Ekosystem leśny

(przykład samoregulacji)

Rozumienie pojęcia

- ekosystem leśny

• Większy fragment kompleksu leśnego, różniący się od

pozostałych składem gatunkowym drzew i innych roślin

(dający się z niego wyodrębnić)

• Składowe tego fragmentu

• Cały kompleks leśny

Struktura

ekosystemu leśnego

Aby przedstawić strukturę ekosystemu leśnego

należałoby opisać tworzące go czynniki ożywione i nieożywione,

występujące w określonej przestrzeni i czasie.

Opisując czynniki ożywione należałoby między

innymi przedstawić:

- listę gatunków

- liczebność osobników reprezentujących te gatunki

- biomasę tych osobników, reprezentujących poszczególne gatunki

- rozmieszczenie tych osobników i ich biomasy w przestrzeni

ekosystemu

- dynamikę tych wszystkich elementów w czasie (cykle, migracje,

trendy …)

Opisując czynniki nieożywione należałoby między

innymi przedstawić:

- rozkład promieniowania świetlnego, parametry ciepła i temperatury, stosunki wodne, skład chemiczny … powietrza

- zawartość poszczególnych pierwiastków, zawartość materii organicznej i stopień jej rozkładu, kwasowość, porowatość, aerację i skład chemiczny powietrza glebowego, parametry ciepła i temperatury, stosunki wodne …gleby

Wszystko to należałoby przedstawić dla całej przestrzeni zajmowanej przez ekosystem

Należałoby też przedstawić jak te wszystkie czynniki klimatyczne i glebowe zmieniają się w czasie (cykle dobowe, sezonowe, zmiany kierunkowe …)

Aby dobrze przedstawić strukturę określonego ekosystemu

leśnego, trzeba by zatem cały czas monitorować wszystkie

jego składowe w całej jego przestrzeni.

Nasuwają się pytania:

• Czy byłoby to możliwe pod względem technicznym?

• Czy bylibyśmy w stanie przedstawić i (co najważniejsze) odebrać tak ogromną ilość informacji, przekazywanych w sposób ciągły i dynamiczny?

Próba odpowiedzi:

• Ze względów technicznych jest to (na razie i chyba jeszcze długo) niemożliwe. A nawet gdyby było, nie bylibyśmy w stanie jednocześnie odebrać tak ogromnej ilości informacji.

• Możemy je analizować jedynie wybiórczo i przedstawiać na uproszczonych modelach.

producenci zajmują przestrzeń w obu środowiskach – V i IV, konsumenci i destruenci też

występują w obu środowiskach IV i V; konsumenci (a także producenci) także rozkładają

materię organiczną w procesach życiowych – podobnie jak reducenci (destruenci);

reducenci (destruenci) to ostatnie ogniwo konsumentów, ale w lesie często pierwsze i

ostatnie; jest to zresztą ogniwo złożone z wielu podogniw

WZGLĘDNOŚĆ POJĘĆ

Funkcjonowanie ekosystemu leśnego

Sprawny ekosystem

• niezakłócony, płynny obieg materii i przepływ energii

(bez przestojów, zatorów, jałowej kumulacji)

- cała wyprodukowana materia organiczna ulega

szybkiemu rozkładowi (mineralizacji)

- wszystkie pierwiastki są dostępne i pobierane przez

rośliny

- synteza materii organicznej przebiega intensywnie

- biomasa biocenozy jest zbliżona do maksymalnej (w

danych warunków siedliskowych)

Stabilny ekosystem

• działają mechanizmy samoregulacji …

(między innymi dzięki sprzężeniu zwrotnemu między produkcją i

rozkładem materii organicznej)

Przykład:

- rośnie biomasa drzew i zagęszczenie koron

- za mało opadów i promieniowania wnika do dna lasu

- słabną procesy próchnicowania i mineralizacji

(gromadzi się nadmiar próchnicy nadkładowej)

