zmieszanie materiałów niżej leżących z oryginalnym poziomem A .

Klasa 4. W klasie tej występują gleby, które utraciły poziom A lub wierzchnią 20 cm warstwę, gdy oryginalny poziom A miał miąższość mniejszą niż 20 cm, oraz część lub wszystkie głębsze poziomy na większości terenów. Oryginalne gleby mogą być jedynie identyfikowane na zachowanych płatach niezerodowanych. Pewne tereny mogą być płaskie, ale większość terenów ma zawiły obraz nierówności erozyjnych.

Klasa 5. Gleby tej klasy utraciły w całości poziom A, a nawet całe podglebie (solum), a większość terenu erodowanego pocięta jest głębokimi żłobinami i wąwozami. Teren ten nie nadaje się praktycznie do rekultywacji rolniczej.

5. Waloryzacja rolniczej przestrzeni produkcyjnej

Jest to syntetyczne wyrażenie oceny przyrodniczych warunków produkcji rolniczej według opracowanej bonitacji punktowej (Witek, IUNG 1981). Metoda ta polega na punktowej ocenie poszczególnych elementów środowiska przyrodniczego oraz zsumowaniu wszystkich punktów. Najwyższą jakość warunków produkcji rolniczej uzyskują 123 punkty. Praktycznie jednak prawie żaden region w Polsce nie uzyskał 100 punktów. Dlatego jako teren o najwyższej waloryzacji rolniczej przyjęto 100 punktów (tab. 1, Witek 1981).

Na podstawie wyników doświadczeń polowych ustalono współczynniki przeliczeniowe dla poszczególnych klas bonitacyjnych i osobno dla kompleksów rolniczej przydatności gleb. W rezultacie opracowano m.in. mapę waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej w skali 1:1000000 dla poszczególnych gmin. Mapę tę wykorzystano w niniejszym opracowaniu do waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej terytorium Polski.

Waloryzację rolniczej przestrzeni produkcyjnej przedstawiono ostatecznie w tab. 2, w której punkty waloryzacyjne odniesiono do klas waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej. W tabeli tej przedstawiono także klasy antropogenicznych przekształceń gleb. te dwie właściwości terenu: klasy antropogenicznych przekształceń gleb oraz klasy waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej zestawiono liczbowo w postaci 25 sprzężonych klas.

6. Korzystanie z mapy antropogenicznych przekształceń gleb na tle waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej

Na „mapie antropogenicznych przekształceń gleb na tle waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej”, główne typy przekształceń środowiska glebowego oznaczono dużymi literami E, U, D, O, S, F. Jeżeli w przekształceniu pokrywy glebowej brał udział więcej niż jeden typ przekształceń, to po literze dużej dodawano litery małe e, u, d, o, s, f oznaczające tę samą treść co litery duże, jako drugi ważny czynnik przekształcający, np. gdy gleby zostały przekształcone na skutek erozji przyspieszonej, to na mapie określono go symbolem E, ale gdy w tym przekształceniu odegrała również dużą rolę uprawa roli to po symbolu E dodawano symbol u, tj. Eu. Po symbolu typu przekształceń środowiska glebowego dodawano dwie cyfry: cyfra pierwsza określa stopień erozji gleby wg klas określonych w tekście, w tabeli 2 i w legendzie mapy, a cyfra druga - klasę waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej (tab. 2). Pełny opis konturu będzie więc miał symbol np. Eu 33. Jeżeli głównym czynnikiem antropogenicznych przekształceń gleb będzie inny czynnik niż erozja przyspieszona np. U, D lub O, to pierwsza cyfra określa stopień przekształceń środowiska glebowego przez ten czynnik, a druga cyfra zawsze określa klasę waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej.

7. Uwagi końcowe

Na podstawie wyżej przedstawionych materiałów można ocenić stan georóżnorodności gleb Polski, a także głębię ich przekształcenia na skutek ingerencji człowieka. Można również rozpatrzyć strategię ochrony środowiska glebowego w ogólnych zarysach, a także ochronę konkretnych jednostek glebowych.

Różnorodność gleb Polski wynika ze zmienności układów czynników glebotwórczych: materiałów macierzystych, rzeźby terenu, hydrologii gleb, roślinności, klimatu oraz czasu działania określonych procesów glebotwórczych. Dlatego zmiana przez człowieka układu czynników glebotwórczych (usunięcie naturalnej roślinności, regulacja stosunków wodnych w glebach, wprowadzenie nawożenia mineralnego i organicznego i in.) powoduje w środowisku glebowym ustalenie się nowego zespołu procesów glebotwórczych (mineralizacja i murszenie zmeliorowanych gleb organicznych, uaktywnienie czarnych ziem i nabywanie przez nie cech czarnoziemów, przekształceń gleb płowych, gleb bielicowych, gleb rdzawych, przechodzenie gleb aluwialnych w gleby strefowe, itp.)

