logo Uniwersytet Warszawski


Autoreferat rozprawy doktorskiej Pana mgr Piotra Gutrego Drukuj
wtorek, 10 listopada 2009 16:07

„Przyrodnicze skutki pożaru wgłębnego na torfowisku niskim”

Promotor:
prof. dr hab. Bogusław Wiłkomirski

Recenzenci:
prof. dr hab. Stanisław Kłosowski
prof. dr hab. Jerzy Siepak

Praca doktorska wykonana w Zakładzie Ekologii Roślin i Ochrony Środowiska, Instytutu Botaniki, Wydziału Biologii, Uniwersytetu Warszawskiego.

Zmiany zachodzące w ekosystemach torfowiskowych w wyniku naruszenia stosunków hydrologicznych mają duże znaczenie ze względu na możliwość wystąpienia wielu niekorzystnych następstw, do których niewątpliwe należy zwiększenie ryzyka wystąpienia pożaru. Pożar taki wystąpił w roku 2002 na torfowisku niskim Biele Suchowolskie, po kilkumiesięcznym okresie suszy. Obszar wypaleniska, który pojawił się na tym torfowisku, znajdującym się na terenie Biebrzańskiego Parku Narodowego, był terenem badań przedstawionych w niniejszej rozprawie.

W celu uzyskania odpowiedzi na zasadnicze pytanie postawione w obecnej rozprawie, dotyczące rozpoznania przyrodniczych skutków wielkoobszarowego pożaru wgłębnego torfowiska niskiego zaplanowano i przeprowadzono szereg prac polegających na:

  • wytyczeniu powierzchni wypaleniska
  • wykonaniu niwelacji w celu wyznaczenia hipotetycznej powierzchni torfowiska przed pożarem, co umożliwia oszacowanie wielkości strat złoża torfowego i określenie poziomu wód gruntowych
  • wyznaczeniu transektu przebiegającego przez pożarowisko i tereny do niego przylegające
  • wykonaniu szeregu odwiertów wzdłuż transektu i pobraniu prób torfu znajdujących się w różnych warstwach profilu stratygraficznego, co pozwala na opracowanie przekroju stratygraficznego i charakterystyki złoża
  • wyznaczeniu na obszarze pożarowiska sieci punktów poboru prób torfowych w sieci o wymiarach 100 x 100 m i pobraniu z tych punktów prób torfowych
  • określeniu w pobranych próbach parametrów geochemicznych (gęstość objętościowa, popielność, pH, zawartość węgla ogólnego i organicznego, azotu ogólnego, fosforu przyswajalnego, siarki i kationów wymiennych
  • oznaczeniu w wybranych próbach zawartości WWA
  • wykonaniu wstępnych badań florystycznych i fitosocjologicznych niezbędnych do oszacowania procesów wkraczania roślinności.

W rezultacie przeprowadzenia wyżej wymienionych badań uzyskano wyniki, których analiza doprowadziła do stwierdzenia, że pożar torfowiska Biele Suchowolskie miał miejsce na terenach przesuszonych i przeobrażonych głównie z powodu melioracji. Dodatkowym czynnikiem zwiększającym ryzyko wystąpienia pożaru było niewątpliwie wyłączenie tych obszarów z użytkowania rolniczego, konieczne ze względu na status ochronny, ale powodujące jednocześnie zwiększenie czynników ryzyka.

Stwierdzono, że zakres wypaleń i ich głębokość była zależna przede wszystkim od stopnia rozkładu i zmurszenia torfu, a także od jego gatunku. Dlatego najbardziej intensywny i najgłębiej penetrujący pożar miał miejsce w rejonie występowania torfów olesowych, które były silnie rozłożone i w wysokim stopniu zmurszałe (gleba MtII, MtIII). Najgłębsze wypalenia sięgały 80 cm, a średnia głębokość wypaleń została oszacowana na 30 cm. Objętość złoża torfowego zmniejszyła się średnio o około 5,5%.

Pożar torfowiska spowodował wyraźne zmiany we właściwościach fizyczno-chemicznych torfu.

  1. spaleniu uległy utwory torfowe o dużej gęstości objętościowej, pożar spowodował również zmniejszenie gęstości objętościowej pozostałego złoża, przy czym zmiany te były bardzo wyraźne w górnych warstwach, a wpływ wysokiej temperatury na gęstość objętościową zmniejszał się w istotny sposób wraz z głębokością,
  2. w prawie wszystkich badanych punktach zwiększyła się wartość pH, co prowadzi do stwierdzenia, że pożar powoduje zmianę odczynu pozostałego złoża na bardziej alkaliczny,
  3. zawartość węgla ogólnego i organicznego oraz azotu ogólnego uległa zmniejszeniu, natomiast wzrosła zawartość fosforu przyswajalnego i części mineralnych (popielność),
  4. badania poziomu siarki ogólnej nie pozwalają na wyciągnięcie jednoznacznych wniosków,
  5. zmiany poziomu kationów wymiennych były stosunkowo niewielkie, przy czym za istotne statystycznie można uznać jedynie zmiany poziomu potasu.

Uzyskane wyniki jednoznacznie wskazują na wyraźne zmiany przyrodnicze, które pojawiają się na obszarze torfowiska zniszczonym przez wielkoobszarowy pożar środowiskowy. Zmiany te zostały opracowane pod względem statystycznym przy zastosowaniu analizy wielocechowej. Pozwoliło to na określenie zależności między intensywnością pożaru a wielkością zachodzących zmian oraz na stwierdzenie, że za potencjalne markery stopnia wypalenia gleb torfowych mogą posłużyć: zawartość części mineralnych oraz poziom azotu ogólnego, fosforu przyswajalnego a także węgla ogólnego i organicznego.

Wykonano również oznaczenia zawartości WWA w wybranych próbach i stwierdzono, że zawartość antropogenicznych WWA w torfach torfowiska Biele Suchowolskie była zauważalnie wyższa od zawartości WWA w zbadanych polskich torfowiskach, na których nie zanotowano pożaru. Wskazuje to na niekorzystne zjawisko pojawiania się w wyniku pożaru środowiskowego niebezpiecznych związków o działaniu toksycznym i rakotwórczym.

Drugim, obok przebadanych zmian siedliskowych, skutkiem wielkoobszarowego pożaru środowiskowego są zmiany w szacie roślinnej. Typ pożaru (na badanym terenie wyróżniono trzy typy pożaru) i wynikająca z niego zmiana warunków siedliskowo-glebowych spowodowała pojawienie się stref zbiorowisk zastępczych, różnicujących kierunki sukcesji roślinnej. Najważniejszymi z pojawiających się zbiorowisk były: zbiorowisko wierzby szarej (Salix cinerea L.) z topolą osiką (Populus tremula L.) zlokalizowane w południowej części wypaleniska, strefa mozaiki obszarów wypalonych z wierzbownicą (Epilobium spp.) oraz karbieńcem pospolitym (Lycopus europaeus L.) w środkowej części pożarowiska, a także zbiorowisko zastępcze z pokrzywą zwyczajną (Urtica dioica L.) pojawiające się w północnym rejonie wypaleniska.

 


logo HR