Małgorzata Mazurek & Zbigniew Zwoliński

Instytut Badań Czwartorzędu i Geoekologii
Uniwersytet im. A. Mickiewicza
Fredry 10, 61-701 Poznań
M.Mazurek@e-mail & Zb.Zwoliński@e-mail

Stan geoekosystemÓw Polski
w roku 2000

Podsumowanie

Realizowany w roku hydrologicznym 2000 program ZMŚP dostarczył danych ilościowych i jakościowych o aktualnym stanie geoekosystemów Polski, które umożliwiają dalsze rozpoznanie obiegu enegii i materii oraz wskazanie rodzaju i charakteru zagrożeń dla badanych obszarów. Poznanie georóżnorodności i bioróżnorodności krajobrazów w obrębie zlewni badawczych Stacji Bazowych umożliwiają programy pomiarowe ZMŚP. Każda z siedmiu Stacji Bazowych ZMŚP prowadzi badania monitoringowe w geoekosystemach o specyficznych układach funkcjonowania. Układy te stanowią odrębne struktury krajobrazowe Polski. Różny stopień i zakres realizacji programów pomiarowych w poszczególnych Stacjach Bazowych wynika ze zróżnicowanego wyposażenia stacji w aparaturę pomiarową, sytuacji finansowej i kadrowej. Na pozytywną ocenę zasługują ujęcia wyników badań jakie wykonywane są w Stacjach Bazowych w Szymbarku, Wigrach, Storkowie i na Św. Krzyżu, polegające na śledzeniu zmian obiegu wody i materii w profilu pionowym: atmosfera, roślinność, gleba, wody gruntowe, wody powierzchniowe. To podejście badawcze pozwala na stwierdzenie zmian w środowisku przyrodniczym w najbardziej kompleksowy sposób, umożliwia wykrycie zależności, przyczyn i skutków zjawisk zachodzących na poszczególnych poziomach tego profilu badawczego.

Pod względem warunków meteorologicznych rok hydrologiczny 2000 odnotowano na Stacjach Bazowych jako rok ciepły o normalnych warunkach opadowych w pasie wyżyn i gór, podczas gdy na obszarze Polski północnej i środkowej rok ten zalicza się do lat suchych. Warunki termiczne wpłynęły na wydłużenie się okresu wegetacyjnego prawie o miesiąc w stosunku do lat ubiegłych, przy czym rozpoczął się on wcześniej się, jak i później zakończył (por. Storkowo, Puszcza Borecka). Jako anomalnie ciepłe zapisały się w badanych regionach miesiące: kwiecień i maj.

W analizowanym roku nie wystąpiły opady deszczu o charakterze ekstremalnym, zanotowano natomiast niekorzystne zwłaszcza dla szaty roślinnej długie okresy posuchy przypadające na okres wegetacyjny (m.in. w Storkowie i Pożarach). Suszą w roku hydrologicznym dotknięta została bowiem środkowa część kraju, charakteryzująca się generalnie niskimi sumami opadów i niskimi zasobami wodnymi zwłaszcza w okresie wegetacyjnym. W Szymbarku roztopy połączone z opadami deszczu spowodowały wystąpienie intensywnego spływu śródglebowego oraz niewielkie przemieszczenie mas koluwialnych na stokach w zlewni Bystrzanki. Warunki, szczególnie opadowe miały decydujący wpływ na pozostałe parametry środowiska, znalazły bowiem odzwierciedlenie w charakterze i tempie krążenia wody w zlewniach reprezentatywnych, zadecydowały o obniżeniu poziomu wód gruntowych i pogłębiającego się zaniku oczek wodnych, a także mogą wpłynąć w następnych latach np. na roślinności ekosystemów wilgotnych oraz na zanik wilgociolubnych gatunków stawonogów. Do zjawisk niekorzystnych na rozwój roślin uprawnych należy też zaliczyć występowanie w sezonie wegetacyjnym przymrozków przygruntowych, notowane przymrozki w Pożarach utrudniają lub wręcz uniemożliwiają także wprowadzanie wielu cennych gatunków drzew do drzewostanów Puszczy Kampinoskiej (np. jesiona na siedliska olsowe).

