Sezonowa zmienność stanów wód gruntowych w lasach łęgowych Uroczyska Warta

Teren badań znajduje się na obszarze leśnictwa Czeszewo w Uroczysku Warta w Nadleśnictwie Jarocin. Uroczysko Warta jest kompleksem leśnym zlokalizowanym na terasie zalewowej lewego brzegu rzeki Warty, pomiędzy 332 a 337,5 km jej biegu oraz ujściowym odcinkiem rzeki Lutyni (0 do 3,2 km). Średnia suma opadów atmosferycznych w rejonie badań za okres lat 1951–2000 wynosi 546 mm. Zmienność opadów rocznych w poszczególnych latach może być bardzo duża: raz na 10 lat sumy opadów mogą spadać do około 380 mm. Widoczna jest cykliczność wieloletnia występowania lat wilgotnych i posusznych. Ocenę sezonowych zmian stanów wód gruntowych przeprowadzono na podstawie monitoringu, w okresie od marca 2009 roku do maja 2011 roku. Pomiary prowadzono w 26 piezometrach automatycznie oraz wykorzystano obserwacje na 7 łatach wodowskazowych zainstalowanych na starorzeczach i rzece Lutyni. Lasy łęgowe należą do najbardziej złożonych ekosystemów. Regulacja koryt rzek, budowa obwałowań i zbiorników retencyjnych przyczyniły się do ograniczenia występowania zalewów i redukcji obszarów zalewowych i w rezultacie do degradacji lasów dolinnych. W Polsce jedynie 0,2% całkowitej powierzchni siedlisk łęgowych zajmują lasy łęgowe. Uroczysko Warta stanowi jedno z najważniejszych skupisk tych siedlisk. Wybudowanie w środkowym biegu rzeki Warty zbiornika Jeziorsko przyczyniło się do zmiany reżimu rzeki. Stąd w Uroczysku Warta zastosowano system urządzeń wodno-melioracyjnych, którego celem jest odtworzenie warunków hydrologicznych korzystnych dla zachowania ekosystemów lasów łęgowych łącznie z monitoringiem wód gruntowych i powierzchniowych. Zapas wody w glebie związany głównie ze stanem wód gruntowych wykazuje zmienność krótkoterminową i długoterminową. Zmiany krótkoterminowe związane są z warunkami pogodowymi oraz zużyciem wody przez roślinność. Zmienność długoterminowa wiąże się m.in. fazą rozwoju roślinności. Z uwagi na stosunkowo krótki okres monitoringu, w pracy przedstawiono aspekty związane ze zmiennością krótkoterminową stanów wód gruntowych. Stany wód gruntowych na Uroczysku Warta wykazują duże skorelowanie ze stanem napełnienia starorzeczy (współczynnik korelacji wynosi 0,758, p<0,000001). Zmienność stanów wód gruntowych jest dość znaczna, maksymalne tygodniowe wzrosty i spadki wynoszą ponad 20 cm. Sezonowość stanów wód gruntowych jest wyraźna, dla wartości średnich: zima -153,6 wiosna -206,5 lato -239,7 jesień -235,8 cm p.p.t. Podobne względne zmiany odnotowano dla wartości maksymalnych i minimalnych. Wyniki monitoringu stanów wód gruntowych wskazują na efektywność zastosowanego w Uroczyska Warta aktywnego systemu ochrony ekosystemów łęgowych.

The research area is located in Uroczysko Warta, Czeszewo Forest District, Jarocin Forest Division. The Uroczysko Warta is a forest, situated on flood plain terrace on the left bank of the Warta River, between 332 and 337.5 km of its course and the confluence section of the Lutynia River (0 to 3.2 km). Mean annual precipitation for the period of 1951 – 2000 is 546 mm. Variability of annual precipitation is very high: every 10 years precipitation is ca 380 mm and a cyclicity is observed for episodes of wet and dry years. Assessment of seasonal variability of ground water level was performed on the basis of monitoring data for the period from March 2009 to May 2011collected from 26 piezometers. In addition data series of water stages from 7 gauging staffs installed in oxbow lakes and Lutynia River were utilized. Groundwater levels were measured automatically. Flood plain forests are the most complex forest ecosystems. River channelization, construction of embankments, river damming and construction of reservoirs resulted in reduction of flooding events fraquency and degradation of flood plain forests. In Poland only 0.2% of total area of flood plain forest habitats is covered by flood plain forests. Uroczysko Warta forest is one of the most important locations of these sites. The construction of the Jeziorsko reservoir in the middle course of the Warta River has resulted in changes of the river regime. Thus, a system of water engineering constructions with hydrologic monitoring was implemented in Uroczysko Warta to restore hydrological conditions similar to natural to preserve flood plain forest ecosystems. Water storage of soil, strongly related with groundwater level, shows long-term and short-term variability. Short-term changes are related to current weather conditions and use of water by vegetation. Long-term is the effect e.g. vegetation development processes. Due to relatively short monitoring period, the paper presents the results of short-term variability of groundwater level. Groundwater level patterns in the Uroczysko Warta Forest are strongly related to oxbow lakes storage sates (correlation index 0.758, p<0.000001). Variability of groundwater levels is relatively high, maximum weekly changes are higher than 20 cm. Seasonal patterns of groundwater changes are apparent in average values 153.6 for the Winter, 206.5 for the Spring, 239.7 for the Summer and for the Autumn – 235.8 cm b.g.s. Seasonal patterns are also visible for the maximum and minimum groundwater levels. The results of groundwater level monitoring indicate that the system of hydrologic protection of flood plain forests implemented in Uroczysko Warta Forest is effective.