Cílem je seznámit studenty a zájemce z odborné veřejnosti s moderní metodou pedologického výzkumu půdní mikromorfologie, kterou lze často využít jako diagnostickou metodu při určování jednotlivých půdních procesů, konkrétních půdních horizontů. Cílem aplikace není celková charakteristika Taxonomického klasifikačního systému ČR z pohledu půdní mikromorfologie, ale popis a ukázka hlavních půdotvorných procesů.
Pokud se chcete dozvědět jakým způsobem je půdní proces charakterizován jak obecně, mikromorfologicky tak i to ve kterých půdách je zastoupen, vyberte si daný půdní proces kliknutím v levém menu. Po zobrazení další stránky se vám nabídne ihned mikromorfologická dokumentace a fotodokumentace s obecným popisem půdního procesu a to většinou pro několik půdních typů najednou. Dalším dvojitým prokliknutím do obrázku se zobrazí detailní fotodokumentace ve vysokém rozlišení se zvýrazněnými mikromorfologickými znaky. Fotodokumentace je vždy provedena v pozorování s jedním nikolem (PPL – plane polarised light) a ve zkřížených nikolech (XPL – cross polarised light). Současně je v textu odkazováno na jednotlivé půdní typy. Prokliknutím se dostanete na stránky kde jsou tyto půdní typy popsány. Na tyto stránky se můžete dostat prokliknutím i ze základního menu, viz níže.
Půdní charakteristika a zákadní půdní typy versus taxonomický klasifikační systém
Půda je dynamický přírodní útvar, který se tvoří, vyvíjí a udržuje pod vlivem okolního prostředí. Půda tvoří svrchní část zemského povrchu – pedosféru, která vzniká na tzv. kůře zvětrávání (Tomášek, 2000).
V rámci základního taxonomického klasifikačního systému České republiky (Němeček a kol., 2001) lze vyčlenit několik půdních typů, které vznikají za odlišných podmínek a vykazují odlišné texturní a strukturní vlastnosti. Tyto půdní typy mají typický či méně typický výskyt určitých půdních horizontů označovaných písmenem a indexem. Pro zjednodušení a účely těchto stránek zaměřených na půdní procesy byl vybrán set zcela základních půdních typů zahrnující:
černozemě, hnědozemě, kambizemě, pseudogleje, gleje, luvizemě a podzoly
Půdní mikromorfologie
Mikromorfologické studium je založeno na studiu vztahu pevné fáze a dutin. V rámci studia pevné fáze je potom zvášť kladen důraz na charakteristiku hrubozrnné a jemnozrnné frakce. V případě jemnozrnné frakce jde o tzv. matrix v rámci které jsou určovány jednotlivé strukturní prvky. Toto studium je prováděno polarizačním mikroskopem z tzv. výbrusů. Vzorek odebraný in situ musí být vysušen, naimpregnován, nalepen na sklíčko a vybroušen do příslušné tloušťky (cca 30 mikronů). Vzájemný vztah a vlastnosti pevné fáze a dutin potom dokumentují dynamiku sedimentárních procesů, složení, pedogenezi a vliv lidského impaktu. Každá studovaná vrstva tedy reprezentuje kombinované efekty sedimentárních, pedologických a antropogenních procesů jejichž fyzickým výsledkem jsou znaky identifikovatelné v nejrůznějším rozlišení (od makroskopického do mikroskopického). Základní myšlenkou mikromorfologie tedy je identifikovat co nejvíce těchto sedimentárně, antropogenně, pedogeně či jinak postdepozičně vzniklých „vlastností“ a najít klíč k jejich interpretaci.
Základní vlastnosti, které je vhodné do popisu vzorku zahrnout
Je důležité prohlížet vzorek při různém zvětšení od práce v terénu, přes pozorování v binokulárním mikroskopu (5-20x) až po vysoké zvětšení v mikroskopu polarizačním (10-100x) či elektronovém (100-1000x).
Struktura (fabric) – ta je geology a pedology chápána v odlišném smyslu. Podle Bullocka et al. (1985) je chápána jako celková organizace materiálu včetně prostorového uspořádání, tvaru, velikosti a frekvenci jednotlivých složek.
Mikrostruktura – se vztahuje k velikosti, tvaru a uspořádání zrn, agregátů či dutin nebo také interní geometrie půdních komponentů. Pro půdní agregáty lze popisovat strukturní typ, stupeň stmelení, stupeň vývoje jejich vnitřní struktury. V případě materiálu kde se agregáty nevyskytují jsme odkázáni na studium uspořádání dutin ve vztahu k solidní fázi. Popisuje se morfologie, četnost, velikost a distribuce dutin. V této fázi je důležité také to jakým způsobem jsou hrubé a jemnozrnné částice distribuovány v rámci vzorku (například zvrstvení).
Barva – barva jednotlivých součástí závisí na tloušťce výbrusu, použitém světle a zvětšení. Barvy se tedy nejprve identifikují makroskopicky při denním světle a poté jsou popisovány mikroskopicky v odraženém světle (OIL), průchozím světle (PPL) či polarizovaném světle (PPL).
Zrnitost – zrnitost lze dokumentovat z makrovzorku zrnitostními analýzami či z výbrusu a to jednak odhadem (C/F ratio s daným limitem) či sofistikovaněji (obrazová analýza).
Tvar a zaoblení – jsou znaky dokumentující prostředí v kterém byl materiál ukládán a procesy které se na jeho uložení podílely. Tvarem je míněna především sféricita, zaoblením především tvary hran. Pro podrobnější popis těchto vlastností slouží především metoda exoskopie.
Četnost (abundance) – porovnání zastoupení četnosti jednotlivých frakcí v pozorovaném poli srovnáním s tabulkou.
Vztahy C a F (related distribution) – Geometrické vztahy mezi jemnozrnnou a hrubozrnnou složkou – monické, gefurické, chitonické, enaulické a porfyrické.
Vytřídění – uvádí stupeň uniformity či variability rozdílných zrnitostních komponentů. Vzorek má poté rozsah od velmi dobře vytříděného po nevytříděný.
Složení hrubozrnné složky – vzorek může obsahovat minerální a organickou složku a obě dvě by měly být popisovány odděleně. Minerální frakce může být reprezentována jednotlivými minerálními zrny, složenými minerálními útvary reprezentujícími přepracované útržky půdy, hornin a nodulí, anorganická residua biologického původu či hrubozrnné fragmenty lidských artefaktů a organického materiálu. U těchto všech složek bychom měli popisovat jejich frekvenci, tvar, velikost.
Složení jemnozrnné složky – v PPL se popisuje barva a limpidity, v XPL stupeň zhášení a interferenční barvy, v OIL barva a charakter. Popis této složky je většinou neobtížnější a zároveň informace z něj získané jsou nejdůležitější pro řešení postgenetických změn sedimentu.
b-struktura (Birefridgence fabric) – malé částice nemohou být identifikován samostatně v polarizačním mikroskopu. Lépe je pozorovatelná jejich struktura jako hmoty v XPL, která je reprezentována zhášením jemnozrnného materiálu a inkluzemi organické hmoty. Vyjádření této vnitřní stavby se nazývá b-fabric (b-struktura) a rozlišuje se nediferenciovaná či krystalická. Preferenční orientací jemnozrnné hmoty jílovými částicemi vzniká množství rozdílných b-struktur (flekatá, protažená okolo dutin, okolo pórů, křížová atd.)
Použitá literatura:
Němeček J. a kol. (2001): Taxonomický klasifikační systém půd České republiky.- ČZU Praha.
Tomášek M. (2000): Půdy České republiky.- Český geologický ústav.