Transcript Проект: „Изчисляване и оценка на пълния цикъл на хранителните вещества и критични натоварвания на замърсители в пробните площи за интензивен мониторинг – гори за 2009 и 2010 г.”

ПРОЕКТ: „БЪДЕЩО РАЗВИТИЕ И ИЗГРАЖДАНЕ
НА ЕДИННА МОНИТОРИНГОВА СИСТЕМА ЗА
ГОРИТЕ НА НИВО ЕС (FUTMON) – LIFE 07
ENV/DE/000218”
Лесотехнически университет
ИЗЧИСЛЯВАНЕ И ОЦЕНКА НА ПЪЛНИЯ
ЦИКЪЛ НА ХРАНИТЕЛНИТЕ ВЕЩЕСТВА
И КРИТИЧНИ НАТОВАРВАНИЯ НА
ЗАМЪРСИТЕЛИ В ПРОБНИТЕ ПЛОЩИ ЗА
ИНТЕНЗИВЕН МОНИТОРИНГ –
ГОРИ ЗА 2009 И 2010 Г.
ЦЕЛ
Проектът е част от IM1 – „Селекция на пробни площи за
интензивен мониторинг – гори” и има за цел:

Определяне на пълния цикъл на хранителните
вещества, в наблюдаваните горски екосистеми

Определяне на
критичните натоварвания и
превишенията на замърсителите
•За изпълнение на целите се набира информация, която
включва:

Данни получени в рамките на интензивния
мониторинг на горите (дейност IM1)

Данни от допълнителни теренни проучвания и
анализи/оценки
ОСНОВНИ ЗАДАЧИ И ДЕЙНОСТИ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Анализ на дървесен опад
Определяне индекса на листната повърхност
Анализ на химичния състав на почвения разтвор
Интензивен листен анализ
Анализ на хранителния баланс на растенията
Оценка на постъпленията и износа (баланс) на
хранителните вещества
Оценка
на
критичните
натоварвания
и
превишенията на замърсителите в пробните
площи
ОБЕКТ НА ИЗСЛЕДВАНЕ
Обект на изследване са компоненти от
смърчово-елови, букови и благунови екосистеми
от стационарите:
Юндола
Витиня
Старо Оряхово
МЕТОДИЧЕН ПОХОД
Прилагат се:
1.Ръководството на МКП „Гори”:
ht.://www.icp-forests.org/pdf/Chapt11_compl2004.pdf
2. Изисквания за теренните проучвания, изготвени
във връзка с изпълнението на проекта:
http://www.futmon.org/documents_results/Field_protocols_fin
al/field_prot_litter_V1_150509.pdf
Някои от изискванията за теренните проучвания са
нови. Не са прилагани до сега в страната и наложиха
разработването на ново методично ръководство, за някои
от изследваните компоненти.
МЕТОДИ ЗА АНАЛИЗ
Използват се задължителни за всички страни
участващи в програмата методи за химични анализи.
Пробите, събрани при теренните проучвания се
анализират в акредитираната лаборатория на ИАОСМОСВ.
МЕТОДИЧНО РЪКОВОДСТВО
1.ПРОУЧВАНЕ НА НАДЗЕМНАТА ФИТОМАСА
Целта на проучването е събиране на сравнима информация за
биомасата и концентрацията хранителните вещества в нея.
Прилага се нов методичен подход, при който за първи път се
определя количеството на биомасата. Химичният й състав се
анализира по функционални групи растения, които са:
1) Мъхове
2) Лишеи
3) Папрати (всички Pteridophytes)
4) Житни и кисели треви от сем. Poaceae, Cyperaceae и Juncaceae
5) Билки
6)Широколистни
храсти,
включително
подраст
от
широколистни видове с височина <50 cm*
7) Вечнозелени храсти, включително подраст от вечнозелени
видове с височина < 50 cm *
8) Други**
МЕТОДИЧНО РЪКОВОДСТВО
Проучването на приземната растителност се провежда по
фитоценотични хоризонти (височинни страти) за първи път.