- pogarszają się warunki odżywiania

- mniejsze: produkcja, biomasa, zagęszczenie koron

- wnika więcej opadów i promieniowania

- poprawiają się warunki: próchnicowania, mineralizacji,

… odżywiania

- rośnie produkcja biomasy i zagęszczenie koron

… i cykl dostrajania się powtarza

dostrajanie - sprzężenie zwrotne - samoregulacja

Puszcza Niepołomicka

przykład funkcjonowania

ekosystemu leśnego

Ryc. 9. 11 A. Przepływ energii - w uproszczonej sieci troficznej ekosystemu boru

Grodziński i in. 1984

Ryc. 9. 11 B. Przepływ azotu - w uproszczonej sieci troficznej ekosystemu boru

Grodziński i in. 1984

Pytania

• Jakie dane byłyby potrzebne do pełnego opisu struktury ekosystemu

leśnego?

• Potrzeba stosowania uogólnionych i uproszczonych modeli przy

wyjaśnianiu struktury i funkcjonowania ekosystemów?

• Lata nasienne u drzew a liczebność gryzoni (grabieżców)?

• Struktura troficzna i przepływ energii w ekosystemach lądowych?

• Przepływ energii a krążenie materii w ekosystemach lądowych?

• Jaki % energii słonecznej jest przez roślinność leśną: absorbowany

fizycznie, wiązany fotosyntetycznie, lokowany w przyroście biomasy?

• Ogólny schemat funkcjonowania ekosystemu leśnego?

• Jaki % biomasy wyprodukowanej przez roślinność leśną jest pobierany

przez konsumentów?

• Liczebność i masa najważniejszych grup organizmów glebowych?

• Proces próchnicowania?

• Sprawny i stabilny ekosystem?

Pytania c.d.

• Udział biomasy (energii) w nadziemnej i podziemnej części drzew?

• Dlaczego przyrost biomasy (produkcja pierwotna netto) liściastych

gatunków drzew jest na ogół wyższy niż gatunków iglastych?

• Jakie ilości ścioły (rząd wielkości) opadają rocznie na powierzchni 1 ha

w naszych lasach?

LZD Siemianice

przykład badań

ekosystemu leśnego

(lata 1999-2001)

Kształtowanie

specyficznego środowiska

przez najważniejsze gatunki drzew

leśnych

- Pomiary dendrometryczne: dr inż. Jan Ceitel

- Opad ścioły: dr hab. Jerzy Modrzyński

- Analizy chemiczne gleby: dr inż. Antoni Sienkiewicz, mgr inż. Paweł

Mroziński

- Temperatura gleby: doc. dr Jacek Oleksyn, dr hab. Jerzy Modrzyński

- Natężenie światła: dr hab. Jerzy Modrzyński

- Flora i roślinność runa: dr Marek Kasprowicz

- Mikoryzy: doc. dr hab. Maria Rudawska, dr Barbara Kieliszewska

- Roztocze: dr inż. Maciej Skorupski, mgr inż. Tomasz Szuliński

- Biegaczowate: dr inż. Andrzej Łabędzki

(uzupełnione o badania dżdżownic, drobnych korzeni, fizjologii drzew)

KONCEPCJA BADAŃ

• Drzewostany mają zdolność wytwarzania w swoim wnętrzu

specyficznego klimatu, który w pierwszym rzędzie zależy od

tworzących je gatunków drzew.

• Swoisty mikroklimat oraz charakterystyczna dla danego gatunku

ścioła wpływają z kolei na tempo i kierunek procesów humifikacji, a

w rezultacie na cały kompleks fizycznych i chemicznych warunków

glebowych.

• Konsekwencją modyfikacji mikroklimatu i gleby jest występowanie

pod poszczególnymi gatunkami drzew swoistej flory i fauny.

• Wiemy zatem ogólnie, że skład gatunkowy drzewostanu może

inicjować powstawanie charakterystycznych, związanych z nim

ekosystemów. Nie wiemy jednak w jakim tempie i w jakich

kierunkach przebiegają wspomniane wyżej procesy w przypadku

poszczególnych gatunków drzew.

