Studium Podyplomowe Gospodarka łowiecka i ochrona zwierzyny Rok akademicki 2010/2011 PRZEJŚCIA DLA ZWIERZĄT prof. nadzw. dr hab. inż. Andrzej Czerniak Specjalność: inżynieria leśna, ochrona środowiska Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Katedra Inżynierii Leśnej
Zrównoważony system transportowy to taki system, który nie zagraża zdrowiu społeczeństw i ekosystemom, a równocześnie zaspokaja potrzeby mobilności Podstawowe zasady realizacji polityki transportowej: racjonalizacja (w tym ograniczania) potrzeb podróżowania i transportu, promowanie energooszczędnych i proekologicznych środków transportu, stosowanie najlepszych z dostępnych a jednocześnie odpowiednich do polskich warunków klimatycznych technologii Fot. A. Czerniak
DROGI PUBLICZNE krajowe - 18 368 (km) wojewódzkie - 28 444 (km) powiatowe - 128 870 (km) gminne 203 773 (km) OGÓŁEM 379 455 (km) Fot. www.plfoto.com
WPŁYW SZLAKÓW KOMUNIKACYJNYCH NA ŚRODOWISKO LEŚNE 1. wczesny proces budowy utrata siedlisk zmiana stosunków wodnych fragmentacja siedlisk 2. późny eksploatacja zanieczyszczenie powietrza, wód, gleb hałas i wibracje śmiertelność zwierząt brak wymiany genów między populacjami (subpopulacje) Fot. www.plfoto.com
Zanieczyszczenia komunikacyjne
Borsuk (Meles meles) Jenot (Nyctereutes procyonoides) Lis (Vulpes vulpes) Kuna domowa (Martes foina) Fot. M. Górna, 2007r. Sarna kozioł (Capreolus capreolus)
Liczba zdarzeń 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Rys. 1. Liczba zdarzeń drogowych z udziałem zwierząt na terenie Polski w latach 2001-2008
METODY OCHRONY ZWIERZĄT PRZY SZLAKCH KOMUNIKACYJNYCH Ograniczenie prędkości jazdy na obszarach szczególnie zagrożonych kolizjami ze zwierzętami (tereny leśne 70km/h, miejsca o szczególnie częstych kolizjach 50 km/h). Systemy czujników podczerwieni wykrywające zwierzęta zbliżające się do krawędzi jezdni i przesyłające sygnał do aktywnych znaków drogowych. Wygrodzenie siatką stalową o małych lub średnich oczkach, o wysokości 150 200 cm, zmniejszając średnicę oczek ku dołowi. Emitory ultradźwięków mocowane z przodu samochodu, które przy prędkości powyżej 60 km/h emitują ultradźwięki odstraszające zwierzęta, a nie są słyszalne dla ludzi (do lipcu 2007 r. na autostrada A2 rozdano kierowcą 10 tys. gwizdków ). Elementy odblaskowe tzw. wilcze oczy odbijają światło przejeżdżających samochodów w sposób przypominający blask oczu drapieżnika. Urządzenia do ostrzegania zwierząt UOZ-1 stosowane przy torach kolejowych.
PRZYWRACANIE CIĄGŁOŚCI EKOLOGICZNEJ
RODZAJE PRZEJŚĆ DLA ZWIERZĄT 1. O FUNKCJACH WYŁĄCZNIE EKOLOGICZNYCH: przejścia po powierzchni drogi najprostsze przejście polegające na pozostawieniu bez ogrodzenia fragmentu drogi, przejścia górne duże, tzw. mosty krajobrazowe przejście w formie dużego wiaduktu nad drogą. Budowa takich przejść zalecana jest w obszarach szczególnie cennych przyrodniczo. Zalecana minimalna szerokość 80 m, przejścia górne, tzw. zielone mosty przejście w formie wiaduktu nad drogą, przeznaczone dla dużych ssaków kopytnych. Zalecana minimalna szerokość w środkowej części 35 80 m, przejścia pod estakadą, przejścia dolne: duże, średnie i małe, przejścia dla płazów 2. ŁĄCZĄCE FUNKCJE EKOLOGICZNE I GOSPODARCZE: przejścia dolne zespolone z drogą dla dużych i średnich ssaków, przejścia (przepusty) zespolone z ciekami wodnymi dla małych ssaków i płazów. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 63, poz. 735)
Dwa zaakceptowane przez zwierzynę przejścia nad linią kolejową E 20 na odcinku Rzepin Kunowice (oddane do użytku w listopadzie 2007 roku)
Badane przejścia górne o niewystarczającej szerokości i niewłaściwie zagospodarowane AUTOSTRADA A2 AUTOSTRADA A4
Widok na zbyt wąskie przejście wybudowane nad autostradą A 4
STAN ZADRZEWIEŃ NA PRZEJŚCIACH DLA ZWIERZĄT NAD AUTOSTRADĄ A2 Fot. M. Górna, 2008