Възприети са следните височинни хоризонти:
- призимен слой с височина 1-2 сm, зает от мъхове и лишеи;
- тревист слой с височина до 50 сm зает от тревисти растения,
храсти и дървесни растения < 0.5 m височина.
Проучването на надземната маса се осъществява в 4 -10
отчетни площадки с размер 0.5 m2.
Методиката ще се приложи през вегетационния период на
2010 година.
МЕТОДИЧНО РЪКОВОДСТВО
2.ЛИСТЕН АНАЛИЗ
Прилага се различен подход, който има за цел проучване и
определяне на най-подходящото време за събиране на проби и
оценка на хранителния статус на наблюдаваните дървесни
видове.
Необходимостта от проучването произлиза от факта, че
храненето може да обясни някои повреди като: опадане на
листа/иглолиста, промени в оцветяването, промени в размера на
листата/иглолистата
и
различни
деформации,
промени
в
репродуктивните органи – цъфтеж, плодоносене и др.
През 2010 год. проби от листа/иглолиста ще се събират всеки
месец през вегетационния период с цел установяване на найподходящото време за събиране на проби.
Проби са взети от стационар Юндола април 2010. Предстои
взимане на проби от широколистните видове в стационари
Витиня и Ст. Оряхово
МЕТОДИЧНО РЪКОВОДСТВО
3. ДЪРВЕСЕН ОПАД
Методиката предвижда определяне масата на опада и неговия
химичен състав.
Дървесният опад е ключов показател в биохимичният цикъл,
който осъществява връзката дървесни растения - почва.
Биомасата на опада и съдържанието на химични елементи в нея,
са необходими за определяне на количеството на елементи и
органична материя, постъпващи в почвата и оказва значително
влияние върху продуктивността на гората.
През 2010 година ще се приложи нов методичен подход,
съгласно, който пробите се разпределят в три фракции:
• листна маса,
• дървесина - фракцията включва кора, клони, вейки, и др.;
• плодове, шишарки и семена.
Резултатите от химичните анализи ще бъдат готови в края на
2010 година.
МЕТОДИЧНО РЪКОВОДСТВО
Уловител на дървесен опад
– стационар Ст. Оряхово
Уловител на дървесен опад
- стационар Юндола
МЕТОДИЧНО РЪКОВОДСТВО
4. ИНДЕКС НА ЛИСТНА ПОВЪРХНОСТ
Индексът на листна повърхност е нов параметър за оценка в
мониторинга. Определението за него е: половината от общата
зелена листна повърхност (т.е. едностранна повърхност при
широколистните) в растителния склоп, отнесена към единица
площ.
Индексът описва растителния склоп, който се ползва при
характеризиране на взаимодействието му с атмосферата, найвече по отношение на радиацията, енергията, кинетичната
енергия и обмяната на газовете.
Варирането в стойностите на индекса на листната повърхност
характеризира реакцията на дървостоя към суша, измръзване,
обезлистване или общо влошаване на състоянието на гората.
Индексът на листната повърхност ще бъде определян за първи
път през 2010 година.
БАЛАНС НА ХРАНИТЕЛНИТЕ
ВЕЩЕСТВА
1.Постъпване на хранителни вещества
Оценява се, чрез данните за концентрациите на елементите в
дървесния опад и атмосферните отлагания
2.Износ на хранителни вещества
Оценява се, чрез данните за концентрациите на елементите в
лизиметрични води
На този етап са събрани данни за атмосферните отлагания през
2009 година.
АТМОСФЕРНИ ОТЛАГАНИЯ
Киселинност и отлагане на кисели и базични йони през 2009
година в района на Юндола
рН
под
открито иглол.
мокри
5,75
5,06
4,89
Cl[kg/ha]
под
открито иглол.
мокри
9,04
18,09
4,78
Mg [kg/ha]
под
открито иглол.
мокри
3,69
3,76
2,86
Обем (mm)
под
открито иглол.
мокри
854
465
554
Pb [kg/ha/y]
под
открито иглол.
мокри
0,013
0,0036 0,0049
S-SO4 [kg/ha]
под
открито иглол.
