Metodyka liczbowej waloryzacji siedlisk leśnych nizinnych i

advertisement
Siedliskowy Indeks Glebowy w
diagnozie siedlisk górskich
Jarosław Lasota
Zakład Gleboznawstwa Leśnego
Wyniki tematu naukowo-badawczego realizowanego w Zakładzie
Gleboznawstwa Leśnego przez zespół pod kierownictwem
prof. dr hab. Stanisława Brożka
w latach 2011-2014
Cel badań
Dopracowanie diagnozowania siedlisk dla obszarów
górskich w oparciu o siedliskowy indeks glebowy
(SIG) wprowadzany obecnie do diagnozowania
siedlisk terenów nizinnych i wyżynnych
Materiał badawczy
• Wskaźnik został określony w oparciu o zebrany
materiał 180 wzorcowych powierzchni siedliskowych
(które były zbierane po ok. 60 w latach 2011, 2012,
2013) .
• Wzorcowe powierzchnie typologiczne były zakładane
w lasach górskich Beskidów, Sudetów, Tatr w
transektach tak, aby odzwierciedlały zróżnicowane
warunki siedliskowe, główne grupy utworów
geologicznych oraz odmienne warunki reliefu.
Kryteria wyboru powierzchni badawczych
• Dla odzwierciedlenia zróżnicowanych warunków klimatycznych
badane powierzchnie siedliskowe zakładano w transektach kilku
punktów badawczych zlokalizowanych na jednorodnym podłożu
geologicznym w odmiennych warunkach położenia.
• Kolejne punkty badawcze w transektach były rozmieszczane od
podnóża stoku do jego górnej strefy, tak, aby odzwierciedlały
zmienność warunków siedliskowych, które mogą kształtować się na
określonym podłożu geologicznym.
• Dla scharakteryzowania i porównania wpływu odmiennych
warunków położenia na wartość wskaźnika GIG zakładano
transekty powierzchni na dwóch rodzajach wystaw stoków.
Pierwsza grupa na wystawach cieplejszych (S, SW, W), druga
grupa na ekspozycjach chłodniejszych (N, NE, E).
Grupy utworów skalnych, które uwzględniono w badaniach
• W Beskidach uwzględniono cztery grupy utworów piaskowcowych a
mianowicie: piaskowce magurskie i godulskie (o spoiwie ilastokrzemionkowym), gruboziarniste piaskowce istebniańskie, piaskowce
krośnieńskie (o spoiwie ilasto-krzemionkowo-węglanowym), oraz
najzasobniejsze piaskowce i łupki warstw hieroglifowych,
inoceramowych i beloweskich budujące niższe wzniesienia.
• W Sudetach uwzględniono cztery grupy o zbliżonych zdolnościach
siedlisko-twórczych: kwaśne skały krzemianowe magmowe i
przeobrażone budujące wyższe wzniesienia (granity, gnejsy, porfiry
kwarcowe), osadowe skały o spoiwie ilasto-krzemionkowym
(piaskowce i szarogłazy), skały metamorficzne (łupki krystaliczne,
fyllitowe oraz zieleńce), oraz skały zasadowe (bazalty, melafiry,
amfibolity).
• W Tatrach powierzchnie reprezentowały dwie grupy utworów
skalnych: kwaśne skały (granity i granitognejsy) oraz skały węglanowe
(wapienie i dolomity).
Lokalizacja stanowisk badawczych w nawiązaniu do podziału
administracyjnego Lasów Państwowych
Lokalizacja stanowisk badawczych z podziałem na pasma i masywy
w Sudetach oraz Karpatach
350
1
4
7
10
13
16
19
22
25
28
31
34
37
40
43
46
49
52
55
58
61
64
67
70
73
76
79
82
85
88
91
94
97
100
103
106
109
112
115
118
121
124
127
130
133
136
139
142
145
148
151
154
157
160
163
166
169
172
175
178
181
m n.p.m.
1400
1250
1100
950
800
650
500
SUDETY
KARPATY
stanowiska badawcze
Rozkład stanowisk w przedziałach wysokości n.p.m. z podziałem na
Sudety i Karpaty
Powierzchnia BGb (Nadl.Szklarska Poręba)
Powierzchnia BWGśw (N-ctwo Jeleśnia)
