|
4.4. Chemizm opadu organicznego
Program realizowany był na powierzchni badawczej zlokalizowanej w drzewostanie świerkowo-sosnowym z odnawiającą się warstwą krzewów leszczyny, na siedlisku ubogiego grądu trzcinnikowego Tilio-Carpinetum calamagrosietosum.
4.4.1. Masa opadu organicznego
Produkcja ściółki zależna jest od wielu czynników – klimatu, składu gatunkowego i wieku drzewostanu, własności siedlisk i warunków meteorologicznych w danym roku, a jej wielkość może się znacznie wahać w cyklu wieloletnim (Szarek, Braniewski 1996). Jak podaje Obmiński (1978) dla lasów iglastych i liściastych klimatu umiarkowanego produkcja ściółki wynosi od 2 do 10 t ha-1, dla lasów środkowo-europejskich 3-4,5 t ha-1. Bednarek (2005) badając opad organiczny w rezerwacie Las Piwnicki w zbiorowisku Tilio-Carpinetum otrzymała wyniki masy opadu roślinnego od 5,47 do 6,84 t ha-1.
W badanym roku hydrologicznym wielkość całkowitego rocznego opadu organicznego była o około 0,9 t ha-1 wyższa niż w roku 2008 i wyniosła 4,79 t ha-1 (Tab. 21). Wielkość ta była zbliżona do ładunku opadu z roku 2007. Podobnie jak w latach poprzednich głównym składnikiem opadu organicznego były igły, które stanowiły 58,5% suchej masy oraz owoce – 13,9% suchej masy (Tab. 22, rys. 38, 39). Wszystkie komponenty opadu występowały na podobnym poziomie jak w roku ubiegłym.
Tabela 21. Wielkość rocznego opadu organicznego w poszczególnych latach badań na leśnej powierzchni w Sobolewie Table 21. Organic fall deposition load in particular year on the forest area in Sobolewo
Sezonowy rozkład masy opadu organicznego przedstawiają rysunki 40 i 41. Najniższe wartości opadu zarejestrowano w miesiącach zimowych, a zwłaszcza w styczniu - 4,21 g/m2 suchej masy. Znaczący wzrost nastąpił w kwietniu (do 73,39 g/m2 suchej masy), a następnie we wrześniu (74,48 g/m2) i w październiku (73,30 g/m2).
Tabela 22. Masa i procentowy udział suchej masy poszczególnych frakcji w całkowitym miesięcznym opadzie organicznym w roku hydrologicznym 2009 (Sobolewo) Table 22. Mass and percentage of dry mass for particular fractions in total monthly organic deposition in hydrological year 2009 (Sobolewo)
Rys. 38. Procentowy udział poszczególnych frakcji w rocznym suchym opadzie organicznym w 2009 roku (Sobolewo) Fig. 38. A percentage of particular fractions in yearly dry organic deposition 2009 (Sobolewo)
Skład opadu organicznego był zmienny w poszczególnych miesiącach roku. Największe ilości igieł - ok. 90% suchej masy, stwierdzono w listopadzie, natomiast najmniej w lutym - ok. 25% (Rys. 42).
Rys. 39. Procentowy udział poszczególnych frakcji opadu organicznego w Sobolewie w latach 2005-2009 Fig. 39. A percentage of particular fractions in dry organic deposition in 2005-2009
Rys. 40. Opad organiczny (mokry i suchy) na leśnej powierzchni w Sobolewie w roku hydrologicznym 2009 Fig. 40. Organic deposition (dry and wet) on the forest area in Sobolewo, hydrological year 2009
Rys. 41. Dynamika opadu organicznego na stanowisku badawczym w Sobolewie w latach 2005-2009 Fig. 41. Dynamics of organic fall deposition in Sobolewo, during hydrological years 2005-2009
Rys. 42. Procentowy udziału suchej masy poszczególnych frakcji w całkowitym opadzie miesięcznym w 2009 roku Fig. 42. A percentage of particular fractions in monthly dry organic deposition in 2009
Kolejnym składnikiem opadu były owoce (szyszki) - stanowiły one 13,9% suchej masy całkowitego opadu. Największy udział w opadzie organicznym miały one w miesiącu lipcu (47,4%), co związane było z silnymi wiatrami w tym okresie. Najbardziej zmiennym składnikiem roślinnego opadu naziemnego, według Bednarek i innych (2005) są gałęzie. Jak podają autorzy, opad gałęzi jest nie tyle wynikiem procesów fizjologicznych, co pogodowych. Obumarłe gałązki przez dłuższy czas mogą pozostawać w koronie drzew, a ich opad następuje dopiero podczas silnego wiatru lub w czasie śnieżnej zimy. W badanym roku procentowy udział gałązek wynosił 8,9% suchej masy opadu. W lutym prawie dwudziestoprocentowy udział gałązek w całkowitej masie opadu organicznego wyraźnie spowodowany był opadami śniegu.
