Abstract

Naturvårdsverket genomför Integrerad övervakning av miljötillståndet i skogsekosystem (IM) inom programområdet ”Skog”. Övervakningen är relaterad till FN-konventionen om effekter av långtransporterade luftföroreningar ”Longrange transboundary air pollution – LRTAP 1979” (UN/ECE). IVL Svenska Miljöinstitutet (IVL), Sveriges Geologiska Undersökning (SGU) och Institutionen för miljöanalys vid SLU (IMA, SLU) utför övervakningen på uppdrag av Naturvårdsverket. Miljöövervakningen omfattar ekosystemstudier på avrinningsområdesnivå med bestämningar av vattenbalans, kemiska ämnesbudgetar och effekter på biota, främst vegetation och studier av markprocesser. Syftet är dels att som referensområden ge relevanta bakgrundsdata, dels att söka skilja effekter av mänsklig påverkan från naturlig variation. Modellering för prognostisering av utvecklingen är ett viktigt inslag. Mätningarna utförs i skyddade områden med lång kontinuitet, utan skogliga aktiviteter. Deposition av luftföroreningar och potentiell klimatpåverkan är de enda mänskliga störningarna i områdena. Syftet med IM-övervakningen skiljer sig från syftena med övriga miljöövervakningsprogram genom att IM i detalj skall kunna förklara förändringar i miljön och därmed bidraga till tolkningen av resultaten från de mer extensiva programmen. Föreliggande rapport redovisar undersökningar från år 2000 och inbegriper de fyra IM-områdena Gårdsjön, Aneboda, Kindla och Gammtratten. Verksamheten under året beskrivs kortfattat i text med glimtar av intressanta resultat som framkommit. Bearbetade resultat återfinns i tabellbilagan i slutet på rapporten. Vädret år 2000 kännetecknades av en likartad temperaturutvecklingen i samtliga områden, med en varm inledning i januari och februari, en kall sommarperiod (juni-september) och en varm avslutning på året (oktoberdecember). Samtliga områden hade ett nederbördsöverskott med som mest 458 mm i Kindla. För Kindla är det 44% högre än medelvärdet för tidsperioden 19672001. Särskilt hösten (oktober-november) var nederbördsrik, medan september uppvisade underskott. I Kindla uppmättes ett stort nederbördsöverskott även i juli. Vattenföringstoppar uppträde under januari i Gårdsjön, Aneboda och Kindla och under hösten i samtliga områden. Avrinningen i Kindla på 797 mm är den högsta registrerade under de senaste 35 åren. IM-områdena är jonsvaga, med permanent sura förhållanden och med tämligen höga aluminiumhalter. Endast Gammtratten uppvisade låga halter oorganiskt aluminium, på nivåer som är tämligen ofarliga för gälandande organismer som fisk (<80 µg L-1). Övriga metaller uppvisade halter i bäckvattnet under de nivåer där man anser att det föreligger risk för biologisk skada. I grundvatten överskreds dock dessa gränsvärden med avseende på koppar, bly och zink. Områdena uppvisade låga halter av oorganiska näringsämnen. Gårdsjöns närhet till havet återspeglas tydligt i kemin medan de höga halterna organiskt material påverkar vattenkvaliteten i Aneboda. Kindlas kemi förefaller präglas av vattnets snabba och ytliga transportvägar i marken, vilket är en vanlig företeelse i svensk skogsmark. Gammtratten är det minst sura området med ett medel-pH runt 5,5 och frekvent förekommande vätekarbonatalkalinitet i bäckvattnet. I avrinningsområdenas intensivområden är trädbeståndet vanligen homogent och tätt, vilket innebär hög interception av nederbörden. I avrinningsområdet som helhet finns däremot både kala fläckar, t.ex. myrytor, och bestånd som är betydligt glesare än intensivområdets, varför interceptionen blir