I.

Program monitoringu lasów i metodyka przeprowadzanych badań

1.

Program monitoringu lasów w 2018 roku

II.

Monitoring lasów na stałych powierzchniach obserwacyjnych I rzędu

2.

Ocena poziomu zdrowotnego monitorowanych gatunków drzew w 2018 r. oraz w pięcioleciu 2014-2018

3.

Ocena przyczyn i symptomów uszkodzeń drzew w 2018 r.

4.

Wpływ warunków pogodowych na zdrowotność drzewostanów w latach 2014-2018

5.

Warunki wodne panujące w glebach na terenie Polski

6.

Stałe powierzchnie obserwacyjne monitoringu lasów na obszarach Natura 2000

III.

Monitoring lasów na stałych powierzchniach obserwacyjnych II rzędu

      W 1994 r. założono 122 stałe powierzchnie obserwacyjne II rzędu (SPO II rzędu) w drzewostanach iglastych (w 100 sosnowych i w 22 świerkowych), w 1996 r. założono 26 takich powierzchni w drzewostanach liściastych (w 15 dębowych i w 11 bukowych). Zostały one zlokalizowane w drzewostanach w wieku 50–90 lat, po 2–3 w każdej dzielnicy przyrodniczo-leśnej. W latach 2008–2017 z 13 SPO II rzędu usunięto drzewostan i od tej pory nie przeprowadza się na tych powierzchniach pomiarów i obserwacji odnoszących się do drzewostanu.

      Na SPO II rzędu, poza corocznymi obserwacjami stanu zdrowotnego drzew oraz symptomów i przyczyn uszkodzeń, prowadzone są badania okresowe: glebowe, chemizmu igliwia lub liści, roślinności runa, dendrometryczne. W niniejszym sprawozdaniu zamieszczono omówienie wyników badań glebowych oraz chemizmu igliwia i liści dla których w 2017 r. zebrano próbki terenowe, a w 2018 r. wykonano analizy chemiczne w Laboratorium Chemii Środowiska Przyrodniczego Instytutu Badawczego Leśnictwa.

7.

Stan odżywienia drzewostanów w latach 1997-2017 na podstawie wyników monitoringu organów asymilacyjnych drzew
Paulina Dróżdż

      O stanie odżywienia drzew można wnioskować na podstawie zawartości składników pokarmowych w organach asymilacyjnych. W tym celu, w wielu krajach, dla poszczególnych gatunków drzew leśnych, opracowano graniczne zawartości tych składników, przy których poziom odżywienia drzew jest niedostateczny, optymalny lub nadmierny. Przy ocenie stanu odżywienia drzew niezmiernie ważne są również wzajemne proporcje między zawartością poszczególnych składników pokarmowych w organach asymilacyjnych. Odchylenia od tych proporcji świadczą o nieprawidłowościach w odżywianiu roślin i prowadzą do ograniczenia ich wzrostu i rozwoju (Hanschel i in. 1988, Huttl i Wisniewski 1987).

      W niniejszym opracowaniu ocenę stanu odżywienia drzewostanów sosnowych oparto na klasyfikacji obowiązującej w Dolnej Saksonii (Minutes…, 1995), natomiast drzewostanów bukowych, dębowych i świerkowych – na klasyfikacji austriackiej (Burg 1985 i 1990, Bergmann 1993). Optymalne proporcje między zawartością poszczególnych składników pokarmowych w organach asymilacyjnych drzew określono dla świerka zgodnie z opracowaniem Hüttla z 1985 r. (normy obowiązujące w Austrii), dla sosny, buka i dębu – zgodnie z opracowaniem Biino i Tazziego z 1998 r. (normy obowiązujące we Włoszech).

      Drzewostany świerkowe

      Do 2009 r. próbki igliwia świerkowego pobierano z 22 powierzchni, w 2013 r. – z 18, a w 2017 r., – z 12 powierzchni. W 2013 r. cztery najgorzej odżywione drzewostany świerkowe (z nadleśnictw: Bielsko, Węgierska Górka i Limanowa) zamarły, 2017 r. organy asymilacyjne świerka nie zostały pobrane z sześciu drzewostanów (z nadleśnictw: Wisła, Myślenice, Stuposiany, Prudnik, Henryków i Choczewo).

