DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1999 str. 11 <-- 11 --> PDF |
IZVORNI ZNANSTVENI ČLANCI - ORIGINAL SCIENTIFIC PAPERS Šumarski list br. 3-4, CXXEI (1999), 101-108 UDK 630* 114.2 + 235 (001) NEKE ZNAČAJKE HUMIZACIJE U BOROVIM KULTURAMA NA OTOKU RABU SOME CHARACTERISTICS OF HUMIZATION IN PINE PLANTATIONS ON THE ISLAND OF RAB Nikola PERNAR*, Darko BAKŠIĆ**, Željko ŠPANJOL*** SAŽETAK: U radu su prikazani rezultati istraživanja stanja humusa u površinskom horizontu tla u dvije kulture alepskog bora i jednoj kulturi primorskog bora na otoku Rabu. Pokazale su se značajne razlike u sadržaju i kakvoći humusa, a pripisuju se vrsti drveća, matičnom supstratu, stanišnim uvjetima te vjerojatno starosti sastojine. Glede meliorativne uloge borovih kultura u mediteranskom i submediteranskom području Hrvatske, ovim se radom željelo podstaći sustavna istraživanja mogućnosti prosudbe meliorativnog učinka takvih ekosustava u različitim uvjetima. Ključne riječi: humus, humizacija, borove kulture UVOD - Introduction Humus je složeni skup organskih spojeva, koji u Skup procesa koji uvjetuju nakupljanje humusa u tlu ukupnom organskom kompleksu tla u odnosu na suhu obuhvaćen je pojmom humizacije (Gračanin 1947), tvar, težinski sudjeluje s 80-85 %, dok se ostalih 15-20 % koja se smatra jednim od elementarnih procesa tvorbe odnosi na organske ostatke (korijenje i nadzemni ottla. Humizacija je dakle nakupljanje humificirane orpad) koji još nisu izgubili svoju anatomsku gradu, te na ganske tvari u tlu. To je rezultanta humifikacije i mine floru i faunu tla (Martinović 1997). To je vrlo heteralizacije. Količinski pokazatelji, kao i pokazatelji kakrogena organska tvar, u osnovi ciklične građe, pri čemu voće humizacije, vrlo su značajni za proučavanje pedose izdvajaju tri funkcionalne sastavnice: huminske ki genetskih procesa. seline, fulvo kiseline i humin. Kad se govori o humus U uvjetima mediteranskog krša s plitkim tlima i ma nim kiselinama (huminske i fulvo kiseline), redovito se tičnim supstratom u kojemu dominiraju kredni vapnen radi o polimerima (polianionima) velikih molekulskih ci, vrlo značajna je i akumulacija mineralne sastavnice masa, na čijoj se trodimenzionalnoj strukturi bazira vekoja zaostaje nakon otapanja karbonata iz stijene. Ova ćina hipoteza o trodimenzionalnoj strukturi organske kvo trošenje vapnenaca nesumnjivo je povezano s pro tvari tla (Schulten & Schnitzer 1997). Zbog dukcijom organskih kiselina u površinskom dijelu tla. ogromnog značenja u pedogenezi i pedofiziografiji (Snyde r & Pilgri m 1985), mnoga istraživanja orZnačajke organskih kiselina i opća transformacija ganske tvari tla usmjerena su upravo na odnos već naorganske tvari utječu na strukturu tla (agregacija, koavedenih sastavnica. Količinski odnos i odnos kakvoće gulacija, peptizacija), pa su prema tomu i u svezi s pre sastavnica humusa ovisi o značajkama izvorne ordispozicijom tla ka eroziji. ganske tvari i uvjetima njene pretvorbe. Ciklus biogenih elemenata u ekosustavu i hranidbeni status tla također su u izravnoj vezi s humizacijom. *Doc. dr. se. Nikola Pernar, **Darko Bakšić, dipl. inž. šum., I konačno, značajke humizacije u aridnom klimat ***Doc. dr. se. Željko Španjol, Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu skom području mediterana korespondiraju s akumula |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1999 str. 12 <-- 12 --> PDF |
