Terensko proučevanje prsti by Znanstvena zalozba FF

TERE PRSTI ISBN 978-961-06-0601-7

Učbenik z naslovom Terensko proučevanje prsti je priročnik za proučevanje in uspešno identifikacijo prsti. V njem so podrobno opisane vse oblike terenske dokumentacije, ki obsegajo značilnosti lokacije vzorčnega mesta, ocenjevanje, merjenje in beleženje lastnosti prsti ter vzorčenje. S pomočjo učbenika bo mogoče opredeljevati splošne značilnosti prsti in pedogenetske dejavnike ter procese. To je osnova za pridobitev informacij o pokrajini in njenih značilnostih, o vzročno-posledičnih povezavah med prstmi in pokrajino ter izbranih, točno določenih značilnosti ter dejavnikov in procesov, ki vplivajo bodisi na same prsti ali na neki drug element pokrajine, rabo ali človekovo dejavnost. Po terenskem delu nas učbenik »seznani« s številnimi možnostmi sinteze terensko in laboratorijsko zbranih podatkov o prsteh in njihovim povezovanjem v nova geografska, pedološka in pokrajinska spoznanja, kar je nenazadnje namen pedogeografskega terenskega proučevanja. (iz recenzije Uroša Stepišnika in Tajana Trobca)

Terensko_proucevanje_prsti_naslovka_1.indd 1

BLAŽ REPE je predavatelj na Oddelku za geografijo ljubljanske Filozofske fakultete. Vrsto let se na različne načine ukvarja s tematiko poučevanja in proučevanja prsti: od degradacije, klasifikacije in terenskega dela do prostorsko GIS-ovskega modeliranja ter napovedovanja razprostranjenosti v pokrajini. Vsa leta delovanja na fakulteti veliko časa posveča prenosu znanja o prsteh na učitelje in nižje stopnje izobraževanja. Obenem skrbi za popularizacijo in ozaveščanje o tej precej obrobni tematiki. Izkušnje, ki jih je vsa leta nabiral na terenskem delu po Sloveniji in Evropi, so zbrana v tem učbeniku.

DRAŽEN PERICA (1960) je zaključil študij geografije na Oddelku za geografijo Naravooslovno-matematične fakultete Univerze v Zagrebu, kjer je zagovarjal magisterij in doktorat; tam se je zaposlil leta 1990. Od leta 2002 je deloval na Oddelku za pedologijo Agronomske fakultete Univerze v Zagrebu, od 2005 pa na Oddelku za geografijo Univerze v Zadru. Poučuje predmete s področja fizične geografije. Objavil je več kot sto znanstvenih in strokovnih prispevkov ter poglavij v knjigah in učbenikih. Sodeloval je na številnih mednarodnih znanstvenih konferencah.

BLAŽ REPE, DRAŽEN PERICA: TERENSKO PROUČEVANJE PRSTI

9 789610 606017

BLAŽ REPE, DRAŽEN PERICA

TERENSKO PROUČEVANJE PRSTI Oddelek za geografijo Ljubljana 2022

4. 03. 2022 12:37:13

Blaž Repe, Dražen Perica

TERENSKO PROUČEVANJE PRSTI

Ljubljana 2022

Terensko proucevanje prsti korekture - FINAL.indd 1

4. 03. 2022 12:35:50

TERENSKO PROUČEVANJE PRSTI Tip publikacije: univerzitetni učbenik Avtorja: Blaž Repe, Dražen Perica Recenzenta: Uroš Stepišnik, Tajan Trobec Lektorici: Anja Muhvič, Dorina Gujt Tehnično urejanje in prelom: Aleš Cimprič Fotografije: če ni navedeno drugače, so vse fotografije, sheme in prikazi delo Blaža Repeta

© Univerza v Ljubljani, Filozofska fakulteta, 2022 Vse pravice pridržane. Založila: Znanstvena založba Filozofske fakultete Univerze v Ljubljani Izdal: Oddelek za geografijo Za založbo: Mojca Schlamberger Brezar, dekanja Filozofske fakultete Vodja Uredništva visokošolskih in drugih učbenikov: Janica Kalin Oblikovna zasnova: Jana Kuhar Naslovnica: VBG, d. o. o. Fotografija na naslovnici: pripomočki in oprema za terensko delo (velika lopata, kramp, nahrbtnik za manjše pripomočke, torba s fotoaparatom in trda podloga z opisnimi listi) Tisk: Birografika Bori, d. o. o. Ljubljana, 2022 Prva izdaja, prvi natis Naklada: 300 izvodov Cena: 19,90 EUR

