1. Wstęp 2. Teren badań, metody badań

Transkrypt

1. Wstęp 2. Teren badań, metody badań
VII Zjazd Geomorfologów Polskich
kraków
Zapis
2005
denudacji antropogenicznej
w katenach stokowych zlewni perznicy
(dorzecze parsęty)
Józef Szpikowski
1. Wstęp
Rezultaty denudacji antropogenicznej zapisane są w rzeźbie, osadach i glebach
katen stokowych na obszarach użytkowanych rolniczo (np. Sinkiewicz 1993, Huang,
O’Connell 2000; Koćmit i in. 2001; Marcinek, Komisarek 2004; Szpikowski 2005).
Rozwój stoków pokrytych naturalną szatą roślinną uległ radykalnej przemianie wraz
z wprowadzeniem uprawy roli, a zasadnicze znaczenie w organizacji systemu spływu wód
z powierzchni objętych uprawami i lokalnego zróżnicowania denudacji antropogenicznej
przejęły różnorodne elementy agrotechniki. Badania prowadzone w zlewni Perznicy na
Pojezierzu Drawskim (dorzecze Parsęty), poprzez odczytanie zapisu rezultatów denudacji
antropogenicznej w katenach stokowych, pozwalają na określenie jej zasięgu, historii,
natężenia i rezultatów dla rozwoju rzeźby i gleb. Prezentowane wyniki są częścią badań
prowadzonych w ramach realizacji projektu badawczego KBN nr 3 PO4E 002 25.
2. Teren badań, metody badań
Rzeka Perznica jest prawobrzeżnym dopływem Parsęty o długości 26 km i odwadnia
obszar o powierzchni 245 km2, należący do Pojezierza Drawskiego. Zlewnia Perznicy,
położona na północnym skłonie garbu pojeziernego, wchodzi w obręb centralnej i północno-wschodniej części lobu Parsęty. Złożony przebieg deglacjacji lądolodu vistuliańskiego
w tej części Pomorza Środkowego, przyczynił się do wykształcenia skomplikowanego
układu rzeźby, w której A. Karczewski (1989) wyróżnia kilka stref morfogenetycznych
432
Józef Szpikowski
(ryc. 1). Do złożonej rzeźby nawiązuje zróżnicowana litologia i mozaikowy układ
pokrywy glebowej. Wielowiekowe rolne użytkowanie ziemi doprowadziło na licznych
stokach do wykształcenia wyraźnych antropogenicznych form terenu, wśród których
wyróżniają się terasy rolne.
Ryc. 1. Lokalizacja stanowisk pomiarowych Zwartowo 1, Kusowo 1 i Sławno 1 na tle rzeźby,
sieci hydrograficznej i stref geomorfologicznych zlewni Perznicy wydzielonych wg A. Karczewskiego (1989)
Wytypowane w drodze terenowego kartowania kateny stokowe zostały objęte
badaniami geomorfologicznymi, litologicznymi i glebowymi. Wykonano szereg pomiarów terenowych i laboratoryjnych właściwości fizyczno-chemicznych osadów, w tym
również oznaczenie wieku wybranych próbek metodą 14C w Poznańskim Laboratorium
Radiowęglowym.
Zapis denudacji antropogenicznej w katenach stokowych zlewni Perznicy...
433
3. Wyniki badań
W prezentowanej pracy skoncentrowano się na trzech stanowiskach: Zwartowo
1, Kusowo 1 oraz Sławno 1, które reprezentują różne strefy morfogenetyczne dorzecza
Perznicy.
Położone w pobliżu ujścia Perznicy do Parsęty stanowisko Zwartowo 1 (ryc. 2)
jest charakterystyczne dla teras rolnych na glebach lekkich wykształconych z piasków.
