Mendelova univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav geologie a pedologie
Geologické, půdní a klimatické poměry Národní přírodní památky Šipka Bakalářská práce
2009/2010
Martin Mucha
Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Geologické, půdní a klimatické poměry Národní přírodní památky Šipka zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor bakalářské práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využit autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.
V Brně, dne:........................................ podpis studenta
Poděkování V této části chci poděkovat především Doc. Ing. Stanislavu Jelínkovi, CSc. za odborné vedení a zhodnocení zpracování bakalářské práce. Dále bych rád poděkoval Ing. Aleši Kučerovi za pomoc a vedení prací v laboratoři, Odboru zvláště chráněných částí přírody Ministerstva životního prostředí za udělení výjimky ze základních ochranných podmínek NPP Šipka a Správě CHKO Poodří za poskytnuté výzkumy v zájmovém území a vlídný přístup k autorovi. Mnohé díky patří i mým blízkým osobám za důvěru a trpělivost.
Zpracoval (Work by): Martin Mucha Název práce: Geologické, půdní a klimatické poměry Národní přírodní památky Šipka. Title of the thesis: Geological, soil and climatic conditions of the National natural monument Šipka. Abstrakt Cílem tohoto díla je popsání geologického vývoje a geologických poměrů v Národní přírodní památce Šipka. Dalším cílem je prozkoumání půdních typů za pomoci půdních sond a zákopků, zařazení do taxonomického klasifikačního systému půd České republiky. Ze získaných výsledků v terénu a výsledků analýz z laboratoře bude sestavena pedologická mapa Národní přírodní památky Šipka, což je hlavním cílem této bakalářské práce. Na zájmové území zřejmě žádná podrobná pedologická mapa neexistuje. Třetí částí v této práci je zformování informací o vybraných klimatických prvcích převzatých z klimatologické stanice Ostrava – Mošnov a srážkoměrné stanice Příbor. Klíčová slova: Geologické poměry, půdní typ, půdní profil, klimatické poměry Abstract The aim of this work is the description of the geological process and geological conditions in National natural monument Šipka. The other aim is the research of the soil types using soil bores and test pits and also categorization to the soil taxonomy of the Czech Republic. The obtained results from the field research and the laboratory analysis will be used to construct the pedological map of the National natural monument Šipka. The pedological map is the primary aim of this bachelor`s thesis, because there has probably been no detailed map of this special-interest area yet. The third part of this work arranges information of selected climatic factors which was took from the climatological station Ostrava - Mošnov and the pluviometric station of Příbor. Key words: Geological conditions, soil types, soil profile, climatic conditions
1.
ÚVOD..................................................................................................................................7
2.
LOKALIZACE ZÁJMOVÉHO ÚZEMÍ.............................................................................8
2.1. Charakteristika přírodní lesní oblasti 39 Podbeskydská pahorkatina ..................................8 3.
NÁRODNÍ PŘÍRODNÍ PAMÁTKA ŠIPKA....................................................................10
4.
CÍL PRÁCE .......................................................................................................................11
5.
GEOLOGIE .......................................................................................................................12
5.1. Štramberský kras ...............................................................................................................13 5.1.1. Výstupy vápencových bradel .................................................................................13 5.1.2. Kras na Kotouči ......................................................................................................14 5.1.2.1. Vrch Kotouč........................................................................................................14 5.1.2.2. Jurův kámen........................................................................................................15 5.1.2.3. Jurova jeskyně.....................................................................................................16 5.1.2.4. Jeskyně Šipka (Čipova díra) ...............................................................................16 5.1.2.5. Čertova díra.........................................................................................................17 5.1.2.6. Psí kostelík..........................................................................................................18 5.1.2.7. Jeskyně v lomu „Na Horečkách“ ........................................................................18 5.2. Krasy v okolí Štramberka ..................................................................................................18 5.2.1. Kras na zámeckém vrchu (Dle Hromas 2009) .......................................................18 5.2.1.1. Slámova sluj........................................................................................................18 5.2.1.2. Vykopaná ............................................................................................................19 5.2.1.3. Vacova díra .........................................................................................................19 5.2.2. Kras na Obecní skále (Dle Hromas 2009)..............................................................19 5.2.2.1. Pouťová jeskyně..................................................................................................19 6. GEOMORFOLOGIE OBLASTI .......................................................................................20 6.1. Provincie: Západní Karpaty...............................................................................................20 6.2. Subprovincie: Vnější západní Karpaty ..............................................................................20 6.3. Celek: Podbeskydská pahorkatina .....................................................................................21 6.3.1. Podcelek: Štramberská vrchovina ..........................................................................21 6.4. Okrsek: Šostýnské vrchy ...................................................................................................21 7.
PEDOLOGIE.....................................................................................................................22
7.1. Pedologické poměry území................................................................................................22 7.2. Zařazení do klasifikačního systému půd ČR .....................................................................22 7.2.1. Referenční třída - Kambisoly ................................................................................22 7.2.1.1. Půdní typ - Kambizem KA .................................................................................22 7.2.2. Referenční třída - Leptosoly...................................................................................23 7.2.2.1. Půdní typ - Litozem LI........................................................................................23
7.2.2.2. Půdní typ - Ranker RN........................................................................................23 7.2.2.3. Půdní typ - Rendzina RZ ....................................................................................24 7.2.2.4. Půdní typ - Pararendzina PR...............................................................................24 7.3. Půdní sonda pod Jurovým kamenem (Jaroslav Hlaváč, b. r.)...........................................24 8.
HYDROLOGIE .................................................................................................................26
8.1. Studánka míru ....................................................................................................................26 9.
METODIKA ......................................................................................................................27
9.1. Metodika a terénní průzkum ..............................................................................................27 9.2. Metodika rozboru...............................................................................................................27 9.2.1. Stanovení zrnitostního složení půdy.......................................................................27 9.2.2. Metodika pro stanovení půdní reakce.....................................................................29 9.2.2.1. Aktivní půdní reakce...........................................................................................29 9.2.2.2. Výměnná půdní reakce .......................................................................................30 10. VLASTNÍ PRÁCE ............................................................................................................31 10.1. Popis půdních sond ........................................................................................................31 10.1.1. Sonda č. 1 ...............................................................................................................32 10.1.2. Sonda č. 2 ...............................................................................................................33 10.1.3. Sonda č. 3 ...............................................................................................................34 10.1.4. Sonda č. 4 ...............................................................................................................35 10.1.5. Sonda č. 5 ...............................................................................................................36 10.1.6. Sonda č. 6 ...............................................................................................................37 10.2. Vlastní pedologická mapa..............................................................................................38 10.3. Klimatické poměry Národní přírodní památky Šipka....................................................39 10.3.1. Směr a síla větru .....................................................................................................42 11. DISKUZE ..........................................................................................................................43 12. ZÁVĚR ..............................................................................................................................44 13. SUMMARY.......................................................................................................................45 14. SEZNAM LITERATURY.................................................................................................46 14.1. Literatura........................................................................................................................46 14.2. Internetové zdroje ..........................................................................................................47 14.1. Mapové podklady ..........................................................................................................47 1.
Přehledová pedologická mapa 1:50 000 ............................................................................47
7.
SEZNAM PŘÍLOH ...................................................... Chyba! Záložka není definována.
1.
ÚVOD Národní přírodní památka Šipka (NPP Šipka) u Štramberka je z hlediska geologického
zajímavá pro jedinečně ucelený výskyt vápence v okolí a s tím spojené jeskyně s krasovou výzdobou, což láká turisty z celé republiky. Zároveň byly tyto jeskyně osídleny již od pravěku, proto zde byly provedeny archeologické výzkumy s četnými nálezy prapůvodního osídlení, což danou oblast postavilo na úroveň známých nalezišť v České republice, i v kontextu celé střední Evropy. Přestože je širší okolí NPP Šipka dotčeno intenzivní těžbou vápence na Kotouči z poloviny 20. století i některých menších lomů v blízkém okolí Kotouče, neztratily se veškeré cenné prvky krajiny Štramberska. Kromě archeologických výzkumů zde byly prováděny i další úspěšné práce v oblasti biostratigrafie, floristiky a fytocenologie, entomologie či hydrologie. Práce se zaměřuje na komplexní zhodnocení geologických, pedologických a klimatických poměrů a vytvoření mapy půdních typů.
7
2.