Obserwuje się dalszą korzystną tendencję o zasięgu regionalnym do zmniejszania się średnich rocznych stężeń dwutlenku siarki w powietrzu atmosferycznym (por. Stacja bazowa Puszcza Borecka). Natomiast rozwój motoryzacji i nasilenie transportu drogowego prowadzi do wzrostu zanieczyszczenia atmosfery tlenkami azotu. W wynikach Stacji Bazowych nie zanotowano w roku hydrologicznym 2000 przekroczeń dopuszczalnych dobowych stężeń badanych związków w powietrzu atmosferycznym, z wyjątkiem ozonu przyziemnego. Na przebieg roczny stężenia tego gazu duży wpływ miały warunki termiczno-solarne analizowanego roku.

Zmiany wielkości i jakość zanieczyszczeń powietrza znajdują odzwierciedlenie także w jakości opadów atmosferycznych, opadów podokapowych i spływu po pniach drzew. Ograniczana od lat osiemdziesiątych emisja dwutlenku siarki nie znajduje jednak bezpośredniego efektu w poprawie odczynu wód opadowych. Wyniki pomiarów wskazują, że pozytywny trend w tym zakresie obserwowany w ostatnich latach uległ zahamowaniu. Badania chemizmu opadów atmosferycznych na Stacjach Bazowych dowodzą, że przy utrzymującej się stosunkowo niskiej mineralizacji wód opadowych (przewodność elektrolityczna właściwa lekko podwyższona) i systematycznie malejących stężeniach jonów siarczanowych, zakwaszenie opadów nie zmniejsza się. W zakwaszaniu opadów wzrasta bowiem udział tlenków azotu. Podwyższona mineralizacja wód opadowych charakteryzuje Stacje Bazowe położone w pobliżu dużych ośrodków miejskich (Koniczynka, Pożary, Św. Krzyż), gdzie ciągle występuje wysokie zapylenie powietrza atmosferycznego. W środowisku przyrodniczym Regionu Świętokrzyskiego ma również miejsce postępujące zakwaszanie, następujące wskutek zmniejszania emisji do powietrza pyłów alkalicznych, który wcześniej neutralizowały kwasowe składniki występujące w powietrzu.

Podwyższone wartości ładunków niektórych składników chemicznych oraz niskie pH wód opadowych na terenie np. zlewni górnej Parsęty czy w Puszczy Boreckiej czyli obszarów o małej lokalnej emisji należy wiązać z emisjami napływowymi, regionalnymi i globalnymi. Obecnie ilość dostarczanych substancji do podłoża zlewni limitowana jest przede wszystkim wysokością opadów, jednak poprawa jakości wód opadowych może również zmniejszać znacząco obciążenie środowiska zanieczyszczeniami.

