dr. kazimieras gaigalis lŽŪu vandens tyrimų institutas
DESCRIPTION
Žemėnaudos, vandens ir kritulių cheminės sudėties ir savybių, sėtinių pievų tyrimų tipiškose žemės ūkio ekosistemose rezultatai, agroekosistemų monitoringo svarba ir perspektyva aplinkosaugoje. Dr. Kazimieras Gaigalis LŽŪU Vandens tyrimų institutas. Aktualumas. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Žemėnaudos, vandens ir Žemėnaudos, vandens ir kritulių cheminės sudėties ir kritulių cheminės sudėties ir savybių, sėtinių pievų tyrimų savybių, sėtinių pievų tyrimų
tipiškose žemės ūkio tipiškose žemės ūkio ekosistemose rezultatai, ekosistemose rezultatai,
agroekosistemų monitoringo agroekosistemų monitoringo svarba ir perspektyva svarba ir perspektyva
aplinkosaugojeaplinkosaugoje
Dr. Kazimieras GaigalisDr. Kazimieras Gaigalis
LŽŪU Vandens tyrimų institutasLŽŪU Vandens tyrimų institutas
AktualumasAktualumas Pasklidoji tarša maisto medžiagomis blogina Pasklidoji tarša maisto medžiagomis blogina
Lietuvos paviršinių vandenų kokybę.Lietuvos paviršinių vandenų kokybę. Svarbu įvertinti maisto medžiagų išplovimo Svarbu įvertinti maisto medžiagų išplovimo
mastą ir šaltinius siekiant pasiekti gerą mastą ir šaltinius siekiant pasiekti gerą vandens telkinių būklę.vandens telkinių būklę.
Monitoringo duomenys reikalingi ataskaitoms Monitoringo duomenys reikalingi ataskaitoms įvairioms tarptautinėms institucijoms.įvairioms tarptautinėms institucijoms.
Tyrimų rezultatai panaudojami modeliams Tyrimų rezultatai panaudojami modeliams (platesniam įvertinimui bei prognozėms).(platesniam įvertinimui bei prognozėms).
Jūra
Šešuvis
Šušvė
Šiauliai
Panevėžys Klaipėda
Kaunas
Vilnius
Venta Rekyvos ež. Lėvuo
Vyžuona Mūša Mūša
Šventoji
Aisetas Žeimenys Siesartis
Minčia
Šventoji Širvinta
Žeimena
Neris
Venta
Nev
ėži
s
Kėdainiai
Nem
una
s
Merkys Šešupė
Šešupė
Marijampolė
Šilutė Tauragė
Plungė Pasvalys
Biržai
Anykščiai
3 1
1 Graisupis 2 Lyžena
Minija
Šyša
2
3 Vardas
Stebėjimų baseinaiStebėjimų baseinai
Vakarų
Vidurio
Pietryčių
Atliekami stebėjimaiAtliekami stebėjimai Žemėnauda: inventorizuojami pasėliai, jų Žemėnauda: inventorizuojami pasėliai, jų
tręšimas, derliai, sudaromi azoto/fosforo/kalio tręšimas, derliai, sudaromi azoto/fosforo/kalio balansai, atliekami dirvožemio tyrimai.balansai, atliekami dirvožemio tyrimai.
Hidrologiniai tyrimai: upelio, drenažo vandens Hidrologiniai tyrimai: upelio, drenažo vandens debitas.debitas.
Upelių, kritulių, gruntinio vandens cheminės Upelių, kritulių, gruntinio vandens cheminės sudėties tyrimai. sudėties tyrimai.
Sėtinių pievų struktūros ir produktyvumo Sėtinių pievų struktūros ir produktyvumo tyrimai.tyrimai.
Upelio bentofaunos tyrimai.Upelio bentofaunos tyrimai.