мокри
2,62
4,13
1,25
Ca[kg/ha]
под
открито иглол.
мокри
19,58
20,07
9,10
N-NH4 [kg/ha/y]
под
открито иглол.
мокри
5,68
0,21
1,63
3+
Fe [kg/ha/y]
под
открито иглол.
мокри
0,23
0,30
0,21
Cd [kg/ha/y]
под
открито иглол.
мокри
0,0043
0,0023 0,0028
N-NO3 [kg/ha]
под
открито иглол. мокри
1,45
3,74
1,16
Na[kg/ha]
под
открито иглол. мокри
19,39
14,01
13,95
N-NO3+ N-NH4 [kg/ha/y]
под
открито иглол. мокри
7,13
3,95
2,79
Cu [kg/ha/y]
под
открито иглол. мокри
0,036
0,031
0,045
3P-PO4 [kg/ha/y]
под
открито иглол. мокри
0,74
7,68
2,52
N общ [kg/ha]
под
открито иглол. мокри
17,15
8,04
2,91
K[kg/ha]
под
открито иглол. мокри
2,70
11,04
0,83
N-NO2 [kg/ha/y]
под
открито иглол. мокри
0,21
0,02
0,03
Zn [kg/ha/y]
под
открито иглол. мокри
0,082
0,11
0,071
DOC
под
открито иглол. мокри
31,24
47,53
17,47
АТМОСФЕРНИ ОТЛАГАНИЯ
Киселинност и отлагане на кисели и базични йони през
2009 година в района на Витиня
открито
5,05
открито
5,75
открито
14,41
открито
2,26
открито
5,05
открито
0,126
открито
0,21
рН
под
под
широкол. иглол.
5,01
4,77
N общ [kg/ha/y]
под
под
широкол. иглол.
7,66 13,37
Na[kg/ha/y]
под
под
широкол. иглол.
11,55 14,80
N-NH4 [kg/ha/y]
под
под
широкол. иглол.
1,81
3,24
Обем (mm)
под
под
широкол. иглол.
5,01
4,77
Zn [kg/ha/y]
под
под
широкол. иглол.
0,072
0,124
P-PO4 [kg/ha/y]
под
под
широкол. иглол.
0,16
0,18
мокри
4,71
мокри
3,85
мокри
11,14
мокри
1,82
мокри
4,71
мокри
0,090
мокри
0,27
S-SO4 [kg/ha/y]
под
под
открито широкол. иглол.
1,91
2,86
4,93
Cl[kg/ha/y]
под
под
открито широкол. иглол.
6,65
4,92
8,16
K[kg/ha/y]
под
под
открито широкол. иглол.
1,98
7,54 10,80
N-NO3 [kg/ha/y]
под
под
открито широкол. иглол.
1,55
2,30
5,31
Fe 3+ [kg/ha/y]
под
под
открито широкол. иглол.
0,260
0,329
0,326
Pb [kg/ha/y]
под
под
открито широкол. иглол.
0,0052
0,0069
0,0065
DOC
под
под
открито широкол. иглол.
22,02
34,03
41,00
мокри
1,64
мокри
4,09
мокри
0,99
мокри
1,06
мокри
0,206
мокри
0,0086
мокри
18,33
N-NO3 + N-NH4 [kg/ha/y]
под
под
открито широкол. иглол. мокри
3,81
4,11
8,55
2,88
Ca[kg/ha/y]
под
под
открито широкол. иглол. мокри
14,29
13,61
21,34
6,74
Mg [kg/ha/y]
под
под
открито широкол. иглол. мокри
4,00
2,22
2,58
2,24
N-NO2 [kg/ha/y]
под
под
открито широкол. иглол. мокри
0,195
0,061
0,104
0,177
Cu [kg/ha/y]
под
под
открито широкол. иглол. мокри
0,066
0,038
0,076
0,022
Cd [kg/ha/y]
под
под
открито широкол. иглол. мокри
0,0032
0,0021
0,0021 0,0022
АТМОСФЕРНИ ОТЛАГАНИЯ
Киселинност и отлагане на кисели и базични йони през 2009
година в района на Старо Оряхово
рН
открито
5,58
открито
3,01
открито
1,25
открито
0,81
открито
461
открито
0,035
открито
0,36
под
широкол.