LOKALIZACE ZÁJMOVÉHO ÚZEMÍ
Zkoumané území se nachází v přírodní lesní oblasti 39 Podbeskydská pahorkatina na katastrálním území města Štramberk v Moravskoslezském kraji na Novojičínsku. Štramberk leží 3 km JV od Kopřivnice, 8 km V od Nového Jičína. (Mapa č.4: Situační mapa)
2.1. Charakteristika přírodní lesní oblasti 39 Podbeskydská pahorkatina Přírodní lesní oblast (dále jen PLO) Podbeskydská pahorkatina (39) je samostatná lesní oblast na SV ohraničena státní hranicí s Polskem, na jihu sousedící s PLO Beskydy (40), jejíž hranice je vcelku velmi výrazná, a na západě hraničí s PLO Nízký Jeseník (29) a pouze nepatrně i s PLO Slezská nížina (32). Jejím tvarem je trojúhelník s celkovou výměrou cca 179 680 ha, s výměrou půdy porostní 25 917 ha (21. 4. 1999). Oblast se nachází přibližně mezi 17055´až 18047´ východní zeměpisné délky a 49032´až 49057´severní zeměpisné šířky. (OPRL, 1999) Hranice PLO Podbeskydské pahorkatiny se téměř shoduje s geomorfologickými celky Podbeskydské pahorkatiny a Jablunkovské brázdy (Demek 1987). Pouze její SZ hranice je u hranice lesní oblasti posunuta poněkud blíže k řece Odře. (OPRL, 1999) PLO Podbeskydská pahorkatina je území náležející do provincie Západních Karpat a ty jsou součástí Karpat. PLO Podbeskydská pahorkatina se člení na 4 celky: VIIIB-1 Ostravskou pánev, VIIIA-4 Moravskou bránu, IX-D-1 Podbeskydskou pahorkatinu část celku Jablunkovská brázda IXE - 4. s 5 podcelky: IXD-1C Příborská pahorkatina, IXD-1D Štramberská vrchovina, IXD-1E Frenštátská brázda, IXD-1F Třinecká brázda, IXD-1G Těšínská pahorkatina. (OPRL, 1999) Převážná část území PLO Podbeskydské pahorkatiny (39) náleží k úmoří Baltického moře a je součástí velkého povodí řeky Odry, která téměř celou oblast odvodňuje. Pouze jižní části okrsku IXD-1C-a Hluzovské pahorkatiny, jižní část Palačovské brázdy (IXD-1C-b), převážnou část Helštýnské vrchoviny (IXD-1C-h), nejnižší část Novojičínské pahorkatiny 8
(IXD-1C-c) a jižní až západní svahy Petřkovické hory (608 m) z Petřkovických vrchů (IX.D1D-i) patří do povodí Rožnovské Bečvy a tou do úmoří Černého moře. Podle Vlčka (Vodní toky a nádrže, 1984), patří území PLO 39 do několika hlavních povodí. Celá JZ oblast až po soutok Odry s Opavou je povodí 2-01-01 Odra po Opavu, střední oblast odvodňuje řeka Ostravice 2-03-01, malá oblast mezi soutokem Odry s Ostravicí a Odry s Olzou je malé povodí označeno 2-03-02, a celou východní část odvodňuje Olše 2-03-03. V předchozím odstavci popsaná oblast úmoří Černého moře je povodí Bečvy 4-11-01. (OPRL, 1999) Průměrná roční teplota se pohybuje od 7 - 8,8ºC, průměrná roční teplota ve vegetačním období se pohybuje od 12,7 - 14,60C. Průměrné roční srážky kolísají mezi 650 - 1 230 mm za rok. Délka vegetační doby se pohybuje mezi 140 - 173 dny. Langův dešťový faktor se pohybuje mezi 85 - 171, co je převážně humidní klima, ale v blízkosti PLO 40 Moravskoslezské Beskydy je klima perhumidní. (OPRL, 1999) V severní části v Ostravské pánvi jsou na karbonských sedimentech uloženy jílovité sedimenty třetihorní. Postupně k Beskydám jsou v podloží flyšovité písčité, jílovité horniny křídového a paleogenního stáří ždánickopodslezského a slezského příkrovu. Hlavně ve Štramberské vrchovině tvoří podloží flyšovité vrstvy pískovců a jílovců palkovických a bašských vrstev, často provázeny vyvřelinami pikritů a těšínitů, případně výskytem vápenců, či jen vápnitých pískovců, jílovců. Mnohdy jsou tyto zvětraliny překryty fluvioglacialními sedimenty (štěrky, písky) v dobách vytvořených příledovcových jezer. To vše je překryto SH risského (halštrovského) či wőrmského (sálského) zalednění. Kolem potoků a říček jsou vytvořeny různě široké fluviální, převážně štěrkovité náplavy. (OPRL, 1999) Nejrozšířenější skupina půd v PLO 39 je skupina půd illimerizovaných - luvizoly, z nichž se v oblasti vyskytují pouze luvizemě. Nejvíce se vyskytuje subtyp luvizem pseudoglejová, charakteristická pro lesní typ 3H5 - hlinitá dubová bučina oglejená, 4H3 hlinitá bučina oglejená, zčásti i 3O5 - jedlo-dubová bučina s ostružiníkem chlupatým. (OPRL, 1999)
9
3.
NÁRODNÍ PŘÍRODNÍ PAMÁTKA ŠIPKA Národní přírodní památka Šipka byla vyhlášena 9. 1. 1960 a to na rozloze necelých 29
ha blízko městečka Štramberk. Největší snahu o zachování neporušeného zbytku dvojvrcholu Kotouč (512 m n. m.), Jurův kámen (495 m n. m.) a přilehlého Národního sadu měli především
místní
obyvatelé
s muzejníky.
Důvodem
těchto
snah
byla
záchrana
archeologického naleziště v jeskyni Šipka před stále se rozšiřujícím se lomem na kvalitní vápenec. V letech 1879- 1880 byly zde nalezeny jedinečné kosterní pozůstatky neandertálské kultury a především úlomek čelisti neandertálského dítěte. Dalším předmětem ochrany jsou společenstva teplomilné vegetace a endemitní výskyt některých druhů rostlin, na něž jsou vázáni živočichové, především hmyz (jasoň červenooký Parnassius apollo ssp. strambergensis).
10
4.
CÍL PRÁCE Cílem této práce je popis geologického podloží a půdních typů v Národní přírodní
památce Šipka. Hlavním výstupem této práce by mělo být vytvoření pedologické mapy cílového území. U vykopaných sond se odeberou vzorky a zjistí se zrnitost půdy a hodnoty aktivní a výměnné půdní reakce. Výrazná část práce je i uspořádání vybraných klimatických prvků z oblasti NPP Šipka.
11
5.
GEOLOGIE NPP Šipka z geologického pohledu leží na vápencové kře, jejímuž vzniku předcházela
sedimentace schránek mořských organismů v mělkém moři v juře a začátkem křídy. Poté došlo vlivem pokračující sedimentace, tehdy již v hlubším moři, k jejich překrývaní. Tektonickou činností alpínského vrásnění společně s mladšími vrstvami pískovců a jílovců vedlo ke stlačování starších sedimentů, což vedlo k přesmyku a vynesení z geologicky hlubších vrstev na povrch. Z toho vyplývá, že vápencová kra je uložena na mladších sedimentových horninách flyšového těšínsko - hradišťského souvrství ze starších třetihor. Vrstvy těšínsko - hradišťského souvrství jsou vesměs nevápnité. Do oblasti NPP Šipka ovšem zasahují pouze okrajově. Geologickou pestrost území zvětšují přechodné flyšové vrstvy vápnitých bašských pískovců až písčitých vápenců. Tyto vrstvy jsou proloženy vložkami slabě vápnitých někdy nevápnitých pálkovických vrstev. I vložkami slínů pocházejících z málo odolných podslezských vrstev, převážně vápnitých jílovců nebo měkkých pískovců. Také zde zasahují neovulkanity z těšínitové skupiny. Převažující vápence na území NPP Šipka vedou k existenci tvorby krasových fenoménů, které reprezentuje nejznámější jeskyně v okolí, jeskyně Šipka. Jinými krasovými jevy na území NPP Šipka jsou skalní útvary, z nichž nejvíce svou velikostí dominuje vápencová stěna Jurova kamene ve střední části. Avšak menší skalní výchozy jsou vytvořeny i na jiných částech území NPP Šipka (např. poblíž jeskyně Šipka, u vstupní části do Národního sadu, těsně pod vrcholem kopce Kotouč (Příloha 11: Výstup vápence pod vrcholem Kotouče), i další). Pomístně můžeme nalézt známky existence projevů exokrasovění (dutiny vymleté vodou). Jevem, který předchází těmto útvarům ve skalách, jsou hlavně sutě, které také vytvářejí svahová koluvia i mimo ně. Pohyblivé sutě se nejvíce nacházely v minulosti, respektive před zahájením těžby, na jižně orientovaných svazích Kotouče. V současnosti je ještě najdeme na jižní hranici NPP Šipka, v těsné blízkosti stávajícího dobývacího prostoru kamenolomu. Ne tak zjevné jsou drobné krasové závrty a propady ve vápencovém tělese Kotouče. (Dle Albín R.,2005) Štramberská kra je obecně považována za jeden z nejkvalitnějších typů jurského vápence, který je charakteru organogenního, kalového až brekciovitého. Ve velkém množství se zde vyvinuly drúzy kalcitu i křišťálu a nálezy zkamenělých mořských fosílií z křídového až jurského období. Bylo zde doloženo více jak 600 organismů z druhohorního období. Ojedinělé skalní výchozy lze pozorovat i v oblasti výstupů bašských vápnitých pískovců, 12
například v jihozápadní části NPP Šipka. Významným geomorfologickým zlomem v NPP Šipce je přechod pod Jurovým kamenem, který signalizuje hranici jurského vápence s měkčími bašskými pískovci. (Dle Albín R.,2005)
5.1. Štramberský kras Štramberský kras je tvořen ostrovy jurských vápenců a spodnokřídových vápenců ve štramberské vrchovině v nejbližším okolí Štramberka a Kopřivnice. Vápence zde vystupují v tektonických útržcích (bradlech) v čele vnější skupiny příkrovů Západních Karpat, budovaný převážně flyšovými komplexy. Vápence náleží Bašskému vývoji slezské jednotky (titon - berrias). Převažuje štramberský vápenec (tithon, svrchní jura), vzniklý akumulací biogenního detritu z rozrušovaných korálových útesů v mělkém moři. Je masivní, petrograficky diferencovaný s proměnlivou texturou i barevností a značným množstvím fosílií, jeho pravá mocnost se odhaduje až na 500 metrů. Uvnitř a v těsném sousedství těles štramberského vápence se vyskytují litologicky odlišné horniny spodnokřídové: šedozelený až hnědočervený jemnozrnný olivetský vápenec s jílovitou příměsí tvoří výplň rozsedlin (neptunické žíly) uvnitř štramberského vápence, kopřivnický vápenec je slepencový až brekciový červenohnědý, rudohnědý až zelenavě šedě skvrnitý, složený výhradně z úlomků štramberského a olivetského vápence, plaňavské souvrství ze sedimentů podmořských skluzů (černošedé jílovce až slepence) a chlebovický slepenec s různě velkými bloky štramberského vápence, vzácně olivetského a kopřivnického vápence a černošedých jílovců. Chlebovický slepenec nejčastěji vyplňuje paleokrasové dutiny. Okolí vápencových bradel flyšové horniny. (Dle Hromas 2009).