CIP - Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 631.4(075.8) REPE, Blaž, 1972Terensko proučevanje prsti / Blaž Repe, Dražen Perica ; [fotografije, če ni navedeno drugače, so vse fotografije, sheme in prikazi delo Blaža Repeta]. - 1. izd., 1. natis. - Ljubljana : Znanstvena založba Filozofske fakultete, 2022 ISBN 978-961-06-0601-7 COBISS.SI-ID 99503619

Terensko proucevanje prsti korekture - FINAL.indd 2

4. 03. 2022 12:35:50

Kazalo

Zahvala.......................................................................................................................................... 6 Osnovni pojmi............................................................................................................................ 7 Uporabljene kratice.................................................................................................................. 9 1. Uvod........................................................................................................................................11 1.1 Kaj je terensko proučevanje prsti?.........................................................................................12 1.2 Namen terenskega dela.............................................................................................................13 1.3 Vrste terenskega dela..................................................................................................................14

2. Načrtovanje terenskega dela in priprava nanj.........................................................19 3. Pripomočki za terensko delo..........................................................................................25 3.1 Opisni obrazec...............................................................................................................................28

4. Delo na terenu s pomočjo izkopa profilne jame.....................................................31 4.1 Izbor mikrolokacije......................................................................................................................31 4.2 Določitev lastnosti lokacije izkopa in tehničnih parametrov.......................................32 4.2.1 Identifikacijska številka opisanega profila............................................................33 4.2.2 Datum................................................................................................................................34 4.2.3 Opisovalka, opisovalec................................................................................................34 4.2.4 Koordinate........................................................................................................................34 4.2.5 Lokacija (opisno)............................................................................................................34 4.2.6 Način opisa.......................................................................................................................35 4.3 Prepoznavanje pedogenetskih dejavnikov (opis pokrajinskih značilnosti lokacije).................................................................................36 4.3.1 Nadmorska višina, naklon in usmerjenost pobočja (osnovni morfometrični parametri).........................................................................36 4.3.2 Izoblikovanost površja (topografija).......................................................................38 4.3.3 Vremenske in podnebne razmere............................................................................41 4.3.4 Matična podlaga............................................................................................................41 4.3.5 Površinske značilnosti in procesi..............................................................................43 4.3.6 Vlažnostne razmere.......................................................................................................48 4.3.7 Raba tal, antropogeni vplivi in (naravno) rastlinstvo........................................49

Terensko proucevanje prsti korekture - FINAL.indd 3

4. 03. 2022 12:35:50

Terensko proučevanje prsti

4.4 Izkop profilne jame in čiščenje profila..................................................................................51 4.4.1 Izkop profilne jame.......................................................................................................51 4.4.2 Čiščenje profila...............................................................................................................55 4.4.3 Fotografiranje..................................................................................................................55 4.5 Prepoznavanje horizontov in slojev ter meja med njimi...............................................59 4.5.1 Skiciranje...........................................................................................................................60 4.6 Poimenovanje in označevanje horizontov..........................................................................61 4.6.1 Glavni horizonti..............................................................................................................61 4.6.2 Prehodni horizonti.........................................................................................................68 4.6.3 Podrejene značilnosti znotraj glavnih horizontov in slojev............................68 4.6.4 Navpična razdelitev na podenote............................................................................73 4.6.5 Diskontinuitete...............................................................................................................74 4.7 Merjenje, ocenjevanje, opis in zapisovanje značilnosti vsakega horizonta posebej........................................................................................................................75 4.7.1 Meje horizontov.............................................................................................................76 4.7.2 Tekstura in skeletni delci.............................................................................................78 4.7.3 Barva trdnega dela prsti..............................................................................................88 4.7.4 Količina organske snovi in stopnja razkroja organskih slojev.......................92 4.7.5 Prisotnost karbonatov..................................................................................................95 4.7.6 Lahko topne soli.............................................................................................................97 4.7.7 Reakcija prsti (določanje pH-vrednosti).................................................................98 4.7.8 Struktura prsti..................................................................................................................99 4.7.9 Konsistenca....................................................................................................................104 4.7.10 Prisotnost vode/vlage v prsteh............................................................................107 4.7.11 Kopičenja......................................................................................................................109 4.7.12 Biološka aktivnost.....................................................................................................113 4.7.13 Antropogena gradiva...............................................................................................116 4.8 Prepoznavanje diagnostičnih horizontov, lastnosti in gradiv....................................118 4.9 Klasifikacija in poimenovanje................................................................................................124 4.9.1 Glavna načela WRB......................................................................................................125 4.9.2 Splošna pravila klasifikacije in poimenovanje prsti.........................................127 4.10 Nabiranje vzorcev....................................................................................................................131 4.11 Zasutje jame in zaključek terenskega dela.....................................................................133

