aktualne wyzwania w rekultywacji leśnej2017).pdf · prof. dr hab. andrzej grzywacz, dr h.c. −...

CURRENT CHALLENGES IN

RECLAMATION TO FOREST

Aktualne wyzwania w rekultywacji leśnej

Międzynarodowa Konferencja Naukowa5−6 czerwca 2017 • Kraków−Bełchatów

Current challenges in reclamation to forest

International Scientific Conference5−6 June 2017 • Krakow−Belchatow, Poland

Book of abstracts

Department of Forest Ecology and Reclamation – history, research interests and achievements

Streszczenia referatów i posterów

Zakład Ekologii Lasu i Rekultywacji– historia, kierunki badawcze i osiągnięcia

Patronat honorowy • honorary patronage:

MINISTERSTWOŚRODOWISKA

POLSKA AKADEMIA NAUK

FA

CU

LT

AS�

SIL

VA

E�CULTUR

AE�

CR

AC

OV

IAE


Międzynarodowa Konferencja Naukowa

5−6 czerwca 2017 • Kraków−Bełchatów

Streszczenia referatów i posterów •

Zakład Ekologii Lasu i Rekultywacji – historia, kierunki badawcze i osiągnięcia

5−6 June 2017 • Krakow−Belchatow, Poland

CURRENT CHALLENGES IN


Current challenges in reclamation to forestInternational Scientific Conference

Book of abstracts •

Department of Forest Ecology and Reclamation – history, research interests and achievements

Edited by Marek Pająk

Organized byDepartment of Forest Ecology and Reclamation

Faculty of ForestryUniversity of Agriculture in Krakow

Sponsors: Media patronage:

PGE Górnictwo i EnergetykaKonwencjonalna SA

5−6 czerwca 2017 • Kraków−Bełchatów


Międzynarodowa Konferencja Naukowa

Streszczenia referatów i posterów •

Zakład Ekologii Lasu i Rekultywacji – historia, kierunki badawcze i osiągnięcia

pod redakcją Marka Pająka

OrganizatorZakład Ekologii Lasu i Rekultywacji

Wydział Leśny Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Sponsorzy: Patronat medialny:

PGE Górnictwo i EnergetykaKonwencjonalna SA

Komitet Naukowy / Scientific Committee

Przewodniczący / Chairmanprof. dr hab. inż. Marcin Pietrzykowski – Dziekan Wydziału Leśnego Uniwersytetu Rolniczego w KrakowieCzłonkowie / Membersprof. Walter Lee Daniels − Crop and Soil Environmental Sciences, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg VA, USAprof. Majeti N.V. Prasad − Department of Plant Sciences, University of Hyderabad, Indiaprof. dr hab. Stanisław Baran − Wydział Agrobioinżynierii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinieprof. dr hab. Stanisław Brożek − Wydział Leśny, Uniwersytet Rolniczy w Krakowieprof. dr hab. Mirosława Gilewska − Wydział Inżynierii Środowiska i Gospodarki Przestrzennej, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniudr hab. inż. Andrzej Greinert, prof. UZ − Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Zielonogórskidr hab. inż. Tadeusz Gołda − Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Akademia Górniczo- -Hutnicza w Krakowieprof. dr hab. inż. Stanisław Gruszczyński − Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowieprof. dr hab. Andrzej Grzywacz, dr h.c. − Wydział Leśny, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawieprof. dr hab. inż. Jacek Oleksyn − Instytut Dendrologii PAN w Kórnikuprof. dr hab. inż. Stanisław Orzeł − Wydział Leśny, Uniwersytet Rolniczy w Krakowieprof. dr hab. Tomasz Zawiła-Niedźwiedzki − Komitet Nauk Leśnych i Technologii Drewna PANSekretarz Komitetu Naukowego / Secretary of the Scientific Committeedr inż. Marek Pająk − Wydział Leśny, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Komitet Organizacyjny / Organising Committee Przewodniczący / Chairmandr hab. inż. Stanisław Małek, prof. UR Członkowie / Members dr inż. Michał Jasikmgr inż. Justyna Likus-Cieślikmgr inż. Katarzyna DudekSekretarz Komitetu Organizacyjnego / Secretary of the Organising Committeedr inż. Bartłomiej Woś

Do cytowań / For citation: Pająk M. (red.). Aktualne wyzwania w rekultywacji leśnej. Międzynarodowa Konferencja Naukowa, 5‒6 czerwca 2017, Kraków−Bełchatów. Streszczenia referatów i posterów. Zakład Ekologii Lasu i Rekultywacji. Historia, kierunki badawcze i osiągnięcia. Wydawnictwo UR w Krakowie, Kraków 2017.

Zakład Ekologii Lasu i RekultywacjiUniwersytet Rolniczy w Krakowieal. 29 Listopada 46, 31-425 Krakówtel. (12) 662 50 83e-mail: [email protected]

Department of Forest Ecology and ReclamationUniversity of Agriculture in Krakow29 Listopada 46, 31-425 Krakow, Poland Phone (+ 48 12) 662 50 83e-mail: [email protected]

5

Spis treści

Marcin PietrzykowskiPrzedmowa .................................................................................................................................... 13

Referaty ................................................................................................................................................. 17

Konrad TomaszewskiNajważniejsze programy rozwojowe realizowane przez PGL LP ........................................... 19

Majeti Narasimha Vara PrasadZintegrowane biogeotechnologie w rekultywacji odpadów kopalnianych – globalne studia przypadków ....................................................................................................................... 22

Wojciech KrzaklewskiZ doświadczeń nad rekultywacją leśną − problemy i wyzwania ............................................ 25

Jerzy Wójcik, Stanisław Kowalik Symptomy rozwoju ekosystemu leśnego na zrekultywowanym w kierunku leśnym zwałowisku utworów odpadowych w zakładach górniczych miedzi ..................................... 28

Katarzyna PawełczykRewitalizacja wyrobisk pogórniczych a łagodzenie i adaptacja do zmian klimatu ............. 31

Andrzej M. Jagodziński, Marcin K. Dyderski, Sylwia Wierzcholska, Anna Rusińska, Anna K. Gdula, Marek Kasprowicz, Paweł HorodeckiRóżnorodność biologiczna roślin na rekultywowanym zwałowisku pokopalnianym ........ 33

Paweł Kapusta, Grażyna Szarek-Łukaszewska, Barbara GodzikRoślinność spontaniczna w zagospodarowaniu terenu po górnictwie rud cynku i ołowiu ......................................................................................................................................... 37

Leszek Bolibok, Monika KubiakOcena ekspansji rokitnika zwyczajnego (Hippophae rhamnoides) w nasadzeniach na terenach rekultywowanych na zwałowisku wewnętrznym KWB Bełchatów .................. 39

Dariusz PieniakOcena dywergencji składów gatunkowych drzewostanów na terenach rekultywowanych na Górze Kamieńsk i w pozostałych lasach Nadleśnictwa Bełchatów .................................. 42

6

Marcin Chodak, Anna Pudełko, Katarzyna Sroka, Katarzyna GrzesikOcena przydatności odpadów z produkcji metali ziem rzadkich do rekultywacji .............. 45

Tomasz K. Olszewski, Claude GrisonFitoekstrakcja i ekologiczna kataliza, symbioza dla przyszłości............................................. 47

Wilhelm KnabePodstawy i metody rekultywacji terenów górnictwa odkrywkowego węgla brunatnego w Niemczech ................................................................................................. 49

Postery ................................................................................................................................................... 51

Joanna Augustynowicz, Agnieszka Baran, Ewa Sitek, Tomasz Bryniarski, Beata Ostachowicz, Małgorzata Urbańska-StopaCzy rzęśl długoszyjkowa może być wykorzystana do rekultywacji osadów skażonych związkami chromu w warunkach naturalnych? ....................................................................... 53

Ulyana BashutskaRozwój zbiorowisk roślinnych na zwałowiskach węgla kamiennego w okolicach Czerwonogrodu (Zachodnia Ukraina) ...................................................................................... 56

Mirosława Gilewska, Krzysztof OtrembaRekultywacja leśna obszaru pogórniczego „Drzewce” ............................................................ 59

Roman Gornowicz, Antoni Sienkiewicz , Stanisław Gałązka, Zenon Pilarek, Katarzyna KaźmierczakWybrane problemy degradacji i możliwości rekultywacji siedlisk leśnych Puszczy Noteckiej ........................................................................................................................................ 61

Anna Grobelak, Joanna Hiller, Karolina Biś, Małgorzata Kacprzak Zastosowanie mikroorganizmów promujących wzrost roślin – modele aplikacyjne ......... 64

Joanna Hiller, Małgorzata Kacprzak, Anna GrobelakWpływ dodatków glebowych i bakterii PGPB na fitoekstrakcję metali ciężkich ................. 67

Paweł Horodecki, Andrzej M. JagodzińskiOpad organiczny i tempo jego rozkładu w jednogatunkowych drzewostanach rosnących na rekultywowanym zwałowisku pokopalnianym ................................................ 70

Anna Kowalczyk, , Katarzyna Nawrot-Chorabik, Krzysztof Kleszcz, Dariusz LatowskiInterakcje tkanki kalusowej jodły kaukaskiej (Abies nordmanniana) z bakterią oporną na arsen w warunkach zanieczyszczenia tym pierwiastkiem ................................................. 73

Grzegorz Kusza, Daria Słonina, Katarzyna ŁuczakDrzewa i krzewy owocowe jako element bioróżnorodności terenów rekultywowanych kopalni „Górażdże” ....................................................................................................................... 76

Marek Pająk, Wojciech Krzaklewski, Marcin Pietrzykowski, Bartłomiej WośOdmienność i specyfika utworów budujących warstwę glebotwórczą fragmentu wierzchowiny zwałowiska zewnętrznego Pola „Szczerców” przeznaczonego do zalesienia .................................................................................................................................. 78

Marcin Pietrzykowski, Bartłomiej Woś, Wojciech Krzaklewski, Marek Pająk, Tomasz Wanic, Marcin ChodakEfekty wprowadzenia olsz (Alnus sp.) na składowisko odpadów paleniskowych Elektrowni Bełchatów .................................................................................................................. 81

Ryszard PlackowskiTrawy z sukcesji na powstającym w latach 1981–1985 pierwszym fragmencie zwałowiska zewnętrznego KWB Bełchatów ............................................................................. 84

Anna Pudełko, Marcin ChodakReakcja respiracji gleb industrioziemnych na naturalne czynniki stresowe ........................ 87

Katarzyna Sroka, Marcin Chodak, Marcin PietrzykowskiOddziaływanie olszy czarnej (Alnus glutinosa) nasadzanej rzędowo na aktywność mikrobiologiczną i wybrane właściwości chemiczne industrioziemów ............................... 90

