ORO TERŠALŲ POVEIKIO NATŪRALIOMS EKOSISTEMOMS IR ŪKININKAVIMO POVEIKIO VANDENS TELKINIAMS VERTINIMAS

XXXXXXXXXX XXXXXXXXXXX UNIVERSITETAS

Miškų monitoringo laboratorija

ORO TERŠALŲ POVEIKIO NATŪRALIOMS EKOSISTEMOMS IR ŪKININKAVIMO POVEIKIO VANDENS TELKINIAMS VERTINIMAS

I paslaugų dalies

A T A S K A I T A

Sutarties Nr. 4F12-91

Kaunas 2013 m.

XXXXXXXXXX XXXXXXXXXXX UNIVERSITETAS

TVIRTINU:....................................................

Prorektorė - doc. xx. X.Xxxxxxxxxxxxx

..........................................................................

ORO TERŠALŲ POVEIKIO NATŪRALIOMS EKOSISTEMOMS IR ŪKININKAVIMO POVEIKIO VANDENS TELKINIAMS VERTINIMAS

I paslaugų dalies

A T A S K A I T A

Sutarties Nr. 4F12-91

Darbo vadovas: ……………………… Xx. Xxxxxxxx Xxxxxxxxxxx

Kaunas 2013 m.

Santrauka

Vykdant paslaugos pirmąją dalį 2012 m. atlikti visi kasmetiniai tyrimai Aukštaitijos ir Žemaitijos KM stočių uždaruose upelių baseinuose.

I dalis – 2012 metais įvertinti su tolimosiomis oro pernašomis iš kitų valstybių atneštų teršalų srautai per biologinius sąlygiškai natūralių ekosistemų elementus ir poveikį jiems, vykdant sumedėjusios augalijos tyrimus Aukštaitijos ir Žemaitijos IM stočių teritorijose, vadovaujantis Augalijos tyrimų pagal ICP IM programą parametrų bei apimčių sąrašu, pateiktų techninės specifikacijos 1 priede, ir laikantis ICP IM Vadovo kompleksiniam monitoringui (Manual for Integrated Monitoring. Convention on Long-range Transboundary Air Pollution of the UNECE, International Cooperative Programme on Integrated Monitoring of Air Pollution Effects on Ecosystems. Compiled by the ICP IM Programme Centre Finnish Environment Institute, Helsinki, Finland. Original version August 1998, some minor updates in 2001, 2003 and 2004. Changes in reporting of biological data (subprogrammes: VG, VS) in 2010, toliau – ICP IM Vadovas) bendrųjų reikalavimų bei reikalavimų, nurodytų ICP IM Vadovo 7.12 (Subprogramme FC: Foliage chemistry), 7.13 (Subprogramme LF: Litterfall chemistry), 7.16 (Subprogramme FD: Forest damage), 7.17 (Subprogramme VG: Vegetation (intensive plot)), 7.20 (Subprogramme EP: Trunk epiphytes) ir 7.21 (Subprogramme AL: Aerial green algae) dalyse:

Aukštaitijos ir Žemaitijos IM stočių tyrimo ploteliuose nustatyta augančių medžių būklė bei pagal galimybę išaiškinti pagrindiniai ją sąlygojantys aplinkos veiksniai remiantis 2012 m. duomenimis;

Aukštaitijos (trijuose) ir Žemaitijos (viename) IM stočių augalijos intensyvaus tyrimo stacionaruose ir visame baseine atlikti dinaminiai dendroekologiniai tyrimai medžių iškritimui ir prieaugiui įvertinti:

Aukštaitijos ir Žemaitijos IM stočių tyrimo ploteliuose išmatuota saulės fotosintetiškai aktyvi spinduliuotė, nustatytas lapijos paviršiaus indeksas;

Aukštaitijos ir Žemaitijos IM stotyse surinktos nuokritos jų sezoniniai kaitai bei cheminiai sudėčiai įvertinti;

Aukštaitijos ir Žemaitijos IM stotyse atlikti lapijos fiziniai-cheminiai matavimai, surinktą reikiamą medžiagą pristatyta į Aplinkos apsaugos agentūros atitinkamą laboratoriją cheminėms analizėms;

Aukštaitijos ir Žemaitijos IM stotyse atlikti epifitinių kerpių ir sausumos žaliadumblių būklės pokyčių stebėjimai;

Nustatytos ir pagal galimybę įvertintos stebėtų biotos komponentų pokyčių priežastys; 2012 metų duomenys palyginti su turimais 2011 metų bei 1993–2011 metų laikotarpio

duomenimis.

Suomijos aplinkos institutui paruošta ataskaita anglų kalba;

Pateikti duomenys ir suvesti į xls formatą Suomijos aplinkos institutui pateikti; Pirminiai tyrimų duomenys pateikti xls formate.

Finnish environmental žurnale paskelbta apžvalga apie sieros ir azoto iškritas bei išplovimą iš miško ekosistemų už visą tiriamąjį laikotarpį Aukštaitijos ir Žemaitijos KMS baseinuose.

Dalyvavimas ENVeurope projekte ir COST veikloje FP0903 išsaugojo Lietuvai galimybę toliau tęsti veiklą Europinėje LTER tinklo veikloje su naujais trimis objektais: LT-01, LT-03 ir LT-15, nors oficialiai Lietuva yra pašalinta iš šios programos 2012 m. Nepaisant šio fakto, Aukštaitijos KM stotis įtraukta į kandidačių sąrašą įgauti „Suppersite“ (Ypatingos svarbos objekto) statusą LTER tinkle, su galimybėmis gauti ES finansavimą procesams vykstantiems miško ekosistemose modeliuoti, o jų patikimumui įvertinti vykdyti ekosisteminius eksperimentus.

Turinys

	ĮVADAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	Psl. 9
I	MIŠKO EKOSISTEMŲ SUMEDĖJUSIOS AUGMENIJOS MONITORINGAS KOMPLEKSINIO MONITORINGO TERITORIJOSE	11
	1.1 Miškų būklės dinamika integruoto monitoringo stočių teritorijose . . .	11
	1.1.1. Aukštaitijos KMS medynų būklė. . . . . . . . . . . . . .	11
	. . . . .
	1.1.2. Žemaitijos KMS medynų būklė . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	13
	IŠVADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	17
	1.2 Fotosintetiškai aktyvios saulės spinduliuotės tyrimai KMS teritorijose .	18
	1.2.1. Aukštaitijos KMS	19
	teritorija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
	1.2.2. Žemaitijos KMS teritorija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	21
	IŠVADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	23
	1.3 Medynų būklė augalijos tyrimų stacionaruose . . . . . . . . . . . . . .	24
	1.3.1. Medynų būklė Aukštaitijos KMS stacionaruose. . . . . .	25
	. . . . .
	1.3.2. Medyno būklė Žemaitijos KMS stacionare . . . . . . . . . . . . .	29
	IŠVADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	30
	1.4 Medžių pažeidimai KMS teritorijose. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	31
	1.4.1. Aukštaitijos KMS medžių pažeidimai bei pagrindinės	32
	priežastys . .

1.4.2. Žemaitijos KMS medžių pažeidimai bei pagrindinės 34

priežastys. . .

1.4.3. KM stočių teritorijose augančių medžių pažeidimų ir pagrindinių

priežasčių kaita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

IŠVADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

1.5 Miško būklės tyrimo rezultatų 38

apibendrinimas . . . . . . . . . . . . . .

II ORO TARŠOS BIOINDIKACIJA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

2.1 Žaliųjų oro dumblių gausa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

IŠVADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

2.2 Epifitinių kerpių rūšinė įvairovė ir gausumas . . . . . . . . . . . . . . 42

2.2.1. Epifitinių kerpių rūšinė įvairovė ir gausumas Aukštaitijos

KMS kerpių tyrimo stotyje. . . . . . . . . . . . . . . . . 44

. . . . . . . .

2.2.2. Epifitinių kerpių rūšinė įvairovė ir gausumas Žemaitijos KMS

kerpių tyrimo stotyje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

IŠVADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.3 Miško ekosistemų biotos komponentų bioindikacinių savybių tyrimo rezultatų apibendrinimas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Psl.

III CHEMINIŲ KOMPONENČIŲ SRAUTAI SU NUOKRITOMIS, JŲ

TRANSFORMACIJOS LAPIJOJE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

3.1 Nuokritų ir su jomis į dirvožemį patenkančių sunkiųjų metalų

xxxxxxxx xxxxxxxx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

. . . . .

3.1.1. Aukštaitijos KMS nuokritų tyrimai. . . . . . . . . . . . . . . . . 49

3.1.2. Žemaitijos KMS nuokritų tyrimai . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

3.1.3. Metinių metalų srautų su nuokritomis palyginimas tarp KM

stočių. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

IŠVADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

3.2 Pagrindinių maistinių elementų koncentracijų lapijoje ir nuokritose

tyrimų pagal ICP IM programą rezultatai. . 64

3.2.1. Aukštaitijos kompleksiško monitoringo stotis. . . . . . . . . . . . 66

3.2.2. Žemaitijos kompleksiško monitoringo stotis. . . . . . . . . . . 72

IŠVADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

IV TERŠALŲ POVEIKIS TIRTŲ MIŠKO EKOSISTEMŲ KOMPONENČIŲ

KAITAI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

4.1. Rūgščiųjų komponenčių ore, jų iškritų ir pažemio ozono poveikis

miškų būklei. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 81

4.1.1. Rūgščiųjų komponenčių koncentracijų ore ir pažemio

ozono poveikis KMS baseinuose augančių medžių 82

vidutinei defoliacijai. .

4.1.2. Rūgščiųjų komponenčių iškritų poveikis KMS baseinuose

augančių medžių vidutinei defoliacijai . . . . . . . . . . . . . . . 85

4.1.3. Azoto junginių ore poveikis žaliųjų oro dumblių gausai . . . . . . 88

4.1.4. Sieros junginių poveikis epifitinių kerpių rūšinei įvairovei ir

gausai. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

4.1.5. FAS ir LAI reikšmė miškų būklės tyrimuose. . . . . . . . 90

V TYRIMŲ SANTRAUKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

VI Report to Finnish Enviroment Institute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

ĮVADAS

Aštuntajame dešimtmetyje vis didėjantis aplinkos užterštumas privertė žmoniją suprasti, kad be objektyvios, pakankamai unifikuotos ir laiku pateiktos informacijos apie gamtinės aplinkos būklę ir pagrindinių jos komponentų antropogeninių pokyčių tendencijas, neįmanoma sukurti efektyvios aplinkos kokybės valdymo sistemos ir racionaliai naudoti gamtos išteklius. Todėl 1979 m. Europos sandraugos valstybės pasirašė “Konvenciją dėl tolimų atmosferos teršalų pernašų” (“Convention on Long-range Transboundary Air Pollution” – CLRTAP), tapusią vienu pagrindinių įrankiu, saugant ekosistemas nuo oro teršalų Europoje bei Šiaurės Amerikoje.

Šiaurės šalių Ministrų Taryba 1992 metais pasiūlė visoms trims nepriklausomybę atkūrusioms Baltijos valstybėms prisijungti prie Tarptautinės kompleksinio (integruoto) monitoringo programos ir skyrė tam reikalingą finansinę bei metodinę paramą. 1993 metais ekologinio monitoringo kompleksiškumo principui įgyvendinti pagrindiniuose Lietuvos kraštovaizdžiuose buvo įsteigtos 3 kompleksiško monitoringo stotys (KMS) minimalaus antropogeninio poveikio vietose, derinant jas prie nacionalinių parkų infrastruktūros. Stebėjimai šiuose stotyse traktuojami kaip globalinis foninis monitoringas (Lietuvos gamtinė aplinka, 1994). 1993 metais buvo įsteigtos Aukštaitijos ir Dzūkijos KM stotys, o 1994 m. - trečioji - Žemaitijos KM stotis. Visos šios stotys įsteigtos minėtų NP rezervacinėse zonose. Šiose stotyse kompleksiškai stebimi praktiškai visi gamtinės aplinkos komponentai ir juos jungiantys medžiagų srautai, kas sudaro galimybę įvertinti ne tik jų poveikį biotai, bet ir nustatyti tiriamų nedidelių upelių baseinų įvairių medžiagų balansą.

Pagrindinis Kompleksiško ekosistemų monitoringo tikslas - nustatyti, vertinti ir prognozuoti sąlygiškai natūralių ekosistemų būklę bei jos ilgalaikius pokyčius, įvertinus tolimųjų oro teršalų (ypač sieros ir azoto junginių) pernašų, ozono ir sunkiųjų metalų kaitą bei poveikį procesams vykstantiems ekosistemose, atsižvelgiant į regioninius ypatumus ir klimato pokyčius. Stebėjimų metodika ir stebimi parametrai sudaro galimybes panaudoti kaupiamą informaciją regioninių ir globalinių procesų pasekmėms vertinti bei modeliuoti ekosistemų lygmenyje. Visą tai turi užtikrinti mokslinės ir statistiškai patikimos, nuoseklios ir ilgalaikės aplinkos veiksnių duomenų sekos.

Sąlygiškai natūralių ekosistemų KM programos visapusiškas įgyvendinimas įgalina spręsti uždavinius susijusius ne tik su Tolimų oro teršalų pernašų konvencijos ir jos protokolų reikalavimais, bet ir su Tarpvalstybinių vandentakių ir ežerų apsaugos bei naudojimo konvencijos, Jungtinių Tautų klimato kaitos konvencijos ir Kioto protokolo, Biologinės įvairovės konvencijos bei Vienos konvencijos dėl ozono sluoksnio apsaugos reikalavimais.

Integruoto monitoringo teritorijose Lietuvoje, sąlygiškai natūraliose ekosistemose jau devyniolika metų stebima ekosistemų būklė. Sukaupti rezultatai įgalina vertinti su tolimomis pernašomis į Lietuvos teritoriją patenkančių teršalų kaupimasis, transformacijas jiems praeinant per medžių lajas ir poveikį miškų būklei. Todėl sąlygiškai natūralių ekosistemų monitoringo duomenis galima naudoti kaip atskaitos tašką, vertinant regioninę taršą, jungti į globalios taršos vertinimo sistemą.

Šioje ataskaitoje pateikiami miškų būklės, žaliųjų oro dublių gausos, epifitinių kerpių rūšinės įvairovės ir gausos tyrimų rezultatų duomenis, bandoma aiškinti jų kaitą lemiančius aplinkos veiksnius. Reguliariai stebimi ir augalijos tyrimų stacionaruose augančių medžių struktūriniai pokyčiai bei matuojama fotosintetiškai aktyvi saulės spinduliuotė. Visi šie tyrimai vykdomi Aukštaitijos ir Žemaitijos KMS teritorijose.

Tačiau dėl dar neatliktų nuokritų ir lapijos cheminių analizių, negalime pateikti šių paprogramių rezultatų analizės.

I. MIŠKO EKOSISTEMŲ SUMEDĖJUSIOS AUGMENIJOS MONITORINGAS KOMPLEKSINIO MONITORINGO TERITORIJOSE

1.1. Miškų būklės dinamika integruoto monitoringo stočių teritorijose

Ekologinio monitoringo sistemoje miškų būklės tyrimai užima vieną iš pagrindinių vietų. Pagal medžių būklę ir jos pokyčius sprendžiama apie vienokių ar kitokių cheminių elementų ar jų junginių kiekius aplinkoje bei jų pokyčius, o taip pat ir apie kitus biotinius ir abiotinius aplinkos faktorius. Sąlyginai nepakenktų miškų būklės dinaminiai tyrimai įgalina analizuoti būklės pokyčius ir juos sąlygojančius veiksnius regioniniu mastu.

Darbo tikslas: nustatyti KMS teritorijose augančių medynų būklę, įvertinti išaiškintus pokyčius ir bei juos lėmusius pagrindinius biotinius ir abiotinius veiksnius.

Miškų būklės tyrimai vykdomi skritulinėse 10m spindulio ploteliuose kasmet: Aukštaitijos KMS 50 ir Žemaitijos KMS - 37 pastoviuose tyrimo ploteliuose. Visoje stoties teritorijoje Aukštaitijoje ir Žemaitijoje būklės tyrimai buvo vykdomi 1993(94), 1996, o nuo 1998 kasmet. 2012

m. atlikta 17–ta miškų būklės apskaita.

1.1.1. Aukštaitijos KMS medynų būklė

Per 1993-96 metų laikotarpį visų tirtų rūšių vidutinė medžių lajų defoliacija padidėjo 2 kartus. Vyraujančios paprastosios pušies tirtų medžių vidutinė defoliacija padidėjo nuo 16,9% 1993

m. net iki 24,1% - 1996 m. (1 lentelė).

Per 1998-99 m. laikotarpį užfiksuotas žymus medžių būklės pagerėjimas. Tirtų pušų vidutinė xxxxx defoliacija sumažėjo nuo 24,1 iki 18,4%. Vidutinė eglių defoliacija taip pat sumažėjo nuo 34,4 iki 26,6%.

2000 m. užfiksuotas pakartotinis medynų būklės pablogėjimas, ypač pušynų ir beržynų, kurių vidutinė defoliacija padidėjo apie 2%. Šių medynų būklės pablogėjimą galėjo sąlygoti kritulių trūkumas pirmoje vegetacinio periodo pusėje. Eglynų būklė per šį laikotarpį praktiškai išliko stabili. 2001 m. medynų būklė esminiai pagerėjo. Visų tirtų medžių vidutinė defoliacija sumažėjo

nuo 25,0% iki 23,2%. Tai intensyviausias teigiamas pušų būklės pokytis. Medžių vidutinė defoliacija sumažėjo apie 2,6 % ir siekė tik 17,4%. Tirtų eglių vidutinės defoliacijos sumažėjimas ne toks ryškus, nors viršija 1,5% ir siekė 25,1%. Beržų būklė per paskutinįjį laikotarpį išlieka stabili. Jų defoliacija svyruoja 23% ribose.

2002-2003 m. medynų būklę, mūsų manymu, sąlygojo sausra. Dėl šios priežasties užregistruotas visų rūšių medžių būklės pablogėjimas. Stipriausiai sausra paveikė egles. Jų vidutinė defoliacija padidėjo nuo 25,1 iki 28,9%. Šis neigiamas būklės pokytis buvo reikšmingas (p<0,05).

2004 m. medžių lajų būklė vėl pagerėjo. Vidutinė defoliacija sumažėjo nuo 2 % viršaujančių medžių iki 4 % vyraujančių. Po sausros intensyviausiai atsikūrė eglių xxxxx. Defoliacija sumažėjo nuo 28,9 iki 25,9 %.

1 lentelė. Aukštaitijos kompleksinio monitoringo stoties teritorijose augančių įvairių išsivystymo klasių medžių vidutinė defoliacija

.

.

.

Medžio Kr rūšis kl.		1993		1996		1999		2002		2005		2007		2008		2009		2010		2011		2012
		F	N	F	N	F	N	F	N	F	N	F	N	F	N	F	N	F	N	F	N	F	N
		%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.
ALNU GLU V		15±…	1	15±…	1	20±…	1	25±…	1	30±	1	40±	1	30±		15±	1	10±	1	20±	1	15±	1
ALNU GLU	D	5±…	1	15±…	1	15±…	1	20±…	1	15±	1	10±	1	15±		10±	1	25±	1	5±	1	10±	1
ALNU GLU	U	20±…	1	15±…	1	80±…	1	90±…	1					±
ALNU GLU		13,3±4,4	3	15,0±0,0	3	38,3±21	3	45,0±22	3	22,5±7,5	2	25,0±15	2	22,5±7,5	2	12,5±2,5	2	17,5±7,5	2	12,5±7,5	2	12,5±2,5	2
BETULA SP. V		12,9±2,2	28	23,2±5,2	28	20,4±3,1	25	17,0±1,5	23	17,0±1,4	23	20,4±2,1	23	19,3±2,2	23	18,5±2,8	23	25,9±4,2	23	21,6±4,2	22	18,8±1,5	21
BETULA SP	D	12,9±2,8	21	19,3±4,3	20	15,8±1,4	18	16,7±1,4	14	14,1±1,3	16	16,2±1,7	16	21,9±5,4	16	15,0±2,3	15	17,0±2,2	15	17,3±4,0	15	20,7±5,5	15
BETULA SP	K	14,1±3,1	39	20,3±3,1	39	22,8±2,9	34	27,4±3,3	34	25,2±3,7	32	27,3±4,7	30	18,3±1,7	27	17,4±1,6	27	25,2±2,9	27	26,1±3,6	27	30,2±5,4	26
BETULA SP	U	10,9±1,3	11	24,5±7,6	11	27,5±3,5	10	37,2±8,7	9	27,9±7,5	7	31,2±9,5	6	33,3±8,9	6	29,2±8,4	6	40,0±13	6	22,0±3,4	5	21,0±2,9	5
BETU PEN		15,4±2,1	68	23,1±3,0	67	18,7±1,7	58	19,8±2,1	56	20,4±2,4	51	18,1±2,1	49	18,7±2,1	48	16,3±1,7	47	20,6±2,5	47	19,2±2,3	46	22,2±3,3	45
BETU PUB		8,2±1,0	31	17,6±2,8	31	26,2±2,9	29	30,2±3,2	28	21,3±2,7	27	32,9±4,5	26	24,6±2,7	24	22,1±2,4	24	33,3±3,7	24	28,9±4,3	23	27,0±3,7	22
BETULA SP.		13,1±1,5	99	21,4±2,3	98	21,2±1,5	87	23,3±1,8	80	20,7±1,8	78	23,2±2,2	75	20,7±1,7	72	18,2±1,4	71	24,9±2,2	71	22,5±2,1	69	23,8±2,5	67
FRAX EXC		0±…	1	10±…	1	20±…	1	30±…	1	95±	1	±		±		±		±		±		±
PICE ABI V		11,2±1,2	78	35,6±3,5	78	19,4±1,9	62	21,0±2,9	59	13,3±0,8	53	15,7±1,4	53	18,5±2,6	53	19,6±3,1	51	19,1±2,4	49	14,4±1,4	47	16,0±2,1	48
PICE ABI	D	14,8±1,4	103	35,5±2,6	103	23,0±1,4	87	22,2±1,7	80	22,6±2,3	72	20,3±1,9	68	17,9±1,2	66	19,2±2,1	66	19,2±1,4	66	21,5±2,6	65	19,7±1,8	64
PICE ABI	K	14,9±0,8	217	33,3±1,6	216	23,4±0,6	191	23,0±0,9	185	23,8±1,1	179	24,4±1,2	175	21,5±1,0	169	26,2±1,7	167	23,4±1,2	155	23,5±1,4	150	21,1±1,0	140
PICE ABI	U	16,5±0,6	308	34,3±1,1	307	31,0±0,9	281	31,6±1,1	271	31,1±1,0	244	33,6±1,2	235	32,9±1,3	229	34,8±1,4	222	34,7±1,5	215	40,2±1,8	206	35,5±1,5	189
PICE ABI		15,2±0,4	706	34,3±0,9	704	26,3±0,5	623	26,6±0,7	599	25,9±0,7	548	27,1±0,8	531	25,8±0,8	517	28,4±1,0	506	27,4±0,9	485	29,7±1,1	468	26,8±0,9	440
PINU SYL V		13,7±1,2	127	19,2±1,6	127	17,4±1,0	120	16,6±0,6	119	15,3±1,1	118	16,2±0,7	116	14,4±0,8	116	17,1±1,1	116	18,9±1,6	115	17,2±1,2	115	15,4±0,9	114
PINU SYL	D	22,9±3,3	52	31,6±4,3	52	18,1±1,2	44	18,1±1,2	44	16,7±2,1	44	16,7±0,9	43	14,5±0,9	43	17,7±1,1	43	19,3±1,6	43	17,7±1,1	43	16,7±1,0	43
PINU SYL	K	22,1±4,6	14	27,1±6,0	14	21,2±1,9	13	19,6±1,3	13	17,7±1,6	13	19,2±1,2	13	16,9±1,1	13	19,6±2,1	13	21,2±1,8	13	20,0±1,7	13	18,5±1,8	13
PINU SYL	U	20,0±2,5	9	45,0±11	9	35,8±13	6	25,0±6,3	5	24,0±4,3	5	23,7±5,9	4	28,7±6,6	4	31,3±6,6	4	31,2±5,1	4	47,5±19	4	40,0±15	3
PINU SYL		16,9±1,2	202	24,1±1,7	202	18,4±0,9	183	17,4±0,5	181	16,1±0,9	180	16,8±0,5	176	15,0±0,6	176	17,7±0,8	176	19,5±1,1	175	18,2±1,0	175	16,3±0,7	173
TILI COR K		5,7±0,7	7	10,0±0,0	7	15,0±1,1	7	8,6±0,9	7	6,4±0,9	7	5,7±0,7	7	14,3±1,3	7	10,0±0	7	12,9±2,4	7	10,7±1,7	7	10,0±1,5	7
TILI COR	U	7,5±2,5	2	10,0±0,0	2	22,5±7,5	2	12,5±7,5	2	15,0±5,0	2	12,5±2,5	2	20,0±5,0	2	12,5±2,5	2	15,0±5,0	2	15,0±5	2	15,0±5,0	2
TILI COR		6,1±0,7	9	10,0±0,0	9	16,7±1,9	9	9,4±1,5	9	8,3±1,7	9	7,2±1,2	9	15,5±1,5	9	11,1±0,7	9	13,3±2,0	9	11,7±1,7	9	11,1±1,6	9
Visų rūšių V		12,7±0,8	234	25,1±1,6	234	18,4±0,9	208	17,9±0,9	202	15,0±0,7	195	16,7±0,6	193	16,2±0,9	193	17,9±1,1	191	19,8±1,3	188	17,0±1,0	185	15,9±0,8	184
Visų rūšių	D	16,9±1,3	177	32,3±2,1	176	20,6±0,9	150	20,2±1,0	143	19,6±1,5	133	18,5±1,1	128	17,3±1,0	126	18,1±1,2	125	18,9±0,9	125	19,5±1,5	124	18,7±1,2	125
Visų rūšių	K	14,8±0,8	279	30,4±1,4	278	22,9±0,6	247	23,0±0,9	245	23,5±1,1	233	23,9±1,2	226	20,6±0,8	217	24,2±1,4	215	23,2±1,0	203	23,2±1,2	198	22,2±1,1	185
Visų rūšių	U	16,3±0,6	331	34,0±1,1	330	31,3±0,9	300	31,7±1,1	288	30,8±1,0	258	33,2±1,1	247	32,8±1,3	241	34,4±1,4	234	34,6±1,4	227	39,7±1,8	217	35,3±1,5	198
VISŲ RŪŠIŲ		15,2±0,4	1021	30,7±0,7	1018	24,2±0,5	905	24,2±0,5	878	23,1±0,6	819	24,2±0,6	794	22,7±0,6	777	24,8±0,7	765	25,1±0,7	743	25,9±0,8	724	23,7±0,6	692

2006 m. medžių lajų būklė pakartotinai blogėjo. Tirtų pušų xxxxx defoliacija padidėjo reikšmingai nuo 16,1 iki 17,9% (p<0,05). Eglių lajų defoliacijos padidėjimas buvo nereikšmingas, o beržų defoliacija nežymiai sumažėjo, nuo 20,4 iki 18,7% (p>0,05). Sausra ir karštis vegetacinio sezono viduryje galėjo turėti lemiamos reikšmės medžių defoliacijos padidėjimui. 2007 m. medžių lajų būklė išliko stabili.

2008 m. buvo registruojamas visų rūšių medžių lajų būklės pagerėjimas. Intensyviausiai pagerėjo eglių, mažiausiai reikšmingai pušų lajų būklė.

2009 m. tirtų medžių vidutinis lajų būklės rodiklis iš esmės vėl pablogėjo. Vidutinė lajų defoliacija padidėjo iki 24,8%. Intensyviausiai blogėjo eglių ir pušų lajų būklė. Vidutinė defoliacija padidėjo atitinkamai nuo 25,8 iki 28,4% ir nuo 15,0 iki 17,7%. Tik beržų lajų defoliacija jau kelis metus pastoviai mažėja, t.y. nuo 23,2% 2007 metais iki 18,2% 2009.

2010 m. medžių lajų būklė toliau blogėjo ir visų tirtų medžių lajų vidutinė defoliacija pasiekė 25,1% lygį. Xxxxxxxxxxxxxxxx blogėjo beržynų būklė, vidutinė defoliacija per paskutiniuosius metus padidėjo nuo 18,2 iki 24,9%, kiek mažiau – pušynų būklė, nuo 17,7 iki 19,5%, o eglynų būklė priešingai – pagerėjo, vidutinė defoliacija sumažėjo nuo 28,4 iki 27,4%.

2011 m. bendra medžių lajų būklė nežymiai dar labiau pablogėjo. Jų vidutinė defoliacija padidėjo iki 25,9 %. Tokį pablogėjimą lėmė pagrinde tik paprastosios eglės medžių lajų vidutinės defoliacijos reikšmingas padidėjimas nuo 27,4 iki 29,7%. Beržų ir pušų lajų vidutinė defoliacija mažėjo (1 lentelė).

2012 m. po keturių metų pertraukos Aukštaitijos KMS baseine augančių medžių lajų būklė pagerėjo iš esmės. Labiausiai sumažėjo eglių lajų defoliacijos laipsnis, t.y. beveik 3%, kiek mažesnis pagerėjimas buvo pušų lajų, kurių vidutinė defoliacija sumažėjo 2%. Skirtingai negu spygliuočių medžių, beržų lajų defoliacija padidėjo beveik 1%, nors toks padidėjimas nebuvo statistiškai reikšmingas.

