JAŁA Z. & CIEŚLAKIEWICZ D. 2004: Potencjalna erozja gleb w Karkonoskim Parku Narodowym. In: ŠTURSA J., MAZURSKI K. R., PALUCKI A. & POTOCKA J. (eds.), Geoekologické problémy Krkonoš. Sborn. Mez. Věd. Konf., Listopad 2003, Szklarska Poręba. Opera Corcontica, 41: 66 73. POTENCJALNA EROZJA GLEB W KARKONOSKIM PARKU NARODOWYM Potential erosion of soils in the Karkonosze National Park JAŁA ZYGMUNT & CIEŚLAKIEWICZ DOROTA Karkonoski Park Narodowy, ul. Chałubińskiego 23, 58 570 Jelenia Góra, PL, e mail: gis@kpnmab.pl W Planie Ochrony KPN z 1996 r. w operacie ochrony przyrody nieożywionej i gleb podano stopnie zagrożenia gleb erozją wodną powierzchniową w Karkonoskim Parku Narodowym w zależności od składu granulometrycznego i nachylenia terenu. Zagro żenie erozją oceniono wówczas ogólnie jako średnie, silne i bardzo silne dla większości gleb w parku. W chwili obecnej KPN posiada odpowiednie oprogramowanie narzęd ziowe (ArcGIS) oraz warstwy informacyjne pozwalające na przedstawienie obszarów zagrożonych erozją w sposób ilościowy i przestrzenny. Do wykonania analizy wykorzystano numeryczny model terenu w formie TIN pochodzący z digitalizacji warstwic co 2,5 m oraz mapę gleb z Planu Ochrony KPN w podziałce 1:25.000, zeskanowaną i zdigitalizowaną w pracowni GIS KPN. In Management Plan of the Karkonosze National Park (KPN) from 1996, in the volume concerning inanimate nature and soils protection, degrees of hazard of KNP soils with water erosion depending on the particle size distribution and land slope were given. Vulnerability to erosion was then generally evaluated as moderate, high and very high for majority soils within the park. Nowadays KNP posses appropriate software ArcGIS and thematic layers which enable to determine all areas threatened with erosion in spatial and quantitative way. For such analysis the authors used: the Digital Elevation Model origi nated from contour lines digitalization (every 2,5 m) and map of soils (in scale of 1:25,000) attached to Management Plan which was scanned and digitalized in GIS office of KNP. Słowa kluczowe: erozja, erozja wodna powierzchniowa, zagrożenie gleb erozją, antropopresja Keywords: erosion, water erosion, hazard of soils with erosion, antropopresion WSTĘP Spośród czynników degradujących środowisko przyrodnicze Polski na pierwsze miejsce pod względem zasięgu, skutków i długości oddziaływania wysuwa się erozja gleb (LICZNAR 1995). Ocenia się, że zagrożonych erozją wodną jest blisko 30 % użytków rolnych oraz 1,4 % powierzchni leśnych. W Karkonoszach jako jedno z najważniejszych zagrożeń pokrywy glebowej także wymienia się zagrożenie erozją wodną powierzchniową (MIERZEJEWSKI & al. 1996). Zjawisko erozji w chwili obecnej jest dominującym procesem we współczesnej morfogenezie Karkonoszy, co wynika ze znacznego antropogenicznego przeobrażenia morfologii stoków. Gęsta sieć dróg i ścieżek leśnych oraz rynny erozyjne związane z pracami leśnymi modyfikują system krążenia wód i odprowadzania produktów wietrzenia (MIGOŃ & al. 2003). 66