Można chronić określone pokrywy glebowe z próbą zachowania ich stanu pierwotnego (Marcinek 1989). Wymaga to jednak indywidualnego podejścia do poszczególnych gleb (tab. 1, georóżnorodność gleb) z uwzględnieniem warunków ekonomicznych. Nie można chronić wyseparowanych indywiduów glebowych (pedonów, polipedonów) bez uwzględnienia ochrony krajobrazu glebowego. Muszą być chronione wyodrębnione krajobrazy glebowe, które przedstawiają sobą specyficzne przemiany energii i obieg materii na tle dynamiki wody glebowej. Wiąże się to z wyborem odpowiednich wycinków terenu, stanowiących określone krajobrazy glebowe, obejmujące od kilku do kilkunastu taksonomicznych jednostek glebowych. W takim krajobrazie glebowym należałoby zabezpieczyć utrzymywanie naturalnego układu czynników glebotwórczych i kontrolować dynamikę zmian zachodzących w glebach.

W obecnej chwili takie krajobrazy glebowe można by już wyodrębnić na siedmiu Stacjach Bazowych Zintegrowanego Monitoringu Środowiska Przyrodniczego (Stacja Geoekologiczna w Storkowie, Ośrodek Badawczy w Koniczynce, Puszcza Borecka, Wigierski Park Narodowy, Kampinoski Park Narodowy, Święty Krzyż, Stacja Naukowo-Badawcza w Szymbarku). W każdym z tych Ośrodków istnieje możliwość wyodrębnienia odpowiedniego krajobrazu glebowego (naturalny, specyficzny układ pokrywy glebowej), który może posłużyć, w oparciu o wyniki badań, do budowania strategii ochrony środowiska glebowego.

Można by się również włączyć w projekt opracowany przez Podkomisję Gleb Leśnych Polskiego Towarzystwa Gleboznawczego wyodrębniania „glebowych powierzchni wzorcowych” na terenie Lasów Państwowych. Powierzchnie obejmujące wycinki terenów leśnych od kilku do kilkuset hektarów, a stanowiące 0.85 % powierzchni Lasów Państwowych, mogą być doskonałym obiektem badań.

Tego rodzaju krajobrazy glebowe powinny być również wyodrębnione w kilkunastu ekosystemach uprawowych, i łąkowych. Wybór terenu i konkretne jego wskazanie wymaga badań rekonesansowych. Wybór powierzchni wzorcowych krajobrazów glebowych ekosystemów rolniczych jest w obecnych warunkach niesłychanie trudny, gdyż wiąże się on bezpośrednio z planowaną strukturą agrarną wsi i jej kondycją ekonomiczną.

Wydaje się, że konkretny projekt wyodrębnienia odpowiednich krajobrazów glebowych w celu ścisłej ich ochrony wymaga szerszej dyskusji w ramach Komisji V - Genezy, Klasyfikacji i Kartografii Gleb Polskiego Towarzystwa Gleboznawczego. Taką dyskusję kończącą się konkretnymi wnioskami przeprowadzą autorzy niniejszego opracowania w pierwszym półroczu 2006 roku.

_____________________

* Przekształcenia S nie zostały naniesione na mapę, gdyż nie zajmują one na tyle dużych obszarów, które można by wydzielić w tej skali mapy.

Tabela 1

Odniesienie klas bonitacyjnych i kompleksów rolniczej przydatności gleb do wysokości uzyskiwanego plonu zbóż oraz punktów waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej

(wg IUNG, T. Witek 1981)

Klasa bonitacyjna gleb	Uzyskiwany plon t/ha	Ilość punktów waloryzacyjnych	Kompleks rolniczej przydatności gleb	Uzyskiwanie plonu t/ha	Ilość punktów waloryzacyjnych
		Grunty	orne
I	5,26	100	1	5.04	94
II	4.88	92	2	4.79	80
IIIa	4.72	83	3	3.71	60
IIIb	4.22	70	4	4.20	70
IVa	3.67	57	5	3.57	52
IVb	3.24	42	6	2.71	30
V	2.60	30	7	2.23	18
VI	1.82	18	8	3.98	64
			9	2.73	33
			10	4.78	75
			11	4.03	61
			12	3.02	33
			13	1.80	18
		Użytki	zielone
I		90	12		80
II		80	22		50
III		65	32		20
IV		45
V		28
VI		15

Tabela 2

Rozmiary antropogenicznego przekształcenia środowiska glebowego na tle waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej

Klasy antropogenicznego		Waloryzacja rolniczej przestrzeni produkcyjnej wyrażona w punktach
przekształcenia środowiska glebowego (lub erozji powierzchniowej		>90	90-70	70-50	50-30	<30
		Waloryzacja rolniczej przestrzeni produkcyjnej wyrażona w klasach waloryzacyjnych
Przekształcenia	Klasa	1	2	3	4	5
minimalne	1	11	12	13	14	15
małe	2	21	22	23	24	25
średnie	3	31	32	33	34	35
duże	4	41	42	43	44	45
bardzo duże	5	51	52	53	54	55

Kierunki działań warunkujące ochronę litosfery

Do najpilniejszych działań w zakresie ochrony litosfery można zaliczyć:

• zakończenie regulacji prawnych dotyczących prawa wodnego, ustawy o nadzwyczajnych zagrożeniach i ustawy o substancjach chemicznych,

• organizację monitoringu litosfery w celu rozpoznania najważniejszych źródeł zagrożenia środowiska i ograniczenia ilości substancji wprowadzanych do ziemi i wód podziemnych.

Rozpoczęto już prace nad monitorowaniem stanu i ilości wód podziemnych. Państwowy Instytut Geologiczny prowadzi sieć obserwacyjną dla oceny stanu tych wód. Również w Instytucie rozpoczęto prace nad monitorowaniem stanu czystości wód powierzchniowych na podstawie badań jakości osadów dennych rzek oraz osadów dennych Bałtyku.

Zakończono realizację mapy geochemicznej Polski w skali 1:2 500 000 oraz regionalnych atlasów geochemicznych, jako pewnego typu dokumentacji stanu skażenia chemicznego gleb i podłoża skalnego. Opracowana jest również metodyka dla realizacji mapy radiologicznej Polski. Konieczne jest pokrycie całej Polski mapą geologiczno-pgospodarczą w skali 1:50 000.

Na podstawie uzyskanych wyników badań przewiduje się podjęcie szeroko zakrojonych programów rekultywacyjnych. Dotyczy to przede wszystkim poprawy sytuacji w obszarach najbardziej zdegradowanych (GZW, rejon Krakowa, Turoszowa. LGOM). Obecnie przygotowywane są założenia dla wielkich programów rekultywacji okręgu turoszowskiego, wałbrzyskiego i katowicko-karwińskiego.

Ważnym kierunkiem działań warunkującymi ochronę litosfery są:

• sukcesywne wdrażanie technologii mało- i bezodpadowych;

• edukacja i popularyzacja wiedzy na temat ochrony środowiska i zasobów naturalnych,

• kontynuowanie prac nad mapą geologiczno-gospodarczą, która powinna być realizowana w pierwszej kolejności na obszarach o dużej koncentracji przemysłu i górnictwa, gdzie występuje największe zagrożenie środowiska naturalnego.

• opracowywanie prognoz surowcowych i zasobów perspektywicznych Polski na tle uwarunkowań przyrodniczych.

Ważnym elementem ochrony litosfery jest troska o zachowanie georóżnorodności. Narastająca presja antropogeniczna powoduje nieodwracalne zmiany nie tylko w środowisku biologicznym, ale również w środowisku geologicznym. Jesteśmy świadkami zanikania różnorodności litosfery w układzie geologicznym, geomorfologicznym, hydrogeologicznym i krajobrazowym. Ma to poważne konsekwencje dla dalszego rozwoju życia organicznego na Ziemi, powoduje utratę reperowych stanowiska dokumentacyjnych (stratygraficznych, litologicznych, geomorfologicznych)., prowadzi do degradacji struktur krajobrazu. Efektem tych procesów jest utrata obszarów ważnych dla utrzymania jakości życia człowieka na Ziemi.

Jednym z warunków utrzymania różnorodności biologicznej jest zachowanie różnorodności litosfery, atmosfery i hydrosfery. Jako główne cele ochrony różnorodności litosfery można wymienić:

• możliwość rozwoju zróżnicowanego życia organicznego,

• zachowanie charakterystycznych form rzeźby (lodowcowej, eolicznej, denudacyjnej, jeziornej, rzecznej, morskiej i in.)

• zachowanie obecnej struktury krajobrazu, jako istotnego elementu koncepcji zrównoważonego rozwoju (ekorozwoju) społecznego i gospodarczego.

• Potrzeba sformułowania programu ochrony georóżnorodności ujawniła się w trakcie realizacji dwu programów badawczych: ochrony litosfery, realizowanego w Państwowym Instytucie Geologicznym i kompleksowego monitorinu środowiska, realizowanego w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska, a koordynowanego przez prof. J. Kostrzewskiego.

