Raport ZMŚP 2010, Stacja Bazowa Wigry

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.

Opad organiczny (ściółka) jest jednym z najważniejszych elementów wzbogacających glebę w materię organiczną w ciągu całego roku. Zmienia się on zarówno pod względem biomasy, składu chemicznego, rozkładu przestrzennego, jak opadu w czasie. 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). Roczna produkcja ściółki dla lasów iglastych i liściastych klimatu umiarkowanego według Obmińskiego (1978) wynosi od 2 do 10 t ha^-1, a dla lasów środkowo-europejskich 3-4,5 t ha^-1. Bednarek i in. (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 roku hydrologicznym 2010 wielkość całkowitego rocznego opadu organicznego utrzymywała się na poziomie podobnym do roku poprzedniego i wyniosła 4,89 t ha^-1 (Tab. 22).

Tabela 22. Wielkość rocznego opadu organicznego w poszczególnych latach badań na leśnej powierzchni w Sobolewie

Podobnie jak w latach poprzednich głównym składnikiem opadu organicznego były igły, które stanowiły 64,4% suchej masy opadu. Nie zaobserwowano tak znaczącego, jak w roku poprzednim, udziału w opadzie owoców - ich udział spadł z 14% w 2009 roku do 7,7% w roku 2010 (Tab. 23, rys. 41, 42). W dalszym ciągu obserwuje się niski udział gałązek, które stanowiły 8,5% biomasy opadu (w 2005 roku stanowiły one 27%), natomiast wzrósł udział liści, osiągając 3,2% biomasy opadu. Pozostałe komponenty suchej masy opadu biologicznego występowały na podobnym poziomie jak w latach ubiegłych.

Tabela 23. Masa i procentowy udział suchej masy poszczególnych frakcji w całkowitym miesięcznym opadzie organicznym

Wielkość opadu organicznego była zmienna w poszczególnych miesiącach roku hydrologicznego (Rys. 43 i 44). Najniższe wartości opadu zarejestrowano w miesiącach zimowych, a zwłaszcza w styczniu - 6,15 g/m² suchej masy. W kolejnych miesiącach następował stopniowy wzrost opadu, we wrześniu przekraczając 70 g/m², a w październiku uzyskując maksymalną wartość 136,23 g/m² suchej masy.

Rys. 41. Procentowy udział poszczególnych frakcji w rocznym suchym opadzie organicznym w 2010 roku (Sobolewo)

Również skład opadu organicznego był zmienny w trakcie roku (Rys. 42). W każdym miesiącu dominowały igły, które stanowiły od 39 do 86% suchej biomasy opadu. Największe ilości igieł (70-80%) stwierdzono w styczniu, marcu, kwietniu i październiku (Tab. 24). W miesiącach letnich: czerwiec-sierpień igły stanowiły niewiele ponad 40% całkowitej biomasy. Drugim najistotniejszym składnikiem opadu były gałązki, które według Bednarek i in. (2005) są najbardziej zmiennym składnikiem roślinnego opadu naziemnego. 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. Gałązki stanowiły od 3 do 20% suchej biomasy opadu, a największy ich udział stwierdzono w lutym (19%) i czerwcu (20%). Zwiększony udział gałązek w całkowitej masie opadu w lutym wyraźnie spowodowany był opadami śniegu.

Rys. 42. Procentowy udział poszczególnych frakcji opadu organicznego w Sobolewie w latach 2005-2010

Owoce (głównie szyszki) stanowiły niewiele mniejszy udział w opadzie niż gałązki, chociaż w poprzednim roku było ich prawie dwukrotnie więcej. Ich udział w opadzie stanowił od 0 (styczeń, czerwiec) do 21% (luty, sierpień).

Rys. 43. Opad organiczny (mokry i suchy) na leśnej powierzchni w Sobolewie w roku hydrologicznym 2010

Rys. 44. Dynamika opadu organicznego na stanowisku badawczym w Sobolewie w latach 2005-2010

Tabela 24. Wielkość świeżej masy opadu organicznego [g/m²] na powierzchni badawczej w Sobolewie

Opad

organiczny

(masa świeża)

Rok hydrologiczny 2010

XII

III

VII

VIII

Suma

g/m²

Organy asymil.

– igły

12,69

8,12

5,49

5,59

39,46

25,89

23,24

25,80

17,36

20,66

45,69

118,36

348,35

Organy asymil.

– liście

3,24

0,00

0,93

0,83

0,19

3,83

8,32

17,34

Owoce

4,88

1,10

0,00

2,60

0,89

2,71

3,01

0,00

6,87

9,59

8,32

1,48

41,45

Pozostałe

9,31

3,89

1,58

4,57

5,81

4,14

15,84

37,06

10,84

14,71

18,75

9,70

136,20

Suma materii org.