Marta Szostak, Paweł Hawryło, Piotr Wężyk, Kacper Knapik, Marcin Pietrzykowski, Justyna Likus-CieślikZobrazowania satelitarne Sentinel 2 − nowe możliwości w zakresie monitorowania pokrycia i użytkowania terenów rekultywowanych ................................................................. 93

Bartłomiej Woś, Marcin PietrzykowskiWpływ zróżnicowanych gatunkowo drzewostanów na odczyn i właściwości chemiczne gleb powstających na rekultywowanym wyrobisku popiaskowym ........................................ 96

Wojciech Krzaklewski, Stanisław Małek, Marcin Pietrzykowski Zakład Ekologii Lasu i Rekultywacji – historia, kierunki badawcze i osiągnięcia .................. 99

Krótki rys historyczny ................................................................................................................. 101

Podstawowe kierunki badawcze – ujęcie historyczne (do 1998 r.) ....................................... 101

Najważniejsze osiągnięcia naukowe w ramach dwóch kierunków: ekologia lasu i rekultywacja (po 1998 r.) ......................................................................................................... 103

Granty i projekty badawcze ....................................................................................................... 116

Inne projekty badawcze ............................................................................................................. 117

Pracownia analiz gleb, roślin i wody, a od 2012 r. Laboratorium Geochemii Środowiska Leśnego i Terenów Przeznaczonych do Rekultywacji ............................................................ 118

Stałe powierzchnie doświadczalne Katedry Ekologii Lasu ................................................... 119

Tytuły i stopnie naukowe (po 1998 r.) ..................................................................................... 119

Książki, rozdziały w książkach i monografie .......................................................................... 120

Literatura ....................................................................................................................................... 125

Profesor Wojciech Krzaklewski .................................................................................................. 134

9

Table of contents

Marcin PietrzykowskiForeword ........................................................................................................................................ 15

Keynote speakers ................................................................................................................................ 17

Konrad TomaszewskiThe most important development programs implemented by State Forests NFH .............. 20

Majeti Narasimha Vara PrasadIntegrated biogeotechnologies for mine waste rehabilitation ‒ global visible case studies............................................................................................................................................. 23

Wojciech KrzaklewskiForest reclamation experiences – problems and challenges ................................................... 26

Jerzy Wójcik, Stanisław KowalikSymptoms of the development of forest ecosystem within the forest-reclaimed dumping ground of the copper mining enterprise .................................................................. 29

Katarzyna PawełczykRevitalization of post-mining excavations versus mitigation of and adaptation to climate change .......................................................................................................................... 32

Andrzej M. Jagodziński, Marcin K. Dyderski, Sylwia Wierzcholska, Anna Rusińska, Anna K. Gdula, Marek Kasprowicz, Paweł HorodeckiBiological diversity of plants in the reclaimed post-mining dumping ground .................... 35

Paweł Kapusta, Grażyna Szarek-Łukaszewska, Barbara GodzikSpontaneous vegetation in the development of land after mining for zinc and lead ores .................................................................................................................................. 38

Leszek Bolibok, Monika KubiakSea-buckthorn (Hippophae rhamnoides) expansion assessment in plantings on reclaimed areas of the internal dumping ground in Bełchatów Lignite Mine ................ 40

Dariusz PieniakEvaluation of the divergence of species composition of stands in the reclaimed areas on the Góra Kamieńsk and other forests of Bełchatów Forest District ................................. 43

10

Marcin Chodak, Anna Pudełko, Katarzyna Sroka, Katarzyna GrzesikUsefulness assessment of waste materials from the production of rare earth metals for reclamation purposes ............................................................................................................. 46

Tomasz K. Olszewski, Claude GrisonPhytoextraction and ecological catalysis, a symbiosis for the future ..................................... 48

Wilhelm KnabeBasic principles and methods of the reclamation of lignite mining areas in Germany ...... 50

Poster session ....................................................................................................................................... 51Joanna Augustynowicz, Agnieszka Baran, Ewa Sitek, Tomasz Bryniarski, Beata Ostachowicz, Małgorzata Urbańska-StopaCan water starwort be used for the reclamation of Cr-polluted bottom sediments under natural conditions? ........................................................................................................... 54

Ulyana BashutskaPlant communities development on coal-mining dumping grounds near Chervonograd (Western Ukraine) ............................................................................................. 57

Mirosława Gilewska, Krzysztof OtrembaForest reclamation of the “Drzewce” post mining area ........................................................... 60

Roman Gornowicz, Antoni Sienkiewicz, Stanisław Gałązka, Zenon Pilarek,

Katarzyna Kaźmierczak3

Selected problems in degradation and reclamation potential of forest sites in the Puszcza Notecka forest ................................................................................................................. 62

Anna Grobelak, Joanna Hiller, Karolina Biś, Małgorzata Kacprzak Use of microorganisms promoting the growth of plants – application models ................... 65

Joanna Hiller, Małgorzata Kacprzak, Anna GrobelakThe influence of soil amendments and plant growth promoting bacteria (PGPB) on the phytoextraction of heavy metals..................................................................................... 68

Paweł Horodecki, Andrzej M. JagodzińskiLitterfall and the rate of leaf litter decomposition in pure stands growing on reclaimed post-mining spoil heap ........................................................................................ 71

Anna Kowalczyk, Katarzyna Nawrot-Chorabik, Krzysztof Kleszcz, Dariusz LatowskiCaucasian fir callus tissue and arsenic resistant bacteria interaction under arsenic stress conditions ............................................................................................................................ 74

Grzegorz Kusza, Daria Słonina, Katarzyna ŁuczakWild fruit trees and bushes as elements of biodiversity in the reclaimed “Górażdże” quarry area ..................................................................................................................................... 77

Marek Pająk, Wojciech Krzaklewski, Marcin Pietrzykowski, Bartłomiej WośDistinctiveness and specifics of sediments forming the soil parent layer encountered on a fragment of the external waste dump hill of the ‘Szczerców’ Field designated for afforestation ............................................................................................................................. 79

Marcin Pietrzykowski, Bartłomiej Woś, Wojciech Krzaklewski, Marek Pająk, Tomasz Wanic, Marcin ChodakResult of introducing alder (Alnus sp.) in ash and slag dumps belonging to the Bełchatów Power Plant ................................................................................................................ 82

Ryszard PlackowskiGrass species from the succession in the initial, emerging parts of the external dumping ground belonging to the Bełchatów Lignite Mine, between 1981‒1985 .............. 85

Anna Pudełko, Marcin ChodakReaction of technosols respiration rate to natural environmental stressors ......................... 88

Katarzyna Sroka, Marcin Chodak, Marcin PietrzykowskiInfluence of black alder (Alnus glutinosa) planted row-wise on the microbial activity and chemical properties of mine soils ....................................................................................... 91

Marta Szostak, Paweł Hawryło, Piotr Wężyk, Kacper Knapik, Marcin Pietrzykowski, Justyna Likus-CieślikSentinel-2 satellite images − new possibilities for the monitoring of land use and land cover classes in reclaimed areas .................................................................................. 94

Bartłomiej Woś, Marcin PietrzykowskiImpact of mixed species tree stands on the reaction and chemical properties of soils emerging in the former sand excavation sites under reclamation ......................................... 97

Wojciech Krzaklewski, Stanisław Małek, Marcin Pietrzykowski Department of Forest Ecology and Reclamation – history, research interests and achievements ................................................................................................................................ 137

Historical outline ........................................................................................................................ 139

Main research interests – historical overview (until 1998) ................................................... 139

The most important scientific achievements within two fields: forest ecology and reclamation (after 1998) ..................................................................................................... 141

Research grants and projects ..................................................................................................... 154

Other research projects .............................................................................................................. 155

Soil, plant and water analysis laboratory – since 2012, the Laboratory of Geochemistry of Forest Environment and Areas under Reclamation .......................................................... 156

Permanent experimental plots of the Department of Forest Ecology ................................. 157

Academic titles and degrees (after 1998) ................................................................................. 158

Books, book chapters and monographs published ................................................................ 158

References ...................................................................................................................................... 163

Professor Wojciech Krzaklewski ................................................................................................ 172

Przedmowa

Badania naukowe realizowane od wielu lat w Zakładzie Ekologii Lasu i Rekultywacji In-stytutu Ekologii i Hodowli Lasu Wydziału Leśnego Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie wskazują na konieczność podejmowania interdyscyplinarnych, wielokierunkowych i wie-loletnich programów badawczych, których głównymi celami są inwentaryzacja, klasyfika-cja oraz opracowywanie zasad i metod zagospodarowania obszarów poprzemysłowych, a ostatnio także monitorowanie rekultywacji i procesów restytucji ekosystemów leśnych. Rozwijane specjalności naukowe i zagadnienia badawcze oraz wdrożeniowe w naszej jed-nostce naukowej, mającej wieloletnie doświadczenia w badaniach leśnych, a także kontynu-ującej i rozwijającej chlubną tradycję tak zwanej krakowskiej szkoły rekultywacji, znajdują odzwierciedlenie w organizowanej konferencji pod nazwą „Aktualne wyzwania w rekulty-wacji leśnej” („Current Challenges in Reclamation to Forest”).

Tereny poprzemysłowe są przykładem wielkoobszarowych przekształceń krajobrazu i ingerencji człowieka w funkcjonowanie ekosystemów lądowych, stąd problematyka re-kultywacji jest przedmiotem zainteresowania w skali globalnej. W skali Europy i świata, w tym szczególnie Polski, udział energii ze źródeł kopalnych oraz eksploatacja surowców z zachowaniem tzw. zrównoważonego systemu eksploatacji stanowi ważny problem cy-wilizacyjny.

Leśny kierunek rekultywacji uważany jest za najbardziej optymalny, pozwalający w sposób uzasadniony ekonomicznie, krajobrazowo i przyrodniczo przywrócić wartość użytkową gruntom. Problem monitorowania stabilności powstających ekosystemów le-śnych na dotychczas zrekultywowanych i przekazanych leśnictwu terenach poprzemy-słowych dotyczy w Polsce ponad 25 tys. ha, a w skali Europy – kilkuset tys. ha (m.in. w Niemczech – rejon Dolnołużyckiego, Lipskiego i Nadreńskiego Zagłębia Węglowego, oraz w Czechach – rejon Mostu i Sokolova). Z jednej strony tereny pogórnicze rekul-tywowane dla leśnictwa nie mają dużego udziału w całościowym bilansie powierzchni lasów w Polsce i w Europie, z drugiej zaś skala problemów i trudności ich zagospoda-rowania są zupełnie inne na tych terenach niż w lasach gospodarczych i stanowią wciąż istotny problem w ujęciu regionalnym i globalnym.

