Wstęp

Program monitoringu lasów w 2016 roku

I.

Monitoring lasów na stałych powierzchniach obserwacyjnych I rzędu

1.

Ocena poziomu uszkodzenia monitorowanych gatunków drzew

2.

Ocena symptomów i przyczyn uszkodzeń drzew

3.

Wpływ warunków pogodowych na zdrowotność drzewostanów

4.

Defoliacja drzew przy różnej dostępności wody glebowej

5.

Zmiany składu gatunkowego w drzewostanach w dziesięcioleciu 2007-2016

II.

Badania na stałych powierzchniach obserwacyjnych monitoringu intensywnego (SPO MI)

      Stałe powierzchnie obserwacyjne monitoringu intensywnego zlokalizowane są w siedmiu krainach przyrodniczo-leśnych: Bałtyckiej (Nadleśnictwo Gdańsk), Mazursko-Podlaskiej (nadleśnictwa: Suwałki, Strzałowo, Białowieża), Wielkopolsko-Pomorskiej (Nadleśnictwo Krucz i Nadleśnictwo Krotoszyn), Mazowiecko-Podlaskiej (Nadleśnictwo Łąck i Nadleśnictwo Chojnów), Śląskiej (Nadleśnictwo Zawadzkie), Sudeckiej (Nadleśnictwo Szklarska Poręba) oraz Karpackiej (Nadleśnictwo Piwniczna i Nadleśnictwo Bircza).

      Na pięciu powierzchniach gatunkiem dominującym w drzewostanie jest sosna (Strzałowo, Białowieża, Krucz, Chojnów, Zawadzkie), na trzech – świerk (Suwałki, Szklarska Poręba, Piwniczna), na dwóch – dąb (Łąck, Krotoszyn) oraz na dwóch – buk (Gdańsk, Bircza).

6.

Wielkość depozytu wnoszonego z opadami atmosferycznymi
Anna Kowalska

      Badania składu chemicznego opadów na terenach leśnych Polski prowadzone są w ramach monitoringu intensywnego w dwunastu punktach pomiarowych zlokalizowanych w pobliżu stałych powierzchni obserwacyjnych monitoringu intensywnego (SPO MI) poza zasięgiem koron drzew, z reguły w sąsiedztwie stacji meteorologicznych.

      Skład chemiczny opadów

      Cechą charakteryzującą chemizm opadów jest przewodność elektrolityczna właściwa (EC) będąca pośrednio miarą ogólnej zawartości zdysocjowanych soli. W 2016 r. przewodność opadów osiągała średnio rocznie od 11,1 do 21,1 mS·cm^-1. Niską przewodność opadów notowano średnio rocznie w rejonach górskich, gdzie opady były najwyższe: w Szklarskiej Porębie i Piwnicznej (poniżej 13 mS·cm^-1).
W Strzałowie, Białowieży, Chojnowie, Łącku, Gdańsku i Zawadzkiem średnia roczna przewodność nie przekraczała 18 mS·cm^-1. W Birczy, Suwałkach i Kruczu mieściła się w zakresie 18,3 – 19,5 mS·cm^-1. Najwyższe stężenie substancji w opadach odnotowano w Krotoszynie (21,1 mS·cm^-1·rok^-1).

      Depozycja roczna

      Roczny depozyt jonów: azotu całkowitego, jonów wodorowych, chlorków, siarki w formie siarczanowej (VI), wapnia, sodu, potasu, magnezu, żelaza, glinu, manganu i metali ciężkich w opadach mieścił się w granicach od 20,7 do 48,5 kg·ha^-1 (Tab. 8). W porównaniu z 2014 r. depozycja była większa w Gdańsku, Suwałkach, Strzałowie, Zawadzkiem, Szklarskiej Porębie, Chojnowie, Krotoszynie i Białowieży o odpowiednio 74%, 71%, 36%, 22%, 22%, 17%, 14% i 13%. W Kruczu, Birczy, Łącku i Piwnicznej depozycja była podobna jak w 2014 r., z różnicami sięgającymi od -6% do 2%.

      Najmniejszą ilość jonów zdeponowały opady w Nadleśnictwie Piwniczna (20,7 kg·ha^-1). Wartości pośrednie odnotowano w Łącku (23,1 kg·ha^-1), Strzałowie (25,1 kg·ha^-1), Zawadzkiem (26,1 kg·ha^-1), Krotoszynie (27,9 kg·ha^-1) i Birczy (29,7 kg·ha^-1). W Suwałkach, Białowieży
i Chojnowie depozyt całkowity mieścił się w przedziale od 30 do 31 kg·ha^-1. W Kruczu, Szklarskiej Porębie i Gdańsku depozyt był wysoki
i wynosił odpowiednio 33,9 kg·ha^-1, 38,8 kg·ha^-1 i 48,5 kg·ha^-1. Na tak wysoką depozycję w Gdańsku składały się przede wszystkim jony Cl^- i Na, głównie pochodzenia morskiego. Sumaryczna depozycja jonów chlorkowych i sodu była w Gdańsku o 10,4 kg·ha^-1·rok^-1 wyższa niż w Szklarskiej Porębie i aż o 16-18,8 kg·ha^-1·rok^-1 wyższa niż na pozostałych SPO MI.

