1
Benčaťová, B.,
1Kontriš, J.,
1Gregor, J.,
2Kontrišová, O.
1Lesnícka fakulta Technickej univerzity vo Zvolene, T.G.Masaryka 24, 960 53 Zvolen 2Fakulta ekológie a environmentalistiky Technickej univerzity vo Zvolene,
T.G.Masaryka 24, 960 53 Zvolen
Abstrakt
Borovicové lesy (spoločenstvo Calamagrostis varia – Pinus sylvestris Pancer – Kotejowa 1967) je v Pieninskom národnom parku rozšírené na extrémnych stanovištiach pôvodných vápencových bučín (as. Calamagrostio alpinae – Fagetum Fajmonová et. Šimečková 1981). V borovicových monokultúrach a v prirodzených vápencových bučinách bol urobený výskum fyzikálnych a chemických vlastností pôd. Z výsledkov vyplýva, že monokultúry borovice lesnej sa vyskytujú na rendzinách sutinových, spontánne vzniknuté borovicové lesy sú rozšírené na rendzinách modálnych a porasty vápencových bučín na rendzinách kambizemných .
Kľúčové slová: borovicové monokultúry, vápencové bučiny, rendzina
Abstract
Pine forest stands (assotiation Calamagrostis varia – Pinus sylvestris Pancer – Kotejowa) are in the Pieniny national park extended on the extrem biotops, autochtonly snared by the limestone beech forests (as. Clematido alpinae – Fagetum, Fajmonová et Šimeková 1981). The research was done in the pine monocultures and limestone beech forests. From these results float out, that monocultures of the Pinus sylvestris occur on the Skeli – Rendzic Leptosols. The spontaneously arised pine forests are existenced on the Rendzic Leptosols and the autochton limestone beech forests on the Rendzic Leptosols
Key words: pine monoculture, limestone beech forests, Rendzic Leptosols
Úvod
Pôvodnými lesnými spoločenstvami boli v Pieninskom národnom parku podľa Michalku et al.(1986) jedľové lesy kvetnaté, bukové lesy kvetnaté, bukové lesy vápnomilné, javorovo-lipové a spoločenstvá reliktných vápencových borín. V procese kolonizácie tohto územia boli najviac atakované vápencové bučiny a boriny. Vo forme malých enkláv sa zachovali v oblasti Holice, Haligovských skál, Rabštína, Vysokej
skaly a Aksamitky. Na miestach týchto vápencových lesov bola vysadená borovica lesná. Od čias klasikov geobotaniky (Jurko, Šomšák, Berta, atď.) sa v geobotanických prácach nevenuje štúdiu vzťahov rastlinných spoločenstiev a pôd takmer žiadna práca. V tejto práci chceme preto poukázať na vzťahy, ktoré existujú medzi pôdami, monokultúrami borovice lesnej a porastami vápencových bučín, resp. poukázať na to, či a do akej miery ovplyvňujú monokultúrne porasty pôdy, na ktorých boli v minulosti pôvodne rozšírené spoločenstvá podzväzu Cephalanthero-Fagenion Tx. et Tx. et Oberd. 1958.
Metodika
Pedologický a fytocenologický výskum bol robený v roku 1999. Pôdne sondy boli vykopané vo vysadenej monokultúre borovice lesnej (sonda č.1), v prirodzene vzniknutom poraste borovice lesnej (sonda č.2) a v poraste vápencovej bučiny (sonda č.3). Stratigraficko-morfologické znaky boli opísané vizuálne. Fyzikálne a chemické vlastnosti boli analyzované podľa metód uvádzaných HRAŠKOM et al. (1992), názvy
syntaxónov podľa MUCINU A MAGLOCKÉHO (1985), rastlinných taxónov podľa
MARHOLDA A HINDÁKA (1998), nomenklatúra pôd je uvádzaná podľa
Morfogenetického klasifikačného systému pôd Slovenska (ŠÁLY et al., 2000).