mindre. Beräkningar indikerar att krondroppet för hela avrinningsområdet är mellan 20 och 30% större än det som uppmäts i intensivområdena i Aneboda, Kindla och Gammtratten. I Gårdsjön indikerar långtidsstudier av krondropp och avrinning att uppmätt krondropp sannolikt ger en rättvisande bild av det verkliga för hela området. Under perioden 1994-2000 undersöktes de småskaliga sambanden (50 x 50 m provytor) mellan metallhalter och respiration i humusskiktet på de fyra IMlokalerna. Bly (Pb) och kivicksilver (Hg) var starkt rumsligt korrelerade med varandra inom de sydsvenska provytorna (Gårdsjön, Aneboda och Kindla), men respirationen hade endast svaga eller inga samband med Hg. Inte heller kadmium (Cd) uppvisade samband med respirationen. Resultaten från IM visar liksom tidigare forskningsresultat en tydlig markbiologisk störning av Pb i humusskikten. Hg-effekter är mera osäkra och Cd-effekter saknas. De högsta aluminiumhalterna uppmättes i markvattnet i E- och B-horisonterna i Gårdsjön, Aneboda och Kindla och huvuddelen av aluminiumet (>1 mg Ali /l) uppträdde i oorganisk form både i E- och B-horisonten. I Gammtratten förekom oorganiskt aluminium i mycket låga halter även i E-horisonten (≤0,03 mg Ali /l). I markvattnet i utströmningsområdena var andelen oorganiskt aluminium 11% i Aneboda, 35% i Kindla och 53% i Gårdsjön. De högsta halterna av oorganiskt aluminium i bäckvattnet uppmättes i Kindla (61%), följt av Gårdsjön (46%), Aneboda (17%) och Gammtratten (10%). Arealförlusterna av aluminium var större från Kindla än från det betydligt mer försurade Gårdsjön. Detta indikerar att bäckar kan ha höga Ali-halter under högflödesperioder utan att området för den skull behöver vara utsatt för särskilt stor belastning av surt nedfall (krondropp = 5,3 kg S/ha, år). Den naturliga jordmånsbildningen (podsolering) och ytliga flödesvägar för grundvattnet skulle kunna vara tillräckligt. Nederbörden lakade ut betydande mängder kol ur krontaket i IM-områdena och krondroppet tillförde marken nästan lika mycket kol som det som transporterades i bäckarna (70-100 kg C/ha, år). Eftersom mycket av krondroppet hamnar över inströmningsområdena är det dock inte detta kol som uppträder i bäcken. Förnafallet utgör den absolut största kolkällan till marken och överstiger krondroppet med 10-20 gånger. Detta kol måste dock brytas ned och bli vattenlösligt innan det transporteras vidare i systemet. Kolflödena genom E-horisonten visar att betydande mängder transporterades djupare ned i markprofilen. Med undantag av Gårdsjön fastnade eller mineraliserades en stor del (40-80%) av kolet i B-horisonten. Även i djupare markprofiler skedde en betydande retention i inströmningsområdena, alternativt så transporteras kolet horisontellt nedströms i systemen. Kolflödet i bäckarna utgjorde <2‰  av markförråden, vilket visar att en liten förändring av det organiska materialets vattenlöslighet kan ge upphov till stora skillnader i TOC-halter i bäckarna.

Keywords

Hydrologisk budget; Ämnesbudget; Avrinningsområde; Försurning; Övergödning; Metaller; Biologisk effekt

Published in

Rapport / Sveriges lantbruksuniversitet, Miljöanalys
2002, number: 2002:17
Publisher: Institutionen för miljöanalys, Sveriges lantbruksuniversitet

SLU Editors

• Löfgren, Stefan

  • Department of Environmental Assessment, Swedish University of Agricultural Sciences
    

UKÄ Subject classification

Forest Science
Soil Science
Environmental Sciences related to Agriculture and Land-use


Permanent link to this page (URI)

https://res.slu.se/id/publ/125748