Międzynarodowa Konferencja „Aktualne wyzwania w rekultywacji leśnej” ma na celu wymianę doświadczeń pomiędzy naukowcami i praktykami, w tym pracownikami ad-ministracji Lasów Państwowych oraz pracownikami przedsiębiorstw górniczych i innych

branż, zajmujących się problemami rekultywacji i zagospodarowania terenów zdegra-dowanych oraz monitoringu zmian zachodzących w nowo powstających ekosystemach.Tematy podejmowane w czasie konferencji to między innymi: rekultywacja i rewitalizacja terenów poprzemysłowych, degradacja i ochrona gleb, remediacja środowiska glebowo--wodnego, zagospodarowanie leśne zrekultywowanych terenów poprzemysłowych, rola sukcesji w procesie rekultywacji, aspekty ekonomiczne i społeczne w rekultywacji leśnej, monitoring „nowych” ekosystemów na terenach poprzemysłowych. Konferencja stanowi również doskonałą okazję do uczczenia jubileuszu pracy naukowej Profesora Wojciecha Krzaklewskiego, nestora rekultywacji w Polsce, bezpośredniego spadkobiercy idei nauko-wych i wychowanka Profesora Tadeusza Skawiny.

prof. dr hab. inż. Marcin Pietrzykowskiprzewodniczący Komitetu Naukowego

15

Foreword

Scientific research that has been carried out for many years at the Department of Forest Ecology and Reclamation, Institute of Forest Ecology and Silviculture at the Faculty of Forestry, University of Agriculture in Krakow, points towards the need for interdiscipli-nary, multidisciplinary and multiannual research programs whose main objectives would include inventorying, classification and development of principles and methods for the management of post-industrial areas; recently, also the monitoring of restoration and res-titution processes in forest ecosystems. Advancing the fields of scientific inquiry as well as practical applications of research results, within our scientific unit – which boasts many years’ experience in forest research, while continuing and developing the celebrated tra-dition of the so-called Krakow School of Reclamation – are reflected in the conference organized under the title of “Current Challenges in Reclamation to Forest”.

Post-industrial areas are an instance of large-scale landscape transformations, and a significant example of human impact on the functioning of terrestrial ecosystems – the issue of land reclamation thus being the object of interest for many scientists worldwide. At the European and global level, including Poland in particular, the share of energy generated from fossil fuels and the extraction of raw materials within the so-called sustainable exploitation system, constitute pertinent problems currently faced by our civilisation.

Forest land reclamation of post-industrial areas is considered to be the optimal meth-od of land management that enables the restoration of the utility value of the said land, justified from the viewpoints of economy, landscape and nature protection. The issue of monitoring the stability of the ecosystems emerging in post-industrial areas that have been reclaimed for forestry and subjected to forest management, concerns over 25 thou-sand hectares of lands in Poland alone, and several hundred thousand hectares of such lands throughout Europe (including the regions of the Lower Lausitz, Leipzig and Rhen-ish coalfields in Germany, and the regions of Most and Sokolov in the Czech Republic). On the one hand, post-mining areas reclaimed for forestry do not constitute a major share in the total area of forested lands in Poland and Europe; and yet, on the other hand, the scale of the problem and difficulties encountered in the management of such sites are completely different than those faced in commercially managed forests, and they still represent a significant issue to be tackled at both regional and global level.

The International Conference on the “Current Challenges in Reclamation to Forest” aims to facilitate the exchange of knowledge and experience between forest scientists and practitioners, including employees of the State Forests administration, representatives of mining companies, forest managers and other entities representing related branches of industry, who are actively concerned with the issues of reclamation and restoration of the degraded areas, and with the monitoring of the changes emerging in the ecosystems. The conference raises the following themes, among others: reclamation and revitalisation of post-industrial areas, degradation and protection of soils, remediation of soil and water environment, forest management in post-industrial areas reclaimed for forestry, the role of succession in reclamation to forest, economic and social aspects of reclamation to forest, the monitoring of “new” restored ecosystems in post-industrial areas, and more.

The conference is also a great opportunity to celebrate the anniversary of the scientific work of Professor Wojciech Krzaklewski, who is renowned for his work on reclamation throughout Poland, and is also a direct heir and continuator of the scientific ideas of Professor Tadeusz Skawina.

prof. dr hab. inż. Marcin PietrzykowskiChair of the Scientific Committee

Referaty

Keynote speakers

19

Aktualne wyzwania w rekultywacji leśnej Międzynarodowa Konferencja Naukowa • 5–6 czerwca 2017 Kraków−Bełchatów CURRENT CHALLENGES IN


Najważniejsze programy rozwojowe realizowane przez PGL LP

Konrad Tomaszewski Dyrekcja Generalna Lasów Państwowych

Adres do korespondencji: [email protected]

Od początku XXI wieku powierzchnia terenów zrekultywowanych dla leśnictwa utrzymuje się na poziomie kilkuset hektarów rocznie. Szacuje się, że dotychczas na cele leśne zrekul-tywowano i przekazano w zarząd Państwowego Gospodarstwa Leśnego Lasy Państwowe około 25 tys. ha. Jak widać, rozmiar tych zadań jest niewielki, a Lasy Państwowe dążąc do urzeczywistnienia „Wizji działań na rzecz rozwoju PGL LP”, przystąpiły do realizacji szere-gu przedsięwzięć rozwojowych. Ze względu na to, że są to projekty nowatorskie i unikato-we, warto je w skrócie przestawić.

1. Projekt Leśne Gospodarstwa Węglowe – jego realizacja wiąże się z koniecznością przeprowadzenia szerokiego zakresu badań zmierzających do uzyskania ilościowych informacji dotyczących bilansu węgla w ekosystemach leśnych przy uwzględnie-niu zróżnicowania ich struktury oraz równych scenariuszy działań gospodarczych. W szczególności działania dodatkowe prowadzone w drzewostanach zakwalifikowa-nych do Leśnych Gospodarstw Węglowych związane będą m.in. z „zarządzaniem” liczbą drzew w drzewostanie, strukturą socjalną, strukturą gatunkową i budową we-wnętrzną drzewostanu oraz sposobem wymiany generacyjnej lasu.

2. System okresowej, powszechnej inwentaryzacji gatunków roślin, zwierząt i innych organizmów – właściwe zarządzanie obszarami leśnymi, w szczególności zlokalizo-wanymi w obszarach Natura 2000, zrównoważone użytkowanie siedlisk i właściwa

20

ochrona gatunków w nich chronionych w ramach zrównoważonej gospodarki leśnej, harmonijnie godzącej konieczności ich ochrony i zaspokajanie określnych potrzeb gospodarczych i społecznych, musi opierać się na rzetelnej i szczegółowej wiedzy przyrodniczej. W 2016 roku rozpoczęto realizacje projektu na terenie Puszczy Biało-wieskiej oraz RDLP Krosno, w 2017 roku podejmowane będą dalsze działania.

3. Projekt Wartościowanie Nieruchomości Leśnych – zmierza do kompleksowego roz-wiązania kwestii procedury określania wartości lasów i innych nieruchomości grun-towych, wchodzących lub mających wejść w skład zasobów zarządzanych przez PGL LP. Nowa koncepcja wartościowania nieruchomości leśnych zakłada zmiany istnieją-cych sposobów określania wartości drzewostanu i gruntu, obejmujące zastosowanie nowoczesnych metod rynkowych.

4. Pakiet projektów rozwojowych związanych z funkcjonowaniem zakładów LP o zasię-gu regionalnym – obejmuje wydobywanie pospolitych kopalin, drewno energetyczne, budownictwo drewniane, promocję dziczyzny itd.

5. Projekt Wielki Szlak Leśny – wypoczynek, turystyka, edukacja i historia – jest od-powiedzią na zwiększające się zainteresowanie odpoczynkiem na łonie natury. Udo-stępnianie lasu i kształtowanie odpowiedzialnych przyrodniczo postaw wśród jego użytkowników jest istotnym elementem misji Lasów Państwowych. Obszary, które będą promowane na Wielkim Szlaku Leśnym ‒ wypoczynek – turystyka – edukacja – historia, sprawią, że stanie się on atrakcyjnym i wartościowym miejscem rekreacji i klubowego korzystania z lasu.

Słowa kluczowe: programy rozwojowe, Leśne Gospodarstwa Węglowe, inwentaryzacja bo-gactwa przyrodniczego, wartościowanie nieruchomości leśnych

The most important development programs implemented by State Forests NFH

Konrad TomaszewskiGeneral Directorate of the State Forests National Forest Holding

Corresponding author: [email protected]

From the beginning of the 21st century, the area of land reclaimed for forestry in Poland has remained at the level of several hundred hectares per year. It is estimated that until this day, about 25 thousand hectares of land was reclaimed for forest growing purposes, and transferred to the management of State Forests NFH. It is therefore demonstrably clear that the size of these tasks to date is rather limited; therefore the State Forests NHM

ventured to realize the “Vision for the State Forests NMH development”, and started many development projects. Many of these are innovative and unique projects, therefore it is worth to present them briefly herein.

1. Forest Coal Farms Project – its implementation involves the necessity to carry out extensive research aimed at obtaining quantitative information on carbon balance in forest ecosystems, taking into account the diversity of the structure of the latter, and the various scenarios of economic activity. In particular, additional activities carried out within the stands reserved for the Forest Coal Farms Project will involve, among others things, the “management” of the number of trees in the stand, the social struc-ture, the species structure, and the internal structure of the stand as well as the man-ner of forest generations exchange.

2. The system of periodic, general inventory of plants, animals and other organisms – appropriate management of forest areas, particularly those located in Natura 2000 sites, sustainable use of habitats, and suitable protection of protected species therein, within sustainable forest management, harmoniously combining their conservation, and the meeting of specific economic and social needs requirements – must be based on sound and detailed scientific knowledge. In 2016 the project implementation start-ed in the Białowieża Forest and in the Regional Direction of the NFH in Krosno, and further activities will be undertaken in 2017.

3. Forest Property Valuation Project – aims at a comprehensive solution to the ques-tion of valuation procedure for forests and other land properties that are or now will become in the future the part of the resources managed by the State Forests NFH. The new concept of forest property valuation assumes the introduction of changes to the existing ways of determining the value of forest stands and forest land in general, including the application of contemporary market methods.

4. A package of development projects related to the operation of regional State Forests’ production plants – that includes the mining of common minerals, wood harvested for energy production, wooden construction, promotion of game products, etc.

5. The Great Forest Trail Project – leisure, tourism, education and history – is a response to the growing interest in holiday and leisure activities in unspoilt nature. Making the forest available, combined with shaping the environmentally responsible attitudes among its users, constitutes an important element of the State Forests’ mission. The areas that will be promoted within the Great Forest Trail (leisure – tourism – educa-tion – history) will make it an attractive and valuable place for recreation and “club” style use of the forest.