• Dla właściwego scharakteryzowania ekosystemów

powstających pod wpływem poszczególnych gatunków

drzew potrzebne są więc wnikliwe i kompleksowe

badania ekologiczne, obejmujące między innymi:

mikroklimat, warunki glebowe, opad ścioły, roślinność

runa, aktywność grzybów mikoryzowych oraz innych

organizmów, zarówno w glebie, jak i na jej powierzchni.

• Powinny one najpierw wykazać stopień zróżnicowania

tych czynników pod wpływem poszczególnych gatunków

drzew.

• Następnie należałoby przeanalizować zależności

występujące między poszczególnymi elementami

specyficznych ekosystemów, kształtujących się pod

okapem różnych gatunków.

OPIS OBIEKTU BADAŃ

• Obiektem badań były dwie powierzchnie założone przez prof. dr hab.

Stanisława Szymańskiego w pododdziałach 25a i 25b Leśnictwa

Doświadczalnego Wielisławice (Leśny Zakład Doświadczalny

Siemianice) w celu porównania wzrostu różnych gatunków drzew w

młodości (Szymański 1982, 1996).

• Pierwszą powierzchnię na siedlisku boru mieszanego świeżego

(BMśw) obsadzono w roku 1970 jednorocznymi sadzonkami, a drugą

na siedlisku lasu mieszanego świeżego (LMśw) - w 1972 roku,

dwuletnimi sadzonkami.

• Glebę przygotowano pełną orką. Wszystkie gatunki posadzono w

jednakowej więźbie: 1,0 x 1,0 m, na poletkach o powierzchni 400 m2

(20 x 20 m). Każdy gatunek posadzono na danej powierzchni w trzech

powtórzeniach.

Na obu powierzchniach (o łącznej powierzchni 1,2 ha każda)

wysadzono po dziewięć gatunków.

Na siedlisku BMśw były to:

sosna zwyczajna (Pinus sylvestris L.),

świerk pospolity (Picea abies [L.]Karst.),

modrzew europejski (Larix decidua Mill.),

brzoza brodawkowata (Betula pendula Roth.),

dąb szypułkowy (Quercus robur L.),

grab pospolity (Carpinus betulus L.),

sosna czarna (Pinus nigra Arn.),

jedlica zielona (Pseudotsuga menziesii Fran.)

dąb czerwony (Quercus rubra L.).

Na siedlisku LMśw były to natomiast:

świerk pospolity (Picea abies [L.]Karst.),

jodła pospolita (Abies alba Mill.),

modrzew europejski (Larix decidua Mill),

buk zwyczajny (Fagus sylvatica L.),

dąb szypułkowy (Quercus robur L.),

klon jawor (Acer pseudoplatanus L.),

klon zwyczajny (Acer platanoides L.),

lipa drobnolistna (Tilia cordata Mill.)

jedlica zielona (Pseudotsuga menziesii Fran.).

Db

Db

Db

Db

Db

Db

Dg

Dg

Dg

Dg

Dg

Dg

So

So

So

Socz

Socz

Socz

Św

Św

Św

Św

Św

Św

Md

Md

Md

Md

Md

Md

Brz

Brz

Brz Gb

Gb

Gb

Dbcz

Dbcz

Dbcz

Jd

Jd

Jd

Bk

Bk

Bk

Kl

Kl

Kl

Jw

Jw

Jw

Lp

Lp

Lp

Blok III

Blok I

Blok II

Blok I

Blok II

Blok III

BMśw 25 b

LMśw 25 a

NATĘŻENIE ŚWIATŁA

• Pomiary natężenia promieniowania świetlnego fotosyntetycznie

czynnego wykonano w jednostkach: mol/m2/s, za pomocą

światłomierzy: Quantum Meter-BQM.

• W roku 1999 pomiary wykonano w terminach: 22 kwietnia, 23 lipca i 22

października, natomiast w 2000 roku: 16 lutego, 26 kwietnia, 26 maja, 28

lipca, 28 września i 27 października.

• Pomiary wykonywano w dwóch nawrotach. Pierwszy (przed południem) -

w kierunku SE, drugi (po południu) – w kierunku SW. Podczas

wykonywania pomiarów światłomierze trzymano więc w kierunku słońca,

unikając w ten sposób ewentualnego ich ocienienia przez osobę

wykonującą pomiar. Pomiary wykonywano na wysokości 1 m nad

gruntem.

