|
CZĘŚĆ XI. ZINTEGROWANY MONITORING ŚRODOWISKA
PRZYRODNICZEGO
Marek
Jóźwiak, Alojzy Kowalkowski, Rafał Kozłowski, Hubert Wróblewski
Stacja
Monitoringu Akademii Świętokrzyskiej współpracująca z Wojewódzkim
Inspektoratem Ochrony Środowiska w Kielcach funkcjonuje od 1994
roku. Obszarem jej badań jest centralna część Gór Świętokrzyskich.
Dzięki tej lokalizacji uzyskiwane wyniki pomiarów stężeń zanieczyszczenia
powietrza atmosferycznego SO2, NO2 i O3
stanowią bazę tła regionalnego. Ponadto zakres prowadzonych badań
na stałych powierzchniach doświadczalnych pozwala na dokonywanie
ocen środowiska przyrodniczego jako funkcjonującego systemu z jego
geo- i bioróżnorodnością. Założenia programowe i zakres pomiarowy
Stacji opisany już w Raporcie o stanie środowiska w woj. Świętokrzyskim
w roku 2000 (2001) nawiązują do standardów europejskich (Manual
1993).
Warunki
meteorologiczne
Rok
2003 z średnią temperaturą powietrza 6,7oC był jednym
z chłodniejszych w wieloleciu 1994-2003. W ciągu roku dynamika temperatury
nie odbiegała od dynamiki lat poprzednich. Najwyższe średnie miesięczne
temperatury notowano w miesiącach lipiec, sierpień, z maksimum 27,8
oC, najniższe średnie miesięczne notowano w styczniu
(-4,5oC) i lutym (-5,9oC). Według termicznej
klasyfikacji roku w zależności od średniej rocznej temperatury powietrza,
której miarą zmienności jest wartość odchylenia standardowego, rok
2003 zaliczono do normalnego (Lorenc 1998) - rys
52.
Spośród
charakterystyk wilgotnościowych, wilgotność względna powietrza zależy
głównie od temperatury powietrza. Średnia roczna wilgotność względna
powietrza wynosiła 75%, z maksymalną dobową 97% i minimalną dobową
26%. Jest to wartość o 6,8% niższa od średniej z wielolecia 1994-2003.
W ciągu roku zanotowano tylko 6 miesięcy ze średnią miesięczną wilgotnością
powyżej 70%, podczas gdy według danych z wielolecia wszystkie miesiące
wykazywały średnią miesięczną wilgotność powyżej 70%.
W
roku 2003 spadła rekordowo mała ilość opadów - 518,2 mm. Średnia
z wielolecia 1994-2002 jest wyższa od notowanej w 2003r. o 224,8
mm. Największe sumy opadów zanotowano w lipcu - 82,0 mm i w styczniu
- 72,0 mm, najmniejsze w lutym - 11,8 mm i w listopadzie - 21,4
mm. Na tle wielolecia jedynie w styczniu suma opadów była większa
w roku sprawozdawczym, a w październiku równa sumie opadów, natomiast
w pozostałych miesiącach miesięczne sumy opadów w wieloleciu znacznie
przewyższały sumy notowane w roku 2003. Najwięcej, bo o 45,7% mniej
opadu zanotowano w czerwcu.
Klasyfikacja
pod względem niedoboru lub nadmiaru opadów według Z. Kaczorowskiej
pozwala rok 2003 zaliczyć do bardzo suchego.
W
okresie sprawozdawczym wiatr wiał głównie z sektora zachodniego
(rys. 53), przy czym dominującym
kierunkiem był południowo - zachodni (23,7%), zachodni (15,9%) i
północny (14,5%. Najmniej reprezentowany był kierunek NE (5,4%)
i E (5,7%). Cisze stanowiły 1,3%.
Chemizm
powietrza
Wyniki
pomiarów zanieczyszczeń powietrza prowadzonych w Stacji Monitoringu
AŚ, ze względu na wyniesienie Gór Świętokrzyskich ponad otaczający
teren, są odzwierciedleniem nakładających się emisji kontynentalnych,
regionalnych i lokalnych oraz zmian zachodzących w polu emisji zanieczyszczeń
pierwotnych oraz ich przemian fotochemicznych i chemicznych zachodzących
w określonych warunkach meteorologicznych podczas transportu z masami
powietrza na bliskie i zdalne odległości.