N. Pcrnur. D. Bakšić, Ž. Španjol: NEKE ZNAČAJKE HUMIZACIJE U BOROVIM KULTURAMA NA OTOKU RABU Šumarski list br. 3-4, CXX11I (1999), 101-108 čijom gorivog materijala na površini tla. Kako snaga i širenje šumskog požara ovisi o sastavu i količini gorivog materijala, stanje organske tvari tla i značajke pedogenetskih procesa, osobito humizacije, važan su kriterij za prosudbu stabilnosti ekosustava u navedenome području (M art ino vić 1987). Dakle, refleksija značajki humizacije u šumskim ekosustavima istraživanog područja očituje se na: ciklusu biogenih elemenata i hranidbenom statusu tla trošenju matičnog supstrata, osobito kada se radi o otapanju organogenih sedimenata kakvi su mezo zojski vapnenci strukturi, osobito površinskog dijela, tla i odnosu prema eroziji akumulaciji gorivog materijala na površini tla. U ovome radu ograničili smo se na istraživanja provedena u tri borove kulture na otoku Rabu. Glede meliorativnog značenja borovih kultura, osobito je zanimljiva kvaliteta i razina meliorativnog učinka u različitim uvjetima. Jedan od kriterija za prosudbu takvog učinka nesumnjivo je i stanje organske tvari tla. MATERIJAL I METODE RADA - Material and Methods Na otoku Rabu na tri lokaliteta (si. 1, tab. 1) u sasto-lokaciji. Sastojine u kojima su uzeti uzorci umjetno su jinama alepskog bora (Pinus halepensis) i primorskog podignute borove kulture. Klimatske značajke širega bora (Pinus pinaster) uzeli smo uzorke tla iz genetskih područja istraživanja iskazane su na temelju podataka horizonata (humusno-akumulativni i kambični horizont) po načelu slučajnosti u 6 ponavljanja na svakoj RABI4*0 \ I´ Slika 2. Klimadijagram za meteorološku postaju Rab. Figure 2. Klimadiagrame for meteorological station Rab meteorološke postaje Rab (si. 2). Slika 1. Područje istraživanja. Figure 1. Research area. RAB (24 m) 14,9 1108,8 (25) mm °C °c 200 36,7 28,3 100 50 80 40 16,6 60 30 40 20 4,2 -8,2 20 10 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1999 str. 13 <-- 13 --> PDF |
N. Pernar, D. Bakšić. Z. Spanjol: NEKE ZNAČAJKE HUMIZACIJE U BOROVIM KULTURAMA NA OTOKU RABU Šumarski list br. 3- 4, CXXI1I (1999). 101-108 Tablica 1. Opis istraživanih lokaliteta Table 1. Description of research localities Lokalitetet Jedinica Kamenjak Kalifront Frkanj Locality Unit 1 Zemljopisna širina (Greenwech) 2 44°44´00" 44°46´00" 44°45´47" Geographical latitude Zemljopisna dužina o (Greenwech) 3 14°51´00" 14°41´00" 14°44´08" Geographical longitude Nadmorska visina m 4 200 73 40 Height above sea level Vrsta drveća 5 alepski bor primorski bor alepski bor Species of trees Aleppo pine maritime pine Aleppo pine Starost sastojine god. 6 63 90 33 Age of stand Jrs. Drvna zaliha (m3 ha"´) 7 294,46 248,96 245,44 Growing stock Temeljnica (nrha1) 8 42,44 29,28 38,88 Basal area Sklop (%) 9 100 100 100 Crown closure Korištenje i stanje prije podizanja kulture 10 pašnjak makija maslinik - vinograd Use before plantation olive grove - vineyard Izloženost 11 230 -160 Exposition Nagib 0 12 25 0 8 Slope Stjenovitost (%) 13 75 0 25 Rockness Tlo Smeđe tlo Eutrično smeđe Smeđe tlo na vapnenačkoj tlo na pijesku na vapnencu 14 breci, plitko Eutric brown Brown soil Soil Brown soil on soil on sand over limestone calcareous breccia Analize uzoraka obavljene su u pedološkom labora- dušik po Kjehldalu, te pokazatelji sastava humusa u hutoriju šumarskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu. musno-akumulativnom horizontu tla (ekstrakcija po Određeni su pokazatelji