Znajduje się w obrębie stoku (długość 60 m, nachylenie do 6o) rozległego pagóra ostańca
dennomorenowego (ryc. 1). O intensywności denudacji antropogenicznej świadczy duża
miąższość pokryw deluwialnych – w obrębie terasy rolnej nawet do 150 cm. Daty 14C
uzyskane dla spągowego poziomu diamiktonu rolnego wynoszą 130±30 lat BP (Poz-9495)
i 185±30 lat BP (Poz-9494). Uwzględniając niepewność datowania metodą radiowęglową
materiałów z ostatnich kilkuset lat (Walanus, Goslar 2004), oznacza to, po uwzględnieniu kalibracji, że warstwa diamiktonu rolnego na terasie rolnej została zakumulowana
w okresie, który można jedynie zawrzeć w przedziale od końca XVII w. do lat 30. XX w.
Ryc. 2. Profil kateny stokowej na stanowisku Zwartowo 1 i jego lokalizacja na blokdiagramie
z rzeźbą terenu
1 – poziom akumulacyjny wytworzony z piasku, 2 – poziom rdzawienia wytworzony z piasku luźnego,
3 – piaski luźne różnej granulacji, 4 – mursz, 5 – torf niski. Symbole poziomów genetycznych gleb wg Systematyki Gleb Polski IV (również na ryc. 3 i 4).
434
Józef Szpikowski
Materiały kartograficzne oraz drobne artefakty pozwalają jednakże przesunąć początek
nadbudowy stoku deluwiami co najmniej na początek XIX w. Wówczas można przyjąć przeciętne tempo nadbudowy terasy rolnej na 6 mm a-1. Uzyskane wartości tempa
akumulacji w obrębie terasy rolnej korespondują z wynikami eksperymentu terenowego
w Elizówce pod Lublinem (Ziemnicki, Mazurek 1972).
Prawdopodobnie w I poł. XIX w. doszło do intensywnej denudacji stoku związanej z ekstremalnym zdarzeniem pogodowym, czego zapisem jest warstwa osadów
piaszczystych o miąższości do 2 cm, wkraczających stosunkowo daleko na warstwę
murszu u podnóża stoku. Daty uzyskane w osadach organicznych u podnóża stoku mówią o rolniczym użytkowaniu ziemi w całym dorzeczu Perznicy. Początek akumulacji
torfów rozpoczął się około 180-190 lat BC (2155±35 BP, Poz-9498), czyli przypada na
okres lateński epoki żelaza i rozwój osadnictwa kultury pomorskiej. Biorąc pod uwagę
położenie stanowiska, narastanie torfu może wynikać z agradacji i zabagnienia ujściowego odcinka dna doliny Perznicy, co z kolei można łączyć ze wzrostem intensywności
denudacji antropogenicznej w całej zlewni.
W profilu pedogenetycznym kateny stokowej dominuje gleba deluwialna, pod którą
nie stwierdzono śladów innych kopalnych poziomów glebowych. Ewentualne starsze
poziomy glebowe zostały prawdopodobnie po objęciu stoku uprawą rolną całkowicie
zniszczone, a następnie pokryte powłoką osadów deluwialnych. Do wykształcenia profilu
gleby rdzawej w najwyższej części stoku i na wierzchowinie ostańca dennomorenowego
przyczyniła się również uprawa płużna (mieszanie poziomu albic z poziomem próchnicznym) (Bednarek i in. 2004).
Stanowisko Kusowo 1 (ryc. 3) reprezentuje profil pedogenetyczny wykształcony
na użytkowanym rolniczo stoku pagórka moreny martwego lodu o rzeźbie drobnopromiennej, zbudowanym z piasków gliniastych i glin, o długości 40 m i nachyleniu do
10o. Oznak początku ingerencji antropogenicznej w rozwój stoku można upatrywać
w powstaniu warstwy ilastych namułów mineralno-organicznych wkraczających na pokład torfu niskiego u podnóża stoku. Zmiana typu akumulacji dokonała się ok. 2920 r. BC
(datowanie stropu torfu: 4369±35 BP, Poz-9461) i najprawdopodobniej wiąże się z odlesieniem stoku (wypaleniem lasu) i okresowym rolnym użytkowaniu ziemi (osadnictwo
kultury wstęgowej oraz pucharów lejkowatych). W obrębie terasy rolnej zachował się
fragment poziomu gleby kopalnej, której strop wydatowano na 1160-1180 AD (895±30 BP,
Poz-9460). Początek formowania zalegającej powyżej warstwy diamiktonu rolnego przypada więc na rozwój osadnictwa wczesnośredniowiecznego. Jednakże najwcześniejsze
oznaczenie wieku materiału, jakie uzyskano z poziomu deluwialnego 10 cm nad glebą
kopalną (340±25 BP, Poz-9459), po kalibracji daje okres lat 1520-1620, co wskazuje
na późniejsze tempo nadbudowy terasy w granicach 2-3 mm a-1.