Výsledky a diskusia
Prirodzené a sekundárne porasty Pinus sylvestris ( spoločenstvo Calamagrostis varia- Pinus sylvestris Pancer-Kotejowa 1973) patria v Pieninách k veľmi zriedkavo rozšíreným spoločenstvám. Vo forme malých, vzájomne izolovaných porastov sa vyskytujú v oblasti Haligoviec, zriedkavo v oblasti Lesnice. Osídľujú svahy s južnou, juhozápadnou a juhovýchodnou expozíciou a so sklonom 40–60 °. Formami reliéfu sú štrkové sutinové kužele, štrkovité lavice, erózne žľaby, zriedkavejšie skalnaté hrebene a chrbty pahorkov.
Pôdy patria typologicky do skupiny iniciálnych a rendzinových pôd. Pôdnym typom je rendzina sutinová a rendzina modálna. Na povrch pôdy spravidla vystupujú balvany, kamenné bloky, hrubý štrk, miestami štrčok. Povrch pôdy je pokrytý nepravidelne vrstvou opadanky s maximálnou hrúbkou 2 cm. Tento pokrývkový, terestrický organogénny horizont je tvorený opadom ihličia, drobnými konárikmi, odumretými rastlinami a zriedkavejšie lístia, výraznejšie je vyvinutý iba subhorizont opadu (0–1,5 cm), menej výrazne je vyvinutý subhorizont drviny. Subhorizont meliny je pre intenzívnu humifikáciu nezreteľný.
Tak rendziny sutinové ako aj modálne majú v A-horizonte vysoký (90%) podiel skeletu. Farba a štruktúra skeletu sa výrazne odlišuje iba pri rendzinách sutinových (tab. 1, sonda č. 1), modálne rendziny akumulujú humus v A/C-horizonte, preto je zemina farebne rovnaká (tab.2, sonda č. 2). Oba pôdne typy majú takmer rovnakú aktuálnu pôdnu reakciu (7,27; 7,15 pH). V sutinových rendzinách je pH H2O v A/C- horizonte najvyššie (7,6), v modálnych rendzinách mierne klesá. Vzhľadom na vysoký obsah (17,6 %) môže ísť aj o vplyv humínových kyselín. Podľa obsahu humusu patria sutinové rendziny k pôdam mierne humóznym (1,1–3 % humusu) a rendziny modálne k pôdam veľmi silne humóznym. (10,1–20 % humusu).
Podľa morfologického klasifikačného systému pôd Slovenska (ŠÁLY et al. 2000) patria rendziny sutinové k pôdam piesočnato-hlinitým a hlinitým, modálne rendziny k piesočnatým. Obsah fosforu je u oboch pôdnych typoch približne rovnaký (3,75; 2,5–
3,0 mg.k-1), v A-horizonte sutinových rendzín je obsah oboch jednomocných katiónov variabilný, v nižších horizontoch (A/C, C) jeho obsah podobne ako aj obsah dvojmocného horčíka klesá o dve tretiny, napr. výmenný draslík z 89,5 na 30, 2 mg.kg- 1. Pravdepodobne je to prejav zvýšenej evaporácie. Distribúcia dvojmocných katiónov horčíka má podobný charakter ako jednomocné katióny, t.j. s hĺbkou sa jeho obsah znižuje zo 144,9 na 51,1 mg.kg-1. V porovnaní s modálnymi rendzinami majú sutinové rendziny o viac ako polovicu menej horčíka a takmer o tretinu menej dvojmocných katiónov vápnika (4324; 6429 mg.kg-1). Ich obsah sa v pôdnom profile nemení tak výrazne ako v jednomocných katiónoch.
Tab. 1 Fyzikálne a chemické vlastnosti pôdnej sondy č. 1
Morfologický a stratigrafický opis rendziny sutinovej (pôdna sonda č. 1)
Lokalita: Haligovce, nad motorestom Haligovský dvor, plocha pri chodníku, J, 50 °, 550 m n. m., 25.9.1999.