      Od 1997 r. nastąpił stopniowy wzrost zawartości azotu w igłach świerka, jednakże w żadnym drzewostanie nie odnotowano przekroczenia wartości określanej jako nadmierna, czyli 22 g/kg suchej masy (ryc. 16). Większość wyników sytuowała się na poziomie kilkunastu g/kg, co odpowiadało odżywieniu w stopniu wystarczającym. W 1997 r. blisko 60% drzewostanów świerkowych cierpiało na niedobór azotu. Były to drzewostany w nadleśnictwach: Suwałki (Kraina Mazursko-Podlaska), Wisła, Węgierska Górka, Piwniczna, Stuposiany (Kraina Karpacka), Bystrzyca Kłodzka, Międzylesie, Lądek Zdrój, Szklarska Poręba (Kraina Sudecka) oraz Resko i Choczewo (Kraina Bałtycka). Obecnie dwa z tych drzewostanów (z nadleśnictw Suwałki i Piwniczna) są w stopniu niewystarczającym zaopatrzone w azot, zaś cztery drzewostany z nadleśnictw: Wisła, Węgierska Górka, Stuposiany i Choczewo zamarły. Stan odżywienia azotem drzewostanów świerkowych z Krainy Sudeckiej uległ poprawie.

      Niepokojący jest aktualny stan odżywienia świerków fosforem, na którego niedobór cierpią dwa drzewostany z Krainy Sudeckiej (z nadleśnictw: Bystrzyca Kłodzka i Szklarska Poręba), a cztery są zaopatrzone w ten makroskładnik w stopniu wystarczającym (nadleśnictwa: Szklarska Poręba, Stuposiany i Piwniczna). W pierwszym roku badań 59% drzewostanów charakteryzowało się niedoborem fosforu, natomiast w latach 2001–2013 nie stwierdzono niedoboru tego pierwiastka (ryc. 16).

      Drzewostany świerkowe w całym okresie pomiarowym były dobrze zaopatrzone w potas (ryc. 16). Jedynie w 2001 r. niedobór tego pierwiastka odnotowano w dwóch nadleśnictwach: Suwałki i Lądek Zdrój, zaś w 2017 r. w jednym drzewostanie w Nadleśnictwie Lądek Zdrój.

      Stan odżywienia świerków wapniem od 1997 r. jest wystarczający lub optymalny (ryc. 16). Najwięcej wapnia zawierają drzewostany z nadleśnictw: Resko, Bystrzyca Kłodzka, Stuposiany i Piwniczna.

      Zawartość magnezu w całym okresie badań sytuowała się w dwóch dolnych klasach zasobności – niedobór i zawartość wystarczająca (ryc. 16). Na niedobór magnezu w 1997 r. cierpiało 25% drzewostanów. Stan ten utrzymywał się do 2009 r. W latach 2013 i 2017 nie zaobserwowano drzewostanów w klasie niedoboru, co było spowodowane wymarciem znacznej liczby drzewostanów z Krainy Karpackiej.

       W ocenie stanu odżywienia drzew uwzględniono wzajemne proporcje pomiędzy zawartością poszczególnych składników pokarmowych w organach asymilacyjnych. Zdecydowana większość drzewostanów świerkowych charakteryzowała się optymalnym stosunkiem azotu do wapnia oraz azotu do potasu. Jedynie w 2001 r. w dziewięciu nadleśnictwach i w 2017 r. w czterech nadleśnictwach odnotowano zbyt szeroki stosunek azotu do potasu, spowodowany małą zawartością potasu w organach asymilacyjnych tych drzewostanów. Stosunek azotu do fosforu jest obecnie zbyt szeroki w większości drzewostanów. Znacznie gorzej przedstawiał się stosunek azotu do magnezu, potasu do magnezu oraz wapnia do magnezu. W każdym z tych przypadków obserwowano zbyt szeroki stosunek tych makroelementów względem siebie spowodowany głównie zbyt dużą ilością azotu, potasu i wapnia do magnezu. Szczególnie niekorzystnymi proporcjami zawartości w igłach tych czterech makroelementów charakteryzowały się drzewostany Krainy Karpackiej (nadleśnictwa: Bielsko, Węgierska Górka, Limanowa i Myślenice) oraz Krainy Sudeckiej (nadleśnictwa: Zdroje i Szklarska Poręba). Zakłócenia te przyczyniły się do pogorszenia kondycji drzew i były jednym z powodów zamierania drzewostanów świerkowych w tej części Polski.

      Drzewostany sosnowe

      Do 2013 r. próbki igliwia sosnowego pobierano ze 100 powierzchni, natomiast w 2017 r. – z 97 powierzchni.

      Od 1997 r. obserwuje się stały wzrost zawartości azotu w igłach sosny. W 1997 r. niedobór azotu występował w 10 drzewostanach sosnowych, obecnie – w jednym (w Nadleśnictwie Dojlidy). Zdecydowana większość drzewostanów znajduje się w klasie nadmiaru i optimum górnego, czyli zawiera ponad 15 g/kg suchej masy azotu (ryc. 17).

