CZĘŚĆ XI. ZINTEGROWANY MONITORING ŚRODOWISKA PRZYRODNICZEGO

Marek Jóźwiak, Alojzy Kowalkowski, Rafał Kozłowski, Hubert Wróblewski

     Stacja Monitoringu Akademii Świętokrzyskiej współpracująca z Wojewódzkim Inspektoratem Ochrony Środowiska w Kielcach funkcjonuje od 1994 roku. Obszarem jej badań jest centralna część Gór Świętokrzyskich. Dzięki tej lokalizacji uzyskiwane wyniki pomiarów stężeń zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego SO2, NO2 i O3 stanowią bazę tła regionalnego. Ponadto zakres prowadzonych badań na stałych powierzchniach doświadczalnych pozwala na dokonywanie ocen środowiska przyrodniczego jako funkcjonującego systemu z jego geo- i bioróżnorodnością. Założenia programowe i zakres pomiarowy Stacji opisany już w Raporcie o stanie środowiska w woj. Świętokrzyskim w roku 2000 (2001) nawiązują do standardów europejskich (Manual 1993).

     Warunki meteorologiczne
     Rok 2003 z średnią temperaturą powietrza 6,7oC był jednym z chłodniejszych w wieloleciu 1994-2003. W ciągu roku dynamika temperatury nie odbiegała od dynamiki lat poprzednich. Najwyższe średnie miesięczne temperatury notowano w miesiącach lipiec, sierpień, z maksimum 27,8 oC, najniższe średnie miesięczne notowano w styczniu (-4,5oC) i lutym (-5,9oC). Według termicznej klasyfikacji roku w zależności od średniej rocznej temperatury powietrza, której miarą zmienności jest wartość odchylenia standardowego, rok 2003 zaliczono do normalnego (Lorenc 1998) - rys 52.
     Spośród charakterystyk wilgotnościowych, wilgotność względna powietrza zależy głównie od temperatury powietrza. Średnia roczna wilgotność względna powietrza wynosiła 75%, z maksymalną dobową 97% i minimalną dobową 26%. Jest to wartość o 6,8% niższa od średniej z wielolecia 1994-2003. W ciągu roku zanotowano tylko 6 miesięcy ze średnią miesięczną wilgotnością powyżej 70%, podczas gdy według danych z wielolecia wszystkie miesiące wykazywały średnią miesięczną wilgotność powyżej 70%.
     W roku 2003 spadła rekordowo mała ilość opadów - 518,2 mm. Średnia z wielolecia 1994-2002 jest wyższa od notowanej w 2003r. o 224,8 mm. Największe sumy opadów zanotowano w lipcu - 82,0 mm i w styczniu - 72,0 mm, najmniejsze w lutym - 11,8 mm i w listopadzie - 21,4 mm. Na tle wielolecia jedynie w styczniu suma opadów była większa w roku sprawozdawczym, a w październiku równa sumie opadów, natomiast w pozostałych miesiącach miesięczne sumy opadów w wieloleciu znacznie przewyższały sumy notowane w roku 2003. Najwięcej, bo o 45,7% mniej opadu zanotowano w czerwcu.
     Klasyfikacja pod względem niedoboru lub nadmiaru opadów według Z. Kaczorowskiej pozwala rok 2003 zaliczyć do bardzo suchego.
     W okresie sprawozdawczym wiatr wiał głównie z sektora zachodniego (rys. 53), przy czym dominującym kierunkiem był południowo - zachodni (23,7%), zachodni (15,9%) i północny (14,5%. Najmniej reprezentowany był kierunek NE (5,4%) i E (5,7%). Cisze stanowiły 1,3%.

     Chemizm powietrza
     Wyniki pomiarów zanieczyszczeń powietrza prowadzonych w Stacji Monitoringu AŚ, ze względu na wyniesienie Gór Świętokrzyskich ponad otaczający teren, są odzwierciedleniem nakładających się emisji kontynentalnych, regionalnych i lokalnych oraz zmian zachodzących w polu emisji zanieczyszczeń pierwotnych oraz ich przemian fotochemicznych i chemicznych zachodzących w określonych warunkach meteorologicznych podczas transportu z masami powietrza na bliskie i zdalne odległości.