W warunkach małego zanieczyszczenia powietrza o jakości wód docierających do dna lasu decyduje głównie skład gatunkowy, wiek drzewostanu i charakter siedliska, natomiast na obszarach zanieczyszczonych większe znaczenie nabiera sucha i mokra depozycja. Zanotowane stosunkowo wysokie koncentracje siarczanów w opadzie atmosferycznym: w zlewni Bystrzanki, w Puszczy Kampinoskiej oraz w zlewni górnej Parsęty mogą mimo korzystnej tendencji spadkowej tego związku, okazać się szkodliwe dla drzewostanów iglastych, gdyż w połączeniu z kwaśnym odczynem wód powodują one fizjologiczne osłabienie drzew. Ekosystem leśny Świętokrzyskiego Parku Narodowego obok występujących wcześniej klęsk żywiołowych (mrozy, susze, gradacja szkodników wtórnych) przeżywa w ostatnim dwudziestoleciu napór niekorzystnie oddziaływujących emisji przemysłowych. Z nadziemnych ich części, szczególnie z igliwia i liści oraz z kory pni wymywane są znaczne ilości pierwiastków: Ca, Mg, K, Mn i Zn wywołując niedobory tych składników. Rozpłynięcie się igiełek wosku krystalicznego, stwierdzone u jodły od 3 rocznika igieł wzwyż, powoduje zaskorupienie szparek oddechowych i utracenie przez nie funkcji ewapotranspiracji, nadmierne uwodnienie ich komórek i rozwój w nich grzybów pasożytniczych (Kowalkowski i in. 1990). Efektem tych niekorzystnie kształtujących się warunków edaficznych w ekosystemie leśnym Świętokrzyskiego Parku Narodowego jest zaawansowane obumieranie starodrzewu jodłowego i stan chorobowy dużej części jodły w drugim piętrze, także w podrostach i nalotach.

Wysokie stężenia jonów wodorowych w opadach atmosferycznych może stanowić duże zagrożenie dla właściwości fizyko-chemicznych gleb, szczególnie tych o kwaśnym odczynie. Odczyn badanych roztworów glebowych w porównaniu z odczynem opadów atmosferycznych był wyższy, jednak brak zbuforowania badanych roztworów glebowych wskazuje, że podstawowe procesy wietrzenia chemicznego i ługowania oraz zobojętnienia kwaśnych wód opadowych zachodzą poniżej profilu glebowego, a o ich charakterze i natężeniu decydują przede wszystkim właściwości fizykochemiczne osadów podłoża oraz tempo krążenia wód.

W warunkach kwaśnych gleb obieg wody w ekosystemie leśnym sprawia, że bezpośrednio pod drzewami i w zasięgu korzeni gleby są najsilniej zakwaszane i wyługowane ze składników odżywczych. Ten proces jest szczególnie stymulowany w drzewostanach bukowo-jodłowych i jodłowych, co obserwowane jest na terenie Świętokrzyskiego Parku Narodowego (Kowalkowski, Jóźwiak 2000b).

Stany wód gruntowych w roku hydrologicznym 2000, ocenianym najczęściej na Stacjach jako rok suchy, wykazywały niewielki spadek, co może mieć wpływ na zasoby wodne szczególnie w środkowej części kraju. O znaczeniu zmian poziomu wód gruntowych dla przyrody m.in. Puszczy Kampinoskiej wskazują m.in. potrzeby wodne głównych zespołów roślinnych występujących na tym terenie:

Zbiorowiska roślinne Wymagana głębokość zalegania wody
Vaccinio myrtilli - Pinetum typikum Poniżej 2,5 m
Vaccinio myrtilli - Pinetum molinietosum W granicach 0 - 1 m
Pino - Quercetum W granicach 1,5 - 2,5 m
Querco - Carpinetum calamagrostetosum W granicach 1 - 2 m
Querco - Carpinetum stachyetosum silvaticae W granicach 0,5 - 1,0 m
Circaeo - Alnetum Do 0,5 m, okresowo może występować na powierzchni terenu.
Carici elogate - Alnetum Na powierzchni lub nieco poniżej terenu

Przedstawione powyżej wymagania wodne roślinności na terenie Kampinoskiego Parku Narodowego powodują, że prowadzi się tam intensywne prace zmierzające do zwiększenia retencji wody poprzez budowę sztucznych przetamowań na istniejących ciekach, dopuszczanie do ich dalszego zarastania czy całkowitej likwidacji. Przeprowadzona po pięciu latach inwentaryzacja roślinności najlepiej dowodzi, że jest to najwłaściwsza i najtańsza forma ochronny zespołów siedlisk podmokłych na terenie Parku.

