Andrzej Boczoń

The impact of beaver ponds on tree stand in a river valley

The impact of beaver ponds on tree stand in a river valley The number of beavers in Poland rapidly increases which may result in conflicts between man and beavers. Despite the fact that beaver ponds play important role in increasing of biodiversity, water retention and soil moisture, they may also cause the die out of tree stands in river valleys and lead consequently to disappearance of typical riparian forest communities. Field studies demonstrated that long term flooding inhibited tree growth. Many trees died after 2 years of flooding. Long flooding caused the death of 80% of trees. Wpływ stawów bobrowych na drzewostan w dolinie rzecznej W artykule podjęto problem wpływu budowli piętrzαcych wznoszonych na ciekach przez bobry na otaczajαcy drzewostan. Przedstawiono wyniki pomiarów przyrostów rocznych drzew rosnácych w zasięgu zalewu, a także oszacowano stan zdrowotny drzewostanu, będαcego pod wpływem podniesienia poziomu wody. Badania przeprowadzono na ciekach płynαcych przez Nadleśnictwo Browsk, położone w północnej części Puszczy Białowieskiej. Liczebność bobrów w Polsce gwałtownie wzrasta, co może w najbliższych latach skutkować nasileniem występowania sytuacji konfliktowych między człowie-kiem a bobrami. Pomimo, że stawy bobrowe pełniα ważnα rolę w zwiększaniu różnorodności biologicznej, w zwiększaniu retencji wodnej, zwiększaniu uwilgotnie-nia gleby, to jednak na terenach leśnych doprowadzajα do zamierania drzewosta-nów w dolinie rzecznej, w wyniku czego dochodzi do powstawania wylesionych dolin i zanikania typowych leśnych zbiorowisk przyrzecznych. Przeprowadzone prace terenowe wykazały, że na terenach zalewu gwałtownie obniza się przyrost drzew, wiele z drzew już po 2 latach zalewania zamiera. Długotrwałe zalewanie doprowadziło do zamarcia blisko 80% drzew.

Variability of groundwater table, atmospheric precipitation and temperature in swamp habitats of the Zielonka Forest Landscape Park.

