WPŁYW ODWODNIENIA NA PRZYROST DRZEW NA TORFOWISKU WILCZE BAGNO W PUSZCZY AUGUSTOWSKIEJ

Transkrypt

1 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2008 z. 528: WPŁYW ODWODNIENIA NA PRZYROST DRZEW NA TORFOWISKU WILCZE BAGNO W PUSZCZY AUGUSTOWSKIEJ Michał Wróbel Pracownia Gospodarki Wodnej, Zakład Siedliskoznawstwa, Instytut Badawczy Leśnictwa w Sękocinie Starym Wstęp Gospodarka leśna w czasach powojennych wymagała maksymalnego uprodukcyjnienia siedlisk leśnych i zagospodarowania śródleśnych mokradeł i terenów bagiennych. W ustawie z dnia 20 grudnia 1949 r. o państwowym gospodarstwie leśnym zapisano, Ŝe podstawową funkcją lasu jest zaspokojenie potrzeb gospodarki narodowej w zakresie produkcji drzewnej i niedrzewnej oraz wzmoŝenie naturalnej produktywności lasu. W tym celu projektowano i budowano w lasach urządzenia melioracyjne, które uznano za istotny element polityki leśnej. Ocenia się, Ŝe na lata przypadało największe nasilenie prac. Wybudowano wówczas łącznie urządzenia melioracyjne na powierzchni ha [WIŚNIEWSKI 1996], z czego znaczna część stanowiła odbudowa i renowacja urządzeń wcześniej istniejących. Regulacje stosunków wodnych terenów leśnych miały na celu poprawę warunków siedliskowych, zapobieganie wpływom skrajnych warunków klimatycznych, zwiększenie przyrostu i zasobności drzewostanów oraz zapewnienie moŝliwości wykonywania prac hodowlanych w celu pozyskiwania drewna [KRAJEWSKI 1984]. Obszar Puszczy Augustowskiej był najintensywniej meliorowany w latach siedemdziesiątych ubiegłego stulecia. Według zachowanych ekspertyz przedmelioracyjnych i projektów technicznych największy zakres prac melioracyjnych zrealizowano w zlewni rzeki Lebiedzianki (1317 ha) oraz w zlewni rzeki Jastrzębianki (2388 ha). Celem badań było określenie wpływu obniŝenia zwierciadła wody gruntowej spowodowanej działaniem sieci melioracyjnej na roczne przyrosty sosny zwyczajnej i świerka pospolitego występujących na torfowisku Wilcze Bagno. Określając roślinność na terenie badań moŝna stwierdzić, Ŝe środek torfowiska zajmuje bór sosnowy mechowiskowy z soczewką boru bagiennego, na jego obrzeŝach rozpościerają się szeroko lasy bagienne sosnowo-brzozowe przechodzące w świerczyny bagienne, bądź w zarośla wierzbowo-brzozowe [CHOJNACKI 2003]. W pobliŝu wsi Hruskie i Jastrzębna występują tereny łąk uprawnych. Materiały i metody badań

2 336 M. Wróbel Z rozpoznania terenowego wykonanego na obiekcie Wilcze Bagno w 1972 r. przed melioracją wynikało, iŝ cały teren był silnie podtopiony, a przez większą część roku na powierzchni stagnowała woda. W 1972 roku obiekt Wilcze Bagno zmeliorowano, wykonując systematyczną sieć rowów odwadniających oraz dwa przepusty z zastawkami na rowie głównym. Projektem melioracji objęto powierzchnię 270 ha uŝytków leśnych. Na obszarze tym wykonano systematyczną sieć rowów o rozstawie około 280 m i łącznej długości 14,5 km. Na obiekcie po wybudowaniu systemu melioracyjnego wyznaczono dziewięć obiektów badawczych (rys. 1) o łącznej powierzchni 6,7 ha [KRAJEWSKI 1985]. KaŜdy obiekt obejmował trzy powierzchnie doświadczalne oddalone od rowu melioracyjnego o 20 m, 50 m, m lub m. Powierzchnie te mają kształt prostokąta m. 1 numer pola badawczego; the number of study area Rys. 1. Rozmieszczenie powierzchni badawczych na torfowisku Wilcze Bagno Fig. 1. Localization of research areas on object Wilcze Bagno Badania przyrostowe na obiekcie przeprowadzono w roku Wyniki badań mimo, iŝ otrzymane kilka lat temu, pozwalają na ocenę wpływu sieci melioracyjnej powstałej prawie 30 lat od momentu badań przyrostowych. Do pomiarów przyrostowych wybrano drzewa znajdujące się na polach badawczych (2, 4, 8, 9) i pobrano z nich za pomocą świdra Preslera 57 wywiertek: 29 świerka i 28 sosny. Szerokość słojów określono z dokładnością 0,01 mm dla kaŝdego roku za pomocą programu komputerowego Przyrostomierz SGM. Program ten słuŝy do zbierania materiału badawczego w postaci pomiarów przyrostów rocznych drzew, dokonywanych na wywiertkach. Próbka pomiarowa w tym programie zastąpiona jest jej wiernym cyfrowym obrazem, tzw. bitmapą, którą przygotowuje się wcześniej, przed przystąpieniem do właściwego procesu pomiarowego. Średnie przyrosty drzew przed odwodnieniem obliczono jako średnią z przyrostów od początku cyklu rozwoju drzewa