     Stężenie S-SO2 w roku 2003 wynosiło 10,5 µg.m-3, co jest wartością wyższą o 3,1µg.m-3 od zanotowanej w roku poprzednim, a także wyższą od średniej z wielolecia 1994-2002 o 0,7µg.m-3 (rys. 54). W ciągu roku średnie stężenie S-SO2 wykazywało dynamikę, która wskazuje na wzrastającą od 2001 roku dominację zanieczyszczeń przemysłowych nad bytowymi. Największe miesięczne stężenia notowano w miesiącach ciepłych (maj - październik), gdzie średnie stężenie wynosiło 12,45µg.m-3, z wahaniami od 11,2 µg.m-3 w maju do 14,5µg.m-3 we wrześniu, natomiast niższe stężenia notowano w miesiącach zimnych (listopad - kwiecień) - 9,77µg.m-3 , z wahaniami od 12,00µg.m-3 w grudniu 2003r. do 9,3µg.m-3 w kwietniu. Najniższe średnie miesięczne stężenie S-SO2 stwierdzono w grudniu 2003r. - 4,2µg.m-3
     Roczne stężenie N-NO2 w roku hydrologicznym 2003 wyniosło 2,4µg.m-3 i było wyższe od średniej z roku 2002 o 0,9µg.m-3 . Wartości średnie miesięczne wahały się od 3,2µg.m-3 w styczniu do 2,0µg.m-3 w listopadzie. (rys. 54).
     Średnie roczne stężenie ozonu wynosiło 77,5µg.m-3, z wysokimi średnimi miesięcznymi w miesiącach luty-wrzesień. Najwyższe średnie miesięczne stężenia zanotowano w czerwcu 99,99µg.m-3 z 30-to minutowymi wahaniami od 64,8µg.m-3 do 134,3µg.m-3 i w maju 89,63µg.m-3 z 30-to minutowymi wahaniami od 60,4µg.m-3 do 135,0µg.m-3 .
     Średnie roczne stężenie pyłu zawieszonego wynosiło 26,2µg.m-3 .Dynamika pyłu zawieszonego w powietrzu atmosferycznym w ciągu roku jest uzależniona od wielu czynników naturalnych i antropogenicznych. Najwyższe stężenie pyłu zawieszonego stwierdzono w marcu (33,2µg.m-3), natomiast najniższe w październiku (18,1µg.m-3). W latach 1994-2002 największe średnie roczne stężenie odnotowano w roku 1994. Od tego roku notowano stały spadek średnich rocznych stężeń pyłu. Dopiero w latach 2002 i 2003 obserwowany jest wzrost zanieczyszczenia powietrza pyłem zawieszonym.
     Średnie roczne stężenie tlenku węgla w powietrzu w roku 2003 wynosiło 697,5ľg m-3 przy średniej z wielolecia 453,5µg.m-3 (rys. 55). Najwyższe średnie miesięczne stężenia CO stwierdzono w lipcu 822,2 µg.m-3, z maksimum 1315,3µg.m-3 i sierpniu 827,2µg.m-3, z maksimum 1676,0µg.m-3 . Najniższe w listopadzie 443,9µg.m-3 i w grudniu 507,7µg.m-3.
     Rok 2003 charakteryzował się wzrostem trzech (SO2, NO2, pył zawieszony) spośród pięciu mierzonych w Stacji Monitoringu Akademii Świętokrzyskiej parametrów mających wpływ na stan sanitarny powietrza atmosferycznego w regionie świętokrzyskim. Spadek zanotowano w przypadku ozonu i tlenku węgla. Wielolecie 1994 - 2003 charakteryzuje się początkowym spadkiem zanieczyszczenia powietrza obejmującym lata 1995 - 2001, a obecnie obserwuje się wzrost stężeń, szczególnie dwutlenku siarki. Główny kierunek napływu mas powietrza niosących zanieczyszczenia przypada na sektor południowo-zachodni i zachodni. Należy zatem przyjąć, że poza emisją własną (lokalną) napływają do nas zanieczyszczenia z ośrodka krakowskiego miejskiego, Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego oraz z czeskiej Ostrawy.