22
22
22
22
22
22
24
24
2222
200 mm
200 mm
200 mm
200 mm
75 mm
75 mm
75 mm
75 mm
75 mm
75 mm
75 mm
8a
8b
5.3 ha
5.6 ha
57.7
5
58.0
0
58.2
5
- 0.76 ha
- 0.90 ha
- 1.14 ha
- 1.04 ha
- 0.92 ha
- 1.38 ha
- 0.78 ha
- 1.11 ha
- 1.09 ha
Piezom eters
Control wells
57.50
58.00
Drainage systems
Drainage collector
Lateral drains
Ditch
Stebėjimų bazėStebėjimų bazė
debitaiUpelių VMP
N/P koncentr.
Hidrologinės sąlygos
N/P išplovimas iš baseinų
Bandymų laukų duomenys
Modelių kalibravimas
N/P išplovimo koeficientai
Taršos šaltinių nustatymas
Upelio vandens matavimo Upelio vandens matavimo postaspostas
Vandens lygis ir paskaičiuotas debitas upėje,Drenažo nuotėkis tiriamoje sistemoje,Vandens pH,Ištirpęs vandenyje deguonis mg l-1,Vandens drumstumas NTU,Vandens temperatūra oC
Visi duomenys imami kas 1 min., o užrašomi valandos vidurkiai, fiksuojant minimalias ir maksimalias buvusias tą valandą reikšmes.
Meteostotelėje: Oro temperatūra oC,Santykinė oro drėgmė %,Kritulių kiekis mm,Vėjo greitis m s-1,Saulės radiacija w m-2,Atmosferos slėgis.
Sėtinių pievų struktūros ir Sėtinių pievų struktūros ir produktyvumo monitoringasproduktyvumo monitoringas
GRAISUPIO STACIONARASGRAISUPIO STACIONARAS
INT INT EKST EKST (IV) (IV)
Stacionarios aikštelės
II IIII IIIIIITyrimų aikštelės
(100 m2)
Apskaitos laukeliai(1 m2)11 22 33
Parinktose stacionariose aikštelėse atliktas intensyviai ir ekstensyviai naudojamų sėtų pievų bendrijų būklės įvertinimas.
REZULTATAI: REZULTATAI:
žemėnaudažemėnauda
Maisto medžiagų balansas Maisto medžiagų balansas ūkininkų pasėliuoseūkininkų pasėliuose
Ūkio Nr.
Pasėlių % Maisto medžiagų likutis ar trūkumas, kg ha-1
žiem. javai
vasar. augalai
kaup. augal.
daug. žolės
N P K
1 19,9 52,6 16,3 11,3 7,3 4,4 -68
2 0,0 0,0 100,0 0,0 -134 -38 -84
3 24,7 68,5 0,4 6,3 -10,2 -26,3 -49,7
4 4,9 21,2 18,2 55,8 -49,8 -20,8 -49,3
5 46,4 30,8 4,5 18,2 23,3 -25 -37
6 100,0 0,0 0,0 0,0 -99,6 -82,6 -140
7 20,3 52,8 3,0 23,8 -18,5 -26,6 -55,4
8 0,0 64,2 8,8 27,0 -1,6 -6 -50,1
9 100,0 0,0 0,0 0,0 -44,3 -32,5 -66,9
10 0,0 0,0 5,8 94,2 22,2 -3,8 -12,4
Azoto ir fosforo balansas Azoto ir fosforo balansas baseinebaseine
REZULTATAI: REZULTATAI:
hidrologiniai ir hidrologiniai ir hidrocheminiai tyrimaihidrocheminiai tyrimai
Upelio debitas Upelio debitas 2009 m. m2009 m. m33/s/s
Upelių metinio nuotėkio kaita Upelių metinio nuotėkio kaita monitoringo laikotarpiumonitoringo laikotarpiu
Azoto junginių koncentracijos Azoto junginių koncentracijos kitimas Graisupio upelio vandenyjekitimas Graisupio upelio vandenyje 2009 m.2009 m.
0
2
4
6
8
10
12
14
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
N k
once
ntra
cija
mg
l -1
org. N
NO3-N
NO2-N
NH4-N
Azoto junginių koncentracijos Azoto junginių koncentracijos kitimas Lyženos baseino krituliuose kitimas Lyženos baseino krituliuose 2009 m.2009 m.
