Electronic Library of Scientific Literature - © Academic Electronic Press



EKOLÓGIA



Volume 20 / Suppl. 2 / 2001


Long-term Ecological Research
Current State and Perspectives in the Central and Eastern Europe

Proceedings of the ILTER Regional Workshop

23-25 May, 2000
Nitra, Slovakia
Published under the financial support of the International Long-Term Ecological Research Programme

 

 


NEW DIMENSIONS OF THE ILTER NETWORK, OPPORTUNITIES IN CENTRAL AND EASTERN EUROPE

JAMES R. GOSZ
Chairman ILTER Network Committee, Biology Department, University of New Mexico, Albuquerque, NM 87131 USA

Long-term data are now recognized as crucial to our understanding of environmental change and management. Historically, these studies have been difficult to maintain because of the dominance of short term funding programs, a misconception that long-term studies are merely monitoring, and emphasis on short term experimentation or hypothesis testing of specific interactions or processes under the assumption of equilibrium conditions. The complexity of the environment and the dynamic nature of environmental conditions require additional research efforts that are not only long-term, but also address questions of scale dependency, complex assemblages of species and their interactions, and the role of humans in the environment. Long Term Ecological Research (LTER) sites offer this important complement to the more traditional types of ecological research. These sites also provide the opportunities for interdisciplinary research that is fundamental to understanding the environment. Such collaborations are essential for the development of sustainable management of our natural resources.


THE RESULTS OF THE REGIONAL ILTER WORKSHOP HELD IN BUDAPEST IN JUNE 1999

EDIT KOVÁCS-LÁNG, MIKLÓS KERTÉSZ, BARBARA LHOTSKY, GYÖRGY KRÖEL-DULAY
Institute of Ecology and Botany, Hungarian Academy of Sciences, H-2163 Vácrátót, Hungary


LONG-TERM ECOLOGICAL RESEARCH SITES IN TIME-SPATIAL CONTEXT
(SOME THEORETICAL AND METHODOLOGICAL NOTES TO TRANSFORMATION, ALLOCATION AND NETWORKING OF LONG-TERM ECOLOGICAL RESEARCH SITES)

FLORIN ŽIGRAI
Austrian Institute for the East- and Southeast European Studies, Science and Research Liaison Office Bratislava, Gondova 2, 811 02 Bratislava, The Slovak Republic

Žigrai F.: Long-term ecological research sites in time-spatial context. (Some theoretical and methodological notes to transformation, allocation and networking of long-term ecological research sites.) Ekológia (Bratislava), Vol. 20, Supplement 2/2001, p. 15-24.

Long-term ecological research sites (”LTER sites”) rather than rigid time-spatial extracts of landscape represent a dynamically and permanently developing monitoring areas forming a whole with the surrounding cultural landscape. This circumstance is, beside other, a great challenge for landscape ecologists to elaborate theoretical basis and methodological instruments of allocation, networking and monitoring of the long-term ecological research sites involved with identification of their time-spatial relations. Results of such study will not only facilitate comprehension and eventual correction of the obtained data about the proper landscape-ecological processes, phenomena, structures, functions and genesis at the individual long-term ecological research sites taking into account their time-spatial context, but will be successfully applied in decision-making process as far as their allocation and networking are concerned.
Key-words: Long-term ecological research sites, time, space, allocation, networking

Žigrai F.: Dlhodobé ekologické výskumné plochy v časovo-priestorovom kontexte (teoretické a metodologické poznámky k transformácii, lokalizácii a prepojenia dlhodobých ekologických plôch).

Dlhodobé ekologické výskumné plochy nepredstavujú strnulý časovo-priestorový výrez krajiny, ale dynamicky a permanentne sa vyvíjajúce monitorovacie územie, ktoré s priľahlou kultúrnou krajinou vytvára jeden celok.Táto okolnosť je okrem iného aj veľkou výzvou pre krajinných ekológov rozpracovať teoretickú bázu a metodologické inštrumentárium pre zakladanie, prepojenie a monitorovanie dlhodobých ekologických výskumných plôch potrebných pre hľadanie ich časovo-priestorových vzťahov. Výsledky tohto štúdia sa dajú uplatniť nielen pre pochopenie a korigovanie získaných údajov o samotných krajinno-ekologických procesoch, javoch, štruktúrach, funkciách a genéze v rámci jednotlivých dlhodobých ekologických monitorovacích lokalít, resp. stacionárov s prihliadnutím na ich časovo-priestorovú súvislosť, ale aj v rozhodovacom procese pri ich alokácii a prepojení.


LESSONS LEARNED FROM LONG-TERM ECOSYSTEM RESEARCH AND MONITORING IN ALPINE AND SUBALPINE BASINS OF THE COLORADO ROCKY MOUNTAINS, USA

JILL S. BARON
U.S. Geological Survey, Natural Resource Ecology Laboratory, Colorado State University, Fort Collins, Colorado, USA 80523,
e-mail: jill @ nrel.colostate.edu

Baron J.S.: Lessons learned from long-term ecosystem research and monitoring in alpine and subalpine basins of the Colorado Rocky Mountains, USA. Ekológia (Bratislava), Vol. 20, Supplement 2/2001, p. 25-30.

Long-term ecosystem research and monitoring was begun in the Loch Vale watershed of Rocky Mountain National Park in 1983, after extensive survey work to identify the best location. Then, as now, our scientific objectives were to understand natural biogeochemical cycles and variability, so that we could differentiate ecosystem changes from human-caused disturbances, such as atmospheric deposition of pollutants and climate change. We have learned many lessons, often through our mistakes, that are worth passing on. Clear scientific objectives, even for long-term monitoring, are essential. Standardized methods, including rigorous quality assurance procedures should be adhered to from the beginning of the program. All data, even those collected routinely for background records, should be scrutinized and summarized at least once a year. Freely share basic information such as weather, hydrologic, chemical, and descriptive records with other researchers who can build upon your efforts. Use many tools when asking complex ecological questions, in order to minimize bias toward specific results. Publish frequently; long-term studies do not imply there are no interim conclusions or interesting findings. Interpret findings frequently to policy makers and citizens; increased understanding of the environment and human-caused changes may improve natural resource management, and build support for ecological research. And finally, be persistent. Long-term ecological research can be frustrating and difficult to maintain, yet is often the best way to observe and understand ecological change on a meaningful time scale.

Baron J.S.: Ponaučenia konštatované z dlhodobého výskumu ekosystémov a monitorovania v alpínskej a subalpínskej kotline Rocky Mts, Colorado, USA.

Dlhodobý výskum ekosystémov a ich monitorovanie sa začalo v Loch Vale Watershed v Národnom parku Rocky Mountains v r. 1983. Vtedy, podobne ako dnes, našim vedeckým cieľom bolo pochopiť prírodné biogeochemické cykly a variabilitu, aby sme mohli rozlíšiť zmeny v ekosystémoch vyplývajúce z ich narušení človekom, ako napr. atmosférickú depozíciu znečisťujúcich látok a klimatické zmeny. Konštatovali sme veľa ponaučení, často vďaka našim chybám, ktorým treba predísť. Jasné vedecké ciele sú podstatné i pre dlhodobý monitoring. Od začatia programu by sa mali dodržiavať štandardizované metódy zahrňujúce postupy zabezpečujúce kvalitu výskumu. Všetky údaje, aj tie, ktoré sa zbierali rutinne pre prvotné záznamy, mali by byť podrobne preskúmané a zosumarizované aspoň raz ročne. Spoločne s ďalšími vedcami treba skúmať základné informácie, ako počasie, hydrologické, chemické a popisné záznamy. Pri riešení komplexných ekologických otázok je potrebné použiť viac nástrojov a tak minimalizovať zaujatosť voči špecifickým výsledkom. Treba často publikovať – dlhodobé štúdie nenaznačujú žiadne dočasné závery alebo zaujímavé zistenia. Výsledkami treba často oboznamovať politikov a obyvateľov; zvýšené pochopenie prírody a človekom zapríčinené zmeny môže zlepšiť manažment prírodných zdrojov a podporovať ekologický výskum. A konečne, treba byť vytrvalý. Dlhodobý ekologický výskum môže byť frustrujúcim a ťažko udržateľným, často je to najlepšia cesta zistiť a pochopiť ekologické zmeny v časovom meradle.