Ochrona gleb poprzez wykorzystanie instrumentów prawnych, organizacyjnych i technicznych uwzględnia:

• ograniczenie ich przejmowania na cele nierolnicze, ze szczególnym uwzględnieniem gruntów o dużych walorach ekologiczno-produkcyjnych,

• przeciwdziałanie chemicznej degradacji gleb

• ograniczenia do minimum ujemnych skutków erozyjnych

• przeciwdziałanie przesuszaniu i zawodnieniu

• zminimalizowanie technicznych deformacji gruntu i zanieczyszczeń mechanicznych.

W odniesieniu do gleb szczególnie niskiej jakości, objętych użytkowaniem agrotechnicznym stosowany jest (Siuta 1982) termin ulepszanie. Polega ona na ewidentnej poprawie ekologiczno-produkcyjnych walorów gleby poprzez jej melioracyjne użyźnianie, bądź techniczna przebudowę.

Higienizacja gleb jest to wypracowanie i realizowanie takich systemów użytkowania, które gwarantują ekologiczno-zdrowotne warunki bytowania ludzi i produkcji środków żywności.

Podstawowym zagadnieniem jest racjonalizacja gospodarki zasobami gleb w celu zapewnienia prawidłowego rozwoju gospodarki i zdrowia społeczeństwa. Szczególnie istotnym zagadnieniem jest ochrona gleb, gdyż korzystniej dla ekologii i gospodarki jest chronić niż naprawiać wyrządzone szkody. W sytuacji jednak, gdy nastąpi ich degradacja (co jest w wielu przypadkach nieuniknione) obowiązkowo winno być przeprowadzone ich odtworzenie (rekultywacja).

Zagadnienia te regulują odpowiednie normy prawne (Ustawa o ochronie gruntów rolnych i leśnych - Dz. U. nr 16, poz. 78 z dnia 3 lutego 1995 r.).

Ulepszanie agroekologicznych właściwości gleb.

Optymalizacja struktury terenów rolno-leśnych.

Wapnowanie gleb zakwaszonych.

Melioracje gleb regulujące stosunki wodne.

Melioracyjna przebudowa właściwości gleb lekkich.

Higienizacja gleb.

Istotnym zagadnieniem jest optymalizacja nawożenia mineralnego gleb.

Stosowanie chemicznych środków ochrony roślin.

Dotyczy zmian - pogorszenia zasobów terenu, obejmujących:

Gleby i skały

Wody

Rośliny

Powietrze

Klimat

Relief

•Określenie najczęściej odnosi się do czasowego lub trwałego obniżenia zdolności produkcyjnych terenu

Degradacja w skali globalnej

•Wycinanie lasów

•Ubytki składników odżywczych z gleb

•Przekształcenia gleb pod infrastrukturę przemysłową

•Nawodnienia

•Zanieczyszczenia

13

21

Synteza wszystkich elementów

produktywności gleb poprzez procesy

Fizyczne, chemiczne i biologiczne

Rolnicza działalność człowieka:

Uprawa gleby, dobór roślin

Regulacja stosunków wodnych

Regulacja zasobności gleb w skł. pokarmowe

Regulacja odczynu i zasolenia

Zabiegi przeciwerozyjne

Podstawowe właściwości gleb:

• Zawartość węgla organicznego

• Zawartość frakcji iłowej

• Kationowa pojemność wymienna

• Budowa profilu glebowego

• Struktura gleby

• Reżim wodny gleb

• Odczyn, zasolenie/zasadowienie

Elementy środowiska przyrodniczego:

• Położenie geograficzne

• Klimat - opady, ewapotransporacja,

• bilans wodny

• Bilans energetyczny

• Budowa geologiczna

• Ukształtowanie terenu

Elementy

Produktywności gleb

Biologiczna

Chemiczna

Fizyczna

Tereny przemysłowe

Tereny osiedlowe

Tereny rolnicze

Naturalna

(procesy glebotwórcze)

Spowodowana przez

człowieka

Degradacja gleb

Biologiczna:

Zmniejszanie zawartości węg. org.

Redukcja glebowej bioróżno.

Zmniejszanie węgla, biomasy

Chemiczna:

Zakwaszenie

Wyczerpywanie składników pok.

Wypłukiwanie

Deformacja bilansu. Pokarm.

Fizyczna:

• Zagęszczenie

• Zaskorupienie

• Deformacje gospodarki wodnej

• Zahamowanie aeracji

• Spływy powierzchniowe

• Przyspieszona erozja wodna

Tereny rolnicze

Biologiczna

• Zmniejszenie glebowej

bioróżnorodności

Chemiczna

• Lateryzacja

• Kalcifikacja

• Wypłukiwanie i eluwiacja

Fizyczna

• Stwardnienie

• Twrzenie warstw

utwardzonych

Naturalna

Zanieczyszczenie

Zagęszczenie

Erozja

Tereny osiedlowe

Zanieczyszczenie gleb

Skażenie gleb

Kwaśne deszcze

Tereny przemysłowe

---