Terensko proucevanje prsti korekture - FINAL.indd 4

4. 03. 2022 12:35:50

Kazalo

5. Po terenskem delu........................................................................................................... 135 Viri in literatura...................................................................................................................... 137 Priloge...................................................................................................................................... 139 I Opisni list............................................................................................................................................140 II Slikovni primer klasifikacije in oblikovanja imena po WRB.............................................142 III Indikatorske rastline....................................................................................................................148 IVa Indikacija svetlobnih razmeR (L/S).......................................................................................150 IVb Indikacija toplotnih razmer (T).............................................................................................155 IVc Indikacija kontinentalnosti podnebja (K)..........................................................................159 IVd Indikacija vlažnostnih razmer (F/V).....................................................................................162 IVe Indikacija kemične reakcije podlage (R)............................................................................166 IVf Indikacija preskrbljenosti prsti z dušičnimi spojinami (N)............................................172 V Izbrani pripomočki za terensko delo......................................................................................178

Seznam slik in preglednic.................................................................................................. 185

Terensko proucevanje prsti korekture - FINAL.indd 5

4. 03. 2022 12:35:50

Terensko proučevanje prsti

Zahvala

Prva zahvala gre članicam in članom projektnih skupin Faces in SYStem, ki so mi na terenskih proučevanjih in delavnicah širom Evrope dali neprecenljive izkušnje, brez katerih tega priročnika ne bi bilo. Naslednja velika zahvala gre prof. Francu Lovrenčaku in mag. Tomažu Prusu za prve terenske pedogeografske in pedološke korake. Za druge in vse kasnejše skupne korake pa dr. Tomažu Kralju. Hvala ekipi Znanstvene založbe FF za hitro in učinkovito delo ter lektorici Anji Muhvič za neverjetno natančno delo in vse (tudi vsebinske) pripombe. Hvala Vitja, Jaša, Marija in Jona, ker me pri tem podpirate.

Terensko proucevanje prsti korekture - FINAL.indd 6

4. 03. 2022 12:35:51

Osnovni pojmi

Distričnost

Nasičenost z bazičnimi kationi (hranili) manjša kot 50 %. Izraža se s kislimi reakcijami. Eluviacija Odstranjevanje raztopljenih (npr. karbonatov) ali suspendiranih snovi (npr. gline, humusa itn.) iz določnega sloja ali horizonta. Odstranjevanje poteka s pomočjo navpično pronicajoče vode, najpogosteje v humidnem podnebju; tudi izpiranje. Posledica je nastanek izpranih, E-horizontov. Evtričnost Nasičenost z bazičnimi kationi (hranili) večja kot 50 %. Izraža se s šibko kislo, nevtralno ali bazično reakcijo. Horizonti Pretežno vodoravni sloji znotraj prsti, ki so posledica delovanja pedogenetskih dejavnikov in procesov. Z določanjem horizontov posplošimo zgradbo profila (pedona), saj predpostavimo, da so znotraj posameznega horizonta opazovane lastnosti enotne. Horizonte ločimo po barvi, strukturi, teksturi, vlažnosti itn. Iluviacija Posledica eluviacije. Ob navpičnem pronicanju lahko voda odstranjene delce odloži znotraj pedosfere. Nastanejo sloji in horizonti nakopičenega gradiva (karbonatov, gline, seskvioksidov, humusa itn.) v obliki iluvialnih, B-horizontov. Katena Vrsta toposekvence (podnebje in matična podlaga sta za vse proučevane prsti enaka), kjer zaporedje opazujemo na pobočju od vrha/grebena do vznožja. Na zaporedje vplivajo predvsem procesi erozije in odlaganja gradiva. Pedon Najmanjša enota prsti, ki ima enotne lastnosti in jo lahko prepoznamo kot tip prsti. Je trodimenzionalno telo (prizma z nepravilno osnovno ploskvijo, veliko približno 1 m2, ter višino, ki je enaka debelini prsti). Pedoni iz enega v drugega prehajajo na razdaljah od 1 m do več 10 m, odvisno od raznolikosti pokrajine. Pedosekvenca Prostorsko zaporedje med seboj genetsko povezanih prsti, ki so nastale zaradi postopne spremembe predvsem izbranega pedogenetskega dejavnika (npr. relief – toposekvenca, čas – kronosekvenca, matična podlaga – litosekvenca), medtem ko so drugi dejavniki relativno enaki za vse prsti sekvence.