Variability of groundwater table, atmospheric precipitation and temperature in swamp habitats of the Zielonka Forest Landscape Park Results of a study carried out in the Zielonka Forest Landscape Park (central Wielkopolska, middle part of the Warta River catchment) are presented in this paper. The park includes part of a large (15 thousand ha) forest complex called Zielonka Forest. The name pertains to relatively large and dense forest area with small agricultural enclaves situated c. 8 km north-east of Poznań. Parks landscape of the young glacial type, Pleistocene and Holocene formations, was formed as a result of the Poznań stage of the Baltic glaciation. Dominating habitat types in the park are: fresh mixed deciduous forest (58%), fresh mixed coniferous forest (25%), fresh broadleaved forest (10%), alder and ash-alder swamp forests (4%). Analysis of thermal conditions and precipitations was performed for the years 2002-2007 and compared with long-term data from 1987-2007. Annual mean air temperature in the hydrologic year 2003 was lower by 10% than the long-term mean while in the years 2007, 2006 and 2002 it was higher by 29, 9 and 8%, respectively. Low air temperature in the year 2003 was the effect of cold winter. In the summer half-year the temperature was definitely above the mean. Hydrologic year 2003 was the coldest but also the driest (64% of the long-term mean) year in the study period. Variability of ground water tables in swamp habitats was measured in the hydrologic years 2002-2007. During this period the ground water table depth varied from 38 to 181 cm below ground. Mean lowest stages (116 cm below ground) were noted in the hydrologic year 2006 (with the minimum level of 52 cm and maximum 178 cm below ground). The lowest ground water table (181 cm below ground) was, however, noted in 2003 in an experimental plot of the division 85f. The year 2003 was also characteristic for the largest annual amplitude of ground water depths. Obtained results confirm the decisive effect of air temperatures and sums of atmospheric precipitation on ground water table depth in forest swamp habitats. Surprisingly, there was no expected difference in the ground water depth between hydrologic years of extremely different atmospheric precipitations. Smaller variability of ground water level with increasing depth known from the literature was not confirmed either. Zmienność położenia wód gruntowych, opadów atmosferycznych i temperatury na siedliskach bagiennych Parku Krajobrazowego Puszcza Zielonka W pracy przedstawiono wyniki badań prowadzonych na terenie Parku Krajobrazowego Puszcza Zielonka, położonego w centralnej części Wielkopolski i w środkowej części dorzecza Warty. Park obejmuje część dużego (ok. 15 tys. ha) kompleksu leśnego, jakim jest Puszcza Zielonka. Nazwą tą przyjęto określać stosunkowo rozległy, zwarty teren leśny z niewielkimi enklawami rolniczymi, leżący ok. 8 km na północny wschód od granic Poznania. Krajobraz parku typu młodoglacjalnego, formacji plejstoceńskiej oraz holoceńskiej ukształtowany został w wyniku działania poznańskiego stadiału zlodowacenia bałtyckiego. Dominującymi typami siedliskowymi lasu na terenie Parku są: las mieszany świeży (58%), bór mieszany świeży (25%), las świeży (10%) oraz olsy (4%). Analiza warunków termiczno-pluwialnych przeprowadzona została dla lat hydrologicznych 2002-2007 na tle wielolecia 1987-2007. Średnia roczna temperatura powietrza w roku hydrologicznym 2003 była niższa od średniej z wielolecia (1987-2007) o 10%, natomiast w latach 2007, 2006 i 2002 była wyższa odpowiednio o 29, 9 i 8%. Biorąc pod uwagę półrocza hydrologiczne, należy zwrócić uwagę, że niska temperatura powietrza w 2003 r. była wynikiem chłodnej zimy. W półroczu letnim temperatura utrzymywaĺa się zdecydowanie powyżej średniej. W rozpatrywanym okresie badawczym rok hydrologiczny 2003 okazał się nie tylko jednym z najzimniejszych, ale również najsuchszym rokiem wielolecia 1987-2007 (64% średniej wieloletniej). Zmienność stanów wód gruntowych w siedliskach bagiennych mierzono w latach hydrologicznych 2002-2007. W tym okresie głębokość zalegania wód gruntowych wynosiła od 38 do 181 cm p.p.t. Średnio najniższe stany (116 cm p.p.t.) zaobserwowano w roku hydrologicznym 2006 (minimalny stan 52, maksymalny 178 cm p.p.t.). Jednak najniżzszy stan wody gruntowej odnotowano w 2003 r. na powierzchni doświadczalnej zlokalizowanej w oddziale 85f (181 cm p.p.t.). Rok 2003 wyróżnił się również największą roczną amplitudą stanów wód gruntowych. Uzyskane wyniki badań potwierdzają decydujący wpływ temperatury powietrza i sumy opadów atmosferycznych na kształtowanie zwierciadła wód gruntowych w leśnych siedliskach bagiennych. Wątpliwości budzi brak spodziewanej znacznej różnicy w głębokości zalegania wód gruntowych między skrajnymi pod względem wysokości opadów atmosferycznych latami hydrologicznymi. Interesujący jest również brak potwierdzenia znanej z literatury przedmiotu zależności zmniejszania się dynamiki zmienności stanów wód gruntowych wraz z głębokością ich zalegania.

The use of hydrogel in afforestation of postindustrial areas.