Zjawisko erozji na terenie Karkonoszy pociąga za sobą negatywne skutki nie tylko w sensie przyrodniczym, ale również ekonomicznym. Karkonoski Park Narodowy od wielu lat prowadzi zabudowę rynien erozyjnych. Remonty szlaków turystycznych w większości przypadków również stanowią formę zabiegów przeciwerozyjnych. Prognozowanie zjawisk erozyjnych zmierzające do ustalenia stanu potencjalnego zagrożenia oraz niedopuszczenie do wystąpienia erozji stanowi jedno z ważniejszych zadań w ramach ochrony przyrody Karkonoskiego Parku Narodowego. Szczególnie przydatna wydaje się być identyfikacja konkretnych miejsc zagrożonych erozją wodną powierzchniową. W Planie Ochrony KPN z 1996 r. w operacie ochrony przyrody nieożywionej i gleb J. Borkowski podaje stopnie zagrożenia gleb erozją wodną powierzchniową w Karkonoskim Parku Narodowym w zależności od składu granulometrycznego i nachylenia terenu. Zagrożenie erozją oceniono ogólnie jako średnie, silne i bardzo silne dla większości gleb w parku. Wówczas nie było jednak możliwości, aby procesy te przedstawić w sposób ilościowy i przestrzenny. W chwili obecnej KPN posiada odpowiednie oprogramowanie narzędziowe (ArcGIS) oraz warstwy informacyjne pozwalające na identyfikację konkretnych obszarów zagrożonych erozją. METODYKA Erozja gleb zależy od wielu elementów takich jak nachylenie i długość stoków, skład gatunkowy gleb, opady, pokrycie terenu i użytkowanie ziemi (MULARZ 1994). Na terenie Karkonoskiego Parku Narodowego nie występują formy użytkowania ziemi związane z rolnictwem, gleby w znakomitej większości są zalesione lub zadarnione, a opady nie wykazują dużego zróżnicowania na tak małym obszarze. W związku z powyższym na pierwsze miejsce wysuwa się czynnik nachylenia stoków oraz składu gatunkowego gleb. Do wykonania analizy wykorzystano numeryczny model terenu w formie TIN pochodzący z digitalizacji warstwic co 2,5 m oraz mapę gleb z Planu Ochrony KPN w podziałce 1:25 000 (wg BORKOWSKIEGO), zeskanowaną i zdigitalizowaną w pracowni GIS KPN. Wartości nachylenia stoków oraz podział na grupy granulometryczne gleb przyjęto wg danych z operatu ochrony przyrody nieożywionej i gleb KPN (MIERZEJEWSKI & al. 1996) (Tab. 1.). Tab. 1. Stopnie zagrożenia gleb erozją wodną powierzchniową w Karkonoskim Parku Narodowym. Degrees of hazard of soils with water erosion in the Karkonosze National Park. Grupy nachylenie terenu granulometryczne <3 o 3 6 o 6 10 o 10 15 o >15 o gleb stopnie gleb 1 2 3 4 5 gliniaste (lekkie i mocne) pylaste 1 2 3 4 5 2. piaski gliniaste lekkie i mocne, gliny gliny lekkie i 1 2 3 4/5 Podstawą wyznaczania terenów zagrożonych erozją stała się mapa nachyleń (Ryc. 1.). Stopień zagrożenia erozją przypisany do poszczególnych klas nachyleń został odpowiednio obniżony dla wszystkich gleb z wyjątkiem utworów pyłowych i piasków gliniastych pylastych, które są szczególnie podatne na erozję wodna powierzchniową (Ryc. 2.). W wyniku przetworzenia powstała mapa obrazująca rozkład przestrzenny poszczególnych stopni zagrożenia (Ryc. 3.). Następnie na mapę zagrożenia gleb erozją nałożono sieć szlaków turystycznych w celu identyfikacji tych odcinków, które prowadzą przez tereny najbardziej zagrożone (Ryc. 4.). 67
68 Ryc. 1. Nachylenia stoków w Karkonoskim Parku Narodowym. Fig. 1. Slopes in the Karkonosze National Park.
Ryc. 2. Lokalizacja gleb szczególnie podatnych na erozję wodną powierzchniową. Fig. 2. Localization of soils particulary vulnerable to water erosion. 69
70 Ryc. 3. Stopień zagrożenia gleb erozją wodną powierzchniową w Karkonoskim Parku Narodowym. Fig. 3. Degrees of hazard of soils with water erosion in the Karkonosze National Park.