Ogólna ocena jakości badanych wód gruntowych nie odbiega od ogólnej charakterystyki wód na poziomie utworów czwartorzędowych w kraju, a notowane obniżenie jakości spowodowane było głównie czynnikami geogenicznymi (wysokie stężenia żelaza i mangan).

Monitoring wód rzecznych wskazuje, że wody Czarnej Hańczy, Parsęty, Młyńskiego Potoku, Kanału Olszowieckiego, Bystrzanki należą do wód o średniej mineralizacji, o składzie chemicznym charakterystycznym dla wód powierzchniowych Polski. W skali regionalnej obserwuje się poprawę jakości wód rzecznych, będącą efektem uruchamiania i modernizacji oczyszczalni ścieków. Jakość wód jest jednak ciągle narażona na oddziaływanie czynników lokalnych: zanieczyszczeń bytowych i przemysłowych oraz ścieków burzowych pochodzące z sąsiadujących, większych ośrodków miejskich. Zwraca uwagę przekraczająca normy, najwyższa mineralizacja wód Strugi Toruńskiej wynosząca w roku 2000 średnio 910 uScm-1. Nie zanotowano w roku hydrologicznym 2000 znacznych przekroczeń dopuszczalnych norm zanieczyszczeń wód powierzchniowych, a nieliczne przekroczenia dotyczyły najczęściej fosforanów i BZT5. W dorzeczu Strugi Toruńskiej i Kanału Olszowieckiego obserwuje się obciążenie wód powierzchniowych zanieczyszczeniami pochodzenia rolniczego. Badania Strugi Toruńskiej wykazują stałe utrzymywanie się jej pozaklasowej jakości. Największym problemem ekologicznym całego dorzecza Strugi Toruńskiej, jest nadmierne zanieczyszczenie wód powierzchniowych zanieczyszczeniami z rolniczej przestrzeni produkcyjnej, a także ściekami z zakładów rolniczych i przetwórstwa rolno-spożywczego oraz ściekami z osiedli mieszkaniowych. Również niską klasę posiadają wody jezior występujących w dorzeczu Strugi Toruńskiej, które są silnie zeutrofizowane.

W ramach badań prowadzonych w ramach ZMŚP istotne jest zwrócenie uwagi na zachodzące obecnie zmiany użytkowania terenu i możliwości wprowadzenia roślinności zgodnie z typem siedliska. Sukcesyjne zmiany w zbiorowiskach roślinnych, zmiany siedliskowe oraz zmiany w użytkowaniu terenu są przyczyną wyraźnych przemian flory lokalnej Kampinoskiego Parku Narodowego. Z dotychczas zarejestrowanych 1195 gatunków roślin naczyniowych wyginęło 55 gatunków, z tego 14 chronionych, związanych głównie ze zbiorowiskami wilgotnymi lub mokrymi. Jeżeli tendencja osuszania siedlisk nie zostanie trwale zahamowana ten sam los spotka kolejne 9 gatunków roślin chronionych. Poza gatunkami zbiorowisk wilgotnych do najbardziej zagrożonej grupy roślin należą gatunki murawowe. Flora łąkowa zagrożona jest przez naturalną sukcesję prowadzącą przez zbiorowiska krzaczaste do leśnych. Przeciwdziałać temu może tylko wykaszanie lub umiarkowane wypasanie. Flora segetalna ulega zubożeniu w wyniku chemizacji rolnictwa (stosowanie herbicydów, nadmierne nawożenie mineralne).