Terensko proucevanje prsti korekture - FINAL.indd 7

4. 03. 2022 12:35:51

Terensko proučevanje prsti

Plasti

Za razliko od horizontov plasti niso posledica geneze prsti, ampak zunanjih ali antropogenih dejavnikov, npr. (rečnih ali vetrnih) akumulacij, nasipavanj, pobočnih procesov, pozidave itn. Profil prsti Bočni dvodimenzionalni pogled na pedon. Je navpičen presek prsti od površja najpogosteje do matične podlage ali drugega trdega oziroma cemetiranega horizonta. Z opisom profila dejansko opisujemo pedon. Profilna jama Jama, ki nam omogoča bočni pogled na pedon oziroma profil in s tem na posamezne horizonte. Jama mora biti dovolj velika, da nam omogoča terensko delo in pogled na celoten profil. Pogovorno jo pogosto imenujemo kar profil (npr. skopljemo profil). Seskvioksidi Spojine, ki vsebujejo tri atome kisika in dva atoma (radikala) drugega elementa, npr. Fe2O3, Al2O3. V prsteh je radikal pogosto kovinski, v trivalentni, 3+ obliki. Usek Mesta v pokrajini, kjer lahko opazujemo pedosfero brez izkopa profilne jame. Najdemo jih ob prometnicah in poteh, pa tudi v jamah izruvanih dreves. Interpretacija prsti zgolj na podlagi useka je lahko zelo problematična, saj je lahko prst na teh mestih povsem spremenjena. Vsekakor je treba pred opazovanjem in opisovanjem usek temeljito očistiti. Vzorec Kot vzorec (prsti) je najpogosteje mišljeno snovno gradivo, ki ga izkopljemo ali naberemo iz določenega mesta znotraj pedona, navadno iz vseh ugotovljenih horizontov. Namenjen je nadaljnjim analizam v laboratoriju. Vzorec je lahko tudi vrednost, ki jo izmerimo ali opišemo pri terenskem delu ter jo uporabimo v nadaljnjih statističnih in prostorskih analizah.

Terensko proucevanje prsti korekture - FINAL.indd 8

4. 03. 2022 12:35:51

Uporabljene kratice

CaCO3 GIS GNSS GPS HCl KCl KIK OS RSG WRB

kalcijev karbonat, glavna sestavina karbonatnih kamnin in sekundarnih karbonatov v prsteh geografski informacijski sistemi (uporabljeno kot metodologija ali eno od programskih orodij) Global Navigation Satellite System (svetovni satelitski sistem za navigacijo, pogovorno bolj poznan kot GPS) Global Postioning System (ameriški in najbolj razširjen svetovni sistem za zajem lokacije, podjetja Navstar GPS) klorovodikova kislina (zastar. solna kislina) kalijev klorid kationska izmenjalna kapaciteta (ang. CEC – cation exchange capacity) organska snov (samo na opisnem obrazcu) referenčna skupina prsti World Reference Base (Mednarodni klasifikacijski sistem za poimenovanje prsti)