Stężenie
S-SO2 w roku 2003 wynosiło 10,5 µg.m-3,
co jest wartością wyższą o 3,1µg.m-3
od zanotowanej w roku poprzednim, a także wyższą od średniej z wielolecia
1994-2002 o 0,7µg.m-3 (rys.
54). W ciągu roku średnie stężenie S-SO2 wykazywało
dynamikę, która wskazuje na wzrastającą od 2001 roku dominację zanieczyszczeń
przemysłowych nad bytowymi. Największe miesięczne stężenia notowano
w miesiącach ciepłych (maj - październik), gdzie średnie stężenie
wynosiło 12,45µg.m-3, z wahaniami od
11,2 µg.m-3 w maju do 14,5µg.m-3
we wrześniu, natomiast niższe stężenia notowano w miesiącach zimnych
(listopad - kwiecień) - 9,77µg.m-3 ,
z wahaniami od 12,00µg.m-3 w grudniu
2003r. do 9,3µg.m-3 w kwietniu. Najniższe
średnie miesięczne stężenie S-SO2 stwierdzono w grudniu
2003r. - 4,2µg.m-3
Roczne
stężenie N-NO2 w roku hydrologicznym 2003 wyniosło
2,4µg.m-3 i było wyższe od średniej z roku 2002 o 0,9µg.m-3 . Wartości
średnie miesięczne wahały się od 3,2µg.m-3 w styczniu do 2,0µg.m-3
w listopadzie. (rys. 54).
Średnie
roczne stężenie ozonu wynosiło 77,5µg.m-3, z wysokimi średnimi
miesięcznymi w miesiącach luty-wrzesień. Najwyższe średnie miesięczne
stężenia zanotowano w czerwcu 99,99µg.m-3 z 30-to minutowymi wahaniami
od 64,8µg.m-3 do 134,3µg.m-3 i w maju 89,63µg.m-3 z 30-to minutowymi
wahaniami od 60,4µg.m-3 do 135,0µg.m-3 .
Średnie
roczne stężenie pyłu zawieszonego wynosiło 26,2µg.m-3 .Dynamika
pyłu zawieszonego w powietrzu atmosferycznym w ciągu roku jest uzależniona
od wielu czynników naturalnych i antropogenicznych. Najwyższe stężenie
pyłu zawieszonego stwierdzono w marcu (33,2µg.m-3), natomiast najniższe
w październiku (18,1µg.m-3). W latach 1994-2002 największe średnie
roczne stężenie odnotowano w roku 1994. Od tego roku notowano stały
spadek średnich rocznych stężeń pyłu. Dopiero w latach 2002 i 2003
obserwowany jest wzrost zanieczyszczenia powietrza pyłem zawieszonym.
Średnie
roczne stężenie tlenku węgla w powietrzu w roku 2003 wynosiło
697,5ľg m-3 przy średniej z wielolecia 453,5µg.m-3
(rys. 55). Najwyższe średnie
miesięczne stężenia CO stwierdzono w lipcu 822,2 µg.m-3,
z maksimum 1315,3µg.m-3 i sierpniu 827,2µg.m-3,
z maksimum 1676,0µg.m-3 . Najniższe
w listopadzie 443,9µg.m-3 i w grudniu
507,7µg.m-3.
Rok
2003 charakteryzował się wzrostem trzech (SO2, NO2,
pył zawieszony) spośród pięciu mierzonych w Stacji Monitoringu Akademii
Świętokrzyskiej parametrów mających wpływ na stan sanitarny powietrza
atmosferycznego w regionie świętokrzyskim. Spadek zanotowano w przypadku
ozonu i tlenku węgla. Wielolecie 1994 - 2003 charakteryzuje się
początkowym spadkiem zanieczyszczenia powietrza obejmującym lata
1995 - 2001, a obecnie obserwuje się wzrost stężeń, szczególnie
dwutlenku siarki. Główny kierunek napływu mas powietrza niosących
zanieczyszczenia przypada na sektor południowo-zachodni i zachodni.