• Podczas każdego nawrotu wykonywano w środkowej części kolejnych

poletek po pięć pomiarów – w odstępach co 2 m. Zapisywano

jednocześnie czas rozpoczęcia i zakończenia pomiarów na poletku.

Przez cały czas trwania pomiarów pod okapem wykonywano co minutę

pomiar kontrolny na powierzchni otwartej (sąsiednia uprawa). Pomiary

były wykonywane za pomocą identycznych przyrządów

LMśw

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

Św Md Jd Dg Db Bk Lp Jw Kl

na

tęże

nie

pro

mie

nio

wa

nia

(%

)

BMśw

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

So Św Md Dg Soc Db Brz Gb Dbc

natę

żen

ie p

rom

ien

iow

an

ia (

%)

16. 02. 2000

LMśw

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%

Św Md Jd Dg Db Bk Lp Jw Kl

natę

żen

ie p

rom

ien

iow

an

ia (

%)

BMśw

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

So Św Md Dg Soc Db Brz Gb Dbc

na

tęże

nie

pro

mie

nio

wa

nia

(%

)

28. 07. 2000

Podsumowanie wyników

1. Między powtórzeniami (poletkami) tego samego gatunku

istnieje pewne zróżnicowanie względnego natężenia światła, które

wynika między innymi z małych wymiarów poletek i wpływu zarówno

drzewostanów na sąsiednich poletkach doświadczenia, jak i

sąsiadujących z doświadczeniem starszych drzewostanów i upraw.

2. W drzewostanach iglastych obserwuje się wyraźną

zmienność sezonową warunków świetlnych w ciągu roku.

Względne natężenie promieniowania jest tu w miesiącach

letnich znacznie niższe niż w okresie od jesieni do wiosny (u

niektórych gatunków nawet kilkakrotnie). Wiąże się to przede

wszystkim z rocznym cyklem rozwoju młodych igieł i podwójną

kulminacją (wiosna i jesień) ich opadu.

3. Zmienność sezonowa warunków świetlnych w

drzewostanach liściastych i pod okapem modrzewia jest oczywista.

Warto jednak zwrócić uwagę, że wyniki pomiarów światła korelują

wyraźnie z dynamiką rozwoju i opadania liści, a więc długością

rzeczywistego okresu wegetacyjnego w danym roku.

4. W pełni sezonu wegetacyjnego (lipiec) u wielu gatunków

na siedlisku LMśw względne natężenie fotosyntetycznie

czynnego promieniowania świetlnego nie przekracza 1% (jodła,

świerk, buk, daglezja). Na siedlisku BMśw sytuacja taka

występuje tylko pod okapem świerka. Natomiast największe

wartości tego promieniowania w lipcu zmierzono na siedlisku BMśw

pod okapem brzozy i modrzewia oraz dębu szypułkowego i obu

gatunków sosen, przy czym pod sosną czarną – niższe niż pod

sosną zwyczajną.

5. Świerk wykazuje podobny stopień ocienienia na obu

siedliskach, natomiast modrzew i daglezja przepuszczają pod

swój okap dwa razy więcej światła na BMśw niż na LMśw.

6. Dąb szypułkowy w 1999 roku powodował na siedlisku LMśw

znacznie większe ocienienie niż na siedlisku BMśw. W roku 2000

było natomiast odwrotnie. Na LMśw dąb szypułkowy był w tym roku

gatunkiem najbardziej świetlistym – nawet bardziej niż modrzew.

Było też pod nim pięciokrotnie więcej światła niż pod dębem

czerwonym.

TEMPERATURA GLEBY

Celem badań było przedstawienie przebiegu temperatury i jej amplitud na

głębokości 10 cm w glebie

Pomiary wykonano za pomocą datalogerów (czujników połączonych z

mikroprocesorem) typu HOBO 8K – ONSET. Datalogery (po zamknięciu w

szczelnych plastikowych pojemnikach) umieszczane były poziomo w dołku

wykopanm pośrodku poletka w ten sposób, że środek pojemnika znajdował się

dokładnie na głębokości 10 cm. Następnie pojemnik przykrywano dokładnie glebą i

ściołą, odtwarzają ich naturalny układ.