Gleby BG i BWG
Gleba torfowa –
Nadl.Szklarska
Poręba
Gleba bielicowa
właściwa –
Nadl.Szklarska
Gleba brunatna
kwaśna –
Nadl.Jeleśnia
Powierzchnia BMGśw (Nadl.Świeradów)
Powierzchnia BMGśw (Nadl. Lwówek Śl.)
Gleby BMG
Gleba bielicowa
właściwa – Nadl.
Świeradów
Gleba brunatna
bielicowa –
Nadl.Świeradów
Gleba brunatna
kwaśna –
Nadl.Lwówek Śląski
Powierzchnia LMGśw (N-ctwo Lwówek Śląski)
Powierzchnia LMGw (N-ctwo Jeleśnia)
Gleby LMG
Gleba Gruntowoglejowa–
Nadl.Jeleśnia
Gleba brunatna
bielicowa –
Nadl.Jeleśnia
Gleba ranker brunatny –
Nadl.Lwówek Śląski
Powierzchnia LGw (Nadleśnictwo Lwówek Śląski)
Powierzchnia LGśw (Nadleśnictwo Jeleśnia)
Gleby LG
Gleba brunatna
wyługowana- na
podłożu piaskowców
magurskich
Gleba szarobrunatna
wytworzona z
zieleńców
Gleba brunatna kwaśna
wytworzona z pokryw
zwietrzelinowych
(kompleks zieleńców)
Zakres prac terenowych
• wykonanie odkrywki glebowej o głębokości ok. 100 - 150 cm
(w zależności od głębokości zalegania zwięzłego podłoża)
• opis roślinności runa z uwzględnieniem ilościowości
poszczególnych gatunków wg skali Braun-Blanqueta
• pomiar drzewostanu na powierzchniach kołowych 0,1 ha
(pomiar pierśnic, wysokości i długości koron wszystkich
drzew)
Ustalono „cząstkowe” diagnozy typu siedliskowego
lasu na podstawie runa i cech drzewostanu
• na podstawie roślinności runa - kierując się obecnością
roślin
siedliskowo
diagnostycznych
(różnicujących)
określonych w Siedliskowych Podstawach Hodowli Lasu
(1990, 2004)
• na podstawie cech drzewostanu w oparciu o skład
gatunkowy oraz bonitacje wzrostowe gatunków zgodnie z
charakterystykami typów siedliskowych lasu zawartych w
Siedliskowych Podstawach Hodowli Lasu (1990, 2004)
Zakres analiz laboratoryjnych
• uziarnienie – metodą areometryczną oraz metodą laserową
• gęstość objętościową w wybranych próbkach pobieranych do
cylinderków o pojemności 100 i 250 cm3
• pH – metodą potencjometryczną w 1M roztworze KCl i H2O
destylowanej
• C organiczny i N całkowity – za pomocą autoanalizatora CNS
Leco
• wymienne formy Ca, Mg, K, Na w wyciągu 1M octanu amonu
o pH 7,0 z wyliczeniem ich sumy S1
• kwasowość hydrolityczną Y – metodą Kappena
• pojeność sorpcyjną jako sumę wymiennych form Ca, Mg, K,
Na i kwasowości hydrolitycnej (T1=S1+Y)
• procent wysycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami jako
V1=S1/T1*100
W konstrukcji nowego wskaźnika użyto te same cechy
gleby które wykorzystano do sformułowania wskaźnika
SIG dla obszarów nizinnych i wyżyn
• zasoby części spławialnych w pedonie gleby (w teranach
górskich realnie można uwzględnić 100 cm)
• zasoby sumy kationów Ca+Mg+K+Na w pedonie gleby do
głębokości 100 cm
• zasoby wodoru całkowitego (kwasowość hydrolityczna)
przeliczone na kg części spławialnych w pedonie gleby do
głębokości 100 cm
• zawartość azotu całkowitego podzielona przez proporcję C:N
w pierwszym poziomie mineralnym profilu
Liczebność profili w przedziałach głębokości
do 75 cm
76 - 100 cm
101 - 125 cm
126 - 150 cm
ponad 150 cm
25
123
28
2
2
Zamiana wybranych właściwości gleb na
porównywalne wskaźniki z przedziału 1-10
Przedziały wartości poszczególnych parametrów przyjęte do wyznaczania
wskaźników „W” w modelu obliczania SIGgóry (SIGg).
Zasoby części
spławianych
w kg
Zasoby sumy
kationów S1
w kg
Kwasowość
hydrolityczna
przeliczona
zakres
WCZS