Należy zatem przyjąć, że poza emisją własną (lokalną) napływają
do nas zanieczyszczenia z ośrodka krakowskiego miejskiego, Górnośląskiego
Okręgu Przemysłowego oraz z czeskiej Ostrawy.
Chemizm
opadów atmosferycznych
Ilość
zanieczyszczeń znajdujących się w powietrzu atmosferycznym znajduje
swoje odzwierciedlenie w wielkości zakwaszenia opadów atmosferycznych
oraz wielkości ich transformacji w ekosystemie leśnym.
Badania
właściwości fizyko-chemicznych (pH, przewodnictwo elektryczne) wykazały,
że średnie wartości pH dla wód opadu bezpośredniego w roku 2003
wahały się w granicach od pH 4,82 do 5,74, przy średniej pH 5,31
wykazując w porównaniu do lat poprzednich tendencję wzrostową. Najniższe
pH zanotowano we wrześniu 4,82, najwyższe w październiku pH 5,57.
Analiza częstotliwości występowania opadów o określonym pH wykazała,
że 50,0% przypadków opady mieściły się w przedziale pH 5,0-5,5,
co w porównaniu z danymi z roku 2002 stanowi wzrost ponad 20% (rys.
56).
W
wyniku kontaktu z powierzchnią roślin pH wód opadowych obniżała
się, w drzewostanie bukowym do wartości pH 4,74, a w drzewostanie
jodłowo-bukowym do pH 4,26.
Zmienność
pH opadów bezpośredniego i podokapowego związana jest z imisją SO2
oraz NO2 (Jóźwiak 2001). Potwierdzają to wyniki uzyskane
w 2003 r. W miesiącu wrześniu zanotowano najwyższe w roku średniomiesięczne
stężenie SO2 . Znacznie bardziej zakwaszone były wody
spływające po pniach drzew. Proces ten dotyczy szczególnie wód,
które spływają po pniach jodeł. Średnio roczna ważona wartość pH
wyniosła 3,40 z wahaniami od pH 2,92 do 7,06. Wody spływające po
pniu buka odznaczały się mniejszą kwasowością, ze średnim pH wynoszącym
4,26. Wody te spływając po pniach drzew powodują powstawanie na
gładkiej korze buka wybielonych, popielatych zacieków i smug w miejscach
spływów ich strumieni, co od roku 1994 obserwują A. Kowalkowski
i M. Jóźwiak (2000 a).
Wskaźnikiem
zawartości rozpuszczonych substancji jest przewodnictwo elektryczne
(SEC). W okresie przyjętym do badań wartości przewodności w opadzie
bezpośrednim kształtowały się w zakresie od 2,28 do 13,55 mSm-1
ze średnią ważoną 4,85 mSm-1 (rys.
57). Znacznie bardziej zmineralizowany był opad przenikający
przez korony drzewostanu jodłowo-bukowego. Notowane wartości SEC
były ponad 2-krotnie wyższe. Nieznacznie niższe wartości zanotowano
w opadzie przenikającym przez korony drzewostanu bukowego, ze średnią
4,49 mSm-1. Specyficzny charakter miały wody spływające po pniach
drzew, gdzie zanotowane wartości SEC były wielokrotnie wyższe od
wód opadu bezpośredniego. W wodach spływających po pniach jodeł
stwierdzono ponad siedmiokrotny wzrost przewodności. Wzrost mineralizacji
zanotowano również w wodach spływających po pniach buka. Uzyskane
wartości były jedynie dwukrotnie wyższe od zanotowanych w wodach
opadu bezpośredniego. Najwyższe wartości stwierdzono w miesiącach
zimowych, najniższe w letnich. Obserwowany rozkład przewodności
należy wiązać przede wszystkim z procesem zatężenia roztworów spływających
po powierzchniach drzew. Proces ten wynika zarówno z procesów jonowymiennych
w układzie roślina - woda, jak i spłukiwania aerozoli osadzonych
na powierzchni drzew w wyniku depozycji suchej. Intensywność procesu
zatężania jest znacznie większa w przypadku drzew iglastych niż
liściastych. Wynika to m. in. z różnic w budowie morfologicznej
kory drzew (Kowalkowski i wsp. 2002).