0
2
4
6
8
10
12
14
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
N k
once
ntra
cija
mg
l -1
org. N
NO3-N
NH4-N
Nitratų azoto koncentracijos kitimas Nitratų azoto koncentracijos kitimas gyventojų geriamojo vandens gyventojų geriamojo vandens šuliniuose šuliniuose 2001-2001-2009 m.2009 m.
0
5
10
15
20
25
1 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 911
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
NO
3-N
mg
l-1
G1š
G2š
G3š
G4š
Ribinė vertė
Azoto išplovimo ir Azoto išplovimo ir balanso baseine balanso baseine palyginimaspalyginimas
Fosforo balanso ir Fosforo balanso ir išplovimo kaitaišplovimo kaita
Graisupio upelio vandens cheminių Graisupio upelio vandens cheminių analizių rezultatai 2009 m.analizių rezultatai 2009 m.
AnalitėsMėginių paėmimo laikas mėn.
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
VMP Graisupio upelis
pH 7,84 8,02 7,66 8,33 8,16 7,6 8,21 8,16 8,24 8,14 8,24 7,93NH4
+- N mg/l 0,054 0,074 0,016 0,028 0,034 0,03 0,022 0,018 0,002 0,018 1,44 0,118
NO2- - N mg/l 0,017 0,017 0,011 0,088 0,011 0,02 0,018 0,002 0,002 0,003 0,019 0,13
NO3- - N mg/l 10,6 7,3 8,61 7,08 0,014 4,72 2,3 1,09 3,08 9,2 11,5 6,18
N bendr. mg/l 10,6 8,41 10,5 7,66 1,21 6,85 2,7 1,33 4,49 9,22 13,2 6,33
PO4-3 - P mg/l 0,017 0,084 0,044 0,048 0,034 0,058 0,078 0,096 0,029 0,021 0,051 0,406
P bendr. mg/l 0,146 0,122 0,066 0,064 0,034 0,356 0,136 0,099 0,037 0,028 0,098 0,483
Ištirpęs deguonis
mgO2/l 12,8 12,26 12,02 8,58 8,25 8,67 8,72 8,88 9,47 10,73 9,26 8,26BDS7 mgO2/l 3,03 4,16 3,5 1,23 5,42 2,9 1,12 1,28 0,88 1,32 0,87 4,71Cl mg/l 30 25,7 28 28 29 11 39 40 35 51 37 37Na mg/l 9,8 6,2 5,3 10 10 8 14 11 9,5 11 7,3 12K mg/l 5,3 4,2 3 3,2 4,2 3,5 5,8 6,1 4,9 4 4,3 14Ca mg/l 98 81 98 115 106 84 135 116 105 126 136 98Mg mg/l 28 10 28 34 34 23 34 37 37 41 35 18SO4 mg/l 40 40,3 9,1 44 34 13 38 63 46 34 36 34HCO3
- mg/l 293 241 268 354 372 281 476 384 390 439 433 299SEL mSi/cm 0,671 0,565 0,624 0,74 0,524 0,64 0,779 0,761 0,086 0,862 0,645
+
#
AriamaMiðkas
Ganykla
KiaulidëValuèiai
Gra isup is
Graisupis
488184
Monitoringo postas
Àþuolaièiai
Karvidë
613
1942
5.3
8. 2
8.4
7.8
0.7
9.0
6.8
3.4
6.4
5.2
5.0
8.3
5.6
7.6
14.0
2.1
11.0
1.6
8.5
13.0
3.5
1.2
6.3
7.5
1.15.8
1.0
6.0
9.2
10.0
6.1
6.6
1.4
5.414.0
7.8
11.0
5.65.2
Þemës naudojimasAriamaGanyklaKarvidëKiaulidëMiðkasSodybaVanduo
Drenaþo rinktuvaiNitratø azotas mg/l
GrioviaiGraisupis
KeliaiVietiniaiRajono
+ Koordinatës# Monitoringo postas
N
EW
SNitratų azoto Nitratų azoto koncentracija koncentracija Graisupio Graisupio baseino baseino drenažo drenažo sistemų sistemų vandenyje vandenyje 2002 m.2002 m.