Datalogery zostały zaprogramowane na wykonywanie pomiaru co godzinę i

zainicjowane za pomocą specjalnego programu komputerowego: Box Car Pro 3.5

Starter kit ONS.

Wyniki przebiegu temperatury przedstawione w tabelach i na wykresach są bardzo

dokładnym uśrednieniem temperatur obliczonych w oparciu o pomiary

zarejestrowane co godzinę.

W oparciu o pomiary temperatury obliczono amplitudy średnich dobowych

temperatur i przedstawiono ich przebieg dla kolejnych miesięcy 1999 i 2000 roku.

Ryc. TG-3. Średnia temperatura gleby na głębokości 10 cm w drzewostanach

różnych gatunków drzew na siedlisku BMśw w 1999 roku.

0

5

10

15

20

25

III IV V VI VII VIII IX X XI XII

tem

pera

tura

(oC

)

Betula pendula

Quercus robur

Quercus rubra

Pseudotsuga menziesii

Carpinus betulus

Larix decidua

Pinus nigra

Pinus sylvestris

Picea abies

Stacja

meteorologiczna

Ryc. TG-7. Średnia amplituda temperatur gleby na głębokości 10 cm w drzewostanach

różnych gatunków drzew na siedlisku BMśw w 1999 roku.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

III IV V VI VII VIII IX X XI XII

tem

pera

tura

(oC

)

Betula pendula

Quercus robur

Quercus rubra

Pseudotsuga menziesii

Carpinus betulus

Larix decidua

Pinus nigra

Pinus sylvestris

Picea abies

Stacja

meteorologiczna

Podsumowanie wyników

1. Największe różnice temperatury gleby pod

badanymi gatunkami występują na początku lata

(kiedy temperatury na powierzchni otwartej są znacznie

wyższe niż w lesie) i wynoszą około 2C na siedlisku

LMśw oraz około 3C na siedlisku BMśw. Na LMśw

najniższe temperatury zmierzono pod okapem świerka, a

najwyższe – dębu szypułkowego. Na siedlisku BMśw -

najniższe pod okapem świerka, a najwyższe – brzozy.

2. Jesienią i zimą temperatury pod okapem drzew są

nieco wyższe niż na powierzchni otwartej, a maksymalne

różnice między poszczególnymi gatunkami drzew

wynoszą około 1C na obu siedliskach.

3. Średnie amplitudy temperatury gleby pod okapem

drzew są w okresie wegetacyjnym około 2 – 3 razy

mniejsze w porównaniu z powierzchnią otwartą, przy

czym na wiosnę są one nieco większe niż latem.

4. W kolejnych latach ranking poszczególnych gatunków

drzew przedstawia się nieco inaczej, niemniej można

przyjąć, że na siedlisku LMśw najmniejsze amplitudy

występują pod okapem: jodły, świerka i daglezji, a

największe: dębu szypułkowego, buka i obu klonów. Na

siedlisku BMśw natomiast najmniejszymi amplitudami

odznaczają się świerk i daglezja, a największymi –

modrzew i brzoza.

OPAD ŚCIOŁY

• Celem badań było określenie sezonowej dynamiki opadania liści

oraz produktywności pierwotnej netto liści dla badanych gatunków.

• Do badań użyto drewnianych chwytników, rozmieszczonych na

wszystkich poletkach według tego samego schematu w ilości 8

sztuk.

• Chwytniki, zbudowane z desek o szerokosci 12 cm miały kształt

kwadratu o boku 62 cm, a zatem powierzchnia pojedynczego

chwytnika wynosiła 0,385 m2.

• W drzewostanach liściastych leżały one bezpośrednio na mineralnej

glebie, natomiast w drzewostanach iglastych zaopatrzone były od

dołu w drobną siatkę plastikową, ułatwiającą wybieranie igliwia.