PRZEJŚCIE DLA ZWIERZĄT NAD DROGĄ KRAJOWĄ NR 5 (WPN) (przyjęte na podstawie badań wstępnych jako modelowe) Współczynnik szerokości do długości S/L = 1,7 Fot. M. Górna, 2003/2004
LOKALIZACJA PRZEJŚCIA O OPTYMALNYCH PARAMETRACH
ZAKRES BADAŃ - WARUNKI BYTOWANIA Badania chemoindykacyjne i bioindykacyjne Ocena zasięgu migracji poziomej i pionowej pierwiastków śladowych w transektach prostopadłych do drogi metodą pomiarów podatności magnetycznej. Ocena stopnia zanieczyszczenia pierwiastkami śladowymi, gleby na przejściu oraz w strefie przydrożnej metodami geochemicznymi. Ocena poziomu bioakumulacji pierwiastków śladowych w aparacie asymilacyjnym wybranych gatunków drzew: sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) i brzozy brodawkowatej (Betula pendula Roth.), spałowanej korze sosnowej i w runie. Analiza wskaźników jakości wody w naturalnych wodopojach w sąsiedztwie przejścia (Rów Trzebawka, Jezioro Małe, Jezioro Rosnowskie). Bioindykacja przydrożnych stref ekotonowych na podstawie wybranych cech fizycznych igieł sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.). Badania czynników fizycznych na przejściu: hałasu i światła komunikacyjnego Ocena skuteczności ekranów zamontowanych na przejściu na propagację hałasu i światła komunikacyjnego.
ZAKRES BADAŃ - BEHAWIOR ZWIERZYNY MIGRUJĄCEJ PRZEJŚCIEM Analiza struktury gatunkowej i wiekowej zwierząt korzystających z przejścia. Analiza migracji dobowej i sezonowej Ocena wpływu intensywności ruchu samochodowego na zachowanie się migrujących zwierząt Ocena skuteczności wabienia zwierzyny na przejście poprzez wykładanie karmy i lizawek z pastą solną Ocena wpływu czynników fizycznych (hałasu i światła) generowanych przez ruch samochodowy na behawior zwierzyny na przejściu.
METODY BADAŃ (1) Mierniki magnetometryczne 1. Do pomiarów powierzchniowej podatności magnetycznej użyto miernika wyposażonego w angielski czujnik terenowy MS2D firmy Bartington Instruments. Czujnik podatności magnetycznej w celu precyzyjnego określania pozycji geograficznej mierzonego punktu zintegrowano z systemem GPS Pathfinder amerykańskiej firmy Trimble. 2. Pomiar pionowego rozkładu podatności magnetycznej gleb przeprowadzono miernikiem podatności magnetycznej SM 400 produkcji czeskiej typu ZH Instruments Brno. Rozkład pionowy ferimagnetyków analizowano do głębokości 20 cm z dokładnością 0,02 mm. Sprzęt pomiarowy udostępnił Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN w Zabrzu. Wartości pomiarów określano w bezwymiarowych jednostkach podatności magnetycznej (k 10-5 ).
METODY BADAŃ (2) 3. Ogólną zawartość metali ciężkich w próbkach gleby i ściółki oraz w aparacie asymilacyjnym i spałowanej korze pobranych z obrębu modelowego przejścia dla zwierząt wykonano spektrofotometrem typu Varian Spectra A200 z urządzeniem SIPS 4. Kumulacja i biosorpcja metali ciężkich może prowadzić do redukcji długości i powierzchni oraz deformacji igieł. Badania morfometryczne wykonano na zeskanowanych igłach przy użyciu programu DigiShape. Do analizy rezultatów badań zastosowano analizę wariancji dla modelu klasyfikacji dwuczynnikowej, w której uwzględniono rocznik igieł oraz odległość transektu od drogi. 5. Parametry próbek wody pobranych z wodopojów przeprowadzono w ramach współpracy naukowej z Zakładem Analizy Wody i Gruntów UAM w Poznaniu. 6. Ocena wpływu ekranów na propagację hałasu i światła z reflektorów samochodów przeprowadzono sprzętem udostępnionym przez UAM w Poznaniu. 7. Rozpoznanie zachowań zwierząt korzystających z modelowego przejścia wykonano specjalnie zaprojektowanym prototypowym zestawem monitorującym, umożliwiający jednocześnie analizę zarejestrowanych sekwencji filmowych. 8. Archiwizacja parametrów geometrycznych modelowego obiektu metodą naziemnego skaningu laserowego użyczonego przez Kat. Urządzania Lasu.
