Retencja wody w złożonych systemach zlewniowych uwarunkowania ochrony. jakości zasobów, bioróżnorodności i funkcji ekosystemów

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Retencja wody w złożonych systemach zlewniowych uwarunkowania ochrony. jakości zasobów, bioróżnorodności i funkcji ekosystemów"

Patryk Dobrowolski
7 lat temu
Przeglądów:

1 Wodny Okrągły Stół - dialog na rzecz społeczeństwa i przyrody, Warszawa 31 maj 2011 Retencja wody w złożonych systemach zlewniowych uwarunkowania ochrony jakości zasobów, bioróżnorodności i funkcji ekosystemów Wojciech Puchalski pracownia.natury@wp.pl

2 Skale retencji wody Retencja zlewniowa Retencja dolinowa Retencja korytowa

3 Plum Island Swamps, Massachussets, USA

4 Krajobrazowe odniesienia doliny rzecznej

Funkcje doliny rzecznej siedlisko struktura przestrzenna

rozmnażanie filtr zdolność systemu do selektywnej

migracje populacji bariera zdolność systemu do

organizmów źródło struktura, z której eksport materii,

zdolność systemu do transportu materii, energii i

5 Funkcje doliny rzecznej siedlisko struktura przestrzenna fizjocenozy, umożliwiająca przeżycie, wyżywienie, rozmnażanie filtr zdolność systemu do selektywnej penetracji materii, energii i przemieszczania organizmów i migracje populacji bariera zdolność systemu do zatrzymywania materii, energii i przemieszczania organizmów źródło struktura, z której eksport materii, energii i organizmów jest większy od importu korytarz zdolność systemu do transportu materii, energii i przemieszczania organizmów pułapka struktura, do której import materii, energii i organizmów jest większy od eksportu

6 Powiązania (connectivity) elementów doliny rzecznej

7 Podstawowe koncepcje: kontinuum rzeczne pulsy zalewowe Vannote i in Bayley 1995

8 Zróżnicowanie czasowe i przestrzenne dolin erozyjnych i akumulacyjnych (Tabacchi i in. 1998) Fot. P. Błaszczyk

9 Strefa hyporeiczna Triska i in. (1989)

10 Przesiąki hyporeiczne przez maty glonowe Fot. P. Błaszczyk

11 Strefy aktywności mikrobiologicznej śródleśnego starorzecza Parsęty To też bioróżnorodność; Znaczenie wskaźnikowe; do wykorzystania w edukacji ekologicznej SO4=/H2S tlen 0,0 / 1,2 mg.l-1 redox -260 / -167 mv źródło N-NH4 Fe++/Fe+++ tlen 2,0 / 4,3 mg.l-1 redox -143 / 38 mv pułapka P-PO4

12 Zróżnicowanie parametrów chemicznych w transekcie płatów roślinności obszaru zalewowego

13 Włosienicznik rzeczny Ranunculus fluitans; siedlisko 3260 Natura 2000

14 Intensywność przesiąku hyporeicznego a występowanie gatunków roślin

15 Pochłanianie P-PO4 przez osady w strefach roślinności zależne od stężenia P w wodzie płaty potocznika Berula erecta w różnych warunkach hydrologicznych płaty różnych gatunków roślin przy niskim stanie wody

16 Zagęszczenie fauny bezkręgowej w zaroślach potocznika i manny

Makrofity wspomagające jakość i właściwości absorbcyjne osadów w zbiornikach śródleśnych Berula erecta Glyceria maxima Efekty: stabilne stężenia P, natlenione osady, wysokie

długi okres wegetacji, utrzymuje wysokie właściwości retencyjne osadów, pozostałości stymulują wzrost salwinii.