Azoto ir fosforo vidutinės koncentracijos Azoto ir fosforo vidutinės koncentracijos bei išplovimo koeficientai Graisupio bei išplovimo koeficientai Graisupio baseino pasėlių grupėms 1999-2009 m.baseino pasėlių grupėms 1999-2009 m.
Azotas Fosforas
Koncentracija,
mg l-1
Išplovimas,
kg ha-1
Koncentracija,
mg l-1
Išplovimas,
kg ha-1
Pasėlių grupės:
1. Kaupiamieji augalai 13,3 22,7 0,068 0,116
2. Žieminiai javai 12,8 21,9 0,054 0,092
3. Vasariniai javai 12,4 21,2 0,073 0,125
4. Ganyklos 6,1 10,4 0,087 0,149
Ariamoji žemė
(1-3 grupės vidurkis)
12,7 21,7 0,071 0,121
Žemės ūkio laukai
(1-4 grupės vidurkis)
11,3 19,3 0,075 0,128
REZULTATAI: REZULTATAI:
sėtinių pievų struktūros sėtinių pievų struktūros ir produktyvumo ir produktyvumo
monitoringasmonitoringas
Žolyno amžius ir naudojimo pobūdis turi įtakos Žolyno amžius ir naudojimo pobūdis turi įtakos sėtinių pievų sukcesijos intensyvumui.sėtinių pievų sukcesijos intensyvumui.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Metai
vnt.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Ūki
nė v
ertė
, bal
ai
Rūšių skaičius INT Rūšių skaičius EKST Ūkinė vertė INT Ūkinė vertė EKST
Intensyviai (INT) ir ekstensyviai Intensyviai (INT) ir ekstensyviai (EKST) naudojamų sėtinių pievų (EKST) naudojamų sėtinių pievų
botaninės įvairovės kaita botaninės įvairovės kaita
Ekstensyvus pievų žolynų naudojimas sudarė sąlygas botaninei rūšių įvairovei atsikurti
Intensyviai (INT) ir ekstensyviai Intensyviai (INT) ir ekstensyviai (EKST) naudojamų sėtinių pievų (EKST) naudojamų sėtinių pievų produktyvumas ir ūkinė vertė produktyvumas ir ūkinė vertė
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Metai
Ant
žem
inė
fito
mas
ė, g
/m2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Ūki
nė v
ertė
, lai
psni
ai
Antžeminė fitomasė INT Antžeminė fitomasė EKSTŪkinė vertė INT Ūkinė vertė EKST
Ūkiniu požiūriu vertingesni – derlingesni ir geresnės ūkinės vertės intensyviai naudojami jauni žolynai
Ekstensyviai naudojami žolynaiEkstensyviai naudojami žolynai
Žolynų natūralėjimo proceso stebėjimas Žolynų natūralėjimo proceso stebėjimas yra perspektyvus tiek biologinės įvairovės yra perspektyvus tiek biologinės įvairovės atsikūrimo, tiek ir ūkinės vertės kaitų atsikūrimo, tiek ir ūkinės vertės kaitų analizavimo požiūriais.analizavimo požiūriais.
Ekstensyviai naudojamuose žolynuose Ekstensyviai naudojamuose žolynuose botaninė rūšių įvairovė atsikuria žymiai botaninė rūšių įvairovė atsikuria žymiai greičiau nei intensyvaus ūkininkavimo greičiau nei intensyvaus ūkininkavimo sąlygomis.sąlygomis.
Dabar vykstant intensyviems žemėvaldos Dabar vykstant intensyviems žemėvaldos skaidos ir žemėnaudos kaitos procesams ypač skaidos ir žemėnaudos kaitos procesams ypač svarbu ieškoti galimybių ekologinei svarbu ieškoti galimybių ekologinei pusiausvyrai gamtoje atstatyti, biologinei pusiausvyrai gamtoje atstatyti, biologinei įvairovei atkurti ir agrarinio kraštovaizdžio įvairovei atkurti ir agrarinio kraštovaizdžio struktūringumui ir kokybei pagerinti. Todėl struktūringumui ir kokybei pagerinti. Todėl sėtinių žolynų išsaugojimas ir jų būklės sėtinių žolynų išsaugojimas ir jų būklės stebėjimas yra svarbus agroekosistemų tyrimų stebėjimas yra svarbus agroekosistemų tyrimų uždavinys.uždavinys.
