Buffering properties of the soils developed from mill-pond deposits in the valley of the Jarosławianka Creek

• Autorzy: Jonczak J.

Warianty tytułu

PL

Właściwości buforowe gleb wykształconych z osadów stawu młyńskiego w dolinie Jarosławianki

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Buffering properties, their spatial and vertical variability and factors influencing them, were studied in the soils of mill-pond basin in the valley of the Jarosławianka Creek (northern Poland). Layered, mud-alluvial deposits were accumulated on the bed of buried bog soils from 1351 until the mid of the twentieeth century, and during the last few decades, along the creek channel, were covered by overbank deposits. Three soil profiles located in the upper, central and lower parts of millpond basin were studied. Buffering capacity of the soils was among low and medium values compare to the data for different soil types in Poland. In the horizons developed from pond deposits buffering area of alkali (P-NaOH) ranged from 13.5 to 57.4 cm², and buffering area of acids (P-HCl) from 6.4 to 40.8 cm². In horizons developed from overbank deposits it was 3.4-58.6 cm² and 5.6-36.8 cm² respectively. An increasing in P-HCl and decreasing in P-NaOH trends were observed down the pond basin. P-NaOH was positively related to the content of TOC and P-HCl positively related to the content of clay fraction, carbonates and TOC, specific surface area, pH, CEC and BS.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości buforowych antropogenicznie uwarunkowanych gleb mułowato-glejowych występujących w obrębie niecki stawu młyńskiego w dolinie Jarosławianki. Badane gleby zbudowane są z osadzonych na podłożu kopalnych gleb bagiennych, warstwowanych osadów mułowo-aluwialnych akumulowanych w stawie od roku 1351 do połowy XX wieku, kiedy nastąpiło zniszczenie urządzeń piętrzących i osuszenie stawu. Wzdłuż współczesnego koryta potoku osady te są nadbudowane kilkudziesięciocentymetrową warstwą osadów pozakorytowych. Badania przeprowadzono w trzech odkrywkach glebowych, zlokalizowanych w górnej, środkowej i dolnej części niecki stawu. Stwierdzone duże przestrzenne (wzdłuż stawu) i pionowe zróżnicowanie cech teksturalnych oraz licznych właściwości fizycznych i chemicznych badanych gleb, będące odzwierciedleniem czasoprzestrzennej dynamiki procesów fluwialnych w zlewni, a także procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych zachodzących w stawie, znalazło odzwierciedlenie w zróżnicowanych właściwościach buforowych badanych gleb. Ich pojemność buforowa mieści się w przedziałach wartości niskich i średnich na tle danych literaturowych dla różnych typów gleb Polski. Powierzchnia buforowania zasad (P-NaOH) w poziomach zbudowanych z osadów mułowo-aluwialnych wynosi od 13,5 do 57,4 cm², a powierzchnia buforowania kwasów (P-HCl) od 6,4 do 40,8 cm². W poziomach zbudowanych z osadów pozakorytowych jest to odpowiednio 3,4-58,6 cm² i 5,6-36,8 cm². P-NaOH jest istotnie statystycznie, pozytywnie skorelowana z zawartością węgla organicznego, a P-HCl również istotnie statystycznie, pozytywne skorelowana z zawartością węgla organicznego, iłu i węglanów, oraz średnią średnicą ziaren mineralnych (wyrażoną w skali Φ), powierzchnią właściwą, pH, pojemnością wymienną kationów i stopniem wysycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami. Pojemność buforowa względem kwasów wykazuje wyraźną tendencję wzrostową wzdłuż stawu. Tendencja ta uwarunkowana jest gradientem wpływających na właściwości buforowe cech fizycznych i chemicznych osadów. W kwaśnych glebach górnej części stawu główną rolę w neutralizacji kwasów odgrywa bufor wymiany jonowej i krzemianowy. W dół stawu wzrasta rola buforu węglanowego.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Baltic Coastal Zone. Journal of Ecology and Protection of the Coastline
• Rocznik: 2015
• Tom: 19
• Opis fizyczny: p.37-48,fig.,ref.

Twórcy

autor

Jonczak J.

