Planowanie małej retencji w lasach w oparciu o naturalne czynniki zwiększające zasoby wodne

• Autorzy: Kocięcka J. , Liberacki D.

Warianty tytułu

EN

Planning of Small Retention in Forests Based on Natural Factors that Increase Water Resources

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wielkopolska należy do jednych z najbardziej deficytowych pod względem zasobów wodnych obszarów w kraju. Obecny rozkład opadów atmosferycznych oraz występowanie coraz wyższych temperatur przyczynia się do pogłębiania niekorzystnego bilansu wodnego. Niezwykle ważne zatem jest zwiększanie zasobów wodnych obszaru. W tym celu realizowane są programy małej retencji. Pomimo licznych dowodów na potrzebę ich wdrażania na obszarach leśnych oraz unijnych dofinansowań, z realizacją programów zwiększających retencję związanych jest wiele problemów. W nadleśnictwach brakuje ekspertów z dziedziny hydrologii oraz odpowiednich baz danych umożliwiających wytypowanie potencjalnych miejsc do realizacji inwestycji. W takich przypadkach przy doborze odpowiedniej lokalizacji do wykonania urządzeń piętrzących przydatna może być obserwacja i analiza procesów kształtujących w sposób naturalny retencję wodną. W szczególności warto zwrócić uwagę na czynnik zoogeniczny jakim jest działalność bobra europejskiego. W pracy dokonano oceny wielkości retencji wywołanej przez gatunek Castor fiber oraz możliwości wykorzystania w przyszłości opuszczonych przez niego stanowisk do budowy urządzeń piętrzących. Badania przeprowadzono w Parku Krajobrazowym Puszcza Zielonka na odcinku rzeki Trojanki od obszaru źródliskowego – Stawów Huckich do przekroju zamykającego – Jeziora Zielonka. Prace terenowe obejmowały m.in. inwentaryzację zapór na cieku utworzonych przez bobra europejskiego. Szczegółowe pomiary przeprowadzono na piętrzeniu zlokalizowanym na jednym ze Stawów Huckich, gdzie odnotowano największą aktywność gatunku. W ramach badań wykonano za pomocą drona zdjęcia lotnicze zbiornika. Przy zastosowaniu echosondy i sprzętu geodezyjnego wykonano również pomiary batymetryczne. Uzyskane wyniki głębokości poddano testowi Shapiro-Wilka w programie Statistica celem zweryfikowania hipotezy o zgodności rozkładu wykonanych sondowań zbiornika z rozkładem normalnym. Następnie przy pomocy programu QGIS opracowano ortofomapę Stawów Huckich, mapę batymetryczną badanego stawu 1 oraz numeryczny model jego dna. Obliczono również ilość zgromadzonej w nim wody oraz określono o ile zwiększa się retencja w badanym zbiorniku na skutek działalności bobra europejskiego. Przeprowadzone badania wykazały, iż naturalne przetamowanie na stawie przyczynia się do zwiększenia zasobów wodnych nawet o 6000 m3 (29%). Stwierdzono również, że bóbr europejski instynktownie wybiera miejsca do budowy tam w lokalnych zwężeniach i wypłyceniach cieku Trojanka. Uzyskuje tym samym jak największą powierzchnię zalewu stosunkowo małym nakładem pracy. Lokalizacje do budowy piętrzeń wybierane przez gatunek są idealnym miejscem do realizacji inwestycji z zakresu małej retencji wodnej. Proponuje się zatem stworzenie w nadleśnictwach w oparciu o system geoinformacji szczegółowej bazy danych istniejących tam bobrowych. Po opuszczeniu stanowisk przez bobra europejskiego należy zastanowić się nad wykorzystaniem ich lokalizacji do realizacji inwestycji zwiększających retencję.

