Izvorni znanstveni članak

RASPODJELA ZEMNOALKALIJSKIH I ALKALIJSKIH KOVINA (Ca, Mg, K, Na) U ŠUMSKOM TLU PARKA PRIRODE MEDVEDNICA

Darko Bakšić orcid.org/0000-0003-3190-8321 ; Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu
Nikola Pernar ; Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu
Ivan Perković ; Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu
Boris Vrbek ; Hrvatski šumarski institut Jastrebarsko
Vibor Roje ; Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu

Sažetak

Odabrane zemnoalkalijske i alkalijske kovine Ca, Mg, K i Na sastavni su dio stijena litosfere i spadaju u 8 najzastupljenijih elemenata Zemljine kore. Trošenjem stijena na površini Zemljine kore u procesima pedogeneze postaju sastavnim djelom tla. S gledišta biljne ishrane, ovi se elementi ubrajaju u biljna hraniva i to K, Ca i Mg u makroelemente, odnosno potrebne (esencijalne) elemente, a Na u korisne (beneficijalne) elemente.
Cilj ovog istraživanja je utvrditi kako litološka podloga, odnosno matični supstrat na području PP Medvednica utječe na udjel Ca, Mg, K i Na u tlu, te je li njihova prostorna raspodjela osim litološkom podlogom uvjetovana i reljefom.
U šumi na području PP Medvednica uzet je 181 kompozitni uzorak po pravilnoj mreži 1 × 1 km u površinskom sloju tla do 5 cm dubine. Otvoreno je 28 pedoloških profila ravnomjerno raspoređenih, tako da obuhvate sve litološke cjeline. Na uzorcima površinskog sloja tla izmjereni su pH vrijednost tla (HRN ISO 10390:2005) i udjel elemenata Ca, Mg, K, Na nakon ekstrakcije zlatotopkom (HRN ISO 11466:2004). Na uzorcima uzetim iz genetskih horizonata u pedološkim profilima određeni su granulometrijski sastav tla (HRN ISO 11277:2004), pH vrijednost tla (HRN ISO 10390:2005), udjel organskog ugljika i ukupnog dušika suhim spaljivanjem (HRN ISO 10694:2004; HRN ISO 13878:2004), mineralni sastav tla (XRD) metodom rendgenske difrakcije i udjel elemenata Ca, Mg, K, Na nakon ekstrakcije zlatotopkom (HRN ISO 11466:2004).
Za potrebe statističke analize matični supstrat podijeljen je u sedam karakterističnih litoloških cjelina, koje u svom radu prilikom geokemijskih istraživanja potočnih sedimenata Medvednice koriste geolozi Halamić et al. (2001). Litološku cjelinu LIT1 čine parametamorfitne stijene, litološku cjelinu LIT2 ortometamorfitne stijene, litološku cjelinu LIT3 magmatske stijene, litološku cjelinu LIT 4 mezozojske klastične stijene, litološku cjelinu LIT5 tercijarne klastične stijene, litološku cjelinu LIT6 mezozojske karbonatne stijene i litološku cjelinu LIT7 tercijarne karbonatne stijene.
Statistička analiza napravljena je u programskom paketu Statistica 7. Za sve analizirane varijable napravljena je deskriptivna statistika: broj uzoraka, minimum, donji kvartil, medijan, gornji kvartil, maksimum, aritmetička sredina, standardna devijacija, koeficijent varijance, standardna pogreška aritmetičke sredine i asimetričnost.
Kako bi se isključio utjecaj outlier-a i ekstremnih vrijednosti kao srednja vrijednost uzet je medijan, a međusobne razlike između analiziranih varijabli po litološkim podlogama testirane su Kruskal-Wallisov-im neparametrijskim testom. Greška tipa I (a) od 5% smatrana je statistički značajnom.