1.1.1 Žemaitijos KMS medynų būklė.

Žemaitijos IM teritorijoje augančių medžių būklė kito analogiškai Aukštaitijos IMS medžių būklei. Per pirmąjį dviejų metų laikotarpį vidutinė visų tirtų medžių defoliacija padidėjo nuo 25% iki 33%. Eglynų būklė per šį laikotarpį pablogėjo intensyviausiai. Jų vidutinė defoliacija padidėjo nuo 19,7% iki 28,7%.

Per 1998-1999m. laikotarpį stebimas žymus medynų būklės atsikūrimas. Tirtų medynų vidutinė defoliacija sumažėjo iki 20,2%. Eglynų būklė stabilizavosi ir pradėjo gerėti.

2000 m. medynų būklė vėl pablogėjo, vidutinė defoliacija pakilo iki 23,4%. Didžiausias neigiamas būklės pokytis užfiksuotas tirtų pušų bei beržų, kur jis sudaro 4-5%. Kiek mažesnis eglių defoliacijos pokytis, kuris siekia 3%.

16

2 lentelė. Žemaitijos kompleksinio monitoringo stoties teritorijose augančių įvairių išsivystymo klasių medžių vidutinė defoliacija

Medžio rūšis	Kr kl.	1993		1996		1999		2002		2005		2007		2008		2009		2010		2011		2012
		F	N	F	N	F	N	F	N	F	N	F	N	F	N	F	N	F	N	F	N	F	N
		%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.	%	vnt.
ACER PLA		7,5±2,5	2	10,0±0	2	10,0±0	2	7,5±2,5	2	10,0±	2	10,0±	2	7,5±2,5	2	5,0±0	2	10±	2	7,5±2,5	2	10,0±0	2
BETU PEN	V	16,7±1,7	3	20,0±2,9	3	25,0±7,6	3	20,0±0,0	3	16,2±4,3	4	21,2±4,3	4	22,5±4,8	4	21,3±6,2	4	16,3±6,6	4	20,0±7,3	4	48,3±25	3
BETU PEN	D	12,5±1,8	14	13,6±1,0	14	13,1±1,4	13	14,6±1,5	13	23,5±6,5	13	17,0±1,5	10	17,0±1,5	10	13,5±1,3	10	14,0±1,4	10	14,4±1,8	9	17,5±1,6	8
BETU PEN	K	14,0±1,4	20	18,5±4,3	20	24,8±5,3	20	21,3±2,6	16	22,5±3,0	18	35,0±8,8	15	18,7±2,2	12	19,2±4,7	12	22,5±6,3	12	22,3±7,8	11	16,1±1,1	9
BETU PEN	U	14,2±3,0	6	16,7±2,1	6	23,0±3,4	5	22,0±3,4	5	25,0±4,5	5	74,0±16	5	47,5±3,2	2	57,5±42	2	25,0±	1	20,0±	1	25±	1
BETU PEN		13,7±1,0	43	16,7±2,1	43	20,9±2,8	41	18,9±1,4	37	22,4±2,6	40	33,8±5,5	34	20,7±2,5	28	20,2±3,7	28	18,5±3,0	27	19,0±3,6	25	21,7±4,0	21
PICE ABI	V	11,9±1,0	108	19,4±2,0	108	13,1±0,8	100	14,2±1,4	99	18,5±1,5	61	22,4±2,9	59	18,1±1,8	55	13,0±0,7	54	14,4±1,0	54	14,6±0,9	54	15,5±1,0	54
PICE ABI	D	17,2±1,2	175	27,9±2,0	172	16,6±0,8	144	18,1±1,2	143	21,9±1,5	123	24,3±2,1	115	19,1±1,2	107	14,4±0,6	106	15,0±0,8	106	16,4±1,3	106	15,9±0,6	103
PICE ABI	K	23,2±1,4	126	31,2±1,9	125	26,9±1,7	116	30,5±2,2	106	26,6±1,4	111	26,7±1,6	109	25,0±1,5	107	21,4±1,2	105	22,4±1,4	105	23,9±1,5	105	23,5±1,3	101
PICE ABI	U	26,5±1,4	108	35,0±1,9	108	33,8±1,8	94	36,8±2,1	89	38,3±1,8	90	39,5±2,4	85	36,7±2,1	80	35,4±2,1	78	34,0±2,4	78	38,6±2,9	74	35,4±2,7	66
PICE ABI		19,5±1,9	517	28,4±1,0	513	22,0±0,7	454	24,1±0,9	441	26,6±0,8	385	28,2±1,1	368	24,7±0,9	349	21,1±0,8	343	21,5±0,9	343	23,3±1,0	339	22,1±0,8	325
PINU SYL	V	14,2±2,4	6	15,0±1,8	6	14,1±1,5	6	17,1±1,5	6	20,0±2,2	6	17,5±1,1	6	15,8±0,8	6	15,0±1,8	6	13,3±2,5	6	14,0±1,9	5	13,0±1,2	5
PINU SYL	D	18,5±2,1	61	18,8±0,8	59	16,9±1,1	56	24,0±2,3	55	22,6±1,7	53	21,0±1,0	52	22,3±1,4	52	19,3±1,3	52	18,8±1,2	52	22,6±2,1	51	21,0±1,1	50
PINU SYL	K	26,1±5,8	14	35,0±7,7	14	25,4±4,9	11	37,3±9,1	11	33,0±6,7	10	33,0±7,9	10	26,7±2,9	9	22,8±2,6	9	24,4±2,6	9	28,3±2,5	9	23,7±2,1	8
PINU SYL	U	-		-		-												±		±
PINU SYL		19,5±1,9	81	21,4±1,6	79	17,9±1,2	73	25,3±2,3	72	23,9±1,7	69	22,4±1,5	68	22,3±1,2	67	19,4±1,1	67	19,1±1,1	67	22,8±1,7	65	20,7±1,0	63
POPU TRE	K	15,0±	1	10,0±	1	15,0±	1	15±	1	20,0±	1	25,0±	1	25,0±	1	20,0±....	1	20±	1	20±		20	1
QUER ROB		8,1±0,9	8	8,8±1,3	8	8,7±1,2	8	8,1±0,9	8	20,0±5,0	3	16,7±1,7	3	18,3±3,3	3	18,3±3,3	3	25,0±7,6	3	20,0±5,0	3	25,0±6,3	3
SALI CAP	U	38,0±5,1	5	29,0±1,0	5	22,0±7,2	5	20,0±16	5	23,0±1,2	5	24,0±2,5	5	25,0±1,6	5	19,0±1,9	5	37,0±15	5	20,0±2,0	4	16,7±1,7	3
SORB AUC	U	13,1±1,6	8	19,4±1,8	8	30,0±6,5	8	23,6±1,8	8	22,0±2,0	5	20,0±2,2	5	24,0±1,9	5	22,0±1,2	5	43,0±5,8	5	28,0±8,0	5	46,0±15	5
Visų rūšių	V	12,2±1,0	118	19,1±1,9	118	13,5±0,8	110	14,6±1,3	109	18,5±1,3	72	21,9±2,4	70	18,3±1,5	66	13,8±0,8	65	14,5±0,9	65	15,0±0,9	64	16,9±1,6	64
Visų rūšių	D	17,1±1,0	255	24,6±1,5	250	16,4±0,7	218	19,2±1,0	216	22,1±1,0	191	22,9±1,4	179	19,9±0,9	171	15,9±0,6	169	16,4±0,7	170	18,4±1,1	168	17,8±0,6	164
Visų rūšių	K	22,0±1,2	166	29,3±1,7	165	26,0±1,5	153	29,2±1,9	139	26,5±1,3	142	28,0±1,7	137	24,4±1,3	131	21,1±1,1	130	22,7±1,3	129	23,9±1,4	128	23,0±1,1	121
Visų rūšių	U	25,2±1,3	126	32,7±1,7	126	32,1±1,6	111	34,3±1,9	105	35,9±1,7	105	39,1±2,4	100	35,3±2,0	92	34,0±2,0	90	33,8±2,3	89	36,2±2,7	84	34,5±2,5	76
VISŲ RŪŠIŲ		18,9±0,6	665	26,4±0,9	659	21,3±0,6	592	23,6±0,8	569	24,9±0,7	506	27,5±1,0	486	24,0±0,7	460	20,7±0,6	454	21,3±0,7	453	22,9±0,8	444	22,1±0,7	425

2001 metais buvo stebimas medynų būklės pagerėjimas. Vidutinė tirtų medžių defoliacija sumažėjo net apie 3% ir siekė 20,3%. Intensyviausiai pagerėjo eglių būklė. Jų vidutinė defoliacija sumažėjo apie 4%. Tirtų beržų ir pušų vidutinės defoliacijos pokytis kiek mažesnis ir siekė apie 2%. 2002 m. medynų būklės pablogėjimą sąlygojo sausas vegetacinis periodas bei gausios snieglaužos vasario mėnesį. Dėl šių veiksnių intensyviausiai pablogėjo spygliuočių medynų būklė. Vidutinė pušynų defoliacija padidėjo virš 6%, nuo 19 iki 25,3%. Vyraujančių medyne pušų vidutinė defoliacija padidėjo 5,6%, nuo 18,4 iki 24, o užstelbtų – beveik 13%, nuo 24,5 iki 37,3%.2003 m. stebimas tirtų medžių vidutinės defoliacijos sumažėjimas iki 22,2%, o 2004 m. padidėjimas iki

23,6% buvo statistikai nereikšmintas (p>0,05).

2003-2007 metų laikotarpiu tik eglių vidutinė defoliacija kito reikšmingai. Dėl sausros poveikio 2002 m. jų vidutinė defoliacija padidėjo apie 4%, t.y. nuo 20,7 iki 24,1%. Kitais metais jau buvo registruojamas defoliacijos sumažėjimas iki 22,6%, o paskutiniaisiais metais padidėjimas iki 24,2% (2004), 25,2% (2005), 26,9% (2006) ir 28,2% (2007). Šiuo laikotarpiu beržų ir pušų lajų vidutinė defoliacija nors ir nereikšmingai, tačiau didėjo.

2008 m. visų medžių būklė pagerėjo. Reikšmingiausiai pagerėjo beržų, kiek mažiau eglių, o pušų lajų būklės pagerėjimas buvo mažiausias.2009 m. buvo užregistruotas vienas reikšmingiausių tirtų medžių lajų būklės pagerėjimų. Vidutinė visų medžių lajų defoliacija sumažėjo nuo 24% iki 20,7%. Kaip ir praėjusiais metais toliau mažėjo eglių lajų defoliacijos laipsnis, kiek silpniau pušų ir mažiausiai reikšmingas buvo beržų lajų defoliacijos laipsnio sumažėjimas.

2010 m. medžių lajų būklė pablogėjo iš esmės. Lajų vidutinė defoliacija padidėjo nuo 20,7 iki 21,3%, tačiau šis pablogėjimas buvo nereikšmingas (p>0,05). Iš vyraujančių medžių rūšių, intensyviausiu defoliacijos padidėjimu pasižymėjo eglės, nors jų lajų vidutinė defoliacija padidėjo vos 0,4%, t.y. nuo 21,1 iki 21,5%. Kitų vyraujančių medžių rūšių vidutinė defoliacija sumažėjo: beržų nuo 20,2 iki 18,5%, o pušų nuo 19,4 iki 19,1%.

2011 m. registruojamas toks pat medžių lajų būklės pablogėjimas kaip ir Aukštaitijos KMS. Vidutinė medžių lajų defoliacija padidėjo nuo 21,3 iki 22,9%. Šį pablogėjimą lėmė eglių ir ypač pušų lajų vidutinės defoliacijos padidėjimas. Beržų būklė išliko mažai pakitusi.

2012 m. Žemaitijos KMS baseine augančių medžių lajų vidutinė defoliacija iš esmės nepasikeitė lyginant su 2011 m. Padidėjo beržų lajų defoliacija, o sumažėjo, kaip ir Aukštaitijos KMS baseine, spygliuočių medžių lajų defoliacija.

Lyginant miškų būklę tarp atskirų stočių nustatyta, kad tyrimų pradžioje blogesne medžių būkle dažniausiai pasižymėjo Aukštaitijos KMS teritorijoje augantys medžiai ir tik nuo 2004 m. Žemaitijos KMS teritorijose augančių medžių vidutinė defoliacija pradėjo viršyti Aukštaitijos KMS medžių vidutinę defoliaciją. 2005-2007 m. laikotarpiu šis skirtumas tapo reikšmingu ir tik paskutiniaisiais matais jis pradėjo kisti iš esmės. 2008 m. tirtų medžių lajų vidutinė defoliacija tarp atskirų stočių jau vėl buvo nereikšminga, o 2009 m. Žemaitijos KMS tirtų medžių vidutinei defoliacijai reikšmingai sumažėjus, Aukštaitijos KMS padidėjo. 2010 m. abiejų stočių tirtų medžių būklė nežymiai pablogėjo. Vidutinė medžių defoliacija Aukštaitijos KMS siekė 25,1%, o Žemaitijos KMS 21,3%. Jau antri metai kai šis skirtumas yra reikšmingas (p<0,05). 2011 m. šis procesas tęsėsi toliau ir tik 2012 m. tirtų medžių, o ypač spygliuočių medžių rūšių lajų vidutinė defoliacija vėl sumažėjo. Jei Aukštaitijos KMS šis sumažėjimas buvo reikšmingas ir viršijo 2%, tai Žemaitijos KMS nereikšmingas – 0,8%.

Aukštaitijos KMS Žemaitijos KMS Dzūkijos KMS

%

40

Vidutinė defoliacija,

35

30

25

20

15

1994

1996

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

10

1 pav. KMS teritorijose augančių medžių būklės dinamika

Užregistruotus neigiamus būklės pokyčius galėjo sąlygoti nepalankios klimatinės sąlygos – sausros vegetacinio sezono viduryje, kurių pasėkoje eglynus intensyviai pažeisdavo eglinis tipografas. Reikšmingos įtakos visų medynų būklei turėjo vėjovartos, vėjalaužos ir snieglaužos - ypač Žemaitijos KMS bei karštos ir sausos vasaros. Jei 1996-1998 m. miškų blogesnę būklę buvo galima aiškinti didesnėmis teršalų koncentracijomis ore ir krituliuose, tai 2006-2007 m. laikotarpiu padidėjusi vidutinė visų medžių defoliacija kompleksiško aplinkos veiksnių poveikio rezultatas, kur išskirtinė įtaka turėtų tekti gan akivaizdžiai padidėjęs rūgštinančių komponenčių koncentracijoms ore bei krituliuose. 2009 m šalta ir ilgai trunkanti žiema taip pat galėjo turėti reikšmingos įtakos medžių lajų būklės pablogėjimui 2010-2011 metais. Paskutiniųjų metų medžių lajų vidutinė defoliacija galėjo sumažėti ir dėl didelio žuvusių miežių skaičiau 2011 m., kurie didino 2011 m. vidutinę defoliaciją, o jų nebuvimas jau kitais metais, automatiškai mažino vidurkį 2012 m.

19

Išsamesniems būklės kaitos aiškinimams, tyrimai buvo tęsiami augalijos tyrimo stacionaruose, kur bandoma analizuoti išlikusių gyvų medžių būklės kaitą.

IŠVADOS

Tiriamuoju laikotarpiu (1994-2012 m.) blogiausia medžių būkle išsiskyrė 1996-97 metai, kada lajų defoliacija viršijo 25 % Žemaitijos KMS, 30% Aukštaitijos KMS ir 35% Dzūkijos KMS. Nuo šio laikotarpio iki 2001 m. medžių lajų defoliacija reikšmingai mažėjo. 2001 - 2007 laikotarpis išsiskyrė kaip medžių lajų būklės blogėjimo laikotarpis ir ypač Žemaitijos KMS teritorijoje. 2006- 2007 m. laikotarpiu padidėjusi vidutinė visų medžių defoliacija kompleksiško aplinkos veiksnių poveikio rezultatas, kur išskirtinė įtaka turėtų tekti gan akivaizdžiai padidėjusioms rūgštinančių komponenčių koncentracijoms ore bei krituliuose. Po šio laikotarpio registruojamas medžių lajų būklės atsikūrimas, po kurio vėl sekė nežymus defoliacijos padidėjimas 2011 metais.

Paskutiniaisiais 2012 m. medžių lajų, o ypač spygliuočių medžių rūšių lajų vidutinė defoliacija reikšmingai sumažėjo. Tokio sumažėjimo rezultatas galėjo būti ir didelis žuvusių medžių skaičius 2011 m., kurie didino 2011 m. vidutinę defoliaciją, o jų nebuvimas kitais metais, automatiškai mažino vidurkį 2012 m.

1.2. Fotosintetiškai aktyvios saulės spinduliuotės tyrimai KMS teritorijose

FAR matavimas yra sumedėjusios augalijos produktyvumo ir jos funkcijų interpretavimo pagrindas. Pagal sugertą FAR kiekį po augalijos danga nustatomas lapijos paviršiaus ploto indeksas

– augalijos dangos būklės indikatorius. Šį rodiklį papildžius medžių dendrometrinėmis charakteristikomis, kurios yra nustatomos vykdant biomasės ir bioelementų paprogramę bei medžių būklės duomenimis, kurie yra gaunami vykdant miško pažeidimų paprogramę atsirastų galimybė vertinti miško ekosistemų tvarumą globalių pokyčių sąlygomis.

Fotosintetiškai aktyvi saulės spinduliuotė – tai saulės spinduliuotės dalis, kurių bangų ilgis kinta nuo 300 iki 750 nm ir atitinkamomis sąlygomis sukelianti augalų fotosintezę. Tačiau dažniausiai tiriant FAS po augalijos danga kalbama apie saulės spinduliuotės spektrinę dalį nuo 400 iki 700 nm. Tai vienas pagrindinių ekologinių veiksnių nulemiančių produkcinio proceso vyksmą ir bioklimatinių sąlygų formavimąsi miškų ekosistemose. Iš kitos pusės šviesos FAS intensyvumą po medyno danga lemia medyno fitoelemntų, kurių didžiąją dalį sudaro asimiliaciniai organai, kiekis ir erdvinis pasiskirstymas. Tokiu būdu FAS medyne tam tikru laipsniu atspindi ne tik medyno biomasę, jo produktyvumą, bet ir būklę (Stakėnas, 2003). Todėl FAS tyrimai Kompleksiško monitoringo stotyse, kuriuose pagrindiniu mokslinių tyrimų tikslu reiktų laikyti pagrindinių bioelementų balanso tyrimus, turėtų tapti perspektyvia ateities tyrimų kryptimi.

Pagrindinis darbo tikslas – nustatyti medynų sugertos FAS dalį ir pagal ją įvertinti augalų lapijos paviršiaus ploto indeksą. Gautus duomenis naudoti medynų biomasės bei būklės tyrimuose.

Darbo metodika

FAS matavimai atlikti JAV gamybos septometro (SUNFLECK PAR Septometer) SF-80 modeliu. Šio prietaiso 80 tarpusavyje nepriklausomų daviklių išdėstytų 1 m ilgio specialioje liniuotėje, kiekvieno matavimo metu duoda vidutinę 80 taškų FAS reikšmę, išreikštą μmol į kvadratinį metrą per sekundę (μmol/m2).

Kiekviename tyrimo plotelyje FAS buvo matuota 7 taškuose, centre bei 7 m atstumu nuo centro kas 60° pradedant nuo Šiaurės krypties.

Taip pat šiuo prietaisu kiekvieną kartą prieš pradedant matavimus tyrimo plotelyje buvo matuojamas atviros vietos FAS bei aukštimačių nustatomas saulės aukštis (kampas) bei pažymimas tikslus laikas.

Lapijos paviršiaus ploto indeksas paskaičiuotas pagal šią formulę (Norman, Jarvis, 1974):

⎡⎛1 − 1 ⎞ fb − ⎤ τ

L = ⎢⎜

2k ⎟

1⎥ ln ,

⎣⎝    ⎠   ⎦

A(1 − 0,47 fb )

Čia: k – medyno ekstinkcijos koeficientas;

Fb – tiesioginių saulės spindulių dalis bendrame FAR sraute; A - lapijos absorbcijos koeficientas;

τ - FAR praleidimo po lajomis koeficientas.

Ekstinkcijos koeficientas skaičiuojamas pagal šią formulę (Campbell, 1986):

1

k = 2COSθ

Čia: θ - saulės zenito kampas ir kuris nustatomas taip: θ = 90 - α, kur α - saulės aukštis (kampas); Koeficientas A, remiantis literatūros duomenimis prilygintas 0,86.

Darbo rezultatai

1.2.1. Aukštaitijos KMS teritorija

2012 m. fotosintetiškai aktyvios saulės spinduliuotės matavimai atlikti 45 Aukštaitijos KMS tyrimo ploteliuose. Likusiuose 4-se ploteliuose, dėl suardytos medyno struktūros vykdyti šiuo laikotarpiu FAS matavimus netikslinga, kadangi didelę įtaką gautiems rezultatams turėtų kylantis pomiškis, kuris dar neįtrauktas į medžių apskaitos sąrašus. Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje, o jų kaita per 9-rių metų laikotarpį 5 lentelėje. Tyrimų rezultatai rodo, kad paskutiniaisiais metais Fotosintetiškai aktyvios spinduliuotės intensyvumas turi tendencija didėti. Mažiausia šio parametro reikšmė buvo registruojama 2006 m. Atvirkščiai proporcingai šiems parametrams kito lapijos indeksas, kurio didžiausia reikšmė buvo nustatyta būtent 2006 m., o po šių metų medžių lajų lapijos indeksas mažėja. 2012 m. nustatytas ženklus lapijos indekso padidėjimas. Tai gerėjančios medžių lajų būklės rezultatas. Išaiškinta FAR spinduliuotės po medžių lajomis ir LAI indekso kaita pakankamai gerai sutampa su medžių lajų vidutinės defoliacijos kaita. Vidutinės defoliacijos reikšmė mažiausia buvo 2004 m., o nuo šių metų iki 2010 m. turėjo tendenciją didėti. 2012 m. medžių lajų defoliacija sumažėjo, ką ir patvirtino padidėjęs lapijos indeksas.

3 lentelė. FAR pagrindinių komponentų reikšmės Aukštaitijos KMS 2012m.

Plotelio FAR reikšmės, (μmol/m2) FAR koeficientai

numeris	Vid	Max	Min	St.nuokr.	Glaudumas	Struktūra	FAR_kof	k	LAI
A_01	122	215	49	68,2	7,4	4,4	0,136	0,632	3,267
A_02	273	769	83	311,3	3,3	9,3	0,301	0,626	1,978
A_03	45	97	31	23,3	20,0	3,1	0,050	0,631	4,907
A_04	252	923	64	313,7	3,8	14,4	0,265	0,637	2,161
A_05	112	183	65	45,4	8,4	2,8	0,118	0,638	3,464
A_06	408	1200	93	372,0	2,9	12,9	0,340	0,674	1,669
A_07	240	667	63	216,2	5,0	10,6	0,200	0,674	2,489
A_08	99	234	47	63,9	9,1	5,0	0,109	0,625	3,657
A_09	37	57	23	12,2	10,8	2,5	0,093	0,622	3,951
A_10	49	151	19	46,2	7,2	7,9	0,139	0,603	3,364
A_11	92	265	49	76,9	11,4	5,4	0,088	0,640	3,938
A_12	53	181	23	56,7	18,7	7,9	0,053	0,633	4,785
A_13	321	527	97	189,8	3,1	5,4	0,321	0,638	1,843
A_14	165	441	53	145,2	7,3	8,3	0,137	0,674	3,070
A_15	93	347	32	113,2	12,9	10,8	0,078	0,674	3,954
A_16	151	449	43	154,2	7,3	10,4	0,137	0,674	3,075
A_17	111	181	62	46,6	9,9	2,9	0,101	0,667	3,575
A_18	49	75	31	16,6	22,5	2,4	0,044	0,667	4,863
A_19	15	22	11	3,8	23,8	2,0	0,042	0,599	5,435
A_21	560	945	103	338,8	1,7	9,2	0,589	0,631	0,866
A_22	199	817	27	292,0	5,0	30,3	0,199	0,640	2,616
A_23	64	107	43	25,4	17,3	2,5	0,058	0,674	4,408
A_24	56	179	25	54,5	19,5	7,2	0,051	0,669	4,631
A_25	100	163	45	47,0	11,0	3,6	0,091	0,666	3,750
A_26	298	815	61	272,6	3,7	13,4	0,271	0,664	2,047
A_27	47	85	31	20,5	23,5	2,7	0,043	0,663	4,953
A_28	227	433	43	137,7	4,6	10,1	0,216	0,660	2,415
A_29	26	39	15	8,6	23,2	2,6	0,043	0,556	5,758
A_30	44	91	3	38,3	18,0	30,3	0,056	0,628	4,759
A_31	42	57	13	15,1	23,6	4,4	0,042	0,656	5,006
A_32	171	339	37	138,3	5,8	9,2	0,171	0,658	2,787
A_33	425	993	27	406,1	2,6	36,8	0,386	0,661	1,497
A_34
A_35
A_36	70	163	19	45,9	8,5	8,6	0,117	0,564	3,881
A_37	46	57	31	9,2	13,1	1,8	0,076	0,560	4,679
A_38	21	42	6	11,1	28,6	7,0	0,035	0,624	5,546
A_39	8	17	3	5,6	43,8	5,7	0,023	0,602	6,453
A_40	87	194	37	54,2	12,6	5,2	0,079	0,663	3,980
A_41	32	37	19	6,2	34,1	1,9	0,029	0,665	5,519
A_42	47	72	33	15,7	23,6	2,2	0,042	0,667	4,937
A_43
A_44	90	179	53	45,1	6,7	3,4	0,150	0,582	3,337
A_45	76	264	19	89,3	7,9	13,9	0,126	0,585	3,629
A_46	48	111	33	28,9	7,3	3,4	0,137	0,600	3,405
A_47
A_48	317	1100	82	372,1	3,8	13,4	0,264	0,674	2,059
A_49	143	475	55	151,0	7,7	8,6	0,130	0,673	3,159
A_50	84	363	14	123,7	13,1	25,9	0,076	0,674	3,981
Vidut.	134	336	40	111,7	12,6	8,7	0,14	0,64	3,69

1.2.2. Žemaitijos KMS teritorija

Žemaitijos KMS fotosintetiškai aktyvios saulės spinduliuotės matavimai atlikti 29 tyrimo ploteliuose. Likusiuose ploteliuose, dėl suardytos medyno struktūros vykdyti šiuo laikotarpiu FAS matavimus netikslinga. FAS praleidimo po lajomis koeficientas bei lapijos paviršiaus indeksas (LAI) pateikti 4 lentelėje, o jų kaita 5 lentelėje.

4 lentelė. FAR pagrindinių komponentų reikšmės Žemaitijos KMS 2012m.

Plotelio numeris	FAR reikšmės, (μmol/m2)				FAR koeficientai
	Vid	Max	Min	St.nuokr.	Glaudumas	Struktūra	FAR_kof	k	LAI
Ž_02	239,6	594	33	241,8	3,5	18,0	0,28	0,601	2,16
Ž_03	17,3	33	3	13,8	46,3	11,0	0,02	0,599	6,58
Ž_04	4,0	5	3	0,8	75,0	1,7	0,01	0,527	8,30
Ž_05	144,6	367	22	118,3	5,5	16,7	0,18	0,618	2,86
Ž_06	41,7	117	13	34,7	19,7	9,0	0,05	0,617	4,98
Ž_07
Ž_08	236,1	483	15	211,0	2,1	32,2	0,48	0,536	1,38
Ž_09	3,0	3	3	0,0	100,0	1,0	0,01	0,529	8,82
Ž_10
Ž_11	6,1	17	4	4,8	48,8	4,3	0,02	0,531	7,42
Ž_12	52,4	197	21	64,2	16,2	9,4	0,06	0,619	4,64
Ž_13	89,1	365	13	125,8	10,1	28,1	0,10	0,620	3,85
Ž_14	62,6	125	33	31,2	13,1	3,8	0,08	0,615	4,31
Ž_15	27,9	35	17	7,4	17,9	2,1	0,06	0,540	5,43
Ž_16	47,0	97	23	25,4	14,9	4,2	0,07	0,563	4,89
Ž_17	102,3	335	23	105,9	6,6	14,6	0,15	0,561	3,42
Ž_18	45,3	155	3	62,5	17,7	51,7	0,06	0,539	5,41
Ž_19	14,9	24	7	5,4	53,8	3,4	0,02	0,537	7,54
Ž_20	5,0	17	3	5,3	60,0	5,7	0,02	0,533	7,79
Ž_21
Ž_22
Ž_23	16,3	31	3	10,1	36,8	10,3	0,03	0,544	6,73
Ž_24	6,3	24	1	8,0	111,4	24,0	0,01	0,557	8,62
Ž_25	436,4	805	85	300,4	1,8	9,5	0,54	0,542	1,15
Ž_26	47,4	93	15	27,8	20,0	6,2	0,05	0,623	4,96
Ž_27	280,7	915	33	326,7	3,3	27,7	0,31	0,624	1,96
Ž_28	90,4	172	49	44,0	10,0	3,5	0,10	0,624	3,80
Ž_29	98,6	464	15	162,3	7,1	30,9	0,14	0,571	3,51
Ž_30	50,3	122	12	41,0	11,9	10,2	0,08	0,567	4,46
Ž_31	56,7	145	27	40,5	16,8	5,4	0,06	0,616	4,72
Ž_32
Ž_34	47,9	95	15	30,0	16,7	6,3	0,06	0,575	5,01
Ž_35	63,4	83	34	20,7	15,8	2,4	0,06	0,615	4,62
Ž_36	175,9	815	13	283,7	5,7	62,7	0,18	0,613	2,92
Ž_37
Vidut.	86,5	232	19	81,2	26,5	14,3	0,11	0,578	4,90

Ankstesnių tyrimų rezultatai parodė, kad tarp lapijos paviršiaus ploto indekso ir medyno produktyvumo bei būklės parametrų ryšys daugelyje atveju yra patikimas, tačiau nežymiai silpnesnis už ryšį tarp originalių FAS išmatuotų reikšmių ir tokių medyno parametrų, kaip medžių skaičius ir skerspločių suma. Patikimi ryšiai nustatyti tarp gyvų medžių skaičiaus, lapijos masės bei medyno

biomasės ir FAS parametrų. Lapijos paviršiaus ploto indeksui didėjant bei FAS po medyno danga mažėjant, medžių bei lapijos biomasė kartu su medyno lajų glaudumu bei medžių skerspločių suma didėja.

