Magnetic susceptibility and heavy metal contents of forest soils under variable dominant tree species in Pruhonice Park

• Autorzy: Ferdyn M. , Strzyszcz Z.

Warianty tytułu

PL

Podatność magnetyczna i zawartości metali ciężkich w glebach leśnych w zależności od rodzaju drzewostanu w parku w Pruhonicach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the research was to study the influence of different tree stands on topsoil magnetic susceptibility and heavy metal contamination in the soil. The study was performed in the old park in Pruhonice (near Prague) in the Czech Republic. On the relatively small area of Pruhonice Park, five different coniferous tree species (pine, spruce, blue spruce, fir, Douglas fir) and five deciduous species (beech, red oak, common oak, hornbeam, birch) were found, growing in small clusters on the same geological background. Also other natural and anthropogenic factors such as distance from industrial and urban sources of pollution, type of soil, climate, etc. were similar. The magnetic susceptibility was measured directly in the field. Twenty topsoil cores 0.3 m long (2 under each tree species) were collected and also soil samples from under each tree (litter horizon) were taken. The magnetic susceptibility values of the topsoil profiles and of liter layer samples were obtained. Heavy metal analyses of surface samples (litter horizon) were also carried out. The field magnetic susceptibility (K) data are more or less comparable to the laboratory data High heavy metal contents corresponding to high magnetic susceptibility values are observed in the litter horizon. A positive correlation between magnetic susceptibility and same heavy metals was observed. The results suggest that the type of forest may also influence the values of magnetic susceptibility and heavy metal content. Generally higher magnetic susceptibility values were observed in the coniferous forest, except for the surface layer (litter horizon) where the x values are lower than in the deciduous forest.

PL

Celem niniejszego opracowania było oszacowanie wpływu rodzaju drzewostanów na podatność magnetyczną i zawartości niektórych metali ciężkich w glebach leśnych. Badania prowadzone były na terenie starego parku w Pruhonicach (koło Pragi) w Czechach. Na stosunkowo małym obszarze parku znajdują się skupiska różnych gatunków drzew, będące pod wpływem takich samych czynników naturalnych i antropogenicznych (typ gleby, podłoże geologiczne, klimat, odległość od źródeł emisji). Do badań wybrano pięć drzewostanów szpilkowych (sosna, świerk, świerk kłujący, jodła, daglezja) i pięć drzewostanów liściastych (buk, dąb czerwony, dąb szypułkowy, grab, brzoza). W terenie pomierzono podatność magnetyczną oraz pobrano po dwie próby glebowe (30-cm tuby o przekroju 2,5 cm) oraz ściółkę leśną spod każdego drzewostanu. W laboratorium pomierzono podatność magnetyczną wzdłuż profili glebowych oraz określono zawartości metali ciężkich (Pb, Cu, Fe, Cd, Zn, Mn) w ściółce leśnej. Stwierdzono wysokie zawartości metali ciężkich w warstwie ściółki, jak również wysoki stopień korelacji miedzy zawartością metali ciężkich a podatnością magnetyczną. Na podstawie uzyskanych wyników można wnioskować, że typ drzewostanu może mieć wpływ na zawartości metali ciężkich oraz podatność magnetyczną gleb leśnych. Wyższe wartości podatności magnetycznej zaobserwowano pod drzewostanami iglastymi. Jedynie w górnej warstwie gleby (0-1 cm) średnia podatność magnetyczna mierzona w terenie była wyższa dla drzew liściastych, na co wpływ mógł mieć świeży opad liści, ponieważ badania prowadzono jesienią.

Słowa kluczowe

EN

magnetic susceptibility; heavy metal content; topsoil; deciduous forests; coniferous forests

PL

podatność magnetyczna; metale ciężkie; gleba leśna; drzewostan szpilkowy; drzewostan liściasty

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archiwum Ochrony Środowiska
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 29, no. 3
• Strony: 71--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab.

Twórcy

autor

Ferdyn M.

• Institute of Environmental Engineering of the Polish Academy of Science, ul. M.Skłodowskiej-Curie 34, 41-819 Zabrze, Poland

autor

Strzyszcz Z.

• Institute of Environmental Engineering of the Polish Academy of Science, ul. M.Skłodowskiej-Curie 34, 41-819 Zabrze, Poland

Bibliografia

• [1] Alriksson A., H.M. Eriksson: Distribution of Cd, Cu, Pb and Zn in soil and vegetation compartments in stands of five boreal tree species in N.E. Sweden, Water, Air and Soil Pollution, 1, 461-475 (2001).
• [2] Brümmer G.W., V. Homburg, D.A. Hiller: Schwermetallbelastung von Böden, Mitteilungen der Deutschen Bodenkundlischen Gesellschaft, 63, 31-42 (1991).
• [3] Commentary on the ordinance relating to pollutants in soil (VSBo), published by the Swiss Federal Office of Environment, Forests and Landscape, Berno 1987.
• [4] Czarnowska K.: Zawartość niektórych metali ciężkich w glebach wytworzonych z różnych utworów pyłowych, Roczniki Gleboznawcze, 40, 2, 107-117 (1989).
• [5] Hanesch M., R. Scholger, M.J. Dekkers: The application of fuzzy с-means cluster analysis and non linear mapping to a soil data set for the detection of polluted sites, Phys. Chem. Earth (A), 11-12, 885- 891 (2001).
• [6] Heinrichs H., R. Mayer: Distribution and Cycling of Major and Trace Elements in Two Central European Forest Ecosystems, Journal of Environmental Quality, 6, 4, 401-406 (1977).
• [7] Petrovsky E., В.В. Ellwood: Magnetic monitoring of air-, land- and water-pollution, Quaternary, Climates, Environments and Magnetism, 279-322 (2001).
• [8] Pinta М.: Absorpcyjna spektrometria atomowa. Zastosowania w analizie chemicznej, PWN, Warszawa 1977.
• [9] Schädlich G., L. Weissflog, G. Schürmann: Magnetic susceptibility in conifer needles as indicator of fly ash deposition, Fresenius Environmental Bulletin 4, 7-12 (1995).
• [10] Schibier L., T. Boyko, M. Ferdyn, B. Gajda, S. Höll, N. Jordanowa, W. Rösler: Topsoil magnetic susceptibility mapping: data reproducibility and compatibility, measurement strategy, Stud. Geophys. Geod., 46,43-57 (2002).
• [11] Strzyszcz Z.: Heavy Metal Contamination in Mountain Soils of Poland as a Result of Anthropogenic Pressure, Biology Bulletin, 26, 6, 593-605 (1999).
• [12] Strzyszcz Z., T. Magiera, Z. Bzowski: Magnetic susceptibility as indicator of soils contamination in some regions of Poland, Soil Science Annual XL1V, 85-93 (1994).