• Zawartość pułapek wybierano raz w miesiącu do papierowych kopert

oznaczonych datą, numerem poletka (1 – 54) i chwytnika (1 – 8).

Zebrane liście suszono w suszarce w temperaturze 65˚C przez około 4

doby. Następnie materiał przewożony był do Poznania.

• Prace laboratoryjne polegały na rozdzieleniu zawartości kopert na frakcje

i ich zważeniu. Rozróżniano następujące frakcje: liście drzew gatunku

głównego, liście drzew gatunków obcych, domieszki (gałązki, kora,

nasiona, łuski pączków, itp.).

• Ważenie wykonano za pomocą wagi laboratoryjnej SARTORIUS PT 120

z dokładnością do jednego miejsca po przecinku. Masę liści zebranych z

chwytników na danym poletku przeliczano następnie na jeden hektar.

Ryc. L - 9. Dynamika opadania liści lipy (Tilia cordata) od stycznia do grudnia

1997 (LMśw).

0,0

200,0

400,0

600,0

800,0

1000,0

1200,0

1400,0

1600,0

1800,0

[k

g/h

a]

II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Tilia cordata

Ryc. L - 1. Dynamika opadania igliwia świerka (Picea abies) od stycznia do

grudnia 1997 (LMśw).

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

[k

g/h

a]

II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Picea abies

Tabela L - 1. Całoroczny opad ścioły dla

badanych gatunków drzew na siedlisku LMśw

Gatunek

Suma kg/ha

Abies alba 341,2

Acer platanoides 2 447,9

Acer pseudoplatanus 3 285,8

Fagus silvatica 2 895,9

Larix decidua 3 185,5

Picea abies 1 429,1

Pseudotsuga mienziesii 1 153,8

Quercus robur 2 926,2

Tilia cordata 2 803,4

Tabela L - 2. Całoroczny opad ścioły dla

badanych gatunków drzew na siedlisku BMśw.

Gatunek

Suma kg/ha

Betula pendula 2 137,5

Carpinus betulus 1 626,0

Larix decidua 1 727,4

Picea abies 931,2

Pinus silvestris 3 234,8

Pinus nigra 2 476,9

Pseudotsuga mienziesii 684,0

Quercus robur 1 274,1

Quercus rubra 5 268,5

Podsumowanie wyników

1. U gatunków liściastych i modrzewia kuluminacja opadu ścioły

przypada na jesień, ale pewna ilość ścioły opada również w okresie

od wiosny do jesieni, przy czym badane gatunki można połączyć w

dwie grupy. Do pierwszej, odznaczającej się wcześniejszym

rozpoczęciem opadu letniego i kuluminacją opadu rocznego w

październiku należą: brzoza, grab, klon, jawor i lipa. Do drugiej

natomiast, odznaczającej się nieco późniejszym opadem letnim i i

kuluminacją opadu rocznego w listopadzie należą: buk, oba gatunki

dębu i modrzew.

2. Opadanie igliwia u gatunków zimozielonych – jodły, świerka,

daglezji, sosny pospolitej i sosny czarnej ma odmienny charakter.

Można zauważyć, ze opad igliwia trwa tu przez cały rok i posiada

dwa maksima – jesienne i wiosenne, przy czym u poszczególnych

gatunków przebiega on nieco inaczej.

cd.

Na przykład świerk na siedlisku boru mieszanego świeżego ma wiosenne maksimum w marcu, bardzo niewielki opad w miesiącach letnich, a jesienną kuluminację w październiku. Na lesie mieszanym świeżym dynamika opadania jest u tego gatunku mniej zróżnicowana i więcej opadu przypada w miesiącach od czerwca do września. U daglezji na borze mieszanym świeżym wiosenne maksimum przypada na maj, a jesienne na październik. Na lesie mieszanym świeżym jesienne maksimum u tego gatunku jest znacznie mniejsze niż wiosenne.