REGIONAL ILTER CONTRIBUTION TO THE GTOS/NPP PROJECT

MIKLÓS KERTÉSZ, EDIT KOVÁCS-LÁNG, BARBARA LHOTSKY, GYÖRGY KRÖEL-DULAY
Institute of Ecology and Botany, Hungarian Academy of Sciences, H-2163 Vácrátót, Hungary


LONG-TERM ECOLOGICAL RESEARCH AND AIR POLLUTION IMPACTS IN THE RETEZAT MOUNTAINS, ROMANIA

ANDRZEJ BYTNEROWICZ, OVIDIU BADEA, FLAVIU POPESCU, ION BARBU, DANIELA POSTELICU, CRISTIAN VASILE, ROBERT MUSSELMAN, WILLIAM MANNING, ERICA STANCIU, STEFAN TAMAS
Pacific Southwest Research Station, USDA Forest Service, 4955 Canyon Crest Drive, Riverside, CA 92507, USA
Forest Research Institute (ICAS), Sos. Stefanesti 128/2, 72904 Bucharest, Romania
Forest Research Institute (ICAS), Str. Biscaria Nr. 1, 2625 Simeria, Romania
Forest Research Institute (ICAS), Calea Bucovinei 73, 5950 Campulung Moldovenecs, Romania
S. C. Geosystems, Romania, S. R. L., Str. Roma Nr. 8, Ap. 1, 71219 Bucharest, Romania
Rocky Mountain Research Station, USDA Forest Service, 240 West Prospect Road, Fort Collins, CO 80526, USA
University of Massachusetts, Department of Microbiology, 203 Morrill Science Center IV, Amherst, MA 01003, USA
Regia Nationala a Padurilor, Directia Silvica Deva, Aleea Pescarilor Nr. 2, 2700 Deva, Romania
School of Forestry, ”Transilvania” University of Brasov, Sirul Beethoven 1, 2200 Brasov, Romania

Bytnerowicz A., Badea O., Popescu F., Barbu I., Postelicu D., Vasile C., Musselman R., Manning W., Stanciu E., Tamas S.: Long-term ecological research and air pollution impacts in the Retezat Mountains, Romania. Ekológia (Bratislava), Vol. 20, Supplement 2/2001, p. 34-42.

Levels of industrial pollutants in Central Europe have been declining with a simultaneous increase in the importance of photochemical pollutants, e.g., ozone since the late 1980s. Since the early 1990s ozone injury symptoms have been observed on vegetation indicating that the pollutant poses a threat to forests and other ecosystems of the Carpathian Mountains. A new study sponsored by the USDA Forest Service International Programs has been initiated to characterize air pollution distribution and its potential effects on vegetation diversity in the Retezat National Park, Romania. Specific objectives for the study are: (a) characterize spatial and temporal distribution of ozone, sulfur dioxide, ammonia and nitrogen dioxide, (b) evaluate incidence and severity of air pollution injury to vegetation, (c) select native indicators of air pollutants with a special emphasis on ozone, (d) evaluate effects of ozone and other pollutants on forest health and biodiversity, and (e) evaluate effects of various land management practices on mountain ecosystems. This new study will establish an important environmental/ecological database for any potential collaborators interested in studying other long-term changes in the Retezat Mountains.

Bytnerowicz A., Badea O., Popescu F., Barbu I., Postelicu D., Vasile C., Musselman R., Manning W., Stanciu E., Tamas S.:Dlhodobý ekologický výskum a vplyv znečisteného ovzdušia v pohorí Retezat, Rumunsko.

Úrovne priemyselných pollutantov v Strednej Európe klesajú a zároveň rastie významnosť fytochemických pollutantov, ako napr. ozón od konca 80tych rokov. Odkedy na začiatku 90tych rokov boli zistené symptóny poškodenia ozónom, ukázalo sa, že pollutant znamená ohrozenie pre lesy a ďalšie ekosystémy Karpát. Nové štúdium sponzorované USDA Forest Service International Programs začal s charakterizáciou rozšírenia znečistenia ovzdušia a jeho možných vplyvov na diverzitu rastlín v Národnom parku Retezat v Rumunsku. Špecifické ciele výskumu sú: a) charakterizovať priestorové a časové rozšírenie ozónu, kysličníka sírnatého, amonia a kysličníka dusičnatého, b) prehodnotiť dopad a vážnosť poškodenia vegetácie znečisteným ovzduším, c) vybrať miestne indikátory znečistenia ovzdušia so zvláštnym zreteľom na ozón, d) zhodnotiť vplyv ozónu a ostatných pollutantov na zdravie lesa a biodiverzitu a e) zhodnotiť vplyvy rôzneho manažmentu krajiny na horské ekosystémy. Táto nová štúdia stanoví dôležitú environmentálno-ekologickú databázu pre potenciálnych spoluriešiteľov zaujímajúcich sa o štúdium ďalších dlhodobých zmien v pohorí Retezat.


ENGLEMANN SPRUCE NITROGEN DYNAMICS ACROSS A NITROGEN DEPOSITION GRADIENT IN COLORADO, USA

HEATHER M. RUETH, JILL S. BARON
Natural Resource Ecology Laboratory, Colorado State University, Fort Collins, CO 80523, USA
US Geological Survey

Rueth H.M., Baron J.S.: Englemann spruce nitrogen dynamics across a nitrogen deposition gradient in Colorado, USA. Ekológia (Bratislava), Vol. 20, Supplement 2/2001, p. 43-49.

We asked whether nitrogen (N) deposition has altered Englemann spruce (Picea englemannii) biogeochemistry along the east side of the Colorado Front Range, USA. Twelve similar old-growth Englemann spruce stands were sampled, six with low (1­2 kg N ha-1 yr-1) and six with higher (3­5 kg N ha-1 yr-1) N deposition inputs. Species composition, elevation, aspect, parent material, site history and climate were matched as closely as possible across all sites. High N deposition sites had significantly lower organic horizon C:N and lignin:N ratios, and foliar lignin:N and C:N ratios, as well as greater %N and N:Mg ratios, and potential net mineralization rates. The relationship between organic horizon %N and potential net mineralization rates suggests a threshold of 1.2% N, above which mineralization increases linearly. Studies in the Northeastern US and Europe have found changes in forest biogeochemistry in response to nitrogen (N) deposition inputs between 3­60 kg N ha-1 yr-1. Our results suggest that current levels of N deposition (3­5 kg N ha-1 yr-1) along the Colorado Front Range may be altering Englemann spruce biogeochemistry. The results indicate even relatively low N inputs may cause measurable changes in forest biogeochemistry.

Rueth H.M., Baron J.S.: Dynamika dusíka pri Englemannovom smreku pozdĺž gradientu depozície dusíka v Colorade, USA.

