3. System pomiarowy
W 2011 roku na Stacji Bazowej WIGRY realizowano 12 programów pomiarowych, które prowadzone były na powierzchniach i stanowiskach kontrolno-pomiarowych
na terenie zlewni badawczej (Tab. 1, rys. 4). Programy pomiarowe dotyczyły: meteorologii, chemizmu powietrza, chemizmu opadów atmosferycznych i wód
podkoronowych, chemizmu roztworów glebowych, stanów i chemizmu wód podziemnych, stanów, przepływów i chemizmu wód rzeki Czarnej Hańczy, chemizmu opadu
organicznego, zawartości metali ciężkich i siarki w porostach, uszkodzenia drzew i drzewostanów, epifitów nadrzewnych oraz fauny bezkręgowców
epigeicznych.
Tabela 1. Powierzchnie i stanowiska badawcze na terenie zlewni badawczej (2011)
Kod stanowiska
|
Program pomiarowy
|
Opis lokalizacji stanowiska
|
001
|
Meteorologia, chemizm powietrza
|
posterunek meteorologiczny w Sobolewie, na terenie otwartym
|
005
|
Chemizm opadów atmosferycznych
|
posterunek meteorologiczny w Sobolewie, na terenie otwartym
|
006
|
Chemizm opadu podokapowego, chemizm opadu organicznego, chemizm roztworów glebowych
|
leśne powierzchnie badawcze zlokalizowane na siedlisku lasu mieszanego świeżego, w zbiorowisku grądu trzcinnikowego Tilio-Carpinetum calamagrostietosum, w drzewostanie świerkowo-sosnowym z odnawiającą się warstwą krzewów leszczyny
|
007
|
Wody podziemne
|
posterunek meteorologiczny w Sobolewie, na terenie otwartym
|
008, 009
|
Wody powierzchniowe (rzeki)
|
przy wejściu do zlewni (Sobolewo), przy ujściu ze zlewni do jez. Wigry
|
031, 034, 037, 038, 039, 042, 043, 044, 045, 046, 047, 053
|
Zawartość metali ciężkich i siarki w porostach
|
różne drzewostany w obrębie zlewni badawczej
|
015, 014
|
Fauna epigeiczna
|
leśne powierzchnie badawcze na siedlisku boru bagiennego Vaccinio uliginosi-Pinetum, lasu mieszanego świeżego Tilio-Carpinetum calamagrostietosum
|
050, 051, 052
|
Uszkodzenia drzew i drzewostanów
|
leśne powierzchnie badawcze w borze bagiennym Vaccinio uliginosi-Pinetum (z rzadkim i niskim drzewostanem sosnowym), świerczynie
na torfie Sphagno girgensohnii-Piceetum, nasadzeniu sosny na siedlisku grądowym Tilio-Varpinetum calamagrostietosum
|
034-045
|
Epifity nadrzewne
|
różne drzewostany w obrębie zlewni badawczej
|
Tabela 2. Program pomiarowy realizowany na Stacji Bazowej WIGRY w 2011 r.
Program pomiarowy
|
Kod programu pomiarowego
|
Stanowisko pomiarowe
|
Skala pomiaru
|
Parametr
|
Częstotliwość pomiarów
|
Metoda pomiarowa, analityczna
|
Uwagi
|
Meteorologia
|
A1
|
001
|
1
|
Kierunek wiatru
|
Pomiar ciągły
|
Automatyczna (Milos 500 firmy Vaisala)
|
|
Prędkość wiatru.
|
Temp. powietrza (2 m)
|
Temp. powietrza na gruncie (5 cm)
|
Temperatura gruntu (5, 20, 50, 100 cm)
|
Wysokość opadu
|
Wilgotność powietrza
|
Usłonecznienie
|
Promieniowanie
|
Chemizm powietrza
|
B1
|
001
|
3
|
dwutlenek siarki
|
12/rok
|
Metoda pasywna
|
|
dwutlenek azotu
|
Chemizm opadów atmosferycznych
|
C1
|
005
|
1
|
Objętość opadu
|
12/rok
|
Pomiar w cylindrze miarowym
|
Opad mokry
|
Przewodność.