Łączna
depozycja azotu (N-NO3+N-NH4) w centralnej
części Gór Świętokrzyskich przekroczyła najwyższe wartości podawane
przez Nilssona i Grennfelta (1988), jako krytyczny ładunek N, który
dla lasów iglastych wynosi od 3 - 15 kg ha-1 rok-1, a dla lasów
liściastych 3 - 20 kg ha-1 rok-1. Łączny ładunek azotu wniesiony
do gleb (wraz z wodami spływającymi po pniach drzew) w drzewostanie
jodłowo-bukowym Świętokrzyskiego Parku Narodowego w roku 2003 wynosił
49,12 kg ha-1 rok-1 i 41,31 kg ha-1 rok-1 w drzewostanie bukowym.
Tak znacząca depozycja N, głównie w postaci NO3- powodowała
wymywanie z roślin znacznych ilości K+ oraz Mn2+.
Kolejnym
składnikiem zakwaszającym środowisko była siarka siarczanowa (S-S04).
Jej depozycja z opadem bezpośrednim wyniosła 18,3 kg ha-1 a-1. Jak
wynika z Raportu o stanie lasów w Europie opracowanego za lata 1995
- 1998 na 309 powierzchniach badawczych (Fischer R. i wsp. 2001),
tak wysoka depozycja S-S04 jest charakterystyczna dla obszarów Europy
Środkowowschodniej. Ivens i wsp. (1990) podają, że dla znacznej
ilości lasów europejskich, stosunek siarki w opadzie podokapowym
do siarki w opadzie bezpośrednim dla stanowisk iglastych wynosi
od 2,3 do 3,8 (średnio = 3,1), a dla stanowisk liściastych od 0,9
do 2,3 (średnio = 2,1). W Świętokrzyskim Parku Narodowym stosunek
ten wynosił: 2,6 (1,7 w 2002r.) dla drzewostanu iglastego i 1,5
(0,8 w 2002r.) dla liściastego. Wzrost tych wskaźników w porównaniu
do roku 2002 związany jest ze wzrostem stężeń SO2 i NO2
w powietrzu atmosferycznym.
Chemizm
roztworów glebowych
Na
podstawie badań właściwości fizyko-chemicznych roztworów glebowych
pobieranych na 5 głębokościach do 120 cm w glebie w roku 2003 stwierdzono,
że roztwory te w całym profilu są kwaśne. Średnia ważona wartość
pH dla wszystkich badanych głębokości wynosiła 4,23, co jest wartością
wyższą od notowanej w roku 2002 o 0,56. Najbardziej kwaśne były
roztwory na głębokości 15 cm (średnia ważona pH 3,65) i w miarę
jej zwiększania się średnia ważona pH wzrastała osiągając na głębokości
90 cm wartość pH 4,89 (rys. 58).
O
zakwaszeniu roztworów decydowały głównie siarczany i chlorki, które
pochodziły z powietrza atmosferycznego oraz jony żelaza i glinu
wypłukiwane z gleby.
Stopień
zmineralizowania roztworów glebowych mieścił się w granicach od
8,38 do 13,29 mS m-1 , z minimum 3,1 mS m-1 i maksimum 51,1 mS m-1
zanotowanymi na głębokości 15 cm.
Wyliczone
wskaźniki pojemności zobojętniania kwasów ANCaq (Lorz 1999) wykazały,
że ujemne wartości zanotowano jedynie na głębokości 15 cm z -160,76
µmol* l-1, przy średniej dla wielolecia 2001-2003 wynoszącej -78,59
µmol* l-1. Wraz ze wzrostem głębokości wartości wskaźnika wzrastały,
osiągając na głębokości 60 cm swoje maksimum, z 290,38 µmol* l-1.
Uzyskane
wartości wskaźnika ANCaq w profilu glebowym wskazują na znaczący
wpływ kwaśnych, agresywnych wód docierających do gleb z opadem podokapowym
i spływającym po pniach drzew. Wody te wnoszą znaczące ładunki kwasogennych
składników, które dostając się do gleb powodują zakwaszenie wierzchnich
poziomów gleb. Są również przyczyną wynoszenia poza obszar ryzosfery
biogenów, głównie Ca, K i Mg, co ma istotne znaczenie dla dostępności
tych pierwiastków dla roślin.
