Raport ZMŚP 2013, 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) wzbogaca glebę leśną w materię organiczną przez cały rok, ale w bardzo zmiennym tempie, zależnym od wielu czynników, takich jak skład gatunkowy i struktura zbiorowiska roślinnego, czy warunki atmosferyczne. Opad składa się przede wszystkim z materiału roślinnego (liści, kwiatów, kory, gałęzi), ale jego część stanowi również materiał zwierzęcy (np. drobne bezkręgowce). Opad organiczny zmienia się zarówno pod względem biomasy, składu chemicznego, rozkładu przestrzennego, jak i rozkładu w czasie. Jego produkcja 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 opadu organicznego z warstwy drzew i krzewów, dla lasów iglastych i liściastych klimatu umiarkowanego, wynosi od 2 do 10 t ha^-1, a dla lasów środkowo-europejskich 3,0-4,5 t ha^-1 (Obminski 1978, Bednarek i in. 2005, Parzych, Trojanowski 2009). Wielkość opadu organicznego, w latach 2005-2013, na obszarze zlewni badawczej Stacji Bazowej WIGRY nie odbiegała od tych wyników i mieściła się w przedziale od 3,91 do 7,12 t ha^-1 (Tab. 28). Rok 2013 był kolejnym, w którym odnotowano obniżenie się całkowitej wielkości ładunku opadu do 5,10 t ha^-1. Była to wartość niższa od średniej wieloletniej, wynoszącej 5,35 t ha^-1.

Tabela 28. Wielkość rocznego opadu organicznego w poszczególnych latach badań

Według Puchalskiego i Prusinkiewicza (1975) największy opad organiczny występuje późną jesienią, od października do grudnia, oraz - w mniejszej ilości - wiosną, od marca do czerwca. Również Jonczak (2011) w drzewostanie bukowym z domieszką sosny i świerka rejestrował dwa maksima opadu: w październiku - związane ze zrzucaniem liści i igliwia oraz w maju - będące efektem opadu części generatywnych i łusek liściowych. W Sobolewie generalnie występują dwa maksima całkowitego opadu – wiosenne (między marcem i majem) i jesienne (między wrześniem i listopadem) - z reguły z wyższym maksimum.

W roku 2013 maksymalną wielkość opadu zanotowano w kwietniu, a drugie maksimum było w październiku. W miesiącach zimowych (listopad-luty) opad organiczny był najniższy. Minimalną wartość ładunku opadu zanotowano w miesiącu lutym. Wielkość całkowitego rocznego opadu zmniejszyła się względem roku 2012 o ponad 7% i wyniosła 5,10 t ha^-1. Wielkość opadu była zmienna w poszczególnych miesiącach roku (Rys. 66 i 67).

Skład opadu organicznego był zmienny w poszczególnych miesiącach roku hydrologicznego, przy czym głównym jego składnikiem, tak jak w latach poprzednich, były igły, których średni roczny udział wyniósł 64% suchej masy opadu (Tab. 29). Opad igieł występuje w ciągu całego roku, jednak z obserwacji z lat 2005-2013 wynika, że największe zrzuty igieł występują w październiku (od 43 do 114 g/m²) a znacznie mniejsze w miesiącach wiosennych - marzec, kwiecień. W roku hydrologicznym 2013 procentowy udział igieł w całym opadzie organicznym najniższy był w lipcu (47,4% suchej masy całego opadu z tego okresu), a najwyższy w grudniu (83,1%) i styczniu (86,8%). Opad igieł charakteryzował się dużą zmiennością w całym roku (Rys. 67).

Rys. 68. Rozkład wielkości opadu igieł na leśnej powierzchni w Sobolewie w roku hydrologicznym 2013

Drugim składnikiem pod względem masy w opadzie organicznym były gałęzie – 11,7% (podobnie jak w poprzednim roku). Według Bednarek i in. (2005) gałęzie są najbardziej zmiennym składnikiem roślinnego opadu naziemnego. W Sobolewie ich procentowy udział w opadzie miesięcznym wahał się od 0,2% w październiku do 21,4% w kwietniu. Rozkład procentowy gałęzi w ciągu roku był podobny w obu półroczach hydrologicznych. W czerwcu i kwietniu gałęzie stanowiły najwyższy udział w masie opadu (ponad 20%). Wysoki udział w opadzie organicznym gałęzi w półroczu zimowym (w grudniu 21,3%, a w marcu 12,2%) było 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. Liście stanowiły 3,5% wielkości opadu. Największy ich udział odnotowano w październiku - 18,9% całej masy opadu oraz listopadzie –3,8%. Taki udział liści w opadzie jest zgodny z fenologią drzew liściastych - na ogół występuje jedno maksimum zrzutu liści w okresie jesiennym, głównie w październiku (Małek 2006).

W 2013 roku jeszcze jeden składnik opadu miał w niektórych miesiącach ponad 10-cio procentowy udział w całkowitej masie opadu – była nim kora. Średnio w całym roku udział kory wyniósł 6,7%. Pozostałe komponenty suchej masy opadu biologicznego występowały w małych ilościach, na podobnym poziomie jak w latach ubiegłych (Rys. 69). Procentowy udział masy suchej poszczególnych frakcji w całkowitym opadzie miesięcznym oraz rocznym (2013) przedstawiają rysunki 70 i 71, natomiast wielkość świeżej i suchej biomasy opadu organicznego w poszczególnych miesiącach przedstawiono w tabelach 30 i 31.