5.1.1. Výstupy vápencových bradel -
Těleso dvojvrcholu Kotouč a Jurův kámen
-
Obecní skála (Skalka)
-
Váňův kámen
-
Útržek štramberského vápence vystupující asi 800 metrů severozápadně od vápenky
- Raškova skála nacházející se asi 350 m na západ od vrcholu Pískovna -
Bradlo na Libotínské hůrce, které je odkryto lámáním vápence v několika opuštěných lomech 13
Vývoj Štramberského krasu není doposud zcela přesně známý. Avšak rozdělujeme jeho vývoj na tři části: spodnokřídová, svrchnotercierní a nynější kvartérní. Ve spodnokřídové fázi vývoje se vyplňovaly povrchové deprese a paleojeskyňe chlebovickými slepenci, což ukazuje na možné tropické krasovění. (Dle Panoš V.,1964) Po odnosu méně odolných flyšových hornin vystoupily vrcholky vápencových bradel (počátek terciéru). A stálým nasouváním nových příkrovů flyšových hornin tamní paleopotoky v rovinatém terénu rozrušovaly vápenec. Tímto působením vody se vytvářely i několik set metrů dlouhé paleogenní jeskyně (Šipka, Čertova díra). Následnou intenzivní denudací flyšových hornin, paleoříčka Sedlnice a její zdrojnice opustily původní koryto vedoucí přes jeskyně. Obtékáním vápencových bradel se zařezaly do údolí, jaké známe dnes. Tímto procesem se někdy dostaly až 100 metrů pod úroveň jeskyní, které vytvořily. Tak začala probíhat další fáze vývoje. (Dle Hromas 2009). Ve třetí fázi, trvající do současnosti, periodicky antropogenními činiteli se vyplňovaly, vyprazdňovaly a řítily jeskyní prostory. Také se tvořily malé krasové jevy. Gravitačním namáháním vápenců, které ležely mezi flyšovými vrstvami, se začaly od sebe vzdalovat. Začaly se tvořit sloje např. Slámová sluj. Tato fáze začíná být ovlivněna člověkem (osídlení jeskyní neandertálským člověkem). Ve slojích bylo zdokumentováno mnoho případů výskytu tehdejší fauny. (Dle Hromas 2009). První doložené zmínky pochází z roku 1666 od M. Tannera. Jeho literární zpráva je ovšem v současnosti ztracena. V roce 1723 je popsána jeskyně (nejspíše Šipka) tak, že je rozdělena na dvě části, kaple. Speleologové do dnešní doby evidují 13 jeskyní.
5.1.2. Kras na Kotouči 5.1.2.1. Vrch Kotouč Největší vápencový masív Štramberského krasu. Původní vrchol byl 539 m n. m., po odlámání je dnešní vrchol (Příloha 7: Pohled na vrchol Kotouče z vyhlídky na Jurově kameni) ve výšce 517 m n. m.. Vrch je tvořen zejména vápenci a pískovci. Na jeho jižní straně se 14
nachází rozlehlý vápencový kamenolom (Obr. 1). Vápence na Kotouči mají celistvou až jemnozrnnou strukturu. Jejich barva je šedavě bílá, ale někdy se mohou vyskytnout i v jiné barevné variantě. Ve vápenci se vyskytuje mnoho druhů živočichů (ostnokožci, liliice, ramenonožci, korýši, korály, mlži, plži, houby, červi, atd.) Již odedávna byly vápence lámány, ovšem průmyslově se začaly lámat roku 1881. O čtyři roky později, 1885, byla vybudována vápenka bratry Guttmanovými. Lomem byl odlámán celý jižní svah i s vrcholem kopce Kotouč (Příloha 10: Odlámaná jižní stěna pod vrcholem Kotouče). V dnešní době je dobývací prostor pevně stanoven, nerozšiřuje se a těží se do hloubky. Kotouč byl osídlen již před 35 000 let, je doložen mladší paleolit, zemědělská neolitická civilizace. Byly nalezeny i kovové nástroje ze středního eneolitu i mnohé další archeologické nálezy z doby bronzové. Je možná i existence slovanského hradiště v době Velkomoravské říše. Podle prastaré pověsti o čaroději Kotouči nese vrchol jeho jméno. Pro jeho putovní tradici se také v literatuře nazývá Kotouč horou Olivetskou. Do současnosti evidováno pět jeskyní. Jedna z jeskyní, Čertova díra, je již odlámána.
Obr. 1: Kamenolom na jižní straně Kotouče. Foto R. Grigar. Vlevo vrchol Kotouč a vpravo Jurův kámen 5.1.2.2.
Jurův kámen Je to skalní stěna 3 - 10 m vysoká, která leží na rozhraní štramberských vápenců a
bašských pískovců. Prochází severozápadní hřebenovou částí Kotouče (Příloha 8: Pohled na výhlídku Jurova kamene z vrcholu Kotouče). V jeho geologické minulosti došlo k narušení a odnosu málo odolných pískovců, a tím se obnažila vápencová stěna. Jurův kámen je největším a nejrozsáhlejším výchozem štramberského vápence v okolí. Jurova kamene se 15
nikdy nedotkla lidská ruka za účelem těžby. Ve vápencové stěně Jurova kamene (Příloha 9: Vápencová stěna Jurova kamene) se vytváří drobné krasové dutiny. Jsou vytvořeny také abri. Mechanickým zvětráváním se vyvinuly tyto jeskyňky a převisy skal. Byly využívány jako tábořiště zvláště v paleolitu. (Dle Hromas 2009) 5.1.2.3. Jurova jeskyně Jedna z největších krasových jeskyní o rozměrech 4,5 m délky, 3 m šířky a zhruba 3 m výšky. Sintrová výzdoba je utvořena v její zadní části. Nad Jurovou jeskyní se vyskytují ostrůvky travinobylinných a skalních rostlinných společenstev.
Obr. 2: Jurova jeskyně, v popředí busta Františka Palackého. 5.1.2.4. Jeskyně Šipka (Čipova díra) Její vchod je ve výšce 440 m n. m. Šipka prostupuje vápencovým ostrohem na severním svahu Kotouče. Přibližně 100 m pod jejím vchodem protéká potok Sedlnice, jejímž působením vznikla. Koncem pleistocénu nebo v holocénu došlo nejspíše k prolomení stropu. Po zřícení stropu jeskyně se vytvořil skalní portál, orientovaný směrem do volného prostranství na město Štramberk. Nově vytvořené prostory jsou obklopeny skalními stěnami přibližně osm metrů vysokými. Dále se vytvořily dvě chodby. (Příloha 12: Jeskyně Šipka. Vlevo Jezevčí díra. Vpravo Krápníková chodba, Obr. 3) Levá chodba zvaná Jezevčí díra je asi 16
19 metrů dlouhá, 2 m široká a 1, 5 m vysoká. Její konec vychází na povrch ústící do lesního porostu. Pravá chodba nese jméno Krápníková chodba. Rozměry chodby jsou 38 m délky, 4 m šířky a 5 m výšky. Je ukončena suťovým kuželem a sedmimetrovým komínem, který proniká na povrch. Tato chodba v minulosti nesla krápníkovou výzdobu, ale byla zničena vandaly, proto jsou zachovány již jen nevýrazné zbytky. V letech 1879 - 1887 zde byl prováděn archeologický výzkum K. J Mašky (profesor gymnázia v Novém Jičíně). Prováděl výzkum tehdy ještě zachované stalaktitové výzdoby. Původně byl vchod jeskyně zasypán hlínou a sutí. K. J. Maška během 4 let odstranil suť přibližně do dnešního stavu. Takto nalezl velké množství kostí pocházejících z mladšího pleistocénu (medvěd, jelen, sob, divoká kočka, nosorožec, lev, kůň, bobr, atd.) Dále byly nalezeny známky osídlení jeskyně lidmi (ohniště, kamenné, kostěné nástroje, fragmenty lidských kostí). Nejvýznamnějším objevem bylo nalezení spodní čelisti neandertálského člověka (šipecká čelist) roku 1880. K připomenutí tohoto nálezu byla na stěnu jeskyně pověšena roku 1922 pamětní deska. Podle této jeskyně nese jméno i chráněná oblast NPP Šipka. (Dle K. Valoch, 1957)
Obr. 3: Půdorys jeskyně Šipka: A - vchod; B - Jezevčí díra; C - Krápníková chodba (http://www.archeologie.webzdarma.cz/planek_Sipky.gif) 5.1.2.5. Čertova díra Délka jeskyně činila přibližně 20 - 30 m. Jeskyně byla odlámána již na počátku 20. století. Nacházela se na jižním svahu Kotouče, asi 140 m nad Bařinským potokem. Vchod byl široký 4 m, vysoký 1, 3 m a jeho orientace byla západní až severozápadní. 10 m od vchodu ústil kolmý komín. Odtud se chodba stáčela k severovýchodu a její šířka byla 3, 5 - 8 m a průměrná výška 2 m. Takto pokračovala dalších deset metrů, kde končila okrouhlou
17
prohlubní. Maškovými zásahy byly rozměry jeskyně podstatně změněny. Stejně jako v Šipce se i zde nalezly četné archeologické nálezy. (Dle K.Valoch, 1957) 5.1.2.6. Psí kostelík Jeskyně je ve výšce 441 m n. m. na jihovýchodním svahu Kotouče. Chodby mají dokonalý vykroužený tvar ústící na povrch pěti otvory. V jeskyni se nenachází žádné krasové jevy. 5.1.2.7. Jeskyně v lomu „Na Horečkách“ V tomto opuštěném starém lomu asi 15 m pod jeho horní hranou v hloubce cca 10 m je jeskyně zanesena hlínami. Pravděpodobně těžbou v lomu byla větší část jeskyně zničena.