Pozostałe frakcje opadu występowały w znacznie mniejszych ilościach, stanowiąc od 0,5% (porosty) do 6,6% (kora) całkowitej masy opadu organicznego. Zaobserwowana zmienność składu opadu organicznego w ciągu roku, według Szarek i Braniewskiego (1996) jest cechą charakterystyczną lasów półkuli północnej. Jest to prawidłowość zgodna z obserwacjami fenologicznymi drzew iglastych.
4.4.2. Chemizm opadu organicznego
Zgodnie z programem podstawowym ZMŚP wykonano analizy chemiczne opadu organicznego jedynie z próby zbiorczej z całego roku hydrologicznego. Ich wyniki przedstawiają tabele 23-26. Zebrany opad organiczny (z całego roku) poddano analizie chemicznej, dzieląc go na trzy frakcje: igły, liście oraz pozostałe komponenty. Podobnie jak w latach ubiegłych największe stężenia prawie wszystkich badanych pierwiastków wystąpiły w liściach. Wyjątkiem był węgiel organiczny, który osiągnął najwyższą wartość w pozostałych składnikach opadu. Stwierdzono, że stosunek węgla do azotu w igłach wyniósł 66, a w liściach 27. Według Bednarek (2005) w lesie liściastym materiał jest zrzucany w stosunkowo krótkim czasie i charakteryzuje się dużą zawartością składników pokarmowych. Na badanej powierzchni występują prawie wyłącznie drzewa iglaste (sosna i świerk), zatem opad organiczny jest w miarę jednorodny, charakteryzuje się małą popielnością i bardzo dużą wartością stosunku węgla do azotu. W roku hydrologicznym 2009 wielkości ładunków prawie wszystkich badanych pierwiastków (z wyjątkiem sodu) docierających do podłoża były wyższe niż w latach poprzednich (Tab. 24).
Tabela 23. Roczny ładunek pierwiastków docierających do gleby z opadem organicznym [kg/ha/rok suchej masy]
Tabela 24. Wielkość ładunku biogenów wracających z opadem biologicznym do podłoża
Tabela 25. Wielkość świeżej masy opadu organicznego [g/m2] na powierzchni badawczej w Sobolewie
Tabela 26. Wielkość suchej masy opadu organicznego [g/m2] na powierzchni badawczej w Sobolewie
W cyklu biogeochemicznym opad organiczny jest ogniwem przekazującym pierwiastki z roślinności do gleby (Szarek, Braniewski 1996). Przeprowadzone analizy chemiczne zebranego materiału wskazują, że na badanej powierzchni leśnej wraz z opadem organicznym wracają do obiegu przede wszystkim takie pierwiastki, jak azot i wapń (Tab. 24). Najmniej zwracanego jest do podłoża sodu. Badane pierwiastki pod względem wielkości dopływu z opadem materii organicznej można uszeregować następująco: Ca > N >K >P >Mg>S >Na.
Literatura
Bednarek R., Dziadowiec H., Pokojska U., Prusinkiewicz Z., 2005: Badania ekologiczno-gleboznawcze. PWN, Warszawa. Obmiński Z., 1978: Ekologia lasu. PWN, Warszawa. Szarek G., Braniewski S., 1996: Metale ciężkie w opadzie ściółki lasu mieszanego zlewni potoku Ratanica. Sylwan nr 65, 4: 53-62.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