V práci sme skúmali, či depozícia dusíka (N) zmenila biogeochémiu porastov Englemannovho smreka pozdĺž východnej strany Colorado Front Range, USA. Skúmali sme dvanásť porastov Englemannovho smreka podobného veku, z toho šesť s nízkou ( 1-2 kg N ha-1 rok-1) a šesť s vysokou (3-5 kg N ha-1 rok-1) úrovňou depozície N. Na každej lokalite sme zaznamenávali druhové zloženie, nadmorskú výsku, expozíciu, materskú horninu, históriu lokality a klímu z lokalít čo najbližšie situovaných k výskumným plochám. Lokality s vysokou depozíciou N mali významne nižší pomer C: N a lignín: N v humusovom horizonte ako aj pomer lignín: N a C: N v listoch. Súčasne mali vyššie % N, pomer N: Mg a potenciálne čistú rýchlosť mineralizácie. Vzťah medzi % N v humusovom horizonte a rchlosťou potenciálnej čistej mineralizácie poukazuje na prah 1,2% N, nad ktorým sa mineralizácia zvyšuje lineárne. Štúdie v severovýchodnej časti USA a v Európe zistili zmeny v biogeochémii lesných porastov v dôsledku depozičných vstupov dusíka (N) v rozmedzí 3-60 kg N ha-1 rok-1. Z našich výsledkov vidieť, že súčasnú úroveň depozície N (3-5 kg N ha-1 rok-1) pozdĺž pohoria Colorado Front Range môžu meniť biogeochémiu porastov Englemannovho smreka. Výsledky indikujú, že aj relatívne malé vstupy N môžu spôsobiť merateľné zmeny v biogeochemických ukazovateľoch.


LONG-TERM ECOLOGICAL RESEARCH IN THE CZECH REPUBLIC – CASE STUDY WITH A 3-YEAR PROJECT

EVA JELÍNKOVÁ, VIERA STRAŠKRÁBOVÁ
Czech National Committee for the UNESCO Man and Biosphere Program, Academy of Sciences CR, Národní 3, 117 20 Praha 1, The Czech Republic, e-mail: mab@kav.cas.cz
Hydrobiological Institute, Academy of Sciences CR and University of South Bohemia, Faculty of Biological Sciences, Na sádkách 7, 370 05 České Budějovice, The Czech Republic, e-mail: <verastr@hbu.cas.cz>

Jelínková E., Straškrábová V.: Long-term ecological research in the Czech Republic – case study with a 3-year project. Ekológia (Bratislava), Vol.20, Supplement 2/2001, p. 50-56.

The Czech long-term ecological research (LTER)-network with 7 sites includes (i) reservoir series in the upper and middle Vltava river watershed, (ii) national parks and biosphere reserves of UNESCO (BR) Krkonoše and Šumava, (iii) protected landscape areas and BRs Křivoklátsko, Třeboň basin, Pálava and Bílé Karpaty. All sites have a long history of research in many areas. A 3-year project supported by the Grant Agency of the Czech Republic started in 1997: ”Evaluation and prognosis of ecosystem change based on analysis of long-term data series”. Available long-term data series from LTER sites in the Czech Republic were used: (a) to assess the extent and causes of deterioration of ecosystems function, (b) to identify the impacts of recent environmental changes connected with political and economic transition in Central Europe (c) to establish a prognosis of future development of ecosystems. Ecosystems evaluated across the sites are as follows: aquatic ecosystems (reservoirs, lakes, streams, brooks), wetlands (ponds, mires, peat bogs), grasslands (mountain and alluvial meadows, steppe), forests (mountain, flooded, dry). Main human impacts to be considered are: nutrient loading (fertilization, emissions – eutrophication), S and N oxides emissions (transboundary pollution – acidification), land-use and management changes and resultant micro- and mesoclimate and biodiversity changes. Some preliminary data are discussed: acidification induced changes and recent recovery in lakes and forests, long-term cycles and eutrophication induced changes in reservoirs and fish ponds and the effects on biodiversity.

Jelínková E., Straškrábová V.: Dlouhodobý ekologický výzkum v České republice – cíle a výsledky tříletého projektu.

Česká síť LTER (dlouhodobý ekologický výzkum) má 7 míst a zahrnuje (i) systém nádrží v povodí horní a střední Vltavy, (ii) národní parky a biosférické rezervace UNESCO (BR) Krkonoše a Šumavu, (iii) chráněné krajinné oblasti a BR Křivoklátsko, Třeboňsko, Pálavu a Bílé Karpaty. Všechna místa mají dlouhou historii výzkumu v mnoha oblastech. Od roku 1997 započal tříletý projekt přidělený Grantovou agenturou ČR: ”Zhodnocení a prognóza změn ekosystémů na základě analýzy dlouhodobých serií dat.” Bylo využito dlouhodobých řad dat, které byly k dispozici na místech české sítě LTER s následujícími cíli: (a) zhodnotit rozsah a příčiny poškození funkcí ekosystémů, (b) identifikovat dopad změn prostředí z posledních let, souvisejících s politickými a ekonomickými změnami ve střední Evropě, (c) zpracovat prognózu budoucího vývoje ekosystémů. Následující ekosystémy byly vyhodnoceny mezi jednotlivými místy sítě: vodní ekosystémy (nádrže, jezera, řeky, potoky), mokřady (rybníky, slatě, rašeliniště), travinné ekosystémy (horské a aluviální louky, step), lesy (horské, zaplavované, suché). Hlavní lidské vlivy, které byly brány v úvahu, zahrnují zatížení živinami (hnojení, emise – eutrofizace), emise oxidů síry a dusíku (dálkový transport znečistění – acidifikace), změny využívání půdy a managementu s následnými změnami mikro- i mezoklimatu a biodiverzity. V práci jsou uvedeny některé předběžné výsledky: změny v jezerech a lesích způsobené acidifikací a jejich současné zlepšování, změny v nádržích a rybnících způsobené eutrofizací a jejich vliv na biodiverzitu.


LONG-TERM POPULATION RECORDS – A CRUCIAL FACTOR FOR THE SUCCESS OF THE RE-ESTABLISHMENT OF EUROPEAN BISON (Bison bonasus) POPULATION IN UKRAINE

IHOR AKIMOV, IHOR KOZAK, VALENTYN KRYZANOVSKIJ, KAJETAN PERZANOWSKI
National Academy of Sciences of Ukraine, Schmalhausen Institute of Zoology, Khmelnitskogo 15, 252601 Kijev, Ukraine
Polish Academy of Sciences, International Centre of Ecology, Konopnickiej 1, Dziekanow Lesny k. Warszawy, 05-092 Lomianki, Poland
Polish Academy of Sciences, International Centre of Ecology, Belzka 24, 38-700 Ustrzyki Dolne, Poland

Akimov I., Kozak I., Kryzanovskij V., Perzanowski K.: Long-term population records – a crucial factor for the success of the re-establishment of European bison (Bison bonasus) population in Ukraine. Ekológia (Bratislava), Vol.20, Supplement 2/2001, p. 57-62.

After the elimination of last bison in the wild between 1919–1926, successful re-introduction of this species in Ukraine started in 1965. Animals originated from various breeding centres in Russia, Byelorussia, Lithuania, and Crimean Peninsula. Introduction took place in 4 sites in the Carpathians, and in 7 lowland parts of the country. After an initial growth of the population, a decline in bison numbers is observed since the mid-nineties. At present, there are 489 bison in Ukraine, in 11 free – ranging herds of size varying between 3-148 individuals. At least two of them are at critical situation. Mortality results mostly from poaching, over-hunting and some endemic diseases. Unknown remain also genetic aspects like the level of inbreeding – potentially limiting reproductive success, or contributing to lower survival rate. Among the most important aspects is potential crossbreeding of animals belonging to pure lowland Bialowieza line, with those of mixed lowland – Caucasian descent. That may become a major threat for a significant part of original gene pool of European bison. Sound management of the free-ranging bison is at the moment possible only on the basis of detailed examination of existing bison records, pedigree books etc. The analysis of long-term records on the origin of a herd, sex composition, breeding history etc. is necessary to create the data base necessary for further exchange of individuals, designing supplementing procedure for threatened herds, and re-introductions connected with the program of European bison re-establishment in the Carpathians and Ukraine.

