Historyczne i aktualne uwarunkowania gospodarowania wodą na odwodnionych torfowiskach oraz perspektywy ich zrównoważonego użytkowania

• Autorzy: Zając, Ewelina , Oleszczuk, Ryszard

Warianty tytułu

EN

Historical and current conditions of water management in drained peatlands and prospects of their sustainable use

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono rozmieszczenie i funkcje torfowisk w środowisku przyrodniczym. Omówiono zasady regulacji stosunków wodnych na użytkowanych torfowiskach, wskazując przy tym na procesy fizyczne i biochemiczne prowadzące do ich degradacji (m.in. procesy kurczenia torfu, emisji gazów cieplarnianych, osiadania powierzchni i zanikania torfowisk). Wskazano możliwości zrównoważonego użytkowania wcześniej odwodnionych torfowisk dla przywrócenia choć części pełnionych przez nie funkcji. W tym celu konieczne jest zwiększenie wilgotności gleby i utrzymywanie zwierciadła wody na głębokości nie niższej niż 30 cm pod powierzchnią terenu. To z kolei wiąże się z modernizacją i renowacją istniejących systemów melioracyjnych i przystosowaniem ich do blokowania odpływu wody i utrzymywania jej na właściwym poziomie. Ze względu na świadczone usługi ekosystemowe najkorzystniejszą opcją jest renaturyzacja torfowisk lub/oraz ich użytkowanie w warunkach wtórnego zabagnienia, jako intensywne lub ekstensywne rolnictwo bagienne (paludikultura).

EN

The article presents the distribution and functions of peatlands in the environment. It discusses the principles of water management in used peatlands, indicating the physical and biochemical processes leading to their degradation (including peat mass shrinking, greenhouse gases emission, surface subsidence and disappearance of peatlands). The authors also indicate the possibility of sustainable use of the previously drained peatlands in order to restore at least part of their functions. This require increase of soil moisture content and maintaining water table at 30 cm below the surface at least. To achieve that, it is necessary to modernise and renovate the existing drainage systems and adapt it so that they block water outflow and maintain it at the required level. With regard to the ecosystem services, the most beneficial option is restoration of peatlands and/or their use in waterlogged conditions, such as intensive or extensive farming on peat soils (paludiculture).

Słowa kluczowe

PL

funkcje torfowisk; odwodnione torfowiska; degradacja torfowisk; paludikultura

EN

peatlands functions; drained peatlands; peatland degradation; paludiculture

• Czasopismo: Gospodarka Wodna
• Rocznik: 2024
• Tom: Nr 4
• Strony: 22--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 55 poz., rys.

Twórcy

autor

Zając, Ewelina

• Katedra Melioracji i Kształtowania Środowiska, Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Al. Mickiewicza 21, 31-120 Kraków, Polska,

autor

Oleszczuk, Ryszard

• Katedra Kształtowania Środowiska, Instytut Inżynierii Środowiska, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, ul. Nowoursynowska 166, 02-787 Warszawa, Polska

