Wpływ wylesień na krótkoterminowe zmiany składu chemicznego wody w zlewni Potoku Malinowskiego (Beskid Śląski)

• Autorzy: Kosmowska A. , Zelazny M. , Malek S. , Siwek J.P.

Warianty tytułu

EN

Influence of deforestation on short-term changes in the chemical composition of water in the Malinowski Stream catchment (southern Poland)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

The aim of the study was to determine the effect of deforestation caused by environmental pollution on the chemical composition of stream waters draining the small catchments located in the Skrzyczne massif (Beskid Śląski, southern Poland). In the 1950−60s this area was subjected to heavy anthropogenic pressure with excessive deposition of sulfur and nitrogen compounds. It resulted in the damage to the stands and deforestation of the ridge fragments of the studied area. The study was conducted in the catchment of the Malinowski Stream and its two subcatchments: forested and deforested in 2013. Waters of the studied streams characterized by low conductivity and mineralization. In the ridge subcatchments they were slightly acidic and in the main catchment – slightly alkaline. In all catchments anions were predominated by sulfates – with the largest in the deforested catchment (31% mval/L). Also nitrates had very large share in the structure of the chemical composition of water, particularly in the forested catchment (15% mval/L). Interestingly, there were low levels of bicarbonates, particularly in the ridge catchments, with their share lower than sulfates and nitrates. Cations in all streams were predominated by calcium. The structure of the chemical composition of water of the Malinowski Stream, expressed by the average share of individual ions was as follows: SO4−HCO3−NO3−Cl−F−Ca−Na−Mg−K−NH4, and in the case of streams draining small ridge catchments: – SO4−NO3−HCO3−Cl−F−Ca−Na−Mg−K−NH4. Conductivity of water decreased together with increased water levels in streams during floods. In the deforested catchment this decrease was more evident. The reaction of nitrate concentration to the increase in water level was however different, as in the stream draining the forested catchment it decreased sharply, while in the deforested catchment it decreased slightly or remained at the similar level. In the dry periods the chemical composition of waters of the examined streams were subject to far less change than during the floods, with the changes of e.g. conductivity being much higher in the stream draining the forested catchment.

Słowa kluczowe

PL

lesnictwo; gory; Beskid Slaski; wylesienia; zlewnia Potoku Malinowskiego; wody plynace; sklad chemiczny; zmiany skladu chemicznego

• Wydawca: -
• Czasopismo: Sylwan
• Rocznik: 2015
• Tom: 159
• Numer: 09
• Opis fizyczny: s.778-790,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Kosmowska A.

• Zakład Hydrologii, Uniwersytet Jagielloński w Krakowie, ul.Gronostajowa 7, 30-387 Kraków

autor

Zelazny M.

• Zakład Hydrologii, Uniwersytet Jagielloński w Krakowie, ul.Gronostajowa 7, 30-387 Kraków

autor

Malek S.

• Zakład Ekologii Lasu i Rekultywacji, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, al.29 Listopada 46, 31-425 Kraków

autor

Siwek J.P.

• Zakład Hydrologii, Uniwersytet Jagielloński w Krakowie, ul.Gronostajowa 7, 30-387 Kraków