17 Makrofity wspomagające jakość i właściwości absorbcyjne osadów w zbiornikach śródleśnych Berula erecta Glyceria maxima Efekty: stabilne stężenia P, natlenione osady, wysokie zagęszczenie bezkręgowców Wymagania: wymiana wód powierzchniowych i podziemnych, osady nie skolmatowane: w starorzeczach erozyjnych z pulsami zalewowymi i przepływowymi Efekty: długi okres wegetacji, utrzymuje wysokie właściwości retencyjne osadów, pozostałości stymulują wzrost salwinii. Wymagania: okresowe zalewy odnawiające powierzchniową warstwę osadów w starorzeczach akumulacyjnych Postulat biogeochemicznego kryterium ochrony przyrody: uzasadnienie ochrony gatunkowej (np. potocznik) i obszarowej (rezerwaty i użytki biogeochemiczne)

18 Rozmieszczenie płatów włosieniczników, rzeka Grabowa, Pomorze Środkowe

19 Viktor Schauberger: "ogarniać i kopiować przyrodę"

20 Schauberger: wymiana wód podziemnych i powierzchniowych zależna od gradientów termicznych (Schauberger s figures after Coats 2001)

21 Znaczenie gradientów termicznych: deszcz / powierzchnia gleby / wody podziemne (Schauberger s figures after Coats 2001)

22 Zadrzewienia dla ochrony jakości wód

23 G. Paulukievicius (seria prac ) Znaczenie ekologiczno-krajobrazowe lasu zależne od nachylenia powierzchni gruntu, struktury gleby, hydrogeologii, węgla org./nieorg., gatunku drzewostanu Zadrzewienia iglaste (świerk, sosna) i brzoza najsłabsza retencja związków biogennych Zakwaszenie gleb pod drzewostanami iglastymi uwalnianie jonów metali i fosforu Wzrost potencjału redox w glebach leśnych warunkiem retencjonowania żelaza i fosforu Najbardziej efektywna retencja nutrientów w drzewostanach jesionowych, dębowych i grabowych Praktyczne zalecenia dotyczące struktury i zasięgu zadrzewień na stokach dolin rzecznych i mis jeziornych Świerk najbardziej niepożądanym gatunkiem w sąsiedztwie z wodami

24 Jak zapobiec degradacji wód w lasach?

26 Masa dennej materii organicznej Pochłanianie P-PO4 przez d.m.o. w leśnym strumieniu zakwaszonym przepływ korytowy przepływ korytowy + stres zakwaszenia przepływ korytowy + dopł. hyporeiczny

27 Funkcje ekosystemu strumienia wyżynnego Scapania SRP FPOM Hard bottom Batrachospermum SRP FPOM Hard bottom Berula SRP Soft bottom, hyporheic inflow SRP O2 DOM FPOM

28 Dekompozycja: niedoceniany proces w obiegu materii Dynamika konsumpcji tlenu przez ściółki olcha alder 12 hazel leszczyna w 14 g k l p 14 dąb oak 12 w g k pine l p k l p sosna w g birch 12 w g g k k l p l p forest bog forest ecot. forest stream agric. ecot. w w brzoza g k l agric. stream p

29 Konsumpcja (+) i uwalnianie (-) fosforu przez ściółki 60 olcha 60 alder leszczyna 60 hazel w g k l p g k l p w dąb 60 oak g 12 g k l p forest bog forest ecot. 8 forest stream 4 w p l 10 0 w k pine sosna 6 0 birch 0 w brzoza g k l p agric. ecot. 2 0 w g agric. k streaml p

30 Modyfikacje hydromorfologiczne: jez. Kwiecko

Metabolizm P-PO4 i N-NH4 w dekompozycji trzciny wczesną wiosną niska trofia wysoka trofia high water level high water level reed stem prisms reed stem prisms wet leaf zone wet leaf zone below reed

31 Metabolizm P-PO4 i N-NH4 w dekompozycji trzciny wczesną wiosną niska trofia wysoka trofia high water level high water level reed stem prisms reed stem prisms wet leaf zone wet leaf zone below reed belt below reed belt P-PO4 stems ref.: P-PO4 ref.: leaves reed stem prisms reed stem prisms wet reed floor wet reed floor -1 µ g.g.d high water level reed stem prisms reed stem prisms wet leaf zone wet leaf zone below reed belt below reed belt reed stem prisms wet reed floor wet reed floor µ g.g.d stems leaves N-NH4ref.: stems leaves reed stem prisms µ g.g.d leaves -1 µ g.g.d high water level N-NH4ref.: stems

32 Późna wiosna: przestawienie z pochłaniania na uwalnianie

33 Właściwości retencyjne gleb doliny rzecznej rok mokry (w) i suchy (d); imp. odcinki podpiętrzone P-PO4 w P-PO4 d 2400 N-NO3 w N-NO3 d 2000 N-NH4 w N-NH4 d F-A łęg, Rn-A ols, sedge fen - turzycowisko s. fen imp. sedge fen Rn-A imp. Rn-A s. fen imp. sedge fen Rn-A imp. Rn-A F-A imp. F-A s. fen imp. sedge fen Rn-A imp. Rn-A F-A imp. F-A F-A imp. 0 0 F-A 0