Wody
podziemne
Przewaga
opadów nad parowaniem w Górach Świętokrzyskich powoduje, że kwaśne
opady mają duży wpływ na pH wód podziemnych. W roku 2003 wody w
źródłach na północnym stoku w centralnej części Gór Świętokrzyskich
na wysokości ponad 500 m n.p.m. wykazywały pH 3,86 z minimum pH
3,57 i maksimum pH 4,13. Mniej kwaśne były wody przemywające gleby
stokowej części, ze średnimi pH 4,61 notowane u podnóża stoku na
wysokości 328 m n.p.m.. Wskazuje to na okresowo zmienne wzbogacanie
tych wód w wymywane z gleb jony zasadowe.
Wody
źródeł charakteryzowały się zróżnicowanymi stężeniami badanych pierwiastków
w zależności od położenia na stoku. Stężenia Ca i Mg w wodach źródeł
w wierzchowinowej części były stosunkowo niskie, przy niewielkiej
wydajności tych źródeł. Sześcio- i pięciokrotnie wyższe były stężenia
tych jonów w wodach źródeł w dolnej części stoku, co wskazuje na
wymywanie tych składników z gleb przez wody pochodzenia opadowego
podczas ich transportu śródglebowego. Inny jest rodzaj migracji
Fe, Al i Mn, których stężenia były w okresie badań niższe w wodach
u podnóża niż w wodach na stoku. Z tego należy wnioskować, że jony
te podczas migracji śródglebowej są kumulowane w glebie.
Na
podstawie klasyfikacji Altowskiego i Szwieca określono typ hydrogeochemiczny
wód badanych źródeł. Źródła w wierzchowinowej części zakwalifikowano
jako siarczanowo-wapniowo-chlorkowo-magnezowe (wody proste), zaś
źródła u podnóża jako chlorkowo-wapniowe (wody mieszane,wielojonowe).
Według klasyfikacji zwykłych wód podziemnych dla potrzeb monitoringu
(PIOŚ 1993) ze względu na pH wody badanych źródeł zaliczono do klasy
III - o niskiej jakości.
Opad
biologiczny
Program
ten realizowany od 1994 roku na stałych powierzchniach doświadczalnych,
na których rozmieszczono po 15 chwytników opadu organicznego na
areale 6 x 12 m, z ogólną powierzchnią chwytną 0,7065 m2
(Kowalkowski 1994). Chwytniki te pozwalają zbierać drobny opad roślinny
pochodzący z charakterystycznych dwóch biogrup drzew, znajdujących
się w różnych fazach przekształceń ilościowych i jakościowych.
Łączna
masa opadu biologicznego w roku 2003 wynosiła na powierzchni z drzewostanem
jodłowo-bukowym 4507,77 kg*ha-1 i była wyższa od średniej z wielolecia
1994-2002 o 452,97 kg*ha-1 (Kowalkowski, Jóźwiak 2003). Na powierzchni
z drzewostanem bukowym masa opadu wynosiła 5591,49 kg*ha-1 i była
większa od średniej z wielolecia o 1274,29 kg*ha-1.
Masa
owoców w drzewostanie jodłowo-bukowym wahała się od 0,00 do 203,20
kg*ha-1a-1 , ze znacznym udziałem owoców buka i graba oraz w drzewostanie
bukowym od 0,00 do 760,48 kg*ha-1a-1, z dominującym udziałem owoców
buka - 747,31 kg*ha-1a-1. Wielokrotnie większa masa owoców buka
w stosunku do ostatnich 5 lat wskazuje, że rok 2003 był rokiem nasiennym.
Średni
opad drobnych gałęzi wynosił 541,61 kg*ha-1 w drzewostanie jodłowo
- bukowym, co stanowi 12,01% całkowitej masy opadu biologicznego
na tej powierzchni. Średni opad kory wynoszący w tym okresie 170,64
kg*ha-1 większy niż w drzewostanie bukowym z opadem 95,18 kg*ha-1
kory potwierdza tezę o lepszej kondycji zdrowotnej drzewostanu bukowego
i gorszej drzewostanu jodłowo - bukowego.
