Wstęp

I.

Program monitoringu lasów

1.

Program monitoringu lasów w 2020 roku

II.

Monitoring lasów na stałych powierzchniach obserwacyjnych I rzędu

2.

Ocena poziomu zdrowotnego monitorowanych gatunków drzew w 2020 r. i porównanie w latach 2011-2020

3.

Ocena uszkodzeń drzew na stałych powierzchniach obserwacyjnych I rzędu monitoringu lasu w 2020 r.

4.

Warunki wodne gleby na terenach leśnych Polski w 2020 r. i ich wpływa na stan zdrowotny lasów
Andrzej Boczoń, Robert Hildebrand

W ostatnich latach obserwuje się występowanie susz glebowych na terenach leśnych obejmujących duże obszary Polski. Zmiany klimatu i ich wpływ na drzewostany powodują konieczność wyznaczania zasięgu, częstotliwości i nasilenia susz zarówno w skali globalnej, jak i krajowej. Takie działania mogą stanowić podstawę do opracowania strategii łagodzenia skutków suszy (Wang i in. 2014). W południowej Europie długość i intensywność letnich susz podwoiła się w ciągu ostatnich dziesięcioleci powodując, że susze należą do głównych wyzwań, przed którymi stanie leśnictwo w najbliższej perspektywie średnioterminowej (Albert i in. 2015). Aby zapewnić produktywne i funkcjonalne ekosystemy, gospodarka leśna musi dostosować strukturę i skład lasu do oczekiwanego wzrostu częstotliwości zdarzeń ekstremalnych (Bolte i in. 2009).

Ostatnio intensywne susze wystąpiły w latach 2015 i 2018. Przed 2018 r. za suszę tysiąclecia uznawano warunki panujące w 2003 roku. Susza ta była sklasyfikowana jako najcięższe wydarzenie klimatyczne w Europie w ciągu ostatnich 500 lat (Schuldt i in. 2020). Badania potwierdzają, że susza w 2018 roku była klimatycznie bardziej ekstremalna i miała większy wpływ na ekosystemy leśne niż susza w 2003 roku (Schuldt i in. 2020).

Wyznaczanie suszy glebowej w skali kraju oparto na określeniu dostępności wody glebowej dla roślin w referencyjnym ekosystemie leśnym, za który uznano najliczniej reprezentowany w lasach Polski średniowiekowy bór sosnowy rosnący na słabych glebach piaszczystych – rdzawych bielicowych.

Obliczenia przeprowadzono na podstawie pomiarów na stacjach meteorologicznych Instytutu Badawczego Leśnictwa zlokalizowanych w trzech nadleśnictwach i PGL Lasy Państwowe zlokalizowanych w dziewiętnastu nadleśnictwach. Opad docierający do gleby w drzewostanie został zmniejszony o intercepcję drzewostanów, którą obliczono, stosując model Liu (1997, 2001). Pojemność wodną koron określono metodą użytą w modelu Kondo (2001) (Smax wg Komatsu i in. 2008). Liczbę dni z deficytem wody glebowej przedstawiono w ujęciu lat kalendarzowych (LDR) i dla okresu kwiecień–lipiec (LDL), w którym następuje największy przyrost drzew.

Określono klimatyczny bilans wodny (KBW), który jest różnicą przychodu wody z opadami i rozchodu wody w procesie ewapotrasnpiracji (BP-EVT). Wskaźnik został obliczony na podstawie ewapotranspiracji dobowej wzorem Penmana-Monteitha. Obliczono ten wskaźnik dla półrocza letniego (KBWL) i dla całego roku (KBWR).

Wyznaczenie izolinii zasięgu suszy wykonano w programie SURFER 13, z wykorzystaniem warstwy granic Polski udostępnianej przez Centralny Ośrodek Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej na stronie http://www.codgik.gov.pl/index.php/darmowe-dane.html.

Wpływ suszy na stan drzewostanów określono, posługując się różnicą defoliacji poszczególnych drzew między latami 2020 i 2019 na powierzchniach monitoringu lasu, w  strefach wystąpienia suszy i zróżnicowania klimatycznego bilansu wodnego.

Zagrożenie suszą w 2020 r.

W warunkach klimatu umiarkowanego można wyróżnić dwa wyraźne okresy zasilania i odpływu wody z gleby. W półroczu chłodnym mamy do czynienia z dopływem i retencjonowaniem wody w glebie, która jest wykorzystywana przez roślinność w półroczu ciepłym, w którym odpływ wody przeważa nad przychodem, co stwarza powstawanie okresowych niedoborów wody glebowej. Ocieplenie się klimatu powoduje coraz czyściej zaburzenie tej równowagi. Ciepłe zimy, brak pokrywy śnieżnej sprawiają, że już w okresie przedwiośnia coraz częściej występują niedobory wilgoci w glebie. To zwiększa ryzyko wystąpienia suszy długotrwałej w kolejnych miesiącach.