STREFY POBORU PRÓBEK GLEBY Droga krajowa nr 5 40 m 20 m Ocenę zasięgu migracji poziomej pierwiastków śladowych przeprowadzono: - wzdłuż transektów prostopadłych do drogi - wzdłuż przejścia 60 m Próbki pobrano z dwóch warstw: 1. Podpoziom epihumusowy 2. Głębokość 0,3 m Ocenę zasięgu migracji pionowej pierwiastków śladowych przeprowadzono w wyznaczonych punktach
MIEJSCE POBORU WODY Z NATURALNYCH WODOPOJÓW 2 1 3
Podatność magnetyczna k (x10-5 jednostek SI) Podatność magnetyczna k (x10-5 jednostek SI) WYNIKI BADAŃ ZASIĘGU MIGRACJI PIERWIASTKÓW ŚLADOWYCH PO OBU STRONACH DROGI 200 200 180 180 160 160 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 50 45 40 35 30 25 20 15 Odległość od krawędzi asfaltu (m) 10 5 0 0 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Odległość od krawędzi asfaltu (m) Lewa strona drogi Prawa strona drogi Powierzchniowa podatność magnetyczna κ leśnej strefy przydrożnej, w rejonie przejścia dla zwierząt nad drogą krajową nr 5 w transektach: w kierunku północnym od drogi (lewa strona) oraz w kierunku południowym od drogi (prawa strona)
Podatność magnetyczna k (x10-5 jednostek SI) WYNIKI BADAŃ ZASIĘGU MIGRACJI PIERWIASTKÓW ŚLADOWYCH NA PRZEJŚCIU 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 skraj lasu 20 m 40 m 40 m 20 m środek przejścia skraj lasu Powierzchniowa podatność magnetyczna κ mierzona na powierzchni przejścia
Zawartość pierwiastków śladowych w bioindykatorach roślinnych Rodzaj próbki Odległość 20m Pierwiastki śladowe [mg/kg s.m.] Fe Mn Cd Co Cr Cu Ni Pb Zn Runo 46,4 105 0,9 1,2 0,60 4,1 1,2 8,3 17,0 Kora 53,6 63 1,1 0,85 0,60 3,0 1,1 6,8 40,0 Igły sosnowe Liście brzozy 86,2 300 1,0 0,95 0,50 3,4 1,2 11,4 46,8 67,6 1300 1,7 1,25 0,45 5,3 3,5 8,2 155
WYNIKI WSKAŹNIKÓW JAKOŚCI WODY POBRANEJ Z WODOPOJÓW W SĄSIEDZTWIE PRZEJŚCIA DLA ZWIERZĄT (2) WSKAŹNIKI Miejsce pobrania próbki 1 2 3 KLASY Fosforany rozpuszczone mg PO 4 /l 0,56 1,1 1,0 III, V Fosfor ogólny mg P/l 0,46 0,56 0,43 III Zasadowoś ć ogólna mval/l 3,3 2,6 2,9 Żelazo mg Fe/l 0,11 0,10 0,50 I, III Mangan mg Mn/l 0,02 0,02 0,08 I, II Potas mg K/l 12,7 18,2 11,3 Sód mg Na/l 13,9 18,4 112 Wapń mg Ca/l 127 75,7 80,0 II, III
Tabela 8.8. Wyniki badań migracji zwierzyny zestawem monitorującym w październiku 2008 roku data czas H M S jeleń dzik sarna dorosłe młode dorosłe młode lis borsuk tempo migracji, uwagi 01.10. 00:12:53 1 S chód 01:48:47 1 S chód 02:24:04 2 1 S kłus 02:39:45 1 S chód 02:45:54 1 N bieg, pod kamerą 03:09:53 1 1 2 S sarny - kłus, jeleń - stęp, I klasa wieku, przechodzą jednocześnie 03:11:03 1 S stęp, kapitalne poroże 03:51:34 1 S kłus 03:55:14 1 S stęp 03:56:20 1 N bieg 03:57:56 1 N kłus 04:18:36 2 N kłus, pod kamerą 04:31:44 1 S chód, myszkuje i obserwuje 04:34:53 1 S chód, pod kamerą 04:52:15 3 2 S kłus, żerują 5 min. 05:06:48 1 N chód, pod kamerą 05:24:27 1 N chód 05:29:40 1 S stęp 05:45:21 2 3 S stęp 06:01:18 1 S kłus 06:06:48 1 S stęp 12:08:02 2 5 S kłus, warchlaki 19:31:34 1 N stęp, I klasa wieku 19:35:32 2 1 N kłus 19:48:43 1 2 N kłus jenot kuna kier. migr.
