ANALIZA ZMIAN WARUNKÓW WODNYCH, SZATY ROŚLINNEJ I GLEB BAGNA ŁAWKI W DOLINIE BIEBRZY

Transkrypt

1 WODA-ŚRODOWISKO-OBSZARY WIEJSKIE 2003: t. 3 z. 1 (7) WATER-ENVIRONMENT-RURAL AREAS s Instytut Melioracji i Użytków Zielonych w Falentach, 2003 ANALIZA ZMIAN WARUNKÓW WODNYCH, SZATY ROŚLINNEJ I GLEB BAGNA ŁAWKI W DOLINIE BIEBRZY Tomasz OKRUSZKO 1), Michał WASILEWICZ 1), Wiesław DEMBEK 2), Marek RYCHARSKI 2), Aniela MATUSZKIEWICZ 3) 1) Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Katedra Inżynierii Wodnej i Rekultywacji Środowiska 2) Instytut Melioracji i Użytków Zielonych w Falentach, Zakład Ochrony Przyrody Obszarów Wiejskich 3) Instytut Gospodarki Przestrzennej i Mieszkalnictwa w Warszawie Słowa kluczowe: proces zabagnienia, retencja, stratygrafia złoża torfowego, warunki siedliskowe, zalewy rzeczne S t r e s z c z e n i e Celem pracy jest określenie warunków siedliskowych panujących w basenie dolnym doliny Biebrzy metodą transektów dolinowych, na podstawie szczegółowego rozpoznania stosunków wodnych, glebowych i fitosocjologicznych. W pracy zawarto charakterystykę siedliskową zabagnionej doliny rzeki, na przykładzie dolnego odcinka Biebrzy. Szczególną uwagę poświęcono warunkom hydrologicznym, które w decydującej mierze wpływają na siedlisko i zachodzące w nim procesy. Na podstawie rozpoznania stratygrafii złoża torfowego na przeważającej części przekroju dolinowego odtworzono prawdopodobny, historyczny przebieg procesu zabagnienia doliny. Na podstawie wierzchniej warstwy torfowiska można ocenić obecnie zachodzące procesy glebowe. Informacje o występujących zbiorowiskach roślinnych były podstawą do wyznaczenia pięciu stref ekologicznych różniących się rodzajem roślinności, sposobem zasilania hydrologicznego, dynamiką procesów sukcesji roślinnej. Na podstawie ponad pięćdziesięcioletnich obserwacji stanów wody w rzece ustalono dla każdej ze stref: długość trwania zalewu, częstość trwania zalewu o określonej intensywności, liczbę wystąpień zalewu w poszczególnych latach oraz czas trwania zalewu podczas okresu wegetacyjnego. Wyznaczono w ten sposób zasięg oddziaływania wód rzecznych na przyległe tereny zalewowe. W wyniku analizy danych hydrologicz- Adres do korespondencji: dr inż. T. Okruszko, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Katedra Inżynierii Wodnej i Rekultywacji Środowiska, Warszawa, ul. Nowoursynowska 166; tel. +48 (22) (61, 81) w , TomekO@levis.sggw.waw.pl

2 108 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 3 z. 1 (7) nych nie stwierdzono zmniejszenia się wielkości, częstości lub czasu trwania zalewów rzecznych. Przeciwnie, od lat 70. XX w. obserwuje się pewne wydłużenie trwania zalewów. Może mieć to związek ze zmniejszeniem retencji basenów środkowego i górnego na skutek przeprowadzonych prac melioracyjnych. W celu wytłumaczenia zmian w części zbiorowisk roślinnych i korzeniowej warstwie gleby, wskazujących na okresowe przesychanie siedlisk, należy przeprowadzić badania dynamiki zmian retencji śniegowej i zmian w zasilaniu Bagna Ławki wodą z tych zasobów. WSTĘP Mokradła w dolinie Biebrzy najcenniejszy przyrodniczo kompleks bagienny w Europie Środkowej podlegają, tak jak i inne kompleksy bagienne, dynamicznym zmianom, wśród których najbardziej widoczna jest sukcesja szaty roślinnej, prowadząca do zwiększania udziału zakrzaczeń i trzciny. Zmiany te są przede wszystkim skutkiem zaprzestania koszenia i spasania bagiennych łąk. Powszechnie jednak zadaje się pytanie, czy procesy te związane są również ze zmniejszaniem się uwilgotnienia mokradeł w wyniku zmian antropogenicznych lub klimatycznych. Ma to podstawowe znaczenie w planowaniu ochrony czynnej tego terenu, objętego statusem parku narodowego, zarejestrowanego jako obszar objęty Konwencją Ramsarską. Obszar ten ma znaczenie międzynarodowe jako ostoja ptaków. CEL I OBIEKT BADAŃ Celem pracy jest próba odpowiedzi na pytanie, czy w basenie dolnej Biebrzy zmieniło się uwilgotnienie siedlisk i czy ma to związek ze zmianami hydrologicznymi wód rzecznych, w tym zwłaszcza z zalewami. Obiektem badań był rejon Bagna Ławki, położony w najcenniejszym pod względem przyrodniczym basenie dolnej Biebrzy (rys. 1). W pracy analizowano siedliska znajdujące się w przekroju wzdłuż Grobli Honczarowskiej drogi gruntowej, przecinającej Bagno Ławki w południowej części basenu dolnej Biebrzy. Od wschodu do zachodu między wysoczyznami rozciąga się dolinowe, płaskie torfowisko o szerokości dochodzącej do trzynastu kilometrów. Jest to prawdopodobnie najszerszy zwarty kompleks torfowiskowy w dolinie rzeki nizinnej w Polsce [DEMBEK, 2000]. Największą powierzchnię Bagna Ławki zajmują rozległe torfowiska płaskiego tarasu zalewowego. W bezpośrednim sąsiedztwie rzeki znajduje się lekko sfalowana i poprzecinana starorzeczami strefa namulisk i mułowisk. Szczegółowy opis geomorfologii doliny i procesów kształtujących siedliska w basenie dolnej Biebrzy można znaleźć w pracach OKRUSZKI [1973] i ŻURKA [1991].