2008 m. Žemaitijos KMS baseine, skirtingai nei ankstesniais metais, didėjo medžių glaudumas bei LAI, kas rodo apie bendros lapijos masės padidėjimą. Žemaitijos KMS baseine tirti rodikliai didėjo žymiai reikšmingiau negu Aukštaitijos KMS ir LAI pirmą kartą viršijo Aukštaitijos KMS medynų LAI.

2009-2011 m. laikotarpiu Žemaitijos KMS, kaip ir Aukštaitijos KMS baseine augančių medžių lapijos indeksas, nustatytas pagal sugertos FAR spinduliuotės kiekį, mažėjo ir tik 2012 metais vėl padidėjo abiejose stotyse. Palyginus gautus indeksus tarp stočių, nustatyta, kad Žemaitijos KMS baseine augančių medžių lapijos indeksas didesnis negu Aukštaitijos KMS, ką patvirtina ir medžių lajų defoliacijos duomenys. Paskutiniaisiais metais, kada lapijos indeksas Žemaitijos KMS pradėjo viršyti lapijos indeksą medžių augančių Aukštaitijos KMS, jų lajų būklė taip pat tapo geresnė. Todėl būtų galima teigti, kad FAR matavimai atspindi tirtų miškų būklę ir produktyvumą ir kaip alternatyva gali būt naudojami miškų reakcijai į besikeičiančią aplinką vertinti.

5 lentelė. FAR pagrindinių komponentų reikšmių palyginimas.

Metai	KMS	Vid	Max	Min	Std dev.	Glaudumas	Struktūra	FAR_kof	LAI
2003	LT-01	65	159	15	55	35,9	19,9	0,06	3,72
2004	LT-01	56	105	24	30	6,3	5,5	0,24	1,88
2005	LT-01	90	220	27	71	15,8	12,4	0,16	3,43
2006	LT-01	105	253	29	84	18,2	13,8	0,11	4,22
2007	LT-01	76	136	39	36	7,1	3,9	0,20	2,20
2008	LT-01	111	287	26	99	12,7	13,2	0,14	3,59
2009	LT-01	107	263	34	86	9,0	9,4	0,21	2,98
2010	LT-01	102	218	42	64	7,7	6,3	0,21	2,92
2011	LT-01	90	167	44	46	5,4	5,1	0,27	2,53
2012	LT-01	134	336	40	112	12,6	8,7	0,14	3,68
2003	LT-03	168	346	57	108	11,2	9,3	0,17	2,49
2004	LT-03	76	125	44	29	4,4	4,8	0,29	1,58
2005	LT-03	122	291	45	91,0	8,3	11,3	0,25	2,89
2006	LT-03	95	150	54	34,5	5,5	3,4	0,27	2,62
2007	LT-03	106	205	51	56,1	6,7	4,4	0,25	2,19
2008	LT-03	143	393	27	140,1	21,6	17,1	0,13	4,45
2009	LT-03	83	216	27	67,4	14,4	11,8	0,18	3,82
2010	LT-03	86	191	31	58,5	9,2	6,3	0,33	2,51
2011	LT-03	147	314	42	100,6	8,9	8,8	0,22	2,90
2012	LT-03	86	232	19	81,2	26,5	14,3	0,11	4,90

IŠVADA

2009-2011 m. laikotarpiu Žemaitijos KMS, kaip ir Aukštaitijos KMS baseine augančių medžių lapijos indeksas, nustatytas pagal sugertos FAR spinduliuotės kiekį, mažėjo ir tik 2012 metais vėl padidėjo abiejose stotyse. Palyginus gautus indeksus tarp stočių, nustatyta, kad Žemaitijos KMS baseine augančių medžių lapijos indeksas didesnis negu Aukštaitijos KMS, ką patvirtina ir medžių lajų defoliacijos duomenys. Paskutiniaisiais metais, kada lapijos indeksas Žemaitijos KMS pradėjo viršyti lapijos indeksą medžių augančių Aukštaitijos KMS, jų lajų būklė taip pat tapo geresnė. Koreliacinė analizė patvirtino egzistuojantį glaudų ryšį tarp LAI ir medžių lajų būklę indukuojančių parametrų.

1.3. Medynų būklė augalijos tyrimų stacionaruose

1993m. Aukštaitijos kompleksinio monitoringo stotyje (KMS) buvo išskirtas vienas kartografuotas 50m × 50m tyrimo barelis visų augalijos ardų tyrimams. 1994m. įsteigus Žemaitijos KMS, joje išskirtas 40m × 40m kartografuotas augalijos tyrimo stacionaras. Taip pat pastaraisiais metais buvo praplėstas kartografuotų barelių tinklas Aukštaitijoje. Šiam tikslui panaudoti du kartografuoti bareliai, kurie buvo išskirti baseinui būdingose augavietėse medynų našumo tyrimams. Tokiu būdu medynų struktūriniai pokyčiai tiriami 3-juose Aukštaitijos ir viename – Žemaitijos KMS augalijos tyrimų stacionare.

Vienas pagrindinių tikslų yra medyno struktūros kaitos analizė, kurios metu nustatomi bioindikaciniai rodikliai labiausiai atspindintys būdingiausius medynų pokyčius sąlygojamus foninės taršos bei klimatinių veiksniu. Tačiau šie tyrimai vykdomi tik kas 5 metai. Medynų būklė yra vienintelis parametras, kuris augalijos tyrimo stacionaruose nustatomas kasmet.

Darbo objektas ir metodas

Stacionaruose kas 5 metai vykdomi visų augalijos ardų tyrimai, tame tarpe ir medžių augimo ir medyno struktūros pokyčių tyrimai. Stacionare kiekvienas medis, kurio kamieno skersmuo didesnis negu 8 cm numeruojamas ir vietinės koordinačių pagalbos dėka nustatoma jo padėtis medyne. Taip pat išmatuojami pagrindiniai dendrometriniai parametrai: medžio aukštis, xxxxx xxxxxxxx aukštis, kamieno skersmuo bei xxxxx xxxxxxxx (spinduliai pasaulio šalių atžvilgiu). Šalia šių tyrimų nustatoma pomiškio rūšinė sudėtis bei atskirų augalų rūšių padengimo procentas. Tik medžių būklė augalijos stacionaruose vertinama kasmet. Augalijos tyrimų stacionarų pagrindinės taksacinės charakteristikos pateiktos 6 lentelėje.

6 lentelė. Medynų, kuriuose išskirti tyrimo stacionarai pagrindinės taksacinės charakteristikos

Tyrimo	Medynų taksacinės charakteristikos
stacionaras	Rūšinė sudėtis	Amžiaus klasė	Bonitetas	Skalsuma s	Tūris 1 ha m3	DTG	Miško tipas
AKMS_01	9P1E	15	1	0,5	300	Nbl	vacciniosum
AKMS_02	9P1E+B	17	1A	0,7	440	Lcl	oxalidosum
AKMS_03	6E2P2B	8	3	0,6	260	Pcn	caricosum
ŽKMS_01	7E1P2E	8	2	0,8	370	Ncl	myrtilius - oxalidosum

Kaip matyti iš pateiktų duomenų Aukštaitijos KM stotyje pirmas stacionaras (AKMS_01)

įkurtas natūraliai drėkinamame (Nbl), aukšto produktyvumo (B_1), brukniniame (v),

perbrendusiame (A.kl. – 15) pušyne su silpnai išreikšta eglės priemaiša bei antru jos ardu ir pomiškiu.

Aukštaitijos KMS antras stacionaras (AKMS_02) įkurtas laikinai užmirkusioje pakankamai derlingoje augavietėje (Lcl) ir labai aukšto produktyvumo, kiškiakopūstiniame, perbrendusiame pušyne su nedidele eglės priemaiša bei gausiausiu jos antru ardu bei pomiškiu.

Aukštaitijos KMS trečias stacionaras (AKMS_03) įkurtas pelkinėje pakankamai derlingoje augavietėje (Pcl) ir žemo produktyvumo, viksviniame, perbrendusiame eglyne su nedidele pušies ir beržo priemaiša bei eglės antru ardu bei pomiškiu.

Žemaitijos KM stoties augalijos tyrimo stacionaras įkurtas vienoje iš būdingiausių eglės augavietėje – mėlyniniame-kiškiakopūstiniame eglyne su keliomis, skirtingo amžiaus eglės kartomis.

Darbo rezultatai

1.3.1. Medynų būklė Aukštaitijos KMS stacionaruose

Vienas iš pagrindinių medynų būklės rodiklių, šalia vidutinės medžių defoliacijos laikomas žuvusių medžių skaičius. Aukštaitijos KMS pirmajame stacionare medžių išsiretinimo intensyvumas siekė 1,83% per metus, t.y. per 19 m. laikotarpį žuvo 64 medžiai iš 192 užregistruotų 1993 metais. Tai sudaro 33,3% visų medžių. Intensyviausiai sumažėjo lapuočių medžių, kiek mažiau žuvo eglių ir mažiausiai pušų.

Antrajame stacionare AKMS_02 bendras medžių iškritimas buvo mažiausias. Medžių išsiretinimo intensyvumas buvo 1,8%, t.y. per 19 m laikotarpį žuvo 84 medžiai iš 229 registruotų dar 1993. Tai sudaro 36,7% visų stebėtų medžių. Mažiausiai žuvo lapuočių, pušų iškritimas viršijo 10%. Intensyviausias iškritimas užfiksuotas eglių. Per tiriamąjį laikotarpį šiame stacionare žuvo net apie 55% šios rūšies medžių. Tačiau, kaip taisyklė, žūsta atsilikę augime medžiai. Kelių didesnių beržų žūties priežastis – vėjalauža.

Trečiojo stacionaro medžių iškritimo intensyvumas didžiausias. Jis siekia net 52,4% arba 3,4% per metus. Dar 2004 m. medžių iškritimas šiame stacionare mažai skyrėsi nuo medžių iškritimo intensyvumo užregistruoto pirmajame stacionare. Padėtis iš esmės pasikeitė paskutiniaisiais metais, kai medžių iškritimas padidėjo virš 7%. Tai dėl žievėgraužio tipografo pažeidimų žuvusios eglės – 8 medžiai iš 110. Taip pat kelios drebulės buvo nugraužtos bebrų. Išskirtiniai 2010 m., kai dėl vėjovartų stacionaruose žuvo 26 medžiai. Iš jų tik 1 pirmame stacionare, 3 antrame, o likę 22 3-me stacionare. Dėl tokio intensyvaus pažeidimo problematiškas pasidarė tyrimų tęstinumas šiame stacionare ateityje. Pastaruoju laikotarpiu šiame stacionare yra išlikę tik 78 gyvi medžiai.

Žuvusių medžių skaičiaus dinamika rodo (2 pav.), kad per tiriamąjį laikotarpį kasmet vidutiniškai iškrenta apie 2,3% medžių.

AITS_1 AITS_2 AITS_3

Žuvusių medžių sk., %

10

8

6

4

2

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

2. pav. Žuvusių medžių skaičius Aukštaitijos KMS tyrimų stacionaruose 1994-2012 m.

(2010 m. AITS 3 žuvo net 22% apskaitos medžių)

ST_1 ST_2 ST_3

40

35

Defoliacija, %

30

25

20

15

10

5

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

3 pav. Visų medžių vidutinės defoliacijos kaita Aukštaitijos KMS stacionaruose 1994-2012 m.

St_1 St_2 St_3

40

35

Defoliacija, %

30

25

20

15

10

5

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

4 pav. 1-3 Krafto klasių medžių vidutinės defoliacijos kaita Aukštaitijos KMS stacionaruose Medžių lajų defoliacijos duomenys rodo, kad visų medžių vidutinė defoliacija iki 2004 m.

laipsniškai mažėjo. Nuo šio laikotarpio iki 2010-11m. registruojamas, nors ir neženklus, medžių lajų vidutinės defoliacijos laipsnio augimas. Tokį defoliacijos augimą galėjo sąlygoti nepalankūs klimatiniai veiksniai. AKMS 3-io stacionaro labai aukštą defoliaciją 2005 ir 2007m.(virš 28 %) sąlygojo dėl žievėgraužio tipografo pažeidimų žuvusios eglės, o 2010 m. dėl vėjovartų žuvę medžiai.

Aukštaitijos KMS Tyrimų stacionaras Nr. 1.

P_1 E_1 B_1

50

40

Defoliacija, %

30

20

10

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

Aukštaitijos KMS Tyrimų stacionaras Nr. 2.

P_2 E_2 B_2

50

40

Defoliacija, %

30

20

10

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

Aukštaitijos KMS Tyrimų stacionaras Nr. 3.

P_3 E_3 B_3

50

40

Defoliacija, %

30

20

10

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

5 pav. Atskirų rūšių medžių vidutinės defoliacijos kaita Aukštaitijos KMS stacionaruose

Paskutiniuoju 2010-2012 m. laikotarpiu registruojamas medžių lajų būklės atsistatymas. Tai pakankamai būdingas reiškinys, kai po nepalankių veiksnių poveikio pablogėja medžių būklė. Tokiam procesui pasibaigus prasideda regeneracijos laikotarpis, kada xxxxx atsigauna po streso ir iš apskaitos eliminuojami žuvę medžiai. Tokiu būdu 2012 m. medžių lajų būklė tyrimų stacionaruose pagerėjo iš esmės, tačiau ji nepasiekė 2004 m. lygio, kada ji buvo geriausia per tiriamąjį laikotarpį.

Aukštaitijos KMS Tyrimų stacionaras Nr. 1-3.

P_sum

E_sum

B_sum

50

40

Defoliacija, %

30

20

10

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

6 pav. Atskirų rūšių visų medžių vidutinės defoliacijos kaita Aukštaitijos KMS stacionaruose.

Apibendrinus rezultatus nustatyta, kad eglės augančios augalijos tyrimo stacionaruose yra blogiausios būklės. Iki 2009 m. reikšmingai mažėjo stacionaruose augančių beržų vidutinė defoliacija. Tačiau po intensyvių vėjalaužų, jų būklė reikšmingai pablogėjo 2010 m. ir iki šiol dar ne visiškai pilnai atsikūrė. Stabiliausios būklės išlieka pušys., ypač nuo 2001 m. Išimtį sudaro vėl gi tas pats 2010-2011 m. laikotarpis kai dėl nepalankių klimatinių sąlygų pušų būklė pablogėjo bei suintensyvėjo jų iškritimas. Tik paskutiniaisiais 2012 m. pušų būklė vėl pagerėjo.

Aukštaitijos KMS Tyrimų stacionaras Nr. 1-3.

ST_1

ST_2

ST_3

30

25

Defoliacija, %

20

15

10

5

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

7 pav. 1-3 Krafto klasių išlikusių gyvų medžių vidutinės defoliacijos kaita Aukštaitijos KMS stacionaruose

Eliminavus dėl nepalankių klimatinių veiksnių poveikio žuvusių medžių įtaką vidutinei defoliacijai, nustatyta, kad iki 2004 metų tirtų išlikusių gyvų medžių vidutinė defoliacija mažėjo reikšmingai po 0,5% kiekvienais metais, tačiau nuo šių metų iki 2010 m. buvo stebimas atvirkštinis procesas, medžių lajų vidutinė defoliacija didėjo reikšmingai maždaug po 0,6%. 2011 m. po nepalankių veiksnių poveikio stebimas medžių lajų būklės pagerėjimo procesas, kuris tęsėsi ir 2012 m..

1.3.2. Medyno būklė Žemaitijos KMS stacionare

Žemaitijos stacionare bendras medžių iškritimas per 18 m. laikotarpį siekia 27,5% ar 1,6% per metus. Žuvusių beržų neužregistruota. Nustatyta, kad žuvusios eglės yra įvairaus dydžio, nuo smulkių, atsilikusių augime iki stambių, dominuojančių ir viršaujančių medyne. Pagrindinė šių medžių žūties priežastis - entokenkėjai ir vejalaužos. 2002 metais net apie 5% eglių buvo pažeistos snieglaužos, o 2011 m. – žievėgraužio tipografo. Šiame stacionare kasmet dažniausiai žūsta tik po viena eglę.

Žemaitijos KMS Stacionaras

Stac_1

Žuvusių medžių sk., %

5

4

3

2

1

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

8 pav. Žuvusių medžių skaičius Žemaitijos KMS tyrimų stacionare 1995-2011 m.

Pagrindiniai medžių būklės kaitos parametrai Žemaitijos KMS stacionare pateikti 8 – 9 paveiksluose. Metais, kuriais medžių vidutinė defoliacija buvo didžiausia užregistruotas ir didesnis žuvusių medžių skaičius. Įdomu pažymėti, kad defoliacijos kaitos tendencijoms įtakos neturėjo medžių išsivystymo laipsnis. Vyraujančių ir atsilikusių augime medžių vidutinės defoliacijos kitimo pobūdis tiriamuoju laikotarpiu buvo analogiškas. Tik didesnių medžių vidutinė defoliacija buvo mažesnė, o žemesnių, atsilikusių augime – didesnė.

Žemaitijos KMS Tyrimų stacionaras .

27,28971963

18,97260274

23,01075269

50

Defoliacija, %

40

30

20

10

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

9 pav. Visų, viršaujančių ir išlikusių gyvų viršaujančių eglių būklė Žemaitijos KMS stacionare

Didžiausias neigiamas defoliacijos pokytis užregistruotas 2002 metais. Pagrindinis veiksnys esminiai sąlygojantis medžių, pagrinde eglių, būklę buvo vasario mėnesį vykusios snieglaužos. Dėl šios priežasties pažeisti medžiai neteko vidutiniškai apie 30% xxxxx xxxxxxxxxx dalies, o atskirais atvejais ir visos xxxxx. Tokiu būdu kenkėjų žalos pakartotinio išplitimo problema vėl tapo aktuali ir 2003 – 2006 m. laikotarpiu, kai eglių žuvimo intensyvumas dėl žievėgraužio viršijo 2% per metus.

Per 2007 – 2012 m. eglių žuvimas stabilizavosi, o jų lajų vidutinė defoliacija pradėjo reikšmingai mažėti, ypač viršaujančių eglių. Tokia eglių būklės kaita indukuoja gerėjančią bendrą miškų ekosistemų būklę, pirmiausiai mažėjantį užterštumo lygį ir palankias augimo sąlygas.

2007-2012 m. stebimas intensyvaus tyrimo stacionare augančių medžių lajų būklės gerėjimo procesas. Vidutinės defoliacijos sumažėjimas siekia 2-3%.

Išvados

1. Aukštaitijos KMS stacionaruose eglės yra blogiausios būklės. Iki 2009 m. reikšmingai mažėjo stacionaruose augančių beržų vidutinė defoliacija. Tačiau po intensyvių vėjalaužų 2010 m., jų būklė reikšmingai pablogėjo ir iki šiol dar ne visiškai pilnai atsikūrė. Stabiliausios būklės išlieka pušys., ypač nuo 2001 m. Išimtį sudaro 2010-2011 m. laikotarpis kai dėl nepalankių klimatinių sąlygų pušų būklė pablogėjo bei suintensyvėjo jų iškritimas. Tik paskutiniaisiais 2012 m. pušų būklė vėl pradėjo gerėti.

2. Eliminavus dėl nepalankių klimatinių veiksnių žuvusių medžių įtaką vidutinei defoliacijai, nustatyta, kad iki 2004 metų tirtų išlikusių gyvų medžių vidutinė defoliacija mažėjo reikšmingai po 0,5% kiekvienais metais, tačiau nuo šių metų iki 2010 m. buvo stebimas atvirkštinis procesas, medžių lajų vidutinė defoliacija didėjo reikšmingai maždaug po 0,6%. Tik 2011 m. pradėtas stebėti medžių lajų būklės pagerėjimo procesas, kuris tęsėsi ir 2012 m.

3. Žemaitijos KMS stacionare eglių defoliacija per visą tiriamąjį laikotarpį svyravo nuo 25 iki 27 %. 1997-2001 m. laikotarpiu jų defoliacija reikšmingai mažėjo. 2002-2007 m. laikotarpis pasižymi padidėjusia eglių vidutine defoliacija ir tik pradedant 2008 ir iki 2012 m. stebimas ženklus eglių būklės pagerėjimas.

4. Palyginus eglių vidutinę defoliaciją augalijos tyrimų stacionaruose, nustatyta, kad Žemaitijos stacionaro eglių vidutinė defoliacija mažesnė negu Aukštaitijos KMS stacionarų, tačiau pagrindinis veiksnys sąlygojantis eglių gyvybingumas KMS stacionaruose išlieka žievėgraužio topografo daroma žala ir vėjo bei sniego išlaužytos medžių xxxxx.

1.4. Medžių pažeidimai KMS teritorijose.

Pagal Integruoto monitoringo programa medžių pažeidimų tyrimai vykdomi kiekvienais metais. Tyrimo metu atliekamas užregistruotų pažeidimų identifikavimas, pagrindinių priežasčių nustatymas bei pažeidimo intensyvumo įvertinimas.

Pagrindinis darbo tikslas – išaiškinti medžių pažeidimo priežastis bei jų intensyvumą visoje KMS teritorijoje.

Darbo metodika

Medžių pažeidimų vertinimui panaudoti Amerikietiško miškų monitoringo programos metodiniai reikalavimai (FHM Guide, 1984, 1987). Pagal šios programos reikalavimus registruojama medžio pažeidimo sritis, pažeidimo rūšis, intensyvumas bei nustatoma pagrindinė pažeidimo priežastis, jei ją įmanoma identifikuoti. Medžių pažeidimų sritys ir rūšys bei jų intensyvumas pateiktas 7 lentelėje.

7 lentelė. Medžių pažeidimų vietos, pažeidimų rūšys ir jų intensyvumas

Pažeidimo rūšis	Ko das	Pažeidimo intensyvuma s	Ko das	Medžio pažeidimo sritis	K
Vėžys	1	1-100%	0-9	Nėra pažeidimų	0
Grybų vaisiakūniai ir kt. pūvančios medienos požymiai	2	Nėra	-	Šaknys ir kelminė kamieno dalis	1
Atviros žaizdos	3	1-100%	0-9	Šaknys ir apatinė kamieno dalis	2
Sakotakių pažeidimas	4	1-100%	0-9	Apatinė kamieno dalis	3
Nulaužtas kamienas	11		Visas kamienas		4
Nutrauktos šaknys > 1 m nuo kelmo	13	1-100%	0-9	Viršutinė kamieno dalis	5
Nulenktas kamienas	15	1-100%	0-9	Xxxxx xxxxxxxx	6
Viršūninio ūglio ar viršūnės netekimas	21	1-100%	0-9	Šakos	7
Sausos ar nulaužytos šakos gyvojoje lajoje.	22	1-100%	1-9	Ūgliai	8
Ūglių šluotos ar vilkūgliai	23	10-99%	1-9	Lapai, spygliai	9
Ūglių ir lapų pažeidimai	24	10-99%	1-9
Eglinio topografo pažeidimai	25
Briedžių pažeidimai	33

Darbo rezultatai

Vienas iš svarbiausių miškų būklės monitoringo metu atliekamų tyrimų yra medžio pažeidimų nustatymas ir jų intensyvumo įvertinimas. Šių tyrimų metu nustatomų pažeidimų tipai pateikiami metodikoje.

1.4.1 Aukštaitijos KMS medžių pažeidimai bei pagrindinės priežastys

Nustatyta, kad 2012 m. Aukštaitijos KMS teritorijoje iš 489 atrinktų viršaujančių, vyraujančių ir iš dalies stelbiamų miško medžių 82 identifikuoti pažeidimai, kurie iš esmės įtakojo ar galėjo įtakoti jų būklę. Pažeisti medžiai sudaro 16,8% šių medžių. Palyginus su praėjusiais metais pažeistų medžių padidėjo beveik 2%.

Iš 10 pav. pateiktos schemos matyti, kad daugiausiai pažeista išlieka medžių kamienų apatinė dalis (3). Pažeidimai šioje srityse viršija 50% visų užregistruotų pažeidimų. Kiek mažiau pažeistas xxxxx xxxxxxxx. Tai stipraus vėjo padarinys. Kitoms medžio sritims tenka žymiai mažiau pažeidimų. Visame kamiene (4) užregistruota virš 8, kitose medžio dalyse pažeidimų skaičius neviršija 5%. Mažiausiai pažeidimų rasta šaknų ir priekelminėje kamieno srityse (1; 2) ( iki 3%).

4,9% 0,0% 2,4% 1,2%

26,8%

4,9%

51,2%

8,5%

1 2 3 4 5 6 7 9

10 pav. Pažeidimų pasiskirstymas pagal pažeistą medžio sritį

(1. - šaknys ir priekelminė dalis ( iki 30 cm ); 2. šaknys ir apatinė kamieno dalis; 3. - apatinė kamieno dalis;

4. visas kamienas; 5. - viršutinė kamieno dalis; 6. - xxxxx xxxxxxxx; 7 – šakos; 9 – lapai, spygliai)

7,3%

6,1%

4,9%

25,6% 46,3%

6,1%	2,4%		0,0%	1,	2%
	1	3	4	11	13	15	21	24	25

11 pav. Pažeidimų ir ligų pasiskirstymas pagal rūšį

Kamieno ir šaknų pažeidimai: 1. – vėžys; 2 – grybų vaisiakūniai; 3, - atviros žaizdos; 4. – sakotakių pažeidimas; 11 – nulaužtas kamienas; 13 – nutrauktos šaknys; 15 – nulenktas kamienas

Pažeidimai medžio lajoje:21 - viršūninio ūglio ar viršūnės netekimas; 24 – ūglių – lapų pažeidimai; 25 – eglinio tipografo pažeidimai.

Iš nustatytų pažeidimų dažniausiai pasikartojantis pažeidimas buvo: atviros žaizdos (3). Šis pažeidimas sudarė 46% visų pažeidimų (11 pav.). Tai įvairaus senumo bei intensyvumo elnių nulopyti eglių kamienai. 25% pažeidimų sudarė viršūninio ūglio ar viršūnės netekimas (21), kurį sąlygojo snieglaužos ir vėjalaužos. Eglinio topografo, ūglių ir lapų pažeidimai, o taip pat vėžiniai susirgimai ir įvairūs kamieno nulenkimai dėl smarkaus vėjo sudarė apie 3 – 8 % visų pažeidimų.

Daugiausiai pažeistos buvo paprastosios eglės, kurios sudarė 85% visų pažeistų medžių. 10% visų pažeidimų teko beržams ir 5% pušims, t.y. net 27% stebėtų eglių, 8,2% stebėtų beržų ir 4,1% stebėtų pušų turėjo identifikuojamus pažeidimus, kurie galėjo turėti reikšmingos įtakos jų atsparumui kitiems nepalankiems veiksniams bei pačių jų būklei.

Apibendrinus gautų tyrimų rezultatus, nustatyta, kad paskutiniuoju laikotarpiu (2002-2012 m.) pažeidimų priežastys ir pažeidimų sritys medyje praktiškai iš esmės nekito, išskyrus reikšmingai kintantį eglinio tipografo pažeidimų intensyvumą. Atskirais metais šis pažeidimas lėmė išskirtinai aukštą medžių iškritimo intensyvumą stacionaruose. Didelę žalą miškų būklei vis dažniau daro smarkios audros ir gausus sniegas, kurių padariniai – išversti ir sulaužyti medžiai bei jų kamienai.

1.4.2 Žemaitijos KMS medžių pažeidimai bei pagrindinės priežastys

3,8

0

3,8

7,7

11,5

7,7

0

65,4

1 2 3 4 5 6 7 9

12 pav. Pažeidimų pasiskirstymas pagal pažeistą medžio sritį

(1. - šaknys ir priekelminė dalis ( iki 30 cm ); 2. šaknys ir apatinė kamieno dalis; 3. - apatinė kamieno dalis;

4. visas kamienas; 5. - viršutinė kamieno dalis; 6. - xxxxx xxxxxxxx; 9 – lapai, xxxxxxxx)

2012 m. Žemaitijos KMS teritorijoje 7,4% tirtų viršaujančių, vyraujančių ir iš dalies stelbiamų miško medžių buvo pažeisti. Paliginus su praėjusiais metais jų skaičius sumažėjo 0,6%,

t.y. iš 348 stebėtų vyraujančių ir viršaujančių medžių 26 turėjo identifikuojamus pažeidimus, kurie galėjo turėti reikšmingos įtakos jų gyvybingumui.

