Application of aerial photographs for the assessment of anthropogenic denudation impact on soil cover of the Brodnica Landscape Park plateau areas

Marcin Świtoniak, Renata Bednarek, Maciej Markiewicz, Bartosz Paluszewski

DOI: http://dx.doi.org/10.12775/ecoq-2013-0020

Abstract


The aim of the study was to assess suitability of colour aerial photographs for mapping of soil cover transformed due to effect of anthropogenic denudation. The investigation was carried out in south-western part of the Brodnica Landscape Park, within the boundaries of rolling and hilly moraine plateau, used for agricultural purposes. The soil cover of that area is exposed to intensive influence of slope processes triggered by human agricultural activity. The anthropogenic denudation leads to truncation of soil profiles of top convex sections of slopes and hills’ summits. Soil material moved down the slopes is accumulated in the form of diluvium in hollows and lower sections of slopes. Two study sites were selected – Sumówko and Zbiczno. Within the boundaries of both study sites, detailed soil mapping took place consisting in preparation of irregular boreholes projection. Next, four sites were selected for soil pits, representing broad spectrum of transformations related to anthropogenic denudation. Based on obtained results and colour diversity of surface horizons, the spatial range of individual soil types was specified. It also enabled determination of anthropogenic denudation impact on formation of the soil cover. Totally eroded soils, classified as pelosols, located on hills’ summits, are characterized by very bright colours of surface horizons, resulting from content of calcium carbonate in glacial tills. The range of soil lessivés, prevailing within the slopes boundaries, where the erosion resulted in exposure of argic horizons rich in iron compounds and clay fraction, coincided with occurrence of brown colours. Bright grey surface horizons are characteristic of deluvial soils. This colour arises from sandy texture of deluvial material (low content of iron) in combination with humus nature. The soils located in relatively vast field depressions were covered with small thickness of diluvium, which was reflected in dark grey colours of surface horizons. These horizons are relatively rich in soil humus. Significant amounts of humus are related with mix of deluvial material with material formed in humus horizons, originally occurring on surfaces of soils rich in organic matter – black earths and organic soils. 


Keywords


accelerated soil erosion, soil redistribution, eroded soils, deluvial soils

Full Text:

PDF

References


Alba S., Lindstrom M., Schumacher T. E. & Malo D. D., 2004, Soil landscape evolution due to soil redistribution by tillage: a new conceptual model of soil catena evolution in agricultural landscapes, Catena 58: 77–100.

Baraniecki L., 1967, Badanie zmywów powierzchniowych w terenach słabo nachylonych przy pomocy zdjęć lotniczych [Using aerial photos in investigations of surface washings and denudation streaks in flat and weakly undulated areas], Fotointerpretacja w geografii 6: 39–43.

Bednarek R. & Szrejder B., 2004, Struktura pokrywy glebowej zlewni reprezentatywnej Strugi Toruńskiej [Soil cover structure of the representative catchment of Struga Toruńska River], ZMŚP, Toruń: 243–252.

Bieniek B., 1997, Właściwości i rozwój gleb deluwialnych Pojezierza Mazurskiego [Properties and development of deluvial soils in Mazurian Lakeland] Acta Academiae Agriculturae Technicae Olstenensis. Agricultura, 64 supl. B, Olsztyn.

Gacki T. & Gołębiewski R., 1977, Fotointerpretacja erozji gleb obszarów młodoglacjalnych na przykładzie zlewni górnej Raduni [Photointerpretation of soil erosion in the youthful glacial areas exemplified by the drainage basin of the upper Radunia River], Fotointerpretacja w geografii 10: 102–113.

Józefaciuk C. & Józefaciuk A., 1996, Mechanizm i wskazówki metodyczne badania procesów erozji [The Erosion Mechanisms and Methodological Indicators for the Research on Erosion], Bibl. Monitor. Środow., Warszawa.

Kęsik A., 1969, Problemy erozji gleb i interpretacji zdjęć lotniczych na przykładzie północnej krawędzi Kotliny Chodelskiej koło Dobrego [Problems of soil erosion and air photos interpretation – on the example of northern ridge of Chodel Valley near Dobre], Fotointerpretacja w geografii 7: 47–66.

Koćmit A., 1998, Charakterystyka zmian w morfologii i właściwościach gleb uprawnych spowodowanych erozją wodną w obszarach młodoglacjalnych Pomorza [Characteristics of changes in morphology and properties of arable soils caused by water erosion on young glacial areas of Pomerania], Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 460: 531–557.

Marcinek J. & Spychalski M., 1987, Wpływ zawartości materii organicznej na fizyczne właściwości gleb hydromorficznych [The influence of organic matter content on physical properties of hydromorphic soils], Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu 182: 19–33.

Marcinek J. & Komisarek J., 2004, Antropogeniczne przekształcenia gleb Pojezierza Poznańskiego na skutek intensywnego użytkowania rolniczego [Anthropogenic transformation of the soil as a result of intensive agricultural use in Poznan Lakeland], AR, Poznań.

Munsell Soil Colour Charts, 2000, GreagMacbeth, New Windsor.