Bibliografia

• Alexandrowicz S. W. 1999. Budowa geologiczna. W: Starkel L. [red.]. Geografia Polski: środowisko przyrodnicze. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. 221-243.
• Astel A., Małek S., Krakowian K. 2009. Multivariate exploration and classification applied to the chemical composition of spring waters in sanctuary forest areas. International Journal of Environmental Analytical Chemistry 89 (8): 597-620.
• Astel A., Małek S., Makowska S. 2008. Effect of Environmental Conditions of Chemical Profile of Stream Water in Sanctuary Forest Area. Water Air and Soil Pollution 195: 137-149.
• Bombówna M. 1969. Hydrochemiczna charakterystyka rzeki Raby i jej dopływów. Acta Hydrobiologica 11 (4): 479-504.
• Caissie D., Pollock T. L., Cunjak R. A. 1996. Variation in stream water chemistry and hydrograph separation in a small drainage basin. Journal of Hydrology 178 (1-4): 137-157.
• Czop M., Motyka J., Rajchel L. 2008. Zagrożenia środowiska wód mineralnych rejonu Piwnicznej przez turystykę narciarską. W: Kotarba M. J. [red.]. Przemiany środowiska naturalnego a rozwój zrównoważony. Wydawnictwo TBPŚ „Geosfera”, Kraków. 175-188.
• Drużkowski M., Szczepanowicz B. 1988. Migracja pierwiastków w wodach powierzchniowych i opadach atmosferycznych na obszarze małej zlewni Pogórza Karpackiego. Folia Geographica, seria Geographica-Phisyca 20: 101-120.
• Durło G. 2010. The influence of pluvial conditions on spruce forest stands stability in Beskid Śląski Mts. Acta Agrophysica, Rozprawy i Monografie 5: 208-217.
• Edwards A. M. C. 1973. The variation of dissolved constituents with discharge in some Norfolk rivers. Journal of Hydrology 18 (3-4): 219-242.
• Jasik M., Małek S. 2013. Quality assessment of spring water from the area of the Łysogóry Mts. in Świętokrzyski National Park in 2010. Folia Forestalia Polonica A 55 (1): 27-32.
• Macioszczyk A. 1987. Hydrogeochemia. Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa.
• Małek S. 2010. Nutrient fluxes in planted Norway spruce stands of different age in Southern Poland. Water Air and Soil Pollution 209: 45-59.
• Małek S., Astel A., Krakowian K., Opałacz J. 2010. Ocena jakości wód źródlanych w rejonie Skrzycznego i Baraniej Góry. Sylwan 154 (7): 499-505.
• Małek S., Barszcz J., Majsterkiewicz K. 2012. Changes in the threat of spruce stand disintegration in the Beskid Śląski and Żywiecki Mts. in the years 2007-2010. Journal of Forest Science 58 (12): 519-529.
• Małek S., Barszcz J., Majsterkiewicz K. 2014. Sylvicultural procedures in catchment areas of the mountain streams as exemplified by the Skrzyczne massif in Poland. Folia Forestalia Polonica A 56 (1): 9-22.
• Małek S., Gawęda T. 2006a. Charakterystyka chemiczna wód powierzchniowych zlewni Potok Dupniański w Beskidzie Śląskim. Sylwan 150 (2): 29-36.
• Małek S., Gawęda T. 2006b. Charakterystyka chemiczna źródeł Potoku Dupniańskiego w Beskidzie Śląskim. Sylwan 150 (3): 39-46.
• Małek S., Krakowian K. 2009a. The effect of environmental conditions on surface water quality in the Zimnik and Czyrna catchments of the Beskid Śląski. Journal of Water and Land Development 13a: 205-223.
• Małek S., Krakowian K. 2009b. Analiza przydatności do picia wód źródeł Zimnika i Czyrnej w Beskidzie Śląskim. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 38: 239-247.
• Małek S., Krakowian K. 2012. The effect of deforestation on spring water chemistry on Skrzyczne (Silesian Beskid Mountains, Poland). Journal of Forest Science 58 (7): 308-313.
• Małek S., Martinson L., Sverdrup H. 2005. Modeling future soil chemistry at a highly polluted forest site at Istebna in Southern Poland using the ‘SAFE’ model. Environmental Pollution 137 (3): 568-573.