Terensko proucevanje prsti korekture - FINAL.indd 9

4. 03. 2022 12:35:51

Terensko proucevanje prsti korekture - FINAL.indd 10

4. 03. 2022 12:35:51

Uvod

1 Uvod

Prsti lahko proučujemo na veliko načinov. Nekatere lastnosti lahko ugotovimo z daljinskim zaznavanjem, spet druge modeliramo s statističnimi in prostorskimi analizami. Vendar se prsti nahajajo pod površjem, zato jih zelo težko neposred no opazujemo v celoti ali celo na daljavo. Na golih, z rastlinstvom nepokritih površinah lahko vidimo njihov najbolj zgornji del. Luknja zaradi izrutega drevesa, erozijski jarek ali usek ob cesti nam razkrijejo tudi podrobnejši pogled v zgradbo in podobo prsti. Šele natančno (in zahtevno) terensko delo pa nam razkrije, kaj se nahaja v pestrem in skrivnostnem svetu pod našimi nogami. In ravno to je cilj pričujočega učbenika – prikazati, kako lahko s terenskim delom ugotovimo vse podatke, potrebne za klasifikacijo in ustrezno poimenovanje prsti ter za pridobivanje novega védenja o pokrajini in pedosferi na podlagi nadaljnjih analiz. Komu je učbenik namenjen? Vsakomur, ki bi želel samostojno delati v pokrajini in s terenskim delom proučevati prsti. Vendar je za delo potrebno osnovno znanje iz geografije prsti, geografije na splošno, fizične geografije in tudi sorodnih ved (geomorfologije, geologije …) ter poznavanje terminologije. Seznanjeni moramo biti tudi z osnovno terminologijo mednarodne (npr. WRB) in slovenske klasifikacije. Predvsem je priročnik namenjen univerzitetnim študentkam in študentom geografije. Pred odhodom na teren avtor predlaga seznanitev z literaturo: • Blaž Repe, Prepoznavanje osnovnih prsti slovenske klasifikacije, Dela, št. 34 (2010); • IUSS Working Group WRB, Mednarodni klasifikacijski sistem za poimenovanje tal in izdelavo legend na zemljevidih tal, WRB (2015, prevod 2019); • Blaž Repe, Svetovna WRB klasifikacija prsti. Geografski obzornik, let. 53, št. 1 (2006) in • Franc Lovrenčak, Pedogeografija (1994). Vrednosti in njihove delitve na razrede so povzete po WRB metodologiji in sicer so črpane iz publikacije Guidelines For Soil Description (2006). Vendar so za ta učbenik poenostavljene, prirejene ter prilagojene evropskim in slovenskim razmeram. Kdor želi razširjeno in dodatno znanje o terenskih metodah in proučevanju, naj poišče zgoraj omenjeno publikacijo ter tudi dela: Soil survey manual; Guidelines for Soil Description and Classification: Central and Eastern European Students' Version; Field Research in Soil Science; Field Book for Describing and Sampling Soils; Soil Testing Methodes; Fieldwork Ready: An Introductory Guide to Field Research for Agriculture, Environment, and Soil Scientists.

