Wigierski Park Narodowy       Stacja Bazowa WIGRY        Zintegrowany Monitoring Środowiska Przyrodniczego

Raport o stanie środowiska przyrodniczego w roku 2010

Spis treści

Strona tytułowa

Strona główna WPN

  

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 26-27.

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 62, a w liściach 30. Według Bednarek i in. (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 2010 stwierdzono najwyższy, w ciągu wszystkich lat badań, dopływ do podłoża siarki i azotu (Tab. 27). Na podobnym poziomie co w roku poprzednim kształtowały się ładunki wapnia, magnezu i sodu, natomiast mniej docierało do podłoża fosforu ogólnego i potasu.

  

Tabela 26. Roczny ładunek pierwiastków docierających do gleby z opadem organicznym [kg/ha/rok suchej masy]
na Stacji Bazowej WIGRY w 2010 roku

Rodzaj materiału organicznego

Rok hydrologiczny 2010

Corg

Sogól

Nogól

Pogól

Ca

Mg

Na

K

kg/ha/rok

Organy asymilacyjne

- igły

1805,65

3,30

29,16

2,52

44,04

3,30

0,18

4,12

Organy asymilacyjne

- liście

94,64

0,32

3,18

0,21

2,60

0,39

0,01

0,41

Pozostałe (w tym owoce)

962,23

1,93

24,14

1,14

8,58

0,98

0,08

1,47

Suma materii organicznej

2862,52

5,56

56,48

3,87

55,21

4,68

0,26

6,01

Rodzaj materiału organicznego

Lata hydrologiczne 2006-2010

Corg

Sogól

Nogól

Pogól

Ca

Mg

Na

K

kg/ha/rok ± SD

Organy asymilacyjne

igły

1410,12

±237,78

2,29

±0,62

24,55

±3,87

2,22

±0,38

33,08

±8,04

2,55

±0,61

0,17

±0,02

3,82

±0,47

Organy asymilacyjne

liście

57,86

±23,61

0,19

±0,08

2,12

±0,72

0,18

±0,04

2,05

±0,56

0,32

±0,07

0,01

±0,00

0,36

±0,11

Pozostałe (w tym owoce)

895,68

±112,17

1,68

±10,05

19,71

±4,47

1,40

±0,13

9,58

±4,38

0,96

±0,46

0,12

±0,44

2,41

±1,01

Suma materii organicznej

2363,66

21±7,07

4,16

±0,35

46,37

±5,49

3,80

±0,61

44,71

±6,80

3,83

±0,51

0,29

±0,06

6,60

±1,26

1 ± - odchylenie standardowe dla lat 2006-2010

  

Tabela 27. Wielkość ładunku biogenów wracających z opadem biologicznym do podłoża
na powierzchni badawczej w Sobolewie

Rok hydrologiczny

Sogól

Nogól

Pogól

Ca

Mg

Na

K

[kg*ha-1*rok-1]

2006

3,89

46,95

4,32

49,06

4,15

0,32

6,58

2007

4,27

47,61

3,76

42,38

3,66

0,30

6,98

2008

3,80

38,50

3,09

31,88

2,79

0,33

5,52

2009

3,30

42,31

3,95

45,01

3,87

0,24

7,90

2010

5,56

56,48

3,87

55,21

4,68

0,26

6,01

  

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, natomiast w najmniejszym stopniu sód (Tab. 26). Badane pierwiastki pod względem wielkości dopływu z opadem materii organicznej można uszeregować następująco: N>Ca>K>S>Mg>P>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, 65, 4. s. 53-62.

   

   

   

4.5. Chemizm roztworów glebowych

  

  

4.5.1. Poprawność wykonanych analiz chemicznych

  

Analizy fizykochemiczne wód opadowych wykonywane były w laboratorium Instytutu Ochrony Środowiska w Warszawie. Tam też przeprowadzono ocenę poprawności wykonanych analiz chemicznych.