Iš 12 pav. pateiktos schemos matyti, kad daugiausiai pažeidimų rasta xxxxx xxxxxxx srityje (6). Pažeidimai šiose srityse 2012 m. siekė 65% visų užregistruotų pažeidimų. Kiek mažiau buvo pažeistos šakos (7) – 11 bei apatinė kamieno dalis ar visas kamienas ištisai (3) ir (4), po 7,7% visų pažeidimų. Likusiuose srityse pažeidimai sudarė tik 4 % visų pažeidimų. Šaknų ir priekelminėje (1) srityse paskutiniaisiais metais pažeidimų nerasta.

7,7%

0,0%

7,7%

0,0%

15,4%

3,8%

65,4%

1 3 4 11 13 15 21 24 25

13 pav. Pažeidimų ir ligų pasiskirstymas pagal rūšį

Kamieno ir šaknų pažeidimai: 1. – vėžys; 3, - atviros žaizdos; 4. –sakotakių pažeidimas;

11 – nulaužtas kamienas; 15 – nulenktas kamienas

Pažeidimai medžio lajoje:21 - viršūninio ūglio ar viršūnės netekimas; 24 – ūglių – lapų pažeidimai; 25 – eglinio tipografo pažeidimai.

Nustatyta, kad dažniausiai pasikartojantis pažeidimas buvo viršūninio ūglio ar viršūnės netekimas (21). Šis pažeidimas jau eilę metų vis didėja, ir 2012 m. pasiekė 65% visų pažeidimų (13 pav.). Tokį didelį šio pažeidimo registracijų skaičių sąlygojo vėl pasikartojančios vėjalaužos ir snieglaužos. Tai turėtų kelti nerimą, nes tokie nusilpę medžiai gali padėti eilinį kartą kenkėjams išplisti. Be šio pažeidimo, tyrimų metu užregistruotos dar 6 priežastys iš kurių aktualiausias turėtų būti eglinio topografo pažeidimai (25). Šio kenkėjo pažeidimai 2012 m. siekė 8% visų pažeidimų.

Daugiausiai pažeistos buvo paprastosios eglės, kurios sudarė 80% visų pažeistų medžių.

10% visų pažeidimų teko beržams ir 10% pušims.

Apibendrinus gautų tyrimų rezultatus, nustatyta, kad paskutiniuoju laikotarpiu (2002-2012 m.), kaip ir Aukštaitijos KMS, pažeidimų priežastys ir pažeidimų sritys medyje praktiškai iš esmės nekinta. Po intensyvių snieglaužų ar vėjavartų kelerius metus suintensyvėja žievėgraužio tipografo veikla, kurio rezultatas papildomai žuvusios eglės.

1.4.3. KM stočių teritorijose augančių medžių pažeidimų ir pagrindinių priežasčių kaita.

Apibendrinus 8 metų pažeidimų tyrimo rezultatus Aukštaitijos KMS nustatyta, kad paskutiniuoju laikotarpiu sumažėjo pažeidimų priekelminėje, šaknų srityje (sumažėjo vėjavartų) ir kamieno srityje, tačiau vėl pradėjo didėti pažeidimai lapijoje (14 pav.). Iš pažeidimo rūšių išsiskiria eglinio tipografo pažeidimai.

8 metų pažeidimų tyrimo rezultatai Žemaitijos KMS parodė, kad daugėja pažeidimų xxxxx xxxxxxx dalyje. Tai nepalankių klimatinių reiškinių pasekmė. Eglinio tipografo pažeidimai pastaruoju laikotarpiu sumažėjo, bet didėjančios snieglaužos bei vėjavartos gali padidinti šių pažeidimų skaičių iš esmės ateityje. Šių veiksnių rezultatas – sulaužytos medžių šakos. Šioje stotyje, kaip ir Aukštaitijos KMS, pažeidimų mažėja šaknų ir priekelminėje medžio dalyje (15 pav.).

Dažnumas, %

100%

80%

60%

40%

20%

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0%

100%

AKMS Pažeidimo sritis

9

7

6

5

4

3

2

1

AKMS Pažeidimo rūšis

25

24

21

15

13

11

4

3

2

1

Dažnumas, %

80%

60%

40%

20%

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0%

14 pav. Aukštaitijos KMS medžių pažeidimų pasiskirstymo pagal pažeistą sritį ir pagal rūšį kaita.

Medžio sritis: 1. - šaknys ir priekelminė dalis ( iki 30 cm ); 2. šaknys ir apatinė kamieno dalis; 3. - apatinė kamieno dalis; 4. visas kamienas; 5. - viršutinė kamieno dalis; 6. - xxxxx xxxxxxxx; 9 – lapai, spygliai;

Pažeidimų rūšis: Kamieno ir šaknų pažeidimai: 1. – vėžys; 3, - atviros žaizdos; 4. –sakotakių pažeidimas; 11 – nulaužtas kamienas; 15 – nulenktas kamienas

Pažeidimai medžio lajoje:21 - viršūninio ūglio ar viršūnės netekimas; 24 – ūglių – lapų pažeidimai; 25

– eglinio tipografo pažeidimai.

Dažnumas, %

100%

80%

60%

40%

20%

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0%

100%

ŽKMS Pažeidimo sritis

9

7

6

5

4

3

2

1

Dažnumas, %

80%

60%

40%

20%

0%

ŽKMS Pažeidimo rūšis

25

25

24

21

15

13

11

4

3

1

15 pav. Žemaitijos KMS medžių pažeidimų pasiskirstymo pagal pažeistą sritį ir pagal rūšį kaita.

Medžio sritis: 1. - šaknys ir priekelminė dalis ( iki 30 cm ); 2. šaknys ir apatinė kamieno dalis; 3. - apatinė kamieno dalis; 4. visas kamienas; 5. - viršutinė kamieno dalis; 6. - xxxxx xxxxxxxx; 7 – šakos; 9 – lapai, spygliai;

Pažeidimų rūšis: Kamieno ir šaknų pažeidimai: 1. – vėžys; 3, - atviros žaizdos; 4. –sakotakių pažeidimas;

11 – nulaužtas kamienas; 15 – nulenktas kamienas

Pažeidimai medžio lajoje:21 - viršūninio ūglio ar viršūnės netekimas; 24 – ūglių – lapų pažeidimai; 25

– eglinio tipografo pažeidimai.

IŠVADOS

1. Aukštaitijos KMS teritorijoje pažeisti medžiai sudaro 16,8% šių medžių. Daugiausiai pažeista išlieka medžių kamienų apatinė dalis (3). Pažeidimai šioje srityse viršija 50% visų užregistruotų pažeidimų. Kiek mažiau pažeistas xxxxx xxxxxxxx. Tai stipraus vėjo padarinys. Kitoms medžio sritims tenka žymiai mažiau pažeidimų.

2. Dažniausiai pasikartojantis pažeidimas: atviros žaizdos - 46% visų pažeidimų. Tai įvairaus senumo bei intensyvumo elnių nulopyti eglių kamienai. 25% pažeidimų sudarė viršūninio ūglio ar viršūnės netekimas, kurį sąlygojo snieglaužos ir vėjalaužos. Eglinio topografo, ūglių ir lapų pažeidimai, o taip pat vėžiniai susirgimai ir įvairūs kamieno nulenkimai dėl smarkaus vėjo sudarė apie 3 – 8 % visų pažeidimų.

3. Net 27% stebėtų eglių, 8,2% stebėtų beržų ir 4,1% stebėtų pušų turėjo identifikuojamus pažeidimus, kurie galėjo turėti reikšmingos įtakos jų atsparumui kitiems nepalankiems veiksniams bei pačių jų būklei.

4. Žemaitijos KMS teritorijoje 2012 m. 7,4% tirtų viršaujančių, vyraujančių ir iš dalies stelbiamų miško medžių buvo pažeisti, t.y. iš 348 stebėtų medžių 26 turėjo identifikuojamus pažeidimus, kurie galėjo turėti reikšmingos įtakos jų gyvybingumui.

5. 2012 m. daugiausiai pažeidimų xxxxx xxxxx kamieno srityje - 65% visų užregistruotų pažeidimų. Kiek mažiau buvo pažeistos šakos – 11% bei apatinė kamieno dalis ar visas kamienas ištisai - po 7,7% visų pažeidimų. Likusiuose srityse pažeidimai sudarė tik 4 % visų pažeidimų.

6. Žemaitijos KMS dažniausiai pasikartojantis pažeidimas buvo viršūninio ūglio ar viršūnės netekimas - 65% visų pažeidimų. Tokį didelį šio pažeidimo registracijų skaičių sąlygojo vėl pasikartojančios vėjalaužos ir snieglaužos. Tai turėtų kelti nerimą, nes tokie nusilpę medžiai gali padėti eilinį kartą kenkėjams išplisti. Be šio pažeidimo, tyrimų metu užregistruotos dar 6 priežastys iš kurių aktualiausias turėtų būti eglinio topografo pažeidimai - 8% visų pažeidimų.

7. Apibendrinus 8 metų pažeidimų tyrimo rezultatus Aukštaitijos KMS nustatyta, kad paskutiniuoju laikotarpiu sumažėjo pažeidimų priekelminėje ir šaknų srityje, t.y. sumažėjo vėjavartų, o taip pat ir kamieno srityje, tačiau vėl pradėjo didėti pažeidimai lapijoje. Iš pažeidimo rūšių išsiskiria eglinio tipografo pažeidimai, kurių gausa Aukštaitijos KMS išsilaiko reikšmingame lygmenyje.

8. 8 metų pažeidimų tyrimo rezultatai Žemaitijos KMS parodė, kad daugėja pažeidimų xxxxx xxxxxxx dalyje. Tai nepalankių klimatinių reiškinių pasekmė. Eglinio tipografo pažeidimai pastaruoju laikotarpiu sumažėjo, bet didėjančios snieglaužos bei vėjalaužos gali padidinti šių pažeidimų skaičių iš esmės. Šioje stotyje kaip ir Aukštaitijos KMS pažeidimų mažėja šaknų ir priekelminėje medžio dalyse.

1.5 Miško būklės tyrimo rezultatų apibendrinimas

Tiriamuoju laikotarpiu (1994-2012 m.) blogiausia medžių būkle išsiskyrė 1996-97 metai, kada lajų defoliacija viršijo 25 % Žemaitijos KMS ir 30% Aukštaitijos KMS. Nuo šio laikotarpio iki 2001 m. medžių lajų defoliacija reikšmingai mažėjo. 2001 - 2007 laikotarpis išsiskyrė kaip medžių lajų būklės blogėjimo laikotarpis ir ypač Žemaitijos KMS teritorijoje. 2006-2007 m. laikotarpiu padidėjusi vidutinė visų medžių defoliacija - kompleksiško aplinkos veiksnių poveikio rezultatas, kur išskirtinė įtaka turėtų tekti gan akivaizdžiai padidėjusioms rūgštinančių komponenčių koncentracijoms ore bei krituliuose. Po šio laikotarpio registruojamas medžių lajų būklės atsikūrimas, po kurio vėl sekė nežymus defoliacijos padidėjimas 2011 metais. Paskutiniaisiais 2012

m. medžių lajų, o ypač spygliuočių medžių rūšių lajų vidutinė defoliacija reikšmingai sumažėjo. Tokio sumažėjimo rezultatas galėjo būti ir didelis žuvusių medžių skaičius 2011 m., kurie didino 2011 m. vidutinę defoliaciją, o jų nebuvimas kitais metais, automatiškai mažino vidurkį 2012 m.

Vienas iš pagrindinių medynų būklės rodiklių, šalia vidutinės medžių defoliacijos laikomas žuvusių medžių skaičius. Aukštaitijos KMS pirmajame stacionare medžių išsiretinimo intensyvumas buvo mažiausias ir siekė tik 1,4% per metus, antrajame stacionare - 1,6% per metus ir didžiausias trečiajame stacionare - 2,8% per metus. Po 2010 m., kai dėl vėjovartų šiame stacionaruose žuvo 22 medžiai, problematiškas pasidarė tyrimų tęsimas šiame stacionare ateityje. Pastaruoju laikotarpiu šiame stacionare yra išlikę tik 78 gyvi medžiai.

Eliminavus dėl nepalankių klimatinių veiksnių žuvusių medžių įtaką vidutinei defoliacijai, nustatyta, kad iki 2004 metų tirtų išlikusių gyvų medžių vidutinė defoliacija mažėjo reikšmingai po 0,5% kiekvienais metais, tačiau nuo 2005 metų iki 2010 m. buvo stebimas atvirkštinis procesas, medžių lajų vidutinė defoliacija didėjo reikšmingai maždaug po 0,6%.

Žemaitijos stacionare bendras medžių iškritimas per 16 m. laikotarpį siekia 22% ar 1,3% per metus. 2002 metais net apie 5% eglių buvo pažeistos snieglaužos, o paskutiniaisiais metais eglių žuvimo priežastis – žievėgraužis tipografas, tačiau šiame stacionare nuo 2007 m. kasmet žūsta tik po viena eglę.

Žemaitijos KMS 2007-2012 m. stebimas intensyvaus tyrimo stacionare augančių medžių lajų būklės gerėjimo procesas. Aukštaitijos KMS 2012 m baigėsi medžių lajų blogėjimo procesas, kuris tęsėsi nuo 2005 iki 2010 m.

42

Aukštaitijos KMS teritorijoje pažeisti medžiai sudaro 16,8% šių medžių. Daugiausiai pažeista išlieka medžių kamienų apatinė dalis (3). Pažeidimai šioje srityse viršija 50% visų užregistruotų pažeidimų. Kiek mažiau pažeistas xxxxx xxxxxxxx. Tai stipraus vėjo padarinys.

Dažniausiai pasikartojantis pažeidimas: atviros žaizdos - 46% visų pažeidimų. Tai įvairaus senumo bei intensyvumo elnių nulopyti eglių kamienai. 25% pažeidimų sudarė viršūninio ūglio ar viršūnės netekimas, kurį sąlygojo snieglaužos ir vėjalaužos. Eglinio topografo, ūglių ir lapų pažeidimai, o taip pat vėžiniai susirgimai ir įvairūs kamieno nulenkimai dėl smarkaus vėjo sudarė apie 3 – 8 % visų pažeidimų. Net 27% stebėtų eglių, 8,2% stebėtų beržų ir 4,1% stebėtų pušų turėjo identifikuojamus pažeidimus, kurie galėjo turėti reikšmingos įtakos jų atsparumui kitiems nepalankiems veiksniams bei pačių jų būklei.

Žemaitijos KMS teritorijoje 2012 m. 7,4% tirtų viršaujančių, vyraujančių ir iš dalies stelbiamų miško medžių buvo pažeisti, t.y. iš 348 stebėtų medžių 26 turėjo identifikuojamus pažeidimus, kurie galėjo turėti reikšmingos įtakos jų gyvybingumui.

2012 m. daugiausiai pažeidimų rasta lajos kamieno srityje - 65% visų užregistruotų pažeidimų. Kiek mažiau buvo pažeistos šakos – 11% bei apatinė kamieno dalis ar visas kamienas ištisai - po 7,7% visų pažeidimų. Likusiuose srityse pažeidimai sudarė tik 4 % visų pažeidimų.

Žemaitijos KMS dažniausiai pasikartojantis pažeidimas buvo viršūninio ūglio ar viršūnės netekimas - 65% visų pažeidimų. Tokį didelį šio pažeidimo registracijų skaičių sąlygojo vėl pasikartojančios vėjalaužos ir snieglaužos. Tai turėtų kelti nerimą, nes tokie nusilpę medžiai gali padėti eilinį kartą kenkėjams išplisti. Be šio pažeidimo, tyrimų metu užregistruotos dar 6 priežastys iš kurių aktualiausias turėtų būti eglinio topografo pažeidimai - 8% visų pažeidimų.

Apibendrinus 8 metų pažeidimų tyrimo rezultatus Aukštaitijos KMS nustatyta, kad paskutiniuoju laikotarpiu sumažėjo pažeidimų priekelminėje ir šaknų srityje, t.y. sumažėjo vėjavartų, o taip pat ir kamieno srityje, tačiau vėl pradėjo didėti pažeidimai lapijoje. Iš pažeidimo rūšių išsiskiria eglinio tipografo pažeidimai, kurių gausa Aukštaitijos KMS išsilaiko reikšmingame lygmenyje.

8 metų pažeidimų tyrimo rezultatai Žemaitijos KMS parodė, kad daugėja pažeidimų xxxxx xxxxxxx dalyje. Tai nepalankių klimatinių reiškinių pasekmė. Eglinio tipografo pažeidimai pastaruoju laikotarpiu sumažėjo, bet didėjančios snieglaužos bei vėjalaužos gali padidinti šių pažeidimų skaičių iš esmės. Šių veiksnių rezultatas – sulaužytos medžių šakos. Šioje stotyje kaip ir Aukštaitijos KMS pažeidimų mažėja šaknų ir priekelminėje medžio dalyje.

II. ORO TARŠOS BIOINDIKACIJA

2.1. Žaliųjų oro dumblių gausa

Plevelo genties dumbliai Pleurococcus vulgaris ir Protococcus viridis - oro užterštumo azoto junginiais bioindikatoriai (Brakenhelm, 1990). Kuo daugiau azoto junginių krituliuose ir atmosferoje, tuo storesniu ir tankesniu sluoksniu šie dumbliai padengia eglės spyglius, tuo greičiau plinta jų kolonijos.

1993 m. Aukštaitijos ir Dzūkijos KMS, o 1994 Žemaitijos KMS uždaruose upelių baseinuose buvo įkurtos žaliųjų oro dumblių gausumo tyrimo stotys. 2011 m. žaliųjų oro dumblių gausumo tyrimai pakartoti vienuoliktą kartą.

8 lentelė. Žaliųjų oro dumblių stebėjimo rezultatai KM stotyse

Eil. Nr.	D1,3 mm	H dm	Spyglių amžius 1,6 m aukštyje	Vid. defol. %	Apaug. dumbl. intensy vumas, balais	Apaug. dumbl. jauniaus. ūglio amžius	Ūglių amžius, m.
							su 50% spygl	su 5% spygl
…..*	DBH	HEIG	ANF	DEF	COAT	YALG	MED	MAX
Aukštaitijos žaliųjų oro dumblių tyrimų stotis
1993	132	100	10	5	1,0	2,9	6,7	9,7
1998	114	100	10	5	1,8	2,7	6,0	8,6
2001	129	110	10	5	1,7	2,5	6,0	8,5
2004	134	110	9	10	1,5	3	6,5	9,0
2005	140	115	8,5	15	1,0	2,6	6,1	8,0
2006	120	85	6,3	15	1,3	2,7	5,2	6,0
2007	124	90	6,5	15	1,8	2,0	5,3	6,0
2008	132	95	6,5	10	1,2	2,6	5,5	6,0
2009	139	100	6,0	10	1,1	2,4	5,1	5,5
2010	145	105	7,0	9,0	1,1	1,8	5,1	6.0
2011	148	125	7,4	7,5	1,0	2.4	5,8	6.5
2012	155	130	6,1	5,5	1,2	2,3	5,2	6,6

Dzūkijos žaliųjų oro dumblių tyrimų stotis

1993	95	86	8	11	2,1	3,1	5,0	8,0
1998	135	86	8	11	1,3	3,8	7,9	11,1

Žemaitijos žaliųjų oro dumblių tyrimo stotis

1994	65	55	9	8	1,0	3,0	5,3	9,0
1998	78	55	9	8	1,2	3,2	4,3	6,4
2001	127	85	10	5	1,5	2,5	5,1	8,1
2004	222	150	8,7	14,3	1,6	2,0	5,8	7,8
2005	222	150	8,4	15,7	2,0	2,0	5,2	7,4
2006	227	150	8,7	16,0	2,6	1,3	4,8	7,5
2007	230	160	8,5	12,5	2,3	1,5	5,8	7,4
2008	233	165	8,0	9,2	2,5	1,3	5,0	8,0
2009	238	170	7,7	8,3	2,3	1,8	5,5	7,5
2010	242	175	9,0	8,7	1,9	1,0	6,2	8,0
2011	245	180	8,7	12,5	2,0	1,8	6,2	7,7

2012 245 185 8,0 9,2 1,6 1,1 5,2 7,8

Pastaba: * - parametrų sutrumpinimas pagal Manual of Integrated Monitoring, 1993

Darbo tikslas: tirti Plevelo genties dumblių gausumą ant eglių spyglių, tiesiogiai ir betarpiškai reaguojantį į oro užterštumą azoto junginiais.

Stebimų eglių defoliacija tiriamuoju laikotarpiu Aukštaitijos KMS buvo apie 10% ir Žemaitijos KMS - svyravo nuo 5% iki 16%. Jų žaliosios šakos prasidėjo 20 - 60 cm aukštyje. Dumblių padengimo intensyvumas buvo stebimas 160 cm aukštyje.

Palyginus 1993 metų žaliojo oro dumblio paplitimo bei spyglių padengimo intensyvumo tarp atskirų KM stočių tyrimo rezultatus buvo nustatyta, kad labiausiai azoto junginiais turėjo būt užterštas Dzūkijos KMS teritorija. Aukštaitijoje ir Žemaitijoje užterštumas šiais junginiais buvo kiek mažesnis ir beveik nesiskyrė tarpusavyje.

1998 m. pakartojus žaliadumblių gausos tyrimus nustatyta, kad didžiausių gausumu žaliadumbliai pasižymi Aukštaitijos KMS teritorijoje, kas liudytų apie šios teritorijos didžiausią užterštumą azoto junginiais. Kiek mažesniu gausumu pasižymėjo žaliadumbliai Dzūkijos KMS teritorijoje ir mažiausiu gausumu - Žemaitijos KMS teritorijoje.

2005 m. tyrimų rezultatai rodo oro baseino mažiausią užterštumą azoto junginiais pagal žaliųjų oro dumblių gausą ant stebimų eglių spyglių. Nuo šio laikotarpio iki pastarųjų 2012 m. žaliųjų oro dumblių gausa indukuoja gan stabilų ir neženklų oro užterštumą azoto junginiais.

2005-2009 m. žaliųjų oro dumblių gausa Žemaitijos KMS dumblių tyrimo stotyje beveik du kartus viršijo dumblių gausą Aukštaitijos KMS. Parametrai indukuojantys padengimo intensyvumą Žemaitijos KM stotyje reikšmingai viršijo Aukštaitijos KMS dumblių tyrimo stotyje gautus parametrus. Tokiu būdu būtų galima teigti, kad žaliųjų oro dumblių gausos kaita indukuoja tą patį dėsningumą, kaip ir kiti rodikliai (medžių defoliacija, epifitinių kerpių gausa ir rūšinė įvairovė) – Žemaitijos KMS baseino foninis užterštumas didesnis negu Aukštaitijos KMS baseino, ką patvirtina ir oro bei kritulių tyrimo rezultatai.

2010-12 m. tyrimų rezultatai rodo, kad KMS baseinuose turėtų mažėti tarša azoto junginiais. Palyginus gautus rezultatus tarp stočių, aukštesnėmis azoto koncentracijomis ore turėtų pasižymėti Žemaitijos KMS.

IŠVADOS

1. Tyrimų pradžioje didžiausiu gausumu žaliadumbliai pasižymėjo Aukštaitijos KMS teritorijoje. Kiek mažesniu gausumu pasižymėjo žaliadumbliai Dzūkijos KMS teritorijoje ir mažiausiu gausumu - Žemaitijos KMS teritorijoje.

2. Nuo 2004 m. žaliųjų oro dumblių gausa Žemaitijos KMS dumblių tyrimo stotyje viršija šių dumblių gausą Aukštaitijos KMS dumblių tyrimo stotyje. Parametrai indukuojantys padengimo intensyvumą šioje stotyje reikšmingai viršijo Aukštaitijos KMS dumblių tyrimo stotyje gautus parametrus.

3. 2010-12 m. KMS baseinuose turėtų mažėti tarša azoto junginiais.

2.2. Epifitinių kerpių rūšinė įvairovė ir gausumas

Kamieno epifitai, o ypač kerpės, jautriau nei ant žemės paviršiaus augantys augalai, reaguoja į oro taršą. Kerpes žudančiai veikia sieros dvideginis SO2, fluoro vandenilis HF, etilenas ir ozonas O3 (Xxxxx, 1973; Xx Xxx, 1983). Laboratoriniais ir lauko bandymais

patvirtinta, kad epifitinių kerpių bendrijos, kaip biomonitoriai, yra puikus daugelio teršalų stebėjimo objektas (Skye, 1979; Burton, 1986). Pagal epifitinių kerpių rūšinę įvairovę, jų gniužulų dydį ir būklę, atskirų jautrių ar tolerantiškų užterštumui kerpių rūšių buvimą, atsiradimą ar išnykimą ir pagal jų bendrijų sugebėjimą užimti didesnį plotą, sprendžiama apie oro užterštumo laipsnį ir aplinkoje vykstančius pokyčius. Silpnai išsivystę, pažeisti, bespalviai ar pajuodavę, maži ar žuvę epifitinių kerpių gniužulai dažniausiai parodo aplinkos užterštumą.

Analizuojant epifitinių makro-kerpių rūšinę įvairovę ir gausumą, Lietuvoje augančios kerpės sugrupuotos pagal jautrumą teršalams. Atliekant surinktų duomenų analizę buvo atsižvelgiama į epifitinių kerpių jautrumą teršalams, pagal 10 balų Europos miškų kerpių skalę (Lichens as …, 1993):

1. Jautriausios užterštumui poleofobiškos kerpės - kerpių jautrumas - 5-7 balai:

*0 pilkoji laumagaurė (Bryoria implexa (Hoffm.) Brodo & D. Hawksw.), tamsioji laumagaurė (Bryoria fuscescens (Gyeln.) Brodo & D. Hawksw.) ir kt.. - 6 balai;

*1 kedenės (Usnea Wigg. em Ach. spp.), žalsvasis kežas (Melanelia olivacea (L.) Essl.) - 6 balai;

*2 xxxxxx xxxxxxxxx (Xxxxxxx xxxxxxxxx (L.) Ach.), vamzdiškasis plynkežis (Hypogymnia tubulosa (Schaer.) Havaas.) - 5 balai;

*3 dulkėtoji ramalina (Ramalina pollinaria (Westr.) Ach.), uosinė ramalina (Ramalina fraxinea (L.) Ach.), miltuotoji ramalina (Ramalina farinacea (L.) Ach.) - 5 balai;

2. Vidutinės poleotolerancijos kerpės - kerpių jautrumas - 3-4 balai:

*4 sėleninė briedragė (Pseudevernia furfuracea (L.) Zopf.), melsvoji kerpena (Platismatia glauca (L.) W.L. Culb. & C.F. Culb.), žalsvoji kerpena (Tuckermannopsis chlorophylla (Willd.) Hale (Cetraria chlorophylla (Willd. in Humb.) Vain.)), pušinė kerpena (Vulpicida pinastri (Scop.) J.-X. Xxxxxxxx & M.J. Lai.) - 4 balai;

*5 vagotasis kežas (Parmelia sulcata Taylor.) - 3 balai;

3. Pakankamai pakenčiančios užterštumą poleotolerantiškos kerpės - kerpių jautrumas - 1-2 balai:

*6 putlusis plynkežis (Hypogymnia physodes (L.) Nyl.), neapibrėžtoji kežuotė

(Parmeliopsis ambigua (Wulfen.) Nyl.) - 2 balai;

*7 sieninė geltonkerpė (Xanthoria parietina (L.) Th. Fr.), daugiavaisė geltonkerpė

(Xanthoria polycarpa (Hoffm.) Th. Fr. ex Rieber) - 1 balas.

Pirmieji kerpių tyrimai Aukštaitijos KMS atlikti 1993 m., o Žemaitijos KMS 1994 m. Kerpių tyrimo stotyje (KTS) medžių kerpėtumas įvertintas 60, 90, 120 ir 150 cm aukštyje nuo žemės paviršiaus ant medžių kamienų linijiniu metodu (Bräkenhelm, 1990) ir nustatyta jų rūšinė įvairovė. Krūmiškosioms kerpėms (kedenėms, sėleninei briedragei) išmatuotas maksimalaus plaušo ilgis. Pakartotinai tyrimai šiose stotyse atlikti 1996, 1999, 2002 ir 2005 m.

Aukštaitijos IMS KTS kerpės tirtos 140 metų. amžiaus pušyne. Čia rastos ir apmatuotos 4 epifitinių makrokerpių rūšys: putlusis plynkežis (Hypogymnia physodes (L.) Nyl.), sėleninė briedragė (Pseudevernia furfuracea (L.) Zopf.), neapibrėžtoji kežuotė (Parmeliopsis ambigua (Wulfen) Nyl.) ir šiurės genties kerpės (Cladonia spp. (Hill.) Vain.). Žemaitijos KMS kerpės tirtos mišriame eglės-pušies medyne, kurį sudaro brandi eglių, brandi pušų ir kelios jaunesnių eglių kartos. Šiame tankiame, sudėtiniame medyne užregistruotos ir apmatuotos 3 kerpių rūšys: putlusis plynkežis (Hypogymnia physodes (L.) Nyl.), melsvoji kerpena (Platismatia glauca (L.)

W.L. Culb. & C.F. Culb.) ir šiurės genties kerpės (Cladonia spp. (Hill.) Vain.).

Visose kerpių tyrimo ploteliuose ant pušų kamienų registruojama pakankamai

poleotolerantiška SO2 lapiškoji kerpė - putlusis plynkežis. Melsvoji kerpena jautriausia iš Aukštaitijoje ir Žemaitijoje nuolatos stebimų kerpių rūšių. Šių kerpių jautrumas - 4 balai.