Akimov I., Kozak I., Kryzanovskij V., Perzanowski K.: Dlhodobé zápisy populácií – rozhodujúci faktor úspechu reintrodukcie populácie Európskeho bizóna (Bison bonasus) na Ukrajine.

Po likvidácii posledného bizóna medzi rokom 1919-1926 sa úspešná reintrodukcia tohto druhu začala na Ukrajine v r. 1965. Zvieratá pochádzali z rôznych chovných centier Ruska, Bieloruska, Litevska a Krymského poloostrova. Introdukcia sa realizovala na 4 lokalitách v Karpatoch a 7 nížinných lokalitách krajiny. Po počiatočnom raste populácie od polovice deväťdesiatych rokov sme zaznamenali úbytok v počte bizónov. V súčastnosti je na Ukrajine 489 bizónov v 11 voľne žijúcich stádach a ich počet sa pohybuje od 3 do 148 jedincov. Dve stáda sú v kritickom stave. Úmrtie je zapríčinené pytliactvom, nadmernou poľovačkou a niektorými endemickými chorobami. Genetické aspekty sú neznáme, podobne i úroveň rozmnožovania sa v rámci plemena, čo potenciálne môže limitovať úspešné rozmnožovanie, alebo prispievať k nižšiemu ročnému prírastku. Medzi najvýznamnejšie aspekty patrí potenciálne kríženie zvierat z nížiny Bialowieza s jedincami zo miešanej nížiny Kaukazských svahov. Pre významnú časť originálneho genofondu Európskeho bizóna to môže znamenať podstatné ohrozenie. Vhodný manažment voľne žijúceho bizóna je momentálne možný iba na základe podrobného výskumu existujúcich údajov, rodokmeňov atď. Na základe analýzy dlhodobých zápisov o pôvode stáda, pohlavného zloženia, histórie rozmnožovania atď. treba vytvoriť databázu, ktorá bude slúžiť na výmenu jednotlivcov na určovanie doplňujúcich postupov pre ohrozené stáda a na reintrodukcie spojené s programom reinštalovania Európskeho bizóna v Karpatoch na Ukrajine.


TREE AND SHRUB LAYER STUDIES IN THE BÁB RESEARCH SITE

JÚLIUS OSZLÁNYI
Institute of Landscape Ecology of the Slovak Academy of Sciences, Štefánikova 3, P.O.Box 254, 814 99 Bratislava, The Slovak Republic,
e-mail: director@uke.savba.sk

Oszlányi J.: Tree and shrub layer studies in the Báb Research Site. Ekológia (Bratislava), Vol. 20, Supplement 2/2001, p. 63-70.

Tree and shrub species are dominant forms of the research area of the International Biological Programme at Báb. The ecosystem which represents the seminatural oak-hornbeam forest at loess is a typical climazonal unit in this part of Slovakia. Numerous studies were performed on the tree and shrub individuals. Apart from basic inventory, biosociological position of trees, crown projection, crown illumination, biomass production and productivity, leaf production, leaf area index, surface area of the aboveground biomass, vertical distribution of biomass categories, energy content of biomass were studied. The aboveground parts of the trees were divided into thickness categories, wood, bark and leaves. An overview of published papers on tree and shrub layer is part of the article. The reinventarization was performed in 1987.

Oszlányi J.: Štúdie o stromovej a krovitej etáži na výskumnej ploche v Bábe.

Stromy a kry sú dominantnými rastovými formami výskumnej plochy Medzinárodného biologického programu v Bábe. Ekosystém, ktorý reprezentuje poloprírodný dubovo-hrabový les na spraši, je typickou klimazonálnou jednotkou v západnej časti Slovenska. Početné štúdie sme vykonali na jednotlivých stromoch a kroch, ale aj na ich spoločenstvách. Okrem základnej inventarizácie sme zisťovali a vyhodnocovali biosociologické postavenie stromov, ich korunovú projekciu, osvetlenie korún, produkciu biomasy a jej produktivitu, produkciu listovej biomasy, index listovej plochy, plochu povrchu nadzemnej biomasy, vertikálnu distribúciu kategórií biomasy v produkčnom priestore ako aj obsah energie v biomase. Nadzemnú časť biomasy stromov sme rozdelili na hrúbkové kategórie, ďalej na drevo, kôru a listy. Prehľad publikovaných príspevkov o stromovej a krovitej etáži je obsahom tejto práce. Reinventarizáciu sme vykonali v r. 1987.


LONG-TERM PRODUCTION-ECOLOGICAL RESEARCH OF THE FOREST ECOSYSTEMS IN THE MALÉ KARPATY MTS WITHIN THE FRAME OF MAB-UNESCO PROGRAMME

FERDINAND KUBÍČEK
Institute of Landscape Ecology of the Slovak Academy of Sciences, Štefánikova 3, P.O.Box 254, 814 99 Bratislava, The Slovak Republic

Kubíček F.: Long-term production-ecological research of the forest ecosystems in the Malé Karpaty Mts within the frame of MAB-Unesco Programme. Ekológia (Bratislava), Vol. 20, Supplement 2/2001, p. 71-77.

In this contribution are presented results of the long-term production-ecological research of the forest ecosystems in the Malé Karpaty Mts. The aims of the research and characteristics of the complex ecological research of this region are discussed. The basic data about the herb, shrub and tree layer biomass and the organic litter fall biomass in mostly beech forests of the Malé Karpaty Mts as also the data about the total plant biomass and energetic values of the beech ecosystems are presented. Obtained results are the base for a real estimate of the potential productivity of beech ecosystems in the hill-land regions of Slovakia.

Kubíček F.: Dlhodobý produkčno-ekologický výskum lesných ekosystémov Malých Karpát v rámci programu MAB-UNESCO.

V predloženom príspevku uvádzame výsledky produkčno-ekologického výskumu lesných ekosystémov Malých Karpát. Diskutujeme o celkových cieľoch výskumu a charakteristike komplexného ekologického výskumu Malých Karpát. Prezentujeme základné údaje o biomase bylinnej, krovinnej a drevinnej vrstvy a organického opadu v bukových lesoch Malých Karpát ako aj údaje o celkovej rastlinnej biomase a energetických hodnotách bukového ekosystému. Dosiahnuté výsledky sú podkladom pre reálny odhad potenciálnej produktivity bukových ekosystémov v pahorkatinových oblastiach Slovenska.


LONG–TERM ECOLOGICAL RESEARCH ON FOREST ECOSYSTEMS IN THE TATRA NATIONAL PARK

PETER FLEISCHER
Research Station, State Forest of the Tatra National Park, 059 60 Tatranská Lomnica, The Slovak Republic
e-mail: fleischer@vstanap.sk

Fleischer P.: Long-term ecological research on forest ecosystems in the Tatra National Park. Ekológia (Bratislava), Vol. 20, Supplement 2/2001, p. 78-84.