Do opracowania wykorzystano te wyniki analiz, dla których wykonane zostały wszystkie wymagane oznaczenia, natomiast odrzucono wyniki, które z powodu braku wymaganej objętości próby nie były pełne. Roztwory glebowe zbierane i analizowane były w okresach miesięcznych. W okresie wystąpienia mrozów oraz zalegania pokrywy śnieżnej, tj. od początku listopada 2009 do końca marca 2010 lizymetry były wyłączone.

W przypadku roztworów glebowych z głębokości 30 cm pobrano 7 prób o objętości wystarczającej do przeprowadzenia analiz (125 ml), z głębokości 50 cm uzyskano 6 prób, a z głębokości 100 cm 5 prób.

  

  

4.5.2. Chemizm roztworów glebowych

  

Objętość roztworów glebowych zbieranych w okresie badań była zróżnicowana. Wpływ na to miały warunki klimatyczne, a głównie wielkość opadów i temperatury. Często nie można było pobrać wystarczających ilości roztworów glebowych, gdyż woda utrzymywana była w glebie siłami większymi niż 0,8 mB (podciśnienie w lizymetrach). Szczególnie niskie objętości prób wystąpiły w okresie letnim (czerwiec-lipiec).

Wartości przewodności elektrolitycznej pobranych prób roztworów glebowych kształtowały się od 6,12 do 15,31 mS/m - na głębokości 30 cm, od 8,15 do 11,30 mS/m - na głębokości 50 cm i od 8,16 do 16,30 mS/m - na głębokości 100 cm (Rys. 46).

Średnie roczne wartości przewodności elektrolitycznej wynosiły: 10,33 mS/m na głębokości 30 cm, 9,83 mS/m na głębokości 50 cm, 11,39 mS/m na głębokości 100 cm (Rys. 47).

Wartości odczynu (pH) pobranych roztworów glebowych na wszystkich głębokościach mieściły się pomiędzy 5,20 a 7,20 (Tab. 28). Najniższą średnią roczną wartością odczynu charakteryzowały się roztwory glebowe z głębokości 30 cm (pH=5,55), a najwyższą roztwory z głębokości 100 cm (pH=6,48). Roztwory glebowe pobrane z głębokości 50 cm miały średnią roczną wartość odczynu równą 5,69 (Rys. 49).

  

Rys. 46. Minimalna i maksymalna wartość przewodności elektrolitycznej roztworów glebowych (Sobolewo, 2010)

Rys. 47. Średnia roczna wartość przewodności elektrolitycznej roztworów glebowych (Sobolewo, 2010)

Rys. 48. Minimalna i maksymalna wartość pH roztworów glebowych (Sobolewo, 2010)

Rys. 49. Średnia roczna wartość pH roztworów glebowych (Sobolewo, 2010)

  

  

Podobnie jak w roku 2009, w badanym roku nie stwierdzono korelacji między wysokością opadu atmosferycznego i podkoronowego a stężeniem jonów w wodach glebowych, niezależnie od głębokości. Nie stwierdzono również korelacji między wartością pH wód opadowych a parametrami wód glebowych. Może to świadczyć o dużej zdolności buforowej gleby na badanym terenie.

  

Rys. 50. Średnia roczna wartość stężenia S-SO4 w roztworach glebowych (Sobolewo, 2010)

 

Rys. 51. Średnia roczna wartość stężenia Ca w roztworach glebowych (Sobolewo, 2010)

  

  

Przeciętny odczyn opadów docierających do gleby, modyfikowany przez warstwę drzew, był normalny (pH=5,17). Parametry fizykochemiczne wód opadowych przenikając w głąb profilu glebowego ulegały kolejnym modyfikacjom. W porównaniu do opadów podkoronowych roztwory glebowe charakteryzowały się wyższymi wartościami przewodności elektrolitycznej, pH oraz wyższymi stężeniami jonów siarczanowych, wapniowych, sodowych, magnezowych i chlorkowych. W roztworach glebowych wśród anionów dominowały jony siarczanowe, natomiast wśród kationów jony wapniowe. Charakterystyki fizykochemiczne roztworów glebowych dla poszczególnych głębokości przedstawione zostały w tabelach 28-33 i na rysunkach 46-51.

