en.png

Badania realizowane w Katedrze

 

"Infrastruktura techniczna w lasach wielofunkcyjnych"

  • Zadanie 1: Kształtowanie stosunków wodnych w środowisku leśnym dostosowanych do funkcji lasu. 
  • Zadanie 2: Budowa i adaptacja sieci komunikacyjnych w lasach odpowiednio do pełnionych funkcji lasu. 
  • Zadanie 3: Monitoring biogeochemiczny środowiska leśnego będącego pod wpływem obiektów infrastruktury technicznej. 

     Celem tematu badawczego, w ramach zadania 1, jest określenie stosunków wodnych na terenach o zróżnicowanych funkcjach lasu (produkcyjnych, ochronnych i rekreacyjnych). Wybrane tereny w LZD Siemianice poddane zostaną szczegółowym badaniom terenowym obejmującym m.in.: inwentaryzacje sieci cieków, rowów i urządzeń melioracyjnych, pomiary stanów wód gruntowych, pomiary odpływów w ciekach i rowach. Uzyskane dane uzupełnione danymi meteorologicznymi będą podstawą obliczenia bilansów wodnych dla wybranych obszarów (zlewni). Opracowanie wskaźników oceny zasobów wodnych będzie podstawą sprecyzowania zasad postępowania, pomocnych w planach urządzania lasu, ochrony lasu etc. 
     Celem badań w ramach zadania 2 jest ocena nośności różnych nawierzchni dróg leśnych na zróżnicowanych podłożach gruntowo-wodnych w ekstremalnych warunkach klimatycznych. Ocena nawierzchni zostanie dokonana na podstawie badań terenowych wykonanych na odcinkach doświadczalnych (nośność nawierzchni określona modułem odkształcenia) oraz badań laboratoryjnych (wytrzymałości na ściskanie oraz laboratoryjne moduły odkształcenia). Ponadto zostanie określony wpływ nawierzchni na zanieczyszczenie środowiska gruntowo-wodnego. Efektem finalnym badań będzie ustalenie bezpiecznych dla środowiska leśnego technologii budowy dróg leśnych, które spełniają wymogi nośności dla obciążeń wywoływanych przez ruch pojazdów. 
     Celem badań w ramach zadania 3 będzie ocena stopnia zanieczyszczenia i stanu środowiska leśnego w strefie oddziaływania obiektów inżynieryjnych. Przedmiotem badań będą obszary leśne znajdujące się pod wpływem obiektów leśnej infrastruktury inżynieryjnej oraz innych obiektów budowlanych, przemysłowych i komunikacyjnych działających destabilizująco na homeostazę środowiska leśnego. Wpływ infrastruktury technicznej określany będzie poprzez prowadzenie monitoringu biogeochemicznego indykatorów charakterystycznych dla danego ekosystemu leśnego. Monitoring gruntów, wód oraz bioindykatorów stenotypowych i biomarkerów prowadzony będzie między innymi metodami chemioindykacyjnymi, bioindykacyjnymi oraz magnetometrycznymi.

"Powierzchniowe i wgłębne wzmacnianie skarp i podbudów drogowych"

      Celem badań jest opracowanie nowych metod polegających na: - wzmacnianiu gruntów w celu uzyskania nośnej warstwy podbudowy drogowej poprzez zastosowanie spoiw budowlanych, stabilizatorów chemicznych, nieszkodliwych odpadów przemysłowych oraz mikrozbrojenia gruntu, - powierzchniowej stabilizacji skarp i ich dalszej rekultywacji metodami biologiczno-technicznymi, poprzez zastosowanie okładzin wegetacyjnych zapewniających wstępnie stabilizację zbocza oraz wprowadzenie roślin.