3 T. Okruszko i in.: Analiza zmian warunków wodnych, szaty roślinnej i gleb ZAKRES I METODY BADAŃ Przeprowadzono analizę i porównanie danych dotyczących badanego przekroju na temat: sukcesji torfowiska zapisanej w stratygrafii złoża; aktualnych procesów glebowych mających odzwierciedlenie w wierzchniej warstwie złoża; szaty roślinnej w latach ; aktualnej szaty roślinnej; stanów wód rzecznych ze szczególnym uwzględnieniem wysokości, częstości i czasów trwania zalewów rzecznych w różnych strefach doliny w okresie 50 lat. W ujęciu bardziej szczegółowym przeprowadzono w latach : rozpoznanie stratygrafii utworów glebowych w linii przekroju; ustalenie charakteru i kierunków procesów glebowych w linii przekroju; analizę wyników rozpoznania roślinności w latach w linii przekroju [OŚWIT, 1973]; rozpoznanie roślinności aktualnej w linii przekroju [MATUSZKIEWICZ, 2000]; niwelację terenu wzdłuż przekroju; niwelację terenu na odcinku doliny Burzyn Mocarze; analizę danych hydrologicznych z przekroju wodowskazowego Burzyn; obliczenia umożliwiające analizę wpływu wód rzecznych na siedliska w badanym przekroju. W celu rozpoznania utworów organicznych wykonano 11 odwiertów świdrem Instorf, sięgających do podłoża mineralnego, oraz odkrywki glebowe. Z wyróżnionych w warunkach polowych warstw genetycznych złoża pobrano próbki, które poddano analizom mikroskopowym składu botanicznego torfu w celu ustalenia jego rodzaju i gatunku oraz charakteru zbiorowisk subfosylnych. Opracowane w ten sposób profile posłużyły do wykreślenia przekroju stratygraficzno-glebowego. Rozpoznania roślinności dokonano metodą marszrutową, wykonując zdjęcia fitosocjologiczne metodą Brauna-Blanqueta i ustalając rodzaje zbiorowisk na poziomie zespołów. Podstawę do ustalenia obecnych warunków hydrologicznych w siedliskach badanego przekroju stanowiły dane z codziennych stanów wody w profilu wodowskazowym Burzyn. Profil, w którym znajduje się wodowskaz, zlokalizowany jest 8,5 km od ujścia Biebrzy do Narwi i zamyka zlewnię o powierzchni 8500 km 2. Wodowskaz istnieje od czerwca 1930 r., jednak dane o stanach wody wykorzystane w pracy obejmują okres od 1947 do 1999 r., ponieważ lata wojny przerwały ciąg obserwacji. Zbiór codziennych stanów w tym okresie zawiera obserwacji stanu wody. Dane do 1996 r. pochodzą z roczników hydrologicznych, natomiast wyniki z trzech ostatnich lat obserwacji zostały udostępnione przez Instytut

4 110 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 3 z. 1 (7) Meteorologii i Gospodarki Wodnej w Warszawie. Uzyskane dane analogowe zostały przekształcone w postać cyfrową. Ze względu na spadek zwierciadła wody w rzece nie można było wykorzystać danych hydrologicznych bez uwzględnienia odpowiedniej poprawki. W tym celu wykonano pomiar spadku zwierciadła wody w Biebrzy w warunkach stanów wysokich na odcinku Burzyn Mocarze. Do tego celu został wykorzystany precyzyjny niwelator cyfrowy firmy Zeiss. WARUNKI HYDROLOGICZNEGO ZASILANIA SIEDLISK W BASENIE DOLNYM BIEBRZY Kształt i położenie koryta dolnej Biebrzy modelują naturalne procesy erozyjne i akumulacyjne w sposób sztuczny nie zmieniono jej biegu. Koryto na tym odcinku ma szerokość m, jest wyraźnie wyodrębnione, nie zarośnięte roślinnością i dosyć mocno wcięte w dno doliny, zwłaszcza w południowej części, w rejonie ujścia do Narwi. Przebiegowi koryta rzeki towarzyszy występowanie licznych, w różnym stopniu zarośniętych starorzeczy. Niewielki ciek Kosódka, wypływający z torfowiska u podnóża wysoczyzny, zbiera wody z północno-wschodniej części basenu (rys. 1). Z badań prowadzonych na tym terenie wynika, że jest to ciek sztuczny, wykopany w celu osuszenia przyległych torfowisk [OŚWIT, 1968]. W południowej części Bagna Ławki, gdzie Biebrza płynie przy krawędzi wysoczyzny, istnieje sieć zarośniętych kanałów odwadniających wykonanych w większości w okresie międzywojennym. Oś rowów w większości ma kierunek północny wschód południowy zachód ze spadkiem w kierunku Biebrzy. Ich szerokość wynosi od 1 do 3 m, najczęściej nie przekraczając 1,5 m. Obecnie rowy te w wielu miejscach zupełnie zarosły i przepływ w nich jest bardzo ograniczony. W okresie wegetacyjnym niektóre kanały są praktycznie niewidoczne. Nie spełniają już funkcji odwadniającej lub pełnią ją w bardzo ograniczonym zakresie podczas spływu wód wezbraniowych. W dużym stopniu warunki siedliskowe w basenie dolnej Biebrzy są kształtowane przez wody podziemne. To właśnie ich obecność wywołuje zabagnienie większości obszarów torfowiska, położonych z dala od rzeki. Dolinowy zbiornik wód podziemnych jest zasilany wodami dopływającymi z dwóch kierunków od północy z obszaru basenu środkowej Biebrzy i od wschodu z wysoczyzn. Wysoczyzna Białostocka na wysokości Bagna Ławki w strefie przydolinowej ma złożoną strukturę hydrogeologiczną. Woda dopływa do torfowiska co najmniej dwoma międzyglinowymi poziomami wodonośnymi, przypuszczalnie z silnie napiętym zwierciadłem wody [DEMBEK, 2000]. Podmorenowy poziom wodonośny jest połączony szerokim frontem z podtorfowymi piaskami pradoliny. Ujście tych wód w postaci źródlisk wybijających z dna torfowiska obserwowano w rejonie Bagna Ławki [ŻUREK, 1990]. Pojedyncze

5 T. Okruszko i in.: Analiza zmian warunków wodnych, szaty roślinnej i gleb Rys. 1. Basen doliny dolnej Biebrzy sieć hydrograficzna i lokalizacja przekroju badawczego Fig. 1. The Lower Basin of the Biebrza River hydrographic network and localization of the transect źródliska występują również tuż przy krawędzi wysoczyzny. Jedno z nich znajduje się w okolicy wsi noszącej charakterystyczną nazwę Krynica. Przepływ wód podziemnych od wysoczyzny do rzeki został utrudniony przez wybudowanie nasypu Carskiej Szosy. Występuje tu podpiętrzanie zwierciadła wód podziemnych, mimo istnienia kilku przepustów pod nasypem drogi, [OŚWIT, 1968]. SZATA ROŚLINNA NA BADANYM PRZEKROJU Cechą charakterystyczną historycznego, przestrzennego układu szaty roślinnej w basenie dolnym jest poprzeczna strefowość, wynikająca z opisanych w poprzednich rozdziałach stosunków wodnych, w tym szczególnie wpływu trzech rodzajów zasilania: powierzchniowych wód rzecznych, podziemnych wód spływających wzdłuż osi doliny, podziemnych wód gruntowych dopływu bocznego (od wysoczyzny).