općih pedofiziografskih znametodi Kononove i Bjelčikove). U obradi podataka i čajki: pH uvodi i 0,01 M CaCl2(1:2,5),sadržaj humusa analizi značajki humizacije na navedenim lokalitetima oksidacijom u kalijevu bikromatu (po Tjurinu), ukupni poslužili smo se statističkim paketom "Statistica 4.5". REZULTATI ISTRAŽIVANJA I RASPRAVA - Research Results and Discussion Na temelju prosječnih vrijednosti izmjerenih može se reći da su tla na ove tri lokacije izrazito pokazatelja općih pedofiziografskih značajki (tab. 2), različitih ekološkoproizvodnih značajki. Pretpostavi li |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1999 str. 14 <-- 14 --> PDF |
N. I´ernar. D. Bakšić, Ž. Spanjol: NEKH ZNAČAJKE HUMIZACIJE U BOROVIM KULTURAMA NA OTOKU RABU Šumarski list br. 3-4, CXXI11 (1999), 101-108 se nulto stanje pedosfere prije podizanja navedenih kul- Frkanju o antropogenom tlu iz smeđeg tla na vapnencu, tura, na Kamenjaku se radilo o erodiranom smeđem tlu Parametri humusa u A- horizontu (si. 3, tab. 3) pokazuna vapncnačkoj breci, na Kalifrontu o eutričnom ju statistički značajne razlike između tala na ova tri smeđem tlu na crvenkastosmeđim pijescima te na lokaliteta. Tablica 2. Pregled nekih pokazatelja pedofiziografskih značajki Table 2. Review some parameters of physiographic soil properties. Lokalitet i tlo Horizont Dubina pH Mehanički sastav - Texture Locality and soil Horizon Depth 2-0,2 mm 0.02-0,002 Tekstura 0,2-0.02 0.002 „„„ ull2 0 u 0.01 M humus N C:N (%) CaCI, 1 2 (cm) 3 4 5 (gk 6 g´) 7 8 9 10 11 12 13 Kamenjak - smeđe tlo na vapnenoj breci A-hor. 0-6 7,2 7,0 222,7 5,7 22,6 5,5 46,2 32,3 16,0 glinasla ilovača clayey loam Brown soil on calcareous breccias (B)rz-hor 7-23 7,6 7,2 64,2 2,3 16,2 7,9 26,3 25,5 40,3 laka glina light clay Kalifront- eutrično smeđe tlo na pijesku Eutric brown soil on sand A-hor. (B)v-hor 0-8 10-30 6,0 5,8 5,4 5,1 45,1 33,2 1,3 1,2 20,2 16,0 2,6 2,5 79,1 76,0 11,9 11,3 6,4 10,3 sitnopjeskovita ilovača fine sandy loam sitnopjeskovita ilovača fine sandy loam Frkanj - smeđe tlo A-hor. 0-3 6,9 6,5 149,3 3,7 23,4 2,3 48,1 28,4 21,3 glinasta ilovača na vapnencu Brown soil over limestone (B)rz-hor 4-40 7,2 6,5 40,9 1,8 13,2 1,5 37,0 21,4 40,1 clay loam laka glina light clay Tablica 3. Srednje vrijednosti sastava humusa u A horizontu. Table 3. Means of humus composition in A horizon. Lokalitet Corg. C ex. tot. Ch Ch -R203 Ch-Ca Cf Ch:Cf C ex. ac. Crez. Locality gkg! (%) (%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1. Kamenjak 129,1 21,4 10,2 6,1 4,1 11,2 0,9 2,0 78,6 2. Ka li front 26,2 37,6 26,8 18,2 8,6 10,8 2,7 4,2 62,4 3. Frkanj 86,6 19,5 8,1 7,0 1,1 11,4 0,7 1,8 80,5 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1999 str. 15 <-- 15 --> PDF |
N. Pernar, D. Bakšić, Z. Spanjol: NEKE ZNAČAJKE HIJMIZACIJE U BOROVIM KULTURAMA NA OTOKU RABU Šumarski list br. 3 4, CXXIII (1999). 101-108 (g/kg) Corg. (%) C ex. tot. Crez. 200 100 90 80 1 ČS T ^ 70 i \ 60 50 D 40 30 D 20 D 10 0 1 2 3 1 2 3 Ch :Cf D Ö D r ^ (%) Ch-Ca Ch R203 90 80 70 60 50 40 +- 1,96*std.dev. 30 20 +- 1,00*std.dev. 10 0 Aritm. sredina Mean -10 Slika 3. Statistički opis pokazatelja sastava i sadržaja humusa. Figure 3. Statistical description of qualitative and quantitative humus parameters. |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1999 str. 16 <-- 16 --> PDF |