• Małek S., Niemtur S., Staszewski T. 2006. Seasonal changeability of water features from watersheds with artificial Norway spruce stands in the Silesian Beskid. Ekologia (Bratislava) 25 (3): 289-297.
• Maultz S. 1972. Chemizm wód dopływów Górnej Wisły. Folia Geographica, Series Geographica-Physica 6: 5-101.
• Michalik A. 2008. The use of chemical and cluster analysis for studying the spring water. Quality in the Świętokrzyski National Park, South-Central Poland. Polish Journal of Environmental Studies 17 (3): 357-362.
• Michalik A., Migaszewski Z. M. 2012. Stable sulfur and oxygen isotope ratios of the Świętokrzyski National Park spring waters generated by natural and anthropogenic factors (south-central Poland). Applied Geochemistry 27 (6): 1123-1132.
• Niemtur S., Małek S., Pierzgalski E., Staszewski T., Wójcik J. 2005. Nutrient cycling in artificial mountain spruce stands as a background for conversion and sites degradation in the Silesian Beskid. W: Pierzgalaski E., Niemtur S., Czerepko J. [red.]. Protection of soil and water resources in forestry areas. IBL (FRI) 93-102.
• Raczak J., Żelazny M. 2005. Diurnal fluctuations in stream-water chemical composition in small catchments i the Carpathian Foothills (Southern Poland). W: Maraga F., Arattano M. [red.]. Progress in surface and subsurface water studies at plot and small basin scale: 10th Conference of the Euromediterranean Network of Experimental and Representative Basins (ERB), Turin, Italy, 13-17 October 2004: proceedings, IHP-VI. UNESCO, Paris. Technical Document in Hydrology 77: 101-108.
• Rocznik statystyczny województwa katowickiego. 1979-1998. Wojewódzki Urząd Statystyczny, Katowice.
• Rocznik statystyczny województwa śląskiego. 2000-2014. Urząd Statystyczny, Katowice.
• Siwek J. P. 2012. Zmienność składu chemicznego wód w małych zlewniach na progu Pogórza Karpackiego. Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ, Kraków.
• Siwek J. P., Żelazny M., Chełmicki W. 2011. Influence of catchment characteristics and flood type on relationship between streamwater chemistry and streamflow: case study from Carpathian Foothills in Poland. Water Air and Soil Pollution 214: 547-563.
• Szczegółowa mapa geologiczna Polski (bez utworów czwartorzędowych) w skali 1:50000. Region Karpat i Przedgórza. Arkusz M34-86 B: Wisła. 1966b. Instytut Geologiczny Oddział Karpacki, Wydawnictwa Geologiczne.
• Szczegółowa mapa geologiczna Polski (bez utworów czwartorzędowych) w skali 1:50000. Region Karpat i Przedgórza. Arkusz M34-87 A. Milówka. 1966a. Instytut Geologiczny Oddział Karpacki, Wydawnictwa Geologiczne.
• Walling D. E., Foster I. D. L. 1975. Variations in the natural chemical concentration of river water during flood flows, and the lag effect: some further comments. Journal of Hydrology 26 (3-4): 237-244.
• Welc A. 1985. Zmienność denudacji chemicznej w Karpatach fliszowych (na przykładzie zlewni potoku Bystrzanka). Dokumentacja Geograficzna 5.
• Węglarczyk S. 2010. Statystyka w inżynierii środowiska: podręcznik dla studentów szkół wyższych. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków.
• Żelazny M. 1995. Chemizm wód powierzchniowych i podziemnych w zlewni Starej Rzeki (Pogórze Wielickie). W: Kaszowski L. [red.]. Struktura i funkcjonowanie środowiska przyrodniczego Progu Karpat: wyniki badań Stacji Naukowej Instytutu Geografii Uniwersytetu Jagiellońskiego w Łazach. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Jagiellońskiego, Prace Geograficzne 100: 73-83.
• Żelazny M. 2012. Czasowo-przestrzenna zmienność cech fizykochemicznych wód Tatrzańskiego Parku Narodowego. Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ, Kraków.
• Żelazny M. [red.]. 2005. Dynamika związków biogennych w wodach opadowych, powierzchniowych i podziemnych w zlewniach o różnym użytkowaniu na Pogórzu Wiśnickim. Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ, Kraków.