  

  

Tabela 28. Charakterystyka roztworów glebowych na powierzchni leśnej

w Sobolewie (głębokość 30 cm)

  

Okres S-SO4 N-NO3 Pogól Cl N-NH4 Na K Mg Ca pH SEC
mg/dm3 mg/dm3 μg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 [-] mS/m
średnia rok

hydro-

logiczny

2010

3,91 1,19 52,29 2,62 0,09 2,13 0,58 1,30 9,23 5,55 10,33
SD 2,79 0,67 45,48 2,68 0,11 1,01 0,62 0,69 3,35 0,33 3,14
min 0,82 0,16 8,00 1,07 0,01 0,90 0,07 0,56 3,73 5,20 6,12
max 9,62 2,05 136,00 8,45 0,30 3,70 1,52 2,30 13,80 6,10 15,31
średnia Wielolecie

2004-2010

11,99 2,25 97,61 0,78 7,09 4,65 0,94 3,56 17,56 5,21 15,15
SD 6,86 1,48 146,04 0,60 5,33 2,39 0,65 2,34 10,95 0,72 8,92
min 0,87 0,20 0,00 0,31 1,77 0,50 0,19 0,49 2,12 4,47 4,33
max 21,93 5,10 498,00 2,44 20,79 7,70 2,47 7,29 41,60 6,65 37,70
  

  

Tabela 29. Charakterystyka roztworów glebowych na powierzchni leśnej

w Sobolewie (głębokość 50 cm)

  

Okres S-SO4 N-NO3 Pogól Cl N-NH4 Na K Mg Ca pH SEC
mg/dm3 mg/dm3 μg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 [-] mS/m
średnia rok

hydro-

logiczny

2010

5,81 0,28 36,17 3,33 0,05 2,56 0,45 1,01 12,79 5,69 9,83
SD 3,42 0,31 20,50 3,53 0,06 1,87 0,58 0,95 9,15 0,29 1,14
min 2,08 0,06 6,00 1,08 0,01 0,85 0,03 0,29 2,85 5,46 8,15
max 11,70 0,83 70,00 10,30 0,15 5,26 1,61 2,81 28,80 6,10 11,30
średnia Wielolecie

2004-2010

12,60 1,04 250,00 7,34 0,34 3,58 0,87 3,61 16,09 5,67 10,31
SD 5,79 1,39 300,95 4,78 0,25 2,33 1,00 4,31 8,67 0,75 5,64
min 2,74 0,20 30,00 1,18 0,01 0,50 0,29 0,53 5,60 4,47 2,14
max 20,93 5,31 928,00 16,30 0,79 7,61 3,12 13,12 30,00 6,98 23,80
  

  

Tabela 30. Charakterystyka roztworów glebowych na powierzchni leśnej

w Sobolewie (głębokość 100 cm)

 

Okres S-SO4 N-NO3 Pogól Cl N-NH4 Na K Mg Ca pH SEC
mg/dm3 mg/dm3 μg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 [-] mS/m
średnia rok

hydro-

logiczny

2010

6,36 0,68 35,40 5,03 0,17 2,59 0,37 1,32 12,09 6,48 11,39
SD 4,58 0,73 29,01 2,88 0,12 1,94 0,45 0,95 10,70 0,48 3,94
min 0,39 0,09 9,00 2,43 0,01 0,15 0,06 0,06 0,67 5,98 8,16
max 12,30 1,85 85,00 9,07 0,29 5,42 1,16 2,56 29,30 7,20 16,30
średnia Wielolecie