The concept of long-term ecological research in the Tatra National Park (TANAP) has its roots in the late Fiftieth. In remnants of natural forest were established plots of 0.5 ha area. Besides detailed forest inventory data were collected on ground vegetation, soil, geology, climate and biotic and abiotic factors determining forest status. Fast forest disintegration, especially those natural, in the Eightieth required systematic research and monitoring of forest health. Regular network of 2x2 km was derived from National ICP Forest network. As a consequence of long-term pollution pressure on mountain forest and warm and dry summers in the early Ninetieth insect outbreaks caused large-scale dieback especially in nature reserves. Management of National Park accepted strategy to act. Philosophy of managing forest ecosystems is to reduce future potential environmental risks. New management strategy stressing forest sustainability, biodiversity protection, and stability improvement requires new role of research and monitoring. Quickly and easily gathered and analyzed data should serve also as a planning and control tool to verify mostly ecological and environmental functioning of the Tatra’s forest. Our paper describes methods of collecting and interpretation of results on the example of larch – spruce forest community gained from both long term and current research plots.

Fleischer P.: Dlhodobý ekologický výskum lesných ekosystémov v Tatranskom národnom parku.

Koncepcia dlhodobého ekologického výskumu má svoje počiatky v TANAPe v päťdesiatych rokoch, keď sa vo zvyškoch prírodných lesov zakladali trvalé výskumne plochy. Na plochách približne 0,5 ha sa okrem podrobnej dendrometricko-taxačnej inventarizácie zaznamenalo druhové a kvantitatívne zloženie prízemnej vegetácie, opísali a analyzovali sa chemické a fyzikálne vlastnosti pôd, zaznamenali sa geologické a klimatické podmienky v okolí plôch, zhodnotil sa vplyv abiotických a biotických faktorov na stav lesa. Prudký rozpad lesa v osemdesiatych rokoch si vyžiadal založenie monitorovacej siete na sledovanie zdravotného stavu. Pravidelná sieť 2x2 km bola odvodená z Národnej siete ICP. V deväťdesiatych rokoch v dôsledku klimatických extrémov a hmyzích explózií došlo k veľkoplošnému rozpadu lesov aj v národných rezerváciách. Manažment zodpovedný za stav lesov prijal filozofiu aktívnej ochrany. Nová stratégia, ktorá ma za cieľ posilnenie trvalosti a stability lesa, ochranu biodiverzity, kladie nové požiadavky aj na výskum a monitoring. Rýchle a spoľahlivé údaje o stave lesa majú slúžiť okrem iného aj na sledovanie plnenia ekologických a environmentálnych funkcií tatranského lesa. Náš príspevok opisuje metodiku zberu a vyhodnocovania údajov o stave lesa na príklade lesného spoločenstva smrekovcových smrečín v TANAPe, získaných opakovaným hodnotením na výskumných plochách založených v minulosti a na novo založených plochách, vybratých na princípe reprezentatívnosti.


METHODS OF FOREST ECOSYSTEMS MONITORING WITHIN THE REACH OF HYDROPOWER PLANT IN GABČÍKOVO, SLOVAKIA

JÚLIUS OSZLÁNYI
Institute of Landscape Ecology of the Slovak Academy of Sciences, Štefánikova 3, P.O.Box 254, 814 99 Bratislava, The Slovak Republic,
e-mail: director@uke.savba.sk

Oszlányi J.: Methods of forest ecosystems monitoring within the reach of hydropower plant in Gabčíkovo, Slovakia. Ekológia (Bratislava), Vol. 20, Supplement 2/2001, p. 85-91.

The unique opportunity, which has arisen in the area within the reach of the Gabčíkovo hydropower plant has provided the scientists and scientific technical workers with possibilities to study the complex of hydrological, biological and ecological characters and factors in the time period after the hydropower plant was put into operation. Ecological studies are performed at 48 monitoring plants of the purpose monitoring networks BIOTA and FOREST. In the paper, the overview of the studied characters, indicators of changes in hydropedological, growth and productivity conditions are described and commented.

Oszlányi J.: Metódy monitorovania lesných ekosystémov v dosahu vodného diela Gabčíkovo, Slovensko.

Unikátna príležitosť, ktorá sa naskytla na území v dosahu vodného diela Gabčíkovo, je využívaná tak vedeckými ako aj technickými pracovníkmi, ktorí sledujú komplex hydrologických, biologických a ekologických charakteristík v časovom úseku po sprevádzkovaní vodného diela. Ekologické sledovanie sa uskutočňuje na 48 monitorovacích plochách účelovej monitorovacej siete BIOTA a LES. V práci je prehľad o sledovaných charakteristikách, o indikátoroch zmien hydropedologických a rastových pomerov ako aj o ich trendoch po roku 1992.


NINE YEAR SUCCESSION OF THE HERBACEOUS FLOODPLAIN VEGETATION IN THE MORAVA RIVER

IVAN JAROLÍMEK, VIERA BANÁSOVÁ, HELENA OŤAHEĽOVÁ, MÁRIA ZALIBEROVÁ
Institute of Botany of the Slovak Academy of Sciences, Dúbravská cesta 14, 842 23 Bratislava, The Slovak Republic

Jarolímek I., Banásová V., Oťaheľová H., Zaliberová M.: Nine year succession of the herbaceous floodplain vegetation in the Morava river. Ekológia (Bratislava), Vol. 20, Supplement 2/2001, p. 92-100.

Three different types of habitats were chosen within the locality Lepňa­Malé Leváre. The differences among them were given by their position in the surface relief, elevation, the soil type, duration of floods and vegetation. Three permanent plots were established in the following types of vegetation: meadow (alliance Cnidion venosi), grassland (alliance Lolio-Potentillion anserinae), and amphibious plant community (alliance Bidention tripartiti). The alluvial ecosystems of the Morava river are very dynamic as a result of dramatic changes in their habitat conditions. The differences in the regime of floods from one year to another caused differences in development of vegetation cover. The rate and direction of succession of plant communities in the same ”macrolocality” (wetland) were found to be completely different. Regularly mown meadows (Cnidion) are relatively stable, but grassland (Lolio-Potentillion) was changed into the marsh vegetation (Magnocaricion ) because of the presence of stagnant water during most of the vegetation period in the last years. The succession trend seemed to be one-way during the studied period. Changes in amphibious plant communities (Oenanthion, and Bidention) were most conspicuous. Most of the species are well adapted to quick rotation of hydrophase, limosal and terrestrial ecophase. After whole year flooding of the depression, both Polygonum amphibium and Rorippa amphibia were dominant in the stand. In the next year, the water table decreased and the bottom was denuded again. The vegetation retreated to the ”starting point” and species composition of the plant community in 2000 was very similar to that recorded in 1992. The succession of the amphibious vegetation has a cyclic character.

Jarolímek I., Banásová V., Oťaheľová H., Zaliberová M.: Sukcesia nelesnej vegetácie v okolí rieky Moravy počas deviatich rokov.