"Stosunki wodne w wybranych ekosystemach leśnych wytworzonych w podobnych warunkach siedliskowych"

      Głównym celem proponowanego tematu będzie zbadanie wpływu stosunków wodnych na powstawanie różnych zbiorowisk roślinnych w podobnych warunkach siedliskowych. Na terenie wybranych obiektów badaniami planuje się objąć elementy bilansu wodnego zlewni oraz charakterystyki siedliskowo-drzewostanowe.

"Modelowanie procesu hydrologicznego odpływu z leśnych zlewni niżowych na bazie cech środowiska leśnego"

      Proces transformacji opadu atmosferycznego w odpływ ze zlewni pozostaje kluczowym problemem rozważań hydrologii ogólnej, w tym również hydrologii obszarów leśnych. Wysiłek badawczy poświęcany temu zagadnieniu w okresie ostatnich 40 lat nie przyniósł zadowalającego objaśnienia wielu aspektów wpływu ekosystemów leśnych na modulację odpływu. Dotychczas znaczące ustalenia poczyniono głównie w stosunku do zależności jakościowych tj. roli poszczególnych czynników fizyczno-geograficznych współtworzących warunki procesu odpływu. Jednak istotnym problemem pozostaje uściślenie aspektu ilościowego tj. znaczenia poszczególnych cech ekosystemów leśnych - drzewostanowych i siedliskowych, współdecydujących o przebiegu procesu transformacji opad-odpływ w zlewniach. Cel podjętych badań stanowi ocena znaczenia oraz wydzielenie głównych cech środowiska leśnego obszarów niżowych, które współdecydują o przebiegu procesu transformacji opad-odpływ w małej nizinnej zlewni leśnej. Obszar badań to wybrana, reprezentatywna dla niżu zachodniej Polski, zlewnia o cechach zlewni eksperymentalnej. Przeprowadzone zostanie gruntowne rozpoznanie warunków fizyczno-geograficznych, przede wszystkim cech środowiska leśnego (drzewostanowych oraz siedliskowych). Studium powyższe zostanie uzupełnione pomiarami parametrów meteorologicznych oraz hydrologicznych (głównie odpływu z cieku). Weryfikacja ustaleń badawczych dokonana zostanie głównie na podstawie modelowania procesu odpływu ze zlewni z uwzględnieniem aspektu ilościowego cech środowiska leśnego oraz metod statystycznych. Na bazie rezultatów podjętych badań dokonana zostanie próba poczynienia uogólnień w stosunku do jednostek przestrzennych (ekosystemów leśnych), co najmniej na poziomie regionu zachodniej części Polski.

"Ocena i perspektywy rozwoju leśnej sieci drogowej na obszarach podmokłych Leśnego Kompleksu Promocyjnego Lasy Rychtalskie"

      Celem tematu badawczego jest ocena stanu technicznego dróg leśnych na obszarach mokradłowych oraz wskazanie potrzeb i kierunków jej rozbudowy. Ponadto ocenie poddane jest oddziaływanie różnych rodzajów nawierzchni na podłoże gruntowo-wodne i wybór nawierzchni o najmniejszej szkodliwości w stosunku do tego podłoża. Etapem końcowym będzie ocena parametrów nośności na odcinkach doświadczalnych dróg, wybór technologii budowy spełniającej kryteria nośności i bezpieczeństwa wobec środowiska gruntowo-wodnego oraz określenie kosztów budowy i eksploatacji wykorzystanych technologii.

Stosunki wodne na obszarach mokradłowych w LZD Siemianice

      Celem pracy jest określenie stosunków wodnych na obszarach mokradłowych w LKP Siemianice. Jakościowa ocena roli lasu, jako swoistego zbiornika retencyjnego, w kształtowaniu stosunków wodnych jest generalnie znana. Wymaga uszczegółowienia jak w ujęciu ilościowym siedlisko, skład gatunkowy, struktura wiekowa drzewostanu etc. oddziałują na stosunki wodne, głównie na zdolności retencyjne wybranych ekosystemów leśnych. Szczególną rolę w lasach odgrywają siedliska mokradłowe. Wyniki uzyskane w trakcie realizacji badań planuje się przedstawić m.in. w formie mapy numerycznej. Umożliwi to bieżące uzupełnianie bazy danych i monitorowanie zmian (także aspekt utylitarny badań).