     Chemizm opadów atmosferycznych
     Ilość zanieczyszczeń znajdujących się w powietrzu atmosferycznym znajduje swoje odzwierciedlenie w wielkości zakwaszenia opadów atmosferycznych oraz wielkości ich transformacji w ekosystemie leśnym.
     Badania właściwości fizyko-chemicznych (pH, przewodnictwo elektryczne) wykazały, że średnie wartości pH dla wód opadu bezpośredniego w roku 2003 wahały się w granicach od pH 4,82 do 5,74, przy średniej pH 5,31 wykazując w porównaniu do lat poprzednich tendencję wzrostową. Najniższe pH zanotowano we wrześniu 4,82, najwyższe w październiku pH 5,57. Analiza częstotliwości występowania opadów o określonym pH wykazała, że 50,0% przypadków opady mieściły się w przedziale pH 5,0-5,5, co w porównaniu z danymi z roku 2002 stanowi wzrost ponad 20% (rys. 56).
     W wyniku kontaktu z powierzchnią roślin pH wód opadowych obniżała się, w drzewostanie bukowym do wartości pH 4,74, a w drzewostanie jodłowo-bukowym do pH 4,26.
     Zmienność pH opadów bezpośredniego i podokapowego związana jest z imisją SO2 oraz NO2 (Jóźwiak 2001). Potwierdzają to wyniki uzyskane w 2003 r. W miesiącu wrześniu zanotowano najwyższe w roku średniomiesięczne stężenie SO2 . Znacznie bardziej zakwaszone były wody spływające po pniach drzew. Proces ten dotyczy szczególnie wód, które spływają po pniach jodeł. Średnio roczna ważona wartość pH wyniosła 3,40 z wahaniami od pH 2,92 do 7,06. Wody spływające po pniu buka odznaczały się mniejszą kwasowością, ze średnim pH wynoszącym 4,26. Wody te spływając po pniach drzew powodują powstawanie na gładkiej korze buka wybielonych, popielatych zacieków i smug w miejscach spływów ich strumieni, co od roku 1994 obserwują A. Kowalkowski i M. Jóźwiak (2000 a).
     Wskaźnikiem zawartości rozpuszczonych substancji jest przewodnictwo elektryczne (SEC). W okresie przyjętym do badań wartości przewodności w opadzie bezpośrednim kształtowały się w zakresie od 2,28 do 13,55 mSm-1 ze średnią ważoną 4,85 mSm-1 (rys. 57). Znacznie bardziej zmineralizowany był opad przenikający przez korony drzewostanu jodłowo-bukowego. Notowane wartości SEC były ponad 2-krotnie wyższe. Nieznacznie niższe wartości zanotowano w opadzie przenikającym przez korony drzewostanu bukowego, ze średnią 4,49 mSm-1. Specyficzny charakter miały wody spływające po pniach drzew, gdzie zanotowane wartości SEC były wielokrotnie wyższe od wód opadu bezpośredniego. W wodach spływających po pniach jodeł stwierdzono ponad siedmiokrotny wzrost przewodności. Wzrost mineralizacji zanotowano również w wodach spływających po pniach buka. Uzyskane wartości były jedynie dwukrotnie wyższe od zanotowanych w wodach opadu bezpośredniego. Najwyższe wartości stwierdzono w miesiącach zimowych, najniższe w letnich. Obserwowany rozkład przewodności należy wiązać przede wszystkim z procesem zatężenia roztworów spływających po powierzchniach drzew. Proces ten wynika zarówno z procesów jonowymiennych w układzie roślina - woda, jak i spłukiwania aerozoli osadzonych na powierzchni drzew w wyniku depozycji suchej. Intensywność procesu zatężania jest znacznie większa w przypadku drzew iglastych niż liściastych. Wynika to m. in. z różnic w budowie morfologicznej kory drzew (Kowalkowski i wsp. 2002).