6 112 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 3 z. 1 (7) W generalnym ujęciu [OŚWIT, 1968; PAŁCZYŃSKI, 1988] strefy te układały się następująco od rzeki: szuwary właściwe ze związku Phragmition intensywnie zalewane jednogatunkowe powierzchnie z trzciną pospolitą (Phragmites australis), pałką (Typha sp.), oczeretem (Schoenoplectus sp.) lub manną mielec (Glyceria aquatica) oraz brzegi rzeki, a także licznie występujące starorzecza; szuwary wysokoturzycowe związku Magnocaricion silnie wykępione, zasiedlające strefę, gdzie zalewy są krótsze i płytsze; zbiorowiska mszysto-turzycowe i mechowiska z klasy Scheuchzerio-Caricetea fuscae sporadycznie zalewane; olsy związku Alnion glutinosae będące pod wpływem dopływu bocznego, zalewane wodami roztopowymi, zajmujące obrzeża doliny. W powyższy schemat wpisuje się układ poszczególnych zbiorowisk roślinnych znajdujących się w omawianym przekroju. SZATA ROŚLINNA W LINII BADANEGO PRZEKROJU WEDŁUG ROZPOZNANIA Z LAT Rozpoznania roślinności w dolinie dolnej Biebrzy, w tym również w linii badanego przekroju, dokonał OŚWIT [1973] (rys. 2). Strefa między rzeką Biebrza a grądem Pogorzały: szuwar turzycy zaostrzonej (Caricetum gracilis) (pas szer. ok. 800 m) zajmuje zazwyczaj zasobne gleby organiczne lub mineralno-organiczne; głębokość zwierciadła wód gruntowych w formie typowej dla tego zespołu nie przekracza 0,5 m (średnio ok. 0,2 m); zalew wiosenny przeważnie zanika wcześnie, lecz po ustąpieniu wód wezbraniowych wody układają się na poziomie powierzchni lub tuż pod nią [NOWIŃSKI, 1967]; w układzie strefowym zbiorowisk roślinnych starorzeczy płaty turzycy zaostrzonej (Caricetum gracilis) występują za pasem szuwaru wysokiego; przy ciekach często graniczą bezpośrednio ze zbiorowiskami wodnymi; szuwar turzycy zaostrzonej nie jest zbiorowiskiem torfotwórczym; szuwar turzycy dzióbkowatej (Caricetum rostratae) (pas szer. ok. 100 m) właściwy dla poddawanych zalewom gleb, wytworzonych z silnie rozłożonych torfów; turzyca dzióbkowata (Carex rostrata) nigdy nie jest głównym gatunkiem torfotwórczym, a w torfie występuje jako gatunek towarzyszący; szuwar turzycy tunikowej (Caricetum appropinquatae) (pas szer. ok. 150 m) florystycznie i siedliskowo zbliżony do zespołu turzycy dzióbkowatej (Caricetum rostratae), z którym często sąsiaduje, zajmując miejsca wyższe i suchsze; charakterystyczna budowa kępkowo-dolinkowa; płaty omawianego zespołu rozwijają się na zabagnionych, namulanych glebach torfowych; zakres wahań poziomu wody w stosunku do powierzchni terenu wynosi od 10 do

7 T. Okruszko i in.: Analiza zmian warunków wodnych, szaty roślinnej i gleb cm [NOWIŃSKI, 1967]; w czasie roztopów wiosennych tereny te są często zalewane; w układzie strefowym roślinności w dolinach rzecznych występują dalej od rzeki; turzyca tunikowa (Carex appropinquata) pojawia się w torfie, jednak nigdy nie jest w nim gatunkiem dominującym; mozaika turzycy obłej (Caricetum diandrae typicum) z udziałem turzycy tunikowej (Carex appropinquata) i zarośli (Betulo Salicetum-repentis) (pas szer. ok m); zespół turzycy obłej (Caricetum diandrae), zwany także trzęsawiskiem mszystym z turzycą obłą; siedlisko tworzą silnie zabagnione gleby torfowo-bagienne; poziom wody gruntowej utrzymuje się zazwyczaj równo z powierzchnią gleby lub niekiedy jako zalew na wysokość do 20 cm ponad powierzchnię [NOWIŃSKI, 1967]; udział turzycy tunikowej (Carex appropinquata) świadczy o nieco zdestabilizowanym uwodnieniu siedliska przez wahania wód rzecznych i użyźniania go przez zalewy; obecność zakrzaczeń jest sygnałem o wycofywaniu się rolnictwa z tego terenu; zbiorowisko turzycy obłej (Caricetum diandrae) jest torfotwórcze i generuje z reguły słabo rozłożone torfy mechowiskowe turzycowo-mszyste. Strefa grądu Pogorzały nie opisywana. Strefa za grądem Pogorzały: zespół turzycy obłej z turzycą strunową (Caricetum diandrae caricetosum chordorrhizae) wariant Drepanocladus vernicosus (pas szer. ok m) zbiorowisko torfotwórcze związane z bardzo silnym, stabilnym zabagnieniem wodą gruntową, ubogą w składniki pokarmowe; zalewy rzeczne występują wyjątkowo; w warunkach wysokiego stanu wód gruntowych wierzchnia warstwa złoża torfowego ma tendencję do podpływania; odczyn gleb jest lekko kwaśny; lasy bagienne (Alnion glutinosae) z dużym udziałem różnych faz rozwojowych olsu porzeczkowego (Ribo nigri-alnetum) (pas. szer. ponad 2500 m) ols zajmuje zazwyczaj najdalej położone obszary w obrębie dolin, zabagniane płytkimi wodami gruntowymi o małej ruchliwości, wodami wysiękowymi z warstw wodonośnych wysoczyzn, wodami spływającymi ze zboczy; olsy położone są zwykle na przejściu od torfowisk do gleb mineralnych [Szata..., 1972]. SZATA ROŚLINNA W LINII BADANEGO PRZEKROJU WEDŁUG ROZPOZNANIA Z 2000 ROKU Rozpoznania roślinności w linii badanego przekroju dokonała w 2000 r. A. Matuszkiewicz (rys. 2). Poniżej przedstawiono wyróżnione w przekroju zbiorowiska roślinne, poczynając od rzeki (rys. 2). Nie charakteryzowano szczegółowo zbiorowisk opisanych w poprzednim podrozdziale.