      Drzewostany sosnowe są dobrze zaopatrzone w fosfor. W 2001 r. 50% drzewostanów zawierała nadmierną ilość tego pierwiastka, ale w kolejnych latach jego zawartość spadała i obecnie wszystkie drzewostany charakteryzują się zawartością na poziomie optymalnym (ryc. 17).

      W latach 2001–2013 w kilku drzewostanach odnotowano niedobór wapnia, największy w drzewostanach w nadleśnictwach: Rokita, Czersk, Kaliska, Nowogród i Jagiełek. Z kolei w 2017 r. po raz pierwszy odnotowano nadmierną zawartość wapnia w 18% drzewostanów (w 17 nadleśnictwach) (ryc. 17).

      W ciągu dwudziestu lat prowadzonych badań stan zaopatrzenia drzewostanów sosnowych w potas uległ poprawie. W 1997 r. 5% drzewostanów znalazło się w klasie niedoboru tego pierwiastka, a 82% drzewostanów na granicy niedoboru. Najgorzej było w 2001 r., kiedy to 16% drzewostanów wykazywało niedobór, a 68% dolne optimum zawartości potasu. W następnych latach coraz więcej drzewostanów plasowało się w klasie optimum średniego (ryc. 17).

      Drzewostany sosnowe charakteryzują się nagminnym niedoborem magnezu, obecnie 44% drzewostanów zawiera niewystarczającą ilość tego pierwiastka, a 56% – mieści się w klasie optimum dolnego (ryc. 17). Z wyjątkiem drzewostanów w nadleśnictwach: Złotów i Karczma Borowa zawartość magnezu w igłach w całym okresie badań mieściła się w trzech dolnych klasach zasobności (krytycznie niska, niedobór, optimum dolne).

      Od 1997 r. następuje spadek zawartości siarki w igłach sosny spowodowany ograniczeniem emisji związków siarki, których źródłem w ekosystemach leśnych jest atmosfera. W ostatnim roku pomiarowym niedobór siarki wykazywało blisko 95% drzewostanów (ryc. 17). Nieorganiczne związki siarki są łatwo wymywane z gleby, co powoduje, że w ostatnich latach nawet w przypadku stosowania nawozów mineralnych zawierających siarkę, obserwuje się jej niedobory w roślinach (Szulc 2008).

      Drzewostany sosnowe, które rosną z reguły na glebach bielicoziemnych, charakteryzują się niedoborem potasu i magnezu oraz optymalnym zaopatrzeniem w azot i fosfor, co może powodować zakłócenia proporcji między makroelementami. Jednakże zarówno w pierwszym roku badań, jak i w ostatnim nie obserwuje się zachwiania równowagi między azotem i potasem oraz azotem i magnezem. Jedynie stosunek między azotem i wapniem oraz potasem i wapniem w kilku drzewostanach jest zbyt wąski. Zagadnienie równowagi między makroelementami w drzewostanach sosnowych w aspekcie weryfikacji liczb granicznych wymaga dalszych badań.

      Drzewostany bukowe

      Stan odżywienia drzewostanów bukowych określono na podstawie analizy makroelementów w próbkach liści pobranych z 11 powierzchni.

      Zawartość azotu w drzewostanach bukowych wynosiła ponad 20 g/kg we wszystkich okresach pomiarowych. Obecnie najlepiej zaopatrzone w azot są drzewostany w nadleśnictwach: Bogdaniec, Tomaszów, Czarnobór, Limanowa oraz Wałbrzych. Stężenie azotu w liściach tych drzew przekracza 25 g/kg, co odpowiada zawartości optymalnej według klasyfikacji austriackiej (ryc. 18).

      Spośród pozostałych makroelementów, liście buka zawierają najwięcej potasu i wapnia (średnio 9,3 g/kg potasu; 7,8 g/kg wapnia) oraz fosfor, magnez i siarkę w znacznie niższych stężeniach (poniżej 2 g/kg).

      W 2017 r. najwięcej potasu zawierały drzewostany bukowe z terenów nadleśnictw: Bogdaniec, Tomaszów oraz Opole. Poziom zaopatrzenia tych drzewostanów w potas był wystarczający. Drzewostany z pozostałych ośmiu nadleśnictw charakteryzowały się niedoborem tego pierwiastka, z czego w siedmiu nadleśnictwach oznaczono zawartość potasu w liściach buka na poziomie niższym niż 9 g/kg. Od 1997 r. ponad 60% badanych drzewostanów bukowych cierpiała na niedobór potasu (ryc. 18).