      W Gdańsku, Krotoszynie, Piwnicznej i Szklarskiej Porębie suma depozycji w okresie zimowym była wyższa niż w okresie letnim, stanowiąc od 51% do 54% depozycji rocznej. Natomiast na pozostałych SPO MI depozyt okresu letniego miał większy udział (od 51% do 62%) w sumie rocznej niż depozyt okresu zimowego (Rys. 17).

      Pomiędzy SPO MI wystąpiły istotne różnice w depozycji H⁺, Cl^-, NO₃^-, NH₄⁺, Na, Mn, azotu całkowitego (N_tot) i pojemności zobojętniania kwasów (ANC). Wyniki testów statystycznych potwierdzają zaobserwowane różnice między Gdańskiem a szeregiem innych SPO MI pod względem depozycji składników z aerozoli morskich. W Gdańsku, a szczególnie w Białowieży (rejony północne i północno-wschodnie Polski), opady różniły się pod względem pojemności zobojętniania kwasów (ANC) od opadów, które wystąpiły w Polsce południowo-zachodniej (Zawadzkie), zachodniej (Krucz i Krotoszyn) oraz w Sudetach (Szklarska Poręba).

      Depozyt pierwiastków śladowych

      Sumaryczny depozyt składników śladowych, tj. żelaza, manganu, glinu oraz metali ciężkich: cynku, miedzi, kadmu i ołowiu w kg·ha^-1 wynosił od 1,2% do 2,4% depozytu rocznego. Na metale ciężkie, wśród których ilościowo dominował cynk, przypadło od 0,9% do 1,6% depozytu rocznego, tj. od 0,24 do 0,47 kg·ha^-1·rok^-1.

      Największe ilości metali ciężkich zostały zdeponowane na powierzchniach w Szklarskiej Porębie, Gdańsku i Białowieży (odpowiednio: 0,47, 0,42 i 0,40 kg·ha^-1·rok^-1). Od 0,36 do 0,31 kg·ha^-1·rok^-1 otrzymały powierzchnie w Strzałowie, Kruczu, Piwnicznej, Chojnowie, Zawadzkiem i w Suwałkach, oraz od 0,28 do 0,24 kg·ha^-1·rok^-1 – powierzchnie w Birczy, Krotoszynie i Łącku.

      Wyniki depozycji metali ciężkich obarczone są stosunkowo dużą niepewnością wynikającą po pierwsze z problemów analitycznych oznaczeń na poziomie stężeń śladowych, po drugie – i zapewne najważniejsze – ze stosowanej metodyki pobierania próbek.

      Właściwości kwasowo-zasadowe wód opadowych

      Średnie miesięczne pH opadów mieściło się w granicach od 4,4 do 6,9. Minimalną wartość osiągnęło w grudniu i w marcu w Birczy,
a maksymalną w maju w Gdańsku i Kruczu oraz w czerwcu w Suwałkach i Chojnowie.

      Udział miesięcznych opadów o pH niższym od 5,0 wyniósł 15%, znacznie mniej niż w ubiegłych latach (42% w 2010 r., 36% w 2011 r., 39% w 2012 r., 43% w 2013 r. i 30% w 2014 r.). Co charakterystyczne, opady o pH niższym od 5,0 przeważały w miesiącach zimowych. Średnio w okresie zimowym na większości powierzchni pH opadów było niższe niż w okresie letnim, choć w Krotoszynie, Piwnicznej
i w Strzałowie różnica odczynu opadów zimą i latem była niewielka.

      Najwyższa kwasowość opadów, mierzona średnią roczną wartością pH, wystąpiła w nadleśnictwach rejonów górskich, tj. w Szklarskiej Porębie, Piwnicznej oraz w Strzałowie (pH 5,2) (Rys. 18). Również stosunkowo niskie średnie pH opadów, między 5,3 a 5,5, odnotowano w Birczy, Zawadzkiem, Łącku i Gdańsku. W Kruczu i Chojnowie pH opadów wynosiło średnio 5,6. Niższa kwasowość opadów występowała w Białowieży, Krotoszynie i Suwałkach (5,8-5,9).

      Pojemność zobojętniania kwasów (ANC) jest miarą zdolności roztworów do zobojętniania mocnych kwasów.

      Ujemne wartości ANC są wskaźnikiem nadmiarowej ilości jonów mocnych kwasów w opadach, zaś dodatnie – nadmiarowej ilości mocnych zasad. Na SPO MI 76% miesięcznych opadów przyjmowało ujemne wartości ANC, z czego większość przypadała na okres zimowy (44% próbek pobranych w ciągu roku) (Rys. 19).