Darbo rezultatai

1996 m. atlikta antroji epifitinių kerpių apskaita. Kai kurie šios apskaitos duomenys pateikiami 16 paveiksle. Aukštaitijos IMS užregistruotos 4 epifitinių makrokerpių rūšys: putlusis plynkežis, neapibrėžtoji kežuotė, šiurė ir sėleninė briedragė. Bendras Aukštaitijos KMS pušų kerpėtumas - 2,52 %. Putliuoju plynkežiu padengta tik 1,34 % pušų kamienų žievės (1993 metais buvo 1,78 %).

Žemaitijos IMS ant pušų ir eglių kamienų užregistruotos 3 epifitinių makrokerpių rūšys (po 3 ant pušų ir eglių medžių) - putlusis plynkežis, šiurė, melsvoji kerpena. Bendras Žemaitijos IMS pušų kerpėtumas - 7,68 %, eglių - 23,52 %. Putliuoju plynkežiu padengta tik 4,72 % pušų kamienų žievės (1994 metais buvo 4,79 %) ir 20,37 % eglių kamienų žievės (1994 metais buvo 20,92 %).

Taigi lyginant su pirma lichenometrine apskaita, absoliutūs padengimo kerpėmis skaičiai liko beveik nepakitę.

Trečios epifitinių kerpių gausumo apskaitos rezultatai rodė, kad labiausiai pušies kamienų kerpėtumas, kaip bendras taip ir putliuoju plynkežiu, padidėjo Žemaitijos IM stotyje, kiek mažiau Aukštaitijos ir mažiausiai Dzūkijos IM stotyje. 1999 m. naujų kerpių rūšių ant tirtų medžių nerasta.

2002 m. Aukštaitijos ir Žemaitijos KMS buvo atlikta 4-ta epifitinių kerpių rūšinės

įvairovės, gausumo bei būklės apskaita. 2011 m. atlikta dešimtoji epifitinių kerpių apskaita.

2.2.1. Epifitinių kerpių rūšinė įvairovė ir gausumas Aukštaitijos KMS kerpių tyrimo stotyje

Visos ršys

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2005

2002

1999

1996

1993

2012 m. Aukštaitijos KMS kerpių tyrimo stotyje gauti epifitinių kerpių gausumo tyrimo rezultatai pateikti 16 paveiksle.

Matavimo aukštis, cm

150

120

90

60

0 2 4 6

Padengimas, %

150

Putlusis plynkežis

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2005

2002

1999

1996

1993

Matavimo aukštis, cm

120

90

60

0 5 10

Padengimas, %

16 pav. Pušies kamienų kerpėtumo (%) kaita Aukštaitijos KMS teritorijoje 1993-2012 m.

Iš pateiktų duomenų matyti, kad 2002-2007 m. epifitinių kerpių padengimo intensyvumas turi tendencija mažėti visuose matavimo lygiuose, ypač padengimas putliuoju plynkėžiu. Šis procesas, ne toks akivaizdus tik aukščiausiuose matavimo lygiuose, kur padengimas epifitinėmis kerpėmis išlieka praktiškai stabilus (150 cm aukštyje). Visų kerpių gausumo kaitoje, ši tendencija nėra akivaizdi, dėl laipsniško, labai tolerantiškos aplinkos kaitai, kladonijos genties epifitinių kerpių gausumo didėjimo.

2008-2012 m. laikotarpiu kerpių gausa didėja. Ryškus padidėjimas nustatytas ir paskutiniaisiais 2011- 2012 m. kai bendras kerpėtumas viršijo 4 %, o padengimas putliuoju plynkėžiu - 2%.

6

5

Kitos r.

Hyp phys

4

3

2

1

0

1993 1996 1999 2002 2005 2007 2008 2009 2010 2011 2012

17 pav. Pušies kamienų kerpėtumo (%) kaita Aukštaitijos KMS teritorijoje 1993-2012 m.

Epifitinių kerpių rūšinė įvairovė jau daugelį metų nekinta. Tai tris epifitinių kerpių rūšys: putlusis plynkežis, neapibrėžtoji kežuotė ir šiurės genties rūšys.

2.2.2. Epifitinių kerpių rūšinė įvairovė ir gausumas Žemaitijos KMS kerpių tyrimo stotyje

Žemaitijos KMS kerpių tyrimo stotyje gauti epifitinių kerpių gausumo apskaitos rezultatai pateikti 18 paveiksle. Iš pateiktų duomenų matyti, kad epifitinių kerpių gausumas ant atrinktų stebimų medžių per paskutinįjį laikotarpį turi tendenciją mažėti. Intensyviausiai šis procesas pasireiškė iki 2011 m. apatinėje stebo dalyje – 60 cm aukštyje. Manome, kad pagrindinė priežastis buvo intensyvus medžių apledėjimas, kai daugelio medžių šakos lūžo nuo gausaus sniego ir ledo. Dideli nuokritų kiekiai už šį laikotarpį laidžia teigti, kad epifitinės kerpės daugelyje atveju buvo mechaniškai nubrauktos nuo tiriamų kamienų.

Tik 2012 m. kerpėtumas stebimų eglių kamienų vėl padidėjo.

Matavimo aukštis, cm

150

120

90

60

Putlusis plynkežis

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2002

1999

1996

1994

0 10 20 30

Padengimas, %

150

Matavimo aukštis, cm

120

90

60

Visos ršys

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2002

1999

1996

1994

0 10 20 30

Padengimas, %

18 pav. Medžių kamienų kerpėtumas (%) Žemaitijos KMS teritorijoje 1994-2012m.

25

20

Kitos r.

Hyp Phys

15

10

5

0

1994 1996 1999 2002 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

19 pav. Medžių kamienų kerpėtumas (%) Žemaitijos KMS teritorijoje 1994-2012m.

Per 2002-2011 m. laikotarpį epifitinių kerpių gausa reikšmingai mažėja. Šio proceso priežastiniams ryšiams aiškinti reikia atlikti detalius palyginamuosius tyrimus ir tik 2012 m. eglių kamienų kerpėtumas pradėjo nežymiai didėti. Šiandien sunku yra įvertinti, ar tokiems kerpėtumo pokyčiams galėjo turėti įtakos aplinkos užterštumas sieros junginiais, kuris jau keletą metų yra taip pat stabilus.

IŠVADA

Apibendrinant lichenologinius tyrimų rezultatus kompleksiško monitoringo stotyse, galima teigti, kad klimatiniai faktoriai bei naudojami epifitinių kerpių gausumo tyrimo metodai neleidžia patikimai nustatyti esminių kaitos skirtumų Aukštaitijos ir Žemaitijos KMS baseinuose. Gausmo sumažėjimas per paskutiniųjų trijų metų laikotarpį, galėjo būt sąlygoti medžių kamienų žiauberio atsinaujinimo procesų, o padidėjimas paskutiniaisiais metais – palankių meteorologinių sąlygų. Išaiškinti žaliųjų oro dumblių gausumo tarp stočių skirtumai, indukuoja didesnį Žemaitijos KMS oro užterštumą negu Aukštaitijos KMS, ką ir patvirtina reguliarūs cheminių tyrimų rezultatai.

2.3. Miško ekosistemų biotos komponentų bioindikacinių savybių tyrimo rezultatų apibendrinimas

Tyrimų pradžioje didžiausiu gausumu žaliadumbliai pasižymėjo Aukštaitijos KMS teritorijoje. Kiek mažesniu gausumu pasižymėjo žaliadumbliai Dzūkijos KMS teritorijoje ir mažiausiu gausumu - Žemaitijos KMS teritorijoje. Nuo 2004 m. žaliųjų oro dumblių gausa Žemaitijos KMS dumblių tyrimo stotyje viršija šių dumblių gausą Aukštaitijos KMS dumblių tyrimo stotyje. Parametrai indukuojantys padengimo intensyvumą šioje stotyje reikšmingai viršijo Aukštaitijos KMS dumblių tyrimo stotyje gautus parametrus. 2010-12 m. KMS baseinuose turėtų mažėti tarša azoto junginiais.

Apibendrinant lichenologinius tyrimų rezultatus kompleksiško monitoringo stotyse, galima teigti, kad klimatiniai faktoriai bei naudojami epifitinių kerpių gausumo tyrimo metodai neleidžia patikimai nustatyti esminių kaitos skirtumų Aukštaitijos ir Žemaitijos KMS baseinuose. Gausmo sumažėjimas per paskutiniųjų trijų metų laikotarpį, galėjo būt sąlygoti medžių kamienų žiauberio atsinaujinimo procesų, o padidėjimas paskutiniaisiais metais – palankių meteorologinių sąlygų. Išaiškinti žaliųjų oro dumblių gausumo tarp stočių skirtumai, indukuoja didesnį Žemaitijos KMS oro užterštumą negu Aukštaitijos KMS, ką ir patvirtina reguliarūs cheminių tyrimų rezultatai.

III. CHEMINIŲ KOMPONENČIŲ SRAUTAI SU NUOKRITOMIS, JŲ

TRANSFORMACIJOS LAPIJOJE

3.1. Nuokritų ir su jomis į dirvožemį patenkančių sunkiųjų metalų sezoninė dinamika

Sparčiai vystantis pasaulinei industrijai ir energijos gamybai didėja ir susidariusių atmosferos teršalų kiekis. Emituojami teršalai nusėda sausu būdu arba yra išplaunami krituliais į žemės ir vandens paviršių, patenka į gilesnius dirvos ir vandenų dugno nuosėdų sluoksnius, dėl ko iškyla atmosferos teršalų koncentracijos kaitos ir jų pasiskirstymo tarp įvairių biosferos objektų problema, nes daugelis teršalų yra pavojingi žmogui ir gyvajai gamtai, todėl svarbūs ne vien tik jų sklidimo ir nusėdimo procesų tyrimai, bet taip pat svarbu nustatyti ir jų koncentracijos atmosferoje bei iškritusių ant žemės paviršiaus kiekių kitimo tendencijas. Tarp labiausiai paplitusių aplinkoje toksinių teršalų, svarbią vietą užima sunkieji metalai ir policikliniai aromatiniai angliavandeniliai (PAA).

Metalai į atmosferą patenka tiek iš antropogeninių šaltinių – pramonės įmonių, šiluminių jėgainių bei transporto priemonių, tiek ir iš natūralių šaltinių – vulkanų, dėl dirvų erozijos, miškų gaisrų. Patekę į atmosferą metalai aerozolio dalelių sudėtyje su oro srautais sklinda įvairiais atstumais ir sauso ar šlapio nusėdimo būdu patenka į žemės bei vandenų paviršių, iš kur jie toliau migruoja dirvožemyje, patenka į gruntinius vandenis, su upėmis nunešami į jūras ir vandenynus, nusėda vandens telkinių dugne. Sunkieji metalai gamtoje turi savybę kauptis, migruodami iš vienos gamtinės sistemos į kitą, o susikaupę neigiamai veikia gyvų organizmų gyvybines sistemas. Daugelis metalų pasižymi toksinėmis savybėmis, todėl yra pavojingi žmogui ir gyvajai gamtai. Tai sąlygoja jų sklidimo aplinkoje ir nusėdimo procesų tyrimų svarbą globaliniu mastu. Buvo nustatyta, kad didžiąją metalų dalį iš atmosferos išplauna lietus bei sniegas, o likusi metalų dalis iš atmosferos pasišalina sauso nusėdimo būdu. Iš bendro antropogeninės kilmės sunkiųjų metalų kiekio, nusėdusio ant žemės paviršiaus, 70 🠻 90 . jų nusėda su krituliais [1].. Metalai atmosferos iškritose yra gana gerai ištirti foninėse vietovėse [2,3,4,5 ] ir kiek mažiau tirti miesto sąlygomis [6, 7 ].

Anksčiau atlikti sunkiųjų metalų koncentracijos ore bei krituliuose, o taip pat ir samanose stebėjimai parodė, kad antropogeninės kilmės metalų emisija pačioje Lietuvos teritorijoje yra nedidelė. Skaičiavimai parodė, kad maždaug 70 - 90 . teršalų yra atnešama tolimosios oro masių pernašos keliu iš Vakarų bei Centrinės Europos ir tik apie 10-30 % teršalų kiekio yra išplaunama krituliais Lietuvos teritorijoje [8,9,10,11]. Pažangesnių technologijų bei valymo įrenginių gamyboje įdiegimas Vakarų Europoje turėjo didelės įtakos teršalų koncentracijos sumažėjimui Lietuvos oro

baseine, ką rodo ir sunkiųjų metalų koncentracijos samanose mažėjimo tendencijos [12]. Tai tik dar kartą patvirtino faktą, kad didžioji teršalų dalis atkeliauja į Lietuvą su oro masėmis iš Vakarų ir Pietų Europos.

Integruoto monitoringo stočių veiklos vienas iš pagrindinių tikslų - stebėti gamtinės aplinkos komponentus ir medžiagų srautus jungiančius juos, kas sudarytų galimybę įvertinti įvairių medžiagų balansą stebimuose nedidelių upelių baseinuose. Nuokritų dinamika yra vienas iš cheminių elementų judėjimo tarpsnių ekosistemoje. Nuo jų kiekio bei užterštumo priklauso toksinių medžiagų absorbcijos intensyvumas, kuris sąlygoja įvairių medžiagų balansą, o tuo pačiu ir bendrą miško ekosistemos būklę bei produktyvumą.

Darbo tikslas: pagal tarptautinę integruoto monitoringo programą Lietuvos integruoto monitoringo stotyse (KMS) vykdyti bendrą nuokritų kasmetinės sezoninės dinamikos stebėjimus bei užterštumo sunkiaisiais metalais analizę bei vertinti vykstančius pokyčius.

3.1.1. Aukštaitijos KMS nuokritų tyrimai Nuokritų sezoninė dinamika

Nuokritų tyrimai Aukštaitijos KMS buvo pradėti 1993 m. lapkričio mėn. Iš pateiktų duomenų matyti, kad nuokritų susidarymo intensyvumas keičiasi metų bėgyje. Žemiausias intensyvumas registruojamas ankstyvo pavasario mėnesiais. Intensyviau nuokritos susidaro birželio mėnesį, o savo maksimumą pasiekia rugsėjo - spalio mėnesiais.

9 lentelė Nuokritų kiekiai Aukštaitijos KMS (1994-2012 m.)

	Spygliai	Lapai	Žievė	Kankorėžiai.
1994	113,2	25,9	64,1	13,6	216,8
1995	104,6	24,5	74,5	11,0	214,6
1996*	109,0	21,8	71,6	24,2	226,6
1997	150,3	23,0	103,4	57,0	333,7
1998*	188,7	37,6	124,0	42,0	392,3
1999	208,7	25,0	57,0	23,1	313,8
2000	227,9	22,0	73,8	16,5	340,2
2001	177,7	28,9	91,7	20,7	328,5
2002				27,5	416,5
2003				23,0	364,0
2004				28,8	422,9
2005				12,0	386,1
2006				17,0	424,7
2007				20,0	368,4
2008				18,0	332,1
2009				2,0	175,6
2010				19,7	417,8
2011				11,7	501,9
2012				3,4	385,2
g/m2	190,0	30,9	98,0	28,5	347,4
kg/ha	1900	309	980	285	3474

Data Nuokritų frakcija Iš viso

% 54,7 8,9 28,2 8,2 100

• - nuokritų pasiskirstymas į frakcijas interpoliuotas pagal vidutinius rezultatus (%)

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

Nuokritos, g/m2

96,IV,29 VI,03, VII,01, VIII,12, IX,09, X.07

XI.11, 97,III.10 IV.17,

V.19,

VI.16, VII.21, VIII.18, IX.15,

X.20, 98,I.05, IV.06,

V.11,

VI.08, VII.06, VIII.17, IX.21,

X.19, XII.01 99.I.26. IV.01 V.01 VI.01

VII.01 VIII.01 IX.06 X.05 XI.01 XII.08 00.I.10 II.09 III.01 IV.02 V.01 VI.04 VII.02

VIII.01 IX.01 X,01 XI.01 XII.01

01,III.31 V.03 VI.01 VII.01 VIII.01 IX.01 X,01 XI,01

02,III.07 IV.05 V.01 VI.01 VII.05 VIII.05 IX.05 X,03 XI,03

03,IV.01

V.01 VI.01 VII.01 VIII.05 IX.01 X,01 XI,01 XII,01

04,III.01 IV.01 V.01 VI.01 VII.01 VIII.05 IX.01 X,01 05,I,13 V.01

VI.01 VII.01 VIII.01 IX.01 X,01

XI,01 XII,01 06,IV,19 V.01 VI.01

VII.01 VIII.01 IX.01

X,01 XI,01 XII,01 07,IV,02 V.01 VI.01

VII.01 VIII.01 IX.01

X,01 XI,01 XII,01 08,III,01 IV.01

V.01 VI.01 VII.01 VIII.01 IX,01

X,01 XI,01 XII,01 09.V.01 VI.01 VII.01 VIII.01 IX,01 X,01 XI,01

XII,01 10.IV.06 V.01 VI.01

VII.01 VIII,01 IX,01 X,01 XI,01

11.V.01 VI.01 VII.01 VIII.01 IX,01 X,01 XI,01 XII,01

12.V.01 VI.01 VII.01 VIII.01 IX,01 X,01 XI,01

Nuokritos, g/m2

93,11-94.01

94,02-05,

94,06,

94,07,

94,08,

94,09,

94,10,

Iš viso - Total Šakelės - Tw igs Kankor. - Cones Žievė - Bark Lapai - Leafs

Spygliai - Needls

94,11-

95,03-04

95,05,

95,06,

95,07,

95,08,

95,09,

95,10,

95,11-96,04

96,05,

96,06,

96,07,

96,08,

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0

96,09,

96,10,

96,11-97,03

97,04,

97,05,

97,06,

97,07,

97,08,

97,09,

97,10,

97,11-98,03

98,04,

98,05,

98,06,

Iš viso Konkor. Šakelės Žievė Lapai

Spygliai

98,07,

98,08,

98,09,

98,10,

98,11-99,04

99,05,

99,06,

99,07,

99,08,

99,09,

99,10,

99,11-00,03

00,04,

00,05,

00,06,

00,07,

00,08,

00,09,

00,10,

00,11,

00,12-01,03

01,04,

01,05,

01,06,

01,07,

01,08,

Aukštaitija KMS

01,09,

01,10,

01,11-02,03

02,04,

02,05,

02,06,

02,07,

02,08,

02,09,

02,10,

02,11-03,04

03,05,

03,06,

03,07,

03,08,

03,09,

Žemaitija KMS

03,10,

03,11-04,03

04,04,

04,05,

04,06,

04,07,

04,08,

04,09,

04,10,

04,11-05,04

05,05,

05,06,

05,07,

05,08,

05,09,

05,10,

05,11-06,04

06,05,

06,06,

06,07,

06,08,

06,09,

06,10,

06,11,

06,12-07,03

07,04,

07,05,

07,06,

07,07,

07,08,

07,09,

07,10,

07,11,

07,12-08,03

08,04,

08,05,

08,06,

08,07,

08,08,

08,09,

08,10,

08,11,

08,12-09,03

09,04,

09,05,

09,06,

09,07,

09,08,

09,09,

09,10,

09,11,

09,12-10,03

10,04,

10,05,

10,06,

10,07,

10,08,

10,09,

10,10,

10,11-11,04

11,05,

11,06,

11,07,

11,08,

11,09,

11,10,

11,11,

11,12-12,03

12,04,

12,05,

12,06,

12,07,

12,08,

12,09,

12,10,

12,11,

20 pav. Nuokritų sezoninė dinamika kompleksiško monitoringo stotyse

Nustatyta, kad 2012 m. nuokritų kiekis sudarė 3852 kg/ha. Tai truputį daugiau negu daugiametis vidurkis, kris siekia 3474 kg/ha. 50% susidariusių nuokritų sudaro spygliai, 30 % pušies žievė ir maždaug po 10% kankorėžiai ir beržų lapai. Pastaraisiais metais nuokritų kiekis viršijo 120kg/ha nuokritų kiekį susidariusį 2011 m.

Metalų koncentracijų nuokritose sezoninė dinamika

Lapijos cheminės sudėties tyrimas yra viena iš efektyviausių priemonių medžių stresui, sukelto aplinkos užteršimo, įvertinti. Tokio tyrimo metu nustatoma kaip maistinių, taip ir toksiškų elementų kiekis spygliuose ir lapuose. Lyginant gyvų lapų ir spyglių cheminę sudėtį su nuokritų sudėtimi įvertinamas maistinių medžiagų srautas bei medžių būklė maistinių elementų kiekio atžvilgiu (UN-ECE, 1998).

Maistinių ir toksinių medžiagų apytaka su nuokritomis vaidina lemiamą vaidmenį energetiniuose srautuose tarp augalų ir dirvožemio. Būtent, nuokritos, kurios kaupiasi dirvožemio viršutiniame sluoksnyje, tampa augalams pagrindiniu maistinių medžiagų šaltinių. Dėl šios priežasties jų cheminės sudėties tyrimas tampa išskirtiniu, analizuojant miško ekosistemų maistinių ir toksinių elementų balansą.

Analizuojant Aukštaitijos KMS nuokritų cheminę sudėtį, nustatyta statistiškai reikšminga (p<0,05) sezoniškumo įtaka tirtų metalų koncentracijoms (22 pav.). Tokių tirtų metalų, kaip švino (Pb), vario (Cu), chromo (Cr) koncentracijos nuokritose yra didžiausios žiemos mėnesiais, t.y. gruodį, sausį, vasarį. Nuokritos per šį laikotarpį surenkamos anksti pavasarį, kai rinktuvuose pilnai nutirpsta sniegas. Manome, kad dėl šios priežasties, metalų koncentracijoms didesnę įtaką gali turėti krituliai, t.y. palaipsniui tirpstantis sniegas.

Koncentracija, mg/kg

0,4

0,3

0,2

0,1

6 80

60

4

40

2

20

2000

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

1500

1000

500

0 0

Cd Cr

0

Cu Pb Zn Na

0

Mn K

21 pav. Metalų metinių koncentracijų nuokritose kaita Aukštaitijos KMS 1994-2012 m.

,

57

22 pav. Metalų koncentracijų nuokritose sezoninė dinamika 1994-2012 m.

1994, I

1994, II

1994, III

1994, IV

1999, I

1999, II

1999, III

1999, IV

2000, I

2000, II

2000, III

2000, IV

2001, I

2001, II

2001, III

2001, IV

2002, I

2002, II

2002, III

2002, IV

2003, I

2003, II

2003,IIa

2003, III

2003, IV

2004, I

2004, II

2004,IIa

2004, III

2004, IV

2005, I

2005, II

2005, III

2005, IV

2006, I

2006, II

2006, III

2006, IV

2007, I

2007, II

2007, III

2007, IV

2008, I

2008, II

2008, III

2008, IV

2009, I

2009, II

2009, III

2009, IV

2010, I

2010, II

2010, III

2010, IV

2011, I

2011, II

2011, III

2011, IV

2012, I

2012, II

2012, III

Vidut

2012, IV

I II III IV

Koncentracija, g/kg

1994, I

2000

1800

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

1994, II

1994, III

1994, IV

1999, I

1999, II

1999, III

1999, IV

2000, I

2000, II

2000, III

2000, IV

2001, I

2001, II

2001, III

2001, IV

2002, I

2002, II

2002, III

2002, IV

2003, I

2003, II

2003,IIa

2003, III

2003, IV

2004, I

2004, II

2004,IIa

2004, III

2004, IV

2005, I

2005, II

2005, III

2005, IV

2006, I

2006, II

2006, III

2006, IV

Mn K

2007, I

2007, II

2007, III

2007, IV

2008, I

2008, II

2008, III

2008, IV

2009, I

2009, II

2009, III

2009, IV

2010, I

2010, II

2010, III

2010, IV

2011, I

2011, II

2011, III

2011, IV

2012, I

2012, II

2012, III

Vidut

2012, IV

I II III IV

Koncentracija, g/kg

8

7

6

5

4

3

2

1

0

58

1994, I

120

100

80

60

40

20

0

1994, II

1994, III

1994, IV

1999, I

1999, II

1999, III

1999, IV

2000, I

2000, II

2000, III

2000, IV

2001, I

2001, II

2001, III

2001, IV

2002, I

2002, II

2002, III

2002, IV

2003, I

2003, II

2003,IIa

2003, III

2003, IV

2004, I

2004, II

2004,IIa

2004, III

2004, IV

2005, I

2005, II

2005, III

2005, IV

2006, I

2006, II

2006, III

2006, IV

2007, I

2007, II

2007, III

Cu Pb Cd Cr

2007, IV

Zn Na

2008, I

2008, II

2008, III

2008, IV

2009, I

2009, II

2009, III

2009, IV

2010, I

2010, II

2010, III

2010, IV

2011, I

2011, II

2011, III

2011, IV

2012, I

2012, II

2012, III

Vidut

2012, IV

I II III IV

Koncentracija, g/kg

Metalų srautas, mg/m2

Metalų srautas, mg/m2

Metalų srautas, mg/m2

23 pav. Metalų koncentracijų srautų su nuokritomis sezoninė dinamika 1994-2012 m.

1994, I

1994, II

1994, III

1994, IV

1999, I

1999, II

1999, III

1999, IV

2000, I

2000, II

2000, III

2000, IV

2001, I

2001, II

2001, III

2001, IV

2002, I

2002, II

2002, III

2002, IV

2003, I

2003, II

2003,IIa

2003, III

2003, IV

2004, I

2004, II

2004,IIa

2004, III

2004, IV

2005, I

2005, II

2005, III

2005, IV

2006, I

2006, II

2006, III

2006, IV

2007, I

2007, II

2007, III

2007, IV

2008, I

2008, II

2008, III

2008, IV

2009, I

2009, II

2009, III

2009, IV

2010, I

2010, II

2010, III

2010, IV

2011, I

2011, II

2011, III

2011, IV

2012, I

2012, II

2012, III

Vidut

2012, IV

I II III IV

14

12

10

8

6

4

2

0

1994, I

300

250

200

150

100

50

0

1994, II

1994, III

1994, IV

1999, I

1999, II

1999, III

1999, IV

2000, I

2000, II

2000, III

2000, IV

2001, I

2001, II

2001, III

2001, IV

2002, I

2002, II

2002, III

2002, IV

2003, I

2003, II

2003,IIa

2003, III

2003, IV

2004, I

2004, II

2004,IIa

2004, III

2004, IV

2005, I

2005, II

2005, III

2005, IV

2006, I

2006, II

2006, III

2006, IV

2007, I

2007, II

2007, III

Mn K

Zn Na

2007, IV

2008, I

2008, II

2008, III

2008, IV

2009, I

2009, II

2009, III

2009, IV

2010, I

2010, II

2010, III

2010, IV

2011, I

2011, II

2011, III

2011, IV

2012, I

2012, II

2012, III

Vidut

2012, IV

59

I II III IV

0,8

0,6

0,4

0,2

0

1994, I

1994, II

1994, III

1994, IV

1999, I

1999, II

1999, III

1999, IV

2000, I

2000, II

2000, III

2000, IV

2001, I

2001, II

2001, III

2001, IV

2002, I

2002, II

2002, III

2002, IV

2003, I

2003, II

2003,IIa

2003, III

2003, IV

2004, I

2004, II

2004,IIa

2004, III

2004, IV

2005, I

2005, II

2005, III

2005, IV

2006, I

2006, II

2006, III

2006, IV

2007, I

2007, II

2007, III

Cu Pb Cd Cr

2007, IV

2008, I

2008, II

2008, III

2008, IV

2009, I

2009, II

2009, III

2009, IV

2010, I

2010, II

2010, III

2010, IV

2011, I

2011, II

2011, III

2011, IV

2012, I

2012, II

2012, III

Vidut

2012, IV

I II III IV

Tokių elementų, kaip cinko (Zn), natrio (Na) ir mangano (Mn) koncentracijų nuokritose sezoniškumas neturi ryškių tendencijų, tačiau mažesnės koncentracijos atrodo, kad yra būdingesnės žiemos mėnesių nuokritoms. Ypač tai galima įžvelgti, tiriant paskutiniųjų metų sunkiųjų metalų nuokritose sezoniškumą. Kalio (K) koncentracijų nuokritose kaitoje matyti, kad didžiausi šio elemento kiekiai užfiksuoti pavasario ir vasaros mėnesiais (II_III).

Apibendrinus tirtų metalų koncentracijas nuokritose 1994-2012 m. laikotarpiu, nustatyta, kad per tiriamąjį laikotarpį ženkliai didėjo tik Zn ir K koncentracijos nuokritose. Cr, Pb, Na ir Cd koncentracijos nuokritose turėjo tendencija mažėti, o Cu ir Mn išliko stabilios.

Metalų srauto su nuokritomis į dirvožemio paklotę kaita

Išanalizavus Aukštaitijos KMS nuokritų cheminę sudėtį, toliau tyrėme tirtų metalų srautus su nuokritomis į dirvožemio paklotę. Gauti rezultatai pateikti 23 paveiksle. Iš pateiktų duomenų matyti aiškus tik tokių tirtų metalų, kaip Pb, Mn, Na ir K srautų su nuokritomis sezoniškumas, kurio pobūdis analogiškas šių metalų koncentracijų nuokritose sezoniškumui. Likusių metalų sezoniškumo kaita nėra statistiškai reikšminga (p<0,05).

0,2

Srautas, mg/m2

0,1

3 40

30

2

20

1

10

800

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Mn

K

600

400

200

0 0

Cd Cr Cu Pb

0 0

Zn Na

24 pav. Metiniai metalų srautai su nuokritomis Aukštaitijos KMS 1994-2012 m.