|
12 i 52/rok
|
Konduktometryczna
|
Odczyn pH
|
12 i 52/rok
|
Elektrometryczna
|
Chlorki
|
12/rok
|
Spektrofotometria
|
Siarka siarczanowa
|
12/rok
|
Elektroforeza kapilarna
|
Azot azotanowy
|
12/rok
|
Elektroforeza kapilarna
|
Azot amonowy
|
12/rok
|
Kolorymetria
|
Sód
|
12/rok
|
ASA
|
Potas
|
12/rok
|
Spektrofotometria
|
Wapń
|
12/rok
|
Spektrofotometria
|
Magnez
|
12/rok
|
Spektrofotometria
|
Chemizm opadu podokapowego
|
C2
|
006
|
10
|
Objętość opadu
|
12/rok
|
Pomiar w cylindrze miar.
|
Kolektory opadu
|
Przewodność
|
12i 52/rok
|
Konduktometryczna
|
Odczyn pH
|
12 i 52/rok
|
Elektrometryczna
|
Chlorki
|
12/rok
|
Spektrofotometria
|
Siarka siarczanowa
|
12/rok
|
Elektroforeza kapilarna
|
Azot azotanowy
|
12/rok
|
Elektroforeza kapilarna
|
Azot amonowy
|
12/rok
|
Kolorymetria
|
Sód
|
12/rok
|
ASA
|
Potas
|
12/rok
|
Spektrofotometria
|
Wapń
|
12/rok
|
Spektrofotometria
|
Magnez
|
12/rok
|
Spektrofotometria
|
Chemizm opadu organicznego
|
G2
|
006
|
12
|
Opad org. (masa świeża)
|
12/rok
|
Wagowa
|
|
Opad org. (masa sucha)
|
12/rok
|
Wagowa
|
Całkowity węgiel organiczny
|
1/rok
|
BL-PB-17
|
Siarka ogólna.
|
1/rok
|
ICP
|
Azot ogólny.
|
1/rok
|
Kjedahla
|
Fosfor ogólny
|
1/rok
|
ICP
|
Wapń
|
1/rok
|
ICP
|
Magnez
|
1/rok
|
ICP
|
Sód
|
1/rok
|
ICP
|
Potas
|
1/rok
|
ICP
|
Zawartość metali ciężkich i siarki w porostach
|
D1
|
031, 034, 037, 038, 039, 042, 043, 044, 045, 046, 047, 053
|
12
|
Kadm
|
1/rok
|
ASA
|
Plecha Hypogymnia physodes
|
Ołów
|
1/rok
|
ASA
|
Cynk
|
1/rok
|
ASA
|
Miedź
|
1/rok
|
ASA
|
Żelazo
|
1/rok
|
ASA
|
Chrom
|
1/rok
|
ASA
|
Nikiel
|
1/rok
|
Metoda Walkley’a-Blacka
|
Siarka
|
1/rok
|
Metoda turbidymetryczn Buttersa – Chenry’ego
|
Chemizm roztworów glebowych
|
F1
|
006
|
3
|
Objętość wody
|
12/rok
|
Pomiar w cylindrze miar.
|
|
Przewodność
|
Konduktometryczna
|
Odczyn pH
|
Elektrometryczna
|
Siarka siarczanowa
|
Elektroforeza kapilarna
|
Azot azotanowy
|
Elektroforeza kapilarna
|
Azot amonowy
|
Kolorymetria
|
Fosfor ogólny
|
Spektrofotometria
|
Chlorki
|
Spektrofotometria
|
Sód
|
ASA
|
Potas
|
Spektrofotometria
|
Wodorowęglany
|
Spektrofotometria
|
Magnez
|
Spektrofotometria
|
Wapń
|
Spektrofotometria
|
Wody podziemne
|
F2
|
007
|
1
|
Stan wód gruntowych
|
52/rok
|
Gwizdek
|
Piezometr
|
Temperatura wody
|
4/rok
|
Termometr cyfrowy
|
Przewodność
|
4/rok
|
Konduktometryczna
|
Odczyn pH
|
4/rok
|
Elektrometryczna
|
Sód
|
4/rok
|
ASA
|
Potas
|
4/rok
|
Spektrofotometria
|
Wapń
|
4/rok
|
Spektrofotometria
|
Magnez
|
4/rok
|
Spektrofotometria
|
Wodorowęglany
|
4/rok
|
Miareczkowa
|
Chlorki
|
4/rok
|
Spektrofotometria
|
Fosfor ogólny
|
4/rok
|
Spektrofotometria
|
Siarka siarczanowa
|
4/rok
|
Spektrofotometria
|
Azot azotanowy
|
4/rok
|
Spektrofotometria
|
Azot amonowy
|
4/rok
|
Spektrofotometria
|
Tlen rozpuszczony
|
4/rok
|
Miareczkowa
|
BZT5
|
4/rok
|
Miareczkowa
|
Rozpuszczalny węgiel organ.