Oo opadankový horizont vyvinutý nevýrazne v jamkách v okolí kamenných blokov Amc 0–14,5 cm - tmavosivá, suchá, drobivá, hrudkovitá zemina, štrčok 60 %, kamenné bloky 20%
A/C 14,5–31,5 cm - svetlohnedosivá, mierne uľahnutá zemina vyplňujúca priestory medzi kamennými blokmi, obsah skeletu 90 %
C 31,5 cm a viac - svetlohnedá, čerstvo vlhká zemina, homogénne premiešaná so štrčkom, vyplňuje priestory medzi kameňmi
vzorka pHH2O pHKCl hrubý piesok % prach % jemný piesok % hrubý íl % fyzikálny íl % COX humus % A 7,27 7,09 23,6 10,3 29,8 15,4 20,9 1,48 2,55 A/C 7,60 7,32 18,9 7,1 25,2 17,1 31,7 1,83 3,15 C 7,71 7,40 28,3 9,5 21,7 16,0 24,6 1,08 1,72 vzorka P mg.kg-1 P mg.kg-1 Kp mg.kg-1 Na mg.kg-1 K mg.kg-1 Mg mg.kg-1 Ca mg.kg-1 A 3.00 3.00 88,0 7,2 89,5 144,9 4324 A/C 2,50 2,50 53,5 50,2 90,3 4337 C 3,00 3,00 35,6 30,2 58,1 4030
Tab. 2 Fyzikálne a chemické vlastnosti pôdnej sondy č. 2 vzorka pHH2O pHKCl hrubý
piesok% prach % jemný piesok% hrubý íl % fyzikálny íl % COX humus % Amc 7,15 7,00 20,3 11,8 44,4 13,9 9,6 7,66 13,21 Amc/Rc 7,14 7,00 málo vzorky málo vzorky málo vzorky málo vzorky málo vzorky 10,21 17,6 vzorka P mg.kg-1 Kp mg.kg-1 Na mg.kg-1 K mg.kg-1 Mg mg.kg-1 Ca mg.kg-1 Amc 2,5 53,1 28,8 75,0 325,2 6429 Amc/Rc málo vzorky málo vzorky málo vzorky málo vzorky málo vzorky málo vzorky
Morfologický a stratigrafický opis rendziny modálnej (pôdna sonda č. 2)
Lokalita: Haligovce, nad motorestom Haligovský dvor, skalnatý vápencový svah, 30 % skál na povrchu, J, 55 °, 575 m n. m., 25.9.1999.
Ooh 0–2 cm - nepravidelná vrstva nerozloženej organickej hmoty tvorenej ihličím, listami a odumretými rastlinami
Oof 2 cm + - nevýrazná, nepravidelná vrstva, čiastočne až úplne rozloženého rastlinného materiálu
Amc 2–18 cm - čierna, humózna, mierne vlhká zemina homogénne premiešaná so štrčkom a štrkom 90 %
A/C od 18 cm - čierna zemina so štrkom a štrčkom, vyplňuje priestory medzi blokmi, skelet 95 %
Na území Pienin sú vápencové bučiny (Asociácia Clematido alpinae-Fagetum (Sill.1933) Fajmonová et Šimeková 1981) najviac rozšírené v Malých Pieninách, v skalných masívoch Lažná skala a Rabštín, čiastočne na lokalite Vysoké Skalky v nadmorských výškach 710–900 m. Na ostatnom území je výskyt len ojedinelý (Holica, Vysielač).
Spoločenstvá subasociácie Clematido alpinae-Fagetum v študovanom území uprednostňujú stanovištia J a JV orientovaných, strmých, balvanitých svahov s priemerným sklonom 40°. Pôdnym typom na lokalite Rabštín (tab.3, sonda č. 3) je rendzina kambizemná.