Zakres
WS1
Zakres
WY
Zakres
WN
< 20
20 - 45
46 - 55
56 – 75
76 - 100
101 – 120
121 – 250
251 - 500
501 – 950
>950
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
< 2,3
2,4 – 3,6
3,7 – 5,0
5,1 – 7,5
7,6 – 9,5
9,6 – 13,0
13,1 - 25,0
25,1 – 50,0
50,1 – 350,0
> 350,0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
> 1,50
1,50 – 1,11
1,10 – 1,01
1,00 – 0,81
0,80 – 0,61
0,60 – 0,51
0,50 – 0,36
0,35 – 0,21
0,20 – 0,10
< 0,10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
< 0,002
0,0021-0,003
0,0031-0,0036
0,0037-0,0050
0,0051-0,0065
0,0066-0,0080
0,0081-0,0100
0,0101-0,0150
0,01501-0,020
> 0,02
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Azot przeliczony
Model SIGg dla gleb górskich
SIGg = (WCZSg+WS1g+WYg+WNg) · Wkl
•
•
•
•
WCZSg – wskaźnik zasobów frakcji ø<0,02 mm w słupie gleby 1m3
WS1g – wskaźnik zasobów kationów zasadowych w słupie gleby 1m3
WYg- wskaźnik kwasowości przeliczonej w słupie gleby 1m3
WNg - wskaźnik azotu przeliczonego N2/C w pierwszym mineralnym
poziomie próchnicznym
• Wkl – wskaźnik redukcyjny- klimatyczny określony jako iloraz
650/wysokość położenia punktu w m n.p.m., uwzględniany dla położeń
powyżej 650 m n.p.m., do tej wysokości
Wkl =1
• Siedliskowy Indeks Glebowy dla terenów górskich określa ten
sam zestaw cech, który był używany do obliczania wskaźnika
SIG, na niżu
z uwzględnieniem zmienności cech klimatu, jako czynnika
modyfikującego „potencjał wytwórczy siedliska” – parametr
Wkl, który „koryguje” ostateczną wartość wskaźnika
• Wkl = iloraz 650/ wysokość położenia punktu w m
n.p.m., uwzględniany dla położeń powyżej 650 m
n.p.m., do tej wysokości Wkl =1
55
50
45
40
30
25
20
15
10
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
wysokość n.p.m. [m]
36
32
H100 Bk [m]
H100 Św [m]
35
28
24
20
450
550
650
750
wysokość n.p.m. (m)
850
950
1050
Model SIGg dla gleb górskich
z poziomem organicznym o miąższości powyżej 20 cm
SIGgo=(Ws1go+WYgo+WNgo)·1,333·Wkl
• WS1go – wskaźnik zasobów kationów zasadowych w słupie gleby 1m3
• WYgo - wskaźnik kwasowości przeliczonej w słupie gleby 1m3, kwasowość
hydrolityczna jest dzielona przez 100
• WNg - wskaźnik azotu przeliczonego N2/C w pierwszym organicznym poziomie
próchnicznym w glebie
• Wkl – wskaźnik redukcyjny- klimatyczny określony jako iloraz 650/wysokość
położenia punktu w m n.p.m., uwzględniany dla położeń powyżej 650 m
n.p.m., do tej wysokości
Wkl =1
• Sumę wskaźników cząstkowych mnoży się przez 1,333 (współczynnik
wynikający z mniejszej ilości danych cząstkowych (3, a nie 4).
Wartości SIGg w kategoriach troficzności siedlisk z podziałem
stanowisk na grupy według rodzaju wystawy stoku
SIGg
Kategoria troficzna
siedlisk
BG, BWG
BMG, BMWG
LMG
LG
rodzaj wystawy
średnia±
odch.st.
Min
Max
chłodne (N, E, NE)
12 ±4,0
6
18
ciepłe (S, W, SW)
11 ±3,8
7
16
chłodne (N, E, NE)
17 ±4,1
11
27
ciepłe (S, W, SW)
17 ±3,0
11
22
chłodne (N, E, NE)
20 ±4,0
12
26
ciepłe (S, W, SW)
23 ±5,4
9
34
chłodne (N, E, NE)
31 ±4,7
20
37
ciepłe (S, W, SW)
31 ±5,2
23
39
40
35
30
SIGg
25
20
15
10
5
BG, BWG
BMG, BMWG
Trofizm
LMG
LG
Średnia
Średnia±Błąd std
Średnia±Odch.std
Wartość
wskaźnika
SIGg
Troficzna odmiana
podtypu gleby
Diagnoza cząstkowa
Syntetyczna diagnoza typu siedliskowego lasu
siedliska według gleby
na podstawie SIGg
4-6
dystroficzna
BG (bór górski)
BWG (w reglu
górnym)