Bibliografia

• [1] Abel S., Schröder Ch., Joosten H. 2016. „DPPP - a worldwide search for paludiculture plants and their potential to stop peat degradation". 15th International Peat Congress, A-158: 636-640.
• [2] Abel S., Kallweit T. 2022. Potential Paludiculture Plants of the Holarctic. Proceedings of the Greifswald Mire Centre 04/2022, ISSN 2627-910X.
• [3] Baranyai B., Krebs M., Oehmke C. Joosten H. 2022. „Total biomass and annual yield of Drosera on cultivated Sphagnum in north-west Germany”. Mires and Peat 28(31): 1-19.
• [4] Brandyk T. 1990. Podstawy regulowania uwilgotnienia gleb dolinowych. Warszawa: Wydawnictwo SGGW.
• [5] Brandyk T., Gotkiewicz J., Łachacz A. 2008. „Zasady racjonalnego wykorzystania torfowisk w rolnictwie”. Postępy Nauk Rolniczych 1: 15-26.
• [6] Brandyk A., Oleszczuk R., Urbański J. 2020. „Estimation of Organic Soils Subsidence in the Vicinity of Hydraulic Structures - Case Study of a Subirrigation System in Central Poland”. Journal of Ecological Engineering 21(8): 64-74.
• [7] Brandyk T., Skąpski K. 1992. „Przegląd kryteriów uwilgotnienia stosowanych w gospodarce wodnej gleb dolinowych”. Przegląd Naukowy Wydziału Melioracji i Inżynierii Środowiska SGGW 1: 45-54.
• [8] Brandyk T., Szajdak L., Szatyłowicz J. (red.). 2005. Właściwości fizyczne i chemiczne gleb organicznych. Warszawa: Wydawnictwo SGGW.
• [9] Brandyk T., Szatyłowicz J., Oleszczuk R., Gnatowski T. 2003. Water-related physical attributes of organic soils. W Parent L.E, Ilnicki P. (red.) Organic soils and peat materials for sustainable agriculture, 33-66. Boca Raton, Florida (USA): CRC Press and International Peat Society.
• [10] Bykowski J. (red.). 2021. Współczesne uwarunkowania i wyzwania gospodarowania wodą w rolniczej przestrzeni Wielkopolski. Poznań: Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.
• [11] Clarke D., Rieley J. O. (red.). 2019. Strategy for Responsible Peatland Management. 6th edition. International Peat Society, Jyväskylä, Finlandia.
• [12] Czaplak I., Dembek W. 2000. „Torfowiska Polski jako źródła emisji dwutlenku węgla”. Zeszyty edukacyjne IMUZ 6: 61-71.
• [13] DPPP Database of Potential Paludiculture Plants. https://greifswaldmoor.de/dppp-109.htm [dostęp: 10.12.2023].
• [14] Evans C. D., Williamson J. M., Kacaribu F., Irawan D., Suardiwerianto Y., Hidayat M. F., Lauren A., Page S. E. 2019. „Rates and spatial variability of peat subsidence in Acacia plantation and forest landscapes in Sumatra, Indonesia”. Geoderma 338: 410-421.
• [15] Freeman B. W. J., Evans C. D., Musarika S., Morrison R., Newman T. R., Page S. E., Wiggs G. F. S., Bell N. G. A., Styles D., Wen Y., Chadwick D. R., Jones D. L. 2022. „Responsible agriculture must adapt to the wetland character of mid-latitude peatlands”. Global Change Biology 28: 3795-3811.
• [16] Gensior A., Zeitz J. 1999. „Einfluss einer Wiedervernässungs-massnahme auf die Dynamik chemischer und physikalischer Bodeneingenschaften eines de-gradierten Niedermoores". Arch. Natursch. Und Landschaftsforschung 38: 267-302.
• [17] Haldan K., Köhn N., Hornig A., Wichmann S., Kreyling J. 2022. „Typha for paludiculture - Suitable water table and nutrient conditions for potential biomass utilization explored in mesocosm gradient experiments”. Ecology and Evolution 12: e9191.
• [18] llnicki P.(red.). 2002. Torfowiska i torf. Poznań: Wydawnictwo Akademii Rolniczej im. A. Cieszkowskiego.
• [19] Ilnicki P., Szajdak L. W. 2016. Zanikanie torfowisk. Poznań: Wydawnictwo Poznańskiego Towarzystwa Przyjaciół Nauk.