PODSUMOWANIE
Środowisko
przyrodnicze Regionu Świętokrzyskiego znajduje się w fazie zaawansowanych,
różnokierunkowych, przyspieszających się przemian pod wpływem imisji
suchej, wilgotnej i mokrej. Główny nurt tych przemian ukierunkowany
jest na postępujące zakwaszanie wskutek wzrostu stężenia w powietrzu
kwasowych składników, częściowo stymulowane przez zmniejszanie emisji
do powietrza pyłów alkalicznych. Stwierdzone na badanym obszarze
imisje i wywołane przez nie zmiany w środowisku przyrodniczym są
charakterystyczne i rozpowszechnione na rozległych przestrzeniach
sięgających daleko poza obszar Gór Świętokrzyskich. Szczególnie
niebezpieczne są kwaśne imisje dla ekosystemu leśnego. Podatność
obszarów leśnych na zakwaszanie zależy od układu wielu czynników.
Według doświadczeń szwedzkich (Persson 1982) czynnikami tymi są:
gatunek drzewa, budowa poziomowa gleby, uziarnienie i głębokość
gleby, miąższość poziomu próchnicznego, obecność litych skał i bagien,
dynamika wilgotności. Na nie, bezpośrednio z powietrza i pośrednio
przez drzewostany, działają kwaśne deszcze.
Wiadomo,
że SO2 w postaci gazowej, a szczególnie w kwasowej formie
w wodach opadowych działa wielokierunkowo na nadziemne organy roślin.
Ich wrażliwość na działanie SO2 jest uzależniona od temperatury
i wilgotności powietrza, dostępu światła i zdolności gleb do uzupełniania
składników odżywczych. W centralnej części Gór Świętokrzyskich te
właśnie czynniki są niekorzystnie stymulowane emisją SO2.
Mniej toksyczne tlenki azotu natomiast działają długookresowo deformująco
na środowisko glebowe, zbiorniki wodne i zbiorowiska roślinne (Szczęsny
1989, Kowalkowski, Jóźwiak 2000b).
Stężenia
tego składnika są w centralnej części Gór Świętokrzyskich na ogół
niższe niż w aglomeracji miejskiej Kielc i w Regionie Świętokrzyskim
(Raport 2003), mają jednak istotny wpływ na dalsze kształtowanie
właściwości gleb tego masywu. W kwaśnych glebach leśnych, wskutek
zwolnionej amonifikacji, przebiega zredukowana mineralizacja materii
organicznej, połączona ze znaczną nitryfikacją, która przebiega
nawet przy pH około 3,5. W takich warunkach 50-90% mineralizowanego
N występuje w formie NO2, zwiększającej zakwaszenie gleb
i środowisko rozwoju korzeni wraz z migracją tego składnika z wodami
śródglebowymi i gruntowymi w dół stoku.
Emisja
różnych gazów związana z aktywnością gospodarczą i bytową człowieka
powoduje powstawanie mieszanin gazów, a pyły zawieszone w powietrzu
atmosferycznym przekształcają się w aerozole przeważnie o silnie
kwasowym charakterze. Efekty działania tych mieszanin na roślinność,
gleby i wody mogą być bardzo zróżnicowane, adytywne w czasie, synergistyczne
lub antagonistyczne. Badania różnych kompleksów leśnych w środkowej
Europie wykazały dwa kierunki działania atmogenicznego ich obciążenia
depozytami SO2, NO2, CO, pyłem zawieszonym
i O3 w postaci opadu suchego i mokrego - strukturalne
(selektywne obumieranie starych drzewostanów, zagęszczenie pokrywy
roślinnej dna lasu, zmiany kwasowości gleb) i funkcjonalne (zmiany
w przebiegu wzrostu i statusu żywieniowego roślin, zmiany obiegu
wody i substancji), występujące także w Świętokrzyskim Parku Narodowym
(Kowalkowski, Jóźwiak 2000). Na terenie Parku zmiany te są niezwykle
ostro zarysowane, zarówno w kierunku negatywnym jak i pozytywnym.