5.2. Krasy v okolí Štramberka Přestože je tato práce zaměřena na NPP Šipka, je vhodné pro přehlednost o Štramberských krasech zmínit i kras na Zámeckém vrchu a kras na Obecní skále. Tyto krasy se nacházejí jen několik set metrů vzdušnou čarou od zájmového území.
5.2.1. Kras na zámeckém vrchu (Dle Hromas 2009) Zámecký vrch se vztyčuje na severním okraji štramberského historického městského centra. Tento vrch je především budován šedým celistvým masivním vápencem, který byl v dávných dobách také těžen. Byl využíván při stavbě zdejších historických domů. Při tamní těžbě bylo také odkryto sedm jeskyní. 5.2.1.1. Slámova sluj Slámova sluj je puklinová vertikální propast 100 m dlouhá a 65 m hluboká. Vznikala rozšiřováním výrazné tektonické poruchy s následným postupným řícením. V roce 1924 ji objevili dělníci při vyrovnávání terénu pro stavbu chaty. Vstupní šachtice Slámovy sluje se zužovala do úzké štěrbiny, kterou speleologové v hloubce cca 8 m rozšířili. Největší prostor je asi 28 metrů hluboko. Zde se nachází nejbohatší výzdoba: nickameník, sintrové náteky, stalagmity a stalaktity dosahující až 30 cm délky. Je zde také největší skap. V hloubkách okolo 50 m teče po kolmých stěnách velké množství skapové vody. Ve větších hloubkách se zužuje k neprůchodnosti. 18
5.2.1.2. Vykopaná Jeskyně v bývalém lomu na jihozápadním svahu Zámeckého vrchu. Vznikla posunem velkého bloku horniny po svahu a poté byla sekundárně vyplněna suťovým materiálem, který jeskyňáři vytěžili. Vznikl tak prostor 35 m dlouhý a 16 m hluboký. Na stěnách jsou přítomny sintrové náteky. Ve dvanáctimetrové hloubce je volný prostor 10 m dlouhý, 6 m vysoký a zhruba 1, 5 široký. V tomto prostoru byly vytvořeny velké krystaly kalcitu. 5.2.1.3. Vacova díra Tato suchá jeskyně ve sklepě domu č. 106 v ulici Horní Bašta je 27 m dlouhá. Vznikla na puklině a mírně se zužuje. V jeskyni jsou nevelké stalaktity. Dalšími jeskyněmi ve zmíněném krasu jsou malé jeskyně do 7 m dlouhé, téměř bez výzdoby, většinou puklinové (Puklinová I., Puklinová II., Kolmá puklina, Liščí díra).
5.2.2. Kras na Obecní skále (Dle Hromas 2009) Obecní skála zvaná Skalka se rozkládá na východ od Štramberka v jižních svazích Bílé Hory (577 m n. m.) Kras je tvořen nažloutlými bílými celistvými vápenci a bělošedými organodentrickými vápenci s pomístním výskytem barevných brekcií. Tento lom byl využíván 1825 - 1885. Zde se odkrývalo a následně zasypávalo několik jeskyní. Historické zdroje zmiňují přítomnost Pouťové jeskyně. Na konci 20. století byla odtud odstraněna skládka průmyslového odpadu. Po asanování areálu se zde vybudovala botanická zahrada s arboretem. Vrtem prováděným jeskyňáři, kterým zjišťovali mocnost vápenců. Zjištěná mocnost činí až 86 m. V této hloubce se předpokládá přítomnost rozsáhlých krasových dutin. 5.2.2.1. Pouťová jeskyně Jeskyně propasťovitého charakteru v lomu na Skalce. Je přibližně 55 m dlouhá, 40 m hluboká, s průměrem šachtice 2x4 m. Z šachtice odbočují kratší výklenky. Byla objevena roku 1880 při dobývání vápence.
19
6.
GEOMORFOLOGIE OBLASTI
Národní přírodní památka Šipka náleží do: Provincie: Západní Karpaty Subprovincie: Vnější západní Karpaty Oblast: Západobeskydská pahorkatina Celek: Podbeskydská pahorkatina Podcelek: Štramberská vrchovina Okrsek: Šostýnské vrchy (Demek, J. a kol: Hory a nížiny, Zeměpisný lexikon ČSR, Academia, 1987.)
6.1. Provincie: Západní Karpaty Součást horského pásma Karpat, které se rozkládá od Moravy po Slovensko, zasahujíc do Polska a Maďarska. Na západě hraničí s Českým masivem, jehož jednotky se zasouvají pod západokarpatské (Znojmo - Přerov - Karviná). Karpatské pohoří vzniklo v horotvorném procesu vyvrásněním velkých horninových komplexů, nejvíce sedimentů. Tyto sedimenty byly nahromaděny v klesající geosynklinále Tethys (druhohorní moře, jež se vyvinulo mezi Laurasií a Gondwanou). Vrásnění se periodicky opakovala, největší vrásnění byla na konci druhohor a v třetihorách. Z tohoto sedimentačního prostoru vzniklo horstvo o dosti složité tektonické stavbě. Západní Karpaty tvoří na sever orientovaný oblouk s asymetrickou stavbou. Na jihu se rozkládá Panonská pánev (Maďarsko). Tvoří ji sedimenty z mladších třetihor. Více na sever leží vnitřní Karpaty, které lemují mladší vnější Karpaty. Vyvrásněním vnějších Karpat zanikla Tethys a vznikla Paratethys (miocénní moře na území dnešních Alp, Karpat, Balkánu). (www.geology.cz/aplikace/encyklopedie/term.pl?Zapadni_Karpaty)
6.2. Subprovincie: Vnější západní Karpaty Vrásněním vnitřních Karpat nebyla téměř ovlivněna oblast vnějších Karpat, kde do střední jury probíhala sedimentace, a to především ve flyšové facii. Vnější (flyšové) Karpaty mají obloukovitý průběh. Z jižní Moravy se rozkládají na severovýchod do Polska. V Polsku mění směr k jihovýchodu a končí na východním Slovensku. 20
Vnější Karpaty se dělí na: 1. Bradlové pásmo 2. Magurská skupina příkrovů (magurský flyš) 3. Dukelská jednotka 4. Slezská jednotka 5. Ždánicko - podslezská jednotka (Demek, J. a kol 1987.)
6.3. Celek: Podbeskydská pahorkatina Má pestrý členitý reliéf, ze kterého vystupují vrcholy kopců v oblasti Nového Jičína, Příbora, Štramberka a Kopřivnice. Štramberský vápenec se vyskytuje v podobě bloků spolu s pískovci, slepenci a částečně i jílovci. Tyto horniny byly jako slezský příkop v mladších třetihorách nasunuty na horniny jednotky ždánicko - podslezské. Vyskytují se zde i horniny vulkanického původu. (Weissmannová H. a kol.,2004)
6.3.1. Podcelek: Štramberská vrchovina Nejvyšším vrcholem Štramberské vrchoviny je Skalka 964 m n. m. ve východní části Ondřejnické vyvýšeniny. Je tvořena flyšovými pískovci, jílovci a vápenci.
6.4. Okrsek: Šostýnské vrchy Do Šostýnských vrchů spadají vrcholy okolo Štramberka, Kopřivnice a Ženklavy. Zde se nachází stejné horniny jako ve Štramberské vrchovině.
21
7.