Keywords: development programs, Forest Coal Farms, inventory of natural resources, forest property valuation

22



Zintegrowane biogeotechnologie w rekultywacji odpadów kopalnianych – globalne studia przypadków

Majeti Narasimha Vara PrasadUniversity of Hyderabad, Department of Plant Sciences, Telangana, India

Adres do korespondencji: [email protected], [email protected]

Górnictwo jest znane od wieków w kontekście rozwoju gospodarczego. Wydobycie su-rowców energetycznych (węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa naftowa i gaz ziemny); metali szlachetnych (złoto, srebro, platyna); metali specjalnych (tytan i kadm); metali prze-mysłowych (azbest, baryt, gips, potaż, kaolin itp.); metali nieżelaznych (aluminium, ołów, cynk, miedź i cyna); metali żelaznych (żelazo, mangan, nikiel, chrom, kobalt i molibden) powoduje zakłócenie naturalnego ekosystemu. Konsekwencje środowiskowe górnictwa to: a) zagrożenie różnorodności biologicznej; b) drenaż kwaśnych wód; c) bezpieczeństwo żywności w sąsiedztwie kopalni; d) zagrożenie dla dziedzictwa narodowego; oraz e) zwięk-szone zanieczyszczenie środowiska w glebie, wodzie i powietrzu. W związku z tym rekul-tywacja terenów kopalnianych jest niezwykle ważna dla zrównoważonego rozwoju i dla środowiska naturalnego. Rekultywacja polega na przywróceniu gruntów (po zakończeniu wydobycia) do stanu naturalnego poprzez ścisłe, dobrze zbadane strategie nasadzeń oraz regeneracji naturalnych ekosystemów.

Bio-geotechnologie są wykorzystywane do zmniejszenia toksyczności odpadów kopalnianych. Górnictwo wywiera negatywny wpływ na zasoby naturalne (biotyczne i abiotyczne) oraz pogarsza jakość środowiska. W tym kontekście różne typy przemy-słu górniczego są związane z powstawaniem „industrialnych pustyń” czy też „krajobra-zów księżycowych”, przeładowanych odpadami poprzemysłowymi. Oczyszczanie gleb

23

w takiej sytuacji jest nadmiernie kosztowne. Zakres rekultywacji obejmuje oczyszcza-nie zanieczyszczonych podłoży (gleby, wody, również powietrza) różnymi metodami w zależności od obiektów poprzemysłowych (stawy osadowe i wyrobiska). Rekultywacja obiektów poprzemysłowych jest możliwa po pokryciu powierzchni stabilizującą war-stwą ziemi, która ma zdolność do zatrzymywania wody i magazynowania składników odżywczych. Stanowiska zalewowe muszą zostać odwodnione i pokryte w sposób trwały. Zniszczenia spowodowane przez górnictwo można zniwelować poprzez zalanie nieczyn-nego wyrobiska lub wypełnienie go nadkładem. Zbocza wyrobisk można ustabilizować poprzez zmniejszenie kąta nachylenia lub poprawę gęstości. W niniejszym referacie za-prezentowano różne podejścia: biologiczne, fizykochemiczne i inżynierskie, dotyczące rekultywacji odpadów kopalnianych, ze szczególnym naciskiem na biogeotechnologie, na wybranych przykładach z różnych krajów.

Słowa kluczowe: interakcje roślina−gleba‒mikroorganizmy, bioekonomia, zrównoważony rozwój, globalne studia przypadków

Integrated biogeotechnologies for mine waste rehabilitation ‒ global visible case studies

Majeti Narasimha Vara PrasadUniversity of Hyderabad, Department of Plant Sciences, Telangana, India

Corresponding author: [email protected], [email protected]

Since ages, mining is known in the context of economic development. Mining for energy (coal, lignite, oil, and natural gas); precious metals (gold, silver, platinum); specialty met-als (titanium and cadmium); industrial metals (asbestos, barites, gypsum, potash and kaolin etc); non-ferrous metals (aluminum, lead, zinc, copper and tin); ferrous metals (iron, manganese, nickel, chromium, cobalt and molybdenum) involves disruption of natural ecosystems. Environmental implications of mining include a) Threat to biodi-versity, b) Generating acid drainage, c) Food safety in the vicinity of mine, d) Threat to national heritage and e) Increased environmental pollution in soil, water, and air. There-fore, mine site rehabilitation is important to environmental sustainability. Rehabilitation involves returning the land to its natural state post mining through strict, well-researched strategies of re-vegetation and regeneration of natural ecosystems.

Biogeotechnologies are employed to render mine waste less toxic. Mining has nega-tive effects on natural resources (biotic and abiotic) and deteriorates the quality of envi-ronment. In this reference, different types of mine industries are implicated in promoting

“industrial deserts” or “lunar scapes” which are overloaded with technogenic waste. Soil washing and cleaning in such situation is cost prohibitive. The scope of mine rehabilita-tion includes remediation of contaminated substrates (soil, water, including air) encom-passing rehabilitation methods for tailing ponds and mine drainage. Rehabilitation of mine waste dumps is possible after the surface is covered with stabilising soil with the ability to store water and nutrients. Tailing ponds must be drained and enclosed with a solid coverage. Mine damage can be avoided by flooding or the use of back-fill. Open-pit slopes can be stabilised by reducing the slope angle, or by improving the compaction. In this presentation, different biological, physic-chemical and engineering approaches for reclamation of mine waste are presented with a focus on biogeotechnologies, using selected case studies from different countries.

Keywords: plant−soil‒microbe interactions, bioeconomy, sustainable development, global case studies

25



Z doświadczeń nad rekultywacją leśną − problemy i wyzwania

Wojciech KrzaklewskiUniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Instytut Ekologii i Hodowli Lasu,

Zakład Ekologii Lasu i Rekultywacji


Jednym z wyzwań w rekultywacji leśnej jest samorzutny rozwój roślinności i jego zastoso-wanie w praktyce rekultywacji leśnej. Od początku zorganizowanej działalności rekulty-wacyjnej toczy się dyskusja nad tym, jaką rolę powinna i jaką może odgrywać w procesie rekultywacji leśnej naturalna sukcesja roślinności. Z punktu widzenia rekultywacji leśnej wykorzystanie jej może być wielorakie. Po pierwsze wykorzystuje się ją jako wskaźnik in-formujący o aktualnym stopniu trudności rekultywacji biologicznej realizowanej dla kie-runku leśnego. Do wstępnej oceny tego stopnia zaproponowano tzw. wskaźnik szybkości zarastania WZ jako iloraz stopnia pokrycia powierzchni przez roślinność z sukcesji przez wiek terenu do rekultywacji (WZ = % pokrycia/wiek). Po drugie roślinność tę wykorzy-stuje się do diagnozy aktualnego stanu siedliska i wyboru metody zalesiania. Diagnozę tę przeprowadza się następująco: na terenach szybko zarastających (najpóźniej do 2 lat po zakończeniu robót ziemnych) stosuje się metodę fitosocjologiczno-glebową, w ramach której kartujemy roślinność i badamy właściwości gleb pod panującymi gatunkami roślin. Na podstawie wyników laboratoryjnych pobranych próbek gruntu wylicza się uproszczo-ne wskaźniki zasobności WZG i efektywnej wilgotności gruntu WH, które wraz z gatunka-mi roślin zostają przedstawione na siatce żyzności inicjalnych gleb. Natomiast na terenach niezarastających (najwcześniej po 10 latach od zakończenia robót ziemnych) lub wolno zarastających (najwcześniej po 5 latach) stosujemy metodę glebową, szeregując próbki we-

26

dług wartości wskaźników WZG i WH. Wyniki te stanowią punkt wyjścia do określenia ak-tualnego stanu siedliska jako podstawy do projektowania (wyboru) zabiegów. W następnej kolejności na podstawie liczby bonitacyjnej (LB) i klasy przydatności gruntu do rekultywa-cji (według metody Skawiny) prognozuje się potencjalny stan siedliska. Dopiero diagnoza stanu aktualnego i potencjalnego siedliska stanowi podstawę racjonalnego wyboru metody zalesienia.

Słowa kluczowe: rekultywacja leśna, sukcesja naturalna, metody zalesiania

Forest reclamation experiences – problems and challenges

Wojciech KrzaklewskiUniversity of Agriculture in Krakow, Faculty of Forestry, Institute of Forest Ecology

and Silviculture, Department of Forest Ecology and Reclamation


One of the challenges in forest reclamation is the spontaneous development of vegetation and the application thereof in the practice of forest reclamation. From the beginning of the organized reclamation activity, discussion continues what is, and what should be the role of the natural succession of vegetation in the forest reclamation process. From the point of view of forest reclamation, its uses can be multiple and varied. Firstly, it is used as an indicator of the current degree of difficulty of biological reclamation by afforestation. For the initial assessment of this degree, we have proposed to use the WZ overgrowth rate, which is a quotient of the surface coverage with vegetation from the succession, and the age of the area for reclamation (WZ = % cover/age). Secondly, the vegetation in question is used to diagnose the current state of the habitat, and to select the afforestation method. This diagnosis is carried out as follows: in fast-overgrowing areas (2 years after the com-pletion of earthworks, at the latest), the phytosociological-soil method is applied, where we chart the vegetation and study the soil properties under the prevailing plant species. Based on laboratory results from the testing of the collected soil samples, the simplified abundance index of WZG and the effective soil moisture of WH are calculated, which – along with the list of plant species – are presented on the fertility grid of the initial soil. Otherwise, on non-growing areas (at the earliest, 10 years after the completion of earth-works) or on the areas of slow-growing vegetation (at the earliest, 5 years after the com-pletion of earthworks) we use the soil method, ranking the samples according to the WZG and WH values. These results provide a starting point for determining the current state of

the habitat, as the basis for the design and selections of appropriate treatments. Next, the potential habitat status is predicted based on the LB (soil value) number as well as soil suitability for reclamation (according to Skawina’s method). Only the proper diagnosis of the state of both current and potential habitat can be the basis for the rational choice of the afforestation method.

Keywords: forest reclamation, ecological succession, afforestation methods

28



Symptomy rozwoju ekosystemu leśnego na zrekultywowanym w kierunku leśnym

zwałowisku utworów odpadowych w zakładach górniczych miedzi

Jerzy Wójcik, Stanisław Kowalik Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie,

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska


Rekultywacja bezglebowych terenów pogórniczych dla leśnego kierunku zagospodarowa-nia zmierza do odtworzenia wartościowego ekosystemu leśnego poprzez wykonanie od-powiednich zabiegów technicznych i biologicznych. Prawidłowo zaprojektowane i prze-prowadzone zabiegi oraz odpowiednio dobrany skład gatunkowy nasadzeń mają na celu zainicjowanie i stymulowanie procesów glebo- i siedliskotwórczych.