3. Masa liści opadłych w ciągu całego roku u gatunków liściastych zamyka się w przedziale od 1,6 T/ha (grab) do 5,2 T/ha (dąb czerwony). U gatunków iglastych wielkość ta wynosi od 0,3 T/ha (jodła) do 3,2 T/ha (sosna). W przypadku gatunków rosnących na obu siedliskach, czyli świerka, daglezji, modrzewia i dębu , wielkość opadu na siedlisku lasu mieszanego świeżego była około dwukrotnie większa niż na siedlisku boru mieszanego świeżego.

ANALIZY CHEMICZNE GLEBY

• Celem badań było stwierdzenie, czy po 30 latach od

posadzenia 9 różnych gatunków drzew na siedlisku

LMśw i 9 różnych gatunków drzew na siedlisku BMśw

można zaobserwować różnicowanie się cech gleby pod

okapem tych gatunków.

• Dodatkowym aspektem badań było stwierdzenie czy te

same gatunki drzew inaczej oddziałują na glebę w

zależności od siedliska, na którym zostały posadzone.

• W ramach terenowych prac gleboznawczych na wszystkich

poletkach wykonano po cztery odkrywki glebowe o wymiarach

20x20x50 cm. Z każdej ściany wykonanej jamki z poziomów:

ektopróchnicznego, 0-20 cm i 20-40 cm pobrano te same ilości

materiału, który następnie dokładnie wymieszano dla uzyskania

średnich prób z każdego poletka. Przy pobieraniu próby z poziomu

ektopróchnicznego odgarniano luźne podpoziomy 0l i 0f pobierając

przylegający ściśle do gleby mineralnej, całkowicie zhumufikowany

podpoziom 0h.

• W ramach analiz laboratoryjnych oznaczono: procentowy udział

próchnicy, zawartość węgla organicznego, azotu ogólnego i

stosunek węgla do azotu oraz zawartość azotu w formie amonowej i

azotanowej, fosforu, potasu, wapnia, magnezu, siarki, sodu, chloru,

żelaza, manganu, cynku, miedzi, boru. Oznaczono również odczyn

gleby i jej przewodność hydrolityczną.

Ryc. G-4.

Stosunek

węgla do

azotu

(C:N)

LMśw

0

5

10

15

20

25

30

Św Md Jd Dg Dbs Bk Lp Jw Kl

poziom 1

poziom 2

poziom 3

BMśw

0

5

10

15

20

25

30

So Św Md Dg Soc Dbs Brz Gb Dbc

poziom 1

poziom 2

poziom 3

Ryc. G-5.

Zawartość azotu

amonowego

(NH4)

LMśw

0

5

10

15

20

25

Św Md Jd Dg Dbs Bk Lp Jw Kl

mg

/10

0 g

gle

by

poziom 1

poziom 2

poziom 3

BMśw

0

5

10

15

20

25

So Św Md Dg Soc Dbs Brz Gb Dbc

mg

/10

0 g

gle

by

poziom 1

poziom 2

poziom 3

LMśw

0

5

10

15

20

25

Św Md Jd Dg Dbs Bk Lp Jw Kl

mg

/10

0 g

gle

by

poziom 1

poziom 2

poziom 3

BMśw

0

5

10

15

20

25

So Św Md Dg Soc Dbs Brz Gb Dbc

mg

/10

0 g

gle

by

poziom 1

poziom 2

poziom 3

Ryc. G-6.

Zawartość azotu

azotanowego

(NO3)

LMśw

0

30

60

90

120

150

180

Św Md Jd Dg Dbs Bk Lp Jw Kl

mg

/10

0 g

gle

by

poziom 1

poziom 2

poziom 3

BMśw

0

30

60

90

120

150

180

So Św Md Dg Soc Dbs Brz Gb Dbc

mg

/10

0 g

gle

by

poziom 1

poziom 2

poziom 3

Ryc. G-9.

Zawartość wapnia

(Ca)

LMśw

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Św Md Jd Dg Dbs Bk Lp Jw Kl

mg

/10

0 g

gle

by

poziom 1

poziom 2

poziom 3

BMśw

0

5

10

15

20

25

30

35

40

So Św Md Dg Soc Dbs Brz Gb Dbc

mg

/10

0 g

gle

by

poziom 1

poziom 2

poziom 3

Ryc. G-10.