     Łączna depozycja azotu (N-NO3+N-NH4) w centralnej części Gór Świętokrzyskich przekroczyła najwyższe wartości podawane przez Nilssona i Grennfelta (1988), jako krytyczny ładunek N, który dla lasów iglastych wynosi od 3 - 15 kg ha-1 rok-1, a dla lasów liściastych 3 - 20 kg ha-1 rok-1. Łączny ładunek azotu wniesiony do gleb (wraz z wodami spływającymi po pniach drzew) w drzewostanie jodłowo-bukowym Świętokrzyskiego Parku Narodowego w roku 2003 wynosił 49,12 kg ha-1 rok-1 i 41,31 kg ha-1 rok-1 w drzewostanie bukowym. Tak znacząca depozycja N, głównie w postaci NO3- powodowała wymywanie z roślin znacznych ilości K+ oraz Mn2+.
     Kolejnym składnikiem zakwaszającym środowisko była siarka siarczanowa (S-S04). Jej depozycja z opadem bezpośrednim wyniosła 18,3 kg ha-1 a-1. Jak wynika z Raportu o stanie lasów w Europie opracowanego za lata 1995 - 1998 na 309 powierzchniach badawczych (Fischer R. i wsp. 2001), tak wysoka depozycja S-S04 jest charakterystyczna dla obszarów Europy Środkowowschodniej. Ivens i wsp. (1990) podają, że dla znacznej ilości lasów europejskich, stosunek siarki w opadzie podokapowym do siarki w opadzie bezpośrednim dla stanowisk iglastych wynosi od 2,3 do 3,8 (średnio = 3,1), a dla stanowisk liściastych od 0,9 do 2,3 (średnio = 2,1). W Świętokrzyskim Parku Narodowym stosunek ten wynosił: 2,6 (1,7 w 2002r.) dla drzewostanu iglastego i 1,5 (0,8 w 2002r.) dla liściastego. Wzrost tych wskaźników w porównaniu do roku 2002 związany jest ze wzrostem stężeń SO2 i NO2 w powietrzu atmosferycznym.
     
     
Chemizm roztworów glebowych
     Na podstawie badań właściwości fizyko-chemicznych roztworów glebowych pobieranych na 5 głębokościach do 120 cm w glebie w roku 2003 stwierdzono, że roztwory te w całym profilu są kwaśne. Średnia ważona wartość pH dla wszystkich badanych głębokości wynosiła 4,23, co jest wartością wyższą od notowanej w roku 2002 o 0,56. Najbardziej kwaśne były roztwory na głębokości 15 cm (średnia ważona pH 3,65) i w miarę jej zwiększania się średnia ważona pH wzrastała osiągając na głębokości 90 cm wartość pH 4,89 (rys. 58).
     O zakwaszeniu roztworów decydowały głównie siarczany i chlorki, które pochodziły z powietrza atmosferycznego oraz jony żelaza i glinu wypłukiwane z gleby.
     Stopień zmineralizowania roztworów glebowych mieścił się w granicach od 8,38 do 13,29 mS m-1 , z minimum 3,1 mS m-1 i maksimum 51,1 mS m-1 zanotowanymi na głębokości 15 cm.
     Wyliczone wskaźniki pojemności zobojętniania kwasów ANCaq (Lorz 1999) wykazały, że ujemne wartości zanotowano jedynie na głębokości 15 cm z -160,76 µmol* l-1, przy średniej dla wielolecia 2001-2003 wynoszącej -78,59 µmol* l-1. Wraz ze wzrostem głębokości wartości wskaźnika wzrastały, osiągając na głębokości 60 cm swoje maksimum, z 290,38 µmol* l-1.
     Uzyskane wartości wskaźnika ANCaq w profilu glebowym wskazują na znaczący wpływ kwaśnych, agresywnych wód docierających do gleb z opadem podokapowym i spływającym po pniach drzew. Wody te wnoszą znaczące ładunki kwasogennych składników, które dostając się do gleb powodują zakwaszenie wierzchnich poziomów gleb. Są również przyczyną wynoszenia poza obszar ryzosfery biogenów, głównie Ca, K i Mg, co ma istotne znaczenie dla dostępności tych pierwiastków dla roślin.