• Department of Geoecology and Geoinformation, Institute of Geography and Regional Studies, Pomeranian University in Slupsk, Partyzantow 27, 76-200 Slupsk, Poland

Bibliografia

• Bednarek R., Dziadowiec H., Pokojska U., Prusinkiewicz Z., 2004. Badania ekologicznogleboznawcze. (Ecological and Pedological Studies). PWN, Warszawa, (in Polish).
• Borówka R.K., 2007. Geochemiczne badania osadów jeziornych strefy umiarkowanej. (Geochemical studies of lake sediments in the temperate zone). Stud. Limnol. et Telmatol., 1(1), 33-42, (in Polish).
• Brągiel P., 2012. Wpływ sposobu użytkowania na właściwości buforowe gleb. (The influence of the type of soil management on their buffer properties). Rocz. Glebozn., 63(1), 5-8, (in Polish).
• Dorland E., Kerkhof A.C., Rulli J.M., Bobbink R., 2004. Mesocosm seepage experiment to restore the buffering capacity of acidified wet heath soils. Ecol. Eng., 23, 221-229.
• Florek W., Jonczak J., Princ C., 2009. The impact of snow-melt-rain flood on runoff denudation from small lowland catchments (on example of left-bank tributaries of lower Wieprza). Balt. Coast. Zone, 13B, 67-78.
• Folk R.L., Ward W., 1957. Brazos River bar: A study in the significance of grain size parameters. J. Sed. Petrol., 27, 3-26.
• Jonczak J., 2010a. Chemizm wód zasilających Jarosławiankę (zlewnia Wieprzy). (The chemistry of waters supplying the Jarosławianka Creek (the catchment of the Wieprza River)). Słupskie Pr. Geogr., 7, 83-101, (in Polish).
• Jonczak J., 2010b. Właściwości sorpcyjne i buforowe gleb nisz źródliskowych w dolinie Jarosławianki (Równina Sławieńska). (Sorptive and buffering properties of the soils of spring niches in the valley of the Jarosławianka Creek (the Sławno Plain)). Rocz. Glebozn., 61(3), 47-53, (in Polish).
• Jonczak J., Florek W., 2013. Wiek i właściwości gleb wykształconych z osadów stawu młyńskiego w dolinie Jarosławianki (Równina Sławieńska). W: Środowisko glebotwórcze i gleby dolin rzecznych. (The age and properties of the soils formed from mill-pond deposits in the valley of the Jarosławianka Creek (the Sławno Plain). In: Soil forming environment and soils of river valleys). (Eds) J. Jonczak, W. Florek, Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań, 33-40, (in Polish).
• Kirschenstein M., Baranowski D., 2009. The influence of North Atlantic oscillation (NOA) on the air temperature and the total precipitation in Koszalin in 1861-2007. Balt. Coast. Zone, 13, 67-84.
• Kowalkowski A., 2002. Wskaźniki ekochemicznego stanu gleb leśnych zagrożonych przez zakwaszenie. (Ecochemical indicators of forest soil condition damaged by acidification). Reg. Monit. Środ. Przyr., 3, 31-43, (in Polish).
• Lieb A.M., Darrouzet-Nardi A., Bowman W.D., 2011. Nitrogen deposition decreases acid buffering capacity of alpine soils in the southern Rocky Mountains. Geoderma, 164, 220-224.
• Ludwig B., Khanna P.K., Anurugsa B., Fölster H., 2001. Assessment of cation and anion exchange and pH buffering in an Amazonian Ultisol. Geoderma, 102, 27-40.
• Madeyski M., Tarnawski M., 2006. Ocena stanu ekologicznego osadów dennych wybranych małych zbiorników wodnych. (Evaluation of the ecological state of bottom sediments in chosen small water reservoirs). Infrastruktura i ekologia terenów wiejskich, 4/3, 107-116, (in Polish).
• Malczyk P., 1998. Właściwości buforowe gleb wybranych ekosystemów leśnych. (Buffering properties of soils of selected forest ecosystems). Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 456, 469-475, (in Polish).
• Malczyk P., Kobierski M., Jaworska H., Dąbkowska-Naskręt H., 2008. Zależność między wybranymi właściwościami gleb i pojemnością buforową w glebach uprawnych regionu Pomorza i Kujaw. (Relationships between selected soil properties and buffer capacity in arable soils from Kujawy and Pomorze regions, Poland). Rocz. Glebozn., 59(1), 149-154, (in Polish).