8 114 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 3 z. 1 (7) Strefa między rzeką a grądem Pogorzały: szuwar manny wodnej (Glycerietum maximae) (pas szer. ok. 100 m) występuje zwykle na glebach madowych ze szczególnie silnym procesem użyźniania i natleniania przez stałe zalewy; szuwar turzycy zaostrzonej (Caricetum gracilis) (pas szer. ok. 200 m); szuwar turzycy sztywnej (Caricetum elatae) (pas szer. ok. 200 m); struktura kępkowo-dolinkowa, występuje w bardzo zmiennych warunkach wodnych spowodowanych przez zalewy wiosenne i duże wahania poziomu wody gruntowej w lecie; w pełni wegetacji często brakuje wody między kępami; szuwar turzycy tunikowej (Caricetum appropinquatae) (pas szer. ok. 450 m); młaki turzycowe (Carici-Agrostietum caninae), niekiedy z dużym udziałem turzycy obłej (Carex diandra) (pas szer. ok m) turzycowiska tego rodzaju zajmują obszary, które w przeszłości były porośnięte przez zbiorowiska turzycowe związku Magnocaricion; większość fitocenoz ma charakter zastępczych zbiorowisk antropogenicznych, powstałych przez ekstensywne użytkowanie jednokośne; pierwotnie zbiorowisko to występowało prawdopodobnie na niewielkich obszarach w miejscach wysięków wód, jako enklawy w obrębie fitocenoz lasów łęgowych ze związku Alno-Padion; zazwyczaj zajmują siedliska przesiąknięte przez wody przepływowe mezo- i oligotroficzne, o charakterze wysiękowym; zespoły omawianej klasy znoszą również okresowe, krótkotrwałe wysychanie siedliska [NOWIŃSKI, 1967]; wyraźnie zaznacza się na tych obszarach ekspansja trzciny pospolitej (Phragmites australis) oraz niskich zakrzaczeń wierzbowych; zakrzaczenia mogą rozwijać się w tej strefie, gdyż występują tu pojedynczo skupienia turzyc kępowych, na których nasiona wierzb mają korzystne warunki do kiełkowania; występowanie wierzby ograniczają łosie zgryzające młode pędy; w obrębie omawianego zbiorowiska występują płaty szuwaru turzycy sztywnej (Caricetum elatae); Strefa grądu Pogorzały: zespół trzęślicy modrej (Molinietum caeruleae), należący do klasy łąk zmiennowilgotnych, zajmuje skłon grądu; warunki siedliskowe charakteryzują się dużymi zmianami uwilgotnienia gleby w ciągu roku; zajmuje najczęściej gleby ubogie w podstawowe składniki pokarmowe; pojawił się w dolinie Biebrzy w wyniku zmiany pierwotnych stosunków hydrologicznych przez człowieka oraz specyficznego użytkowania łąki koszono raz w roku lub nawet co drugi rok, najczęściej wczesną jesienią. łąki kośne świeże (Arrhenatherion) zajmują gleby o umiarkowanej wilgotności; poziom wody gruntowej wynosi od 50 do 80 cm w ciągu roku [NOWIŃSKI, 1967]; jest jednak zawsze niższy niż w siedliskach zespołu trzęślicy modrej (Molinietum caeruleae); asocjacje roślinne tego typu powstały i są utrzymywane dzięki działalności człowieka; czynnikiem warunkującym istnienie tych zbiorowisk jest nawożenie; w dolinach rolę tę spełnia rzeka, która w czasie wiosennych wezbrań nanosi żyzny namuł [Szata..., 1972]; łąki tego typu mają

9 T. Okruszko i in.: Analiza zmian warunków wodnych, szaty roślinnej i gleb dużą amplitudę ekologiczną; mogą występować zarówno na glebach mineralnych różnego typu, jak i na glebach hydrogenicznych, lecz nigdy w siedliskach z wodą stagnującą [NOWIŃSKI, 1967]. Strefa za grądem: szuwar turzycy tunikowej (Caricetum appropinquatae) (pas szer. ok. 200 m); zespół turzycy obłej z turzycą tunikową (Caricetum diandrae var. Carex appropinquata) (pas szer. ok m) udział turzycy tunikowej świadczy o zwiększonych amplitudach wahań zwierciadła wody w siedlisku; szuwar trzcinowy (Phragmitetum communis), występujący w niewielkim płacie szerokości około 150 m; lasy bagienne (Alnion glutinosae) (pas szer. ponad 2500 m) na przedpolu olsu występują zarośla wierzbowo-olszowe. Uogólniając wyniki rozpoznania roślinności aktualnej, w przekroju wydzielono następujące strefy roślinne, poczynając od Biebrzy (rys. 3): zdeptywane murawy i przyrzeczne szuwary właściwe (Phragmition), szuwary wysokoturzycowe (Magnocaricion), zbiorowiska mszysto-turzycowe (Caricion fuscae), łąki zmiennowilgotne i świeże (Molinieto-Arrhenatheretalia) porastające grąd, nie wykazujące strefowości, zbiorowiska mszysto-turzycowe (Caricion lasiocarpae), zarośla wierzbowo-olszowe przechodzące w ols (Alnetea glutinosae). EWOLUCJA I PRZESTRZENNA ZMIENNOŚĆ WARUNKÓW SIEDLISKOWYCH TORFOWISKA ZAPISANA W STRATYGRAFII TORFU I PROFILACH GLEBOWYCH Torfowisko w rejonie Grobli Honczarowskiej zalicza się do bardzo złożonych stratygraficznie, zarówno w przekroju poprzecznym doliny, jak i w profilach pionowych złoża (rys. 3). Na złożoność stratygraficzną złoża duży wpływ ma pofalowanie mineralnych utworów, występujących pod torfami. Torfowisko wyraźnie podzielone jest na dwie części przez duży grąd. Odrębne warstwy pod względem genetycznym stanowią cienkie pokłady gytii detrytusowej lub detrytusowo-wapiennej oraz występujące na nich torfy mechowiskowe mszyste, występujące na dnie obniżeń mineralnego podłoża. Warstwy te pochodzą z borealnej i atlantyckiej fazy holocenu [OŚWIT, ŻUREK, 1981] i mają dość luźny związek z warunkami siedliskowymi występującymi w jego późniejszych fazach. Są one śladem po zalądowionych jeziorkach wytopiskowych, utworzonych w izolowanych od siebie zagłębieniach. W jeziorkach tych panowały warunki odpowiednie do rozwoju fauny bentosowej, która przerabiała martwą masę roślinną, a jej odchody odkładały się na dnie w formie gytii. Kiedy

10 116 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 3 z. 1 (7) jeziorka wypłyciły się, zmieniły się warunki tlenowe w wodzie i nastąpiło zarastanie ich roślinnością. Zagłębienia leżące bliżej rzeki zaczęły zarastać roślinnością szuwarową, o czym świadczą pokłady torfu szuwarowego. Obniżenia oddalone od Biebrzy były wypełnione wodą o mniejszej trofii mogła się tam rozwijać roślinność mechowiskowa i odkładanie torfu słabo rozłożonego. W płytszych zagłębieniach odłożył się tylko torf mechowiskowy, ponieważ nie zaistniały sprzyjające warunki do wytworzenia osadów gytii. W późniejszych (wyższych) poziomach torfowych zaznacza się poprzeczna strefowość siedliskowa doliny. W rozległym zagłębieniu po stronie grądu bliżej rzeki, we wczesnej fazie rozwoju torfowiska, dominowały szuwary trzcinowe, świadczące o żyzności siedliska i zmienności poziomu zwierciadła wody, zależnego (w tej strefie doliny) od poziomu wody w rzece. Stwierdzone zamulenie torfów jest związane z wylewami rzeki. Na zamulonych piaskach u podnóża grądu, od strony rzeki rozwinął się ols. W miarę wypiętrzania się złoża trzcinowego, a później turzycowego, strefa tego olsu ulegała ograniczeniu, aż do zupełnego zaniku. Na skutek koszenia i wypasu, prowadzonego od wieków w tej części doliny, trzcinowiska zostały zastąpione przez szuwary wysokoturzycowe (Caricetum elatae) z dominacją turzycy sztywnej (Carex elata). Zmiany antropogeniczne nie dotknęły tak wyraźnie zbiorowisk roślinnych, zajmujących zagłębienie za grądem. Widoczna jest tu ciągłość zbiorowisk turzycowo-mszystych, silnie podtapianych mało żyznymi wodami gruntowymi, wyrażona obecnością grubego pokładu torfu turzycowo-mszystego, powstałego w warunkach dominacji turzycy obłej (Carex diandra). Bliżej grądu rozwijały się szuwary trzcinowo-turzycowe, użyźniane wodami spływającymi z grądu. Historyczna stabilność tych zbiorowisk jest prawdopodobnie związana z ich wykaszaniem, które zapobiegło sukcesji roślinnej w kierunku łozowisk. Za strefą torfów mechowiskowych rozciągała się nieprzerwana strefa szuwarów trzcinowych, których pozostałością są torfy szuwarowe. Dalej, aż do Carskiej Drogi, w złożu torfowym zaznacza się obecność torfów olesowych, jako świadectwo panującego tu dawniej olsu. W strefie bliżej rzeki ols dość wcześnie został wycięty, a być może również wypalony. Na jego miejsce wkroczyły szuwary wysokoturzycowe, wykaszane do niedawna przez okoliczną ludność. Ostatni poziom, jakim jest warstwa korzeniowa złoża, obrazuje współczesne procesy glebowe. Niemal w całym przekroju doliny zaznacza się nieznacznie proces murszenia. Najsilniejsze zabagnienie występuje w opisanym zagłębieniu za grądem, wypełnionym torfami mechowiskowymi. Murszenie nie zawsze jednak zaznacza się w profilach w sposób wyraźny i niekiedy trudno je rozpoznać. Zazwyczaj mursz jest słabo wykształcony i silnie mokry, związany mocno rozwiniętym systemem korzeniowym roślin. Gleby w badanym przekroju uznano więc w większości za torfowe bagienne murszejące.