Ważnymi kryteriami oceny procesu tworzenia się ekosystemu leśnego na terenach zrekultywowanych są przyrost zawartości węgla i azotu w inicjalnej glebie oraz parame-try wzrostowe wprowadzonych nasadzeń, zwłaszcza zaś gatunków lasotwórczych. W tym aspekcie szczególnie ważną rolę odgrywają wprowadzane w zalesieniach rekultywacyj-nych gatunki drzewiaste i zielne, żyjące w symbiozie z bakteriami wiążącymi wolny azot.

Celem badań, których wyniki są prezentowane w niniejszym referacie, było określe-nie parametrów wzrostowych 4 gatunków drzew (brzozy brodawkowatej, modrzewia europejskiego, sosny czarnej i olszy czarnej) oraz akumulacji węgla i azotu w inicjalnej glebie po 19 latach od wykonania nasadzeń na zrekultywowanym w kierunku leśnym zwałowisku skały płonnej w górnictwie rud miedzi.

29

Wyniki badań wskazują na dynamiczny wzrost wprowadzonych w ramach zalesień rekultywacyjnych ocenianych gatunków drzew oraz dynamiczny, chociaż zróżnicowany w zależności od składu gatunkowego nasadzeń, przebieg procesu próchnicotwórczego w inicjalnej glebie.

Spośród ocenianych gatunków drzew największym przyrostem na wysokość charak-teryzowały się modrzew europejski i brzoza brodawkowata, które osiągnęły średnio po-nad 12 m wysokości. Nieco słabiej przyrastała olsza czarna, osiągając średnio nieco po-nad 11 m, natomiast najsłabiej sosna czarna, której średnia wysokość wyniosła ok. 8 m. Grubość drzew badanych gatunków układała się odwrotnie niż ich wysokość. Największą pierśnicą charakteryzowała się sosna czarna – średnio 11,3 cm, nieco mniejszą modrzew – 10,9 cm i wyraźnie mniejszą brzoza – 9,7 cm oraz olsza czarna – 9,4 cm.

W warstwie 0−10 cm gleb kształtujących się pod ocenianymi zalesieniami rekulty-wacyjnymi największą akumulację Corg. (0,89%) i Nog. (0,083%) stwierdzono pod olszą czarną. W glebach pod pozostałymi ocenianymi gatunkami drzew zawartość Corg. była zbliżona i wynosiła średnio od 0,62 do 0,64%. Natomiast największą zawartość N wyka-zywała gleba pod modrzewiem (0,080 %), najniższą zaś pod sosną (0,058%). Zawartość N w wierzchniej warstwie była, w przypadku wszystkich ocenianych gatunków, ponad 2-krotnie wyższa niż w warstwie 10–20 cm.

Słowa kluczowe: odpady górnicze, zwałowisko, rekultywacja leśna, azot ogólny, węgiel orga-niczny, wzrost drzew

Symptoms of the development of forest ecosystem within the forest-reclaimed dumping ground

of the copper mining enterprise

Jerzy Wójcik, Stanisław KowalikAGH University of Science and Technology in Krakow,

Faculty of Mine Surveying and Environmental Engineering


Reclamation of soilless post-mining areas for the forest-based development is aimed at the restoration of a valuable forest ecosystem through adequate technical and biological measures. The correctly designed and carried out measures, as well as properly selected species composition are aimed at initiating and stimulating soil-forming and habitat-forming processes.

Important criteria for the assessment of the forest ecosystem formation process on the rehabilitated areas include the increase of carbon and nitrogen content in the initial soil as well as the growth parameters of the introduced plantations, especially those of forest-formation species. In this aspect, a particularly important role is played by the trees and herbal species, symbiotic with nitrogen-binding bacteria.

The goal of the study, the results of which are presented in this paper, is to define the growth parameters of 4 tree species and the accumulation of carbon and nitrogen in the initial soil 19 years after planting trees in the forest-reclaimed dumping ground of the sterile rock in the mining of copper ores.

The obtained results of our studies indicate the dynamic growth in the assessed tree species, introduced as a part of reclamation via afforestation, as well the dynamic, al-though differentiated (depending on the species composition) course of the humus-for-mation process in the initial soil.

Of the tree species evaluated, the largest growth was exhibited by the European larch and the silver birch, which reached an average height of over 12 meters. The black alder exhibited slightly lesser heights, reaching an average of just over 11 meters, while the lowest height was observed in the case of black pine, namely about 8 m. The thickness of the trees of the examined species showed the opposite tendency compared to height. The largest diameter at breast height was observed in the case of black pine − on average 11.3 cm, slightly smaller in the case of larch ‒ 10.9 cm, and clearly smaller in the case of birch ‒ 9.7 cm and black alder ‒ 9.4 cm.

In the layer of 0‒10 cm of soil forming under the reclaimed and afforested areas, the highest Corg. (0.89%) and Nog. (0.083%) accumulation was found under the black alder. In the soils under the remaining tree species included in the study, the Corg. content was similar, and on average it amounted to between 0.62 and 0.64%. On the other hand, the highest N content was observed under the larch (0.080%), and the lowest, under the pine (0.058%). The N content in the top layer was more than 2 times higher than in the 10−20 cm layer for all of the studied species.

Keywords: mining waste, dumping ground, forest reclamation, general nitrogen, organic car-bon, tree growth

31



Rewitalizacja wyrobisk pogórniczych a łagodzenie i adaptacja do zmian klimatu

Katarzyna PawełczykAkademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Górnictwa i Geoinżynierii,

Katedra Górnictwa Odkrywkowego


Rewitalizacja wyrobisk pogórniczych stanowi obecnie ogromne wyzwanie z punktu wi-dzenia społeczno-gospodarczo-środowiskowego. Tereny poprzemysłowe, a zwłaszcza po-górnicze, dysponują ogromnym potencjałem w kontekście zrównoważonego rozwoju, dla którego jednym z kluczowych elementów jest adaptacja ekosystemów do zmian klimatu i ich łagodzenie. W pracy przedstawiono analizę możliwości atrakcyjnego społecznie i eko-nomicznie zagospodarowania wyrobisk pogórniczych pod kątem łagodzenia i adaptacji do zmian klimatu, ze szczególnym uwzględnieniem przywracania różnorodności biologicznej, obszarów leśnych i zielonych. Analiza została oparta na studium przypadku wybranych przykładów rewitalizacji wyrobisk pogórniczych ze wschodnioniemieckich kopalni od-krywkowych węgla brunatnego i polskich kopalni odkrywkowych w kierunku wodnym, leśnym i przyrodniczym oraz na wytycznych europejskiej polityki klimatycznej. W refera-cie przedstawiono dyskusję nad zastosowanymi rozwiązaniami oraz alternatywnymi moż-liwościami atrakcyjnego zagospodarowania terenów pogórniczych pod kątem zapewnienia odporności na meteorologiczne zjawiska ekstremalne, w tym powodzie, fale upałów, susze czy osuwiska, a także przeciwdziałania pogłębianiu zmian klimatycznych poprzez odtwo-rzenie funkcji ekosystemów.

Słowa kluczowe: rewitalizacja, wyrobiska pogórnicze, zmiany klimatu

Revitalization of post-mining excavations versus mitigation of and adaptation to climate change

Katarzyna PawełczykAGH University of Science and Technology in Krakow, Faculty of Mining and

Geoengineering, Department of Surface Mining


Revitalization of post-mining excavations today poses an enormous challenge from a so-cio-economic and environmental point of view. Post-industrial areas, especially post-mining areas have vast potential in the context of sustainable development, which one of key elements is the adaptation to, and the mitigation of, climate change. The paper presents an analysis of the possibilities of socially and economically attractive redevelop-ment of post-mining areas in terms of adaptation to and mitigation of climate changes, with particular emphasis on restoring biodiversity, as well as forest and green areas. The analysis was based on a case study of selected examples of water, forest and nature-based revitalization projects in post-industrial areas of lignite open excavations in East Ger-many and open-pit excavations in Poland as well as the guidelines of European climate policy. The paper discusses the solutions used and the alternative possibilities of attractive development of post-mining areas in terms of providing resistance to extreme weather phenomena, including floods, heat waves, droughts and landslides, as well as counteract-ing climate change through the restoration of ecosystem functions.

Keywords: revitalization, post-mining excavations, climate change

33



Różnorodność biologiczna roślin na rekultywowanym zwałowisku pokopalnianym

Andrzej M. Jagodziński1, 2, Marcin K. Dyderski1, 2, Sylwia Wierzcholska3, Anna Rusińska4, Anna K. Gdula5, Marek Kasprowicz6, Paweł Horodecki1

1 Instytut Dendrologii Polskiej Akademii Nauk w Kórniku2 Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Leśny,

Katedra Łowiectwa i Ochrony Lasu3 Uniwersytet Wrocławski, Wydział Nauk Biologicznych, Pracownia Biologii Lasu

4 Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Wydział Biologii, Zbiory Przyrodnicze

5 Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Leśny, Katedra Fitopatologii Leśnej6 Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Wydział Biologii,

Zakład Ekologii Roślin i Ochrony Środowiska


Rekultywacja terenów poprzemysłowych wiąże się z przywracaniem ich funkcji ekologicz-nych. Następuje ono poprzez pozostawienie obiektu spontanicznej sukcesji lub poprzez rekultywację, związaną np. z zalesieniami. Celem pracy jest określenie wpływu doboru ga-tunków drzew do zalesień na różnorodność biologiczną roślin naczyniowych i mszaków na przykładzie rekultywowanego zwałowiska zewnętrznego Kopalni Węgla Brunatnego w Bełchatowie.

W ramach prac geobotanicznych (2012‒2016) wykonano spisy florystyczne oraz 427 zdjęć fitosocjologicznych dla drzewostanów brzozy brodawkowatej, dębu czerwonego, dębów szypułkowego i bezszypułkowego, olszy czarnej, robinii akacjowej oraz sosny zwyczajnej. Obliczono α- oraz β-różnorodność biologiczną, bogactwo gatunkowe oraz

dla roślin naczyniowych komponenty różnorodności funkcjonalnej roślinności runa. Zróżnicowanie roślinności runa określono za pomocą nietendencyjnej analizy zgodno-ści (DCA).