|
1/3 lata
|
Spektrofotometria
|
Krzemionka
|
1/3 lata
|
Spektrometria atomowa
|
Glin
|
1/3 lata
|
Spektrometria mas z plazmą
|
Mangan
|
1/3 lata
|
Spektrometria atomowa
|
Żelazo
|
1/3 lata
|
Spektrometria atomowa
|
Kadm
|
1/3 lata
|
Spektrometria mas z plazmą
|
Miedź
|
1/3 lata
|
Spektrometria mas z plazmą
|
Ołów
|
1/3 lata
|
Spektrometria mas z plazmą
|
Cynk
|
1/3 lata
|
Spektrometria atomowa
|
Nikiel
|
1/3 lata
|
Spektrometria atomowa
|
Arsen
|
1/3 lata
|
Spektrometria mas z plazmą
|
Chrom
|
1/3 lata
|
Spektrometria atomowa
|
Wody powierzchniowe (rzeki)
|
H1
|
008, 009
|
2
|
Prędkość przepływu
|
12/rok
|
Młynek hydrometryczny
|
|
Stan wody ΔT
|
Łata, limnigraf
|
Temperatura wody
|
Termometr cyfrowy
|
Przewodność.
|
Konduktometryczna
|
Odczyn pH
|
Elektrometryczna
|
Sód
|
ASA
|
Potas
|
Spektrofotometria
|
Wapń
|
Miareczkowa
|
Magnez
|
Miareczkowa
|
Wodorowęglany
|
Miareczkowa
|
Chlorki
|
Spektrofotometria
|
Siarka siarczanowa
|
Spektrofotometria
|
Azot azotanowy
|
Spektrofotometria
|
Azot amonowy
|
Spektrofotometria
|
Fosfor ogólny
|
Spektrofotometria
|
BZT5
|
Miareczkowa
|
Tlen
|
Miareczkowa
|
Uszkodzenia drzew i drzewostanów
|
K1
|
050, 051, 052
|
3
|
defoliacja
|
1/rok
|
|
|
odbarwienie
|
1/rok
|
|
pierśnica (średnica pnia na wys. 1,3 m)
|
1/5 lat
|
|
Epifity nadrzewne
|
M1
|
034-045
|
7
|
Pokrycie
|
1/rok
|
Instrukcja ZMŚP
|
|
Zdrowotność plechy
|
Wielkość powierzchni badawczej
|
Fauna epigeiczna
|
O1
|
015, 014
|
2
|
Liczba gatunków
|
5/rok
|
Instrukcja ZMŚP
|
|
Wskaźnik łowności
|
Struktura troficzna
|
Wskaźnik równomierności
|
Wskaźnik różnorodności
|
3.1. Meteorologia
Pomiary meteorologiczne wykonywane były na terenie ogródka meteorologicznego w Sobolewie, gdzie ustawiona jest automatyczna stacja meteorologiczna
Milos 500 firmy Vaisala. Pomiarami objęte były następujące parametry: temperatura powietrza na wysokości 2 m i przy powierzchni gruntu (na 5 cm),
temperatura gruntu na głębokości 5, 20, 50 i 100 cm, wilgotność względna powietrza na wysokości 2 m, wysokość opadów atmosferycznych na wysokości 1 m,
prędkość i kierunek wiatru na wysokości 10 m, promieniowanie całkowite, usłonecznienie.
3.2. Chemizm powietrza
Pomiary chemizmu powietrza atmosferycznego (dwutlenku siarki i dwutlenku azotu) wykonywane były na terenie ogródka meteorologicznego w Sobolewie. Do
badań wykorzystano metodę pasywną, która opracowana została w Zakładzie Chemii Analitycznej Politechniki Krakowskiej i wdrożona do praktyki zgodnie z
obowiązującymi normami. Próbniki eksponowane były na wysokości 160 cm nad powierzchnią gruntu, przez okres 1 miesiąca.