Silna erozja górnej, wypukłej części stoku i wierzchowiny zaznacza się w skróceniu
profilu glebowego, o czym świadczy brak poziomu eluwialnego Eet oraz słabo wykształcony poziom akumulacyjny, z wyraźnymi cechami poziomu diagnostycznego argillic
(gleba płowa opadowo-glejowa silnie zerodowana). W środkowej, słabiej erodowanej
części stoku, w glebie płowej zachował się poziom diagnostyczny luvic. Niżej gleba
płowa została przykryta deluwiami (glebę deluwialna właściwa zalegającą na kopalnej
glebie płowej opadowo-glejowej, a niżej gleba deluwialna próchniczna na kopalnej glebie
Zapis denudacji antropogenicznej w katenach stokowych zlewni Perznicy...
435
Ryc. 3. Profil kateny stokowej na stanowisku Kusowo 1 i jego lokalizacja na blokdiagramie
z rzeźbą terenu
1 – poziom akumulacyjny wytworzony z piasku gliniastego, 2 – piasek gliniasty (poziom eluwialny),
3 – piasek gliniasty (poziom iluwialny), 4 – glina zwałowa, 5 – nieskonsolidowane utwory organiczne (poziom bagienny), 6 – nanosy mineralno-organiczne (piaszczyste), 7 – nanosy mineralno-organiczne (ilaste),
8 – torf niski (z domieszką mułu), 9 – poziom akumulacyjny gleby kopalnej.
gruntowo-glejowej, z zachowanymi resztkami kopalnego poziomu akumulacyjnego).
Poniżej krawędzi terasy rolnej, w zagłębieniu wytopiskowym, zalega gleba torfowo
-mułowa, ze złożem torfu niskiego zasypanym osadami mineralno-organicznymi.
Stanowisko Sławno 1 reprezentuje strefę przetainową lobu Parsęty. Położone jest
na jednym ze stoków rozczłonkowanego pagóra kemowego. Badany profil stokowy ma
długość 125 m przy maksymalnym nachyleniu do 12o. Stok dochodzi do wyraźnie wykształconego zagłębienia wytopiskowego, które buduje pierwsze ogniwo skierowanego
na SE szlaku wód roztopowych (ryc. 4).
W obrębie terasy rolnej wiek spągu diamiktonu rolnego oznaczono na 1960±30
BP (Poz-9468), co po kalibracji daje rezultat 55 AD i pozwala na obliczenie średniego
tempa akumulacji na 0,9 mm a-1. Początek rolnego użytkowania stoku i formowania
terasy można łączyć ze szczytowym okresem rozwoju osadnictwa kultury pomorskiej.