Stwierdzono występowanie 321 taksonów roślin naczyniowych oraz 113 taksonów mszaków. Największe bogactwo taksonów roślin naczyniowych stwierdzono pod drze-wostanami sosnowymi oraz robiniowymi, najmniejsze – pod drzewostanami dębu szy-pułkowego i bezszypułkowego. Największe bogactwo taksonów mszaków odnotowano pod drzewostanami brzozowymi, najmniejsze – pod olszowymi. Flory runa pod poszcze-gólnymi drzewostanami różniły się spektrum fitocenotycznym, wymaganiami ekologicz-nymi roślin oraz różnorodnością funkcjonalną. Największą dyspersję i równocenność funkcjonalną odnotowano pod drzewostanami sosny zwyczajnej oraz dębu czerwonego, co wskazuje na małą rolę konkurencji w kształtowaniu się kompozycji florystycznej tych fitocenoz. O ważnej roli konkurencji w runie pod drzewostanami olszowymi i robinio-wymi świadczą wysokie wartości dywergencji funkcjonalnej, związanej z występowa-niem różnych strategii pozyskiwania zasobów.

Zróżnicowanie florystyczne runa pod drzewostanami badanych gatunków wynika ze środowiskotwórczej roli drzew, które jako edyfikatory zbiorowisk leśnych kształtują wa-runki świetlne, mikroklimat, a także obieg materii. W ten sposób zróżnicowanie panują-cych gatunków drzew na badanym terenie determinuje różnorodność biologiczną roślin. W porównaniu z pracami florystycznymi z terenów nieobjętych rekultywacją, badany obiekt prezentuje podobny poziom różnorodności biologicznej.

Słowa kluczowe: rośliny naczyniowe, roślinność runa, różnorodność funkcjonalna

Praca powstała w ramach projektu pt. „Środowiskowo-genetyczne uwarunkowania produktywności ekosystemów leśnych na gruntach leśnych i poprzemysłowych” finansowanego przez Dyrekcję Gene-ralną Lasów Państwowych w Warszawie (2011−2015).

35

Biological diversity of plants in the reclaimed post-mining dumping ground

Andrzej M. Jagodziński1, 2, Marcin K. Dyderski1, 2, Sylwia Wierzcholska3, Anna Rusińska4, Anna K. Gdula5, Marek Kasprowicz6, Paweł Horodecki1

1 Institute of Dendrology, Polish Academy of Sciences, Kórnik2 Poznań University of Life Sciences, Faculty of Forestry, Department of Game

Management and Forest Protection3 University of Wrocław, Faculty of Biology, Laboratory of Forest Biology

4 Adam Mickiewicz University, Faculty of Biology, Natural History Collections5 Poznań University of Life Sciences, Faculty of Forestry, Department of Forest

Pathology6 Adam Mickiewicz University, Faculty of Biology, Department of Plant Ecology and

Environmental Protection


Reclamation of post-industrial sites is connected with restoration of their ecological functions. This can be achieved by the spontaneous succession or reclamation, for in-stance through afforestation. The aim of the study is to assess the influence of dominant tree species selection on the biological diversity of vascular plants and bryophytes, using the example of the Bełchatów Lignite Mine dumping ground.

During the floristic studies (2012−2016), we have complied floristic lists and 427 rel-evés of vegetation in the tree stands of Alnus glutinosa, Betula pendula, Pinus sylvestris, Quercus robur as well as Q. petraea, Q. rubra and Robinia pseudoacacia. We calculated α- and β-diversity, the richness of species and, in case of vascular plants, also the com-ponents of functional diversity of understory vegetation. We assessed the diversity of understory vegetation, using the detrended correspondence analysis.

Under the studied tree stands, we have found 321 taxa of vascular plants and 113 bryo-phytes taxa. The highest species richness of vascular plants was observed in the tree stands of P. sylvestris and R. pseudoacacia, while the lowest – of Q. robur and Q. petraea. In case of bryophytes, the highest species richness was found in the tree stands of B. pendula and the lowest – of A. glutinosa. Herb layer floras under various tree stands differed in their phy-tocoenotic spectra, in the ecological requirements of plant species, and in their functional diversity. The highest functional dispersion and evenness was observed in the tree stands of P. sylvestris and Q. rubra, indicating low importance of competition for shaping the floristic composition of these phytocoenoses. High importance of competition was found in the herb layers of R. pseudoacacia and A. glutinosa tree stands, indicated by their high func-tional divergence, linked to occurrences of different resources acquisition strategies.

Floristic differentiation of herb layers under tree stands of the woody plant species studied is connected with habitat-shaping role of the tree species, which are the found-

ing elements of forest ecosystems, determining the light availability, microclimate and chemical cycling. In this way, the diversity of dominant tree species in the studied area determines the biological diversity of understory plant species. Comparing our results with other studies concerning areas left to the spontaneous succession, we did not find differences in biological diversity of herb layers.

Keywords: vascular plants, understory vegetation, functional diversity

This study was supported by the General Directorate of State Forests, Warsaw, Poland (research pro-ject: ‘Environmental and genetic factors affecting productivity of forest ecosystems on forest and post-industrial habitats’, 2011‒2015).

37



Roślinność spontaniczna w zagospodarowaniu terenu po górnictwie rud cynku i ołowiu

Paweł Kapusta, Grażyna Szarek-Łukaszewska, Barbara GodzikInstytut Botaniki im. Władysława Szafera Polskiej Akademii Nauk


Przemysł wydobywczy pozostawia po sobie olbrzymie ilości trudnych do zagospodarowa-nia odpadów. Ich niekorzystny wpływ na środowisko minimalizowany jest poprzez od-powiednie składowanie. Najczęściej polega ono na formowaniu wielkopowierzchniowych zwałowisk, których powierzchnia obsadzana jest wybranymi gatunkami drzew i krzewów w celu stabilizacji gruntu i ochrony przed erozją. Niestety, w przypadku toksycznych od-padów (np. z dużą zawartością metali ciężkich) uzyskanie trwałej pokrywy roślinnej może być trudne, a nawet niemożliwe, z uwagi na niewystarczającą odporność roślin zalecanych w rekultywacji biologicznej. Badania nad roślinnością prowadzone w okolicach Olkusza, w terenie po górnictwie rud cynku i ołowiu, pokazały, że alternatywą dla tradycyjnych me-tod rekultywacji, lub ich uzupełnieniem, może być wykorzystanie potencjału tzw. muraw galmanowych, tj. rodzimych zbiorowisk zaadaptowanych do trudnych warunków lokal-nych. Zbiorowiska te składają się z gatunków roślin zielnych (m.in. metalofitów), zdolnych do kolonizacji odpadów górniczych i zanieczyszczonej gleby, a przy tym o dużej warto-ści naukowej i przyrodniczej. Murawy galmanowe do niedawna były nieświadomie nisz-czone w trakcie prac rekultywacyjnych. Obecnie ich fragmenty objęte są czynną ochroną; uwzględniane są też w planach zagospodarowania terenu pogórniczego.

Słowa kluczowe: górnictwo rud metali, sukcesja, murawy galmanowe, metalofity

Spontaneous vegetation in the development of land after mining for zinc and lead ores

Paweł Kapusta, Grażyna Szarek-Łukaszewska, Barbara GodzikW. Szafer Institute of Botany Polish Academy of Sciences


Contemporary mining industry is leaving behind huge amounts of waste, which are dif-ficult to manage. Its negative impact on the environment is minimised if the waste is disposed of properly. Most often vast heaps are created, and selected tree and shrub spe-cies are planted on their surface in order to stabilise the ground and control erosion. Un-fortunately, in the case of toxic waste (e.g. with a high content of heavy metals) obtaining of a permanent plant cover may be difficult or even impossible due to the insufficient resistance of plants recommended for the biological stage of reclamation. The study was carried out in the environs of Olkusz town, in an area that had been mined for zinc and lead ores. Our research showed that exploiting the potential of native plant communities, i.e. calamine grasslands, which are adapted to difficult local conditions, may provide an alternative or a supplement to traditional reclamation techniques. These plant communi-ties consist of herbaceous species (e.g. metallophytes) capable of colonising mine waste and contaminated soil, which at the same time have a high scientific and natural value. Until recently, calamine grasslands used to be inadvertently destroyed by reclamation works. Nowadays, some of them are actively protected; they are also included in the de-velopment plans for the post mining area.

Keywords: metal ore mining, succession, calamine grasslands, metallophytes

39



Ocena ekspansji rokitnika zwyczajnego (Hippophae rhamnoides) w nasadzeniach

na terenach rekultywowanych na zwałowisku wewnętrznym KWB Bełchatów

Leszek Bolibok1, Monika Kubiak2

1 SGGW, Wydział Leśny, Katedra Hodowli Lasu 2 Nadleśnictwo Radomsko


Rokitnik jest rodzimym gatunkiem występującym na nielicznych naturalnych stanowi-skach na polskim wybrzeżu na terenach bezglebowych powstających wskutek silnych za-burzeń (np. erozja klifów). Często jest stosowany do rekultywacji terenów bezglebowych, ponieważ wytwarza liczne odrośla korzeniowe stabilizujące podłoże. Badanie zdolności rokitnika do kolonizacji antropogenicznych terenów bezglebowych jest istotne w kontek-ście wykorzystania tego gatunku w rekultywacji terenów drogą kierowanej sukcesji, jak też z powodu jego zdolności do niekontrolowanego rozprzestrzenienia i konkurencji z celo-wo wprowadzaną roślinnością. Celem naszych badań była ocena przebiegu spontanicznej ekspansji rokitnika na zwałowisku wewnętrznym KWB Bełchatów. Analizowano zarówno rezultaty rozprzestrzeniania się długodystansowego (na drodze zoochorii), jak też krótko-dystansowego (poprzez odrośla korzeniowe) w nasadzeniach innych gatunków.

Zwałowisko wewnętrzne stanowiło dogodny obiekt do badań, gdyż (1) nie wprowa-dzano na nim sztucznie rokitnika, (2) w pobliżu znajduje się duże źródło jego nasion (populacja na zwałowisku zewnętrznym), (3) znajdowały się tam rozległe przestrzenie bezglebowe skąpo pokryte roślinnością. Obszar badań objął tereny zalesiane w latach

40

1994–2006, położone we wschodniej część zwałowiska (280 ha). Podczas prac tereno-wych ewidencjonowano kępy rokitnika, ustalając ich wiek, wielkość oraz położenie z uwzględnieniem wystawy, właściwości podłoża i innych lokalnych cech terenu. Naj-dalej położoną kępę odnaleziono w odległości 3,6 km od potencjalnego źródła nasion. W miarę spadku odległości liczba kęp rosła. Największe zagęszczenie kęp obserwowa-no na zboczach o wystawie południowej, co koresponduje z dużą światłożądnością tego gatunku. Większe zagęszczenie kęp obserwowano na żyźniejszych piaskach słaboglinia-stych niż na piaskach luźnych, co świadczy o wpływie właściwości podłoża na przebieg kolonizacji terenu. Zmienność zagęszczenia kęp nie korelowała z wiekiem zalesień, co może być związane ze zmiennością owocowania w populacji stanowiącej źródło nasion.