PEDOLOGIE
7.1. Pedologické poměry území Pro vysokou četnost a složitost svahů různých expozic, geomorfologických a geologických podmínek souvisejících s existencí krasů i střetů geologických vrstev je na území vytvořena zajímavá pedologická skladba půd (Mapa č.3: Přehledová pedologická mapa širšího okolí NPP Šipka. Výřez z pedologické mapy 1:50 000).
. Nejrozšířenějším půdním typem jsou rendziny, které vlivem humidního klimatu a působením kyselých dešťů jsou různou měrou odvápněné. Primární pararendziny lze nalézt zejména na úpatích svahů nebo na svahových koluviích, kde by mohlo v malé míře probíhat oglejení. Na výchozech bašských pískovců, tj. nejvíce západní svahy Kotouče, se pararendziny mění až na pararendziny kambizemní, méně vápnité. Na sutích se vyskytují nejčastěji hrubě skeletnaté rendziny až pararendziny. Na výchozech skal se pomístně vyvinuly litozemě, či karbonátové syrozemě. (Dle Albín R.,2005)
7.2. Zařazení do klasifikačního systému půd ČR 7.2.1. Referenční třída - Kambisoly Půdy s výrazným braunifikovaným
či pelických diagnostickým
horizontem,
vytvořených v hlavním souvrství svahovin z přemístěných zvětralin pevných či zpevněných hornin či v analogickém souvrství jiných substrátů, se širokou škálou zrnitosti, vyluhování a acidifikace, s možností výskytu všech typů nadložního humusu a několika typů humózních horizontů. (Němeček, 1990) 7.2.1.1. Půdní typ - Kambizem KA Půdy se stratigrafií O - Ah nebo Ap - Bv - IIC, s kambickým hnědým (braunifikovaným)
horizontem,
vyvinutý
převážně
v hlavním
souvrství
svahovin
magmatických metamorfických a zpevněných sedimentárních hornin, ale i jim odpovídajících souvrstvích, např. v nezpevněných lehčích až středně těžkých sedimentech. I výrazněji 22
vyvinuté pedy v kambickém horizontu postrádají jílové povlaky - agrilany. Půdy se vytvářejí hlavně ve svažitých podmínkách pahorkatin, vrchovin a hornatin, v menší míře (sypké substráty) v rovinatém reliéfu. Vznik těchto půd z tak pestrého spektra substrátů podmiňuje jejich velkou rozmanitost z hlediska trofismu, zrnitosti a skeletovitosti, při uplatnění více či méně výrazného profilovaného zvrstvení zrnitosti, skelotovistosti, jakož i chemických (biogenní prvky, stopové potencionálně rizikové prvky) a fyzikálních vlastností (uléhavost bazálního souvrství, ovlivňující laterární pohyb vody v krajině). V hlavním souvrství dochází obecně k posunu zrnitostního složení do střední kategorie v relaci k bazálnímu souvrství, k němuž přispívá i jejich obohacení prachem. Kambizemě se vyskytují od druhého do sedmého lesního vegetačního stupně, původně na kambizemích rostly listnaté či smíšené lesy (buk, dub, jedle), případně jedle, smrk. Pro velké rozmezí výskytu se vytváří všechny formy nadložního humusu. Nasycenost sorpčního komplexu se také mění s klimatickými poměry. (Němeček, 1990)
7.2.2. Referenční třída - Leptosoly Půdy vytvářející se z pevných či zpevněných hornin nebo její bazální souvrství. Jsou typické pro vysoký výskyt skeletu již ve svrchních částech profilu a také svou mělkostí profilu. Jejich stratigrafie je O - Ah, někdy se vyskytuje slabý kambický horizont, či podzolizace. (http://klasifikace.pedologie.cz/index.php?action=showReferencniTrida&id_categoryNode=25)
7.2.2.1. Půdní typ - Litozem LI Půdy velmi slabě vyvinuté, od 10 cm hloubky je již kompaktní skála. Stratigrafie půdního profilu O - Ah - R nebo O - R. Tento půdní typ se vyskytuje jen pomístně na malých plochách pahorkatin a hornatin. (Němeček 2001) 7.2.2.2. Půdní typ - Ranker RN Vyvinuly se ze skeletovitých rozpadů hornin či souvrství hornin silikátových. Skelet se vyskytuje ve více než 50 %. Suťové rankry mají melanický či umbrický horizont. K vyvinutějším půdám signalizuje přítomnost podpovrchových horizontů. Jejich rozšíření je po celém území pahorkatin a hornatin. (Němeček 2001) 23
7.2.2.3. Půdní typ - Rendzina RZ Stratigrafie rendzin je O - Ah (Am) nebo Ap - Ck - Rk, vyvíjí se z rozpadů skeletových karbonátových hornin. K tvorbě tmavých melanických horizontů nejvíce dochází u suťových a povrchově odvápněných rendzin. Kambický horizont indikuje přechod ke kambisolům nebo luvisolům. Rendziny jsou vázány na vápence, proto v České republice jsou jen omezeně zastoupeny. (Němeček 2001) 7.2.2.4. Půdní typ - Pararendzina PR Pararendzina se tvoří ze souvrství karbonátosilikátových bazálních či mělkých zpevněných hornin. Stratigrafie může být O - Ah (Am) nebo Ap - Crk - Rk. Eventuálním vyluhováním a malou mocností hlavního souvrství jsou vytvořeny podmínky k přechodu ke kambizemi. Její výskyt není vázán na klimatické podmínky, ale vyskytuje se hlavně na sedimentech zpevněných křídových a flyšových. (Němeček 2001)
7.3. Půdní sonda pod Jurovým kamenem (Jaroslav Hlaváč, b. r.) Dle předběžné zprávy biostratigrafického výzkumu na území NPP Šipka, který byl prováděn Jaroslavem Hlaváčem, byla převzata část popisu biostratigrafického výzkumu. Ten byl prováděn pod Jurovým kamenem. Schéma půdního profilu je znázorněno (Obr. 4) a popsáno na následující straně.
24
Usazeniny v profilu
Obr. 4: Schematický obrázek pod Jurovým kamenem (převzato z biostratigrafického výzkumu J. Hlaváče na území NPP Šipka). 1 - 10YR2/1, hnědavě černá, silně humózní prokořenělá půda (rendzinového typu) s ojedinělými vápencovými klasty (20 %), průměr klastů 2 cm, větší klasty až 5 cm; 2 10YR2/2, tmavě hnědý, slabě humózní prachovito - písčitý sediment s četnými vápencovými klasty 40 %, průměr klastů 5 cm, větší klasty až 15 cm; 3 - suť tvořená drobnými ostrohrannými úlomky vápence (70 %), průměr klastů 1 cm, s ojedinělými kameny (až 20 cm), ulehlá, vyplněná hnědou (10YR5/3), jílovito - písčitou matrix; 4 - suť tvořená drobnými ostrohrannými úlomky vápence (70 %), průměr klastů 2 cm, s ojedinělými velkými kameny (až 20 cm), neulehlá rozpadavá, vyplněná tmavě žlutohnědou (10YR4/4) písčitou, velice slabě jílovitou matrix; 5 - suť 80 % s četnými meziprostory bez výplně, rozvolněná, tvořená ostrohrannými úlomky vápence, průměr klastů 4 cm a bloky 35 cm, bloky s hranami korozí zaoblenými, některé kameny a bloky na spodu se sintrovými náteky (bradavičnaté půdní sintry), matrix tmavě žlutohnědá (10YR4/6), jílovito - písčitá; 6 - suť 80 %, tvořená ojedinělými bloky a velkými kameny, průměr velkých klastů 20 cm, malých 5 cm, bloky a kameny s rohy korozí zaoblenými, matrix světle hnědá (10YR5/6), jílovitá, slabě písčitá; 7 jílovitá, slabě písčitá hlína, hnědožlutá (10YR6/6), vyplňující suť 60 % s dvěma velkými bloky 50 a 100 cm, kameny o průměru 15 cm, s hranami korozí zaoblenými, při jižní pravé straně profilu se v průběhu vrstev 3 - 6 vyskytoval velký blok, jehož nejdelší změřitelný rozměr činil 120 cm. (Jaroslav Hlaváč, b. r.) 25
8.
HYDROLOGIE Účinek humidního klimatu je snížen charakterem podloží, protože vápencové
substráty obecně slabě zadržují vodu, ta v nich puklinami prosakuje do hlubších vrstev. V tomto území většinou na jílovcové vrstvy flyšového souvrství (bašské těšínsko hradišťské), jak je tomu například ve žlíbku pod Jurovým kamenem, kde je vytvořena Studánka míru. Zde dochází k jedinému výraznějšímu a trvalejšímu průsaku pramenné svahové vody na území NPP Šipka.
8.1. Studánka míru Její nadmořská výška činí 430 m n. m. Kdysi oblíbená studánka na severozápadní straně hory Kotouč. Studánka (Obr. 5: Studánka míru) je obestavena kamennou mohylou. Voda vytéká z železné trubky zasunuté v mohyle. Ovšem v posledních několika letech převážnou část roku neteče. Hydrologové se domnívají, že pramen se přemístil o něco níže. V dávných dobách zde bylo vybudováno hradiště, pro které studánka sloužila jako zdroj pitné vody. Studánka je zdrojem pro Kobylí potok. Potok protéká úžlabinou zvanou Plaňava a vlévá se do říčky Sedlnice.