• Marcinek J., Komisarek J., Bednarek R., Mocek A., Skiba S., Wiatrowska K., 2011. Systematyka gleb Polski, wydanie V. (Polish Soils Classification, edition V). Rocz. Glebozn., 62(3), (in Polish).
• Marschner B., Noble A.D., 2000. Chemical and biological processes leading to the neutralisation of acidity in soil incubated with litter materials. Soil Biol. & Biochem., 32, 805-813.
• Mendyk Ł., Sykuła M., 2014. Spatial variability of actual soil moisture, pH and bulk soil electrical conductivity within the area of the former Oleszek mill pond basin. Pol. J. Soil Sci., 47(1), 17-25.
• Niska M., 2013. Ewolucja stawu młyńskiego w dolinie Jarosławianki w świetle analizy kopalnych szczątków Cladocera (Crustacea). W: Środowisko glebotwórcze i gleby dolin rzecznych. (Evolution of mill-pond in the valley of the Jarosławianka Creek based on subfossil Cladocera (Crustacea) analysis. In: Soil forming environment and soils of river valleys). (Eds) J. Jonczak, W. Florek, Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań, 103-112, (in Polish).
• Podgórski Z., 2004. Wpływ budowy i funkcjonowania młynów wodnych na rzeźbę i wody powierzchniowe Pojezierza Chełmińskiego i przyległych części dolin Wisły i Drwęcy. (The impact of the construction and operation of water mills on relief and surface water of the Chełmińskie Lakeland and adjacent parts of the valleys of Vistula and Drwęca Rivers). Wydawnictwo UMK, Toruń, (in Polish).
• PTG, 2009. Klasyfikacja uziarnienia gleb i utworów mineralnych – PTG 2008. (Particle size distribution and textural classes of soils and mineral materials – PTG 2008). Rocz. Glebozn., 60(2), 5-17, (in Polish).
• Raczuk J., 2011. Kwasowość oraz właściwości buforowe gleb gminy Biała Podlaska. (Acidity and buffering properties of soils of the Biała Podlaska commune). Ochr. Środ. i Zas. Nat., 49, 186-192, (in Polish).
• Rączkowski W., Banaszek Ł., 2013. Osadnictwo w rejonie Jarosławianki – problemy badawcze, W: Środowisko glebotwórcze i gleby dolin rzecznych. (Settlement pattern in the catchment of the Jarosławianka River – research issues. In: Soil forming environment and soils of river valleys). (Eds) J. Jonczak, W. Florek, Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań, 113-122, (in Polish).
• Rosenow K., 1934. Altkrakow. Ost heimat. Rügenwalde Zeitung, 32-34.
• Skłodowski P., 1995. Charakterystyka niektórych właściwości chemicznych gleb oraz ich zdolności buforowych i przydatności rolniczej. (The characteristic of some chemical properties of soils, their buffer capacity and agricultural usefulness). Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 422, 31-40, (in Polish).
• Szwarczewski P., 2003. Zapis naturalnych i antropogenicznych zmian środowiska przyrodniczego w okolicy Żyrardowa na przykładzie osadów wypełniających nieckę stawu młyńskiego. W: Człowiek w środowisku przyrodniczym – zapis działalności. (The record of natural and anthropogenic changes in the environment near Żyrardów on the example of the deposits filling mill-pond basin. In: Human in environment – record of activity). (Eds) J.M. Waga, K. Kocel, PTG Oddział Katowicki, Sosnowiec, 213-219, (in Polish).
• Tanikawa T., Sobue A., Hirano Y., 2014. Acidification processes in soils with different acid buffering capacity in Cryptomeria japonica and Chamaecyparis obtusa forests over two decades. Forest Ecol. and Man., 334, 284-292.
• Ulrich B., 1981. Ökologische Gruppierung von Böden nach ihrem chemischen Bodenzustand. Z. Pflanzenern. Bdkde, 144, 289-305.
• Walenczak K., Licznar S.E., Licznar M., 2009. Rola materii organicznej i iłu koloidalnego w kształtowaniu właściwości buforowych gleb Parku Szczytnieckiego. (The role of organic matter and colloidal clay in forming of buffer properties of soils of the Szczytnicki Park). Rocz. Glebozn., 60(2), 102-107, (in Polish).