3. System pomiarowy
W 2009 roku na Stacji Bazowej WIGRY realizowano 12 programów pomiarowych (Tab. 2), które prowadzone były na powierzchniach i stanowiskach kontrolno-pomiarowych na terenie zlewni badawczej (Tab. 1, rys. 2). Programy pomiarowe dotyczyły: meteorologii, chemizmu powietrza, chemizmu opadów atmosferycznych i wód podkoronowych, chemizmu roztworów glebowych, stanów i chemizmu wód podziemnych, stanów, przepływów i chemizmu wód rzeki Czarnej Hańczy, chemizmu opadu organicznego, zawartości metali ciężkich i siarki w porostach, uszkodzenia drzew i drzewostanów, epifitów nadrzewnych oraz fauny bezkręgowców epigeicznych.
Tabela 1. Powierzchnie i stanowiska badawcze na terenie zlewni badawczej Stacji Bazowej WIGRY Table 1. Research areas and mensuration research stations on the area of WIGRY Base Station’s catchment basin
Tabela 2. Program pomiarowy realizowany na Stacji Bazowej WIGRY w 2009 r. Table 2. Measurement programs at the WIGRY Base Station for the year 2009
3.1. Meteorologia Pomiary meteorologiczne wykonywane były na terenie ogródka meteorologicznego w Sobolewie, gdzie ustawiona jest automatyczna stacja meteorologiczna Milos 500 firmy Vaisala. Pomiarami objęte były następujące parametry: temperatura powietrza na wysokości 2 m i przy powierzchni gruntu (na 5 cm), temperatura gruntu na głębokości 5, 20, 50 i 100 cm, wilgotność względna powietrza na wysokości 2 m, wysokość opadów atmosferycznych na wysokości 1 m, prędkość i kierunek wiatru na wysokości 10 m, promieniowanie całkowite, usłonecznienie. 3.2. Chemizm powietrza Pomiary chemizmu powietrza atmosferycznego (dwutlenku siarki i dwutlenku azotu) wykonywane były na terenie ogródka meteorologicznego w Sobolewie. Do badań wykorzystano metodę pasywną, która opracowana została w Zakładzie Chemii Analitycznej Politechniki Krakowskiej i wdrożona do praktyki zgodnie z obowiązującymi normami. Próbniki eksponowane były na wysokości 160 cm nad powierzchnią gruntu, przez okres 1 miesiąca. 3.3. Chemizm opadów atmosferycznych i opadu podkoronowego Opad mokry zbierany był na terenie ogródka meteorologicznego w Sobolewie w każdy poniedziałek o godz. 800, za pomocą kolektora opadu mokrego UNS 130/S firmy Eigenbrodt. W próbach tygodniowych określano jej wielkość oraz mierzono odczyn i przewodność elektrolityczną. Kolejne próby tygodniowe były łączone i przechowywane w temperaturze ok. 4°C. Na koniec miesiąca próba miesięczna (zlewana) była przekazywana do analizy do laboratorium Instytutu Ochrony Środowiska w Warszawie. Wody opadowe przechodzące przez warstwę koron drzew (sosna, świerk) zbierane były z leśnej powierzchni badawczej zlokalizowanej w pobliżu ogródka meteorologicznego w Sobolewie. Poboru prób opadów dokonywano w okresach tygodniowych. W próbach określano jej wielkość oraz mierzono odczyn i przewodność elektrolityczną. Kolejne próby tygodniowe były łączone i przechowywane w temperaturze ok. 4°C. Na koniec miesiąca próba miesięczna (zlewana) była przekazywana do analizy do laboratorium Instytutu Ochrony Środowiska w Warszawie. 3.4. Chemizm opadu organicznego Materiał do badań chemizmu opadu organicznego zbierany był przy pomocy 15 chwytaczy - białych wiader z tworzywa sztucznego o powierzchni wlotowej 0,0615 m2 każde, umieszczonych na stojakach 80 cm nad powierzchnią gruntu. Chwytacze ustawione były losowo w trzech rzędach po 5 sztuk (odległości pomiędzy chwytaczami wynosiła 3 m). Chwytacze opróżniane były w odstępach miesięcznych, a zebrany materiał sortowano na poszczególne frakcje (igły, liście, owoce, gałązki, kora, porosty, inne) i ważono. Następnie, po wysuszeniu materiału do stałej masy, ponownie go ważono, poczym całość homogenizowano za pomocą młynka uniwersalnego. Z tak przygotowanego materiału z 12 kolejnych miesięcy roku hydrologicznego przygotowywano trzy próby (igły, liście, pozostałe), które poddano analizie chemicznej w laboratorium Instytutu Ochrony Środowiska, obejmującej zawartość: węgla organicznego, siarki, azotu, fosforu, wapnia, magnezu, sodu i potasu. 3.5. Chemizm roztworów glebowych Badania roztworów glebowych prowadzone były na powierzchni leśnej w Sobolewie, na trzech stanowiskach. Do badań wykorzystano teflonowo-kwarcowe próbniki firmy Prenart, które umieszczono na głębokościach 30, 50 i 100 cm w profilu gleby płowej zbielicowanej. Roztwory pobierane były z lizymetrów na koniec każdego miesiąca, poza okresem występowania przymrozków. Próby po zakonserwowaniu były przekazywane do analiz do laboratorium Instytutu Ochrony Środowiska w Warszawie. 