Obr. 5: Studánka míru
26
9.
METODIKA
9.1. Metodika a terénní průzkum Terénním průzkumem byly shromážděny informace pro práci. Terénní šetření spočívalo ve vykopání půdních sond, popř. zákopků v místech, které se dají považovat za reprezentativní. Tato místa byla vybrána po důsledné pochůzce po mapovaném území. Během pochůzky byly shromážděny fotografické materiály. Některé datové podklady jsou získány z internetových serverů mapy.cz a uhul.cz. Rozborem literárních podkladů bylo dosaženo poznatků o charakteristice území a jeho územních vztazích. Terénní šetření bylo provedeno na základě povolení výjimky ze základních ochranných podmínek NPP Šipka, schváleného Ministerstvem životního prostředí České republiky 30. listopadu 2009 (usnesení vlády České republiky číslo 1485/09).
9.2. Metodika rozboru 9.2.1. Stanovení zrnitostního složení půdy Byla použita pipetovací metoda. Principem pipetovací metody je odběr vzorku určitého objemu vodní suspenze jemnozemě z hloubky, odpovídající sedimentační dráze příslušné velikosti frakce. Doba sedimentace se stanovuje v závislosti na hloubce odběru a teplotě suspenze. Čas odběru byl spočítán dle Stokesova zákona. V časech, které byly spočítány, se odebere pipetou z dané hloubky daná frakce vzorku. Odebraný vzorek přemístíme do předem zvážené nádoby. Po opětovném odpaření vody zvážíme hmotnost a jejím odečtením zjistíme hmotnost zrnitostní frakce. (Dle Zbíral J, 2004) Postup práce: 1. Do kádinky o objemu 250 ml spíše vyššího tvaru se vloží 10 g vzorku ± 0,01 g. Vzorek musí být vysušený a přesetý přes síto o velikosti ok 2 mm. 2. K naváženému vzorku se přidá 10 ml dispergačního činidla a 10 ml destilované vody. Poté se kádinka zakryje hodinovým sklíčkem a nechá se stát 1 den. 3. Vzniklá suspenze se povaří 1 hodinu, přičemž stále mícháme. Ztráta vody se vyrovnává doléváním předehřáté destilované vody na původní objem. 4. Po povaření necháme vychladnout. 27
5. Obsah kádinky se slije do smaltované misky vhodného tvaru s neporušeným smaltem. V misce suspenzi dokonale rozmělníme rukou s gumovou rukavicí. 6. Po důkladném rozmělnění se suspenze přelije do sedimentačního válce přes trychtýř. Misku i trychtýř důkladně omyjeme destilovanou vodou, a ta se rovněž vlije do válce. 7. Suspenze v sedimentačním válci se doplní destilovanou vodou na značku 1000 ml. A změří se teplota. 8. Suspenze se míchá v celém profilu válce po dobu jedné minuty vhodným míchadlem. 9. Od doby, kdy se ukončí míchání, se změří hodinami doba sedimentace, která se spočítala pomocí Stokesova zákona. 10. Speciální pipetou umožňující přesný pohyb ve třech kolmých osách se odebere 25 ml suspenze. Ta se přemístí do předem zvážených 50 ml kádinek. 11. Po odpaření veškeré vody z kádinky zůstane pouze vzorek daného zrnitostního složení. 12. Po vysušení se kádinky zváží a údaje se dosadí do vzorců. (viz níže) 13. Současně se provede ještě pokus v sedimentačním válci, do kterého se vlije 10 ml dispergačního činidla a opět se dolije na značku 1000 ml destilovanou vodou. 14. Ze zvolené hloubky se odebere vzorek 25 ml, u nějž se stanoví odparek. (Dle Zbíral J, 2004)
Stokesův vztah je založen na faktu, že částice při sedimentaci jsou vystaveny působení tíhové síly (Fg=Vρg) a vztlakové síle (tíhová síla dle Archimedova zákona). Částice začnou klesat, pokud jejich hustota přesáhne hustotu kapaliny. Proti pohybu částic působí odporová síla daná vztahem: F = 6 * π *η * r * v odpor
F odpor v= 6 * π *η * r r - poloměr částice, η - viskozita prostředí, v - rychlost částice Vzorec pro stanovení procentuálního zastoupení zrnitostní frakce menší než 0,002 mm:
(m x − k ) * Fr1 =
10
1000 23 * 100
[%] 28
Vzorec pro stanovení procentuálního zastoupení zrnitostní frakce 0,002 - 0,05 mm:
Fr2 =
1000 *100 (m x − k ) * 23 − Fr1 [%] 10
Vzorec pro stanovení procentuálního zastoupení zrnitostní frakce 0,05 - 2 mm: Fr3 =
m x * 100 10
[%]
mx = hmotnost odparku frakcí < 0,002 mm 0,002 – 0,05 mm a 0,05 – 2 mm [g] k = hmotnost odparku dispergačního činidla při slepém pokusu
[g]
9.2.2. Metodika pro stanovení půdní reakce 9.2.2.1. Aktivní půdní reakce Aktivní kyselost je způsobena volnými vodíkovými ionty. Postup práce: 1. Do 100 ml kádinky se naváží 20 g jemnozemě (velikost částic do 2 mm). 2. K navážce se přilije 50 ml destilované vody (poměr 1:2, 5). 3. Nechá se 24 hodin mísit a občas se promíchá skleněnou tyčinkou. 4. Provedeme měření na pH-metru se skleněnou elektrodou (pH-metr musí být kalibrovaný)
(Rejšek 1999)
Tab. 1: Vyhodnocovací tabulka aktivní půdní reakce: pH/H2O více než 7,2 6,6 - 7,2 5,6 -6,5 4,5 – 5,5 3,5 – 4,4 méně než 3,5
typ reakce mírně alkalická neutrální mírně kyselá středně kyselá silně kyselá velmi silně kyselá
29
9.2.2.2. Výměnná půdní reakce Výměnná půdní reakce je způsobena volnými vodíkovými ionty a volnými vodíkovými ionty, které jsou vytěsněné z organominerálního půdního komplexu roztokem neutrální soli CaCl2 o koncentraci 0,2 mol. Postup práce: 1. Do 100 ml kádinky se naváží 20 g jemnozemě (velikost částic do 2 mm). 2. K navážce se přilije 50 ml roztoku CaCl2 o koncentraci 0,2 mol (poměr 1:2,5). 3. Nechá se 24 hodin mísit a občas se promíchá skleněnou tyčinkou. 5. Provedeme měření na pH-metru se skleněnou elektrodou (pH-metr musí být kalibrovaný) (Rejšek 1999)
Tab. 2: Vyhodnocovací tabulka výměnné půdní reakce: pH/CaCl2 typ reakce extrémně do 4,5 kyselá 4,6 - 5,0 silně kyselá 5,1 - 5,5 kyselá 5,6 - 6,5 slabě kyselá 6,6 - 7,2 neutrální 7,3 - 7,7 alkalická nad 7,7 silně alkalická
30
10. VLASTNÍ
PRÁCE
10.1. Popis půdních sond Vykopání půdních sond bylo provedeno pod vedením doc. Ing. Stanislava Jelínka, CSc. Půdní sondy byly vykopány s maximálním ohledem na floru a faunu chráněného
území. Nebyly svévolně narušeny zejména zvláště chráněné druhy rostlin a živočichů. Půdní kryt nebyl poškozen nad nezbytně nutnou míru.
Mapa 1: Poloha půdních sond v NPP Šipka. Podkladem byla obrysová mapa.
31
10.1.1.
Sonda č. 1
Referenční třída: Leptosoly Půdní typ: Rendzina RZ Subtyp: Modální – s karbonáty v celém profilu Matečná hornina: Vápenec Humusová forma: Vápnitý mul Nadmořská výška: 470 m n. m. Sklon svahu: 25° Expozice: Sever
Obr. 6: Sonda č. 1
Floristické prvky: Plicník lékařský (Pulmonaria officinalis), Sasanka hajní (Anemone nemorosa),
Soubor lesních typů: 4W - Vápencová bučina (Fagetum calcarium) Lesní typ: 4W1 Půdní reakce Hloubka odběru (cm) 20 50 70
Aktivní Výměnná (H2O) (CaCl2) 7,433 7,861 8,058
7,325 7,262 7,382
Zrnitost <0,002 mm (%) 0,002 – 0,05 mm (%) 0,05 – 2 mm (%) Půdní druh 20 cm
10,88941
54,40226
34,70833
Prachovitá hlína
50 cm
19,03349
50,21601
30,75051
Prachovitá hlína
70 cm
18,43461
31,58490
49,98050
Hlína
32
10.1.2.