Niewiarowski W., 1973, Rzeźba terenu i budowa geologiczna Doliny Drwęcy i jej otoczenia (w granicach województwa bydgoskiego) i ich wpływ na zagrożenie erozją gleb [The relief and geological structure of Drwęca Valley and its surroundings (within the province of Bydgoszcz) and their impact on the risk of soil erosion], AUNC, Geography 9 (31): 44–45.

Niewiarowski W. & Wysota W., 1986, Poziomy wysoczyznowe Wysoczyzny Brodnickiej [Moraine plateau levels of the Brodnica Moraine Plateau and their genesis], AUNC, Geography 19 (60): 39–46.

Orzechowski M., 2008, Właściwości gleb erodowanych i deluwialnych na Pojezierzu Mazurskim i Nizinie Sępopolskiej [The properties of eroded and deluvial soils in the Mazurian Lakeland and the Sępopolska Plain], Roczniki Gleboznawcze 59 (3/4): 236–242.

Orzechowski M., Smólczyński S. & Sowiński P., 2001, Właściwości gleb obniżeń śródmorenowych Pojezierza Mazurskiego [The properties of soil within morainic depressions of the Mazurian Lakeland], Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 476: 229–235.

Phillips J. D., Slattery M. & Gares P. A., 1999, Truncation and accretion of soil profiles on coastal plaincroplands: implications for sediment redistribution, Geomorphology 28: 119–140.

Piaścik H., Sowiński P., Orzechowski M. & Smólczyński S., 2001, Sekwencja gleb obniżeń śródmorenowych w krajobrazie młodoglacjalnym Pojezierza Mazurskiego, Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 476: 491–496.

Piaścik H. & Sowiński P., 2002, Wpływ denudacji antropogenicznej na rozwój gleb obniżeń śródmorenowych w krajobrazie Pojezierza Mazurskiego [The influence of antthropogenic denudation on the development of soil within morainic depressions of the Mazurian Lakeland], Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 487: 249–258.

Polish Soil Classification, 2011, Soil Science Annual 62, 3.

Sinkiewicz M., 1977, Dawne i współczesne procesy denudacyjne w okolicy Witowic (Kujawy) w świetle analizy zdjęć lotniczych [Current and former processes of denudation in the area of Witowice (Kujawa) in light of the aerial photographs analysis], Fotointerpretacja w geografii 10: 82–99.

Sinkiewicz M., 1990, Interpretacja zdjęć lotniczych jako metoda badania przeobrażenia stoków uprawnych wskutek denudacji antropogenicznej na przykładzie wybranych obszarów Polski północnej [Interpretation of aerial photographs as a method to study the anthropogenic denudation on selected areas of the Northern Poland], Wyd. UMK, Toruń.

Sinkiewicz M., 1998, Rozwój denudacji antropogenicznej w środkowej części Polski północnej [The development of anthropogenic denudation in central part of Northern Poland], UMK, Toruń.

Stasik R. & Szafrański C., 2005, Zmiany w pokrywie glebowej erodowanych terenów Pojezierza Gnieźnieńskiego [Soil cover changes of eroded areas in Gniezno Lakeland], Acta Agrophysica 5 (2): 447–454.

Szrejder B., 1998, Niektóre właściwości i pozycja systematyczna gleb powstałych w wyniku denudacji antropogenicznej w Koniczynce na Wysoczyźnie Chełmińskiej [Some properties and taxonomic position of soils evolved as a result of anthropogenic denudation in Koniczynka on the Chełmno morainic plateau], Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 460: 499–511.

Szrejder B., 2000, Przestrzenna zmienność pokrywy glebowej dorzecza Strugi Toruńskiej i czynniki ją determinujące [Spatial variability of Struga Toruńska catchment soil cover and factors that determine it], Manuscript of PhD thesis, UMK, Toruń.

Świtoniak M., 2010, Transformation of vertical texture- contrasted soils due to accelerated erosion in young glacial landscapes, North-Eastern Poland, 19th World Congress of Soil Science, Soil Solutions for a Changing World, 1 – 6 August 2010, Brisbane, Australia. Published on DVD.

Świtoniak M., 2011, Przekształcenia pokrywy glebowej obszarów wysoczyznowych Pojezierza Brodnickiego w wyniku oddziaływania denudacji antropogenicznej [Alternation of soil cover due to accelerated erosion in morainic plateaus of Brodnica Lake District], [in:] Wybrane problemy genezy, systematyki, użytkowania i ochrony gleb regionu kujawsko-pomorskiego, M. Jankowski [ed.], Wrocław, Warszawa, Polish Humic Substances Society, Polish Society of Soil Science: 227– 247.

Uggla H. & Mirowski Z., 1960, Wpływ erozji wodnej na morfologię i niektóre właściwości chemiczne gleb na kilku wzgórzach morenowych Pojezierza Mazurskiego [The influence of water erosion on morphology and selected properties of soils developed on morainic hills in Mazurian Lakeland], Roczniki Nauk Rolniczych. Seria F t. 74 (2): 219–242.

Uggla H., Mirowski Z., Grabarczyk S., Nożyński A., Rytelewski J. & Solarski H., 1968, Proces erozji wodnej w terenach pagórkowatych północno-wschodniej części Polski [Water erosion in undulating areas of NE Poland], Roczniki Gleboznawcze 18 (2): 415–446.




Partnerzy platformy czasopism