Zawartość magnezu

(Mg)

LMśw

0

30

60

90

120

150

Św Md Jd Dg Dbs Bk Lp Jw Kl

pp

m w

s.m

. g

leb

y

poziom 1

poziom 2

poziom 3

BMśw

0,0

30,0

60,0

90,0

120,0

150,0

So Św Md Dg Soc Dbs Brz Gb Dbc

pp

m w

s.m

. g

leb

y

poziom 1

poziom 2

poziom 3

Ryc. G-14.

Zawartość żelaza

(Fe)

LMśw

0

1

2

3

4

5

6

7

Św Md Jd Dg Dbs Bk Lp Jw Kl

poziom 1

poziom 2

poziom 3

BMśw

0

1

2

3

4

5

6

7

So Św Md Dg Soc Dbs Brz Gb Dbc

poziom 1

poziom 2

poziom 3

Ryc. G-19.

Odczyn gleby

(pH)

LMśw

0

100

200

300

400

500

600

700

Św Md Jd Dg Dbs Bk Lp Jw Kl

S

/cm

poziom 1

poziom 2

poziom 3

BMśw

0

100

200

300

400

500

600

700

So Św Md Dg Soc Dbs Brz Gb Dbc

S

/cm

poziom 1

poziom 2

poziom 3

Ryc. G-20.

Przewodność

elektrolityczna

(EC)

Podsumowanie wyników

1. Przez okres 30 lat badane gatunki drzew w

zauważalny sposób wpłynęły na analizowane cechy

gleby, zarówno na siedlisku lasu mieszanego świeżego,

jak i boru mieszanego świeżego.

2. Wśród badanych gatunków na uwagę zasługują: dąb

szypułkowy, klon jawor i klon pospolity, które wpłynęły

na wiele analizowanych cech gleby korzystniej niż

pozostałe gatunki drzew.

3. Nie stwierdzono aby świerk pospolity wpłynął na

właściwości gleby mniej korzystnie niż większość

pozostałych gatunków drzew, zarówno na siedlisku lasu

mieszanego świeżego, jak i boru mieszanego świeżego.

4. Wpływ obcych gatunków (daglezja zielona, sosna czarna

i dąb czerwony) na badane właściwości gleby należy ocenić

jako mniej korzystny w porównaniu z rodzimymi gatunkami

drzew.

5. W poziomie próchnicznym stwierdzono wielokrotnie

większą zawartość pierwiastków niż w obu poziomach

mineralnych. Poziom ten też najwyraźniej różnicuje badane

gatunki drzew.

6. Znacznie wyższa zawartość mikro- i makroelementów w

próbkach z poletek na siedlisku lasu mieszanego świeżego

niż w próbkach z poletek na siedlisku boru mieszanego

świeżego potwierdza siedliskowe zróżnicowanie obu

badanych powierzchni, pomimo ich bardzo bliskiego

sąsiedztwa.

ZALECENIA DLA PRAKTYKI

1. Ze względu na pożądany wpływ na glebę i bioróżnorodność takich

gatunków drzew jak: dąb szypułkowy oraz klon jawor i klon zwyczajny

– zaleca się częstsze ich stosowanie, zwłaszcza jako domieszek

biocenotycznych.

2. Ponieważ dotychczasowe badania nie wykazały aby świerk pospolity

na LMśw i BMśw powodował degradację gleby i kształtował mniej

korzystne warunki środowiskowe niż większość rodzimych gatunków

drzew, dlatego wydaje się, że można ten gatunek bez obaw wprowadzać

na tych siedliskach, zarówno jako gatunek domieszkowy i biocenotyczny,

jak i główny gatunek produkcyjny (w zmieszaniu z innymi gatunkami

drzew).

3. Ze względu na mniej korzystny (w porównaniu z gatunkami rodzimymi)

wpływ: dębu czerwonego, daglezji zielonej i sosny czarnej na procesy

próchnicowania i chemiczne właściwości gleby oraz bioróżnorodność –

nie zaleca się stosowania tych gatunków w gospodarstwie leśnym.

Aneks