N. Pernar, D. Hakšić. Ž. Spanjol: NEKE ZNAČAJKE 1IUMIZAC1JE U BOROVIM KULTURAMA NA OTOKU RABU Šumarski list br. 3-4, CXX1II (1999). 101-108 Testovi sredina i standardnih devijacija osobito ističu razlike u sadržaju humusa. Na Kamenjaku mu je srednja vrijednost 222,7 g kg1, na Frkanju 149,3 g kg´ a na Kalifrontu 45,1 g kg´1. Glede sastava humusa, nakon ekstrakcije tla lužinom niske koncentracije, od ukupnog organskog ugljika u otopinu je prešlo 21,4 % na Kamenjaku, 19, 5 % na Frkanju te čak 37,6 % na Kalifrontu. Kao što se vidi (tab 3 -C rez.), na Kamenjaku i Frkanju u humusu participira daleko više inertne, na transformaciju otporne, organske tvari nego na Kalifrontu. Ove činjenice relativno dobro korespondiraju sa sadržajem humusa, ali i s odnosom huminskih i fulvo kiselina. Dok se na Kamenjaku svega 10,2 % organskog ugljika odnosi na huminske kiseline, a na Frkanju 8,1 %, na Kalifrontu je to čak 26,8 %. Kako je relativno učešće fulvokiselina podjednako na sva tri lokaliteta, jako se ističe odnos ugljika huminskih i fulvo kiselina na Kalifrontu, s prosječnim iznosom od 2,7. C:N odnos je vrlo značajan pokazatelj kvalitete humusa. Uzima se da ukoliko je ovaj odnos širi od 25, mineralizacija protiče sporo i pri tomu se proizvodi relativno niska količina mineralnih oblika dušika. Iako se sadržaj dušika na lokalitetu Kalifront značajno razlikuje po srednjoj vrijednosti i varijabilnosti od lokaliteta Frkanj i osobito Kamenjak, znakovito je daje na istom najuži C:N odnos. Na ovom lokalitetu je i najizrazitiji trend smanjenja sadržaja dušika u odnosu na O-horizont (sa 4,8 -5,9 g kg"1 u O-horizontu na 1,1-1,6 g kg"1 u A-horizontu). Sve ovo upućuje na izravan utjecaj kvalitete listinca (drugim riječima biljne vrste) na značajke humusa, odnosno humizaciju. Ova istraživanja nisu bila postavljena sa ciljem raščlambe utjecaja vrste na humizaciju, ali ih smatramo polazištem za pripremu projekta u kojemu bi se na statistički dovoljno velikom uzorku analizirao melioracijski učinak vrsta u kulturama mediteranskog i submediteranskog područja, upravo kroz značajke humizacije. ZAKLJUČCI Na temelju istraživanja značajki humizacije u tri borove kulture na otoku Rabu mogu se izvući sljedeći zaključci: 1. Tri istraživane umjetno podignute borove kulture značajno se razlikuju u sadržaju i kvaliteti humusa u humusnoakumulativnom horizontu. 2. Glede činjenice da se radi o ekosustavima s melioracijskom ulogom, ove razlike ukazuju na izvjesno različit melioracijski učinak u danim uvjetima (tre- Preliminarne analize uzoraka iz O-horizonta pokazale su relativno niske, a ponekad i negativne korelacijske veze između sadržaja dušika u O-pothorizontima i A-horizontu, što upućuje na vrlo složene odnose u modelu transformacije organske tvari u ovim ekosustavima. S obzirom na navedene kvalitativne i kvantitativne značajke humusa istraživanih sastojina, nameće se pitanje uzroka njihovih razlika te posljedica po stabilnost ekosustava. Može se pretpostaviti da nulto stanje značajki površinskog dijela pedosfere ovih lokaliteta ima utjecaja na istraživane značajke. Svakako se određeni utjecaj može pripisati i specifičnostima matičnog supstrata (npr. pijesak na Kalifrontu u odnosu na vapnence na Kamenjaku i Frkanju). Niži stupanj humifikacije (C izdvojen smjesom pirofosfata i lužine) na lokalitetima Kamenjak i Frkanj može se protumačiti i utjecajem matičnog supstrata, odnosno minerala gline. Kako prirodu humina, kojim se označavaju tvari koje se ne mogu ekstrahirati u slabim alkalnim otopinama, obilježavaju jednostavnija grada