S-SO4 [kg/ha/y]
под
иглол.
5,28
5,62
N общ [kg/ha/y]
под
широкол.
под
иглол.
6,66
5,68
Na[kg/ha/y]
под
широкол.
под
иглол.
3,37
3,90
N-NH4 [kg/ha/y]
под
широкол.
под
иглол.
0,81
0,98
Обем (mm)
под
широкол.
под
иглол.
259
318
Zn [kg/ha/y]
под
широкол.
под
иглол.
0,017
0,037
P-PO4 [kg/ha/y]
под
широкол.
под
иглол.
1,59
1,54
DOC [kg/ha/y]
мокри
5,38
мокри
2,43
мокри
0,75
мокри
0,83
мокри
открито
2,26
открито
7,63
открито
1,73
открито
под
широкол.
1,80
1,72
Cl[kg/ha/y]
под
широкол.
195 0,046
под
иглол.
6,70
6,75
K[kg/ha/y]
под
широкол.
под
иглол.
20,54 20,50
N-NO3 [kg/ha/y]
под
широкол.
0,58
5,02
Fe 3+ [kg/ha/y]
открито
под
иглол.
под
широкол.
под
иглол.
3,53
под
иглол.
0,16
0,14
Pb [kg/ha/y]
под
широкол.
под
иглол.
N-NO3 + N-NH4 [kg/ha/y]
мокри
0,85
мокри
3,52
мокри
0,47
мокри
0,75
открито
1,39
открито
3,89
открито
0,89
открито
0,014
мокри
открито
0,014
0,0013
мокри
открито
мокри
открито
0,052
0,0024
мокри
открито
под
широкол.
под
иглол.
мокри
0,19
0,017
0,115
0,161
0,0096 0,016
открито
под
широкол.
под
иглол.
мокри
14,90
41,56
59,87
9,18
0,0032
0,004
Al 3+ [kg/ha/y]
0,0016 0,0009
открито
под
широкол.
под
иглол.
5,83
4,51
Ca[kg/ha/y]
под
широкол.
под
иглол.
8,78
10,03
Mg [kg/ha/y]
под
широкол.
под
иглол.
2,35
4,46
N-NO2 [kg/ha/y]
под
широкол.
под
иглол.
0,031
0,059
Cu [kg/ha/y]
под
широкол.
под
иглол.
0,026
0,0065
Cd [kg/ha/y]
под
широкол.
под
иглол.
0,0005
0,0006
Mn 2+ [kg/ha/y]
мокри
1,58
мокри
1,79
мокри
1,64
мокри
0,010
мокри
0,0015
мокри
0,0004
под
широкол.
под
иглол.
мокри
0,251
0,266
0,0189
ПОЧВЕН РАЗТВОР
По искане на ИАОС през 2009
година е проверено състоянието на
лизиметрите в трите стационара от
лицензирана фирма. В стационар
Старо Оряхово са поставени нови
лизиметри.
Проби се събират от пролетта на
2010 година, като резултатите от
химичните анализи ще бъдат
готови в в края на отчетния период
ФОРМА НА ПРЕДСТАВЯНЕ НА
РАЗРАБОТКАТА И ПРИЛОЖИМОСТ
Данните
от теренните и лабораторни изследвания се
представят в отчетни форми, които са задължителни за всички
страни участнички. Те са представени в :
http://www.futmon.org/lock_internal/documents_field_prot/Forms_V
4_4.pdf
Крайните резултати от проучванията през 2009-2010 година са:
• Оценка на постъпленията и износа (баланс) на хранителните
вещества
• Оценка на критичните натоварвания и превишенията на
замърсителите в пробните площи
Работен колектив
•
•
•
•
•
доц. д-р Людмила Малинова – почвовед - научен ръководител
проф. дсн Димитър Павлов – фитоценолог
проф. д-р Екатерина Павлова – еколог
доц. д-р Мариана Бонева – опазване на атмосферата
други