3.6. Wody podziemne Wody podziemne badano w otworze piezometrycznym zlokalizowanym w Sobolewie. Piezometr posadowiony jest na głębokości 17,9 m ppt. Swobodne zwierciadło wody znajduje się na głębokości 12,05 m ppt., licząc od górnej krawędzi metalowej obudowy piezometru. W 1997 roku piezometr został włączony do krajowej sieci pomiarowej Państwowego Instytutu Geologicznego pod numerem ewidencyjnym II/862-Q. Poziom statycznego zwierciadła wody w piezometrze badano w każdy poniedziałek o godz. 800 za pomocą taśmy miarowej ze „świstawką”. Właściwości fizyczne i chemiczne wód podziemnych badano czterokrotnie w ciągu roku hydrologicznego: w grudniu 2008 roku oraz w lutym, czerwcu i we wrześniu 2009 roku. Przed każdym pobraniem próby z otworu piezometru wypompowywano około cztery objętości słupa wody stagnującej w otworze. W próbach określono stężenia parametrów z zakresu podstawowego programu pomiarowego ZMŚP. 3.7. Wody powierzchniowe Badania wód powierzchniowych dotyczyły pomiarów stanu i prędkości przepływu wód w rzece Czarna Hańcza – w punkcie kontrolno-pomiarowym w Sobolewie oraz właściwości fizycznych i chemicznych wód rzeki w punktach w Sobolewie i przy ujściu rzeki do jeziora Wigry. Próby wody do badań pobierane były z nurtu rzeki jeden raz w miesiącu. Analizy fizykochemiczne wykonywane były w laboratorium Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska oraz w WPN. Pomiar stanu wód prowadzony był w sposób ciągły przy wykorzystaniu limnigrafu typu L-861. Z zapisu limnigrafu określano średnie, maksymalne i minimalne stany dobowe. Pomiaru prędkości przepływu wody w rzece dokonano 12-krotnie, przy pomocy elektromagnetycznego przepływomierza model 801 firmy SEBA, starając się uchwycić jak największe zróżnicowanie stanów wody. 3.8. Metale ciężkie i siarka w porostach Z 20 stanowisk, w tym 8 z terenu zlewni badawczej, pobrano próby plechy porostu Hypogymnia physodes (L.) Nyl., w których przeprowadzono analizy zawartości metali ciężkich (Cd, Pb, Cu, Zn, Fe, Ni, Cr) i siarki. Analizy chemiczne wykonane zostały przy użyciu spektrofotometru absorpcji atomowej IL 251 w Zakładzie Monitoringu Środowiska Instytutu Nauk o Środowisku Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie. Opracowanie wyników stanowi odrębne sprawozdanie, nie zamieszczone w Raporcie. 3.9. Epifity nadrzewne Badania nad porostami prowadzono na 12 stanowiskach wytypowanych i opisanych na terenie zlewni eksperymentalnej w 1998 roku. Zgodnie z wcześniej opracowanym systemem monitoringu porostów badaniami objęto 12 gatunków porostów nadrzewnych. Na każdym stanowisku, na wyznaczonej powierzchni, dokonano pomiaru powierzchni plech monitorowanych gatunków, badania składu gatunkowego i stanu zdrowotności porostów. Uzyskane wyniki porównano z rezultatami otrzymanymi w poprzednich okresach pomiarowych. 3.10. Uszkodzenia drzew i drzewostanów Ocenę stanu uszkodzeń drzew przeprowadzono na 2 powierzchniach badając na każdej 18 drzew świerka pospolitego. Za kryterium oceny przyjęto procent ubytku aparatu asymilacyjnego drzew, posługując się „Atlasem ubytku aparatu asymilacyjnego drzew leśnych (Borecki, Keczyński 1992). Wyniki odbarwienia aparatu asymilacyjnego drzew pochodzą z monitoringu lasu prowadzonego przez Instytut Badawczy Leśnictwa. 3.11. Fauna epigeiczna Badania prowadzono w dwóch typach siedliskowych lasu – w borze bagiennym i lesie mieszanym. Na każdym siedlisku wytypowano po trzy stanowiska oddalone od siebie o około 250 m, na których zainstalowano po 5 pułapek rozmieszczonych liniowo w trzy metrowych odstępach. Pułapki (słoiki o pojemności 0,33 l i średnicy otworu 56 mm) zostały wkopane równo z powierzchnią gruntu i osłonięte daszkami. Jako płynu konserwującego użyto roztworu glikolu etylowego. Pułapki były eksponowane w terenie przez 5 miesięcy, od maja do końca września, a materiał wybierano z nich w odstępach miesięcznych. Wyselekcjonowane z odłowionego materiału chrząszcze należące do rodziny Carabidae zakonserwowano, a następnie przesłano do oznaczenia do Zakładu Zoologii Instytutu Biologii Akademii Świętokrzyskiej.
Rys. 2. Rozmieszczenie powierzchni i stanowisk badawczych na terenie zlewni badawczej Stacji Bazowej WIGRY Fig. 2. Research areas and mensuration research stations arrangement on the area of WIGRY Base Station’s catchment basin
|