Badania stanu zdrowotnego lasów na stałych powierzchniach obserwacyjnych II rzędu i na powierzchniach monitoringu intensywnego w roku 2020

Opis projektu

Projekt realizowany w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska realizujący zapisy konwencji ONZ o transgranicznym rozprzestrzenianiu się zanieczyszczeń powietrza na dalekie odległości (ang. United Nation Economic Commission for Europe Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution, UN ECE CLRTAP, Genewa, 1979). Badania monitoring lasów realizowane są w Europie z wykorzystaniem zharmonizowanej metodyki w sieci stałych powierzchni obserwacyjnych i koordynowane są na poziomie europejskim przez International Co-operative Programme on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests (ICP Forests, www.icp-forest.net).

Cele projektu

Określenie stanu zdrowotnego drzewostanów na stałych powierzchniach obserwacyjnych II rzędu (SPO II rzędu), poziomu zanieczyszczeń powietrza na terenach leśnych oraz depozytu związków chemicznych docierających do środowiska leśnego w roku 2020.

Szczegółowymi celami badań objętych zamówieniem są:

• określenie stanu zdrowotnego i uszkodzeń drzewostanów na SPO II rzędu,
• określenie warunków pogodowych w trakcie roku 2020,
• określenie koncentracji zanieczyszczeń powietrza SO2 i NO2 na terenach leśnych, w sieci powierzchni monitoringu intensywnego (SPO MI),
• określenie bieżącego poziomu depozycji związków chemicznych docierających do środowiska leśnego.

Charakterystyka projektu

W ramach realizacji projektu wyodrębniono 2 zadania: badania stanu zdrowotnego lasów na 133 SPO II rzędu oraz badania na 12 SPO MI. Realizacja projektu przebiegać będzie w dwóch etapach. Pierwszy obejmować będzie prace terenowe realizowane w ramach obydwu zadań w okresie od początku stycznia do końca sierpnia 2020 roku. W etapie II kontynuowane będą badania zadania 2 w miesiącach wrzesień-grudzień 2020 roku. Po zakończeniu każdego z etapów przygotowane zostaną raporty techniczne dokumentujące przebieg prac. Na koniec projektu przygotowana zostanie również synteza charakteryzująca najważniejsze wydarzenia w trakcie całego projektu.

Zadnie 1. Przeprowadzenie badań stanu zdrowotnego lasów na 133 Stałych Powierzchniach Obserwacyjnych II rzędu (SPO II)

W 2020 roku badania stanu zdrowotnego drzewostanów obejmujące obserwacje cech morfologicznych koron oraz pomiary pierśnic drzew próbnych wykonane zostaną w miesiącach letnich na 133 SPO II rozmieszczonych na terenie Polski, po 2-3 w dzielnicach przyrodniczo-leśnych, w drzewostanach czterech głównych gatunków lasotwórczych (sosny, świerka, dęba i buka) w wieku powyżej 60 lat. Każdą z powierzchni tworzy 20 drzew rosnących wokół środka powierzchni.

Wizualnej ocenie podlegają: defoliacja korony drzewa, odbarwienie liści, liczba roczników igliwia, długość igliwia lub wielkość liści, struktura przyrostu pędów, typ przerzedzenia korony, udział martwych gałęzi, występowanie pędów wtórnych, urodzaju nasion, symptomów uszkodzeń drzew (określeniu podlega miejsce wystąpienia uszkodzenia na drzewie, rodzaj symptomu uszkodzenia, kategoria czynnika sprawczego oraz rozmiar uszkodzenia). Rejestracji podlegają także drzewa martwe.

Zadanie 2. Badania na 12 Powierzchniach Monitoringu Intensywnego (SPO MI)

W 2020 roku na SPO MI wykonane będą pomiary parametrów meteorologicznych w sposób ciągły, pomiary koncentracji SO₂ i NO₂ w powietrzu z zastosowaniem miesięcznych okresów ekspozycji (próbniki pasywne do pomiaru koncentracji zanieczyszczeń powietrza) oraz pobór i analizy chemiczne próbek opadów na otwartej przestrzeni, pod okapem drzewostanu oraz roztworów glebowych.