BG (bór górski)
BWG (w reglu
górnym)

BMG (bór mieszany
górski), BMWG (w
reglu górnym)

7-13
14-16
dystroficzna
oligotroficzna




17-23
oligotroficzna
BMG (bór mieszany
górski), BMWG (w
reglu górnym)



24-26
mezotroficzna
LMG (las mieszany
górski)



Jeżeli 1 lub 2 diagnozy według roślinności runa oraz cech drzewostanu potwierdzają
diagnozę według gleby, siedlisko diagnozuje się jako BG (w reglu dolnym) lub BWG (w
reglu górnym)
Jeżeli dwie diagnozy wg roślinności wskazują na siedlisko żyźniejsze (BMG, BMWG)
siedlisko jest borem górskim lub wysokogórskim wzbogaconym (regradowanym) nie
uwzględnionymi w modelu SIG i otrzymuje skrót BGre, BWGre
Jeżeli 1 lub 2 diagnozy według roślinności runa oraz cech drzewostanu potwierdzają
diagnozę według gleby, siedlisko diagnozuje się jako BG (w reglu dolnym) lub BWG (w
reglu górnym)
Jeżeli dwie diagnozy wg roślinności wskazują na siedlisko żyźniejsze (BMG, BMWG) to
syntetyczną diagnozę należy podnieść o jeden typ i zaliczyć do BMG lub BMWG.
Jeżeli 1 lub 2 diagnozy według roślinności runa oraz cech drzewostanu potwierdzają
diagnozę według gleby, siedlisko diagnozuje się jako BMG (w reglu dolnym) lub BMWG
(w reglu górnym)
Jeżeli dwie diagnozy wg roślinności wskazują na siedlisko żyźniejsze (LMG, LG) to
siedlisko jest borem mieszanym górskim wzbogaconym (regradowanym) innymi
czynnikami nie uwzględnionymi w modeli SIG i otrzymuje skrót BMGre
Jeżeli dwie diagnozy wg roślinności wskazują na siedlisko uboższe (BG, BWG) to siedlisko
jest borem mieszanym górskim degradowanym i otrzymuje skrót BMGd, BMWGd
Jeżeli 1 lub 2 diagnozy według roślinności runa oraz cech drzewostanu potwierdzają
diagnozę według gleby, siedlisko diagnozuje się jako BMG (w reglu dolnym) lub BMWG
(w reglu górnym)
Jeżeli dwie diagnozy wg roślinności wskazują na siedlisko uboższe (BG, BWG) to siedlisko
jest borem mieszanym górskim degradowanym i otrzymuje skrót BMGd, BMWGd
Jeżeli dwie diagnozy wg roślinności wskazują na siedlisko żyźniejsze (LMG, LG) to
syntetyczną diagnozę siedliska należy podnieść o jeden typ i zaliczyć do LMG
Jeżeli 1 lub 2 diagnozy według roślinności runa oraz cech drzewostanu potwierdzają
diagnozę według gleby, siedlisko diagnozuje się jako LMG
Jeżeli dwie diagnozy wg roślinności wskazują na siedlisko żyźniejsze (LG) to siedlisko jest
lasem mieszanym górskim wzbogaconym (regradowanym) czynnikami nie uwzględnionymi
w modelu SIG i otrzymuje skrót LMGre
Jeżeli dwie diagnozy wg roślinności wskazują na siedlisko uboższe (BMG) to siedlisko jest
lasem mieszanym górskim degradowanym i otrzymuje skrót LMGd
Wartość
wskaźnika
SIGg
Troficzna odmiana Diagnoza
Syntetyczna diagnoza typu siedliskowego lasu
podtypu gleby
cząstkowa siedliska
według gleby na
podstawie SIGg
27-33
mezotroficzna
LMG (las
mieszany górski)



34-40
eutroficzna
LG (las górski)


Jeżeli 1 lub 2 diagnozy według roślinności runa oraz cech drzewostanu
potwierdzają diagnozę według gleby, siedlisko diagnozuje się jako LMG
Jeżeli dwie diagnozy wg roślinności wskazują na siedlisko uboższe
(BMG) to siedlisko jest lasem mieszanym górskim degradowanym i
otrzymuje skrót LMGd
Jeżeli dwie diagnozy wg roślinności wskazują na siedlisko żyźniejsze
(LG) to syntetyczną diagnozę siedliska należy podnieść o jeden typ i
zaliczyć do LG
Jeżeli 1 lub 2 diagnozy według roślinności runa oraz cech drzewostanu
potwierdzają diagnozę według gleby, siedlisko diagnozuje się jako LG
Jeżeli dwie diagnozy wg roślinności wskazują na siedlisko uboższe
(BMG, LMG) to siedlisko jest lasem górskim degradowanym i otrzymuje
skrót LGd
Download
Random flashcards
ALICJA

4 Cards oauth2_google_3d22cb2e-d639-45de-a1f9-1584cfd7eea2

słowka

2 Cards kksenia.kot1997

2+2=?

2 Cards jogaf85537

Create flashcards