The use of hydrogel in afforestation of postindustrial areas Some areas intended for afforestation are characterised by a lack of moisture and mineral nutrients. One of the approaches to improve water retention capacity of soils is the use of hydrogels (polymer soil conditioners). The presented experiment was performed with 4 different methods of hydrogel applications and control in a post-industrial area - a dumping ground of the Brown Coal Mine Bełchatów (Forest District Administration Bełchatów). The Aquaterra product (pure hydrogel) and hydrogel with nutrients (Terra Vit) produced by Terra-Gubin company were used in all experiments. From 292 to 306 one-year old seedlings of Pinus sylvestris L. of an average height of 80-101 mm were planted in each plot. The influence of hydrogel application method on successful afforestation and growth of seedling was analyzed after the first vegetation year. Maximum number of survived seedlings (93.3%) was observed for hydrogel applied through roots coating, minimum (72.4%) for hydrogel with fertilizers applied under plants. Results obtained for pure hydrogel surface application (89.1%) and pure hydrogel applied under plants (85.3%) can be compared with results from control plot (89.7%). Mean heights of surviving seedlings were similar (128-130 mm) for root coating, and both methods of hydrogel application under plants, in contrast with surficial hydrogel application (117 mm) and control where they were minimal (111 mm). Mean height increments in surviving seedlings were minimum in control plot (31 mm), and similar (38-40 mm) for root coating and surface application. The best results of height increments (47 mm) were obtained when hydrogel mixed with fertiliser was applied under plants. To sum up, in view of plant survival the best method of polymer soil conditioner (hydrogel) application was root coating; this method gave also satisfactory increments of plant height. Użycie hydrożelu na terenach poprzemysłowych przeznaczonych do zalesienia Na niektórych terenach przeznaczonych do zalesienia występuje brak wody i niedobór substancji pokarmowych. Jednym ze sposobów poprawy pojemności wodnej gleb jest wykorzystanie hydrożeli (polimerowych kondycjonerów glebowych). Prezentowane wyniki uzyskano, realizując na zalesianych powierzchniach składowiska kopalni węgla brunatnego w Bełchatowie doświadczenia z wykorzystaniem czterech metod aplikacji hydrożelu oraz doświadczenia kontrolnego. W przeprowadzonych eksperymentach wykorzystano hydrożel o handlowej nazwie Aquaterra bez domieszek oraz hydrożel z domieszką związków nawozowych (Terra Vit), aplikowane do gleby o składzie granulometrycznym odpowiadającym piaskowi słabogliniastemu. Na 5 poletkach doświadczalnych wysadzono od 292 do 306 jednorocznych sadzonek Pinus sylvestris L. o średniej wysokości 80-101 mm. Wpływ aplikacji hydrożelu na skuteczność zalesienia i wzrost sadzonek poddano analizie po pierwszym roku wegetacji. Najwięcej sadzonek, które przetrwały po I roku wegetacji (93,3%), zaobserwowano na poletku, na którym hydrożel zastosowano w postaci pokrywającego korzenie roztworu wodnego, najmniej (72,4%), gdy hydrożel z dodatkiem związków nawozowych zastosowano jako posypkę. Wyniki stosowania hydrożelu bez domieszek aplikowanego powierzchniowo (89,1%) oraz jako podsypka (85,3%) są porównywalne z uzyskanymi na poletku kontrolnym (89,7%). Średnia wysokość przetrwałych sadzonek są porównywalne (128-130 mm) w przypadku stosowania nakorzeniowej aplikacji roztworu hydrożelu i obu metod podsypki (czysty hydrożel i hydrożel z posypką) w porównaniu z metodą powierzchniową (117 mm) i poletkiem kontrolnym, gdzie były najmniejsze (111 mm). Średnie przyrosty pomierzone po roku od nasadzeń były najmniejsze na poletku kontrolnym (31 mm), porównywalne (38-40 mm) z uzyskanymi, gdy korzenie pokrywano roztworem i hydrożel stosowano powierzchniowo. Największe przyrosty (47 mm) uzyskano, stosując metodę podsypki hydrożelu z nawozami. Podsumowując: ze względu na przetrwalność sadzonek (udatność nasadzeń) za najlepszą metodę stosowania hydrożelu można przyjąć pokrywanie korzeni sadzonek jego roztworem. Metoda ta daje również zadowalające przyrosty sadzonek po pierwszym roku wegetacji.

The influence of drought on the water uptake by Scots pines (Pinus sylvestris L.) at different positions in the tree stand

Abstract Periodically occurring drought is typical for the climate of Poland. In habitats supplied exclusively with rain water, tree stands are frequently exposed to the negative effects of water deficit in the soil. The aim of this study was to examine the water uptake and consumption of two individual Scots pine trees under drought conditions. The trees were located at different positions within the stand and at the time of study were over 150 years old. Soil moisture, availability of soil water and the quantity of water uptake by the individual trees were examined by measuring the water velocity inside the trunks (Thermal Dissipation Probe method). Two periods of intense drought occurred in the summer 2006 only a few days apart. Before the drought, pine No. 1 (dominant) took up 66.7 dm3 water per day and pine No. 2 (co-dominant) took up 52.3 dm3 per day. The observed responses of the examined pines to the first period of drought were similar: the low soil water content resulted in a suppression of water uptake in both trees. After the end of the drought period however, the recovery responses of the two trees were different. Pine No. 1 resumed water uptake at values similar to those before the drought. Pine No. 2 on the other hand did not resume water uptake. We conclude that in case of this second tree the vegetative season possibly ended already at the end of June.