Sonda č. 2
Referenční třída: Leptosoly Půdní typ: Pararendzina PR Subtyp: Modální – s karbonáty v celém profilu Matečná hornina: Diluvium vápence a pískovce
Humusová forma: Vápnitý mul Nadmořská výška: 450 m n. m. Sklon svahu: 20° Expozice: Severovýchod
Obr. 7: Sonda č. 2
Floristické prvky: Dymnivka dutá (Coridalis cava), Kyčelnice žláznatá (Dentaria glandulosa)
Soubor lesních typů: 4W - Vápencová bučina (Fagetum calcarium) Lesní typ: 4W1 Půdní reakce Hloubka odběru (cm) 20 60
Aktivní (H2O) 7,628 7,762
Výměnná (CaCl2) 7,305 7,110
Zrnitost 20 cm 60cm
<0,002 mm (%) 11,56904 18,04635
0,002 – 0,05 mm (%) 44,51885 49,27856
33
0,05 – 2 mm (%) 43,91210 32,67510
Půdní druh Hlína Hlína
10.1.3. Sonda č. 3 Referenční třída: Kambisoly Půdní typ: Kambizem KA Subtyp: Modální Matečná hornina: Pískovec Humusová forma: Mul Nadmořská výška: 390 m n. m. Sklon svahu: 20° Expozice: Severovýchod
Obr. 8: Sonda č. 3
Floristické prvky: Kopřiva dvoudomá (Urtica diotica), Devětsil bílý (Petasites albus) Soubor lesních typů: 4W - Vápencová bučina (Fagetum calcarium) Lesní typ: 4W1 Půdní reakce Hloubka odběru (cm) 20 40 80
Aktivní (H2O) 7,824 7,827 8,007
Výměnná (CaCl2) 7,350 7,211 7,468
Zrnitost 20 cm 40 cm 80 cm
<0,002 mm (%) 11,32729 12,77470 8,46603
0,002 – 0,05 mm (%) 36,64710 22,74831 28,51385
34
0,05 – 2 mm (%) 52,0256 64,47699 63,67510
Půdní druh Písčitá hlína Písčitá hlína Písčitá hlína
10.1.4. Sonda č. 4 Referenční třída: Leptosoly Půdní typ: Ranker RN Matečná hornina: Vápenec Humusová forma: Mul Nadmořská výška: 510 m n. m Sklon svahu: 45° Expozice: Severozápad Obr. 9: Sonda č. 4
Lesní typ: 4A9
Soubor lesních typů: 4A - Lipová bučina (Tilieto - Fagetum acerosum lapidosum)
Půdní reakce Hloubka odběru (cm) 10
Aktivní (H2O) 7,568
Výměnná (CaCl2) 7,356
Zrnitost 10 cm
<0,002 mm (%) 10,82746
0,002 – 0,05 mm (%) 43,39267
35
0,05 – 2 mm (%) 45,77987
Půdní druh Hlína
10.1.5. Sonda č. 5 Referenční třída: Leptosoly Půdní typ: Rendzina RZ Subtyp: Kambická- do 0,3 m hnědého kambického horizontu pod Ah
Matečná hornina: Vápenec Humusová forma: Vápnitý mul Nadmořská výška: 415 m n. m. Sklon svahu: 5° Obr. 10: Sonda č. 5
Expozice: Severovýchod
Floristické prvky: Česnek medvědí (Allium ursinum), Bažanka vytrvalá (Mercurialis perenis)
Soubor lesních typů: 4W - Vápencová bučina (Fagetum calcarium) Lesní typ: 4W1 Půdní reakce Hloubka odběru (cm) 10 30 60
Aktivní (H2O) 7,734 7,765 8,062
Výměnná (CaCl2) 7,405 7,312 7,356
Zrnitost 10 cm 30 cm 60 cm
<0,002 mm (%) 11,68457 14,58917 15,49324
0,002 – 0,05 mm (%) 52,89411 40,58947 28,14635
36
0,05 – 2 mm (%) 35,42132 55,17387 56,36041
Půdní druh Prachovitá hlína Hlína Písčitá hlína
10.1.6. Sonda č. 6 Referenční třída: Kambisoly Půdní typ: Kambizem KA Subtyp: Modální Matečná hornina: Vápenec Humusová forma: Mul Nadmořská výška: 410 m n. m. Sklon svahu: 20° Obr. 11: Sonda č. 6
Expozice: Východ
Floristické prvky: Kyčelnice devítilistá (Dentaria enneaphylos), Bažanka vytrvalá (Mercurialis perenis)
Soubor lesních typů: 4W - Vápencová bučina (Fagetum calcarium)
Lesní typ: 4W9 Půdní reakce Hloubka odběru (cm) 10 30 60
Aktivní (H2O) 7,634 7,695 7,982
Výměnná (CaCl2) 7,332 7,482 7,556
Zrnitost 10 cm 30 cm 60 cm
<0,002 mm (%) 11,89831 13,91211 14,68627
0,002 – 0,05 mm (%) 38,61276 24,48739 28,24618
37
0,05 – 2 mm (%) 49,48893 61,60051 58,93245
Půdní druh Hlína Písčitá hlína Písčitá hlína
10.2.Vlastní pedologická mapa Ve vrcholové části Kotouče byl identifikován půdní typ Ranker RN. Ve vyšších a středních polohách se nachází Rendzina RZ - modální. Na deluviu flyšových písků a vápence ve východní části zkoumaného území se nachází Pararendzina PR - modální. Na vápencovém výchozu Jurova kamene se omezeně vyskytuje Litozem LI. V západní části převládá Rendzina RZ - kambická. A v nižších polohách se na flyšových pískovcích vytvořila Kambizem KA - modální.
Mapa 2: Mapa půdních typů z terénního šetření. Podkladem byla obrysová mapa.
38
10.3. Klimatické poměry Národní přírodní památky Šipka Zájmové území se nachází v Moravskoslezském kraji, kde je dosti členitý reliéf, pro který je typické časté střídání projevů počasí. Větší část roku převládá kontinentální klima s vlivem vzduchových mas ze zeměpisných šířek mírného pásma. Malou část roku ovlivňují počasí severní vzduchové arktické masy, nebo teplé jižní vzduchové masy. Průměrná roční teplota dosahuje 7,8°C s průměrnou relativní vzdušnou vlhkostí v rozmezí 80 - 85%. (Červený a kol. 1984) Podle členění v atlasu podnebí ČSSR (1958) leží NPP Šipka v mírně teplé oblasti B a okrsku B10 - velmi vlhký, vrchovinový. Dle Quittova členění klimatických oblastí patří NPP Šipka do mírně teplé oblasti a podoblasti MT10. Mapa č. 5: Klimatické oblasti. (Quitt 1971), Tab. 3: Údaje o počasí převzaté z OPRL (Quitt 1971)
Tab. 3: Údaje o počasí převzaté z OPRL (Quitt 1971) Charakteristiky Počet letních dnů Počet dnů nad100C Počet mrazových dnů Počet ledových dnů Průměrná teplota v lednu Průměrná teplota v červenci Průměrná teplota v dubnu Průměrná teplota v říjnu Počet dnů se srážkami nad 1 mm Úhrn srážek ve vegetační době Úhrn srážek v zimě Srážky celkem Počet dnů se sněhem Počet dnů zamračených Počet dnů jasných
Podoblast MT9 40-50 140-160 110-130 30-40 -3 - -4 17-18 6-7 7-8 100-120 400-450 250-300 650-750 60-80 120-150 40-50
39
Stejné klimatické charakteristiky byly převzaty i z automatizované klimatologické stanice v Ostravě - Mošnov (O1MOSN01), která je vzdálena od NPP Šipka cca 12 km vzdušnou čarou. Stanice má souřadnice 49°41‘54“ zem. šířky a 18°07‘18“ zem. délky. Její nadmořská výška činí 250,4 m n. m.(Tab. 4)
Tab. 4: Údaje o počasí převzaté z meteorologické stanice Ostrava - Mošnov za rok 2009. Údaje v závorce jsou odchylky od normálu 1961-1990.
Charakteristiky Počet letních dnů Počet dnů nad100C Počet mrazových dnů Počet ledových dnů Průměrná teplota v lednu Průměrná teplota v červenci Průměrná teplota v dubnu Průměrná teplota v říjnu Počet dnů se srážkami nad 1 mm Úhrn srážek ve vegetační době Úhrn srážek v zimě Srážky celkem Počet dnů se sněhem Počet dnů zamračených Počet dnů jasných
OstravaMošnov 58 195 95 39 -2,9 (-0,5) 20,3 (+2,5) 12,4 (+4,2) 8,3 (+0,6) 106 408,7 316,3 725,0 48 97 66
40
Tab 5: Dlouhodobý srážkový průměr [mm] ze stanice Ostrava- Mošnov Dlouhodobý srážkový průměr [mm] ze stanice Ostrava- Mošnov Měs I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX X. XI. XII. Rok (mm) 25.3 28.4 34.2 53 89.4 103.5 95.7 85.3 62.7 43.8 46.8 35.1 699.0
Tab. 6: Dlouhodobý teplotní průměr [°C] ze stanice Ostrava- Mošnov Dlouhodobý teplotní průměr [°C] ze stanice Ostrava- Mošnov Měs I. VI. VII. VIII. IX. X. II. III IV. V. T
-2.0
-0.5
3.3
8.3
13.3
16.5
18.1
17.6
13.6
8.9
XI. XII.
Rok
3.7
8.4
-0.5
Tab. 7: Znázornění sumy doby slunečního svitu v jednotlivých měsících na stanici Ostrava Mošnov v roce 2009. Hodnoty jsou uvedeny v hodinách.