2004-2010

12,13 1,00 121,67 8,44 0,23 3,54 0,61 4,03 18,96 5,78 13,75
SD 2,25 0,79 170,39 3,20 0,21 0,61 0,49 2,08 3,63 0,64 5,17
min 4,79 0,05 0,00 0,43 0,01 2,11 0,24 1,48 11,30 5,16 1,38
max 14,89 3,10 485,00 12,89 0,82 4,70 1,98 8,75 23,50 7,27 22,60
  

  

Tabela 31. Miesięczna charakterystyka roztworów glebowych na powierzchni leśnej

w Sobolewie w 2010 roku (głębokość 30 cm)

  

Miesiąc S-SO4 N-NO3 Pogól N-NH4 Cl Na K Mg Ca pH SEC
mg/dm3 mg/dm3 μg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 [-] mS/m
XI
XII
I
II
III
IV 9,62 1,02 18,00 0,30 8,45 3,70 0,46 2,30 13,80 5,82 12,04
V 1,87 0,99 8,00 0,04 1,18 0,90 0,13 0,63 3,73 5,54 10,20
VI 0,82 1,26 34,00 0,01 3,14 3,35 0,37 2,15 12,90 5,45 15,31
VII 4,10 2,05 136,00 0,02 2,15 1,94 1,39 1,11 8,52 6,10 12,33
VIII 3,43 2,01 40,00 0,06 1,09 1,51 0,07 0,56 8,19 5,99 7,80
IX 3,99 0,84 92,00 0,01 1,27 1,80 1,52 1,39 9,31 5,20 6,12
X 3,53 0,16 38,00 0,17 1,07 1,72 0,12 0,97 8,16 5,46 8,50
  

  

Tabela 32. Miesięczna charakterystyka roztworów glebowych na powierzchni leśnej w Sobolewie

w 2010 roku (głębokość 50 cm)

  

Miesiąc S-SO4 N-NO3 Pogól N-NH4 Cl Na K Mg Ca pH SEC
mg/dm3 mg/dm3 μg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 [-] mS/m
XI
XII
I
II
III
IV 11,70 0,10 38,00 0,01 10,30 5,26 0,13 2,81 28,80 5,46 10,09
V 2,08 0,15 6,00 0,15 1,20 0,85 0,03 0,29 2,85 5,48 11,30
VI 6,73 0,09 32,00 0,01 3,2 2,35 0,38 0,71 12,60 5,60 8,15
VII 6,69 0,45 39,00 0,08 2,86 4,46 0,33 1,23 16,70 6,00 9,25
VIII 4,33 0,06 32,00 0,06 1,08 1,14 0,23 0,31 7,59 6,10 10,80
IX 3,33 0,83 70,00 0,01 1,32 1,31 1,61 0,72 8,19 5,98 9,40
X - - - - - - - - - - -
  

  

Tabela 33. Miesięczna charakterystyka roztworów glebowych na powierzchni leśnej w Sobolewie

w 2010 roku (głębokość 100 cm)

  

Miesiąc S-SO4 N-NO3 Pogól N-NH4 Cl Na K Mg Ca pH SEC
mg/dm3 mg/dm3 μg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 [-] mS/m
XI
XII
I
II
III
IV 5,33 1,85 26,00 0,01 4,43 2,28 0,30 1,59 10,80 7,20 16,30
V 0,39 0,20 9,00 0,29 2,44 0,15 0,06 0,06 0,67 6,88 15,01
VI 12,30 0,09 32,00 0,07 9,07 5,42 0,10 2,56 29,30 5,98 8,16
VII 9,26 0,35 85,00 0,22 6,80 3,23 1,16 1,62 13,00 7,10 9,01
VIII - - - - - - - - - - -
IX - - - - - - - - - - -
X 4,53 0,93 25,00 0,26 2,43 1,88 0,23 0,77 6,70 6,78 8,45

   

   

   

   

   

ciąg dalszy  »  

   

spis treści