Rozprzestrzenianie wegetatywne analizowano na jednej powierzchni doświadczalnej o wymiarach 5 na 50 metrów obejmującej fragment ośmioletniej kępy rokitnika rosnącej na otwartej przestrzeni oraz przylegający fragment uprawy sosnowej. Na transekcie określono położenie wszystkich sosen oraz pędów rokitnika oraz ustalono ich wiek. Dane opracowa-no z wykorzystaniem metod analizy danych punktowych w celu porównania ekspansji ro-kitnika na przestrzeni otwartej i w konkurencji z roślinnością drzewiastą. Na wolnej prze-strzeni rokitnik wykazywał kępowy typ wzrostu, tworząc zwarty front, blisko położnych odrośli korzeniowych na skraju kępy. W konfrontacji z sosną wykazywał rozłogowy typ wzrostu. Dzięki większym odległościom pomiędzy odroślami rokitnik szybciej penetrował teren. Po odnalezieniu wolnej przestrzeni typ wzrostu ponownie zmieniał się na kępowy.

Przeprowadzone badania wskazują na duży potencjał rokitnika do kolonizacji tere-nów bezglebowych odległych od źródeł nasion oraz na dużą plastyczność przy wegeta-tywnym rozrastaniu kęp, pozwalającą mu na wkraczanie do nasadzeń innych gatunków.

Słowa kluczowe: rokitnik, Hippophae rhamnoides, ekspansja, tereny zdegradowane, zoocho-ria, rozmnażanie wegetatywne, rekultywacja, zwałowisko

Sea-buckthorn (Hippophae rhamnoides) expansion assessment in plantings on reclaimed areas of the

internal dumping ground in Bełchatów Lignite Mine

Leszek Bolibok1, Monika Kubiak2

1 SGGW, Faculty of Forestry, Department of Silviculture2 Radomsko Forest District


Sea-buckthorn is a native species occurring in few natural locations on the Polish coast, where bare ground is exposed due to severe natural disturbances (e.g. erosion of the

cliffs). It is often used for the stabilization of reclaimed substrates, because it produces a high number of root sprouts. Assessment of sea buckthorn expansion potential on soil-less areas is important in the context of land reclamation by directed succession method, also because of its strong competitiveness against other deliberately introduced vegeta-tion. The goal of our research was to evaluate the course of spontaneous expansion of sea buckthorn on the internal waste heap of Bełchatów Lignite Mine. Both long-distance (zoochory) and short-distance (root sprouting) invasion of sea buckthorn into plantings of other woody species was analysed.

Internal waste heap was a convenient research object because (1) no sea buckthorn was planted there; (2) a large seed source existed in the vicinity (planted population on the external waste heap); and (3) there were extensive soilless areas sparsely covered with vegetation. The study area covered the land afforested in the years 1994–2006, located in the eastern part of the waste heap (280 ha). During field studies, sea buckthorn clumps were recorded, while their age, size and location were determined taking into account the slope exposure, substrate characteristics, and other features of the particular locations. The furthest clump was found at a distance of 3.6 km from the potential seed source. As the distance decreased, the number of clumps increased. The highest density of clumps was observed on southern slopes, which corresponds to the high light demand typical for the species. Higher clumps density was observed on the more fertile clayey sands than on pure sands, indicating the influence of the substrate on the colonization of the site. Variability of clumps density did not correlate with the age of afforestation, which may be related to inter-annual variability of fruiting in the seed source population.

Vegetative expansion was analysed on 5 by 50 m transect, covering a fragment of an 8-year-old clump of sea-buckthorn growing in an open area and expanding into adjacent fragment of Scots pine plantation. The position of all the pine stems and sea buckthorn sprouts within the transect as well as the sprouts age were determined. The data were analysed using point pattern analysis method, in order to compare the expansion of sea buckthorn in open space with its expansion in competitive woody vegetation. In the open space, the sea buckthorn exhibited a phalanx type of growth, forming a compact front, built of densely growing root sprouts at the edge of the clump. In the confrontation with pine, it displayed a guerrilla type of growth. Thanks to the greater distance between the sprouts, sea buckthorn penetrated the afforested area more effectively. Once it found free space, it changed the type of growth back to phalanx type.

The research we have conducted has shown a high potential of the sea-buckthorn for colonizing soilless areas, even from distant seed sources; as well as a high plasticity of the vegetative growth of its clumps, allowing it to colonize the areas already afforested by other species.

Keywords: sea-buckthorn, Hippophae rhamnoides, expansion, degraded areas, zoochory, vegetative reproduction, reclamation, dumping ground

42



Ocena dywergencji składów gatunkowych drzewostanów na terenach rekultywowanych

na Górze Kamieńsk i w pozostałych lasach Nadleśnictwa Bełchatów

Dariusz PieniakInstytut Nauk Leśnych w Tomaszowie MazowieckimRegionalna Dyrekcja Lasów Państwowych w Łodzi


Pierwsze zalesienia rozpoczynające zagospodarowanie rekultywacyjne tzw. Góry Kamieńsk nastąpiły w 1977 roku. Obecnie mija 40 lat, które pozwalają na wyciągnięcie pierwszych wniosków.

W roku 2010 sporządzony został operat glebowo-siedliskowy dla Nadleśnictwa Beł-chatów. Po raz pierwszy obejmował on także Górę Kamieńsk. Pewną trudność w sporzą-dzeniu tego opracowania stanowił fakt, że zwałowisko jest obiektem specyficznym, gdzie podłoże stanowią gleby o niewykształconej strukturze, skomplikowanym chemizmie, o nie w pełni wykształconych zbiorowiskach leśnych. Wprowadzaniu pierwszego pokole-nia lasu przyświecał głównie cel rekultywacji i oddania terenu przyrodzie.

W referacie porównano drzewostany Góry Kamieńsk z drzewostanami I i II klasy wieku w pozostałej części Nadleśnictwa Bełchatów. Przeanalizowano m.in. skład gatun-kowy, obliczono wskaźniki Shannona–Wienera. Za drzewostany referencyjne uznano drzewostany Nadleśnictwa Bełchatów.

W referacie przedstawiono również charakterystykę drzewostanów na Górze Ka-mieńsk według ważniejszych cech taksacyjnych. Charakterystyka taka posłuży do stwier-

43

dzenia dywergencji pomiędzy tymi drzewostanami a drzewostanami gospodarczymi Nadleśnictwa Bełchatów. Poza drzewostanami analizą objęto systematykę gleb na zwało-wisku i w Nadleśnictwie Bełchatów.

Bardziej kompletna analiza powinna obejmować wskaźniki produkcyjności drzewo-stanów, lecz obecnie nie ma możliwości dokonania takiej analizy ze względu na stosun-kowo krótki okres obserwacji.

Wyniki analiz zawarte w referacie mogą posłużyć wnioskowaniu o przyszłości tych drzewostanów i procesach kształtujących ich strukturę.

Słowa kluczowe: skład gatunkowy drzewostanów, cechy taksacyjne, siedliska leśne, typy sie-dliskowe lasu

Evaluation of the divergence of species composition of stands in the reclaimed areas

on the Góra Kamieńsk and other forests of Bełchatów Forest District

Dariusz PieniakInstitute of Forest Sciences in Tomaszów Mazowiecki

State Forests National Forest Holding, Regional Directorate in Łódź


The first afforestation efforts, commencing the reclamation development of the so-called Kamieńsk Mountain were started in 1977. Now, after the period of 40 years has elapsed, we are able to draw the initial conclusions therefrom.

In 2010, a soil and habitat operation was prepared for the Bełchatów Forest District. For the first time it also included the Kamieńsk Mountain. Drawing up of the study pre-sented some difficulty, due to the fact that a dumping ground is a site of specific character, with soils of undeveloped structure, complex chemistry, and forest communities that not fully developed. Introducing the first generation of the forest was mainly focused on the purpose of rehabilitation and restoring the area to nature.

The paper compares the stands on the Kamieńsk Mountain with the 1st and 2nd age class tree stands in the remaining parts of the Bełchatów Forest District. We have ana-lysed, among other things, the species composition, while the Shannon–Wiener Diver-sity Index was calculated. Tree stands of the Bełchatów Forest District were assumed as reference stands.

The description of the stands on the Kamieńsk Mountain according to the important taxonomic features is also presented in the paper. Such a description will serve to deter-mine the divergence between these stands and the timber forests of the Bełchatów Forest District. Apart from the tree stands, the analysis included soil systematics in the dumping ground, and in the Bełchatów Forest District as a whole.

In the future, a more complete analysis should include stand productivity indices, however, it is currently not possible to perform such an analysis due to the relatively short observation period elapsed.

The results of the analyses included in the paper can be used to infer the future of the aforementioned stands as well as the processes shaping their structure.

Keywords: species composition of forest stands, taxonomic features, forest habitats, forest habitat types

45



Ocena przydatności odpadów z produkcji metali ziem rzadkich do rekultywacji

Marcin Chodak, Anna Pudełko, Katarzyna Sroka, Katarzyna GrzesikAkademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska


Proces produkcji metali ziem rzadkich z surowców odpadowych oraz ich początkowa cha-rakterystyka mogą wpływać na ich przydatność do rekultywacji. Celem pracy była oce-na przydatności do rekultywacji odpadów z produkcji ceru, lantanu i neodymu. Próbki odpadów dostarczone zostały z kopalń New Kankberg (Szwecja) oraz Covas (Portugalia). W próbkach tych zmierzono uziarnienie, granice konsystencji, maksymalną pojemność wodną (WHC), pH w H2O i 1 M KCl, przewodność elektrolityczną właściwą (PEW), za-wartości C, N, S oraz całkowite stężenia metali (Al, Na, Mg, K, Ca, Fe, Cr, Ni, Cu, Zn, Cd i Pb). Odpady z Covas i New Kankberg miały uziarnienie pyłów ilastych. Odpady z New Kankberg charakteryzowały się WHC wynoszącym 35–38%, relatywnie wysoką zawar-tością S (0,1%) i silnie alkalicznym odczynem (pH w H2O = 8,7–8,8), natomiast odpady z Covas miały wyższe WHC (64%), silnie kwaśny odczyn (pH w H2O = 3,5) i podwyższoną wartość PEW (596 μS ∙ cm–1). W odpadach stwierdzono brak podwyższonych stężeń metali śladowych oraz bardzo niską zawartość N. Badane materiały zaklasyfikowano jako utwory potencjalnie przydatne do rekultywacji leśnej, jednakże wymagające neutralizacji nieko-rzystnego odczynu. Ponadto niekorzystne właściwości fizyczne i chemiczne będą wymaga-ły zastosowania niestandardowych metod ich uproduktywnienia.