     Wody podziemne
     Przewaga opadów nad parowaniem w Górach Świętokrzyskich powoduje, że kwaśne opady mają duży wpływ na pH wód podziemnych. W roku 2003 wody w źródłach na północnym stoku w centralnej części Gór Świętokrzyskich na wysokości ponad 500 m n.p.m. wykazywały pH 3,86 z minimum pH 3,57 i maksimum pH 4,13. Mniej kwaśne były wody przemywające gleby stokowej części, ze średnimi pH 4,61 notowane u podnóża stoku na wysokości 328 m n.p.m.. Wskazuje to na okresowo zmienne wzbogacanie tych wód w wymywane z gleb jony zasadowe.
     Wody źródeł charakteryzowały się zróżnicowanymi stężeniami badanych pierwiastków w zależności od położenia na stoku. Stężenia Ca i Mg w wodach źródeł w wierzchowinowej części były stosunkowo niskie, przy niewielkiej wydajności tych źródeł. Sześcio- i pięciokrotnie wyższe były stężenia tych jonów w wodach źródeł w dolnej części stoku, co wskazuje na wymywanie tych składników z gleb przez wody pochodzenia opadowego podczas ich transportu śródglebowego. Inny jest rodzaj migracji Fe, Al i Mn, których stężenia były w okresie badań niższe w wodach u podnóża niż w wodach na stoku. Z tego należy wnioskować, że jony te podczas migracji śródglebowej są kumulowane w glebie.
     Na podstawie klasyfikacji Altowskiego i Szwieca określono typ hydrogeochemiczny wód badanych źródeł. Źródła w wierzchowinowej części zakwalifikowano jako siarczanowo-wapniowo-chlorkowo-magnezowe (wody proste), zaś źródła u podnóża jako chlorkowo-wapniowe (wody mieszane,wielojonowe). Według klasyfikacji zwykłych wód podziemnych dla potrzeb monitoringu (PIOŚ 1993) ze względu na pH wody badanych źródeł zaliczono do klasy III - o niskiej jakości.

     Opad biologiczny
     Program ten realizowany od 1994 roku na stałych powierzchniach doświadczalnych, na których rozmieszczono po 15 chwytników opadu organicznego na areale 6 x 12 m, z ogólną powierzchnią chwytną 0,7065 m2 (Kowalkowski 1994). Chwytniki te pozwalają zbierać drobny opad roślinny pochodzący z charakterystycznych dwóch biogrup drzew, znajdujących się w różnych fazach przekształceń ilościowych i jakościowych.
     Łączna masa opadu biologicznego w roku 2003 wynosiła na powierzchni z drzewostanem jodłowo-bukowym 4507,77 kg*ha-1 i była wyższa od średniej z wielolecia 1994-2002 o 452,97 kg*ha-1 (Kowalkowski, Jóźwiak 2003). Na powierzchni z drzewostanem bukowym masa opadu wynosiła 5591,49 kg*ha-1 i była większa od średniej z wielolecia o 1274,29 kg*ha-1.
     Masa owoców w drzewostanie jodłowo-bukowym wahała się od 0,00 do 203,20 kg*ha-1a-1 , ze znacznym udziałem owoców buka i graba oraz w drzewostanie bukowym od 0,00 do 760,48 kg*ha-1a-1, z dominującym udziałem owoców buka - 747,31 kg*ha-1a-1. Wielokrotnie większa masa owoców buka w stosunku do ostatnich 5 lat wskazuje, że rok 2003 był rokiem nasiennym.
     Średni opad drobnych gałęzi wynosił 541,61 kg*ha-1 w drzewostanie jodłowo - bukowym, co stanowi 12,01% całkowitej masy opadu biologicznego na tej powierzchni. Średni opad kory wynoszący w tym okresie 170,64 kg*ha-1 większy niż w drzewostanie bukowym z opadem 95,18 kg*ha-1 kory potwierdza tezę o lepszej kondycji zdrowotnej drzewostanu bukowego i gorszej drzewostanu jodłowo - bukowego.