11 T. Okruszko i in.: Analiza zmian warunków wodnych, szaty roślinnej i gleb Bliżej brzegu doliny murszenie występuje wyraźniej i jest w I lub II stadium. Ma to zapewne związek z zatrzymywaniem części wód przez groblę Carskiej Drogi, a także z oddziaływaniem olsu na glebę większym zużyciem wody na ewapotranspirację i silniejszym natlenianiem gleby niechronionej przez zwartą darń łąkową. Podsumowując stan złoża torfowego w warstwie korzeniowej trzeba stwierdzić, że proces nieznacznego podsuszania doliny zachodzi praktycznie na całej jej szerokości. Omówione układy stratygraficzne wskazują, że w czasach historycznych strefa od strony rzeki znajdowała się pod silnym wpływem zalewów rzecznych. Strefa rozciągająca się od Carskiej Drogi w stronę rzeki zasilana była przede wszystkim wodami dopływu bocznego i zalewana na wiosnę wodami roztopowymi. W środkowej części doliny istniała tendencja do oligotrofizacji siedlisk, ponieważ torfy i roślinność zasiedlająca strefy przyrzeczne i przykrawędziowe przechwytywały składniki odżywcze z wód rzecznych i wód dopływu bocznego. W całym przekroju doliny uwodnienie nie było zupełnie stabilne, bowiem nigdzie (z wyjątkiem wspomnianych na początku inicjalnych torfów mszystych) nie występują torfy słabo rozłożone. ZMIANY W SZACIE ROŚLINNEJ Ze względu na prawdopodobne różnice w ocenie odległości od rzeki w trakcie rozpoznania dokonywanego przez OŚWITA [1973] i MATUSZKIEWICZ [2000], które dzieli od siebie 35 lat, w analizie pominięto zespoły występujące w niewielkich płatach, odnosząc porównanie do zbiorowisk o zasadniczym znaczeniu dla doliny. W strefie przyrzecznej nastąpiło zawężenie opisanego przez OŚWITA [1973] szuwaru turzycy zaostrzonej (Caricetum gracilis) na rzecz zespołu turzycy tunikowej (Caricetum appropinquatae). Może to oznaczać zmniejszenie się dynamiki wód zalewowych i powstanie warunków wodnych zbliżonych do zastoiska. Być może ma to związek z tamowaniem przepływu wód przez niekoszoną roślinność. W strefie przed grądem, występujące w złożu subfosylne zbiorowiska wysokoturzycowe z turzycą sztywną (Carex elata) i tunikową (Carex appropinquata) zostały zastąpione przez zbiorowiska niskoturzycowe, przy czym w latach 60. XX w. był to zespół turzycy obłej (Caricetum diandrae) z dużym udziałem turzycy tunikowej (Caricetum diandrae subwariant Carex appropinquata). Obecnie dominuje tu zespół turzycy obłej z mietlicą psią (Carici-Agrostietum caninane wariant z Carex diandra), co może świadczyć aczkolwiek niejednoznacznie o niewielkim podsuszeniu siedliska. W strefie za grądem utrzymał się zespół turzycy obłej (Caricetum diandrae), przy czym w miejscu wybitnie bagiennego i torfotwórczego podzespołu turzycy strunowej (Caricetosum chordorrhizae z Drepanocladus vernicosus) w zbiorowi-

12 118 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 3 z. 1 (7) sku zwiększył się udział kępowej, w mniejszym stopniu torfotwórczej turzycy tunikowej (Carex appropinquata). Świadczy to z jednej strony o braku wykaszania, z drugiej zaś o niewielkiej destabilizacji bardzo trwałego tu niegdyś uwodnienia. Podsumowując przeanalizowane dane można stwierdzić, że przyrzeczne szuwary właściwe pozostały w typowym dla siebie siedlisku. Szuwary wysokich turzyc: sztywnej (Caricetum elatae), zaostrzonej (Caricetum gracilis) i tunikowej (Caricetum appropinquatae) na skutek wykaszania wkroczyły natomiast na miejsce dawnych trzcinowisk. Następnie strefę tę zajęły zbiorowiska mszysto-turzycowe z dominującą turzycą obłą (Carex diandra). Zmiany te mogą świadczyć o zmniejszeniu się wahań zwierciadła wody i zubożeniu siedlisk na skutek zmniejszenia się zalewów (w ciągu kilku stuleci). W porównaniu ze zbiorowiskami mszysto-turzycowymi występującymi za grądem, położone bliżej rzeki wyróżniają się występowaniem małych płatów turzycy sztywnej (Carex elata), a więc i nieco żyźniejszym, bardziej dynamicznym w aspekcie hydrologicznym siedliskiem. Rozwój trzcinowisk i zakrzaczeń jest związany z zaniechaniem koszenia tej strefy w ostatnich dziesięcioleciach. Płytkie obniżenie na grądzie zajmują łąki świeże, zmiennowilgotne, przystosowane do uwilgotnienia mniejszego od tego, które zapewniały znajdujące się tu niegdyś podmokliska. Tuż za grądem w kierunku brzegu doliny zachował się niewielki obszar turzycowisk, głównie z turzycą tunikową (Carex appropinquata) i sztywną (Carex elata), a za nim zbiorowiska mszysto-turzycowe, z których wytworzył się torf mechowiskowy. Za nimi występują szuwary trzcinowe na torfach tego samego rodzaju. Jest to więc szczególnie cenny obszar, na którym widoczna jest stabilność określonego typu zbiorowisk roślinnych przez cały okres rozwoju torfowiska. Dalej dolinę porastają olsy, zasiedlając gleby wytworzone z torfów turzycowiskowych, co świadczy o zaprzestaniu wykaszania tych obszarów, jak również o podsuszeniu tej strefy w stosunku do pierwotnych warunków siedliskowych. Widocznym świadectwem dawnego użytkowania kośnego tej strefy są pozostałości łąk wilgotnych, które do dziś funkcjonują w formie niewielkich izolowanych obszarów. CHARAKTERYSTYKA HYDROLOGICZNA WYDZIELONYCH STREF SIEDLISKOWYCH I ROŚLINNYCH Analiza hydrologiczna objęła wody wezbraniowe, kiedy woda występowała z koryta rzeki na teren zalewowy. W profilu Burzyn sytuacja taka zdarza się, gdy na wodowskazie przekroczony jest stan 280 cm. Stan wody brzegowej odpowiada położeniu krawędzi brzegu koryta [BYCZKOWSKI, 1996]. Stany powyżej wody brzegowej stanowią 33,03% wszystkich zaobserwowanych w ciągu 53 lat stanów.