i istovremeno vrlo stabilna veza s mineralima gline (Stevenson 1994, MacCarthy etal. 1990) -osobito u međulamelarnim prostorima troslojnih minerala -učešće najsitnije frakcije mehaničkog sastava na pojedinim lokacijama (tab. 2) vjerojatno je bitan čimbenik humizacije. S druge strane, stabilizirajući učinak anorganskih tvari odražava se na otpornost prema biološkoj i kemijskoj oksidaciji takvih postojanih organomineralnih kompleksa (Kum ada 1987). Cilj ovih istraživanja bio je ukazati na značajne razlike melioracijskog učinka na nesumnjivo najznačajniju nišu šumskih ekosustava u borovim kulturama primorskog područja. Neka pitanja koja su ovdje otvorena ostaju usmjeravajuća za daljnja istraživanja učinka kakvoće melioracije staništa, osobito u našem primorskom području. To zahtijeva jedan novi pristup analizi kakvoće i dinamike organske tvari tla u takvim ekosustavima. - --Conclusions ba uzeti u obzir da su sastojine različite dobi, raz ličitih vrsta i različitih stanišnih uvjeta). 3. Humizacija kao temeljni pedogenetski proces karakteristično je dinamičko ravnotežno stanje u kruženju tvari u ekosustavu. Ovo istraživanje pokazalo je da se može govoriti o različitim trendovima humizacije zahvaljujući utjecaju biljne vrste, ali i matičnog supstrata. 4. Istraživanja bi trebalo postaviti na većim, reprezentativnim uzorcima. |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1999 str. 17 <-- 17 --> PDF |
N. Pcrnar, D. Bakšić. Z. Spanjol: NEKE ZNAČAJKE HUMIZACIJK U BOROVIM KULTURAMA NA OTOKU RABU Šumarski list br. 3-4. CXX1II (1999). 101-108 5. Glede uloge i značenja borovih kultura u ekosusta- rije za prosudbu učinka takvih kultura u odnosu na vima eumediteranskog i submediteranskog podru- pedološke pokazatelje stanja i trenda razvoja ekočja Hrvatske, smatramo da bi trebalo razraditi krite- sustava. LITERATURA - References Gračanin , M., 1947: Pedologija (Tloznanstvo). II. M artinović , J., 1997: Tloznanstvo u zaštiti okoliša, dio Fiziografija tala. Poljoprivredni nakladni za- Priručnik za inženjere. DUZO i Pokret prijatelja vod, Zagreb. prirode LIJEPA NAŠA, Zagreb. Kumada, K., 1987: Chemistry of soil organic matter. Schulten, H.-R. &M. Schnitzer, 1997: Chemical Japan Scientific Societies Press Tokyo, Elsevier model structures for soil organic matter and Amsterdam-Oxford-New York-Tokyo. soils. Soli Science, 162(2): 115-130. MacCatrhy,P, C. E. Clapp, R.L.Malcolm & P. Snyder, K. E. & S.A. L. Pilgrim, 1985: Sharper fo- R. Bloom , 1990: Humic Substances in Soil and cus on forest floor horizons. Soil Surv. Horizons Crop Sciences. Soil Sci Soc. Am., Madison. 26:9-15. Martinović , J., 1987: Odnos tla i šumskih požara. Stevenson , F. J., 1994: Humus chemistry - Genesis, U: Amerl, B. (editor): Osnove zaštite šuma od Composition, Reactions. John Wiley & Sons, požara. CIP, Zagreb. Inc. New York. SUMMARY: Humus is a complex group of organic compounds participating with 80-85% of weight in the organic soil complex in relation to dry matter. The remaining 15-20% relates to organic remains (wots and aboveground waste) that have preserved their anatomic structure, and to soil flora and fauna. The processes which lead to the accumulation of humus in the soil are included in the term humization, which is one of elementary soil-forming processes. Humization is, therefore, the accumulation of humified organic matter in the soil. It is the result ofhumification and mineralization. The humifying