Sėtų pievų natūralizacijos tyrimai svarbūs nustatant biologinės įvairovės atsikūrimo procesus anksčiau ūkinėms reikmėms įsisavintuose plotuose. Tai ypač aktualu ne tik Lietuvoje, bet ir Vidurio bei Rytų Europos kraštuose, kur sumažėjus intensyviai naudojamų žemės ūkio naudmenų plotui, didelėje teritorijos dalyje vyksta sėtų pievų natūralėjimas ar net degradacija.
Svarbu žinoti kokiu mastu natūralizacijos veikiamos sėtinės pievos gali atspindėti vietovei būdingų sinantropinės kilmės natūralių pievų biologinę įvairovę.
Sėtinių pievų monitoringo perspektyvos ir reikalingumas
Rūšių gausos tyrimai svarbūs įgyvendinant Rūšių gausos tyrimai svarbūs įgyvendinant biologinės įvairovės konvencijos reikalavimusbiologinės įvairovės konvencijos reikalavimus.
Tyrimai svarbūs nustatant aplinkosaugos ir žemės Tyrimai svarbūs nustatant aplinkosaugos ir žemės ūkio politiką, bei įgyvendinant Lietuvos ūkio politiką, bei įgyvendinant Lietuvos kraštovaizdžio politikos kryptiskraštovaizdžio politikos kryptis
Sėtinių pievų monitoringo perspektyvos ir reikalingumas
REZULTATAI: REZULTATAI:
Bentofaunos tyrimaiBentofaunos tyrimai
Graisupio upelio makrozoobentoso Graisupio upelio makrozoobentoso bendrijos ir vandens kokybės rodikliai bendrijos ir vandens kokybės rodikliai 2005-2009 m. pavasarį (P) ir rudenį (R)2005-2009 m. pavasarį (P) ir rudenį (R)
Rodiklis2005 2006 2007 2008 2009
P R P R P R P R P RBiomasė, g m-2
29,0 7,0 17,1 3,5 18,1 9,2 27,6 3,1 32,8 1,9
Taksonų skaičius31 24 33 27 20 31 29 29 36 16
Shannon-Wiener’io bioįvairovės indeksas, bitai ind-1
3,45 1,93 1,08 4,00 3,40 3,12 2,42 3,40 3,94 3,19
Simpson’ o bioįvairovės indeksas
0,16 0,45 0,76 0,08 0,12 0,19 0,42 0,20 0,13 0,15
Trent’o biotinis indeksas
9 8 9 7 8 9 9 8 9 7
vidutinis Chandler’io biotinis indeksas
60 47 51 40 60 50 55 51 57 45
Makrobentoso rodiklius ženkliai įtakoja Makrobentoso rodiklius ženkliai įtakoja klimatiniai veiksniai.klimatiniai veiksniai.
Graisupio upelio ekologinė būklė pagal Graisupio upelio ekologinė būklė pagal biotinius rodiklius rudenį dažniausiai būna biotinius rodiklius rudenį dažniausiai būna prastesnė nei pavasarį. Per 2005-2009 m. prastesnė nei pavasarį. Per 2005-2009 m. laikotarpį aiškių pokyčių trendų nenustatyta.laikotarpį aiškių pokyčių trendų nenustatyta.
Jei ateityje prioritetas teikiamas lokalaus Jei ateityje prioritetas teikiamas lokalaus žmogaus poveikio (ūkininkavimo) stebėsenai, žmogaus poveikio (ūkininkavimo) stebėsenai, siūloma pasirinkti stabilesnę agroekosistemą, siūloma pasirinkti stabilesnę agroekosistemą, arba stebėjimus tęsti Graisupio upelyje kasmet, arba stebėjimus tęsti Graisupio upelyje kasmet, bet tik vegetacijos sezono pradžioje.bet tik vegetacijos sezono pradžioje.
Ačiū už dėmesį