Pomiary meteorologiczne wykonuje się z wykorzystaniem automatycznych stacji meteorologicznych zlokalizowane w pobliżu 12 SPO MI. Pomiar obejmuje następujące parametry:

• temperaturę powietrza na wysokości 2 m i 0,5 m,
• temperaturę powietrza przy gruncie na wysokości 5 cm,
• temperaturę gleby na głębokości 5 cm, 10 cm, 20 cm i 50 cm,
• wilgotność względną powietrza na wysokości 2 m,
• wilgotność gleby,
• promieniowanie słoneczne,
• prędkość i kierunek wiatru,
• wielkość opadu atmosferycznego.

Pomiary koncentracji SO₂ i NO₂ w powietrzu wykonane zostaną w pobliżu każdej z 12 SPO MI na terenach leśnych, ale w miejscach oddalonych od ściany lasu (przeważnie w sąsiedztwie stacji meteorologicznych). Wyposażenie każdego punktu pomiaru zanieczyszczeń gazowych stanowią 3 próbniki pasywne umieszczone około 2 m nad powierzchnią gruntu, wymieniane po okresie ekspozycji wynoszącym 30 ± 3 dni, w ostatnim lub w pierwszym dniu każdego miesiąca, przez przeszkolone osoby.

Koncentracja NO₂ i SO₂ [µg*m^-3] określona zostanie metodą pasywną, przy pomocy chromatografii jonowej.

Pomiary chemizmu wód opadowych na otwartej przestrzeni z wykorzystaniem kolektorów do poboru próbek wody wykonywane są w cyklach miesięcznych na każdym z 12 punktów pomiaru zanieczyszczeń gazowych powietrza, znajdujących się na wysokości około 2 m nad powierzchnią gruntu.

Pomiary chemizmu wód opadowych pod okapem drzewostanu wykonane będą na 12 SPO MI. Ponadto na 2 SPO MI w drzewostanach bukowych (Nadleśnictwa Bircza i Gdańsk) dodatkowo pomiarowi podlegać będzie spływ po pniu. Pobór wszystkich prób i analizy chemiczne wykonywane będą w cyklu miesięcznym.

Pomiary chemizmu roztworów glebowych wykonywane będą na 12 SPO MI. Pobór próbek roztworów dokonywane będzie za pomocą lizymetrów umieszczonych na dwóch głębokościach: 25 cm i 50 cm.

Pozyskane na SPO MI próbki wód opadowych i roztworów glebowych po przetransportowaniu do laboratorium poddawane są pomiarom w celu określenia ich objętości, a następnie poddawane są analizom chemicznym i oznaczeniu:

• Cl^–, NO₃ ^–, PO₄ ^3- i SO₄ ^2-, NH₄ ⁺ – metodą chromatografii jonowej;
• Ca, Mg, Na, K, Fe, Al, Mn, Zn, Cu, Cd i Pb – metodą ICP;
• pH – metoda potencjometryczną;
• przewodność elektryczną właściwą – metodą konduktometryczną;
• zasadowość w próbkach o pH ≥ 5 – metodą miareczkowania potencjometrycznego;
• stężenie RWO- metodą spektrofotometrii IR;
• stężenie azotu związanego – metodą chemiluminescencji.

Zakres uczestnictwa IBL

Instytut Badawczy Leśnictwa jest głównym wykonawcą i koordynatorem badań w ramach projektu.

Wykonawcy projektu

Zakład Zarządzania Zasobami Leśnymi:
dr inż. Paweł Lech (koordynator)
dr inż. Leszek Kluziński
dr inż. Małgorzata Dudzińska

Laboratorium Chemii Środowiska Przyrodniczego:
dr inż. Anna Kowalska
mgr inż. Zuzanna Cieśla
dr Paulina Dróżdż
mgr inż. Halina Dróżdż
Grażyna Misiewicz
Mgr inż. Anna Paluch
Hanna Przepiórkowska
mgr Wiktoria Ciesielska
dr hab. Irena Burzyńska
mgr inż. Krzysztof Sztabkowski
dr inż. Karol Sokołowski
inż. Michał Jakubczak

Zakład Ochrony Lasu:
dr inż. Anna Żółciak

Zakład Lasów Naturalnych:
Kazimierz Borowski

Partnerzy