Zastosowane wskaźniki identyfikacji susz wskazują, że w 2020 r. zagrożenie suszą wystąpiło jedynie na zachodzie i na północno-wschodnich krańcach kraju. Klimatyczny bilans wodny całego roku (KBWR) pokazuje, że ogółem w kraju nie występowały niedobory wody, a w rejonie przymorskim, w południowo-zachodniej i centralnej części kraju na znacznych obszarach występował duży nadmiar wilgoci (ryc. 4.1a). W półroczu letnim, według klimatycznego bilansu wodnego tego okresu (KBWL), niedobór wilgoci wystąpił w Lubuskim, Wielkopolsce, na części Kujaw i na Suwalszczyźnie (ryc. 4.1b). Podobny efekt pokazują wskaźniki liczby dni z niedoborem wody w glebie zarówno w ujęciu rocznym (LDR), jak i w okresie największego wzrostu drzew (LDL), z jednym wyjątkiem (ryc. 4.1c i 4.1d). Wskaźnik LDL nie pokazuje występowania zagrożenia suszą w północno-wschodniej Polsce, co może oznaczać, że na Suwalszczyźnie ograniczenie dostępności wody dla drzewostanów wystąpiło już poza okresem intensywnego wzrostu drzew. W porównaniu z 2019 r. warunki wodne w 2020 r. były znacznie korzystniejsze dla wzrostu drzewostanów.

Przeprowadzona analiza warunków wodnych gleby, na przełomie półroczy zimowego i letniego 2020 r., wykazała że na niektórych obszarach kraju retencja wody w glebie nie została w pełni uzupełniona w czasie miesięcy zimowych. Częściowo obszary te pokrywają się z zagrożeniem wystąpienia susz. Dobre warunki opadowe występujące w miesiącach wiosennych odegrały decydującą rolę w zminimalizowaniu ryzyka wystąpienia suszy na znacznych obszarach kraju. Warunki wilgotnościowe panujące na początku wiosny 2020 r. były zdecydowanie korzystniejsze dla drzewostanów niż rok wcześniej.

Zmiana ulistnienia drzewostanów w okresie dziesięciolecia 2011-2020 jako skutek warunków wilgotnościowych na terenach leśnych

Od 2014 roku można zauważyć wyraźny wpływ występowania niedoborów wody na defoliację drzew. Duża liczba dni suszy w okresie maksymalnego wzrostu drzew (LDL) oraz ujemne wartości klimatycznego bilansu wodnego półroczy letnich (KWBL) skutkowały zwiększeniem defoliacji w roku kolejnym, zaś zmniejszanie defoliacji było konsekwencją dobrych warunków wilgotnościowych w roku poprzednim. W roku 2020 trudno doszukać się takiej zależności, jeśli porówna się warunki wodne panujące w roku poprzednim (ryc. 4.2). Zagrożenie występowania intensywnej suszy glebowej, które objęło bardzo duży obszar kraju w 2019 r. (ryc. 4.2b i 4.2d) nie spowodowało wzrostu defoliacji w 2020 roku, w którym odnotowano zwiększenie ulistnienia drzew (ryc. 4.2a). Odnotowaną poprawę ulistnienia drzew w 2020 r. można natomiast wiązać z dobrymi warunkami wilgotnościowymi panującymi w 2020 r. (ryc. 4.2c i 4.2e). Szybka reakcja drzew na bieżące warunki mogła być spowodowana bardzo ciepłą wiosną w roku 2020, dzięki czemu wiosenny rozwój drzew rozpoczął się wcześnie, zaś dobre warunki wodne w glebach w okresie wiosny i wczesnego lata skutkowały zmniejszeniem defoliacji.

W 2020 r. zagrożenie suszą wystąpiło jedynie na zachodzie (Lubuskie, Wielkopolska i zachodnia część Kujaw) i na północno-wschodnich krańcach kraju (Suwalszczyzna).

W porównaniu z 2019 r. warunki wodne w 2020 r. były znacznie korzystniejsze dla wzrostu drzew, biorąc pod uwagę zarówno cały rok, jak i okres wegetacyjny. Wydaje się, że poprawa dostępności wody dla drzew była główną przyczyną zmniejszenia się defoliacji drzew w roku 2020.

5.

Stałe powierzchnie obserwacyjne monitoringu lasów na obszarach Natura 2000

III.

Badania na stałych powierzchniach obserwacyjnych monitoringu intensywnego (SPO MI)

6.

Warunki pogodowe na powierzchniach SPO MI w 2020 roku oraz w latach 2015-2020

7.

Poziom stężenia NO2 i SO2 w powietrzu na terenach leśnych

8.

Wielkość depozytu wnoszonego z opadami atmosferycznymi na terenach leśnych

9.

Opady podkorowe oraz spływ po pniu

10.

Roztwory glebowe

11.

Zmiany stężeń zanieczyszczeń gazowych, depozycji oraz składu roztworów glebowych po roku 2010

Literatura