3.3. Chemizm opadów atmosferycznych i opadu podkoronowego
Opad mokry zbierany był na terenie ogródka meteorologicznego w Sobolewie w każdy poniedziałek o godz. 800, za pomocą kolektora opadu mokrego
UNS 130/S firmy Eigenbrodt. W próbach tygodniowych określano jej wielkość oraz mierzono odczyn i przewodność elektrolityczną. Kolejne próby tygodniowe
były łączone i przechowywane w temperaturze ok. 4°C. Na koniec miesiąca próba miesięczna (zlewana) była przekazywana do analizy do laboratorium
Instytutu Ochrony Środowiska w Warszawie.
Wody opadowe przechodzące przez warstwę koron drzew (sosna, świerk) zbierane były z leśnej powierzchni badawczej zlokalizowanej w pobliżu ogródka
meteorologicznego w Sobolewie. Poboru prób opadów dokonywano w okresach tygodniowych. W próbach określano jej wielkość oraz mierzono odczyn i
przewodność elektrolityczną. Kolejne próby tygodniowe były łączone i przechowywane w temperaturze ok. 4°C. Na koniec miesiąca próba miesięczna
(zlewana) była przekazywana do analizy do laboratorium Instytutu Ochrony Środowiska w Warszawie.
3.4. Chemizm opadu organicznego
Materiał do badań chemizmu opadu organicznego zbierany był przy pomocy 15 chwytaczy - białych wiader z tworzywa sztucznego o powierzchni wlotowej
0,0615 m2 każde, umieszczonych na stojakach 80 cm nad powierzchnią gruntu. Chwytacze ustawione były losowo w trzech rzędach po 5 sztuk
(odległości pomiędzy chwytaczami wynosiła 3 m). Chwytacze opróżniane były w odstępach miesięcznych, a zebrany materiał sortowano na poszczególne
frakcje (igły, liście, owoce, gałązki, kora, porosty, inne) i ważono. Następnie, po wysuszeniu materiału do stałej masy, ponownie go ważono, po czym
całość homogenizowano za pomocą młynka uniwersalnego. Z tak przygotowanego materiału z 12 kolejnych miesięcy roku hydrologicznego przygotowywano trzy
próby (igły, liście, pozostałe), które poddawano analizie chemicznej w laboratorium Instytutu Ochrony Środowiska, obejmującej zawartość: węgla
organicznego, siarki, azotu, fosforu, wapnia, magnezu, sodu i potasu.
3.5. Chemizm roztworów glebowych
Badania roztworów glebowych prowadzone były na powierzchni leśnej w Sobolewie, na trzech stanowiskach. Do badań wykorzystano teflonowo-kwarcowe
próbniki firmy Prenart, które umieszczono na głębokościach 30, 50 i 100 cm w profilu gleby płowej zbielicowanej. Roztwory pobierane były z lizymetrów
na koniec każdego miesiąca, poza okresem występowania przymrozków. Próby po zakonserwowaniu były przekazywane do analiz do laboratorium Instytutu
Ochrony Środowiska w Warszawie.
3.6. Wody podziemne
Wody podziemne badano w otworze piezometrycznym zlokalizowanym w Sobolewie. Piezometr posadowiony jest na głębokości 17,9 m ppt. Swobodne zwierciadło
wody znajduje się na głębokości 12,05 m ppt., licząc od górnej krawędzi obudowy piezometru. W 1997 roku piezometr został włączony do krajowej sieci
pomiarowej Państwowego Instytutu Geologicznego pod numerem ewidencyjnym II/862-Q.
Poziom statycznego zwierciadła wody w piezometrze badano w każdy poniedziałek o godz. 800 za pomocą taśmy miarowej ze „świstawką”.
Właściwości fizyczne i chemiczne wód podziemnych badano czterokrotnie w ciągu roku hydrologicznego: w grudniu 2010 roku oraz w lutym, czerwcu i we
wrześniu 2011 roku. Przed każdym pobraniem próby z otworu piezometru wypompowywano około cztery objętości słupa wody stagnującej w otworze. W próbach
określano stężenia parametrów z zakresu podstawowego i rozszerzonego programu pomiarowego ZMŚP.