      Na wszystkich powierzchniach obserwacyjnych, z wyjątkiem Białowieży, ANC półrocza zimowego było niższe niż w półroczu letnim. Spośród powierzchni obserwacyjnych, dodatnimi wartościami ANC charakteryzowała się jedynie powierzchnia w Białowieży średnio w całym roku, w okresie letnim i zimowym oraz powierzchnie w Suwałkach i Gdańsku w okresie letnim (Rys. 19). Na pozostałych powierzchniach
w obu półroczach ANC było ujemne, a niskie średnie roczne wystąpiły w Zawadzkiem, Krotoszynie, Szklarskiej Porębie, Kruczu i Łącku (odpowiednio: -36,9, -32,8,  -25,9, -23,4 i -23,3 μeq·dm^-3·rok^-1).

      Jedynie w Białowieży i Suwałkach średnie wartości ANC były dodatnie (odpowiednio: 28,3 i 18,9 μeq·dm^-3). Na pozostałych powierzchniach ANC przyjmowało wartości ujemne, najniższe w Kruczu (-49,9 μeq·dm^-3), stosunkowo niskie w Zawadzkiem, Birczy, Strzałowie, Krotoszynie, Szklarskiej Porębie i Gdańsku (odpowiednio: -34,6, -29,7, -25,3, -21,2, -19,6 i -16,7 μeq·dm^-3). W Łącku, Chojnowie i Piwnicznej ze względu na dodatnie wartości ANC w okresie zimowym, średnio w okresie badań wartość ANC była jedynie nieznacznie niższa od zera (odpowiednio: -7,7, -6,2 i -1,5 μeq·dm^-3·okres badań^-1).

      Udział w depozycie jonów o charakterze zakwaszającym (SO₄^2-, NO₃^-, Cl^- i NH₄⁺) wynosił od 57% do 73%. W Gdańsku i Białowieży, gdzie jony o charakterze zakwaszającym miały stosunkowo niski udział (57%), udział jonów o charakterze zasadowym w depozycie był wyższy (41%) niż w pozostałych lokalizacjach. Udział jonów zakwaszających przekraczał 70% w Krotoszynie i Zawadzkiem, a zjawisku temu towarzyszył szczególnie niski udział jonów o charakterze zasadowym (25%).

      Na każdej powierzchni w depozycie rocznym 2016 dominowały jony kwasotwórcze nad zasadowymi (Rys. 20). Również w Białowieży,
w której przed rokiem 2014 depozyt jonów zasadowych przewyższał depozyt jonów kwasotwórczych, jony kwasotwórcze występowały w nieco większych ilościach niż zasadowe. Poza powierzchniami zlokalizowanymi w Polsce północnej i północno-wschodniej (Gdańsk, Białowieża, Suwałki, Strzałowo) oraz powierzchnią w Piwnicznej, na pozostałych powierzchniach występowała co najmniej dwukrotna przewaga depozycji jonów zakwaszających nad zasadowymi.

      Roczny depozyt jonów: azotu całkowitego, jonów wodorowych, chlorków, siarki w formie siarczanu (VI), wapnia, sodu, potasu, magnezu, żelaza, glinu, manganu i metali ciężkich w opadach mieścił się w granicach od 20,7 do 48,5 kg·ha^-1.

      Sumaryczny depozyt składników śladowych (żelaza, manganu, glinu) oraz metali ciężkich (cynku, miedzi, kadmu i ołowiu) wynosił od 1,2% do 2,4% depozytu rocznego, wyrażonego w kg·ha^-1. Na metale ciężkie, wśród których ilościowo dominował cynk, przypadło od 0,9% do 1,6% depozytu rocznego, tj. od 0,24 do 0,47 kg·ha^-1·rok ^-1.

      Na SPO MI w 2016 roku jony zakwaszające środowisko (SO₄^2-, NO₃^-, Cl^- i NH₄⁺) stanowiły od 57 do 75% molarnego ładunku jonów
w opadach na otwartej przestrzeni oraz od 38 do 64% pod okapem drzewostanu.

      Ujemne wartości ANC (pojemności zobojętniania kwasów) w 2016 roku cechowały 76% próbek opadów na otwartej przestrzeni oraz 34% próbek opadów pod okapem.

      Korony drzew powodowały podniesienie się wartości ANC na wszystkich, z wyjątkiem Zawadzkiego, powierzchniach SPO MI.

7.

Poziom koncentracji NO₂ i SO₂ w powietrzu

8.

Opady podkoronowe oraz roztwory glebowe

9.

Zanieczyszczenie powietrza oraz ocena zagrożenia zakwaszeniem i eutrofizacją terenów leśnych w Polsce na podstawie wyników badań na SPO MI

Literatura