Aktuálna pôdna reakcia v humusovom Amc-horizonte je neutrálna v prechodnom A/Cc sa zvyšuje na mierne alkalickú (pH 7,72). V podložnom C1c a C2c je pH vyrovnané (7,62–7,84). Podľa zrnitostného zloženia je pre túto pôdu typický vysoký podiel (49,2–71,6 % ) hrubého a fyzikálneho (30,8–94,0 %) ílu. Podiel oboch frakcií je takmer rovnaký v humusovom Amc (49,2; 30,8 %) a v podložnom C1c (49,7; 29,8 %) horizonte. Najväčší podiel týchto frakcií (71,6; 54,0 %) je v podložnom C2c-horizonte. Podľa zrnitostného zloženia ide o pôdy piesočnato-ílovito-hlinité v spodnej časti s vysokým 70–90 % podielom jemného a hrubého skeletu. Obsah humusu je najvyšší (4,07 %) v Amc-horizonte, s hĺbkou pôdy jeho obsah výrazne klesá. V C2c-horizonte má iba 0,14% humusu. Podľa obsahu humusu v Amc- horizonte ide o zeminu silne
humóznu, ostatné (A/Cc, C1c) horizonty majú mierne humózne, resp. C2c-horizont slabo humózne zeminy. Z dvojmocných katiónov prevládajú napr. v C2c-horizonte takmer 3 000 násobne katióny vápnika nad katiónmi horčíka. Katióny horčíka majú najväčší podiel v Amc-horizonte (82,7 mg. kg -1) a najnižšie v A/Cc, resp. C2c (30,8; 34,1) horizonte. Katióny vápnika majú opačný podiel. Najviac (10 067 mg.kg -1) vápna je v C2c-horizonte a najmenej (5 546 mg.kg-1) v Amc-horizonte. Z jednomocných katiónov majú niekoľkonásobne vyšší obsah katióny draslíka. Humusový horizont má takmer dvojnásobné množstvo draslíka ako ostatné horizonty.Veľmi nízky podiel (2,5, resp. 4,2 mg.kg-1) majú prechodné (A/Cc, C1c) horizonty.
Tab.3 Fyzikálne a chemické vlastnosti pôdnej sondy č. 3
Morfologický a stratigrafický opis rendziny kambizemnej (sonda č. 3)
Lokalita: Rabštín, pod kótou 825, skalnatá sutina pod skalným previsom, JJV, 55°. 28.9.1999.
Oo 0–10 cm - rozpadnutá hmota lístia a trávy
Amc 0–5 cm - tmavohnedá, drobne až stredne hrudkovitá, dobre prekorenená zemina, hrudky tuhé, ťažko rozpadavé, štrčok 60%
A/Cc 5–26 cm, sivohnedá, hrudkovitá mierne uľahnutá zemina, štrčok 50% C1c 26–56 cm - hnedá, silne uľahnutá, hrudkovitá zemina, hrudky obalené hýfami húb, kamene, štrčok 70%
C2c >56 cm - hnedá, uľahnutá, hrudkovitá zemina, hrudky obalené hýfami húb, zemina vypĺňa priestory medzi skeletom, skelet 90 %.