3.7. Wody powierzchniowe
Badania wód powierzchniowych dotyczyły pomiarów stanu i prędkości przepływu wód w rzece Czarna Hańcza – w punkcie kontrolno-pomiarowym w Sobolewie oraz
właściwości fizycznych i chemicznych wód rzeki w punktach w Sobolewie i przy ujściu rzeki do jeziora Wigry. Próby wody do badań pobierane były z nurtu
rzeki jeden raz w miesiącu. Analizy fizykochemiczne wykonywane były w laboratorium Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska oraz w WPN. Pomiar
stanu wód prowadzony był w sposób ciągły przy wykorzystaniu limnigrafu typu L-861. Z zapisu limnigrafu określano średnie, maksymalne i minimalne stany
dobowe.
3.8. Metale ciężkie i siarka w porostach
Z 24 stanowisk, w tym 12 z terenu zlewni badawczej, pobrano próby plechy porostu Hypogymnia physodes (L.) Nyl., w których przeprowadzono analizy
zawartości metali ciężkich (Cd, Pb, Cu, Zn, Fe, Ni, Cr) i siarki. Analizy chemiczne wykonane zostały przy użyciu spektrofotometru absorpcji atomowej IL
251 w Zakładzie Monitoringu Środowiska Instytutu Nauk o Środowisku Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie. Opracowanie wyników stanowi odrębne
sprawozdanie, nie zamieszczone w niniejszym Raporcie.
3.9. Epifity nadrzewne
Badania nad porostami prowadzono na 7 stanowiskach wytypowanych i opisanych na terenie zlewni eksperymentalnej w 1998 roku. Zgodnie z wcześniej
opracowanym systemem monitoringu porostów badaniami objęto 12 gatunków porostów nadrzewnych. Na każdym stanowisku, na wyznaczonej powierzchni, dokonano
pomiaru powierzchni plech monitorowanych gatunków, badania składu gatunkowego i stanu zdrowotności porostów. Uzyskane wyniki porównano z rezultatami
otrzymanymi w poprzednich okresach pomiarowych.
3.10. Uszkodzenia drzew i drzewostanów
Ocenę stanu uszkodzeń drzew przeprowadzono na 3 powierzchniach, badając na każdej 20 drzew z drzewostanu panującego, należących do drzew górujących,
niezacienionych, o pełnej widoczności korony, w wieku powyżej 40 lat. Dla każdego z badanych drzew opisano: ubytek aparatu asymilacyjnego, obecność i
rodzaj uszkodzeń pnia, procent martwych gałęzi w koronie, stopień odbarwienia aparatu asymilacyjnego oraz pierśnicę pnia. Przy ocenie ubytku aparatu
asymilacyjnego drzew posługiwano się „Atlasem ubytku aparatu asymilacyjnego drzew leśnych (Borecki, Keczyński 1992).
3.11. Fauna epigeiczna
Badania prowadzono w dwóch typach siedliskowych lasu – w borze bagiennym i lesie mieszanym. Na każdym siedlisku wytypowano po trzy stanowiska oddalone
od siebie o około 250 m, na których zainstalowano po 5 pułapek rozmieszczonych liniowo w trzymetrowych odstępach. Pułapki (słoiki o pojemności 0,33 l i
średnicy otworu 56 mm) zostały wkopane równo z powierzchnią gruntu i osłonięte daszkami. Jako płynu konserwującego użyto roztworu glikolu etylowego.
Pułapki były eksponowane w terenie przez 5 miesięcy, od maja do końca września, a materiał wybierano z nich w odstępach miesięcznych. Wyselekcjonowane
z odłowionego materiału chrząszcze należące do rodziny Carabidae zakonserwowano, a następnie przesłano do oznaczenia do Zakładu Zoologii
Instytutu Biologii Akademii Świętokrzyskiej. Opracowanie wyników stanowi odrębne sprawozdanie, nie zamieszczone w niniejszym Raporcie.
Rys. 4. Rozmieszczenie powierzchni i stanowisk badawczych na terenie zlewni badawczej Stacji Bazowej WIGRY
ciąg dalszy »
spis treści
|