• [20] Jabłońska E., Kotowski W., Giergiczny M. 2021. Projekt Strategii Ochrony Mokradeł w Polsce na lata 2022-2032. Centrum Ochrony Mokradeł.
• [21] Joosten, H., Clarke D. 2002. Wise use of mires and peatlands - Background and principles including a framework for decision-making. Saarijärvi, International Mire Conservation Group and International Peat Society.
• [22] Jurczuk S. 2000. Wpływ regulacji stosunków wodnych na osiadanie i mineralizację gleb organicznych. Biblioteczka Wiadomości IMUZ 96. Falenty: Wyd. IMUZ.
• [23] Jurczuk S. 2011. „Melioracyjne uwarunkowania zachowania materii organicznej w użytkowanych łąkowo glebach pobagiennych”. Woda Środowisko Obszary Wiejskie, Rozprawy naukowe i monografie 30. Falenty: Wydawnictwo ITP.
• [24] Jurczuk S., Lipiński J., Bem-Bajena B., Łempicka A., Pawlik-Dobrowolski J. 2004. Nawodnienia podsiąkowe jako podstawa zwiększenia retencji wodnej małych dolin rzecznych. Falenty: Wydawnictwo IMUZ.
• [25] Kaca E. (red.). 2020. Operacyjne sterowanie procesem nawodnień podsiąkowych i odwodnień - komputerowy system wspomagania decyzji wraz z przykładami zastosowania. Poznań: Boguski Wydawnictwo Naukowe
• [26] Kechavarzi C., Dawson Q., Leeds-Harrison P. B., Szatyłowicz J., Gnatowski T. 2007. „Water-table management in lowland UK peat soils and its potential impact on CO2 emission”. Soil Use and Management 23: 359-367.
• [27] Komisja Europejska. 2022. Wniosek Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie odbudowy zasobów przyrodniczych. COM(2022) 304, Bruksela.
• [28] Kotowski W. 2021. Oszacowanie emisji gazów cieplarnianych z użytkowania gleb organicznych w Polsce oraz potencjału ich redukcji. Fundacja WWF Polska.
• [29] Kotowski W., Dembek W., Pawlikowski P. 2017. Poland. W Joosten H., Tanneberger F., Moen A. (red.) Mires and peatlands in Europe. Status, distribution and conservation, 549-571. Schweizerbart Science Publ.
• [30] Lipka K., Zając E., Hlotov V., Siejka Z. 2017. „Disappearance rate of a peatland in Dublany near Lviv (Ukraine) drained in 19" century”. Mires and Peat 19: 1-15.
• [31] Lipka K., Zając E. 2014. Stratygrafia torfowisk Kotliny Orawsko-Nowotarskiej. Kraków: Wydawnictwo Art-Tekst, ISBN 978-83-7783-104.
• [32] Liu W., Fritz C., van Belle J., Nonhebel S. 2023. „Production in peatlands: Comparing ecosystem services of different land use options following conventional farming". Science of the Total Environment 875: 162534.
• [33] Okruszko H. 1993. „Transformation of fen-peat soil under the impact of draining”. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 406: 3-73.
• [34] Oleszczuk R. 2011. Analiza charakterystyk zmian objętości odwadnianych i nawadnianych gleb torfowisk niskich. Warszawa: Wydawnictwo SGGW.
• [35] Oleszczuk R., Chrzanowski S., Gnatowski T. 2012. „Analiza stosunków powietrzno-wodnych gleby torfowo-murszowej w zasięgu działania systemu nawodnień podsiąkowych”. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie 12 1(37): 93-104.
• [36] Oleszczuk R., Łachacz A., Kalisz B. 2022. „Measurements versus Estimates of Soil Subsidence and Mineralization Rates at Peatland over 50 Years (1966-2016)". Sustainability 14: 16459.
• [37] Oleszczuk R., Stocka l., Urbański J., Hewelke E. 2016. „Ocena stanu technicznego budowli wodno-melioracyjnych na obiekcie nawodnień podsiąkowych Solec”. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 2: 72-76.
• [38] Oleszczuk R., Zając E., Urbański J., Jadczyszyn J. 2021 „Rate of Fen-Peat Soil Subsidence Near Drainage Ditches (Central Poland)”. Land 10: 1287.