EN

Greater Poland Voivodeship is one of the regions that faces the highest water scarcity in the country. The current distribution of precipitation and higher temperatures are the cause of the increasing unfavorable water balance. It is extremely important to increase the water supplies of the area. To do so, several programs of small retention have been implemented. Despite much evidence for the need of the programs in the forest areas, as well as many donations from the European Union for that cause, there have been many issues involved. Forestry management lacks experts in the field of hydrology, as well as the database that would make it possible to identify areas for the investment. In those cases, the observation and analysis of the processes of natural water retention are very useful for finding the location for the water raising installations. In particular, it is worth taking into account the zoological factor of the European beaver activity. In this analysis, the retention capability created by the Castor fiber species along with the possibility of transforming abandoned dams built by the beavers into water raising installations have been evaluated. Research has been conducted in the Puszcza Zielonka Landscape Park from the source of the Trojanka river (Huckie Ponds) to the mouth of the river at Lake Zielonka. Fieldwork included among the others dam inventories on the path created by European beavers. Detailed measurements have been made on water raising installations located on one of the Huckie Ponds, where beaver’s highest activity has been observed. The drone pictures of the reservoir have been taken as a part of the research. The bathymetrical measurements have been made with the use of fathometer and geodesic equipment. The depth measurements were Shapiro-Wilk tested in the Statistica software to verify the hypothesis of the normality of the measurements of the bathometer. Next, an orthophoto of the Huckie Ponds and a bathymetric map of Pond 1 with its numeric model of the bottom have been developed using the QGIS program. The amount of water gathered in the reservoir, as well as the increase of retention levels caused by European beaver activity have been calculated. Research proved that the natural dam system causes water levels to increase up to 6000 m³ (29%). It was also stated that the European beaver chooses narrow and shallow parts of the Trojanka river to build the dams. Thanks to that, with relatively less effort, beavers gain bigger surface area throughout the river. The locations chosen by beavers to build water raising installations are perfect for the small retention investments. I suggest creating a database in the forestry based on the geographic information systems of the existing beaver dams. The use of the location of the abandoned beaver dams should be taken into consideration in the investments that aim at increasing the retention levels.

Słowa kluczowe

PL

mała retencja; stawy; zasoby wodne; tamy bobrowe; Puszcza Zielonka

EN

small retention; ponds; water resources; beaver dams; Puszcza Zielonka

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2018
• Tom: Tom 20, cz. 2
• Strony: 1302--1317
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Kocięcka J.

• Uniwersytet Przyrodniczy, Poznań

autor

Liberacki D.