     PODSUMOWANIE
     Środowisko przyrodnicze Regionu Świętokrzyskiego znajduje się w fazie zaawansowanych, różnokierunkowych, przyspieszających się przemian pod wpływem imisji suchej, wilgotnej i mokrej. Główny nurt tych przemian ukierunkowany jest na postępujące zakwaszanie wskutek wzrostu stężenia w powietrzu kwasowych składników, częściowo stymulowane przez zmniejszanie emisji do powietrza pyłów alkalicznych. Stwierdzone na badanym obszarze imisje i wywołane przez nie zmiany w środowisku przyrodniczym są charakterystyczne i rozpowszechnione na rozległych przestrzeniach sięgających daleko poza obszar Gór Świętokrzyskich. Szczególnie niebezpieczne są kwaśne imisje dla ekosystemu leśnego. Podatność obszarów leśnych na zakwaszanie zależy od układu wielu czynników. Według doświadczeń szwedzkich (Persson 1982) czynnikami tymi są: gatunek drzewa, budowa poziomowa gleby, uziarnienie i głębokość gleby, miąższość poziomu próchnicznego, obecność litych skał i bagien, dynamika wilgotności. Na nie, bezpośrednio z powietrza i pośrednio przez drzewostany, działają kwaśne deszcze.
     Wiadomo, że SO2 w postaci gazowej, a szczególnie w kwasowej formie w wodach opadowych działa wielokierunkowo na nadziemne organy roślin. Ich wrażliwość na działanie SO2 jest uzależniona od temperatury i wilgotności powietrza, dostępu światła i zdolności gleb do uzupełniania składników odżywczych. W centralnej części Gór Świętokrzyskich te właśnie czynniki są niekorzystnie stymulowane emisją SO2. Mniej toksyczne tlenki azotu natomiast działają długookresowo deformująco na środowisko glebowe, zbiorniki wodne i zbiorowiska roślinne (Szczęsny 1989, Kowalkowski, Jóźwiak 2000b).
     Stężenia tego składnika są w centralnej części Gór Świętokrzyskich na ogół niższe niż w aglomeracji miejskiej Kielc i w Regionie Świętokrzyskim (Raport 2003), mają jednak istotny wpływ na dalsze kształtowanie właściwości gleb tego masywu. W kwaśnych glebach leśnych, wskutek zwolnionej amonifikacji, przebiega zredukowana mineralizacja materii organicznej, połączona ze znaczną nitryfikacją, która przebiega nawet przy pH około 3,5. W takich warunkach 50-90% mineralizowanego N występuje w formie NO2, zwiększającej zakwaszenie gleb i środowisko rozwoju korzeni wraz z migracją tego składnika z wodami śródglebowymi i gruntowymi w dół stoku.
     Emisja różnych gazów związana z aktywnością gospodarczą i bytową człowieka powoduje powstawanie mieszanin gazów, a pyły zawieszone w powietrzu atmosferycznym przekształcają się w aerozole przeważnie o silnie kwasowym charakterze. Efekty działania tych mieszanin na roślinność, gleby i wody mogą być bardzo zróżnicowane, adytywne w czasie, synergistyczne lub antagonistyczne. Badania różnych kompleksów leśnych w środkowej Europie wykazały dwa kierunki działania atmogenicznego ich obciążenia depozytami SO2, NO2, CO, pyłem zawieszonym i O3 w postaci opadu suchego i mokrego - strukturalne (selektywne obumieranie starych drzewostanów, zagęszczenie pokrywy roślinnej dna lasu, zmiany kwasowości gleb) i funkcjonalne (zmiany w przebiegu wzrostu i statusu żywieniowego roślin, zmiany obiegu wody i substancji), występujące także w Świętokrzyskim Parku Narodowym (Kowalkowski, Jóźwiak 2000). Na terenie Parku zmiany te są niezwykle ostro zarysowane, zarówno w kierunku negatywnym jak i pozytywnym. W zasadzie możliwe są dwa kierunki zmian funkcjonalnych - wzrastania zasadowości lub częściej wzrastania kwasowości biotopów.