Analiza wyników z monitoringu przejścia dla zwierząt Zebrane wyniki analizowano dwukierunkowo uwzględniając: liczbę migrujących osobników poszczególnych gatunków, liczbę zdarzeń w ramach trzech przedziałów czasowych w czasie doby. Liczebność migracji poszczególnych gatunków przedstawiono graficznie z podziałem na miesiące. Liczbę zdarzeń opracowano statystycznie. Zastosowany model logistyczny (Rao i Toutenburg 1999) γ ji log 1 γ ji = θ j + τ i, j = 1,2 i = 1,2,3,4
LICZBA OSOBNIKÓW Migracja zwierzyny (grubej i drobnej) w poszczególnych miesiącach przejściem nad drogą krajową nr 5 w WPN 1400 1200 1000 880 1054 1021 1221 1319 927 1030 1027 882 800 600 708 577 400 355 200 0 III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II 2008/2009
LICZBA OSOBNIKÓW Migracja zwierzyny od marca 2008 roku do lutego 2009 roku z podziałem na gatunki, przejściem nad drogą krajową nr 5 w WPN 7000 6000 6138 5000 4000 3000 2000 1427 1537 1562 1000 0 66 137 134 jeleń dzik sarna lis borsuk jenot kuna GATUNKI ZWIERZĄT
Liczba zdarzeń (przejść pojedynczych sztuk lub grup zwierzyny) przez przejście nad drogą krajową nr 5 w WPN(1) Miesiąc Pora wieczorno-nocna (18:01-24:00) Pora nocno-poranna (00:01-06:00) Jeleń (Cervus elaphus) Pora dzienna (06:01-18:00) marzec 30 8 3 41 kwiecień 30 5 7 42 maj 7 17 3 27 czerwiec 4 9 1 14 lipiec 7 15 6 28 sierpień 18 15 4 37 wrzesień 18 22 12 52 październik 23 25 13 61 listopad 26 32 29 87 grudzień 20 21 43 84 styczeń 12 25 22 59 luty 16 24 17 57 Suma zdarzeń Suma 211 218 160 589 wiosna 110 lato 79 jesień 200 zima 200
Liczba zdarzeń (przejść pojedynczych sztuk lub grup zwierzyny) przez przejście nad drogą krajową nr 5 w WPN(2) Miesiąc Pora wieczorno-nocna (18:01-24:00) Pora nocno-poranna (00:01-06:00) Sarna (Capreolus capreolus) Pora dzienna (06:01-18:00) marzec 29 7 7 43 kwiecień 37 7 4 48 maj 22 46 11 79 czerwiec 37 47 18 102 lipiec 40 92 8 140 sierpień 38 85 10 133 wrzesień 64 49 6 119 październik 31 36 6 73 listopad 38 71 24 133 grudzień 33 40 44 117 styczeń 12 17 48 77 luty 29 7 26 62 Suma zdarzeń Suma 410 504 212 1126 wiosna 170 lato 375 jesień 325 zima 256
Liczba zdarzeń (przejść pojedynczych sztuk lub grup zwierzyny) przez przejście nad drogą krajową nr 5 w WPN(3) Miesiąc Pora wieczorno-nocna (18:01-24:00) Pora nocno-poranna (00:01-06:00) Dzik (Sus scrofa) Pora dzienna (06:01-18:00) marzec 84 42 1 127 kwiecień 88 66 13 167 maj 9 13 5 27 czerwiec 19 52 10 81 lipiec 63 102 5 170 sierpień 95 101 9 205 wrzesień 107 101 35 243 październik 128 110 53 291 listopad 79 45 20 144 grudzień 87 69 57 213 styczeń 149 49 18 216 luty 79 57 8 144 Suma zdarzeń Suma 987 807 234 2028 wiosna 321 lato 456 jesień 678 zima 573