Ryc. 4. Przebieg szlaków turystycznych przez tereny o różnym stopniu zagrożenia erozją wodną powierzchniową (szlaki szczególnie narażone na zniszczenie). Fig. 4. Tourist paths running through areas particulary threatend by water erosion. 71
DYSKUSJA Uzyskana mapka oraz dane tabelaryczne potwierdzają średnie, silne i bardzo silne zagrożenie erozją większości gleb w KPN. Zaskakujący jest wynik nałożenia na warstwę obszarów zagrożonych sieci szlaków turystycznych. Okazuje się, że blisko 70 % szlaków turystycznych (75 km) przebiega przez tereny zagrożone erozją umiarkowaną, silną i bardzo silną. Jest to zagrożenie szczególnie realne, ponieważ rzeczywista degradacja pokryw stokowych związana jest przede wszystkim z antropopresją masową turystyką, narciarstwem oraz wykonywaniem niezbędnych prac z zakresu hodowli lasu (PARZÓCH 1995). Daje to obraz ilości szlaków turystycznych, których utrzymanie zawsze generować będzie wysokie koszty związane z remontami oraz zabudową przeciwerozyjną. Na podstawie uzyskanych wyników można zastanowić się nad zmianą przebiegu niektórych odcinków szlaków szczególnie narażonych na zniszczenie. Z uwagi na fakt, że procesy erozji mają charakter sezonowy (PRĘDKI 2002) i nasilają się szczególnie w okresie wiosennym, można zastosować czasowe wyłączenie niektórych odcinków z użytkowania. Do podjęcia takich decyzji niezbędne są jednak bardziej szczegółowe badania terenowe. PODSUMOWANIE Problem erozji gleb traktowany jest bardzo poważnie przez Karkonoski Park Narodowy zarówno z powodów czysto przyrodniczych jak i finansowych. Związane jest to z wydawaniem dużych środków na zabudowę przeciwerozyjną oraz remonty szlaków. Identyfikacja miejsc zagrożonych erozją wodną powierzchniową może przyczynić się do lepszego zabezpieczenia pokrywy glebowej przed zniszczeniem. Obraz przestrzenny zjawiska ze wskazaniem konkretnych obszarów może być niezwykle przydatny w planowaniu zabiegów ochronnych. Dalsze badania mogłyby przyczynić się do skuteczniejszej ochrony pokrywy glebowej oraz zmniejszenia kosztów związanych z przeciwdziałaniem erozji. STRESZCZENIE Wykorzystanie narzędzi w postaci Systemów Informacji Geograficznej pozwoliło na przestrzenne i ilościowe zobrazowanie obszarów potencjalnie zagrożonych erozją wodną powierzchniową na terenie Karkonoskiego Parku Narodowego. Wyniki analizy potwierdzają średnie, silne i bardzo silne zagrożenie erozją większości gleb w KPN. Poprzez nałożenie sieci szlaków turystycznych na warstwę wynikową otrzymano sumaryczną długość szlaków przebiegających przez obszary o poszczególnych stopniach zagrożenia. Okazuje się, że blisko 70 % szlaków turystycznych (75 km) przebiega przez tereny zagrożone erozją umiarkowaną, silną i bardzo silną. Daje to obraz ilości szlaków turystycznych, których utrzymanie zawsze generować będzie wysokie koszty związane z remontami oraz zabudową przeciwerozyjną. LITERATURA LICZNAR M. 1995: Erozja gleb w Polsce. In: Środowisko glebowe degradacja i zagospodarowanie. Cz. I. Zesz. Post. Nauk Roln., 418. MIERZEJWSKI M., MIGOŃ P. & BORKOWSKI J. 1996: Operat ochrony przyrody nieożywionej i gleb. In: Plan Ochrony Karkonoskiego Parku Narodowego. Jeleniogórskie Biuro Planowania i Projektowania, Jelenia Góra. Ms. (Depon. in: Karkonoski PN, Jelenia Góra, PL). MIGOŃ P., PARZÓCH K. & SZYMANOWSKI R. 2003: Klimatologiczny i geomorfologiczny monitoring strefy górnej granicy lasu w Karkonoskim Parku Narodowym część geomorfologiczna. Uniwersytet Wrocławski, Wrocław. Ms. (Depon. in: Karkonoski PN, Jelenia Góra). 72
MULARZ S. 1994: Mapping soil erosion by GIS. In: Conference, GIS in ecological studies & environ mental management, Warszawa 26 28 IX 1994. PARZÓCH K. 1995: Wstępne uwagi nad rozwojem erozji pokryw stokowych w Karkonoszach. In: SAROSIEK J. (ed.), Geoekologiczne Problemy Karkonoszy, p., Wydawnictwo Acarus, Poznań. PRĘDKI R. 2002: Wpływ ruchu turystycznego na teksturę oraz właściwości wodne gleb w obrębie szlaków pieszych Bieszczadzkiego Parku narodowego. In: PARTYKA J. (eds.), Użytkowanie turystyczne Parków Narodowych, p. 736 770, Inst. Ochr. Przyr. PAN, Ojcowski PN, Ojców. 73