Badanie wzajemnych relacji, między poszczególnymi komponentami środowiska przyrodniczego w różnych typach geoekosystemów Polski w roku hydrologicznym 2000 nie wykazało większych zmian o charakterze regionalnym. Pomimo pozytywnego krajowego trendu zmniejszenia stężeń dwutlenku siarki obawy budzi wzrost stężeń tlenków azotu i przekroczenia norm stężenia ozonu, oraz utrzymujące się zanieczyszczenia powietrza o charakterze transgranicznym. Zagrożenia dla geoekosystemów Polski stanowią przede wszystkim czynniki lokalne. Jedynie obszar Puszczy Boreckiej zlokalizowany z dala od ośrodków przemysłowych, większych jednostek osadniczych i szlaków komunikacyjnych, pozostaje poza ich oddziaływaniem. W pozostałych geoekosystemach to oddziaływanie, mimo poprawy stanu geoekosystemów, stanowi potencjalne zagrożenie dla środowiska. Obserwowane to jest szczególnie w przypadku jakości wód gruntowych zanieczyszczonych ściekami bytowymi. Brak działań w celu zredukowania ilości wnoszonych zanieczyszczeń w obrębie Strugi Toruńskiej (Koniczynka) powoduje postępującą eutrofizację wód powierzchniowych. Prowadzony monitoring jakości wód rzecznych potwierdza istniejące tendencje w skali krajowej, że jakość wód powierzchniowych zależy w dużym stopniu od związków biogennych, których głównym źródłem są zanieczyszczenia obszarowe na terenach rolniczych i ścieki komunalne. Stacje Bazowe Pożary i Wigry związane z obszarami Parków Narodowych, jako zagrożenie dla przyrody badanych obszarów wskazują wzrost ruchu turystycznego. Kolejnym problemem nie tylko zlewni eksperymentalnej, lecz okolicy Szymbarku traktowanej jako całość, jest nieracjonalna gospodarka na stokach osuwiskowych, przejawiająca się wprowadzeniem zabudowy na tych terenach co może stać się czynnikiem intensyfikującym w konsekwencji ruchy masowe.

Sformułowane powyżej prawidłowości są takie same jak dla poprzedniego roku hydrologicznego 1999 (Mazurek, Zwoliński 2000). Oznacza to z jednej strony pewnego rodzaju stagnację w rozwoju badanych geoekosystemów, z drugiej zaś strony - wskazuje na długi czas relaksacji w funkcjonowaniu tych geoekosystemów. W konsekwencji jako jedna z wytycznych dla polityki ekologicznej państwa winno być zwiększenie środków i działań w celu poprawienia stanu środowiska przyrodniczego w Polsce, przynajmniej w niektórych zakresach jego funkcjonowania, na co wskazywano uwagę wcześniej. Pod względem przestrzennym zwracają uwagę zagrożenia w skali lokalnej i regionalnej poszczególnych Stacji Bazowych ZMŚP.


Spis treści:

Stan geoekosystemÓw Polski
w roku 2000

Małgorzata Mazurek & Zbigniew Zwoliński

Instytut Badań Czwartorzędu i Geoekologii
Uniwersytet im. A. Mickiewicza
Fredry 10, 61-701 Poznań
M.Mazurek@e-mail & Zb.Zwoliński@e-mail

Wprowadzenie
P
r
o
g
r
a
m
y

p
o
m
i
a
r
o
w
e
A1: meteorologia
B1: chemizm powietrza atmosferycznego
C1: chemizm opadów atmosferycznych
C2: chemizm opadu podokapowego
C3: chemizm spływu po pniach
E1: gleby
F1: chemizm roztworów glebowych
F2: wody gruntowe
H1: wody powierzchniowe - rzeki
H2: wody powierzchniowe - jeziora
J1: flora i roślinność zlewni reprezentatywnej
J2: struktura i dynamika szaty roślinnej
O1: fauna bezkręgowa
Podsumowanie
Literatura


Cytowanie: Mazurek, M., Zwoliński, Zb., 2001. Stan geoekosystemów Polski w roku 2000. [Online] http://main.amu.edu.pl/~zmsp/stan00/stan2000.html, Instytut Badań Czwartorzędu i Geoekologii UAM, Poznań, [dd.mm.rrrr - data odwiedzenia strony]


Strona główna programu ZMŚP w Polsce; e-mail