Wydatowany profil osadów w środkowej części zagłębienia wytopiskowego pozwala na
określenie historii jego funkcjonowania. Pozycja stratygraficzna cienkiej warstwy torfu
spoczywającej na piaszczystym podłożu mineralnym pod warstwą gytii sugeruje, iż proces
sedentacji odbywał się w warunkach wciąż istniejącej pogrzebanej bryły martwego lodu,
436
Józef Szpikowski
Ryc. 4. Profil kateny stokowej na stanowisku Sławno 1 i jego lokalizacja na blokdiagramie
z rzeźbą terenu
1 – poziom akumulacyjny wytworzony z piasku gliniastego, 2 – piaski luźne różnej granulacji, 3 – piasek
gliniasty (poziom iluwialny), 4 – piasek gruboziarnisty ze żwirem, 5 – glina zwałowa, 6 – nanosy mineralno
-organiczne (ilaste), 7 – ciemny mułek, 8 – piasek z domieszką iłu, 9 – nieskonsolidowane utwory organiczne
(poziom bagienny), 10 – torf niski, 11 – gytia
a wiek (11280±60 BP, Poz-9471), że miało to miejsce w późnym glacjale na pograniczu
Starszego dryasu i Allerödu. Po wytopieniu lodu, w środowisku limnicznym zachodziła sedymentacja osadów różnego typu gytii, trwająca do schyłku Okresu borealnego
(6650 BC, 7830±50 BP, Poz-9470). Narastanie osadów torfu zalegających na gytii zostało
przerwane 2490-2550 lat BC (4000±40 BP, Poz-9493) przez ilaste osady mineralno
-organiczne, których wkroczenie aż do centralnej części wytopiska musiało się wiązać
z odlesieniem stoku i początkiem denudacji antropogenicznej, związanej z rolnictwem
ludności kultury pucharów lejkowatych.
W pokrywie glebowej zapis denudacji przejawia się ogłowieniem profilu glebowego
w środkowej, wypukłej części stoku (gleba płowa opadowo-glejowej silnie zerodowana)
oraz wykształceniem w dolnej części stoku pokrywy diamiktonu rolnego o miąższości
maksymalnej do 180 cm.
Zapis denudacji antropogenicznej w katenach stokowych zlewni Perznicy...
437
Literatura
Bednarek R., Dziadowiec H., Pokojska U., Prusinkiewicz Z., 2004, Badania ekologiczno-gleboznawcze, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
Huang C., O’Connell M., 2000, Recent land-use and soil-erosion history within a small catchment
in Connemara, western Ireland: evidence from lake sediments and documentary sources,
Catena, 41, 293-335.
Karczewski A., 1989, Morfogeneza strefy marginalnej fazy pomorskiej na obszarze lobu Parsęty
w vistulianie (Pomorze Środkowe), UAM, Geografia, 44.
Koćmit A., Raczkowski B., Podlasiński M., 2001, Typologiczna przynależność erodowanych
gleb wytworzonych z glin morenowych wybranego obiektu na Pomorzu Zachodnim, Folia
Universitatis Stetinensis 217, Agricultura, 87, 103-107.
Komisja V – Genezy, Klasyfikacji i Kartografii Gleb P.T.G., 1989, Systematyka gleb Polski, Roczn.
Glebozn. 40, 1-150.
Marcinek J., Komisarek, J., 2004, Antropogeniczne przekształcenia gleb Pojezierza Poznańskiego
na skutek intensywnego użytkowania rolniczego, Wyd. A.R. w Poznaniu.
Sinkiewicz M., 1998, Rozwój denudacji antropogenicznej w środkowej części Polski północnej,
Wyd. UMK, Toruń.
Szpikowski J., 2005, Wpływ denudacji antropogenicznej na zmiany pokrywy glebowej i morfologię stoków na obszarze młodoglacjalnym (zlewnia Perznicy, dorzecze Parsęty), [w:]
A. Kostrzewski, R. Kolander (red.), Funkcjonowanie geoekosystemów Polski w warunkach
zmian klimatu i różnokierunkowej antropopresji, Bibloteka Monitoringu Środowiska, 183-194.
Walanus A., Goslar T., 2004, Wyznaczanie wieku metodą 14C dla archeologów, Wyd. Uniw. Rzeszowskiego, Rzeszów.
Ziemnicki S., Mazurek T., 1972, Zastosowanie mechanicznego przemieszczania ziemi w melioracjach przeciwerozyjnych, Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 130, 129-144.
Józef Szpikowski
Stacja Geoekologiczna UAM
Storkowo 32
78-450 Grzmiąca
438
Józef Szpikowski