"Znaczenie leśnych stref ekotonowych w biogeochemicznej immobilizacji zanieczyszczeń chemicznych generowanych przez szlaki komunikacyjne"

      Ogólnym celem projektu badawczego jest określenie znaczenia leśnych przydrożnych stref ekotonowych w buforowaniu zanieczyszczeń generowanych przez szlaki komunikacyjne. Projektowane badania mają na celu rozpoznanie procesów migracji zanieczyszczeń komunikacyjnych w lasach sąsiadujących z drogami. Celem badań jest określenie sposobu kształtowania przydrożnych stref ekotonowych oraz wskazania metod technicznych (geomembran, barier reaktywnych) mających na celu ochronę środowiska leśnego w sąsiedztwie szlaków komunikacyjnych.

Opracowanie strategii ochrony obszarów mokradłowych na terenie Leśnych Kompleksów Promocyjnych - na przykładzie LKP "Lasy Rychtalskie"

      Badania terenowe prowadzono na terenach mokradłowych LKP Lasy Rychtalskie. Do badań szczegółowych wybrano 3 powierzchnie doświadczalne, mikrozlewnie oraz 6 transektów poprzecznych do dróg leśnych położonych albo w ramach ww. zlewni, albo w ich bezpośrednim sąsiedztwie. Wytypowane mikrozlewnie są tak usytuowane, iż leżą w całości na terenach mokradłowych. Na powierzchniach doświadczalnych zainstalowano 51 studzienek do pomiarów wód gruntowych oraz 3 przelewy Thomsona na ciekach. Ze wszystkich odwiertów pobrano próbki gleb do standardowych badań laboratoryjnych własności mechanicznych, fizycznych i chemicznych oraz fizyko-wodnych.      Obszary mokradłowe w tym kompleksie charakteryzują się bardzo dużymi zdolnościami retencyjnymi. Odpływ roczny jest stosunkowo niewielki, ok. 4 % sumy opadów rocznych, i występuje tylko w półroczu zimowym i w maju. Na podstawie uzyskanych wyników można wnioskować, że model Nasha daje zadowalające wyniki symulowania odpływu ze zlewni w leśnych terenach mokradłowych. Obliczanie opadu efektywnego modelem SCS-CN ma ograniczone zastosowanie dla obszarów mokradłowych. Wody gruntowe zalegają płytko ok. 1 m p.p.t. Prognozę zmian stosunków wodnych na badanych terenach wyrażającą się zmianami stanów wód gruntowych oparto na ujemnym rocznym trendzie opadów atmosferycznych. Założono, że istotne zmiany w ekosystemach mokradłowych będą zachodzić, gdy średni poziom wód gruntowych spadnie o co najmniej 50 % obecnego stanu. Można szacować, że nastąpi to po ok. 100 latach. Działając pragmatycznie należałoby dążyć do całkowitego zatrzymania odpływającej z tych terenów wody. W pracy przedstawiono łatwą w zastosowaniu metodę oceny obszarów leśnych pod względem potencjalnych zdolności retencyjnych. Bazuje ona m.in. na standardowych danych zgromadzonych w bazach tworzonych w trakcie prac urządzeniowych w lasach.      Przeprowadzone badania chemiczne nie wykazały nadmiernej kumulacji zanieczyszczeń chemicznych w glebie oraz w wodach powierzchniowych i gruntowych LKP Lasy Rychtalskie.      Drogi z nawierzchnią gruntową na podłożu bagiennym w okresie całego roku nie spełniały warunków nośności stawianych drogom leśnym. Nośność nawierzchni twardych nie ulepszonych zależała od poziomu lustra wód gruntowych w podłożu.