Terensko proucevanje prsti korekture - FINAL.indd 11

4. 03. 2022 12:35:51

Terensko proučevanje prsti

Če ni posebej omenjeno, je z besedo terensko delo vedno mišljeno terensko delo z namenom proučevanja prsti. Pogovorna oblika za terensko delo je tudi »teren« (npr. oditi na teren, opraviti teren, zaključiti s terenom). V priročniku bomo obravnavali »klasično« terensko delo. Pod tem pojmom razumemo proučevanje prsti neposredno v pokrajini, ki ga lahko izvedemo sami, z dokaj preprostimi pripomočki, in vključuje opisovanje značilnosti (ožje in širše) lokacije prsti, ocenjevanje, merjenje in opisovanje lastnosti prsti ter vzorčenje. Terenski priročnik ne zajema, opisuje ter predstavlja posebnih in ciljnih proučevanj (npr. merjenja erozije ali zbitosti prsti), posebnih vzorčenj (vzorčenja onesnaženosti prsti), proučevanj z daljinskim zaznavanjem (z letalskimi in satelitskimi posnetki ali lidarskim skeniranjem površja), lahko pa si z njimi pri terenskem delu pomagamo. Glede na to, da gre za geografsko publikacijo, je v priročniku uporabljen izraz prst, ki ga je mogoče enakovredno zamenjati z izrazom tla. Avtor meni, da gre v tem kontekstu za sinonima. V priročniku so uporabljena imena prsti po mednarodni WRB klasifikaciji. Če gre za konkretno ime prsti, so uporabljena izvorna imena, kakor velevajo pravila klasifikacije (predvsem v poglavju 4.9, npr. Gleysols, Dystric Luvisol). Kadar pa govorimo na splošno o neki skupini oziroma tipu, je ime poslovenjeno (npr. podzoli, vertisoli itn.). Posebno pozornost v geografiji in pri proučevanju prsti v pokrajini namenjamo terenskemu delu. Neposredno v pokrajini preverjamo raziskovalna vprašanja o povezavah med pokrajinotvornimi dejavniki in procesi ter prstmi, ki smo si jih postavili v »kabinetu«. Na terenu naberemo vzorce prsti za laboratorijske analize, katerih rezultati bodo potrdili, ovrgli ali dopolnili naše domneve ter razkrili marsikatero skrito povezavo, ki je očem nevidna. Ugotovitve s terena nas bodo popeljale do novih spoznanj o prsteh, njihovi razprostranjenosti in o pokrajini sami. To pa je za geografa ali geografko nujno potrebno. 1.1 Kaj je terensko proučevanje prsti? Po definiciji (USDA, Ministrstva za kmetijstvo Združenih držav) je terensko delo sistematično proučevanje, opazovanje, opisovanje, klasificiranje, vzorčenje in kartiranje prsti neposredno v pokrajini. Terensko proučevanje ali včasih tudi kartiranje je med drugim proces klasifikacije prsti in drugih značilnosti na izbranem območju. Pri tem upoštevamo znanje in dognanja geografije prsti ter pedologije, obenem pa se naslanjamo na fizično geografijo, geomorfologijo, upoštevamo klimatske in hidrološke parametre, razprostranjenost rastlinstva ter vrsto rabe tal in človekove dejavnosti (Slika 1). Pri tem si pomagamo z različnimi splošnimi

Terensko proucevanje prsti korekture - FINAL.indd 12

4. 03. 2022 12:35:51

Uvod

(topografskimi) in posebnimi (tematskimi) zemljevidi, prostorskimi in statističnimi podatkovnimi bazami, GIS-ovskimi orodji in pripomočki, tehnologijo GNSS (GPS) ter (pametnimi) mobilnimi napravami in njihovimi aplikacijami. Vrste terenskega dela se med seboj razlikujejo po načinu pridobivanja informacij in izbire lokacije ter glede na število terenskih proučitev.

Slika 1: Terensko proučevanje prsti.

1.2 Namen terenskega dela S terenskim delom dobimo neposreden vpogled v pedosfero in njene lastnosti. Podrobneje lahko s terenskim delom na določeni lokaciji: • spoznavamo splošne značilnosti prsti, pedogenetske dejavnike in procese; • pridobivamo informacije o pokrajini in njenih značilnostih; • ugotavljamo vzročno-posledične povezave med prstmi in pokrajino; • spoznavamo izbrane, točno določene značilnosti ter dejavnike in procese, ki vplivajo bodisi na same prsti ali na nek drug element pokrajine (npr. rastlinstvo, gozd), rabo (npr. travnik, vinograd) oziroma človekovo dejavnost (npr. pridelava določene poljščine); • ugotavljamo (geografsko) razprostranjenost določene skupine prsti ali njene lastnosti; • razmejujemo med posameznimi različnimi skupinami prsti (izločanje kartografskih enot) in izdelujemo zemljevide; • klasificiramo oziroma uvrščamo proučevane prsti v skupine glede na izbrani sistem.

Terensko proucevanje prsti korekture - FINAL.indd 13

4. 03. 2022 12:35:52

TERE PRSTI ISBN 978-961-06-0601-7

Terensko_proucevanje_prsti_naslovka_1.indd 1

BLAŽ REPE, DRAŽEN PERICA: TERENSKO PROUČEVANJE PRSTI

9 789610 606017

BLAŽ REPE, DRAŽEN PERICA

TERENSKO PROUČEVANJE PRSTI Oddelek za geografijo Ljubljana 2022

4. 03. 2022 12:37:13