• Uniwersytet Przyrodniczy, Poznań

Bibliografia

• 1. Anders, P. (2004). Puszcza Zielonka. Poznań: Wydawnictwo Wojewódzkiej Biblioteki Publicznej i Centrum Animacji Kultury.
• 2. Bereszyński, A., Prange, K., Kasprzak, K. (2011). Bóbr europejski (Castorfiber Linnaeus, 1758) w Puszczy Zielonka. Poznań: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych Oddział Wielkopolski.
• 3. Boczoń, A., Kowalska, A., Dudzińska, M., Wróbel, M. (2016). Drought in Polish Forests in 2015. Pol. J. Environ. Stud., 25(5), 1857-1862.
• 4. Boczoń, A., Wróbel, M., Syniaiev, V. (2009). Wpływ stawów bobrowych na zasoby wodne zlewni na przykładzie badań w Nadleśnictwie Browsk. Leśne Prace Badawcze, 70(4), 363-371.
• 5. Burchsted, D., Daniels, M., Thorson, R., Vokoun J. (2010). The River Discontinuum: Applying Beaver Modifications to Baseline Conditions for Restoration of Forested Headwaters. BioScience, 11, 908-922.
• 6. Czech, A. (2005). Analiza dotychczasowych rodzajów i rozmiaru szkód wyrządzanych przez bobry oraz stosowanie metod rozwiązywania sytuacji konfliktowych .Kraków: Instytut Ochrony Przyrody PAN.
• 7. Czerepko, J., Wróbel, M., Boczoń, A., Sokołowski, K. (2009). The response of ash-alder swamp forest to increasing stream water level caused by damming by the European beaver (Castor fiber L.). Journal of Water and Land Development, 13a, 249-262.
• 8. Dalbeck, L., Weinberg, K. (2009). Artificial ponds: a substitute for natural Beaver ponds in a Central European Highland (Eifel, Germany)? Hydrobiologia, 630, 49-62.
• 9. Derwich, A., Mróz, I. (2008). Bóbr europejski Castor fiber L. 1758 jako czynnik wspomagający renaturyzację siedlisk nad górnym Sanem. Studia i Materiały Centrum Edukacji Przyrodniczo-Leśnej, 10, 2, 173-183.
• 10. Frydel, K. (2014). Wpływ zmian hydrologicznych na ekosystemy leśne. Biblioteczka leśniczego, zeszyt 366. Warszawa: Wydawnictwo Świat.
• 11. Grajewski, S. (2006). Stosunki wodne oraz zdolność retencyjna obszarów leśnych Parku Krajobrazowego Puszcza Zielonka. Poznań: Wydawnictwo Akademii Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu.
• 12. Gorczyca, E., Krzemień, K., Sobucki, M., Jarzyna, K. (2018). Can beaver impact promote river renaturalization? The example of the Raba River, southern Poland. Science of the Total Environment, 615, 1048-1060.
• 13. Grygoruk, M. (2008). Metodyka szacowania objętości retencyjnej stawów bobrowych oraz ich oddziaływania na stosunki wodne zlewni leśnych. Studia i Materiały Centrum Edukacji Przyrodniczo-Leśnej, 10, 2(18), 162-172.
• 14. Grygoruk, M., & Nowak, M. (2014). Spatial and Temporal Variability of Channel Retention in a Lowland Temperate Forest Stream Settled by European Beaver (Castor fiber). Forests, 5, 2276-2288.
• 15. GUS, Departament Badań Regionalnych i Środowiska (2017). Ochrona środowiska 2017. Informacje i opracowania statystyczne. Warszawa: Zakład Wydawnictw Statystycznych.
• 16. Jokiel, P., Marszelewski, W., Pociask-Karteczka, J. (red.) (2017). Hydrologia Polski. Warszawa: PWN.
• 17. Kusztal, P., Żeber-Dzikowska, I., Chmielewski, J., Wójtowicz, B., Wszelaczyńska, E., Gworek, B. (2017). The significance of the European beaver (Castor fibre) activity for the process of renaturalization of river valleys in the era of increasing. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 28(1), 31-35.
• 18. Liberacki, D., Stachowski, P. (2008). Ocena małej retencji wodnej w Puszczy Zielonka i jej otulinie. Rocznik Ochrona Środowiska, 10, 657-678.
• 19. Liberacki, D., Korytowski, M., Kozaczyk, P., Stachowski, P., Stasik, R. (2016). Efekty realizacji programu małej retencji w lasach na przykładzie dwóch nadleśnictw obszarów nizinnych. Rocznik Ochrona Środowiska, 18, 428-438.
• 20. Miler, A. T. (2009). Stan obecny małej retencji wodnej oraz perspektywy jej rozbudowy na przykładowych terenach leśnych w Wielkopolsce. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 4, 231-237.
• 21. Miler, A. T. (2013). Kompleksowa metodyka oceny stosunków wodnych w lasach. Poznań: Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.
• 22. Miler, A. T. (2015). Mała retencja wodna w polskich lasach nizinnych. Infrastruktura i ekologia terenów wiejskich, 5, 979-992.
• 23. Pierzgalski, E. (2007). Specyfika obiektów małej retencji w lasach. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3, 120-124.
• 24. Przybyła, C., Sojka, M., Mrozik, K., Wróżyński, R., Pyszny, K. (2015). Metodyczne i praktyczne aspekty planowania małej retencji. Poznań: Bogucki Wydawnictwo Naukowe.
• 25. Przybyła, C., Sojka, M., Wróżyński. R., Pyszny, K. (2017). Planowanie małej retencji w lasach na przykładzie Puszczy Noteckiej. Poznań: Bogucki Wydawnictwo Naukowe.
• 26. Rosell, F., Bozser, O., Collen, P., Parke, H. (2005). Ecological impact of beavers Castor fiber and Castor canadensis and their ability to modify ecosystems. Mammal Review, 35, 3-4, 248-276.
• 27. Stachowski, P., Liberacki, D., Fiedler, M. (2015). Ocena zwiększenia retencji siedlisk leśnych objętych programem Natura 2000. Nauka Przyroda Technologie, 9(2), 30.
• 28. Stasik, R., Szafrański, Cz., Korytowski, M., Liberacki, D. (2011). Kształtowanie się zasobów wodnych w małych zlewniach leśnych na obszarze Wielkopolski. Rocznik Ochrona Środowiska 13, 1679-1696.
• 29. Tszydel, M., Tończyk, G. (2012). Bóbr - przyjaciel czy wróg? Naturalna mała retencja odpowiedzią na niekorzystny bilans wodny Polski. Kosmos. Problemy nauk biologicznych, 61(2), 251-260.
• 30. Tyszka, J. (1997). Retencja wodna w lasach. Biblioteczka leśniczego, zeszyt 87. Warszawa: Wydawnictwo Świat.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).