30,12

13,11

7,07

12,76

46,15

32,75

42,08

63,79

35,90

45,17

76,59

137,86

543,34

Opad

organiczny

(masa świeża)

Lata hydrologiczne 2005-2010

XII

III

VII

VIII

Suma

g/m²

Organy asymil.

– igły

45,85

±27,58

11,68

±3,89

13,23

±9,07

7,16

±4,43

21,94

±10,83

24,38

±10,59

24,18

±8,75

26,26

±10,27

16,46

±5,00

34,60

±27,88

42,12

±20,57

96,52

±34,33

364,39

±92,03

Organy asymil.

– liście

2,01

±1,30

0,00

±0,00

0,00

±0,00

0,00

±0,00

0,00

±0,00

0,02

±0,05

0,08

±0,12

0,25

±0,35

0,26

±0,28

0,17

±0,14

1,40

±1,31

9,88

±3,93

14,07

±3,96

Owoce

2,11

±2,26

0,61

±4,15

0,29

±0,75

3,75

±4,01

0,21

±0,35

6,24

±11,06

6,09

±8,19

5,88

±8,13

6,29

±6,02

4,77

±4,30

10,87

±9,22

8,80

±10,73

55,89

±19,59

Pozostałe

11,03

±6,60

10,34

±7,94

10,09

±12,22

6,07

±1,58

9,80

±5,35

8,18

±5,52

18,76

±5,40

30,16

±8,55

14,24

±4,95

27,19

±28,69

29,00

±36,60

9,78

±6,28

184,64

±93,62

Suma

materii org.

60,79

±33,98

24,29

±14,56

23,87

±21,33

16,42

±5,86

31,93

±9,89

37,91

±24,01

48,10

±11,09

61,61

±16,32

37,28

±7,39

66,05

±53,91

81,59

±48,01

123,51

±35,19

613,35

±167,91

Tabela 25. Wielkość suchej masy opadu organicznego [g/m²] na powierzchni badawczej w Sobolewie

Opad

organiczny

(masa sucha)

Rok hydrologiczny 2010

XII

III

VII

VIII

Suma

g/m²

Organy asymil.

– igły

12,08

7,61

4,24

5,35

33,50

23,86

22,68

21,18

15,21

18,16

42,60

108,10

314,57

Organy asymil.

– liście

3,02

0,00

0,77

0,72

0,17

3,52

7,56

15,75

Owoce

4,37

1,02

0,00

2,50

0,79

2,74

2,73

0,00

6,01

8,46

7,70

1,31

37,65

Pozostałe

8,63

3,11

1,43

4,33

5,26

3,73

14,24

31,94

9,43

12,96

17,11

8,71

120,88

Suma

materii org.

28,11

11,74

5,67

12,18

39,55

30,32

39,65

53,88

31,37

39,75

70,94

125,67

488,84

Opad

organiczny

(masa sucha)

Lata hydrologiczne 2005-2010

XII

III

VII

VIII

Suma

g/m²

Organy asymil.

– igły

36,40

±18,96

9,71

±2,82

10,75

±8,08

6,11

±4,08

18,84

±9,32

22,08

±9,35

20,74

±7,55

21,82

±7,86

14,35

±4,92

30,26

±24,28

36,34

±18,75

76,83

±28,31

304,22

±65,12

Organy asymil.

– liście

1,74

±1,14

0,00

±0,00

0,00

±0,00

0,00

±0,00

0,00

±0,00

0,12

±0,25

1,05

±2,39

0,21

±0,29

0,22

±0,25

0,15

±0,12

1,25

±1,21

7,51

±2,30

12,33

±3,17

Owoce

1,37

±1,68

0,47

±0,75

0,52

±0,71

2,72

±3,42

0,16

±0,32

4,90

±10,09

4,48

±7,15

4,44

±7,31

5,87

±5,93

4,87

±3,90

7,53

±7,35

5,73

±7,64

43,06

±17,46

Pozostałe

9,43

±5,53

7,44

±5,15

9,20

±11,55

5,36

±1,49

8,12

±3,61

7,29

±5,20

15,41

±4,81

23,92

±6,68

12,76

±4,46

20,94

±17,97

22,87

±25,65

8,07

±5,31

150,73

±55,40

Suma

materii org.

48,94

±23,49

17,63

±7,97

20,47

±19,89

14,19

±5,77

27,11

±8,49

34,39

±21,84

41,68

±9,06

50,38

±12,03

33,20

±6,88

56,22

±43,03

67,98

±35,74

98,14

±24,38

510,34

±106,81

Rys. 45. Procentowy udziału suchej masy poszczególnych frakcji w całkowitym opadzie miesięcznym w 2010 roku.

Pozostałe frakcje opadu występowały w znacznie mniejszych ilościach, stanowiąc od 0,7% (porosty) do 6,1% (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. Wielkość świeżej i suchej biomasy opadu organicznego w poszczególnych miesiącach przedstawiono w tabelach 24 i 25.