• [39] Pierzgalski E. 1996. Melioracje użytków zielonych - nawodnienia podsiąkowe. Warszawa: Wydawnictwo SGGW.
• [40] Querner E. P, Jansen P. C., van den Akker J. J. H., Kwakernaak C. 2012. „Analysing water level strategies to reduce soil subsidence in Dutch peat meadows”. Journal of Hydrology (446-447): 59-69.
• [41] Renger M., Wessolek G., Schwärzel K., Sauerbrey R., Siewert Ch. 2002. „Aspects of peat conservation and water management”. Journal of Plant Nutrition and Soil Science 165: 487-493.
• [42] Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie odbudowy zasobów przyrodniczych 12 lipca 2023 r. P9_TA(2023)0277 Odbudowa zasobów przyrodniczych. Poprawki przyjęte przez Parlament Europejski w dniu 12 lipca 2023 r. w sprawie wniosku dotyczącego rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie odbudowy zasobów przyrodniczych (COM(2022)0304 - 09-0208/2022 - 2022/0195(COD)), Strasburg.
• [43] Strack M. (ed.). 2008. Peatlands and climate change. International Peat Society, Vapaudenkatu 12, 40100 Jyvdskyld, Finland.
• [44] Strzęciwilk K., Stachowicz M., Grygoruk M. 2023. „Świadczenia ekosystemów mokradłowych, czyli rzecz o niemających alternatywy, opartych na naturze metodach gospodarowania wodą”. Gospodarka Wodna (1): 16-21.
• [45] Szuniewicz J. 1975. „Wysokość kapilarnego podnoszenia się wody w glebach hydrogenicznych”. Roczniki Nauk Rolniczych Ser. F 79 (1): 41-53.
• [46] Tanneberger et al. 2017. „The peatland map of Europe". Mires and Peat 19(22): 1-17.
• [47] Tanneberger F., Moen A., Barthelmes A, Lewis E., Miles L., Sirin A., Tegetmeyer O., Joosten H. 2021a „Mires in Europe - Regional Diversity, Condition and Protection”. Diversity 13: 381.
• [48] Tanneberger F., Appulo L., Ewert S., Lakner S., Brolcháin NÓ, Peters J., Wichtmann W. 2021b. „The Power of Nature-Based Solutions: How Peatlands Can Help Us to Achieve Key EU Sustainability Objectives”. Advanced Sustainable Systems 5(1), 2000146: 1-10.
• [49] Tiemeyer B., Albiac Borraz E., Augustin J., Beetz S., Beyer C., Drösler M., Elbi M., Eickenscheidt T., Fiedler S., Frörster C., Freibauer A., Giebels M., Glazel S., Heinichen., Hoffman M., Höper H., Jurasinski G., Leiber-Sauheitl K., Peichl-Brak M., Zeitz J. 2016. „High emission of greenhouse gases from grassland on peat and other organic soils”. Global Change Biology 22(1): 4134-4149.
• [50] UNEP.2022. Global Peatlands Assessment - The State of the World's Peatlands: Evidence for action toward the conservation, restoration, and sustainable management of peatlands. Main Report. Global Peatlands Initiative. Nairobi: United Nations Environment Programme.
• [51] Urzainki I., Lauren A., Palvainen M., Haahti K., Budiman A., Basuki I., Netzer M., Hökka H. 2020. „Canal blocking optimisation in restoration of drained peatlands”. Biogeosiences 17: 4769-4784.
• [52] Weideveld S. T. J., Liu W., van den Berg M., Lamers L. P. M., Fritz Ch. 2021. „Conventional subsoil irrigation techniques do not lower carbon emission from drained peat meadows”. Biogeosiences 18: 3881-3902.
• [53] Wichmann S., Krebs M., Kumar S., Gaudig G. 2020. „Paludiculture on former bog grassland: Profitability of Sphagnum farming in North West Germany". Mires and Peat 26(08): 1-18.
• [54] Wichtmann W., Schröder C., Joosten H. 2016. Paludiculture - productive use of wet peatlands. Stuttgart: Schweizerbart Science Publishers.
• [55] Zając E., Zarzycki J., Ryczek M. 2018. „Substrate quality and spontaneous re-vegetation of an abandoned post-extracted peatland: case study of a Polish mountain bog”. Mires and Peat 21: 1-14.

Identyfikatory

DOI

10.15199/22.2024.4.1