Las w krajobrazie · 2016. 11. 24. · Stabilny ekosystem • działają mechanizmy samoregulacji...
Transcript of Las w krajobrazie · 2016. 11. 24. · Stabilny ekosystem • działają mechanizmy samoregulacji...
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