13 T. Okruszko i in.: Analiza zmian warunków wodnych, szaty roślinnej i gleb Średnia długość okresu zalewowego wynosi 120 dni, przy czym po 1970 r. okres ten wydłuża się. Średnia z lat wynosi 86 dni, natomiast z lat aż 150 (rys. 4). Przyczyną dłuższego czasu trwania zalewów w basenie dolnej Biebrzy było wystąpienie w latach 70. XX w. serii lat mokrych, z dużymi opadami deszczu i śnieżnymi zimami. Na taki stan mogły mieć także wpływ melioracje wykonane na dużych obszarach basenu górnej Biebrzy w latach , przyspieszające odpływ wody z tych terenów. 300 Dni Days Rys. 4. Liczba dni w roku, w których wystąpiły stany powyżej wody brzegowej (zalewy) Fig. 4. Number of the days during a year with over bank water level (floods) Nie uległy widocznej zmianie stany odpowiadające maksimum wezbrania oraz daty ich wystąpienia (rys. 5). Zakończenie wezbrania przypada na okres od końca maja do połowy czerwca, czyli ok. sześć tygodni po kulminacji. Szczegółową charakterystykę hydrologiczną przeprowadzono w odniesieniu do stref, wydzielonych podczas analizy roślinności (rys. 3). Położenie hipsometryczne stref odniesiono do wartości na wodowskazie Burzyn. Było to możliwe po uwzględnieniu poprawki wynikającej z nieliniowego ułożenia łaty wodowskazu i profilu wyznaczonej za pomocą niwelacji terenu. Zdeptywane murawy i szuwary właściwe. Strefa ta, jako położona najbliżej rzeki, najczęściej podlega zalewom. Jej szerokość wynosi 700 m. Składa się głównie ze zbiorowisk szuwarowych, które są zanurzone w wodzie rzeki i starorzeczy najczęściej przez cały rok. Analiza zasięgu i częstości zalewu nie ma tu więc większego uzasadnienia. Zbiorowiska muraw zdeptywanych zajmują mineralne wzniesienia, utworzone z piasków odkładanych podczas powodzi. Ich zróżnicowane położenie hipsometryczne można określić jako odpowiadające typowemu położe-

14 120 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 3 z. 1 (7) niu strefy szuwarów wielkoturzycowych. Tak więc analiza występowania wód wezbraniowych tego siedliska jest taka sama, jak analiza strefy szuwarów wysokoturzycowych. Poziom wód gruntowych ściśle koresponduje ze stanami wody w rzece, ponieważ zbiorowiska te zajmują gleby dobrze przepuszczalne. Na tej podstawie można oszacować, do jakiego poziomu woda opada w glebie w strefie przybrzeżnej. Rozpatrując stany zwyczajne z każdego roku, czyli takie, które w obserwowanym okresie w połowie zostały przekroczone i w połowie nieosiągnięte, można stwierdzić, że wody gruntowe zalegają najczęściej ok. 50 cm pod powierzchnią. Biorąc pod uwagę stany niskie, a w szczególności średnią stanów niskich, okazuje się, iż przeciętnie w roku woda w gruncie może obniżyć się o 150 cm. Łączna amplituda wahań poziomu wody pod i nad powierzchnią terenu, będąca różnicą średniej z wielolecia dla stanów wysokich i niskich, wynosi 199 cm. Szuwary wysokoturzycowe. Szerokość strefy szuwarów wysokoturzycowych wynosi ok. 600 m. Częstość występowania warstwy wody odpowiedniej grubości obliczono w odniesieniu do stanów powyżej wody brzegowej 100% oznacza wszystkie wystąpienia powyżej tej wartości (tab. 1). Grubość warstwy wody odnosi się do obszaru leżącego bliżej rzeki. Tereny znajdujące się dalej od rzeki usytuowane są wyżej i warstwa wody podczas zalewu jest tam cieńsza. Częstość przeliczono na średnią długość trwania w ciągu roku. Stan, kiedy cała strefa jest zalana wodą, występuje z częstością 8%. Maksymalna grubość warstwy zalewu, wynosząca cm, wystąpiła w 1979 r. W ciągu 53 lat obserwacji 50 razy odnotowano zalew (94% okresu obserwacji), czyli praktycznie każdego roku wystąpił zalew. Średni czas trwania zalewu w roku hydrologicznym wynosił 120 dni, a maksymalny wynosił 220 dni. Na przełomie 1980 i 1981 r. wystąpił zalew trwający nieprzerwanie 320 dni. Zdarzały się również jednodniowe wystąpienia wody z koryta na obszar tej strefy. W obserwowanym okresie co 15, 16 lat następował okres bez zalewu. Zalew w ciągu roku nie zawsze trwał systematycznie nierzadko był podzielony na kilka fal. Zdarzały się lata, gdy zalew występował sześć lub siedem razy, najczęściej jednak raz (38,9% liczby zalewów) lub dwa (24,07%). Maksymalna długość jednego ciągu zalewu w roku hydrologicznym wynosiła 220 dni, a średnia długość nieprzerwanie trwającego zalewu w roku to około 54 dni. Woda występowała na omawianym obszarze także podczas okresu wegetacyjnego, który trwa tam przeciętnie 190 dni (od 15 kwietnia do 10 listopada) [KOND- RACKI, 1998]. Średnia długość zalewu podczas okresu wegetacyjnego wynosi 42 dni. W ciągu 53 lat zarejestrowano tylko 6 okresów wegetacyjnych bez zalewu. Przerwy te nie występowały regularnie. Wystąpił jeden sezon, gdy woda zalegała na powierzchni terenu przez 164 dni okresu wegetacyjnego. Zbiorowiska mszysto-turzycowe przed grądem. Szerokość tej strefy przekroju wynosi około 2000 m. Początek strefy określa wskazanie na wodowskazie 325 cm. Wysokość, częstość i czas trwania zalewów przedstawiono w tabeli 1.