Na lokalite Lepňa pri Malých Levároch sme analyzovali tri typy biotopov s rôznou vegetáciou, ktorú podmieňuje pozícia na reliéfe, pôdny typ a trvanie záplav. V porastoch lúky (zv. Cnidion venosi), v trávovo-bylinnom poraste (zv. Lolio-Potentillion anserinae) a v poraste obnažovaného dna (zv. Bidention tripartiti/Oenanthion) sme na trvalých plochách raz za rok zaznamenávali floristické zloženie a pokryvnosť všetkých druhov rastlín. V dvojtýždňových intervaloch sme merali hladinu vody a pôdnu vlhkosť. Rozdiely v režime záplav počas deviatich rokov podmienili rôznu rýchlosť a smer sukcesie rastlinných spoločenstiev. Vyhodnotili sme štruktúru vegetácie, pokryvnosť indikačne dôležitých druhov a podobnosť porastov v súvislosti s režimom záplav. Štruktúra pravidelne kosenej lúky (Cnidion) je relatívne stabilná. Trávovo-bylinný porast (Lolio-Potentillion) sa v posledných rokoch zmenil na močiarny typ (Magnocaricion) v dôsledku pretrvávania zaplavenia vo vegetačnom období. Sukcesný trend sa javí ako jednosmerný. Najvýraznejšie zmeny boli v porastoch obnažovaného dna (Bidention tripartiti/Oenanthion). Väčšina jeho druhov je dobre adaptovaná na rýchle striedanie hydrofázy, limóznej a terestrickej ekofázy. Po celoročnej záplave depresie v rokoch 1995-1997 boli dominantnými druhmi Polygonum amphibium Rorippa amphibia. Po opätovnom výskyte terestrickej ekofázy v rokoch 1998-2000 sa vegetácia vrátila k východiskovému bodu a druhové zloženie a štruktúra boli veľmi podobné prvému záznamu z roku 1992. Sukcesia má v tomto spoločenstve cyklický charakter.


LONG-TERM ECOLOGICAL RESEARCH OF HIGH MOUNTAIN LAKES IN THE HIGH TATRAS (SLOVAKIA)

ELENA ŠTEFKOVÁ, FERDINAND ŠPORKA
Institute of Zoology Slovak Academy of Sciences, Dúbravská cesta 9, 842 06 Bratislava, The Slovak Republic

Štefková E., Šporka F.: Long-term ecological research of high mountain lakes in the High Tatras (Slovakia). Ekológia (Bratislava), Vol. 20, Supplement 2/2001, p. 101-106.

The studies on acidification of the lakes in the Tatra Mountains started parallel by teams of the Institute of Fishery Research and Hydrobiology, Bratislava and of the Department of Hydrobiology, Charles University, Prague (The Czech Republic) in the beginning of the 80s.
In the year 1991 started the international project AL:PE (Acidification of Mountain Lakes: Palaeolimnology and Ecology), funded by the European Commission Environment Programme. In the years 1994-1996, in its second part, AL:PE2 (Remote Mountain Lakes as Indicators of Air Pollution and Climate Change), also the Slovak lakes in the High Tatras – Starolesnianske pleso and Nižné Terianske pleso were involved. It was the first comprehensive study of remote mountain lakes at the European scale in which institutes from11 Europe countries were involved and 19 lakes were studied. The AL:PE project assessed the status of remote mountain lakes throughout Europe on the basis of sediment core records and chemical and biological surveys.
The next project MOLAR (Mountain Lake Research – Measuring and modelling the dynamic response of remote mountain lake ecosystems to environmental change) as continuation of previous projects allowed detailed limnological studies on chosen lakes. The main aim of this project was to develop predictive models for acidity, pollutant flux and climate variability. Research of Nižné Terianske pleso was a part of project focussed on climate variability and ecosystem dynamics at remote alpine and arctic lakes.
In the present time the new project EMERGE (European Mountain Lake Ecosystems: Regionalisation, Diagnostics & Socio-economic Evaluation) has started specific objectives of which are to assess the status of remote mountain lake ecosystems throughout Europe following the requirements of the EU Water Framework directive and providing an evaluation of the findings in ecological, environmental and socio-economic terms.
Remote mountain lakes are excellent sensors of environmental changes, and their high quality sediment records can be used to infer the speed, direction and biological impact of changing air quality and climate. For those reasons it is very important to make long-term research of remote mountain lakes in the framework of co-operation of the European countries and to continue in the next scientific studies also in future.
Key words: mountain lakes, High Tatras Mountains, acidification, sediments, diatoms, projects

Štefková E., Šporka F.: Dlhodobý ekologický výskum vysokohorských jazier vo Vysokých Tatrách (Slovensko).

Acidifikáciou tatranských plies sa začali zaoberať začiatkom osemdesiatych rokov paralelne kolektívy Ústavu rybárstva a hydrobiológie z Bratislavy a Oddelenia hydrobiológie Karlovej Univerzity z Prahy. V roku 1991 sa začal riešiť medzinárodný projekt AL:PE (Acidifikácia horských jazier: paleolimnológia a ekológia), ktorý bol financovaný Európskou komisiou v rámci environmentálnych programov. V rokoch 1994-1996, v rámci druhej časti projektu AL:PE 2 (Odľahlé horské jazerá ako indikátory vzdušného znečistenia a klimatických zmien), sledovali sa aj jazerá slovenskej časti Vysokých Tatier, Nižné Terianske pleso a Starolesnianske pleso. Tieto projekty sa stali prvými komplexnými štúdiami odľahlých horských jazier celoeurópskeho regiónu. Zúčastnili sa ho ústavy 11 európskych krajín, pričom sa sledovalo 19 jazier. Vďaka projektom AL:PE sa získali poznatky o odľahlých horských jazerách na základe záznamov získaných zo sedimentov dna jazier spolu s chemickými a biologickými analýzami. Nasledujúci projekt MOLAR (Meranie a modelovanie dynamických zmien odľahlých horských jazerných ekosystémov na zmeny prostredia) bol pokračovaním predchádzajúcich projektov a rozšíril sa na detailnejšie limnologické štúdie vybraných jazier. Hlavným cieľom tohto projektu bolo vytvorenie modelov, ktoré by zohľadňovali aciditu, prísun polutantov a klimatickú variabilitu. Výskum Nižného Terianskeho plesa bol časťou projektu zameraného na klimatickú variabilitu a dynamiku ekosystému odľahlých alpínskych a arktických jazier. V súčasnosti prebieha riešenie projektu EMERGE (Európske horské jazerné ekosystémy: regionalizácia, diagnostika a socio-ekonomické hodnotenie), ktorého špecifickými cieľmi sú zhodnotenie súčasného stavu horských jazerných ekosystémov v rámci Európy a premietnutie získaných výsledkov do ekologických, environmentálnych a socio-ekonomických požiadaviek pre direktívu rámcového programu vôd EU.
Odľahlé horské jazerá sú výnimočnými senzormi environmentálnych zmien a vysoká kvalita záznamov ich jazerných sedimentov môže sa použiť na odvodenie rýchlosti, smeru a biologických vplyvov zmeny kvality ovzdušia a klímy. Pre tieto účely sú veľmi dôležité dlhodobé výskumy odľahlých horských jazier v rámci spolupráce európskych krajín a v budúcnosti pokračovanie ďalších vedeckých štúdií.


MONITORING OF THE GRASSLAND COMMUNITIES IN THE EAST CARPATHIANS BIOSPHERE RESERVE – BASIS FOR THE FUTURE ILTER SITE?

ĽUBOŠ HALADA, HELENA RUŽIČKOVÁ, STANISLAV DAVID
Institute of Landscape Ecology of the Slovak Academy of Sciences, Branch Nitra, Akademická 2, P.O.Box 23B, 949 01 Nitra, The Slovak Republic
Institute of Landscape Ecology of the Slovak Academy of Sciences, Štefánikova 3, P.O.Box 254, 814 99 Bratislava, The Slovak Republic

Halada Ľ., Ružičková H., David S.: Monitoring of the grassland communities in the East Carpathians Biosphere Reserve – basis for the future ILTER site? Ekológia (Bratislava), Vol. 20, Supplement 2/2001, p. 107-114.