Water budget of the Zdworskie Lake in 2008–2012 period

Abstract Water budget of the Zdworskie Lake in 2008-2012 period. The paper presents the results of water balance calculations for the Zdworskie Lake, Poland, based on meteorological and hydrological data of 2008-2012 period. Meteorological data have come from automatic measurement station located near Łąck in a distance of about 7.5 kilometer from geometric center of the Zdworskie Lake. The station is a part of the monitoring system of The State Forests National Forest Holding. Hydrological data has been collected from five water-gauging stations located in the Wielka Struga River catchment to which belongs the Zdworskie Lake. The water-gauging stations has been established by Department of Water Engineering of Warsaw University of Life Sciences - SGGW within monitoring net constructed as a part of the Restoration Programme of the Lakes in the Łąck Commune, Płock district. Water balance calculations revealed that throughout the analyzed period the retained water amount in Zdworskie Lake should be much larger than it was actually observed. Groundwater level fluctuations observed in one of the water-gauge sections together with geological conditions in the immediate lake catchment area suggest periodic outflow of the lake water into the ground. In the years 2008-2012 the annual loss of lake water caused by the groundwater alimentation varied ranging from about 761,000 to 2,078,000 m3. Streszczenie Bilans wodny Jeziora Zdworskiego w okresie 2008-2012. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń bilansu wodnego dla Jeziora Zdworskiego, wykonane na podstawie danych meteorologicznych i hydrologicznych z lat 2008-2012. Dane meteorologiczne pochodzą z automatycznej stacji pomiarowej należącej do Lasów Państwowych, zlokalizowanej koło Łącka, w odległości około 7,5 km od geometrycznego środka Jeziora Zdworskiego. Natomiast dane hydrologiczne pochodzą z 5 posterunków wodowskazowych, założonych w zlewni Wielkiej Strugi i Jeziora Zdworskiego przez Katedrę Inżynierii Wodnej SGGW do badań monitoringowych realizowanych w ramach Programu renaturyzacji jezior Pojezierza Łąckiego. Na podstawie wyników obliczeń bilansowych stwierdzono, że w całym analizowanym okresie objętości wody zretencjonowanej w Jeziorze Zdworskim powinny być znacznie większe od zaobserwowanych. Warunki geologiczne w części bezpośredniej zlewni jeziora a także wyniki pomiarów stanu wody gruntowej w jednym z przekrojów wodowskazowych świadczą o okresowym odpływie wód jeziornych do gruntu podłoża. W latach 2008-2012 roczne straty wody w Jeziorze Zdworskim spowodowane odpływem do gruntu były zróżnicowane i wyniosły od około 761 do 2078 tys. m3.

The impact of beaver ponds on water resources in the catchment area in the Browsk Forest District - a case study

Wpływ stawów bobrowych na zasoby wodne zlewni na przykładzie badań w Nadleśnictwie Browsk The impact of beaver ponds on water resources in the catchment area in the Browsk Forest District - a case study The aim of the research was to estimate changes in the water resources in a river valley after the construction of reservoirs in the framework of the small-scale water retention program and dams on watercourses by beavers. A comparison of beaver ponds and reservoirs was made to show their effectiveness in increasing water resources. The research was conducted on watercourses running through the territory of the Browsk Forest District in the Białowieża Primeval Forest. Measurements of the depth of groundwater levels were carried out on study plots established in 2004 being under the impact of artificial dams and those made by beavers. The measurement results enabled determination of the volume of stored water and raising the groundwater level on the land adjoining the flooded areas. The research confirmed that beaver ponds created as a result of expanding the existing man-made hydrotechnical structures have markedly larger area and store more water. On the other hand, the advantage of man-made reservoirs is that they are being constructed for a specific purpose so that their impact on the environment can be planned. In areas where the population of beavers is high, water retention caused by them should be sufficient in those sections of watercourses where water flows all year long. The human activity aimed to increase water retention should take place in those fragments of watercourses where water flows seasonally, especially in headwater areas.