I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. Suma 54,4 26,3 51,6 278,2 219,8 128,8 264,6 264,4 182,7 65,4 74,4 28,3 1638,9
Dále byly k dispozici údaje z manuální srážkoměrné stanice v Příboře (O1PRIB01). Ta se nachází na souřadnicích 49°38‘25“ zem. šířky a 18°08‘03“ zem. délky v 310 m n. m. Tato stanice je ve vzdálenosti asi 5 km vzdušnou čarou od zájmového území. Zde se měří pouze údaje o srážkách (srážkový úhrn, výška sněhu).
Tab. 8: Údaje o průměrných měsíčních srážkách ze srážkoměrné stanice Příbor
I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. Suma Srážky (mm) 32 56,1 102 4,8 79,5 151,2 127,4 48,9 13 88,3 78,7 51,9 833,8 0 0 0 0 0 0 0 0 8 54 Dny se sněhem 23 19 4
41
10.3.1. Směr a síla větru Převládajícími směry větru v roce 2009 byly směry jihozápadní (32,4%) a severovýchodní (16,3), který byl jen o málo častější nežli směr severní (16,1%). Průměrná rychlost větru 3,14 m/s. Bezvětří nastávalo v 8,4% měření. Údaje byly poskytnuty ze stanice Ostrava - Mošnov. Větrná růžice (Příloha 14: Větrná růžice. Klimatologická stanice OstravaMošnov.)
Tab. 9: Síla větru. Stanice Ostrava- Mošnov Síla větru. Stanice Ostrava- Mošnov Měsíc I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. Průměr F (m/s) 4,2 3,5 3,7 2,8 2,6 3,2 2,6 2,4 2,1 3,2 4,0 3,4 3,14
42
11. DISKUZE V terénu byl prováděn výkop půdních sond na reprezentativních místech zvolených předchozí rekognoskací terénu. Charakter reliéfu je kopcovitý, tudíž místa výkopů půdních sond se nalézala na vrcholech, ve středních částech svahů, na úpatích svahů, na skalních výchozech, v údolnicích atd. Z každé sondy byl odebrán 1-3 vzorky v závislosti na druhu půdního profilu. Na základě odebraných vzorků byly v laboratoři prováděny analýzy zrnitosti půdy. Pomocí trojúhelníkového diagramu zrnitosti půd (Příloha 13: Trojúhelníkový diagram zrnitosti půd)byl určen půdní druh. Vyskytuje se zde prachovitá hlína ve vyšších polohách, ve středních polohách je půdní druh hlína a do nižších poloh přechází hlína v hlínu písčitou. V zájmovém území převládá referenční třída Leptosoly. Z této třídy se vyskytují v NPP Šipka všechny půdní typy. Taktéž terénním šetřením byla objevena Kambizem. Nejhojněji je zastoupena Rendzina modální. Ve vrcholové části Kotouče je vyvinut Ranker. Na přechodu vápenců a pískovců byla identifikována Pararendzina modální. V nižších částech svahů se na flyšových pískovcích vytvořila Kambizem modální. Litozem se nachází na Jurově kameni, ovšem jen v omezené míře. V západní části zájmového území okolo jeskyně Šipka je vzniklá Rendzina kambická. Na základě poznatků z terénu byla vytvořena pedologická mapa (viz příloha mapa č. 2.) Aktivní půdní reakce byla zjištěna v rozmezí 7,433 – 8,058 pH. Což je reakce alkalická, která koresponduje s matečnou horninou. Výměnná půdní reakce se pohybovala mezi hodnotami 7,110 – 7,556 pH. Toto odpovídá reakci neutrální až alkalické. Z klimatického hlediska jde o oblast s převážně kontinentálním klimatem. NPP Šipka spadá do oblasti mírně teplé s průměrnou roční teplotou 8,4°C. Z údajů převzatých z klimatologické stanice v Ostravě- Mošnov vyplývá, že průměrné roční srážky činí 700 mm. Průměrná vlhkost se pohybuje v rozmezí 80- 85%. Převládající směr větru je jihozápadní.
43
12. ZÁVĚR Bakalářská práce měla tři cíle. Podat zprávu o geologických poměrech NPP Šipka, prozkoumat půdní typy, vytvořit pedologickou mapu a podat zprávu o klimatických poměrech. Na základě literatury byly popsány geologické poměry NPP Šipka, tzn. utváření reliéfu od jury až do současnosti. Geologický vývoj oblasti NPP Šipka byl složitý. V juře probíhala sedimentace tělních schránek organismů žijících v mělkém paleomoři. Alpínským vrásněním došlo k překrývání sedimentů mladšími flyšovými pískovci z Těšínsko-hradišťského souvrství z třetihor. V oblasti vápenců se projevuje krasový fenomén. Nejvýznamnější krasové jevy jsou jeskyně Šipka a skalní stěna Jurův kámen. Vlastní prací byly zjištěna zrnitost a půdní reakce pomocí vzorků odebraných z půdních profilů a půdní typ byl na místě předběžně určen a zařazen do klasifikačního systému půd ČR na základě fotodokumentace (viz příloha). Sjednocením dat z literatury a dat poskytnutých z meteorologických stanic podávají ucelený obraz klimatu v zájmovém území. Práce bude poskytnuta správě CHKO Poodří a Agentuře ochrany přírody a krajiny.
44
13. SUMMARY The bachelor`s thesis had three aims. At first, inform about the geological conditions of the National natural monument Šipka. The second, create the geological map. And the last, inform about the climatic conditions. The geological conditions of National natural monument Šipka were described thanks to the literature. It means creating of the relief from the Jurassic to the present time. In the Jurassic the sedimentation of dead bodies of organisms was running. In Tertiary the Jurassic sedimentations were overlaid by younger sandstones. In the other process the layers were turned. In means the older layers lie on the younger layers. In the area there exist leptosols in the majority and cambisols in the minority. Thanks to the field research the pedological map was created. The climate is humid. The dominant direction of the wind is south-western and the region is located in the temperate area.
45
14. SEZNAM
LITERATURY
14.1. Literatura 1.
Bez autora: Oblastní plány rozvoje lesů: Přírodní lesní oblasti České republiky. Brandýs nad Labem 2002. 104 s.
2.
CULEK, M. a kol.: Biogeografické členění reliéfu ČR. Enigma, Praha 1995, 347 s.
3.
ČERVENÝ a kol.: Podnebí a vodní režim ČSSR. Státní zemědělské nakladatelství Praha 1984.
4.
DEMEK, J. a kol: Hory a nížiny. Zeměpisný lexikon ČSR, Academia 1987.
5.
DEYL, M. - HÍSEK, K.: Naše květiny I a II. Albatros, Praha 1973, 698 s.
6.
HROMAS, J. a kol.: Jeskyně. Ekocentrum Brno, Praha 2009, 608 s.
7.
Kolektiv autorů: Malá Československá encyklopedie. Academia, Praha 1984, 880 s.
8.
NĚMEČEK, J. - SMOLÍKOVÁ, L. - KUTÍLEK, M.: Pedologie a paleopedologie. Academia, Praha 1990.
9.
OTRUBA, J.: Květena Štramberka. Příbor 1930.
10.
PANOŠ, V.:
Zpráva o výzkumu fosilních krasových tvarů v útesových vápencích
Štramberské vrchoviny (Západní Karpaty). Zpr. Geogr. Úst. ČSAV, 5:1, Opava 1964. 11.
PETRÁNEK, J.: Usazené horniny, jejich složení, vznik a ložiska. Nakladatelství
československé akademie věd, Praha 1963. 12.
QUITT, E.: Klimatické oblasti Československa. Studia Geographica, Brno 1971.
13.
VALOCH, K.: Jeskyně Šipka a Čertova díra u Štramberku. Časopis moravského musea 1957.
14.
VAVŘÍČEK, D. - NĚMEČEK, J. - NOVÁK, P. a kol.: Taxonomický klasifikační systém půd České republiky. VÚMOP, Praha 2001. 78 s.
15.
WEISSMANNOVÁ, H. a kol.: Ostravsko. Ekocentrum Brno, Praha 2004, 456 s.
16.
ZBÍRAL, J. - HONSA, I. - MALÝ, S.: Jednotné pracovní postupy, analýza půd III. Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, Brno 2004.
17.
Rejšek, K.: Lesnická pedologie; cvičení. 1. Výdání Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 1999. 154 s. ISBN 80-71-57-352-3
46
14.2.Internetové zdroje 1.
http://www.archeologie.webzdarma.cz/planek_Sipky.gif
2.
http://www.geology.cz/aplikace/encyklopedie/term.pl?Zapadni_Karpaty
3.
http://klasifikace.pedologie.cz/index.php?action=showReferencniTrida&id_categoryNod e=25)
4.
http://www.mapy.cz
5.
http://www.geoportal.cenia.cz
6.
http://www.uhul.cz
7.
http://www.chmu.cz/
14.1.Mapové podklady 1. Přehledová pedologická mapa 1:50 000 2. Přehledová geologická mapa 1:50 000 3. Obrysová mapa (http://www.geoportal.cenia.cz) 4. Situační mapa. (www.mapy.cz) 5. Typologická mapa NPP Šipka. (www.uhul.cz) 6. Mapa klimatických oblastí (Quitt 1971)
47
48
49