Metinių metalų srautų su nuokritomis analizė parodė, kad metalų srautai kito analogiškai jų koncentracijoms nuokritose, o padidėjęs nuokritų kiekis neturėjo reikšmingesnės įtakos šių metalų srautų tendencijai. Didėjo Zn, Mn ir K srautai su nuokritomis, Na, Cd, Cu srautas buvo stabilus, o Cr ir Pb srautams buvo būdinga mažėjimo tendencija

2005 -2012 x. xxxxxxxxxxx didėjo Zn, Mn ir K srautai su nuokritomis, Na, Cd, Cu srautai buvo praktiškai stabilūs, o mažėjo tik Cr ir Pb srautas su nuokritomis.

3.1.2. Žemaitijos KMS nuokritų tyrimai

Nuokritų sezoninė dinamika. Žemaitijos KMS nuokritų sezoninė dinamika pradėta registruoti tik 1995m. pabaigoje. Nuokritų sezoninės dinamikos rezultatai pateikti 10 lentelėje. Daugiausiai nuokritų susidaro rudens-žiemos mėnesiais. Vasarą, nuokritų intensyvumas ne toks žymus, kaip Aukštaitijos KM stotyje. Priežastis ta, kad Žemaitijos nuokritų stebėjimo stotis įsteigta eglyne, o eglės spygliakritis turi tik vieną ryškų periodą.

Iš esmės skiriasi ir nuokritų pasiskirstymas į frakcijas. Net 77% visų nuokritų sudaro eglės spygliai. Medžių žievės nuokritose praktiškai nerasta. Tai sąlygoja eglės žievės struktūra. Skirtingai negu pušies, eglės žievė neatsilupa didelėmis, lengvomis plokštelėmis, kurias vėjas galėtų pernešti didesnį atstumą. Eglės žievė nors ir atsinaujina, tačiau tik mažais storais žvyneliais, kurie nukrenta prie kelminės kamieno dalies.

Žemaitijos KMS nuokritose žymią dalį sudaro sausos, smulkios eglės šakelės. Jos sudaro apie 14% visų nuokritų (10 lentelė). Kankorėžių kiekis nuokritose priklausomai nuo metų, svyruoja nuo 0 iki 13%.

10 lentelė Nuokritų kiekiai Žemaitijos KMS (1996-2011m.)

Data Nuokritų frakcija Iš

	Spygliai	Lapai	Šakelės	Kankorėžiai.
1996*	-	-	-	-	238,4
1997	194,2	0	93,3	4,3	291,8
1998				496,5
1999	341,7	5,8	48,0	39,6	435,1
2000				411,3
2001			23,3	48,7	360,4
2002				54,7	623,0
2003				25,8	593,0
2004				18,4	436,9
2005				755,06
2006				28,0	375,5
2007			42	54,0	481,8
2008				56,0	488,3
2009				16,0	219,7
2010				7,0	498,5
2011				11	701,0
2012				516,8
g/m2	361,7	4,2	64,3	35,9	466,1
kg/ha	3617	42	643	359	4661
%	77,6	0,9	13,8	7,7	100

viso

• - 1996 m. duomenys nepanaudoti nustatant vidutinius nuokritų kiekius.

Nustatyta, kad 2012 m. nuokritų kiekis Žemaitijos KMS, analogiškai kaip ir Aukštaitijos KMS sumažėjo lyginant su 2011 m., bet reikšmingai viršijo daugiametį vidurkį. Manome, kad medžių lajų būklės pagerėjimas turėjo įtakos mažesniems nuokritų susidarymo kiekiams.

Metalų koncentracijų nuokritose sezoninė dinamika

Analizuojant sezoniškumo nepavyko.

10

2000

1000

Koncentracija, mg/kg

Koncentracija, mg/kg

Koncentracija, mg/kg

3000

0

25 pav. Metalų koncentracijų nuokritose sezoninė dinamika 1999-2012 m.

1999.I

1999.II

1999.III

1999.IV

2000.I

2000.II

2000.III

2001.I

2001.II

2001.III

2001.IV

2002.I

2002.II

2002.III

2002.IV

2003.I

2003.II

2003.III

2003.IV

2003.IV

2004.I

2004.II

2004.IIa

2004.III

2004.IV

2005.I

2005.II

2005.III

2005.IV

2006.I

2006.II

2006.III

2006.IV

2006.V

2007.I

2007.II

2007.III

2007.IV

2007.V

2008.I

2008.II

2008.III

2008.IV

2009.I

2009.II

2009.III

Mn

2009.IV

2010.I

2010.II

2010.III

2010.IV

2011.I

2011.II

2011.III

2011.IV

2012.I

2012.II

K

2012.III

2012.IV

Vidut

I II III IV

200

150

100

50

0

1999.I

1999.II

1999.III

1999.IV

2000.I

2000.II

2000.III

2001.I

2001.II

2001.III

2001.IV

2002.I

2002.II

2002.III

2002.IV

2003.I

2003.II

2003.III

2003.IV

2003.IV

2004.I

2004.II

2004.IIa

2004.III

2004.IV

2005.I

2005.II

2005.III

2005.IV

2006.I

2006.II

2006.III

2006.IV

2006.V

2007.I

2007.II

2007.III

2007.IV

2007.V

2008.I

2008.II

2008.III

2008.IV

2009.I

2009.II

2009.III

2009.IV

2010.I

2010.II

2010.III

2010.IV

2011.I

2011.II

2011.III

2011.IV

2012.I

2012.II

2012.III

2012.IV

Vidut

I II III IV

8

6

4

2

0

62

1999.I

250

1999.II

1999.III

1999.IV

Žemaitijos KMS nuokritų cheminę sudėtį,

įtakos,

2000.I

2000.II

2000.III

2001.I

2001.II

2001.III

tokios

2001.IV

2002.I

2002.II

2002.III

2002.IV

2003.I

kaip

2003.II

2003.III

2003.IV

2003.IV

Aukštaitijos

2004.I

2004.II

2004.IIa

2004.III

2004.IV

2005.I

2005.II

2005.III

2005.IV

2006.I

KMS,

2006.II

2006.III

2006.IV

2006.V

2007.I

2007.II

tirtų

2007.III

2007.IV

2007.V

2008.I

statistiškai reikšmingos

metalų

2008.II

Cu Pb Cd Cr

Zn Na

2008.III

2008.IV

2009.I

2009.II

2009.III

koncentracijoms

2009.IV

2010.I

2010.II

2010.III

2010.IV

2011.I

2011.II

2011.III

2011.IV

2012.I

2012.II

2012.III

(p<0,05)

nustatyti

2012.IV

Vidut

I II III IV

0,3

8 200

2500

Koncentracija, mg/kg

0,2

0,1

0

Cd

6

4

2

0

Cr Cu Pb

150

100

50

0

Zn

2000

1500

1000

500

0

Na

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Mn K

26 pav. Metalų metinių koncentracijų nuokritose kaita Žemaitijos KMS 1999-2012 m.

Metinių koncentracijų kitimas 1999-2012 m. laikotarpiu analizė rodo, kad nuo 2003 metų, kaip ir Aukštaitijos KMS, reikšmingai mažėjo tik Cr ir Pb koncentracijos. Kalio, mangano ir cinko koncentracijoms buvo būdinga augimo tendencija, o kadmio ir vario koncentracijos nuokritose išliko stabilios.

Metalų patekimas į dirvožemį su nuokritomis kaita

Metalų srautų su nuokritomis sezoninės dinamikos analizė rodo, kad sezoniškumas turėjo reikšmingos įtakos metalų srautams su nuokritomis (26 pav.). Daugelio tirtų elementų didžiausi srautai užfiksuoti žiemos (I) ir kiek mažesni – pavasario laikotarpiais (II). Išsiskyrė tik mažiausių srautų laikotarpiai: jei švino mažiausias srautas buvo registruojamas rudens laikotarpiu, tai likusių metalų – vasaros (III) laikotarpiu. Pagrindinis veiksnys lėmęs tokį tirtų metalų sezoniškumą buvo nuokritų kiekio sezoniškumas, o ne metalų koncentracijos jose.

0,2

Srautas, mg/m2

0,1

0

Cd

5

4

3

2

1

0

Cr Cu Pb

120

100

80

60

40

20

0

Zn

1500

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Mn K

1000

500

0

Na

27 pav. Metalų metinių srautų su nuokritomis kaita Žemaitijos KMS 1999-2012 m.

600

400

200

Metinių tirtų metalų srautų su nuokritomis analizė parodė, kad dėl didelių nuokritų kiekio 2002 m. ir 2005 m., tirtų metalų srautai į ploto vienetą Žemaitijos KMS teritorijoje buvo didžiausi. Paskutiniaisiais metais, sumažėjus nuokritų kiekiui, sumažėjo ir tirtų metalų srautai su jomis į dirvožemio paklotę, ypač 2009 m. 2012 m. esminių skirtumų sunkiųjų metalų koncentracijose nenustatyta.

Per tiriamąjį laikotarpį daugelio tirtų metalų srautai praktiškai išliko stabilūs, mažėjo tik Pb ir iš dalies Na ir Cr srautas.

.

Metalų srautas, mg/m2

Metalų srautas, mg/m2

Metalų srautas, mg/m2

28 pav. Metalų koncentracijų srautų su nuokritomis sezoninė dinamika 1999-2012 m.

1999.I

1999.II

1999.III

1999.IV

2000.I

2000.II

2000.III

2001.I

2001.II

2001.III

2001.IV

2002.I

2002.II

2002.III

2002.IV

2003.I

2003.II

2003.III

2003.IV

2003.IV

2004.I

2004.II

2004.IIa

2004.III

2004.IV

2005.I

2005.II

2005.III

2005.IV

2006.I

2006.II

2006.III

2006.IV

2006.V

2007.I

2007.II

2007.III

2007.IV

2007.V

2008.I

2008.II

2008.III

2008.IV

2009.I

2009.II

2009.III

2009.IV

2010.I

2010.II

2010.III

2010.IV

2011.I

2011.II

2011.III

2011.IV

2012.I

2012.II

2012.III

2012.IV

Vidut

I II III IV

70

60

50

40

30

20

10

0

64

1999.I

800

1999.II

1999.III

1999.IV

2000.I

2000.II

2000.III

2001.I

2001.II

2001.III

2001.IV

2002.I

2002.II

2002.III

2002.IV

2003.I

2003.II

2003.III

2003.IV

2003.IV

2004.I

2004.II

2004.IIa

2004.III

2004.IV

2005.I

2005.II

2005.III

2005.IV

2006.I

2006.II

2006.III

2006.IV

2006.V

2007.I

2007.II

2007.III

2007.IV

2007.V

2008.I

2008.II

Zn Na

Mn K

2008.III

2008.IV

2009.I

2009.II

2009.III

2009.IV

2010.I

2010.II

2010.III

2010.IV

2011.I

2011.II

2011.III

2011.IV

2012.I

2012.II

2012.III

2012.IV

Vidut

I II III IV

2

1,5

1

0,5

0

0

1999.I

1999.II

1999.III

1999.IV

2000.I

2000.II

2000.III

2001.I

2001.II

2001.III

2001.IV

2002.I

2002.II

2002.III

2002.IV

2003.I

2003.II

2003.III

2003.IV

2003.IV

2004.I

2004.II

2004.IIa

2004.III

2004.IV

2005.I

2005.II

2005.III

2005.IV

2006.I

2006.II

2006.III

2006.IV

2006.V

2007.I

2007.II

2007.III

2007.IV

2007.V

2008.I

2008.II

Cu Pb Cd Cr

2008.III

2008.IV

2009.I

2009.II

2009.III

2009.IV

2010.I

2010.II

2010.III

2010.IV

2011.I

2011.II

2011.III

2011.IV

2012.I

2012.II

2012.III

2012.IV

Vidut

I II III IV

Apibendrinus tirtų metalų srautų su nuokritomis į dirvožemio paklotę tyrimų rezultatus, nustatyta, kad dažniausiai Aukštaitijos KMS būdingiausiame pušyne metalų metinius kiekius statistiškai reikšmingiau sąlygoja jų koncentracija nuokritose, kai tuo tarpu Žemaitijos KMS būdingiausiame eglyne – nuokritų kiekis.

3.1.3. Metinių metalų srautų su nuokritomis palyginimas tarp KM stočių

Palyginus tirtų metalų koncentracija tarp atskirų KM stočių nustatyta, kad tik Cd ir Zn koncentracijos Aukštaitijos KMS yra didesnės nei Žemaitijos KMS nuokritose. Tyrimų pradžioje, iki 2002 m. didesnės koncentracijos nuokritose buvo ir Cu, tačiau paskutiniuoju laikotarpiu šio elemento koncentracijos Aukštaitijos KMS nuokritose ženkliai sumažėjo. Likusių tirtų metalų koncentracijos Žemaitijos KMS nuokritose yra didesnės nei Aukštaitijos KMS nuokritose. Cr koncentracijų skirtumas tyrimų pradžioje siekė beveik 3 kartus, tai pastaruoju laikotarpiu koncentracijos beveik susilygino.

Tirtų metalų srautų su nuokritomis analizė parodė, kad tik Cd ir Zn srautai su nuokritomis Aukštaitijos KMS teritorijoje susilygino su srautais Žemaitijos KMS teritorijoje. Likusių metalų srautai Žemaitijos KMS yra ženkliai didesni negu Aukštaitijos KMS.

Tik Cd koncentracijos nuokritose ir jo srautai su jomis Aukštaitijos KMS viršija šio elemento koncentracijas ir srautus Žemaitijos KMS. Likusių tirtų metalų koncentracijos ir srautai su nuokritomis Žemaitijos KMS yra didesni nei Aukštaitijos KMS. 2012 m. esminių pokyčių tarp KM stočių nebuvo registruojama.

IŠVADOS

1. Aukštaitijos KMS perbrendusiame, brukniniame pušyne (AKMS_01) vidutiniškai susidaro apie 3360 kg/ha nuokritų, iš kurių apie 55% sudaro spygliai, 28 % pušies žievė ir maždaug po 9% kankorėžiai ir beržų lapai.

2. Žemaitijos bręstančiame eglyne susidaro apie 4470kg/ha nuokritų. Net 77% visų nuokritų sudaro eglės spygliai. Medžių žievės nuokritose praktiškai nerasta. 14% visų nuokritų sudaro sausos, smulkios eglės šakelės. Kankorėžių kiekis nuokritose priklausomai nuo metų, svyruoja nuo 0 iki 13%.

3. Aukštaitijos KMS būdingiausiame pušyne metalų metinius kiekius statistiškai reikšmingiau sąlygoja jų koncentracija nuokritose, kai tuo tarpu Žemaitijos KMS būdingiausiame eglyne – nuokritų kiekis.

4. Aukštaitijos KMS sunkiųjų metalų koncentracijų nuokritose 1994-2012 m. laikotarpiu analizė parodė, kad per tiriamąjį laikotarpį ženkliai didėjo tik Zn ir K koncentracijos nuokritose. Cr, Pb, Na ir Cd koncentracijos nuokritose turėjo tendencija mažėti, o Cu ir Mn išliko stabilios.

2,5

Ni

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,0

5

4

3

2

1

0

80

Zn

60

40

20

2000

Mn

1500

1000

500

Koncentracija, mg/kg

Koncentracija, mg/kg

Koncentracija, mg/kg

Koncentracija, mg/kg

Koncentracija, mg/kg

29 pav. Tirtų metalų koncentracijos nuokritose KM stotyse 1994-2012 m.

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Fe

0

Na

2500

AIMS ŽIM S DIMS

K

2000

1500

1000

500

Koncentracija, mg/kg

0

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

200

150

100

50

Koncentracija, mg/kg

1994

66

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

8

6

4

2

0

Koncentracija, mg/kg

1994

Cu

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

4

3

2

1

0

Pb

Koncentracija, mg/kg

0

2005

2006

Cd

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Cr

2005

2006

2007

2008

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

250

200

150

100

50

AIM S ŽIM S DIM S

Koncentracija, mg/kg

1994

30 pav. Tirtų metalų srautai su nuokritomis KM stotyse 1994-2012 m.

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Metalo srautas, mg/m2

Fe

0

Cu

1500

AIM S ŽIM S DIM S

Mn

K

1500

1000

1000

500

500

0

67

Metalo srautas, mg/m2

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2000

1994

1999

2000

AIMS ŽIMS DIMS

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Metalo srautas, mg/m 2

35

30

25

20

15

10

5

0

Na

Zn

Metalo srautas, mg/m 2

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

120

100

80

60

40

20

0

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Metalo srautas, mg/m 2

5

Pb

2.0

4

1.5

3

2

1.0

1

0.5

0

0.0

Metalo srautas, mg/m 2

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2.5

1994

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Metalo srautas, mg/m 2

0.20

2.0

Cd

0.15

1.5

0.10

1.0

0.05

0.5

0.00

0.0

Metalo srautas, mg/m 2

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Cr

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Metalo srautas, mg/m 2

100

1.5

Ni

1.2

80

60

0.9

40

0.6

0.3

20

0.0

Metalo srautas, mg/m 2

5. 2005 -2012 x. xxxxxxxxxxx didėjo Zn, Mn ir K srautai su nuokritomis, Na, Cd, Cu srautai buvo praktiškai stabilūs, o mažėjo tik Cr ir Pb srautas su nuokritomis.

6. Žemaitijos KMS metinių koncentracijų kitimas 1999-2012 m. laikotarpiu analizė rodo, kad nuo 2003 metų, kaip ir Aukštaitijos KMS, reikšmingai mažėjo tik Cr ir Pb koncentracijos. Kalio, mangano ir cinko koncentracijoms buvo būdinga augimo tendencija, o kadmio ir vario koncentracijos nuokritose išliko stabilios.

7. Per tiriamąjį laikotarpį daugelio tirtų metalų srautai praktiškai išliko stabilūs, mažėjo tik Pb ir iš dalies Na ir Cr srautas.

8. Apibendrinus tirtų metalų srautų su nuokritomis į dirvožemio paklotę tyrimų rezultatus, nustatyta, kad dažniausiai Aukštaitijos KMS būdingiausiame pušyne metalų metinius kiekius statistiškai reikšmingiau sąlygoja jų koncentracija nuokritose, kai tuo tarpu Žemaitijos KMS būdingiausiame eglyne – nuokritų kiekis.

Literatūra

1. X.X.Xxx, M.V. Xxxxxxx, X.X.Xxxxxx (1981) Analytical chemistry of polycyclic aromatic compounds. Academic Press, New York.

2. X.X. Милукаите (1989). расспределение бенз(а)пирена по размерам атмосферных аэрозолей и время его пребывания в атмосфере. В сб.: Физика атмосферы. Вып. 13, Вильнюс, "Мокслас", с. 170-174.

3. Xxxxxx X.X. xx al., 1999. Technical Report. Appendix 1 to executive final summary report. Environmental cycling of selected persistent organic pollutants (POPs) in the Baltic region (Popcycling-Baltic project). Contract No ENV4-CT96-0214. CD-Rom.

4. Xxxxxxxx V., Xxxxxxxxxx X., Xxxxxx N., Xxxx T., Xxxx S., 2001. Assessment of POPs transport and accumulation in the environment. EMEP Report 2001/4. Meteorological synthesizing centre-East, Moscow.

5. X.Xxxxxxxxx (2006). Long-term trends of benzo(a)pyrene concentration on the eastern coast of the Baltic Sea.. Atmospheric Environment, 40, 2046-2057.

6. Xxxxxxxxx, X. Xxxxxxxxxxxxx, X. Xxxxxx, X. Xxxxxxx. Differences in benzo(a)pyrene concentration in atmospheric air on a regional scale. J.Environmental and Chemical Physics, 2004, 26, 1, p. 14-21.

7. Xxxxxxxxx, X. Xxxxxxxxxxxxx X. Xxxxxxxxxx (2001). Characteristics of NO2, SO2, benzo(a)pyrene and soot concentration variation at the eastern coast of the Baltic sea. J. Water Air and Soil Pollution, 130, 1553-1558.

8. X. Xxxxxxxx. (1997) Qualitative and quantitative estimation of atmospheric trace metal deposition. PhD thesis, Institute of Physics, Vilnius, Lithuania.

9. X.Xxxxxxxx. (1999) Atmospheric trace metal deposition in Lithuania: metods and estimation // Xx. D. A. Lovejoy. Heavy Metals in the Environment: an Integrated Approach, Vilnius, Lithuania, 5-15.

10. X.Xxxxxxxx, X.Xxxxxxxx, X.Xxxxxxx. (1999) The influence of local processes on trace metal concentrations in long-range transported air masses. Environmental and Chemical Physics, (Vilnius), 21 (1), 31-36.

11. Xxxxxxxx X., Xxxxxxx X. and Kvietkus K. (1997) Extended study of atmospheric heavy metal deposition in Lithuania based on moss analysis. Environmental Monitoring & Assessment, 47, 135-152.

12. X. Xxxxxxx, X.Xxxxxxxx, X.Xxxxxxxx and X.Xxxxxxxx. (2004) The method of determination of heavy metals background concentration in the moss. Environmental and Chemical Physics (Vilnius), 26 (3), 109-117.

13. W. Xxxxxxxx, X. Xxxxxxx. (1984) Metals in the hydrocycle. Springer-Verlag. 352 p.

14. X.X. Милукаите. Тонкоструктурная спектрофлуориметрия. Метод добавок. В кн.: Унифицированные методы мониторинга фонового загрязнения природной среды. Совет экономической взаимопомощи. Москва, "Гидрометеоиздат", 1986, с. 103-112.

15. X.Xxxxxxx, X.Xxxxxxxxxxxxx and X.Xxxxxxxx. (2003) Estimation of heavy metal wach-out from the atmosphere. Environmental and Chemical Physics (Vilnius), 25 (1), 16-22.

16. X.Xxxxxxx, X.Xxxxxxxx, X.Xxxxxxxx. (2004) Variation tendencies of heavy metal concentrations in the air and precipitation. Environmental and Chemical Physics, (Vilnius), 26 (2), 61-67.

17. X. Xxxxxxxx (1994). Lietuvos klimatas.Vilnius, VU, 187 p.

3.2. Pagrindinių maistinių elementų koncentracijų lapijoje ir nuokritose tyrimų pagal ICP IM programą rezultatai

Reikšmingą įtaką pagrindinių teršiančių ir maistinių mineralinių elementų srautams ekosistemoje bei jų balansui turi šių medžiagų nuplovimas nuo augalinių paviršių, nusėdimas ant jų, išplovimas iš vidinių organų ir išgaravimas atgal į atmosferą, lakių junginių pavidalų. Todėl Kompleksiško monitoringo programoje yra tiriami polajiniai krituliai kartu su lapijos ir nuokritos cheminės sudėties kaita. Toks kompleksiškumo principas įgalina ateityje, sukaupus pakankama duomenų kiekį, visapusiškai vertinti šių medžiagų balansą ekosistemoje bei prognozuoti jų galimą kaitą bei poveikį pačiai ekosistemai.

Mineralinės mitybos elementams dar kitaip vadinamiems peleniniams elementams priskiriama per 20 cheminių elementų, tarp kurių yra ir azotas. Pastarasis nors yra nei peleninis, nei mineralinis elementas, tačiau patenka į augalus panašiais būdais. Dėl to, kad augalai be šių elementų negali vykdyti savo gyvybinių funkcijų, jie negali būti augaluose pakeičiami kitais ir dėl to, kad šie elementai įjungiami į organinius junginius, dalyvauja metabolizmo procese arba yra svarbūs cheminių reakcijų eigai, jie vadinami pagrindiniais augalų mineralinės mitybos elementais. Jų koncentracijos lapijoje bei nuokritose yra didžiausios nei kituose augalo dalyse, dėl ko gerai atspindi medžių gyvybinį potencialą. Dėl šios priežasties, nuo jų kiekio kaitos, pokyčių tarp lapijos ir nuokritų bei pagrindinių jų kaitos tendencijų galima spręsti apie medyno būklę, jo atsparumą nepalankiems aplinkos veiksniams, o atskirais atvejais, ir apie visos ekosistemos būklę bei jos užterštumą kenksmingomis medžiagomis. Dėl tokių rezultatų svarbos, naujoje Valstybinės aplinkos monitoringo programoje, priimtoje 2005-2010 m., lapijos ir nuokritų cheminės analizės numatytos vykdyti kasmet. 2012 m. atlikta jau aštuntoji lapijos ir jos nuokritų pagrindinių cheminių elementų analizė, kurią vykdo Aplinkos apsaugos agentūros, Aplinkos tyrimų departamentas.

Darbo tikslas – pagal nustatytas pagrindinių elementų koncentracijas bei jų pokyčius medžių lapijoje bei jų nuokritose, išaiškinti į ekosistemą patenkančių teršalų poveikį pagrindiniams geosisteminiams procesams, o taip pat, atsižvelgus į išaiškintus procesus, nustatyti galimą miško ekosistemų būklės tolimesnę raidą.

Cheminių analizių metu nustatomos šios maistmedžiagių koncentracijos lapijoje ir jos nuokritose: Ca, K, Mg, Na, N, P.

Lauko darbų metodika:

Analizuojami pagrindinių medžių rūšių lapijos pavyzdžiai. Tai paprastojo beržo (Betula pendula) lapai, paprastosios eglės (Picea abies Karst.) ir paprastosios pušies (Pinus sylvestris L.) spygliai. Nuo 8 – 10 kiekvienos rūšies medžių, kasmet rugpjūčio mėnesio pabaigoje surenkami lapijos pavyzdžiai, kurie laboratorijos sąlygomis džiovinami 100°C temperatūroje. Iš beržo lapų ir eglės spyglių ruošiami po vieną bendrą pavydį: beržo lapai – (B), eglės spygliai – (E), o pušies spygliai atskiriami, priklausomai nuo jų amžiaus. Ruošiami 2 pavyzdžiai: 1 – pirmų metų spyglių (P1); 2 – II metų spyglių. III metų spygliai neruošiami, kadangi būtent rugpjūčio mėnesį prasideda jų masiškas kritimas.

Aplinkos apsaugos agentūros, Aplinkos tyrimų departamente: indukuotos plazmos optinės emisijos spektrometrijos metodu nustatytos Ca, Mg koncentracijos lapijoje (mg/kg); Kjeldalio metodu – bendrasis azotas (g/kg); spektrometrijos metodu – bendrasis fosforas (g/kg); liepsnos emisijos spektrometrijos metodu – natris ir kalis (mg/kg).

Nuokritos renkamos kas mėnesį, džiovinamos iki orasausių, po to sveriamos ir taip apskaičiuojama jų metinis kiekis. Cheminių elementų analizei, surinktos nuokritos papildomai buvo grupuojamos pagal mėnesius bei jų pagrindines sudedamąsias. Išskirti 4 pagrindiniai laikotarpiai, kuriais nuokritos buvo sudėdamos. Tai I – laikotarpis: nuokritos surinktos pavasario mėnesį, kai nutirpsta sniegas. Dažniausiai tai būna nuokritos surinktos kovo 1 d. Vėlyvo pavasario metais – balandžio 1 d. Cheminė analizė atliekama šių nuokritų nesumuojant jas su kitomis. II – laikotarpis ankstyvo pavasario. Tai, priklausomai nuo metų, kovo – gegužės mėnesio nuokritos, kuriuose vyrauja medžių pumpurų žvynai. III – laikotarpis – vasaros mėnesiai. Dažniausiai tai birželio – rugpjūčio mėnesiai, intensyvios vegetacijos laikotarpis. IV

– laikotarpis – rudens mėnesiai. Tai rugsėjis – lapkritis, maksimalus nuokritų susidarymo laikotarpis. Dėl skirtingos nuokritų sudėties šiais išskirtais laikotarpiais ir išgulėjimo sąlygų rinktuvuose, šių laikotarpių nuokritos sumuojamos, daromas jų bendras ruošinys ir pristatomas į Centrinę aplinkos tyrimų laboratoriją cheminėms analizėms atlikti.

Darbo rezultatai.

Tiriamus elementus pagal funkcijas augaluose galima suskirstyti į dvi grupes. Pirmą grupę sudaro pagrindinis organogeninis elementas – azotas, o taip pat ir fosforas, kalis, kalcis, magnis, geležis, manganas ir cinkas. Antrą grupę sudaro tik natris ir chloras.

Vienas iš svarbiausių elementų yra azotas. Nuo jo kiekio augaluose priklauso anijonų ir katijonų santykis, o taip pat ir osmoso slėgis. Kalis ir kalcis lemia augalų ląstelių hidrataciją. Kalis protoplazmoje ir kitose ląstelių struktūrose kaupia daugiau vandens, ją skystina, o kalcis veikia priešingai. Dėl šios priežasties jaunesniuose spygliuose kalio yra daugiau negu kalcio. Natris ir chloras, neįeidami į organines medžiagas, taip pat dalyvauja reguliuojant osmosą, tačiau neturi įtakos elektrocheminiai pusiausvyrai. Likę elementai yra susiję su oksidacinėmis- redukcinėmis reakcijomis bei elektronų pernaša. Vykstant energijos ir cheminių junginių metabolizmui, geležis dalyvauja fermentų veikloje, magnis įeina į substrato kompleksą su ATP-afe, kalis, tiesiogiai neįeidamas į fermentų funkcines grupes, keičia fermentų baltymo konformaciją, lemia jo poveikį (Šlapakauskas, 2006).