indicators of quality and quantity are very important for the study ofpedogenetic processes. This paper presents initial research in three pine plantations on the island of Rab. The aim was to analyse the condition of humus in the humus-accumulative soil horizon. We were guided by the assumption that the characteristics of humization in forest ecosystems of eu-Mediterranean and sub-Mediterranean region of Croatia are reflected in: - the cycle of biogenic elements and nutritive status of soil, - the wear of parent substrate, especially in terms of soluble organogenic sediments such as Mesozoic limestones, - the soil structure, especially its surface part, and its relation to erosion, -accumulation of inflammable material on the soil surface. Soil samples were taken from the A-horizon in a 63-years-old Aleppo pine plantation growing on shallow brown soil on calcareous breccias, from an 33years- old Aleppo pine plantation on medium deep brown soil on limestone, and from a 90-years-old culture of maritime pine on eutric brown soil on sand. Differences in the humus content and composition, as well as the nitrogen content were analysed. Differences in the humus content are particularly prominent in mean tests and standard deviation tests, where mean values range from 45. J g kg´ to |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1999 str. 18 <-- 18 --> PDF |
N. I´crnar. D. Bakšić, Ž. Spanjol: NEKE ZNAČAJKE HUMIZACIJE U BOROVIM KULTURAMA NA OTOKU RABU Šumarski list br. 3 4, CXXII1 (1999), 101-108 222.7g kg ´. Significant differences in the participation of inert, transformation- resistant organic soil matter were revealed. These facts correspond well to humus content and to the relation between humic andfulvic acids. The ratio ofhumic and fulvic acids in the plantation of maritime pine on eutric brown soil is particularly prominent, and reaches 2.7, while its average in the plantations of Aleppo pine on brown soil on calcareous breccias is 0.9, and on brown soil on lime stone 0.7. Preliminary analyses of samples from the O-horizon have shown relatively low, and sometimes even negative correlative links between nitrogen content in O-subhorizons and the A-horizon, which denotes very complex relations in the transformation model of organic matter in these ecosystems. With regard to qualitative and quantitative characteristics of humus in the studied stands, a question arises of the causes of their differences, as well as of their consequences for the stability of the ecosystem. The following can be said: 1. Since this is an ecosystem with a meliorative role, these differences are an indication of different meliorative effects in given circumstances (the stands are differently aged, consist of different species and occur in different site conditions). 2. Humization is a basic pedogenetic process characterised by a dynamic balanced condition in the matter cycle of the ecosystem. The research has shown that there are different trends in humization owing to the influence of both plant species and the parent substrate. 3. Research should be carried out on a more representative sample. 4. Bearing in mind the role and importance of pine cultures in the ecosystems of eu-Mediterranean and sub-Mediterranean regions in Croatia, we believe that criteria should be drawn up for the assessment of the effects of these cultures in relation to pedological indicators and ecosystem development trends. |