      Znacznie lepiej przedstawia się stan odżywienia drzewostanów wapniem. Wszystkie drzewostany są zaopatrzone w wapń w stopniu wystarczającym. W 2017 r. najwięcej wapnia oznaczono w próbkach liści buka pobranych z nadleśnictw: Tomaszów i Lesko (ponad 10 g/kg)

      Zaopatrzenie drzewostanów bukowych w fosfor uległo poprawie. W 1997 r. na niedobór fosforu cierpiało 75% drzewostanów, podczas gdy w 2017 r. 80% drzewostanów charakteryzuje się wystarczającą zawartością tego pierwiastka (ryc. 18).

      W ciągu dwudziestu lat badań nastąpiła poprawa zaopatrzenia drzewostanów bukowych w magnez, jednakże nadal większość drzewostanów (w siedmiu nadleśnictwach) cierpi na niedobór tego składnika pokarmowego (ryc. 18).

      W pierwszym cyklu badań, czyli w roku 1997, zbyt szerokim stosunkiem azotu do fosforu oraz azotu do magnezu charakteryzowało się 30% drzewostanów. W tym samym okresie odnotowano również zachwianie równowagi pomiędzy azotem i potasem oraz potasem i wapniem w Nadleśnictwie Czarnobór, potasem i magnezem w Nadleśnictwie Tomaszów oraz wapniem i magnezem w nadleśnictwach: Lesko i Tomaszów. W 2017 r. stan odżywienia drzewostanów uległ poprawie, a co za tym idzie, poprawie uległy również proporcje między składnikami pokarmowymi. Badane drzewostany bukowe charakteryzują się optymalnym stosunkiem azotu do potasu, azotu do fosforu, potasu do wapnia i potasu do magnezu. Jedynie w Nadleśnictwie Lesko stosunek azotu do wapnia i magnezu oraz w Nadleśnictwie Wałbrzych stosunek wapnia do magnezu są zbyt wąskie.

      Drzewostany dębowe

      Do 2013 r. próbki liści dębu pobierano z 15 powierzchni, natomiast w 2017 r. – z 13 powierzchni (próbek nie pobrano z 2 drzewostanów w nadleśnictwach: Międzyrzec i Radomsko).

      Drzewostany świerkowe wykazują poprawę w zaopatrzeniu w azot. Jednak obecnie około 20% drzewostanów nadal wykazuje niedobór tego pierwiastka. Niepokojący jest aktualny stan odżywienia świerków fosforem. Drzewostany świerkowe są dobrze zaopatrzone w potas i wapń, ale wykazują niedobory magnezu.

      Zakłócenia w stanie odżywienia makroelementami drzewostanów świerkowych powodują rozchwianie wzajemnych proporcji między nimi, np. obecnie odnotowano zbyt szeroki stosunek azotu do fosforu w większości drzewostanów oraz w 20% drzewostanów za wąski stosunek azotu do wapnia. Szczególnie niepokojący jest stan odżywienia drzewostanów tego gatunku w Krainie Karpackiej i częściowo w Krainie Sudeckiej.

      Drzewostany sosnowe są zazwyczaj dobrze zaopatrzone w azot różnego pochodzenia, przy równoczesnym nagminnym braku magnezu (40% drzewostanów wykazuje niedobór magnezu, natomiast pozostałe 60% znajduje się w dolnej klasie optimum) oraz siarki (w 80–100% drzewostanów stwierdzono niedobór siarki we wszystkich cyklach pomiarowych).

      Drzewostany bukowe są dobrze zaopatrzone w wapń, azot i fosfor. Znaczny niedobór potasu utrzymujący się na podobnym poziomie od 1997 r. stwierdzono w ponad 60% drzewostanów. Od 1997 r. nastąpiła poprawa zaopatrzenia buków w magnez, jednakże nadal ponad połowa drzewostanów cierpi z powodu niedoboru tego pierwiastka.

      W pierwszym cyklu pomiarów (1997 r.) drzewostany dębowe wykazywały niewielkie niedobory magnezu i fosforu, obecnie są dobrze zaopatrzone w azot, fosfor, magnez, potas i wapń. Dobry stan odżywienia drzewostanów dębowych makroelementami powoduje, że wzajemne proporcje między zawartością poszczególnych pierwiastków w organach asymilacyjnych są również optymalne.

8.

Właściwości fizyko-chemiczne gleb leśnych i ich zmiany w latach 2007-2017

IV.

Badania na stałych powierzchniach obserwacyjnych monitoringu obserwacyjnego (SPO MI)

9.

Wielkość depozytu wnoszonego z opadami atmosferycznymi na terenach leśnych

10.

Poziom stężenia NO₂ i SO₂ w powietrzu na terenach leśnych

11.

Opady podkorowe oraz roztwory glebowe na terenach leśnych

Literatura