15 T. Okruszko i in.: Analiza zmian warunków wodnych, szaty roślinnej i gleb Tabela 1. Wysokość, częstość i czas trwania zalewów Table 1. Frequency and duration of average waterlogging period Grubość warstwy wody Height of the water layer cm Częstość występowania warstwy wody Frequency of occurrence % Sumowana częstość występowania warstwy wody Summarized frequency of occurrence % Średni czas trwania zalewów w roku, dni Average number of days a year Strefa szuwarów wysokoturzycowych The zone of tall sedges communities 10 20,85 100, ,43 79, ,97 58, ,44 41, ,39 25, ,42 16, ,55 12, ,83 8,94 10 Ponad 80 Above 80 5,11 5,11 6 Strefa turzycowisk mszystych przed grądem The zone of sedge moss communities 10 28,55 100, ,51 71, ,18 52, ,35 35, ,33 19, ,94 11, ,87 7,14 1 Ponad 70 Above 70 3,27 3,27 1 Strefa turzycowisk mszystych usytuowana jest wyżej niż rzeka, w związku z czym wody zalewowe docierają do niej rzadko tylko 21% z zaobserwowanych wystąpień. Cała strefa jest zalewana w 3,4% wystąpienia stanów powyżej wody brzegowej. Maksymalna grubość warstwy wody cm zalegała w 1979 r. W ciągu 53 lat zalew wystąpił 38 razy, a więc w 72% lat obserwacji. Oznacza to, że średnio w okresie czterech lat trzy są takie, że wody zalewu sięgają do tej strefy. Najdłużej zalew nie występował przez dwa lata. Zdarzyło się tak dwukrotnie. W omawianym okresie wystąpiła seria dziewięciu lat regularnego zalewu. Najczęściej obserwuje się roczne okresy przerwy w zalewach. Zalew na tym obszarze trwał średnio 26 dni, a maksymalnie 174 dni w roku. Zalewy w tej strefie występują bardziej systematycznie niż w strefie szuwarów wysokoturzycowych. Zalew trwał jako jeden nieprzerwany ciąg w ponad 66%

16 122 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 3 z. 1 (7) wystąpień, 21% stanowiły dwufazowe zalewy w ciągu roku hydrologicznego, a pięć razy wystąpił zalew podzielony na trzy krótsze okresy. W ciągu okresu wegetacyjnego w 62% lat zalew nie wystąpił, dlatego średni czas trwania wezbrania w okresie wegetacyjnym był krótki niespełna 8 dni, a maksymalny 90 dni. Łąki zmiennowilgotne i świeże porastające grąd Pogorzały. Szerokość tej strefy wynosi około 2000 m. Dociera do niej tylko 3,05% wszystkich wystąpień wody z koryta. Maksymalna grubość warstwy wody to 127 cm. Średnio 4 dni w roku powierzchnia zalana jest wodą rzeczną. Zalew trwał maksymalnie 44 dni. Tylko dwa razy w ciągu 53 lat zalew był podzielony na dwa i na trzy okresy. W pozostałych latach wystąpił w sposób ciągły (30% lat) lub nie wystąpił wcale (68% lat). W ciągu okresu wegetacyjnego wystąpił tylko 8 razy, najdłuższy utrzymywał się przez 13 dni, a średnio 1 dzień. Zbiorowiska mszysto-turzycowe za grądem. Szerokość tej strefy wynosi około 1700 m. Woda rzeczna pojawiła się tu zaledwie 4 razy w ciągu 53 lat hydrologicznych. Częstość wystąpienia 10-centymetrowej warstwy wody wynosiła 0,14% wystąpień wód wezbraniowych. Częstość wystąpienia grubszych warstw wody stanowi setne części procenta. Ze wszystkich odnotowanych stanów wody ponad stan brzegowy dotarło tylko 0,4% do strefy zbiorowisk mszysto-turzycowych za grądem. Najdłużej utrzymujący się zalew rzeczny wystąpił w 1979 r. i trwał 15 dni. Podczas okresu wegetacyjnego tylko raz woda zalała ten obszar. Zakrzaczenia i olsy. Szerokość tej strefy, do Carskiej Drogi, wynosi około 2600 m. W obserwowanym okresie tylko raz dotarła tu woda wezbraniowa w czasie wielkiej powodzi w 1979 r., przy czym objęła ona maksymalnym zasięgiem część tej strefy o szerokości kilkuset metrów. Zalew trwał przez 10 dni, wystąpił poza okresem wegetacyjnym i stanowił zaledwie 0,15% zbioru wód wezbraniowych obserwowanych w profilu. RELACJE MIĘDZY ZALEWEM WODĄ RZECZNĄ A GRUNTOWĄ Dane dotyczące wahań poziomu wody w określonych zbiorowiskach, opracowane przez OŚWITA [1973] na podstawie pomiarów w studzienkach, w ogólnym ujęciu są zbieżne z wynikami otrzymanymi w tej pracy. OŚWIT [1973] rozpatrywał jedynie poziom wody nad lub pod powierzchnią terenu bez rozpatrywania jej pochodzenia, natomiast na zalew składa się zarówno zasilanie powierzchniowe (rzeczne, opadowe), jak też podziemne. Można założyć, że im większa jest częstość wskazana przez OŚWITA [1973] (notowana od powierzchni terenu) od podanej w niniejszej pracy, tym silniejsze jest zasilanie podziemne danego zbiorowiska. Dla przykładu wystarczy porównać wyniki częstości poziomu wody na wysokości 10 cm w zbiorowiskach związków Phragmition i Magnocaricion, wynoszące w różnych zbiorowiskach ok. 7% [OŚWIT, 1973]. Według danych zawartych w niniejszej pracy częstość występowania poziomów wody na wysokości 10 cm,

17 T. Okruszko i in.: Analiza zmian warunków wodnych, szaty roślinnej i gleb w tych zbiorowiskach wynosi niecałe 7%. Można uznać, że teren jest zalewany w większości wodami rzecznymi. Na podstawie porównania częstości zalewu w strefie środkowej doliny, którą zasiedlają zespoły ze związku Caricion lasiocarpae (wg OŚWITA [1973] 52,4%), z danymi dla analogicznej strefy uzyskanymi w badaniach autorów niniejszej pracy (0,14%) wynika bardzo duża rozbieżność. Dzieje się tak dlatego, że zasilanie tej strefy wodami rzecznymi jest w praktyce niezauważalne. Częstości zalewu w znacznej mierze jest więc wynikiem intensywnego zasilania podziemnego. Istnieją też zbiorowiska, gdzie różnica wynikająca z porównania częstości zalewu jest niewielka, mimo to zalew rzeczny występuje sporadycznie. Sytuacja taka jest na łąkach zmiennowilgotnych związku Arrhenatherion (typowych dla grądu). Według OŚWITA [1973] częstość zalewu o grubości warstwy do dziesięciu centymetrów wynosi 1,5%, a wg autorów niniejszej pracy 1,11%. Są to obszary o zredukowanym zalewie, zarówno wodami rzecznymi, jak i podziemnymi. WNIOSKI 1. Analiza częstości zalewów wodami powierzchniowymi w porównaniu z wynikami obserwacji w studzienkach potwierdziła tezę o zdecydowanie dominującym udziale wód gruntowych w podtapianiu środkowej części doliny. 2. Analiza stanów wody z okresu 50-lecia na wodowskazie Burzyn nie wskazuje na zmniejszanie się zalewów rzecznych. Wydłużył się czas trwania zalewów, maksymalne stany i termin kulminacji nie uległy zmianom, przesunął się natomiast termin zakończenia wezbrań. 3. Zmniejszenie się uwilgotnienia doliny nie jest spowodowane zmianą dynamiki wezbrań rzecznych. Biorąc pod uwagę niewielkie prawdopodobieństwo zmniejszenia się zasilania doliny z podziemnych warstw wodonośnych, za najbardziej prawdopodobną przyczynę omawianego zjawiska trzeba uznać zmniejszenie się ilości opadów śnieżnych i związanej z tym ilości wody roztopowej, istotnej dla zasilania środkowych i brzeżnych partii doliny pozbawionych zalewów rzecznych. 4. Zaznaczające się procesy murszenia wskazują na nieznaczne podsuszanie siedlisk praktycznie na całej szerokości doliny. Najsilniejsze murszenie torfu następuje w strefie lasów w rejonie Carskiej Drogi. 5. Zmiany w szacie roślinnej w ciągu 35 lat wskazują na zwiększenie się udziału turzycy tunikowej (Carex appropinquata) w obrębie zbiorowiska turzycy obłej (Caricetum diandrae) w strefie bliżej rzeki. Wskazuje to na zwiększenie się amplitudy wahań poziomu wody z tendencją do głębszego opadania jej zwierciadła w okresach suchych. W strefie za grądem dalej od rzeki zbiorowiska mszysto- -turzycowe są bardziej stabilne. 6. W celu wytłumaczenia zmian w części zbiorowisk roślinnych i korzeniowej warstwy gleby, wskazujących na okresowe przesychanie siedlisk, należy przepro-