The semi-natural meadows belong to the most endangered plant communities in Slovakia. Very valuable grassland types are distributed in the National Park Poloniny – the Slovak part of the East Carpathians Biosphere Reserve (NE Slovakia), but large areas of grasslands are abandoned there. We established 14 permanent plots with different management regimes for the monitoring of changes in the structure of plant communities. Typical permanent plot consists of 4 larger squares (size 5x4 m) for recording of plant community and 4 smaller squares (size 1x1 m, divided into 9 parts) for recording of changes in plant populations.
The species composition and abundance data are sampled each year, starting in 1994 and 1995. Aim of this research is to find optimal type of management which allow to keep typical structure and composition of plant communities and will be economically acceptable, as well. This set of permanent plots can be considered as representative for given territory, because it covers all endangered grassland communities and 75% of meadow and wetland plant species known from the territory.
First results and their implication for management of grasslands in NP Poloniny are discussed in this paper. Because of East Carpathians Biosphere Reserve was identified as potential LTER site during ILTER workshop in Budapest (June 1999), possibilities for use of these plots for LTER site establishment are discussed, too.

Halada Ľ., Ružičková H., David S.: Monitorovanie lúčnych spoločenstiev v Biosférickej rezervácii Východné Karpaty – základ pre budúcu lokalitu ILTER?

Poloprírodné lúky patria medzi najohrozenejšie rastlinné spoločenstvá Slovenska. Veľmi hodnotné typy trávnych porastov sa nachádzajú na území Národného parku Poloniny – slovenskej časti Biosférickej rezervácie Východné Karpaty (SV Slovensko), ale veľké plochy trávnych porastov sú v tomto území opustené. Založili sme 14 trvalých plôch s rozličnými spôsobmi manažmentu pre monitorovanie zmien v štruktúre rastlinných spoločenstiev. Typická trvalá plocha sa skladá zo 4 väčších plôch (veľkosť 5x4 m) pre záznam rastlinného spoločenstva a 4 menších plôch (veľkosť 1x1 m, rozdelená na 9 častí) pre zaznamenávanie zmien populácií rastlín.
Druhové zloženie a pokryvnosť jednotlivých druhov sme zaznamenávali každý rok od r. 1994, resp. 1995. Cieľom tohto výskumu je nájsť optimálny spôsob obhospodarovania, ktorý umožní jednak uchovanie typickej štruktúry a druhové zloženia rastlinných spoločenstiev, jednak bude aj ekonomicky akceptovateľný. Vybraný súbor trvalých plôch môžeme považovať za reprezentatívny pre dané územie, pretože zahŕňa všetky ohrozené lúčne spoločenstvá a 75% rastlinných druhov lúk a mokradí, známych z územia.
V príspevku diskutujeme o prvých výsledkoch a ich dôsledkoch pre manažment trávnych porastov v NP Poloniny. Keďže Biosférická rezervácia Východné Karpaty bola vybraná ako potenciálne územie pre LTER počas workshopu ILTER v Budapešti (jún 1999), takisto diskutujeme o možnosti využitia týchto trvalých plôch pre založenie lokality dlhodobého ekologického výskumu.


SOIL MONITORING SYSTEM IN SLOVAKIA – PRINCIPLES, METHODS AND RESULTS

JOZEF KOBZA
Soil Science and Conservation Research Institute Bratislava – Research Station, 974 05 Banská Bystrica, Mládežnícka 36, The Slovak Republic,
e-mail: vupu@isternet.sk

Kobza J.: Soil monitoring system in Slovakia – principles, methods and results. Ekológia (Bratislava), Vol. 20, Supplement 2/2001, p. 115-121.

Soil monitoring system in Slovakia has been running as a part of global monitoring system of environment since 1993 year (Resolution number 620 from the 7th September of 1993). The monitoring network was constructed on the base of ecological principles. This network includes existing soil types and subtypes, various climatic and emission regions as well as relatively clean regions, lowland and highland in Slovakia. Soil monitoring network consists of 318 monitoring sites on agricultural land and 111 monitoring sites on forest land.
There are used unified methods (sampling, analysis, evaluation) in relation to Project for soil monitoring system in Slovakia from 1992 year. On the basis of obtained results it may be said that significant soil changes have been determined in available phosphorus and potassium content and soil organic matter decrease as well as deterioration of physical properties mostly in arable soils (Haplic Luvisols and Chernozems) during last decade.

Kobza J.: Systém monitorovania pôd na Slovensku – princípy, metódy a výsledky.

Systém monitorovania pôd sa na Slovensku realizuje od roku 1993 ako Čiastkový monitorovací systém monitoringu životného prostredia (Uznesenie č. 620 zo 7. septembra 1993). Monitorovacia sieť sa konštruovala na základe ekologických princípov. Táto sieť zahŕňa všetky existujúce pôdne typy a subtypy, rôzne klimatické a emisné oblasti, ako aj relatívne “čisté oblasti”, nížiny i vysoké, horské polohy Slovenska (nad hornou hranicou lesa). Výsledkom takejto konfigurácie faktorov je monitorovacia sieť, ktorá zahŕňa 318 monitorovacích lokalít na poľnohospodárskych pôdach a 111 monitorovacích lokalít na lesných pôdach.
Použili sme jednotné metodické postupy (odber vzoriek, analytické metódy, vyhodnocovanie) zaužívané vo vzťahu k východiskovému Projektu monitorovania pôd v SR z roku 1992. Na základe dosiahnutých výsledkov konštatujeme, že výrazné zmeny po roku 1993 sme zistili v znížení obsahu prístupného fosforu a draslíka, ako aj pôdnej organickej hmoty na orných pôdach. Tiež sme zistili zhoršenie fyzikálnych vlastností najmä na intenzívne obhospodarovaných pôdach, ako sú černozeme a hnedozeme.


LONG-TERM ECOLOGICAL RESEARCH IN ŽIARSKA AREA

BLANKA MAŇKOVSKÁ
Forest Research Institute, T G.Masaryka str.2195, 960 92 Zvolen, The Slovak Republic

Maňkovská B.: Long-term ecological research in Žiarska area. Ekológia (Bratislava),Vol.20, Supplement 2/2001, p. 122-127.

Presented paper includes the data on the concentration of Al, As, Cd, Cu, F, Fe, Mn, N, Ni, Pb, S and Zn in the foliage of forest tree species, fruit tree species and shrubs in Žiarska basin in the years 1995, 1996 and 1997, methods of sampling and methods of elements determining. Anthropogenic loading expressed by the coefficient of loading by air pollutants (Kz) represented exceeding the values of fluorine by 71 times in 1995, by 42.5 times in 1996 and 35 times in 1997. Total Kz of all tree species in Žiarska basin represents in 1995 7.6 times higher loading, in 1996 6.3 times higher loading and in 1997 6.1 times higher loading compared to limit data from control localities. In the closest surroundings of the aluminium plant the Kz represented the value higher than 20 what means 20-fold exceeding of the limit values. The stomata of vegetative organs contained all categories of the particles from solid fallouts. Mineral substances, sand, soil particles and fly ashes from coal combustion were present in 100 % of foliage, aluminium as a part of minerals, of dust (Al-Si) and of Al2O3 particles was present in 87.1 %.

Maňkovská B.: Dlhodobý ekologický výskum v oblasti Žiaru nad Hronom.