W zasadzie możliwe są dwa kierunki zmian funkcjonalnych - wzrastania
zasadowości lub częściej wzrastania kwasowości biotopów.
Kwaśne,
agresywne wody deszczowe opadu bezpośredniego po zetknięciu się
z organami asymilacyjnymi drzew wypłukują z nich znaczne ilości
składników. W przypadku opadów podokapowych największy wzrost ładunku
zanotowano dla K - 8,5 w drzewostanie jodłowo-bukowym i 4,8 w bukowym.
Jak podaje Parker (1990) średni stosunek wzbogacenia opadu w potas
docierający do gleb (TF+SF) w odniesieniu do opadu bezpośredniego
w lasach na całym świecie wynosi około 13. Stwierdzone wysokie ładunki
jonów potasu wnoszone do gleb, wskazują jednoznacznie, że w centralnej
części Gór Świętokrzyskich mamy do czynienia z intensywnym wymywaniem
potasu z organów asymilacyjnych. Jak podaje Ukomanaho i Starr (2002)
intensywność tego procesu, zależy od ładunku kwaśnej depozycji.
Badania Kozłowskiego (2003) z wykorzystaniem "modelu budżetu
sklepienia" zaproponowanego przez Ulricha (1983) wykazały,
że w drzewostanie liściastym 83,5%, a w iglastym 75,2% ładunku
jonów potasu pochodzi z wymywania z roślin. Dodatkowo rosnący dopływ
z pni drzew kwaśnych i bardzo kwaśnych roztworów powoduje, że miejsce
kationów Ca2+, Mg2+ i K+ zajmują w rosnących stężeniach kationy
Al3+, Fe3+, Mn2+ i H+. W glebie idą za tym zmiany stosunków Ca+Mg+K:Al
(Sverdrup,Warfvinge,1995). Zjawisko to dotyczy szczególnie najbliższego
otoczenia pni drzew, gdzie kształtują się nowe chemiczne warunki
środowiska glebowego (Neumeister i wsp. 1997, Jóźwiak, Kozłowski
2003).
W
wyniku napływu zanieczyszczonych mas powietrza wraz z opadem atmosferycznym
następuje wysoka depozycja Ca - 21,49 kg ha-1 a-1 i Mg - 11,50 kg
ha-1 a-1. Wody te po przejściu przez strefę koron i pnie drzew ulegają
wzbogaceniu w Ca. Ładunki notowane w opadach docierających do gleb
są 2,1- i 1,5-krotnie wyższe od zanotowanych na wejściu. Proces
wzbogacenia nastąpił również w przypadku jonów Mg, lecz notowane
wartości nie przekraczają 2 krotności ładunku opadu na wejściu,
zarówno w drzewostanie iglastym jak i liściastym.
Zmiany
funkcjonalne działania atmogenicznego dotyczą przede wszystkim organów
asymilacyjnych jodły. W igłach, wskutek niedoborów kationów o charakterze
zasadowym powstają wolne kwasy organiczne i kwasy mineralne, co
może być przyczyną zakłóceń w procesach fotosyntezy i powodować
uszkodzenia błony komórkowej (Kowalkowski, Jóźwiak 2000b). Efektem
tych niekorzystnie kształtujących się warunków edaficznych w ekosystemie
leśnym Świętokrzyskiego Parku Narodowego jest zaawansowane obumieranie
starodrzewi jodłowych i stan chorobowy dużej części drzew jodły
w drugim piętrze, a także w podrostach i nalotach. U buka wykształciła
się biczowatość pędów w górnej części koron, na korze pni występują
popielate i białopopielate zacieki wymyte przez spływające agresywne
kwaśne wody opadowe.
Integrated monitoring of natural environment - recapitulation
Monitoring
Station of Świętokrzyska Academy is cooperating with Voivodship
Inspectorate for Environment Protection in Kielce. This station
has been functioned for 1994. Researched area there is a central
part of the Świętokrzyskie Mountains. Measurement concentration
of atmospheric air pollution SO2, NO2, i O3
is conducted on this area. It is a regional background`s base. Researches
range done in experimental content sites permit to assess the environment
as functioning system with its geo- and biovariety.
<<
poprzednia strona << spis
treści >>
następna strona >> 
|
|