18 124 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 3 z. 1 (7) wadzić badania dynamiki zmian retencji śniegowej i zmian w zasilaniu Bagna Ławki wodą z tych zasobów. LITERATURA BYCZKOWSKI A., Hydrologia. Warszawa: SGGW. DEMBEK W., Wybrane aspekty zróżnicowania torfowisk w młodo- i staroglacjalnych krajobrazach Polski Wschodniej. Rozpr. Habil. Falenty: Wydaw. IMUZ ss KONDRACKI J., Geografia regionalna Polski. Warszawa: PWN ss MATUSZKIEWICZ A., Szczegółowy profil roślinności wzdłuż Grobli Honczarowskiej. maszyn. NOWIŃSKI M., Polskie zbiorowiska trawiaste i turzycowe. Warszawa: PWRiL ss OKRUSZKO H., Przyrodniczo-rolnicza charakterystyka doliny Biebrzy. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. z OŚWIT J., Strefowy układ zbiorowisk roślinnych jako odzwierciedlenie stosunków wodnych w dolinie dolnej Biebrzy. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. z. 83 s OŚWIT J., Warunki rozwoju torfowisk w dolinie Dolnej Biebrzy na tle stosunków wodnych. Rocz. Nauk Rol. ser. D z. 143 ss. 80. OŚWIT J., ŻUREK S., Rekonstrukcja rozwoju zabagnień w pradolinie Biebrzy. Zesz. Nauk AR Wroc. 38 s PAŁCZYŃSKI A., Bagna jaćwieskie. Pradolina Biebrzy. Warszawa: PWN ss Szata roślinna Polski, T. 1, 2. Pr. zbior. Red. W. Szafer, K. Zarzycki. Warszawa: PWN ss ŻUREK S., Związek procesu zatorfienia z elementami środowiska przyrodniczego wschodniej Polski. Rocz. Nauk. Rol. Ser. D Monogr. t. 220 ss Tomasz OKRUSZKO, Michał WASILEWICZ, Wiesław DEMBEK, Marek RYCHARSKI, Aniela MATUSZKIEWICZ CHANGES OF WATER CONDITIONS, PLANT COVER AND SOILS ON BAGNO ŁAWKI IN THE BIEBRZA RIVER LOWER BASIN Key words: swamping process, retention, stratigraphy of peat deposits, habitat conditions, river floods S u m m a r y The paper presents results of the study along the transect through Bagno Ławki, part of the floodplain of the Biebrza River in its lower basin. The study involved organic soil analysis, sampling of plant communities and hydrological studies on flood phenomena. The main focus of the work was on identification of water conditions using surface hydrology analysis of fifty years data set, on peat soil characteristics describing in a qualitative way the historical water conditions and on vegetation in the late sixties and now which enabled description of ecological changes in the site. Stratigraphic data showed the way the valley had been inundated and colonised by wetland plant communities. The surface soil cover, which reflects current status of soil-water conditions, showed by

19 T. Okruszko i in.: Analiza zmian warunków wodnych, szaty roślinnej i gleb a slight moorsh layer the decrease of water saturation in the soil profile. Changes of plant communities during the last thirty years proved the increase of water dynamics in some areas which allowed for the expansion of communities tolerant to water changes. In the meantime, however, significant changes of agricultural practices took place there i.e. part of the area was abandoned by farmers and only seldom mowed or (close to the river) grazed by cattle. So, the vegetation response is not only due to the hydrology. Analysis of hydrological data for the closest gauge station in Burzyn allowed to compare zonal location of plant communities with flood extension. Contrary to the general expectation, water heights, frequency and duration of waterlogged periods did not prove a decrease in flood magnitude. Flooding phenomena seem to occur longer since the seventies than before. Changes in the duration of snow cover might be responsible for the general decrease of water saturation. These phenomena will be analysed in details during further studies. Recenzenci: prof. dr hab. Henryk Banaszuk dr inż. Jan Kowalczyk Praca wpłynęła do Redakcji r.

20 Rys. 2. Szata roślinna w latach wg OŚWITA [1968] oraz w 2000 r. wg MATUSZKIEWICZ [2000], stratygrafia torfu i aktualnie występujące gleby w linii przekroju badawczego; 1 mursz, 2 torf mszysty, 3 torf turzycowo-mszysty, 4 torf turzycowiskowy, 5 torf szuwarowy, 6 torf olesowy leśny, 7 torf olesowy łozowy, 8 gytia, 9 muł, 10 namuł, 11 piasek zamulony, 12 piasek, 13 Phragmition, 14 Magnocaricion, 15 Caricion fuscae, 16 Caricion lasiocarpae, 17 Arrhenatherion, 18 Alnion glutinosae, 19 poziom wody gruntowej, 20 wiercenie Fig. 2. Plant communities in [OŚWIT, 1968] and in 2000 after MATUSZKIEWICZ [2000], peat stratygraphy and present soils along the studied transect; 1 moorsh, 2 moss peat, 3 sedge-moss peat, 4 sedge peat, 5 reed peat, 6 alder peat, 7 willow peat, 8 gyttja, 9 mud, 10 alluvial deposit, 11 mudy sand, 12 sand, 13 Phragmition, 14 Magnocaricion, 15 Caricion fuscae, 16 Caricion lasiocarpae, 17 Arrhenatherion, 18 Alnion glutinosae, 19 groundwater level, 20 peat boring

21 Rys. 3. Aktualna strefowość szaty roślinnej i stratygrafia torfów w przekroju badawczym (objaśnienia na rys. 2) Fig. 3. Current zones of plant communities and the peat stratygraphy along the studied transect (descriptions as in fig. 2)

22 28-07 Data Date maksimum 1 wezbrania data 2 maksimum wezbrania cm Rys. 5. Stany maksymalne (wielkość i data kulminacji); 1 maksymalne wezbranie, 2 data maksymalnego wezbrania Fig. 5. Maximum water level (size and date); 1 maximum water level, 2 date of maximum water level