Į lapus patenkančios mineralinės medžiagos panaudojamos lapo ląstelėms augti, jų osmosinėms galiom reguliuoti. Dėl nuolatinės medžiagų patekties lapuose gali susitelkti per didelis jų kiekis ir su tuo susijęs nepageidautinai aukštas osmosinis potencialas. Dėl šios priežasties augalai sugeba šias medžiagas šalinti iš lapų per floemą, lapo plaukelius ir liaukines išaugas. Lietus ir rasa gali ir nuplauti tokias susidariusias išskyras, ir išplauti iš lapo net iki 50- 60% lape esančių sausųjų organinių ir mineralinių medžiagų. Greičiausiai iš lapų išplaunami kalis, natris, magnis ir manganas, kiek silpniau azotas ir fosforas. Išplovimo intensyvumas tiesiogiai priklauso nuo kritulių kiekio. Tačiau jų rūgštingumas, didesnis šviesos kiekis bei aukštesnė temperatūrą skatina šio proceso intensyvumą. Dėl šios priežasties tirdami lapijos ir jos nuokritų cheminę sudėtį KMS programos rėmuose, mes bandysime spręsti ir šio laikmečio aktualią problemą – aplinkos rūgštingumo kaitos poveikį miško ekosistemoms šiltėjančio klimato sąlygomis.

3.2.1 Aukštaitijos kompleksiško monitoringo stotis (LT-01).

Pagrindinių maistinių komponenčių sudėties tyrimai lapijoje

Bendrojo azoto (N) koncentracijų lapuose ir spygliuose analizė parodė, kad beržų lapuose šio elemento kaupiasi iki 1,5 kartų daugiau negu spygliuose, apie 18 g/kg. Mažiausios koncentracijos nustatytos eglės įvairaus amžiaus spyglių mišinyje – vidutiniškai apie 10,5 g/kg, kiek didesnės pirmų ir antrų metų pušies spygliuose, maždaug apie 12,5 g/kg. Antrų metų pušies spygliuose šio elemento išlieka atrodo truputį daugiau negu pirmų metų P spygliuose. Per tiriamąjį laikotarpį, nuo 2005 iki 2012 m. azoto koncentracija tiek beržų lapuose, tiek eglės bei pušies spygliuose išliko praktiškai stabili.

N

P

25 2.5

20 2.0

15 1.5

10 1.0

5 0.5

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0 0.0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Vidutiniškai

K Ca Mg Mn

8000

Koncentracija, g/kg

6000

4000

2000

B

E

P

1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B

E

P

1

P

2

B E P 1

P 2

B

E

P

1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Vidutiniškai

Al Zn Na Fe

400

Koncentracija, g/kg

300

200

100

B

E

P

1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B

E

P

1

P 2

B

E

P

1

P 2

B E P 1

P 2

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Vidutiniškai

31 pav. Pagrindinių maistinių komponenčių koncentracija lapijoje 2005-2012 m.

Bendrojo fosforo koncentracijų lapijoje tyrimų rezultatai analogiški bendrajam azotui (31 pav.), t.y. didžiausi kiekiai nustatyti beržų lapuose – vidutiniškai apie 2,1 g/kg. Nors tarp P koncentracijų tirtuose spygliuose esminių skirtumų nenustatyta, tačiau stebima tendencija, kad, priešingai N koncentracijai, didesnės P koncentracijos būdingos eglės spyglių mišiniui (1,4 g/kg), kiek mažesnės - pirmų metų pušies spygliams (1,2 g/kg) ir sąlyginai mažiausios – antrų

metų pušies spygliams (1,0 g/kg). Per tiriamąjį laikotarpį, nuo 2005 iki 2012 m. bendrojo fosforo koncentracija reikšmingiau kito tik beržų lapuose, kuriuose buvo registruojamas laipsniškas mažėjimas po -0,11 g/kg ir eglių spygliuose, kuriuose pradedamas registruoti šio elemento laipsniškas augimas – po +0,06 g/kg.

Xxxxx koncentracijų tyrimai asimiliaciniuose organuose parodė, kad didėjant lapijos amžiui K koncentracija mažėja. Jaunesniuose organuose (beržų lapuose ir pirmų metų pušies spygliuose) kalio koncentracijos siekė apie 4,5g/kg, o senesniuose (bendras eglės spyglių mišinys ir antrų metų pušies spygliai) 3,9 g/kg. Tai paaiškinama šio elemento išplovimu iš paviršinių ląstelių gausių kritulių metu. Per tiriamąjį laikotarpį stebima K didėjimo tendencija.

Analogiškai kalio duomenims pasiskirstė magnio koncentracijos. Didžiausios koncentracijos nustatytos beržų lapuose, kur jos vidutiniškai siekė 2 g/kg ir pušies pirmų metų spygliuose – 0,8g/kg. Mažesnės koncentracijos nustatytos vyresniuose pavyzdžiuose, t.y. antrų metų pušies spygliuose – 0,6 g/kg ir įvairiaamžiame eglės spyglių mišinyje – 0,4g/kg. Per tiriamąjį laikotarpį stebima Mg mažėjimo tendencija.

Kalcio koncentracijos spygliuose taip pat priklausė nuo spyglių amžiaus. Mažiausios nustatytos pirmų metų pušies spygliuose, kiek didesnės eglės spyglių mišinyje ir dvigubai didesnės - antrų metų pušies spygliuose. Beržų lapuose kalcio koncentracijos, kaip ir kitų tirtų elementų žymiai viršijo koncentracijas nustatytas spygliuose. Ca kaitoje taip pat stebima mažėjimo tendencija.

Mažiausios Mn koncentracijos nustatytos pirmų metų pušies spygliuose (0,4 g/kg), dvigubai didesnės eglės spyglių mišinyje (0,8 g/kg) ir antrų metų pušies spygliuose (0,9 g/kg) . Beržų lapuose Mn koncentracijos, kaip ir kitų tirtų elementų žymiai viršijo koncentracijas nustatytas spygliuose (1,4 g/kg). Mn kaitoje stebima mažėjimo tendencija

Al, Zn, Na ir Fe kaitoje galima būtų išskirti tai, kad Al daugiausiai kaupiasi antrų metų pušies spygliuose, kiek mažiau pirmų metų pušies ir eglės spygliuose bei mažiausiai beržų lapuose. Kitų elementų koncentracija tirtuose objektuose praktiškai iš esmės nesiskiria. Palyginus vidutines koncentracijas nustatyta, kad vidutiniškai mažiausiai lapijoje kaupiasi Fe, kiek daugiau Na ir Zn bei daugiausiai Al. Per 8-rių metų laikotarpį reikšmingesnės kaitos nustatytų elementų koncentracijose nepastebėta. Tendencija didėti po 2 mg/kg turi Al, Na ir Fe, o mažėti Zn.

Azotas

25

N koncentracija, g/kg

20

15

10

5

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

B E P 1 P 2

2 .5

Fosforas

P koncentracija, g/kg

2 .0

1 .5

1 .0

0 .5

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

B E P 1 P 2

0 .0

Kalis

Kalcis

7 8

K koncentracija, g/kg

Ca koncentracija, g/kg

6

6

5

4

4

3 2

2

2005 2006

2007

2008 2009

2010

2011 2012

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

B E P 1 P 2 B E P 1 P 2

32 pav. Pagrindinių makro elementų kaita lapijoje Aukštaitijos KMS

Apibendrinus gautus rezultatus nustatyta, kad per 8 m laikotarpį beržų lapuose Ca, Mg ir Mn koncentracijos turėjo tendencija mažėti ir tik K koncentracija didėjo. Eglių spygliuose mažėjimo tendencija nustatyta Mg ir Ca koncentracijų kaitoje, o nežymiai didėjo K, P ir Mn koncentracijos. Pušų spygliuose šių metalų koncentracijų kaitoje reikšmingos tendencijos nustatyti nepavyko, nors svyravimai įvairiais metais buvo ryškūs. Nustatyta tik reikšmingesnė kalio koncentracijų didėjimo tendencija pirmų metų pušies spygliuose.

Pagrindinių maistinių komponenčių sudėties tyrimai nuokritose

Nuokritose tirtų elementų kaitai įtakos turėjo ir sezoniškumas, ir nuokritų struktūros ypatumai. Bendrojo azoto ir fosforo koncentracijų kaitoje išsiskiria laikotarpis, kada šių elementų koncentracijos nuokritose didžiausios, tai ankstyvo pavasario mėnesiai, kada nuokritose pradeda vyrauti ne lapija ar žievė, o pumpurų žvyneliai (33 pav.).

N P

12 1.0

10 0.8

8 0.6

6

4 0.4

2 0.2

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0 0.0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Vidutiniškai

Ca K Mn Mg

8000

Koncentracija, g/kg

6000

4000

2000

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II

III

I

V

I II

III

I

V

I II

III

I

V

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Vidutiniškai

Al Zn Na Fe

300

Koncentracija, g/kg

200

100

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II

III

I

V

I II

III

I

V

I II

III

I

V

I II

III

I

V

I II

III

I

V

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Vidutiniškai

33 pav. Pagrindinių maistinių komponenčių koncentracija nuokritose 2005-2012 m.

Kai nuokritas sudaro praktiškai vien tik spygliai ir lapai (rudens mėnesių nuokritos - IV) šių elementų koncentracijos ženkliai sumažėja. Per žiemos mėnesius esminių pokyčių nuokritose neišaiškinta (I).

Per tiriamąjį laikotarpį bendrojo azoto kiekis nuokritose turėjo tendenciją didėti, ypač vasaros ir rudens mėnesių nuokritose, o fosforo – žiemos ir rudens mėnesių nuokritose. Mažiausiai reikšminga šių elementų kaita pavasario mėnesių nuokritose. Apibendrinus 7 metų rezultatus, nustatyta, kad N ir P koncentracijos kito nuokritose reikšmingai, joms didėjant maždaug po 1% nuo vidutinės metinės koncentracijos per metus.

Per tiriamąjį laikotarpį vidutinė kalcio koncentracija nuokritose reikšmingai mažėja visus metus. Pastarojo laikotarpio didėjantis kritulių rūgštingumas bei Ca jonų koncentracijos mažėjimas krituliuose, matyt, kad galėjo turėti esminės įtakos tokiam kalcio jonų sumažėjimui nuokritose.

Xxxxx koncentracijoms nuokritose kaip ir spygliuose būdinga tendencija didėti, ypač žiemos ir rudens mėnesių nuokritose.

N = 0 .144x + 6.2 ; R2 = 0.469

Azotas

12

N koncentracija, g/kg

10

8

6

4

2

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

I II III IV Vid.

1.0

P koncentracija, g/kg

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0

P = 0.016 x + 0 .49 ; R2 = 0 .465 Fosforas

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

I II III IV Vid.

K = 0 .05 x + 1 .12 ; R2 = 0.213

Kalis

Ca = -0 .11x + 4 .85; R2 = 0 .145

Kalcis

2.0 8

K koncentracija, g/kg

Ca koncentracija, g/kg

1.5 6

1.0 4

0.5 2

0.0

2005

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

I II III IV Vid. I II III IV Vid.

34 pav. Pagrindinių mikroelementų kiekių nuokritose kaita Aukštaitijos KMS

Reikšmingiausiai nuokritose kito Mg koncentracijos, kurios mažėjo po 27 mg/kg, kitų elementų koncentracijos kito nereikšmingai, bet absoliučiai priešingai negu lapuose/spygliuose. Nežymiai mažėjo koncentracijos Al, Na ir Fe, o didėjo Zn.

3.2.2 Žemaitijos kompleksiško monitoringo stotis

Bendrojo azoto (N) koncentracijų lapuose ir spygliuose analizė parodė, kad Žemaitijos KMS beržų lapuose šio elemento tyrimų pradžioje kaupėsi tik iki 1,5 karto daugiau (36 pav.) negu spygliuose (Aukštaitijos KMS – apie 2 k.), o pastaruoju laikotarpi praktiškai susilygino su N koncentracijomis nustatytomis pušies spygliuose. Eglių ir skirtingo amžiaus pušies spygliuose N koncentracija iš tyrimų pradžioje atvirkščiai - praktiškai nesiskyrė, (nors mažiausios koncentracijos nustatytos eglės įvairaus amžiaus spyglių mišinyje, kiek didesnės pirmų ir antrų metų pušies spygliuose), tačiau pastaruoju laikotarpiu pušies spygliuose N koncentracijos daugiau nei 2 kartus viršija N koncentracijas eglės spygliuose. Per tiriamąjį laikotarpį, nuo 2005 iki 2012 m. azoto koncentracija mažėja beržų lapuose (jei eliminuotumėme 2006 m. tyrimų rezultatus, dėl jų visiško neatitikimo ankstesniems rezultatams), o didėjo pušies abiejų metų spygliuose ir praktiškai išliko stabili eglės spygliuose.

Azotas

30

N koncentracija, g/kg

25

20

15

10

5

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

B E P 1 P 2

Kalis

K koncentracija, g/kg

10

8

6

4

4

Fosforas

P koncentracija, g/kg

3

2

1

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

B E P 1 P 2

Kalcis

Ca koncentracija, g/kg

6

4

2

2

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

B E P 1 P 2 B E P 1 P 2

36 pav. Pagrindinių makro-elementų kiekių lapijoje kaita Žemaitijos KMS

Bendrojo fosforo koncentracijų lapijoje tyrimų rezultatai analogiški bendrojo azoto rezultatams (37 pav.). Didžiausi kiekiai nustatyti beržų lapuose. Apie 2 kartus mažiau šio elemento tirtuose spygliuose. Mažiausiomis P koncentracijomis pasižymėjo antrų metų pušies spygliai. Per tiriamąjį laikotarpį, nuo 2005 iki 2012 m. bendrojo fosforo koncentracija tik spygliuose praktiškai išliko stabili, o beržų lapuose esminiai mažėjo kaip ir Aukštaitijos KMS.

N

P

30 4.5

4.0

25 3.5

20 3.0

15 2.5

2.0

10 1.5

5 1.0

0.5

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0 0.0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Vidutiniškai

K Ca Mg Mn

8000

Koncentracija, g/kg

6000

4000

2000

B

E

P

1

P 2

B

E

P

1

P 2

B

E

P

1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Vidutiniškai

Al Zn Na Fe

300

Koncentracija, g/kg

250

200

150

100

50

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B E P 1

P 2

B

E

P

1

P

2

B

E

P

1

P

2

B

E

P

1

P

2

B

E

P

1

P

2

B E P 1

P 2

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Vidutiniškai

37 pav. Pagrindinių komponenčių koncentracija lapijoje Žemaitijos KMS 2005-2012 m.

Kalio koncentracijų kaitoje stebimas nežymus šio elemento kiekio didėjimas tik pušies spygliuose, kai tuo tarpu eglės spygliuose ir beržų lapuose šio elemento kiekis ženkliai mažėja. Patvirtintas dėsningumas, kad jaunesniuose organuose (beržų lapuose ir pirmų metų pušies spygliuose) kalio koncentracijos didesnės negu senesniuose (bendras eglės spyglių mišinys ir antrų metų pušies spygliai). Tai šių elementų išplovimo iš asimiliacinių medžio organų rezultatas.

Kaip ir Aukštaitijos KMS, mažiausios kalcio koncentracijos nustatytos pirmų metų pušies spygliuose, kiek didesnės eglės spyglių mišinyje ir antrų metų pušies spygliuose (37 pav.). Sąlyginai didžiausios koncentracijos nustatytos beržų lapuose. Per 2005-2012 m. laikotarpį tik pirmų metų pušies spygliuose kalcio kiekiai išliko stabilūs. Beržų lapuose registruojamas Ca kiekio padidėjimas, gali būt siejamas su vėlyvu bandinių paėmimu, o eglės spygliuose registruojamas neženklus šio elemento koncentracijų mažėjimas.

Magnio ir mangano koncentracijų kaitoje buvo matomos bendrosios tendencijos (37 pav.). Beržų lapuose šių elementų koncentracijos net 3-4 kartus buvo didesnės negu spygliuose. Tačiau tarp spyglių – esminių skirtumų nenustatyta. Mangano koncentracijos didžiausios taip pat beržų lapuose, dvigubai mažesnės – eglės spygliuose ir mažiausios – pušies spygliuose. Per tiriamąjį laikotarpį Mn ir Mg koncentracijų kaitoje nenustatytos reikšmingesnės tendencijos. Išskirtinis atvejis – tik ženkliai mažėjanti Mg koncentracija pušies pirmų metų spygliuose..

Aliuminio ir cinko koncentracijų kaitoje išaiškinti tie patys esminiai pokyčiai ir metų eigoje, ir tarp tiriamų objektų, kaip ir Aukštaitijos KMS (37 pav.). Mažiausios koncentracijos Al buvo nustatytos beržų lapuose, 3 kartus didesnės eglės spygliuose, apie 5 kartų – pirmų metų pušies spygliuose ir virš 6 kartų – antrų metų pušies spygliuose. Priešingai šiems rezultatams, mažiausia cinko koncentracija nustatyta spygliuose, o beržų lapuose šios koncentracijos buvo 3-4 kartus didesnės. Per tiriamąjį laikotarpį Al ir Zn koncentracijų kaitoje stebimas koncentracijų didėjimo tendencija.

Kadangi Baltijos jūra turi esminės įtakos natrio koncentracijų kaitai vakarinėje Lietuvos dalyje, tai nustatytos šio elemento koncentracijos lapų ir spyglių pavyzdžiuose viršija koncentracijas nustatytas Aukštaitijos KMS (37 pav.). Tarp tiriamų objektų mažiausiomis koncentracijomis pasižymėjo pirmų metų pušies spygliai, o didžiausiomis antrų metų pušies spygliai. Per tiriamąjį laikotarpį Žemaitijos KMS stebima natrio koncentracijų mažėjimo

tendencija beržų lapuose ir eglės spygliuose bei didėjimo tendencija pušies pirmų metų spygliuose.

Didžiausios geležies koncentracijos nustatytos taip pat antrų metų pušies spygliuose, o likusiuose objektuose jos buvo 2-3 kartus mažesnės ir iš esmės nesiskyrė (37 pav.). Per tiriamąjį laikotarpį geležies koncentracijos lapuose ir spygliuose turėjo tendenciją didėti.

Nuokritų cheminė analizė

Nuokritų cheminė analizė parodė, kad bendrojo azoto ir fosforo koncentracijų kaitai esminės įtakos, kaip ir Aukštaitijos KMS, turėjo nuokritų sezoniškumas, tačiau skirtingai nei Aukštaitijos KMS, didžiausios bendrojo azoto ir fosforo koncentracijos stebimos pavasario (II) ir vasaros (III) mėnesiais, kiek mažesnės žiemos (I) ir mažiausios vėlyvo rudens (IV) mėnesiais (38 pav.). Per tiriamąjį laikotarpį bendrojo azoto koncentracijos nuokritose turi tendenciją didėti, o bendrojo fosforo, kaip ir Aukštaitijos KMS – turėjo tendenciją mažėti, bet tik iki 2010 m. Vėliau koncentracijos pradėjo didėti (38 pav.).

N P

14 1.4

12 1.2

10 1.0

8 0.8

6 0.6

4 0.4

2 0.2

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0 0.0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Vidutiniškai

Ca K Mn Mg

8000

Koncentracija, g/kg

6000

4000

2000

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II

III

I

V

I II

III

I

V

I II

III

I

V

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Vidutiniškai

Al

Zn

Na

Fe

300

Koncentracija, g/kg

200

100

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Vidutiniškai

38 pav. Pagrindinių maistinių komponenčių koncentracija nuokritose 2005-2012 m.

N = 0.13x + 9.05 ; R2 = 0.231

Azotas

14

N koncentracija, g/kg

12

10

8

6

4

2

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

I II III IV Vid.

Ca = -0.14x + 4.99; R2 = 0 .099

Kalcis

Ca koncentracija, g/kg

8

6

4

2

0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

I II III IV Vid.

1 .4

P koncentracija, g/kg

1 .2

1 .0

0 .8

0 .6

0 .4

0 .2

0 .0

3 .5

K koncentracija, g/kg

3 .0

2 .5

2 .0

1 .5

1 .0

0 .5

0 .0

P = 0 .0014 x + 0.91 ; R2 = 0.003

Fosforas

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

I II III IV Vid.

K = 0.026x + 1 .83 ; R2 = 0.022

Kalis

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

I II III IV Vid.

39 pav. Pagrindinių makro-elementų kiekių nuokritose kaita Žemaitijos KMS, 2005-2012 m.

Kalcio koncentracijų kaitoje sezoniškumo poveikio nustatyti nepavyko, tačiau per tiriamąjį laikotarpį, analogiškai kaip ir Aukštaitijos KMS, nustatyta šio elemento koncentracijų reikšmingas mažėjimas (39 pav.) ir tik paskutiniaisiais 2012 metai užregistruotas ženklus kalcio koncentracijų padidėjimas nuokritose.

K koncentracijų kaitoje reikšmingesnės tendencijos nustatyti nepavyko taip pat kaip ir Mn koncentracijų kaitoje.

Mg ir Na koncentracijų kaitoje buvo stebimo koncentracijų mažėjimo tendencijos, o Zn – didėjimo.

Palyginus tirtų elementų koncentracijas atskirai beržų lapuose, eglės spygliuose ir jų nuokritose nustatyta, kad bendrojo azoto nukritusiuose lapuose ir spygliuose sumažėjo 2,8 ir

1,4 karto atitinkamai, fosforo 2,7 ir 2,1 karto atitinkamai, o kalio maždaug vienodai po 2,6-2,9 karto ir beržų lapuose, ir eglės spygliuose. Kaip ir Aukštaitijos KMS, nežymiai, nuokritose padidėjo tik kalcio jonų.

Išaiškinta, kad pagrindinių elementų koncentracijų transformacijoms krituliuose ir lapijoje esminės įtakos turėjo pradiniai elementų kiekiai krituliuose bei medžių rūšis, pro kurių lajas praeidami krituliai kito patys bei keitė ir lapijos – nuokritų cheminę sudėtį. Tačiau 8 metų tyrimų rezultatai dar neleidžia pateikti apibendrinančių išvadų bei išaiškinti kintančios taršos įtaką medžių fiziologiniams procesams šiltėjančio klimato sąlygomis.

IŠVADOS

Pagrindinių elementų koncentracijų bei jų pokyčių medžių lapijoje bei nuokritose analizė įgalina stebėti ekosistemoje vykstančius procesus, juos vertinti bei analizuoti tvaraus vystymosi kontekste. Tyrimų rezultatai parodė, kad per tiriamąjį laikotarpį, nuo 2005 iki 2012

m. azoto koncentracijos tiek beržų lapuose, tiek eglės bei pušies spygliuose išliko praktiškai stabilios. Bendrojo fosforo koncentracija reikšmingiau kito tik beržų lapuose, kuriuose buvo registruojamas laipsniškas mažėjimas po -0,11 g/kg ir eglių spygliuose, kuriuose pradedamas registruoti šio elemento laipsniškas augimas – po +0,06 g/kg.

Apibendrinus gautus rezultatus nustatyta, kad per 8 m laikotarpį beržų lapuose Ca, Mg ir Mn koncentracijos turėjo tendencija mažėti ir tik K koncentracija didėjo. Eglių spygliuose mažėjimo tendencija nustatyta Mg ir Ca koncentracijų kaitoje, o nežymiai didėjo K, P ir Mn koncentracijos. Pušų spygliuose šių metalų koncentracijų kaitoje reikšmingos tendencijos nustatyti nepavyko, nors svyravimai įvairiais metais buvo ryškūs. Nustatyta tik reikšmingesnė kalio koncentaracijų didėjimo tendencija pirmų metų pušies spygliuose.

Per tiriamąjį laikotarpį bendrojo azoto kiekis nuokritose turėjo tendenciją didėti, ypač vasaros ir rudens mėnesių nuokritose, o fosforo – žiemos ir rudens mėnesių nuokritose. Mažiausiai reikšminga šių elementų kaita pavasario mėnesių nuokrituose. Apibendrinus 8 metų rezultatus, nustatyta, kad N ir P koncentracijos kito nuokrituose reikšmingai, joms didėjant maždaug po 1% nuo vidutinės metinės koncentracijos per metus.

Pastarojo laikotarpio didėjantis kritulių rūgštingumas bei Ca jonų koncentracijos mažėjimas krituliuose, matyt, kad galėjo turėti esminės įtakos tokiam kalcio jonų sumažėjimui nuokritose. Xxxxx koncentracijoms nuokritose kaip ir spygliuose būdinga tendencija didėti, ypač žiemos ir rudens mėnesių nuokritose.

Žemaitijos KMS Per tiriamąjį laikotarpį, nuo 2005 iki 2012 m. azoto koncentracija mažėja beržų lapuose, o didėjo pušies abiejų metų spygliuose ir praktiškai išliko stabili eglės spygliuose. Bendrojo fosforo koncentracija tik spygliuose praktiškai išliko stabili, o beržų lapuose esminiai mažėjo kaip ir Aukštaitijos KMS.

Kalio koncentracijų kaitoje stebimas nežymus šio elemento kiekio didėjimas tik pušies spygliuose, kai tuo tarpu eglės spygliuose ir beržų lapuose šio elemento kiekis ženkliai mažėja.

Per 2005-2012 m. laikotarpį tik pirmų metų pušies spygliuose kalcio kiekiai išliko stabilūs. Beržų lapuose registruojamas Ca kiekio padidėjimas, gali būt siejamas su vėlyvu bandinių paėmimu, o eglės spygliuose registruojamas neženklus šio elemento koncentracijų mažėjimas.

Per tiriamąjį laikotarpį bendrojo azoto koncentracijos nuokritose turi tendenciją didėti, o bendrojo fosforo, kaip ir Aukštaitijos KMS – turėjo tendenciją mažėti, bet tik iki 2010 m. Vėliau koncentracijos pradėjo didėti. Kalcio koncentracijų kaitoje sezoniškumo poveikio nustatyti nepavyko, tačiau per tiriamąjį laikotarpį, analogiškai kaip ir Aukštaitijos KMS, nustatyta šio elemento koncentracijų reikšmingas mažėjimas ir tik paskutiniaisiais 2012 metai užregistruotas ženklus kalcio koncentracijų padidėjimas nuokritose.

Palyginus tirtų elementų koncentracijas atskirai beržų lapuose, eglės spygliuose ir jų nuokritose nustatyta, kad bendrojo azoto nukritusiuose lapuose ir spygliuose sumažėjo 2,8 ir 1,4 karto atitinkamai, fosforo 2,7 ir 2,1 karto atitinkamai, o kalio maždaug vienodai po 2,6- 2,9 karto ir beržų lapuose, ir eglės spygliuose. Kaip ir Aukštaitijos KMS, nežymiai, nuokritose padidėjo tik kalcio jonų.

Išaiškinta, kad pagrindinių elementų koncentracijų transformacijoms krituliuose ir lapijoje esminės įtakos turėjo pradiniai elementų kiekiai krituliuose bei medžių rūšis, pro kurių laja praeidami krituliai kito patys bei keitė ir lapijos – nuokritų cheminę sudėtį. Tačiau 8 metų tyrimų rezultatai dar neleidžia pateikti apibendrinančių išvadų bei išaiškinti kintančios taršos įtaką medžių fiziologiniams procesams šiltėjančio klimato sąlygomis.

LITERATŪRA

Xxxxxxxxxxxx-Xxxxxxxxxxxxx X. (2004). Change dynamics of biogenic matter in river waters of southeast Lithuania during periods of different waterness. Journal of environmental Engineering and Landscape Management, vol. 12, No 4, 146–152.

Dirvožemių, dirvožemio ir gruntinio vandens cheminė sudėtis kompleksinio monitoringo foninėse stotyse, (1995). Geografijos instituto 1995 metų darbų ataskaita (temos vadovas xx. X. Xxxxxxxx).

Dirvožemių, dirvožemio ir gruntinio vandens cheminės sudėties stebėjimai integruoto monitoringo stotyse, (1993). Geografijos instituto 1993 metų darbų ataskaita (temos vadovas xx. X. Xxxxxxxx).

Dirvožemių, dirvožemio ir gruntinio vandens monitoringas kompleksinėse foninio monitoringo stotyse, (1994). Geografijos instituto 1994 metų darbų ataskaita (temos vadovas xx. X. Xxxxxxxx).

Dirvožemių, dirvožemio vandens, gruntinio vandens ir upelių vandens monitoringas foninėse stotyse, (2000). Geografijos instituto 2000 metų darbų ataskaita (temos vadovas xx. X. Xxxxxxxx).

Dirvožemių, dirvožemio vandens, gruntinio vandens ir upelių vandens monitoringas kompleksinėse monitoringo stotyse, (2001). Geografijos instituto 2001 metų darbų ataskaita (temos vadovas xx. X. Xxxxxxxx).

Dirvožemių, dirvožemio vandens, gruntinio vandens ir upelių vandens monitoringas kompleksinėse monitoringo stotyse, (2002). Geologijos ir geografijos instituto 2002 metų darbų ataskaita (temos vadovas xx. X. Xxxxxxx).

Xxxxxxxx X., Xxxxxxxxx P., Xxxxxxxxx X. (2000). Timescale of nutrient loses from land to sea – a European perspective. Ecological Engimeering, No 14, 363-371.

Manual for Integrated Monitoring. Programme Phase 1993–1996. Environment Data Centre, National Board of Waters and the Environment. Helsinki, (1993).

Manual for integrated monitoring (1998). ICP IM programe centre, Finish enivronment institute, Helsinki.

Xxxxxxxxxxxx, V.A. 2006. Augalų fiziologija. Kaunas, Lututė, 420 p.