Súhrn
Pôdy vápencových borovicových monokultúr a prirodzených vápencových bučín majú takmer rovnakú hodnotu aktuálnej pôdnej reakcie, ktorá sa pohybuje v rozmedzí 7,21 – 7,84 pH. A-horizonty sú v pôdach oboch spoločenstiev kyslejšie oproti A/C-horizontu približne o 0,5 pH. S hĺbkou pôdy klesá aj jej kyslosť. Najnižšia 7,71 – 7,84 pH je v substrátových horizontoch. Výrazné diferencie medzi pôdami sú v obsahu jemného piesku A-horizontu. Boriny viazané na rendziny sutinové ho majú dvojnásobne viac
vzorka pHH2O pHKCl hrubý piesok% prach % jemný piesok% hrubý íl % fyzikálny íl % COX humus % Amc 7,21 6,88 29,9 6,3 14,6 49,2 30,8 4,07 7,02 A/Cc 7,72 7,02 16,5 6,7 11,0 65,8 47,3 1,69 2,91 C1c 7,62 7,08 24,9 8,5 16,9 49,7 29,8 2,80 2,80 C2c 7,84 7,03 12,7 6,5 9,2 71,6 54,0 0,14 0,14 vzorka P mg.kg-1 Kp mg.kg-1 Na mg.kg-1 K mg.kg-1 Mg mg.kg-1 Ca mg.kg-1 Amc 7,02 101,7 18,6 112,8 82,7 5546 A/Cc 1,75 66,7 2,5 63,8 33,8 8907 C1c 1,76 79,2 4,2 75,0 64,2 6627 C2c 4,75 61,1 13,4 54,7 34,1 10067
ako vápencové bučiny. Boriny rozšírené na rendzine modálnej majú trojnásobne vyšší obsah jemného piesku ako bučiny. Obsah jemného piesku sa s hĺbkou výraznejšie znižuje iba v rendzinach sutinových. Pôdy vápencových bučín majú naopak v A- horizonte trojnásobne vyšší obsah hrubého ílu a o tretinu viac fyzikálneho ílu.
Obsah jednomocných a dvojmocných katiónov je v A-horizonte, až na horčík, výrazne väčší v pôdach vápencových bučín. Viac ako dvojnásobne väčší je obsah fosforu a sodíka. V A/C-horizonte majú tieto prvky v pôdach oboch spoločenstiev takmer rovnaké zastúpenie. Množstvo draslíka je v bučinách takmer trojnásobne väčšie. Vápencové monokultúry rozšírené na rendzinach sutinových majú oproti bučinám jedenapolkrát viac horčíka. Tie boriny, ktoré sú rozšírené na rendzinach modálnych, majú oproti bučinám takmer štvornásobné množstvo horčíka. Obsah dvojmocných katiónov vápnika je v A-horizonte bučín o 22% väčší, v A-horizonte ho majú viac o 50%. Aj napriek výrazným rozdielom v obsahu prvkov, resp. niektorých fyzikálnych vlastností, nie je možné objektívne posúdiť vplyv monokultúr borovice sosny na pôdne vlastnosti pôvodných vápencových bučín a reliktných vápencových borín.
Poznámka: Výskumné práce sa čiastočne realizovali v rámci projektu VEGA č. 1/3518/06, 2/7161/27, 1/3548/06, 1/0703/08 a APVV 0456-07.
Literatúra
HRAŠKO,J.et al., 1962: Rozbory pôd Slovenska. VÚPÚ Bratislava, 187 pp.
MARHOLD K.&HINDÁK F. (eds.) 1998: Zoznam nižších a vyšších rastlín Slovenska. Veda Bratislava, 68 pp.
MICHALKO,J.,BERTA,J.,MAGIC,D,,(1986): Geobotanická mapa ČSSR. Slovenská socialistická republika. VEDA, Bratislava, 163 pp.
MUCINA L. & MAGLOCKÝ Š. (Eds), 1985: A list of vegetation units of Slovakia. Documents phytosociologiques C.N., Camerino, 9, p.175-220.
ŠÁLY,R., BEDRNA,Z.,BUBLINEC,E.,ČURLÍK,J.,FULAJTÁR,E.,GREGOR,J.,HANES, J.,JURÁNI,B.,KUKLA,J.,RAČKO,J.,SOBOCKÁ,J.,ŠURINA,B.,2000: Morfogenetický
klasifikačný systém pôd Slovenska. VÚPOP Bratislava, 74 pp.
Šály, R., 1992: Pôdy. In: Vološčuk, I. et al., 1992: Pieninský národný park. Akcent press servis, Banská Bystrica, p. 45-66.