3 WPŁYW ODWODNIENIA NA PRZYROST DRZEW NA TORFOWISKU do przyrostu jakie drzewo uzyskało w roku 1972, kiedy wybudowano system odwadniający. Średnie przyrosty po odwodnieniu obliczono jako średnią z przyrostów, jakie drzewo uzyskało po 1972 roku. Głównym kryterium wyboru pól badawczych był rodzaj siedliska. Wybrane drzewa znajdowały się na dwóch siedliskach: lasu mieszanego bagiennego i olsu, które są dominującymi typami siedlisk na obszarze torfowiska. Wyniki i dyskusja Uzyskane wyniki rocznych przyrostów z całego okresu rozwojowego drzew przedstawiono w tabeli 1, jako średnie wartości przyrostów wszystkich drzew pomierzonych na danym obiekcie, w danej odległości od rowu. W celu porównania średnich przyrostów z wielolecia, wyniki badań podzielono na dwa okresy: przed i po melioracji oraz dokonano podziału według gatunku drzew. Numer powierzchni badawczej Number of research object Średnie z wielolecia przyrosty drzew na torfowisku Wilcze Bagno Annual increments of trees from the research object Odległość od rowu (m) Distance from the ditch (m) Typ siedliska; Type of forest site Śr. przyrost sosny; Annual increment of Scots pine przed odwodnieniem; before po odwodnieniu; after Tabela 1; Table 1 Śr. przyrost świerka Annual increment of spruce przed odwodnieniem; before (mm) po odwodnieniu; after 2 20 Ol - - 2,23 2, ,12 3, ,94 2, LMb 3,97 1,81 2,79 4, ,22 1, , LMb 2,37 1, ,84 3, ,03 2,88 2,76 2, LMb 2,9 2, ,1 2,89 3,76 2, ,45 2,31 3,9 4,41 Analizując uzyskane wyniki widać, Ŝe przyrost sosny po odwodnieniu zmalał w stosunku do przyrostu uzyskanego przed wykonaniem tego zabiegu. Tylko na jednej powierzchni doświadczalnej (numer 8) w odległości 50 m od rowu nastąpił wzrost przyrostu po wykonaniu urządzeń melioracyjnych. Na większości powierzchni zanotowano jednak spadek przyrostu. Największe spadki zanotowano na powierzchni 4. Wahają się one od 2,16 mm (spadek ponad 50%) w odległości 20 metrów od rowu do

4 338 M. Wróbel 1,08 mm (spadek ponad 30%) w odległości 130 metrów od rowu. Generalnie większe spadki notowano na drzewach rosnących blisko przy rowie lub w odległości 20 metrów od rowu. Drzewa połoŝone w odległości powyŝej 50 metrów od rowu nie reagowały tak duŝym spadkiem przyrostu. Wynika z tego, Ŝe odwodnienie tego terenu pogorszyło warunki wzrostowe sosny. Z analizy danych dotyczących świerka widać, Ŝe zareagował on inaczej niŝ sosna, bowiem odwodnienie wpłynęło korzystnie na rozwój i przyrost tego gatunku niezaleŝnie od charakteru siedliska. Zarówno w siedlisku lasu mieszanego bagiennego, jak i olsu zauwaŝono wzrost rocznych przyrostów. Tylko na jednej powierzchni doświadczalnej (numer 9 połoŝonej 50 m od rowu) stwierdzono spadek przyrostu, jednak mogło to być spowodowane lokalnymi zmianami siedliskowymi. Generalnie największe przyrosty zauwaŝono na drzewach połoŝonych w odległości do 50 metrów od rowu, zaś najmniejsze na drzewach rosnących w duŝej odległości od rowu ( m). Tabela 2; Table 2 Średnie przyrosty drzew na torfowisku Wilcze Bagno 5 lat przed i po wybudowaniu odwodnienia Annual increments of trees from the research object 5 years before and after Numer powierzchni badawczej Number of research object Odległość od rowu (m) Distance from the ditch (m) Typ siedliska Type of forest site Śr. przyrost sosny; Annual increment of Scots pine Śr. przyrost świerka Annual increment of spruce 5 lat przed odwodnieniem 5 years before 5 lat po odwodnieniu 5 years after 5 lat przed odwodnieniem 5 years before 5 lat po odwodnieniu 5 years after (mm) (mm) (mm) (mm) 2 20 Ol - - 1,51 1, ,51 2, ,91 2, LMb 3,73 2,29 3,49 3, ,6 1, ,38 2, LMb 2,66 2, ,6 3, ,37 2,96 2,54 2, LMb 3,09 2, ,95 2,31 4,88 3, ,33 2,03 4,21 3,14 Aby zminimalizować wpływ naturalnego przebiegu wzrostu drzew porównano równieŝ średnie przyrosty w okresie 5 lat przed i po wybudowaniu odwodnienia (tab. 2). Średni przyrost sosny w 5 lat po odwodnieniu zmalał w stosunku do wartości przyrostów sprzed wybudowania odwodnienia. W analizowanych okresach pięcioletnich wartości przyrostów świerka dla poszczególnych powierzchni badawczych nie wykazały wspólnego kierunku zmian.