Rys. 69. Procentowy udział poszczególnych frakcji opadu organicznego w Sobolewie w latach 2005-2013

Rys. 70. Udział suchej masy poszczególnych frakcji w całkowitym miesięcznym opadzie organicznym w 2013 roku

Rys. 71. Procentowy udział poszczególnych frakcji w rocznym suchym opadzie organicznym w 2013 roku (Sobolewo)

Tabela 30. Wielkość świeżej masy opadu organicznego [g/m²] na powierzchni badawczej w Sobolewie

Opad organiczny (masa świeża)	Rok hydrologiczny 2013
	XI	XII	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	Suma
	g/m²
Organy asymil. – igły	13,60	19,35	16,42	13,05	36,20	38,03	22,03	23,72	16,45	30,83	45,11	51,05	325,84
Organy asymil. – liście	0,63	0,01	0,00	0,01	0,00	0,00	0,00	0,01	0,28	1,16	2,17	13,68	17,94
Owoce	0,04	0,00	0,00	0,00	0,40	18,07	3,94	0,59	4,56	2,93	4,75	2,13	37,41
Pozostałe	2,10	8,99	2,49	3,31	12,10	22,44	15,25	22,24	13,44	14,21	7,33	5,36	129,27
Suma materii org.	16,37	28,35	18,91	16,37	48,70	78,54	41,22	46,56	34,72	49,13	59,36	72,22	510,46
Opad organiczny (masa świeża)	Lata hydrologiczne 2005-2013
	XI	XII	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	Suma
	g/m²
Organy asymil. – igły	39,91 ±19,76	10,92 ±3,88	11,05 ±6,84	10,61 ±10,82	28,67 ±17,34	27,94 ±14,58	24,29 ±9,96	22,26 ±6,47	14,96 ±4,37	28,69 ±19,69	38,32 ±15,32	73,87 ±24,71	327,49
Organy asymil. – liście	1,99 ±1,59	0,00 ±0,01	0,01 ±0,02	0,06 ±0,18	0,00 ±0,00	0,08 ±0,21	0,71 ±1,96	0,17 ±0,24	0,22 ±0,20	0,38 ±0,41	1,26 ±1,03	8,33 ±2,77	13,25
Owoce	1,34 ±1,45	0,56 ±0,83	0,40 ±0,60	1,82 ±3,02	0,21 ±0,29	5,39 ±9,48	3,98 ±5,83	5,01 ±6,49	5,07 ±5,02	4,05 ±3,37	5,61 ±6,61	4,28 ±6,45	37,70
Pozostałe	10,42 ±9,32	7,45 ±4,14	7,72 ±9,50	7,80 ±8,01	9,72 ±4,81	11,49 ±10,03	15,97 ±4,24	24,21 ±5,41	12,79 ±3,56	17,98 ±14,92	23,70 ±26,31	7,47 ±4,35	156,67
Suma materii org.	49,66 ±29,01	18,94 ±7,23	19,18 ±16,04	20,30 ±17,85	38,59 ±19,72	44,89 ±28,54	44,95 ±9,90	51,64 ±10,25	33,04 ±6,61	51,09 ±35,19	68,89 ±31,41	93,94 ±21,78	535,10

Tabela 31. Wielkość suchej masy opadu organicznego [g/m²] na powierzchni badawczej w Sobolewie

Opad organiczny (masa sucha)	Rok hydrologiczny 2013
	XI	XII		I		II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	Suma
	g/m²
Organy asymil. – igły	14,2	20,60		17,45		13,86	36,98	41,04	23,15	26,04	17,56	32,78	48,03	55,05	346,80
Organy asymil. – liście	0,67	0,03		0,00		0,02	0,00	0,00	0,00	0,02	0,24	0,24	2,30	14,70	18,22
Owoce	0,05	0,00		0,00		0,00	0,42	19,87	4,25	0,64	5,33	3,16	5,08	2,31	41,12
Pozostałe	2,36	9,54		3,01		3,57	12,46	24,40	17,44	24,66	15,06	15,31	7,80	5,72	141,34
Suma materii org.	17,3	30,17		20,46		17,44	49,87	85,31	44,85	51,36	38,19	51,49	63,22	77,78	547,47
Opad organiczny (masa sucha)	Lata hydrologiczne 2005-2013
	XI	XII		I		II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	Suma
	g/m²
Organy asymil. – igły	42,83 ±26,10		12,49 ±4,34		12,93 ±7,63	12,90 ±14,47	31,91 ±18,41	30,56 ±15,92	27,48 ±11,02	25,93 ±8,37	16,79 ±4,35	33,23 ±22,36	43,10 ±16,54	89,37 ±30,79	379,53
Organy asymil. – liście	2,24 ±1,73		0,01 ±0,01		0,01 ±0,02	0,07 ±0,21	0,00 ±0,00	0,01 ±0,04	0,06 ±0,10	0,20 ±0,29	0,25 ±0,23	0,31 ±0,34	1,39 ±1,11	10,82 ±4,03	15,37
Owoce	1,71 ±1,90		1,77 ±3,41		0,43 ±0,64	2,13 ±3,54	0,22 ±0,31	5,88 ±10,40	4,47 ±6,67	5,56 ±7,18	5,52 ±5,20	3,63 ±3,53	6,67 ±8,23	5,39 ±8,99	43,40
Pozostałe	11,75 ±10,07		9,53 ±6,44		8,44 ±10,07	9,05 ±9,96	11,11 ±5,71	12,70 ±10,85	18,81 ±4,54	29,22 ±7,02	14,24 ±3,95	20,67 ±23,69	28,99 ±34,86	8,79 ±5,24	185,30
Suma materii org.	58,53 ±35,92		23,80 ±11,96		21,81 ±17,37	24,16 ±23,35	43,25 ±20,28	49,15 ±31,09	50,82 ±11,14	60,91 ±13,45	36,81 ±7,04	59,84 ±43,77	80,14 ±41,29	114,38 ±32,12	623,60