Najviša pH vrijednost zabilježena je za površinski sloj tla na litološkim podlogama LIT6 i LIT7. LIT6 ima statistički značajno višu pH vrijednost od LIT1, LIT2, LIT3, LIT4 i LIT5, a LIT7 od LIT2, LIT4 i LIT5. Za sve litološke podloge utvrđena je statistički značajna pozitivna korelacija između pH vrijednosti i koncentracije Ca. Utvrđena je i statistički značajna pozitivna korelacija između pH vrijednosti i Mg za LIT1 i LIT5, te pH vrijednosti i K za LIT2 i LIT4. S obzirom na koncentraciju Mg jasno su se izdvojile dvije grupe koje čine LIT4, LIT5 i LIT7 s nižom koncentracijom i LIT2, LIT3 i LIT6 s višom koncentracijom dok je LIT1 između navedenih grupa. S obzirom na koncentraciju K jasno su se izdvojile dvije grupe koje se statistički značajno razlikuju i to LIT2, LIT3 i LIT5 s nižom koncentracijom te LIT4, LIT6 i LIT7 s višom koncentracijom, dok je LIT1 između navedenih grupa.
Na otvorenim pedološkim profilima utvrđeni su sljedeći tipovi tala: distrični kambisol, eutrični kambisol, kalkokambisol, pseudoglej obronačni, koluvij i luvisol (udjel po zastupljenosti iznosi 50% – 18% – 14% – 11% – 4% –4%). Općenito se može reći da je humusnoakumulativni horizont na Medvednici plitak – medijan iznosi 3,3 cm, a aritmetička sredina 3,9 cm. Sljedeći, najčešće kambični, horizont je debljine 31 cm, odnosno 33 cm. Raspon udjela org. C u humusnoakumulativnom horizontu kreće se od osrednje humoznog do vrlo jako humoznog tla. Po udjelu ukupnog dušika tlo je dobro do vrlo bogato opskrbljeno, a C/N odnos je povoljan. Prema granulometrijskom sastavu tlo je najčešće praškasto-ilovaste teksture, a na karbonatnoj podlozi nešto teže praškasto-glinovitoilovaste teksture. Udjel pojedinih minerala, te Ca, Mg, K i Na u humusnoakumulativnom i mineralnom horizontu je podjednak, a korelacije između horizonata su statistički značajne (p<0,01). Za kvarc r = 0,81, muskovit/ilit r =0,68, klorit r = 0,76, feldspate r = 0,69, Ca r = 0,85, Mg r = 0,88, K r = 0,82 i Na r = 0,52. U bukovo-jelovim sastojinama najviša pH vrijednost i koncentracija Ca, Mg, K i Na zabilježeni su u površinskom sloju tla do 5 cm dubine na LIT3. Utvrđena je statistički značajna razlika u koncentraciji Ca između LIT3 te LIT1 i LIT2 i u koncentraciji Na između LIT3 i LIT1.
Dobivene koncentracije Ca i Mg u površinskom sloju tla PP Medvednica u skladu su s vrijednostima koje su za središnju Hrvatsku prilikom izrade Geokemijskog atlasa RH dobili Halamić i Miko (2009). Podaci za sve dobivene elemente u skladu su s rezultatima dobivenim istraživanjem stanja šumskih tala Europe (Vanmechelen et al., 1997). Reljef (nadmorska visina, inklinacija, ekspozicija, zakrivljenost) ne utječe na prostornu raspodjelu Ca, Mg i Na u površinskom sloju tla do 5 cm dubine. Iako postoji statistički značajna veza između nadmorske visine i koncentracije Mg, odnosno nagiba i koncentracije Mg, ova veza zapravo je uvjetovana litološkom podlogom. Bukovojelove sastojine razvijene na tlima povrh bazičnih magmatskih stijena izdvajaju se po većem udjelu Ca, Mg, K i Na, a time i višom pH vrijednošću, pa se u njima može očekivati veći broj neutrofilnih vrsta.

Ključne riječi

odabrane zemnoalkalijske i alkalijske kovine; Medvednica; šumsko tlo

Hrčak ID:

137359

URI

https://hrcak.srce.hr/137359

Datum izdavanja:

28.2.2015.

Podaci na drugim jezicima: engleski

Posjeta: 2.132 *