5 WPŁYW ODWODNIENIA NA PRZYROST DRZEW NA TORFOWISKU Podsumowanie System odwadniający wybudowany na torfowisku Wilcze Bagno przyczynił się do istotnych zmian przyrostowych w drzewostanie występującym na obiekcie. Po 30 latach jego funkcjonowania moŝna stwierdzić, iŝ zmiany połoŝenia zwierciadła wody gruntowej niekorzystnie wpłynęło na dalszy rozwój sosny zwyczajnej, co potwierdzają otrzymane wyniki rocznych przyrostów drzew zarówno dla wartości wieloletnich, jak i dla wartości otrzymanych w okresie 5 lat przed i po wybudowaniu odwodnienia. Odnotowano znaczne spadki przyrostów, a największe z wielolecia odnotowano w odległości około 20 m od rowów. Świerk zachowywał się odmiennie od sosny, gdyŝ po odwodnieniu jego średnie przyrosty z wielolecia zwiększyły się, a ich dynamika była największa w odległości do 50 m od rowów w siedlisku LMb. W analizowanych okresach pięcioletnich średnie przyrosty świerka nie wykazały jednakowego kierunku zmian. Literatura CHOJNACKI T Zmiany roślinności na zmeliorowanym torfowisku leśnym Wilcze Bagno w Puszczy Augustowskiej w latach Prace Inst. Bad. Leśn., A, 4(962): KRAJEWSKI T Wpływ regulacji stosunków wodnych na obiekcie Wilcze Bagno na warunki siedliskowe i wzrost drzewostanów. Inst. Bad. Leśn., Warszawa, Maszynopis. KRAJEWSKI T Wpływ melioracji wodnych na uproduktywnienie torfowisk niskich. Sylwan 5: 1-9. WIŚNIEWSKI S Dotychczasowe metody regulacji stosunków wodnych w lasach i ich efekty. Sylwan 11: Słowa kluczowe: torfowisko, odwodnienie, przyrost drzew Streszczenie W latach powojennych, aby zwiększyć produkcyjność siedlisk leśnych i zagospodarować mokradła i bagna, budowano leśne systemy melioracyjne. W 1972 roku torfowisko Wilcze Bagno zostało zmeliorowane i zbudowano tam systematyczną sieć rowów odwadniających. Odwodnienie róŝnie wpłynęło na rosnące tam gatunki drzew (sosnę i świerka). Po 30 latach funkcjonowania systemu stwierdzono, Ŝe zabieg odwodnienia spowodował zmniejszenie średniego przyrostu sosny, w niektórych przypadkach nawet o 50%. Odwrotnie zachowywał się świerk. Tutaj wpływ odwodnienia zaowocował zwiększeniem przyrostów tego gatunku na obu badanych siedliskach (dla wartości wieloletnich), a ich dynamika była największa w odległości do 50 m od rowów w siedlisku LMb. W analizowanych okresach pięcioletnich średnie przyrosty świerka nie wykazały jednakowego kierunku zmian. INFLUENCE OF DRAINAGE ON THE GROWTH OF TREES ON WILCZE BAGNO PEATLAND IN PUSZCZA AUGUSTOWSKA

6 340 M. Wróbel Michał Wróbel Section of Water Management, Department of Forest Site Science, Forest Research Institute, Sękocin Stary Key words: peatland,, increment of trees Summary The systems of wetlands for increase of forest productivity was especially developed after the second war. The Wilcze Bagno peatland was meliorated there was build a systematic net of trenches. The influence of trenches varied and it depended on tree species composition. After 30 years of systems activity the decreasing of annual tree increments of Scots pine was noticed, sometimes more than 50%. Opposite reaction was observed in spruce trees, where the influence of system made the increase of tree rings on both study sites. In 5- year periods increments of spruce trees did not show the same direction of changes. Mgr inŝ. Michał Wróbel Pracownia Gospodarki Wodnej Zakład Siedliskoznawstwa Instytut Badawczy Leśnictwa ul. Braci Leśnej 3 Sękocin Stary RASZYN M.Wrobel@ibles.waw.pl