34 Właściwości metaboliczne osadów dennych starorzeczy doliny Wisły

35 Salwinia wspomaga mikrobiologiczny metabolizm azotu

36 Kiełkowanie zarodników i wzrost salwinii są uzależnione od dostępności materii organicznej

37 Pułapki przeciwsedymentacyjne

39 Zbiornik Rosnowski na Radwi

41 Procesy ekologiczne w zbiornikach zaporowych

42 Procesy ekologiczne w starzejących się zbiornikach zaporowych

Perspektywa: systemy krajobrazowe Hierarchicznie pomiędzy ekosystemem i biosferą (w ujęciu koncepcji Gai). Najwyższa otwartość / intensywność interakcji zewnętrznych.

Historyczny rozwój i stan ekologiczny wynikiem tradycyjnych form gospodarki.

43 Perspektywa: systemy krajobrazowe Hierarchicznie pomiędzy ekosystemem i biosferą (w ujęciu koncepcji Gai). Najwyższa otwartość / intensywność interakcji zewnętrznych. Podstawowy poziom integrujący podsystemy geologiczne, biologiczne, społeczne i ekonomiczne w ewolucyjnym kontekście przestrzenno-czasowym. Historyczny rozwój i stan ekologiczny wynikiem tradycyjnych form gospodarki. Integrowane przez ukryte procesy biogeochemiczne (materia) oraz systemy znaczeń (informacja; semiotyka krajobrazu, Farina i Belgramo 2005). Bezpośrednia percepcja intelektualna nie w pełni osiągalna, poznanie intuicyjne i wiedza tradycyjna komplementarnymi elementami wglądu. Wymaga zarówno holistycznego i redukcjonistycznego poznania. Systemy trudne do zdefiniowania granic, łatwiejsze do wskazania relacji. Przedmiot planowania i zagospodarowania. Stephens & Hess 1999

44 Wpływ nauki J.W. Goethego Fenomenologia Aktywna obserwacja Proces, nie obiekt Kontekst Związek podmiotu z przedmiotem Przełożenie na działanie

Wartość dodana: nowe role społeczne moderator i lider Thomas & Mengel 2008 Współczesny wzrost złożoności i chaotyczności (niepewności) systemów przyrodniczo-społecznych wymaga innych kwalifikacji niż

45 Wartość dodana: nowe role społeczne moderator i lider Thomas & Mengel 2008 Współczesny wzrost złożoności i chaotyczności (niepewności) systemów przyrodniczo-społecznych wymaga innych kwalifikacji niż te, które mogły zapewnić klasyczne systemy edukacji. Potrzeba rozwoju nauki holistycznej, obejmującej wszystkie drogi poznania wg Junga: myślenie czucie / rozum - intuicja (Harding 2006), efektywnie wspierającej zrównoważony rozwój. Potrzeba przywrócenia zaufania do wartości pozaekonomicznych oraz wiedzy tradycyjnej z jej odniesieniami do duchowości. Współczesne teorie kompleksowości i chaosu dostarczają podstaw dla rozwoju nowego podejścia współdziałania w miejsce konkurencji i eksploatacji, stanowiąc wyzwanie dla klasycznej nauki akademickiej i klasycznego modelu kształcenia. Moderatorzy i liderzy poszukują nowych celów i dróg w miejsce określania swojej pozycji w odniesieniu do lokalnej wrażliwości społecznej, tradycyjnych sposobów poznania i praktycznego działania.

46 Social learning: Projekty PR UE: HarmoniCOP i

47 Z podręcznika HarmoniCOP: efektywność uczestniczącego podejmowania i wdrażania decyzji

Podobne dokumenty

MoŜliwości powiązania monitoringu rzecznych siedlisk sieci Natura 2000 z monitoringiem stanu ekologicznego rzek

MoŜliwości powiązania monitoringu rzecznych siedlisk sieci Natura 2 z monitoringiem stanu ekologicznego rzek Wojciech Puchalski wp112@wp.pl Nizinne i podgórskie rzeki ze zbiorowiskami włosieniczników kod