IV. TERŠALŲ POVEIKIS TIRTŲ MIŠKO EKOSISTEMŲ KOMPONENČIŲ KAITAI

Praėjusio amžiaus 8-jame dešimtmetyje daugelis miškų būklės žymių tyrėjų pranašavo, kad didelės sieros ir azoto komponentų iškritos Europoje sąlygos masinius miškų pažeidimus ar net jų žūtį (Xxxxxxx, 1971; Xxxxx, 1974 ir kt.). Miškai iš tikrųjų buvo pakenkti didelėse pramonės centrų poveikio teritorijose, iš pradžių Vokietijoje (Knabe, 1981; Bauer, 1982; Bach, 1985), o vėliau ir kitose V. Europos valstybėse (Bernadzki et al.1983, Stahel, 1984; Karl, 1986) kol galiausiai devinto dešimtmečio pradžioje pradėta teigti, kad miškų būklės blogėjimas įgauna regioninį mastą (Braker and Gaggen 1984, Mc Lauglin, 1985 ir kt.).

Nuo pat pradžių tolimosios užteršto oro pernašos ir rūgščiųjų junginių iškritos buvo laikomos pagrindine šių neigiamų miškų pokyčių priežastimi (Knabe, 1981; Xxxxx, 1982; Xxxxxx and Xxxxx, 1984), didinančia ne tik dirvožemio rūgštingumą (Falkengren-Grerup, 1987; Tamm, 1989; Xxxxxxxxxxx, Xxxx, 1996), dirvožemio buferinių savybių sumažėjimą ir pagrindinių mineralinių medžiagų ir jonų iš dirvožemio išplovimą (Xxxxxxx, 1989; Likens et al., 1996), bet ir stimuliuojančia toksinių aliuminio junginių susidarymą (Xxxxxx 1981, Hutchinson xx.xx 1986, Xxxxxx and Xxxxxx 1995, Xxxxxx, xx Xxxxx, 2000), didinančia medžių jautrumą šalčiui (Sheppard, 1994) ar sausroms (Dueck et al., 1998) bei galiausiai sąlygojančia dirvožemio mikroorganizmų aktyvumo sumažėjimą (Xxxxxxx et al., 1989). Tačiau vėliau vis dažniau imtos minėti nepalankios klimatinės sąlygos, miško kenkėjų invazijos, ligos, miškininkų klaidos (monokultūrų veisimas, plynų kirtimų sutelkimas) ir kitos priežastys (Boneau,1986; Nys, 1989; Xxxxxxx et al. 1992; Houston,1992). Pastaruoju laikotarpiu, priešingai visoms ankstesnėms hipotezėms, mokslininkai pradėjo abejoti dėl miškų būklės regioninio blogėjimo fenomeno. Tam tikslui buvo pateikti nustatyti statistiškai nereikšmingi (p>0,05) lajos rodiklių ir oro užterštumo bei rūgščiųjų srautų ryšiai (Schweingruber 1985, Xxxxxxxx and Xxxxxxx 1994, Klap et al.1997) bei to laikotarpio greitesni medžių augimo tempai kai kuriuose Centrinės Europos šalyse (Kander, Innes, 1995; Spiecker, 1999).

Pastaruoju laikotarpiu kai kurie mokslininkai pradėjo teigti, kad daugelis neigiamų miškų būklės pokyčių regioniniu mastu nebuvo sąlygoti rūgščiųjų srautų (Blank et al., 1988; Innes, 1993; Xxxxxx and Xxxxx, 1994). Praėjusio amžiaus IX dešimtmetyje medžių lajų defoliacija padidėjo tik Centrinėje Europoje ir dalyje Skandinavijos bei Pietų Europos. Likusiose Europos regionuose buvo ir pozityvių, ir negatyvių miškų būklės pokyčių, kuriems, manoma, esminę įtaką turėjo gamtiniai aplinkos veiksniai (Xx Xxxxx et al., 2000). Skelly J.M. ir Xxxxx J.L. (1994) nuomone, pagrindinė idėja apie plačiai paplitusį fenomeną – miškų žūtį ar jų pažeidimus, sąlygojamus aplinkos užterštumo buvo mokslinė fantazija. Matyt, dėl šios

priežasties vis dažniau neigiamus miškų būklės pokyčius pradėta sieti su klimatu. Bandyta įrodyti, kad klimatas reikšmingiau veikia medžių lajų būklę nei medyno ar augavietės veiksniai, pateikiant pavyzdžius, kai tam tikrais atvejais meteorologinės sąlygos lemia net iki 79 % einamųjų metų defoliacijos kaitos (Neirynck, Roskams, 1999).

Nežiūrint tokių prieštaringų hipotezių daugelis mokslininkų vis tik tai linkę teigti, kad oro užterštumas sąlygoja augaluose biocheminius, fiziologinius ir morfologinius pokyčius, kurie vėliau sumažina augalų atsparumą žemoms temperatūroms ar drėgmės trūkumui. Antra vertus, žemos temperatūros gali tiesiogiai pažeisti medžius - jų lapiją, stiebus, o kai kuriais atvejais net šaknis. Šiuos pažeidimus gali padidinti oro tarša, ypač rudens ir pavasario mėnesiais (Chappelka, Xxxxx-Xxxxx, 1995).

Todėl pastaruoju laikotarpiu, atsižvelgdami į ankstesnių tyrimų rezultatus, populiariausia mokslininkų tarpe išlieka aplinkos veiksnių kompleksiško poveikio hipotezė, iš kurių tarpo kokio tai nors vieno veiksnio išskyrimas, kaip limituojančio medžio gyvybingumo procesus, pakankamai sudėtingas procesas, dėl pačių aplinkos veiksnių daugiareikšmės sąveikos. Atsižvelgiant į mažėjančius emisijų trendus Vakarų ir Vidurio Europoje, manoma, kad regioninis oro užterštumo poveikis turėtų mažėti (Xxxxxxxxxx et al., 2001), o klimato poveikis didėti (Innes, 1994; Xxxxxxxx et al., 1996; Ratio, 2000).

4.1. Rūgščiųjų komponenčių ore, jų iškritų ir pažemio ozono poveikis miškų būklei

Kompleksiško monitoringo programos preambulėje teigiama, kad ši programa skirta nustatyti, įvertinti ir prognozuoti sąlygiškai natūralių miško ekosistemų būklę bei jos ilgalaikius pokyčius, atsižvelgiant į tolimųjų oro teršalų (ypač sieros ir azoto junginių) pernašų, ozono ir sunkiųjų metalų poveikį globalaus klimato atšilimo sąlygomis. Todėl vertinant aplinkos veiksnių poveikį miško ekosistemų būklei didžiausias dėmesys buvo skirtas rūgščiųjų iškritų ir ozono bei natūralių veiksnių, tokių kaip oro temperatūra ir krituliai, poveikio medžių būklei, epifitinių kerpių bei žaliųjų oro dublių rūšinei įvairovei bei gausumui išaiškinti ir prognozuoti. Tyrimų rezultatai įgalino išaiškinti veiksnius sąlygojančius bendrus atskirų ekosistemos komponentų neigiamus pokyčius ar didinančius jų atsparumą nepalankiems veiksniams, taip sprendžiant vieną iš pagrindinių šių dienų prioritetinių uždavinių – nustatyti ir įvertinti oro užterštumo poveikį miškų ekosistemoms besikeičiančios aplinkos sąlygomis (Paoletti, Augustaitis xx.xx., 2003).

Tolimosios užteršto oro pernašos ir rūgščiųjų junginių iškritos jau nuo seno buvo laikomos pagrindine neigiamų miškų būklės pokyčių priežastimi. Todėl pagrindinis dėmėsis

buvo skirtas išaiškinti ar tolimosios užteršto oro pernašos ir rūgščiųjų junginių iškritos regioninio užterštumo teritorijose gali reikšmingai sąlygoti medžių lajų vidutinės defoliacijos kaitą laike, skirtingose Lietuvos regionuose (erdvėje).

Problematiškas išlieka ir ozono poveikis miškams. Dėl papildomo poveikio kitų natūralių ir antropogeninių stresorių (azoto ir sieros oksidų koncentracijų ore), ozono poveikis nebuvo nenustatytas net plataus masto miškų būklės pablogėjimui (Xxxxxx and Xxxxx, 1994; Xxxxxxx and Xxxxx, 1995; Xxxx et al., 1997, 2000), nors tai plačiai žinomas fitotoksikantas (Krupa and Manding, 1988), sustiprinantis neigiamą poveikį tokių oro teršalų kaip SOx ir NOx (Xxxxxxxx and Xxxxx, 1999; Xxxxx, 2002). Tokio poveikio rezultate sumažėja lapų fotosintezės, o padidėja kvėpavimo intensyvumas, sumažėja lapų-spyglių dydis, lapijos paviršiaus indeksas, lapijos gyvavimo trukmė bei bendras lapijos dangos tankumas (Karnosky et al., 1999). Būtent šie pokyčiai ir atsispindi medžių lajų defoliacijos rodiklyje.

Ankstesni mūsų tyrimai parodė, kad medžių defoliacija sąlygoja net kelių metų aplinkos užterštumo lygis. Koreliacijos koeficientai tarp užterštumo parametrų praėjusių metų laikotarpio ir defoliacijos yra didesni nei tarp einamųjų metų užterštumo ir tų pačių metų lajų defoliacijos laipsnio. Taip, matyt, pasireiškia užterštumo liekamasis bei vėlavimo poveikis miškų būklei, ką patvirtina ir visa eilė tyrimo rezultatų, gautų užsienyje (Xx Xxxxx et al., 2000; Klap et. al., 1997, 2000) ir mūsų Respublikoje, regioninio ir lokalaus užterštumo teritorijose (Xxxxxx et al., 2003; Augustaitis et al., 2003; Augustaitis, 2003).

Tyrimai Kompleksinio monitoringo stotyse įgalino atsakyti į klausimą ar atskirų Lietuvos regionų oro užterštumas iš esmės sąlygoja šių teritorijų miškų būklės pokyčius.

4.1.1. Rūgščiųjų komponenčių koncentracijų ore ir pažemio ozono poveikis KMS baseinuose augančių medžių vidutinei defoliacijai

Pradiniame tyrimų etape buvo pamėginta išaiškinti sezoninių taršos rodiklių galimą poveikį tirtų medžių rūšių vidutinės defoliacijos kaitai. Gautų rezultatų analizė parodė, kad pagrindinės rūgščiosios komponentės ore turinčios reikšmingiausią poveikį medžių lajų būklei yra sieros dvideginis, aerozoliniai amonio ir sulfatų jonai. Mažiausiai reikšmingas yra nitratų poveikis medžių lajų vidutinei defoliacijai. Tiriant įvairių išsivystymo klasių medžių grupes išaiškinta, kad sieros komponenčių ore poveikis reikšmingiausias vyraujančių ir viršaujančių medžių lajų vidutinei defoliacijai, kai tuo tarpu azoto komponenčių poveikis reikšmingesnis visų medžių, tame tarpe ir atsilikusių augime lajų vidutinei defoliacijai.

SO42- jtaka

p<0,05

IX

X

XI

XII

I

II

III

IV

V

VI

VII VIII IX

1

0,8

Koreliacijos koeficientas

0,6

0,4

0,2

0

-0,2

-0,4

AKMS_visi AKMS_VDK AKMS_gyv ŽKMS_visi ŽKMS_VDK ŽKMS_gyv

SO2 jtaka

p<0,05

1

Koreliacijos koeficientas

0,8

0,6

0,4

0,2

0

AKMS_visi

AKMS_VDK

AKMS_gyv

ŽKMS_visi

ŽKMS_VDK

ŽKMS_gyv

IX X XI

XII I

II III IV

V VI

VII

VIII IX

NH + jtaka

4

p<0,05

IX

X

XI

XII

I

II

III

IV

V

VI VII VIII IX

1

0,8

Koreliacijos koeficientas

0,6

0,4

0,2

0

-0,2

AKMS_visi

AKMS_VDK

AKMS_gyv

ŽKMS_visi

ŽKMS_VDK

ŽKMS_gyv

0,8

NO3- jtaka

0,6 p<0,05

0,4

0,2

0

IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII IX

-0,2

-0,4

AKMS_visi

AKMS_VDK

AKMS_gyv

ŽKMS_visi

ŽKMS_VDK

ŽKMS_gyv

Koreliacijos koeficientas

40 Pav. Rūgščiųjų komponenčių ore poveikis tirtų medžių lajų defoliacijos kaitai

(visi – visų medžių; VDK – dominuojančių ir viršaujančių; gyv – išlikusių gyvų medžių)

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

-0,2

-0,4

-0,6

-0,8

AKMS_P

SO2 jtaka

p<0,05

IX

X

XI

XII I II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

AKMS_E

AKMS_B

ŽKMS_P

ŽKMS_E

ŽKMS_B

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

-0,2

-0,4

-0,6

SO42-

jtaka

p<0,05

IX

X

XI XII

I

II

III IV

V

VI

VII VIII

IX

AKMS_P

AKMS_E

AKMS_B

ŽKMS_P

ŽKMS_E

ŽKMS_B

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

-0,2

-0,4

-0,6

NH4 jtaka

+

p<0,05

IX

X XI XII

I

II

III

IV V

VI

VII VIII IX

AKMS_P

AKMS_E

AKMS_B

ŽKMS_P

ŽKMS_E

ŽKMS_B

0,8

0,6

NO3- jtaka

p<0,05

0,4

0,2

0

-0,2

IX

X

XI XII

I

II

III

IV V

VI

VII VIII IX

-0,4

-0,6

AKMS_P

AKMS_E

AKMS_B

ŽKMS_P

ŽKMS_E

ŽKMS_B

Koreliacijos koeficientas

Koreliacijos koeficientas

Koreliacijos koeficientas

Koreliacijos koeficientas

41 pav. Rūgščiųjų komponenčių ore poveikis tirtų medžių lajų defoliacijos kaitai

(P – pušų; E – eglių; B – beržų)

Aukštaitijos KMS baseine reikšmingiausiai aplinkos užterštumo komponentai sąlygojo pušų lajų vidutinę defoliaciją. Pagrindinės rūgščiosios komponentės turinčios reikšmingiausią poveikį defoliacijai buvo sieros dvideginis bei aerozoliniai amonio ir sulfatų jonai. Šių porinių priklausomybių koreliacijos koeficientai viršijo 0,8 ir buvo statistiškai reikšmingi (p<0,05). Eglių lajų defoliaciją reikšmingiausiai sąlygojo aerozoliniai amonio jonai ir kiek mažiau sieros komponenčių koncentracijos ore. Tarp beržų lajų defoliacijos ir rūgščiųjų komponenčių ore reikšmingesnis ryšis nenustatytas.

Žemaitijos KMS baseine reikšmingiausiai aplinkos užterštumo komponentės ore sąlygojo eglių lajų vidutinę defoliaciją. Pagrindinės rūgščiosios komponentės turinčios reikšmingiausią poveikį defoliacijai buvo aerozoliniai amonio jonai, sieros dvideginis ir sulfatų jonai. Šių porinių priklausomybių koreliacijos koeficientai dažnai viršijo 0,7 ir buvo statistiškai reikšmingi (p<0,05). Kaip ir Aukštaitijos KMS tarp beržų lajų defoliacijos ir rūgščiųjų komponenčių ore reikšmingesnis ryšis nenustatytas.

Reikia pažymėti, kad paprastosios eglės labiausiai nukentėjo nuo žievėgraužių topografų, kurių invazijos intensyvumas, pagal daugelio mokslininkų tyrimų rezultatus, priklauso nuo vėjo, šalčio, sniego, sausros pažeistų medžių skaičiaus. Tačiau pastaruoju laikotarpiu daugelis mokslininkų pradėjo teigti, kad ir oro užterštumas, rūgštūs lietūs bei ozonas, kurie kaip šių pažeidimų predisponuojantys veiksniai, padidino medynų jautrumą šių kenkėjų invazijai (Grodzki et al., 2002). Šiuos teiginius patvirtino KMS teritorijose gauti rezultatai. Pirmą kartą išaiškinta, kad eglių vidutinę defoliaciją KMS baseinuose statistiškai reikšmingai sąlygojo amonio jojų ir sieros oksidų koncentracija ore

Mažiausią įtaką aplinkos užterštumas turėjo paprastųjų ir plaukuotuoju beržų lajų defoliacijai (Betula spp.). Gauti ryšiai abiejose KM stotyse yra nereikšmingi (p<0,05), kas įgalina daryti išvadą, kad beržų būklę gali sąlygoti klimatiniai veiksniai.

4.1.2. Rūgščiųjų komponenčių iškritų poveikis KMS baseinuose augančių medžių vidutinei defoliacijai

Sezoninio rūgščiųjų iškritų galimo poveikio tirtų medžių rūšių vidutinės defoliacijos kaitai analizė parodė, kad iškritų poveikis medžių lajų defoliacijai yra žymiau mažiau reikšmingas negu jų koncentracijos ore. Tai aiškinama, kad vienas iš reikšmingiausių veiksnių sąlygojančių rūgščiųjų iškritų mėnesinius ir metinius kiekius yra krituliai, kurie teigiamai sąlygoja medžių augimą ir būklę. Pateiktuose paveiksluose gerai matyti, kad iškritų neigiamas poveikis dažniausiai registruojamas šaltojo metų laikotarpio mėnesiais, kai tuo tarpu vegetacijos laikotarpiu iškritų poveikis nereikšmingas.

-0,6

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

-0,2

-0,4

S iškrtų jtaka

p<0,05

IX

X XI

XII

I

II

III IV V

VI

VII

VIII

IX

AKMS_visi

AKMS_VDK

AKMS_gyv

ŽKMS_visi

ŽKMS_VDK

ŽKMS_gyv

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

-0,2

-0,4

-0,6

NH4+ iškritų jtaka

p<0,05

IX

X XI

XII

I

II

III IV V

VI

VII

VIII

IX

AKMS_visi AKMS_VDK AKMS_gyv ŽKMS_visi ŽKMS_VDK ŽKMS_gyv

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

-0,2

-0,4

-0,6

NO3- iškritų jtaka

p<0,05

IX

X XI

XII

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

AKMS_visi AKMS_VDK AKMS_gyv ŽKMS_visi ŽKMS_VDK ŽKMS_gyv

Koreliacijos koeficientas

Koreliacijos koeficientas

Koreliacijos koeficientas

42 pav. Rūgščiųjų komponenčių iškritų poveikis tirtų medžių lajų defoliacijos kaitai

(visi – visų medžių; VDK – dominuojančių ir viršaujančių; gyv – išlikusių gyvų medžių)

Nepaisant šio fakto, galima teigti, kad pagrindinės rūgščiųjų komponenčių iškritos turinčio poveikį medžių lajų būklei yra amonio ir sieros šlapiosios iškritos. Mažiausiai reikšmingos yra nitratų iškritų poveikis medžių lajų vidutinei defoliacijai. Tiriant įvairių išsivystymo klasių medžių grupes išaiškinta, kad iškritų poveikis reikšmingiausias išlikusių gyvų ir tik vyraujančių ir viršaujančių medžių lajų vidutinei defoliacijai.

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

-0,2

-0,4

-0,6

S iškritų jtaka

p<0,05

IX

X XI

XII

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

AKMS_P AKMS_E AKMS_B ŽKMS_P ŽKMS_E ŽKMS_B

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

-0,2

-0,4

-0,6

NH4+ iškritų jtaka

p<0,05

IX

X

XI XII

I

II

III IV V

VI

VII

VIII IX

AKMS_P AKMS_E AKMS_B ŽKMS_P ŽKMS_E ŽKMS_B

0,8

NO3- iškritų jtaka

0,6

p<0,05

0,4

0,2

0

-0,2

IX

X

XI XII

I

II

III IV

V

VI

VII VIII IX

-0,4

-0,6

AKMS_P

AKMS_E

AKMS_B

ŽKMS_P

ŽKMS_E

ŽKMS_B

Koreliacijos koeficientas

Koreliacijos koeficientas

Koreliacijos koeficientas

43 pav. Rūgščiųjų komponenčių iškritų poveikis tirtų medžių lajų defoliacijos kaitai

(P – pušų; E – eglių; B – beržų)

Tiriant rūgščiųjų iškritų poveikį skirtingoms medžių rūšims nustatyta, kad pušų ir eglių lajų būklei Aukštaitijos KMS ir eglių lajų būklei Žemaitijos KMS turi sieros iškritos. Amonio jonų ir ypač nitratų iškritos turi tik tam tikrą įtaką pušų lajų būklei Aukštaitijos KMS, kai tuo tarpu Žemaitijos KMS šių iškritų poveikis tirtų medžių lajų defoliacijai fragmentiškas ir dažniausiai nereikšmingas.

4.1.3. Azoto junginių ore poveikis žaliųjų oro dumblių gausai

Plevelo genties dumbliai Pleurococcus vulgaris ir Protococcus viridis - oro užterštumo azoto junginiais bioindikatoriai (Brakenhelm, 1990). Kuo daugiau azoto junginių krituliuose ir atmosferoje, tuo storesniu ir tankesniu sluoksniu šie dumbliai padengia eglės spyglius, tuo greičiau plinta jų kolonijos.

Azoto komponenčių koncentracijų ore bei jų iškritų analizė parodė praktiškai nereikšminga jų kaitą nuo 1998 m. Registruojami minimalūs koncentracijų ir srautų mažėjimai iš esmės negalėjo sąlygoti Pleveno genties žaliųjų oro dublių gausos reikšmingus pokyčius. Tik pačioje tyrimų pradžioje buvo užregistruoti amonio ir nitratų jonų koncentracijų reikšmingesni sumažėjimai, taip pat kaip ir jų srautų kiekių. Šie pokyčiai pradžioje gerai atsispindėjo žaliųjų oro dumblių gausos tyrimuose. Pradžioje buvo registruojami gan ženklūs gausumo sumažėjimo faktai Aukštaitijos KMS baseine, kai tuo tarpu Žemaitijos KMS baseine buvo registruojamas atvirkštinis procesas, t.y. žaliųjų oro dublių gausos, nors ir nereikšmingas, tačiau didėjimas. Šiuos pokyčius būtų galima sieti su amonio jonų neženkliu augimu, tačiau tokios kaitos intensyvumas yra toks nežymus, kad sunku tikėtis, kad jis galėjo sukelti atitinkamus žaliųjų oro dumblių gausos pokyčius.

Tik išaiškinta didesnė žaliųjų oro dumblių gausa Žemaitijos KMS negu Aukštaitijos KMS patikimai rodo šios stoties baseino didesnį užterštumą azoto junginiais. Todėl būtų galima teigti, kad žaliųjų oro dumblių gausą būtų galima naudoti zonuojant vidutiniškai ar stipriai teršiamas azoto junginiais teritorijas, tokias kaip AB „Achema“ poveikio teritorija. Foninio užterštumo teritorijose, siekiant išaiškinti azoto aplinkos taršą azoto junginiais naudoti žaliuosius oro dublius darosi problematiška, tačiau šie rezultatai yra būtini analizuojant jų bioindikacines savybes regioniniu ar net globaliu mastu.

4.1.4. Sieros junginių poveikis epifitinių kerpių rūšinei įvairovei ir gausai

Kaip jau buvo minėta epifitinės kerpės, jautriau nei ant žemės paviršiaus augantys augalai, reaguoja į oro taršą. Kerpes žudančiai veikia sieros dvideginis SO2, fluoro vandenilis HF, etilenas ir ozonas O3 (Xxxxx, 1973; Xx Xxx, 1983). Laboratoriniais ir lauko bandymais

patvirtinta, kad epifitinių kerpių bendrijos, kaip biomonitoriai, yra puikus daugelio teršalų stebėjimo objektas (Skye, 1979; Burton, 1986). Pagal epifitinių kerpių rūšinę įvairovę, jų gniužulų dydį ir būklę, atskirų jautrių ar tolerantiškų užterštumui kerpių rūšių buvimą, atsiradimą ar išnykimą ir pagal jų bendrijų sugebėjimą užimti didesnį plotą, sprendžiama apie oro užterštumo laipsnį ir aplinkoje vykstančius pokyčius. Silpnai išsivystę, pažeisti, bespalviai ar pajuodavę, maži ar žuvę epifitinių kerpių gniužulai dažniausiai parodo aplinkos užterštumą.

Kompleksiško monitoringo stotyse reguliariai renkami duomenys apie sieros dvideginio ir ozono koncentracijas ore. Būtent jų kata iš esmės turėtų sąlygoti epifitinių kerpių rūšinę įvairovę ir gausumą. Tyrimų rezultatai rodo, kad stebimos bendrijos KMS baseine yra skurdžios ir jas sudaro pagrinde kelios, pakankamai tolerantiškos aplinkos taršai kerpių rūšys. Todėl analizuojant sieros ir ozono koncentracijų poveikį didžiausią dėmesį skyrėme šių taršos komponenčių bei kerpių gausos kaitos reikšmingumui.

Tyrimų rezultatai parodė, kad Aukštaitijos KMS kerpių gausa didėjo iki 2002 m., puikiai indukuodama mažėjantį oro užterštumą sieros dvideginiu. Nuo tyrimų pradžios iki 2002 m. Aukštaitijos KMS oro užterštumas SO2 sumažėjo 3 kartus, t.y. nuo 2,7 iki 0,9 µgS·m-

3. Per šį laikotarpį epifitinių kerpiu gausa išaugo nuo 2,4 iki 5,7%. Nuo šių iki 2012 m. SO2 koncentracija ore taip pat turėjo tendenciją mažėti, tačiau mažėjimo intensyvumas siekė vos po 0,06 µgS·m-3per metus. Turbūt sunku tikėtis, kad esant tokiai pagrindinio taršos komponento kaitai, epifitinės kerpės sureaguos, indukuojant geresnę aplinką. Matyt, dėl šios priežasties, laikotarpiu nuo 2002 iki 2013 m. reikšmingesnio poveikio epifitinių kerpių gausai nustatyti nepavyko, o registruojamą kerpių gausos mažėjimą paskutiniuoju laikotarpiu reiktų sieti su gausiais krituliais ir sniegu, kurie mechaniškai galėjo nubraukti, nuolat atsinaujinančią pušies tošį.

Žemaitijos KMS oro užterštumas SO2 kito analogiškai Aukštaitijos KMS. Pradžioje, kaip ir Aukštaitijos KMS buvo registruojamas epifitinių kerpių gausos didėjimas, kuris tęsėsi iki 2002 m. Po šių metų taip pat buvo pradėtas registruoti gan intensyvus epifitinių kerpių gausos mažėjimas. Manome, kad priežastis išlieka ta pati kaip ir Aukštaitijos KMS, t.y. gausus sniegas, kuris mechaniškai nubraukia nuolat atsinaujinančią žievę.

Apibendrinant tyrimus reiktų pažymėti, kad tikėtis bioindikacinių epifitinių kerpių reakcijų, kai aplinkos tarša SO2 bei ozonu pastaruoju laikotarpiu mažai kinta sudėtinga. Taikomas metodas nėra pakankamos apimties, todėl kas 5 metus atliekamas specialiai atrinktų kiekvienos aikštelės medžių tyrimas turėtų ateityje duoti laukiamus rezultatus. Nepaisant gautų rezultatų mažo informatyvumo, tyrimus, matyt, reikia tęsti, kadangi gauti rezultatai gali būt naudingi tarptautiniu mastu vykdomų tyrimų rezultatų analizei.

4.1.5 FAS ir LAI reikšmė miškų būklės tyrimuose

Daugiamečiai tyrimų rezultatai parodė 2004, 2006-2007 ir 2010-2011 metais Fotosintetiškai aktyvios saulės spinduliuotės dalis nuo bendros saulės spinduliuotės po medžių lajomis siekė didžiausias reikšmes, indukuodamos lapijos paviršiaus indekso sumažėjimą. Palyginus medžių lajų būklės duomenų sekas, matyti, kad būtent 2006-2007 ir 2010-2011 m. buvo nustatytos ir didesnės vidutinės defoliacijos reikšmės.

40 4

Polajinis FAS, %

30 3

LAI

20 2

10 1

0 0

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

A_FAS Z_FAS A_LAI Z_LAI

44 pav. Polajinės fotosintetiškai saulės spinduliuotės ir lapijos paviršiaus indekso kaita KMS baseinuose 2003-2012 m.

Aukštaitijos KMS

Rūšis

Grupė

.

.

.

0

LAI p<0,05 Žemaitijos KMS

Rūšis

Grupė

.

.

.

0

LAI p<0,05

Koreliacijos koeficientas

Pušis

Xxxx

Xxxxxx

VDK

VDK_gyv

VISI

Koreliacijos koeficientas

Pušis

Xxxx Xxxxxx

VDK

VDK_gyv

VISI

-0,2 -0,2

-0,4 -0,4

-0,6

-0,8

-0,6

-0,8

45 pav. Vidutinių FAS parametrų ir tirtų medžių vidutinės defoliacijos tarpusavio ryšis Žemaitijos ir Aukštaitijos KMS baseinuose per 2003-2012 m. laikotarpį.

Pastovių tyrimo plotelių FAS parametrų ir juose augančių medžių vidutinės defoliacijos tarpusavio ryšio analizės rezultatai patvirtino egzistuojantį pakankamai glaudų ryšį tarp lapijos paviršiaus indekso ar Fotosintetiškai aktyvios saulės spinduliuotės po medžių lajomis ir medžių lajų defoliacijos laipsnio. Žemaitijos KMS baseine, kur vyrauja eglynai, nustatytas patikimas FAS ryšys su eglių vidutinės defoliacijos kaita, o taip pat ir su visų bei tik vyraujančių ir viršaujančių medžių vidutinės defoliacijos kaita. Aukštaitijos KMS patikimas ryšys išaiškintas tik tarp FAS ir vyraujančių ir viršaujančių medžių vidutinės defoliacijos kaitos.