     Kwaśne, agresywne wody deszczowe opadu bezpośredniego po zetknięciu się z organami asymilacyjnymi drzew wypłukują z nich znaczne ilości składników. W przypadku opadów podokapowych największy wzrost ładunku zanotowano dla K - 8,5 w drzewostanie jodłowo-bukowym i 4,8 w bukowym. Jak podaje Parker (1990) średni stosunek wzbogacenia opadu w potas docierający do gleb (TF+SF) w odniesieniu do opadu bezpośredniego w lasach na całym świecie wynosi około 13. Stwierdzone wysokie ładunki jonów potasu wnoszone do gleb, wskazują jednoznacznie, że w centralnej części Gór Świętokrzyskich mamy do czynienia z intensywnym wymywaniem potasu z organów asymilacyjnych. Jak podaje Ukomanaho i Starr (2002) intensywność tego procesu, zależy od ładunku kwaśnej depozycji. Badania Kozłowskiego (2003) z wykorzystaniem "modelu budżetu sklepienia" zaproponowanego przez Ulricha (1983) wykazały, że w drzewostanie liściastym 83,5%, a w iglastym 75,2% ładunku jonów potasu pochodzi z wymywania z roślin. Dodatkowo rosnący dopływ z pni drzew kwaśnych i bardzo kwaśnych roztworów powoduje, że miejsce kationów Ca2+, Mg2+ i K+ zajmują w rosnących stężeniach kationy Al3+, Fe3+, Mn2+ i H+. W glebie idą za tym zmiany stosunków Ca+Mg+K:Al (Sverdrup,Warfvinge,1995). Zjawisko to dotyczy szczególnie najbliższego otoczenia pni drzew, gdzie kształtują się nowe chemiczne warunki środowiska glebowego (Neumeister i wsp. 1997, Jóźwiak, Kozłowski 2003).
     W wyniku napływu zanieczyszczonych mas powietrza wraz z opadem atmosferycznym następuje wysoka depozycja Ca - 21,49 kg ha-1 a-1 i Mg - 11,50 kg ha-1 a-1. Wody te po przejściu przez strefę koron i pnie drzew ulegają wzbogaceniu w Ca. Ładunki notowane w opadach docierających do gleb są 2,1- i 1,5-krotnie wyższe od zanotowanych na wejściu. Proces wzbogacenia nastąpił również w przypadku jonów Mg, lecz notowane wartości nie przekraczają 2 krotności ładunku opadu na wejściu, zarówno w drzewostanie iglastym jak i liściastym.
     Zmiany funkcjonalne działania atmogenicznego dotyczą przede wszystkim organów asymilacyjnych jodły. W igłach, wskutek niedoborów kationów o charakterze zasadowym powstają wolne kwasy organiczne i kwasy mineralne, co może być przyczyną zakłóceń w procesach fotosyntezy i powodować uszkodzenia błony komórkowej (Kowalkowski, Jóźwiak 2000b). Efektem tych niekorzystnie kształtujących się warunków edaficznych w ekosystemie leśnym Świętokrzyskiego Parku Narodowego jest zaawansowane obumieranie starodrzewi jodłowych i stan chorobowy dużej części drzew jodły w drugim piętrze, a także w podrostach i nalotach. U buka wykształciła się biczowatość pędów w górnej części koron, na korze pni występują popielate i białopopielate zacieki wymyte przez spływające agresywne kwaśne wody opadowe.


Integrated monitoring of natural environment - recapitulation

     Monitoring Station of Świętokrzyska Academy is cooperating with Voivodship Inspectorate for Environment Protection in Kielce. This station has been functioned for 1994. Researched area there is a central part of the Świętokrzyskie Mountains. Measurement concentration of atmospheric air pollution SO2, NO2, i O3 is conducted on this area. It is a regional background`s base. Researches range done in experimental content sites permit to assess the environment as functioning system with its geo- and biovariety.

<< poprzednia strona <<                  spis treści               >> następna strona >>