V práci sú zahrnuté údaje o koncentrácii Al, As, Cd, Cu, F, Fe, Mn, N, Ni, Pb, S a Zn v asimilačných orgánoch lesných drevín, ovocných drevín a kríkov v Žiarskej oblasti v rokoch 1995, 1996 a 1997; použité metódy odberu vzoriek a metódy stanovenia sledovaných prvkov. Antropogenickú záťaž sme vyjadrili pomocou koeficientu zaťaženia imisiami fluóru (Kz), ktorý predstavuje 71 násobné zvýšenie fluóru v roku 1995; 42,5 násobné zvýšenie v roku 1996 a 35 násobné zvýšenie v roku 1997. Celkový Kz pre všetky sledované dreviny v Žiarskej oblasti predstavuje 7,6 násobné zvýšenie v roku 1995; 6,3 násobné zvýšenie v roku 1996 a 6,1 násobné zvýšenie v roku 1997 v porovnaní s limitnými hodnotami z kontrolných lokalít. V najbližšom okolí hlinikárne Kz predstavuje hodnotu vyššiu ako 20, čo znamená 20 násobné prekročenie limitných hodnôt. Prieduchy asimilačných orgánov obsahovali všetky kategórie častíc z prašného spadu. Minerálne látky, piesok, častice pôdy a popolčeky zo spaľovania uhlia boli prítomné na povrchu všetkých (100%) asimilačných orgánov; hliník ako súčasť minerálov, prachu (Al-Si) a častice Al2O3 boli prítomné na povrchu 87,1% asimilačných orgánov.


CHANGES OF THE SOIL PROPERTIES IN THE NATIONAL NATURE RESERVE BÁB AFTER 27 YEARS

NORA SZOMBATHOVÁ, ANTON ZAUJEC
Slovak Agricultural University, Tr. A. Hlinku 2, 949 76 Nitra, The Slovak Republic
e-mail: Nora.Szombathova@uniag.sk

Szombathová N., Zaujec A.: Changes of the soil properties in the National Nature Reserve Báb after 27 years. Ekológia (Bratislava), Vol.20, Supplement 2/2001, p. 128-132.

The objective of this study was to compare and determine changes in some soil properties after 27 years. For comparison were used data published by Hraško (1970), within the frame of MAB – UNESCO Programme. Experimental plot was located in Báb forest declared in 1966 as a National Nature Reserve. We found out, that during 27 years content of soil organic carbon was a little changed, increased in top layer and decreased in depth 0.5–0.6 m, more intensively this changes were in colluvial foot slope than upland site. In topsoil of upland forest position the values of soil reaction slightly increased, more expressive differences were observed in Bt – luvic horizon. In the site on the colluvial foot slope the values of soil reaction slightly decreased in the whole soil profile. Generally, values of soil reaction and content of carbonates in subsoil were similar like those determined in year 1970. On the basis of determined values characterizing compared soil profiles we note, that evidence by Hraško (1970) stated of eolic accumulation on colluvial foot slope site is lesser than in 70’years. This is important result of continuing acidification and erosion processes.

Szombathová, N., Zaujec, A.: Zmeny vybraných pôdnych vlastností v Národnej prírodnej rezervácii Báb po 27 rokoch.

Cieľom výskumu bolo porovnať a zistiť, aké zmeny nastali vo vybraných pôdnych vlastnostiach za obdobie 27 rokov. Na porovnanie vlastností sme použili údaje publikované Hraškom (1970), získané v rámci programu MAB-UNESCO. Experimentálne územie bolo lokalizované v Bábskom lese, ktorý je od roku 1966 vyhlásený za Národnú prírodnú rezerváciu. Zistili sme, že obsah organického uhlíka sa zmenil. V humusovom horizonte sa zvýšil, ale v hĺbke 0.5–0.6 m sme zaznamenali zníženie jeho obsahu. V humusovom horizonte pôdy, na rovine, hodnoty pôdnej reakcie sa zvýšili iba čiastočne. Výraznejšie zníženie hodnôt pH sme pozorovali v luvickom – Bt horizonte. V pôde lokalizovanej na miernom svahu sme zaznamenali mierne zníženie hodnôt pôdnej reakcie v celom profile v porovnaní s hodnotami stanovenými pred 27 rokmi. Na oboch stanovištiach boli hodnoty pôdnej reakcie a obsahu uhličitanov v nižších vrstvách pôdneho profilu podobné hodnotám stanovených v roku 1970. Na základe údajov v porovnávaných pôdnych profiloch konštatujeme, že menej výrazný obsah Hraškom (1970) zistenej eolickej akumulácie karbonátového materiálu v profile pôdy na svahu je výsledkom pokračujúcej silnej acidifikácie a eróznych procesov.


SOIL ORGANIC MATTER AS INDICATOR OF SOIL QUALITY AND HUMAN INFLUENCES ON AGROECOSYSTEM AND NATURAL FOREST ECOSYSTEM

ANTON ZAUJEC
Slovak Agricultural University, Tr.A.Hlinku 2, 949 76 Nitra, The Slovak Republic
e-mail: Anton.Zaujec@uniag.sk

Zaujec A.: Soil organic matter as indicator of soil quality and human influences on agroecosystem and natural forest ecosystem. Ekológia (Bratislava), Vol. 20, Supplement 2/2001, p. 133-139.

Soil carbon is a major determinant of sustainability of agricultural systems and changes can occur in both total and active or labile C pools. The measurements of soil organic matter (SOM) changes under various forms of land use are needed for the development of sustainable systems. Soil organic matter quality was assessed by HA:FA ratios determined by two fractional methods (Tyurin’s in modification Ponomareva-Plotnikova and by Kononova-Belchikova method) and by the calculation of Carbon Pool Index (CPI) and Lability Index (LI), these were used to calculate a Carbon Management Index (CMI). These parameters were determined and assessed in arable soil (two sites – on upland and colluvial foot slope) and in forest soil (National Nature Reserve) in locality Báb. Analyses of paired samples (cropped and uncropped soil) have shown high difference in total and labile carbon content, and in quality of SOM caused by intensive cultivation. We observed a decline in CPI as influence of erosion processes and cultivation, a greater decline in LI and hence a decline in CMI. Labile carbon and the CMI can be used effectively to monitor the rate of change in soil carbon.

Zaujec A.: Pôdna organická hmota ako indikátor kvality pôdy a antropických vplyvov na agroekosystém a lesný ekosystém.

Organická hmota pôdy je hlavným indikátorom trvalej udržateľnosti poľnohospodárskych systémov, ktoré vplývajú na zmeny obsahov jej foriem, celkovej i labilnej. Sledovanie jej zmien pri rôznych systémoch hospodárenia a využívania krajiny je potrebné pre vývoj trvale udržateľných systémov hospodárenia na pôde. Kvalitu humusu sme hodnotili na základe pomerov HK:FK stanovenými dvoma frakcionáciami, Ťurinovou – v modifikácii Ponomarevovej-Plotnikovovej a skrátenou metódou Kononovej-Beľčikovej. Vypočítali sme tiež hodnoty indexu zdroja uhlíka (CPI) a indexu jeho lability (LI), ktoré sme použili na výpočet uhlíkového riadiaceho indexu (CMI). Tieto parametre sme stanovili v ornej pôde (z dvoch miest – roviny a svahu) a taktiež v lesnej pôde (Chránená prírodná rezervácia) z lokality Báb. Zhodnotenie dvojíc pôdnych profilov (orná a lesná pôda) potvrdilo výrazný rozdiel medzi porovnávanými ekosystémami nielen v obsahoch celkového i labilného organického uhlíka, ale aj v kvalite humusu, spôsobený intenzívnou kultiváciou. Zistili sme pokles hodnôt CPI vplyvom eróznych procesov a výrazný pokles hodnôt indexu lability, čo sa prejavilo v znížení CMI hodnôt. Na monitorovanie rýchlosti zmien humusu v pôdach sa môže efektívne využiť stanovenie obsahu labilného uhlíka a indexu CMI.

 

 


Electronic Library of Scientific Literature - © Academic Electronic Press