Podziękowania: Niniejsza publikacja i badania zostały zrealizowane w ramach projektu ENVIREE (Environmentally friendly and efficient methods for extraction of rare earth

elements from secondary sources – przyjazne dla środowiska i wydajne metody wydobywania pierwiastków ziem rzadkich ze źródeł wtórnych) finansowanego przez NCBR w ramach 2. Programu ERA-NET ERA-MIN (Zrównoważone Zasoby Surowców w Europie 2014).

Słowa kluczowe: metale ziem rzadkich, odpady, rekultywacja

Usefulness assessment of waste materials from the production of rare earth metals

for reclamation purposes

Marcin Chodak, Anna Pudełko, Katarzyna Sroka, Katarzyna GrzesikAGH University of Science and Technology, Department of Environmental

Management and Protection


Production of rare earth elements from mining waste, as well as the initial properties thereof, may influence their usefulness for reclamation purposes. The objective of this work was to assess the usefulness of waste from the production of Ce, La and Nd for reclamation. Waste samples were delivered from the mines of New Kankberg (Sweden) and Covas (Portugal), and they were measured for their texture, consistency limits, maxi-mum water holding capacity (WHC), pH in water, 1 M KCl, electric conductivity (EC), the contents of C, N, S, and total concentrations of metals (Al, Na, Mg, K, Ca, Fe, Cr, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb). The waste materials from Covas and New Kankberg were classified as slit loams. The New Kankberg waste had WHC of 35–38%, relatively high S content (0.1%) and strongly alkali reaction (pHH2O = 8.7–8.8) while the Covas wastes had higher WHC (64%), strongly acidic reaction (pHH20 = 3.5) and higher EC (596 μS ∙ cm–1). The concentrations of trace metals were low and the content of N was extremely low. The ana-lysed materials were classified as potentially useful for forest reclamation. However, their pH would need to be neutralized, and nonstandard reclamation would be required due to the disadvantageous physical and chemical properties of the studied waste.

Acknowledgements: This publication and research was completed within the framework of the ENVIREE project (Environmentally friendly and efficient methods for extraction of rare earth elements from secondary sources) funded by NCBR, within the 2nd ERA-NET ERA-MIN Joint Call Sustainable Supply of Raw Materials in Europe 2014.

Keywords: rare earth elements, mining waste, reclamation

47



Fitoekstrakcja i ekologiczna kataliza, symbioza dla przyszłości

Tomasz K. Olszewski1, Claude Grison2

1 Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny2 ChimEco UMR 5021 CNRS – UM Cap Delta, Grabels, France


Rośliny akumulujące metale ciężkie, zwane metalofitami, ekstrahują metale z gleby i gro-madzą je w swoich częściach naziemnych. Zbadanie właściwości tych roślin doprowadziło do rozwoju techniki fitoekstrakcji stosowanej do usuwania metali ciężkich ze skażonych nimi gleb, np. skażonych terenów górniczych, które z kolei stanowią poważny problem dla środowiska w wielu częściach świata.

W pracy zaprezentowano wyniki będące dowodem na to, że biomasa uzyskana z me-talofitów może być bazą dla otrzymywania nowych polimetalicznych katalizatorów he-terogenicznych z potencjałem do zastosowań w reakcjach chemicznych stosowanych w przemyśle chemicznym do produkcji związków o wysokiej wartości dodanej.

Zastosowanie roślin akumulujących metale w procesie fitoremediacji terenów skażo-nych metalami ciężkimi, a następnie wykorzystanie uzyskanej biomasy do produkcji no-woczesnych katalizatorów, które mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle chemicznym, jest przykładem wpisującym się w nurt zrównoważonego rozwoju gospodarki, czyli go-spodarki efektywnie korzystającej z zasobów przyrody, bardziej konkurencyjnej i przyja-znej środowisku.

Nie ma wątpliwości, że katalizatory te mają bardzo interesujące właściwości i duże możliwości zastosowań w „zielonej chemii”. Dla określenia pełnego ich potencjału nie-zbędne są dalsze badania.

Słowa kluczowe: metalofity, fitoremediacja, metale ciężkie, kataliza

Phytoextraction and ecological catalysis, a symbiosis for the future

Tomasz K. Olszewski1, Claude Grison2

1 Wrocław University of Science and Technology, Faculty of Chemistry2 ChimEco UMR 5021 CNRS – UM Cap Delta, Grabels, France


Heavy metal-hyperaccumulating plants, or metallophytes, extract trace metals (TM) from soil and store them in their shoots. Exploring the utility of these plants led to the development of phytoextraction techniques that represent an opportunity to remove TM from contaminated soils, for instance, contaminated mine sites, which in turn represent a major environmental problem worldwide.

Herein, we demonstrated that biomass obtained from metallophytes could be the ba-sis for a novel, plant-inspired, metallo-catalytic platform with synthetic potential in im-portant processes of organic chemistry, producing compounds with a high added value.

The use of metal-accumulating plants in the process of phytoremediation of heavy-metal contaminated areas, and then using the biomass to produce modern catalysts that can be applied in the chemical industry, is an example of sustainable economic devel-opment – in other words, an economy which makes a more efficient use of the natural resources, is more competitive, and more environmentally friendly.

There is no doubt that these catalysts display very interesting properties and uses in the context of the so-called “green chemistry”. However, further experimentation is re-quired in order to fully determine their potential.

Keywords: metallophytes, phytoremediation, heavy metals, catalysis

49



Podstawy i metody rekultywacji terenów górnictwa odkrywkowego

węgla brunatnego w Niemczech

Wilhelm KnabeRumbachtal 69, 45470 Mülheim a.d. Ruhr


Niemcy to kraj o najwyższym wydobyciu węgla brunatnego na świecie: obecnie rocznie wydobywa się ok. 170 mln ton. W latach 50. i 60. XX wieku w Niemczech wschodnich i zachodnich wydobywano ponad 300 mln ton rocznie. Rekultywacja w Niemczech jest uważana za integralną część górnictwa. Prawodawstwo dotyczące rekultywacji w Niem-czech, a także w Europie Zachodniej i Wschodniej, wymaga od kopalń wstępnego pla-nowania rekultywacji. Olszowy (1961) i Darmer (1961) szczegółowo wyjaśniają zasadę rekultywacji jako całości.

Najważniejszym składnikiem rekultywacji w niemieckich odkrywkowych kopalniach węgla brunatnego jest oddzielenie w nadkładzie warstw żyznych, takich jak less, w celu pokrycia zwałowisk i zapewnienia podstawy do zagospodarowania w kierunku leśnym lub rolnym. Dlatego bardzo ważne jest zbadanie potencjalnej wartości rolniczej i leśnej różnych warstw nadkładu jeszcze przed wydobyciem.

Badania dotyczyły przede wszystkim kwalifikacji warstw gruntowych do odtworzenia lasu oraz bilansu kwasów i zasad do obliczania dawki wapna do neutralizacji gleby. Wyni-ki tych badań przedstawiono m.in. w publikacjach W. Knabe, „Wiederurbarmachung des Kippengeländes” (Berlin, 1952), „Zur Wiederurbarmachung im Braunkohlenbergbau” (Berlin, 1959), „Die Rekultivierung im Rheinischen und Lausitzer Braunkohlenrevier”

(Koeln und die Rheinlande, 1961). Prace te mogą być uznane za pionierskie w historii rekultywacji w Niemczech. Były one podstawą współpracy międzynarodowej z wieloma krajami w Europie, m.in. Polską, i Stanami Zjednoczonymi Ameryki Północnej.

Słowa kluczowe: rekultywacja, rekultywacja leśna, metody rekultywacji

Basic principles and methods of the reclamation of lignite mining areas in Germany

Wilhelm KnabeRumbachtal 69, 45470 Mülheim a.d. Ruhr


Germany is the country with the highest lignite (brown coal) mining capacity in the world: currently, 170 million tons are being mined annually. In the 1950s and 1960s, every year, in total over 300 million tons of lignite were produced in both Eastern and Western Germany. In Germany, land reclamation is considered to be an integral part of mining. Reclamation legislation in Germany, as well as in Western and Eastern Europe, requires the mines to conduct pre-reclamation planning. Olszowy (1961) and Darmer (1961) explain in detail the principle of reclamation as a whole.

The most important component of reclamation in the German open-pit lignite mines is the separation, within the overburden, of fertile layers such as loess, in order to cover the landfills and provide a basis for forest or agricultural development afterwards. It is therefore very important to investigate the potential value, from the point of view of agriculture and forestry, of different layers of the overburden, prior to their extraction.

The research concerned primarily the qualification of soil layers for the purpose of forest restoration as well as the balance of acids and bases for calculating lime doses re-quired for soil neutralization. The results of these studies were presented, among others, in the following publications by W. Knabe: “Wiederurbarmachung des Kippengeländes” (Berlin, 1952), “Zur Wiederurbarmachung im Braunkohlenbergbau” (Berlin, 1959), and “Die Rekultivierung im Rheinischen und Lausitzer Braunkohlenrevier” (Koeln und die Rheinlande, 1961). These works can be considered pioneering in the history of post-min-ing land reclamation in Germany. They were the basis of international cooperation with many countries in Europe, including Poland, as well as with the United States of America.

Keywords: reclamation, forest restoration, reclamation methods

Postery

Poster session

53



Czy rzęśl długoszyjkowa może być wykorzystana do rekultywacji osadów skażonych związkami chromu

w warunkach naturalnych?

Joanna Augustynowicz1, Agnieszka Baran2, Ewa Sitek1, Tomasz Bryniarski1, Beata Ostachowicz3, Małgorzata Urbańska-Stopa1

1 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Biotechnologii i Ogrodnictwa, Instytut Biologii Roślin i Biotechnologii

2 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Rolniczo-Ekonomiczny, Katedra Chemii Rolnej i Środowiskowej

3 Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej, Katedra Fizyki Medycznej i Biofizyki


Rzęśl długoszyjkowa (Callitriche cophocarpa) jest wyższą, kosmopolityczną rośliną wod-ną (makrofitem) wykazującą ponadprzeciętne zdolności do akumulacji związków chromu w roztworach wodnych. W Polsce ma liczne stanowiska zlokalizowane w wielu regionach i jest gatunkiem typowym dla nizinnych i podgórskich rzek ze zbiorowiskami włosienicz-ników (siedlisko 3260). Wykonane do tej pory analizy laboratoryjne wskazują na zdolność biomasy C. cophocarpa do akumulacji jonów Cr(VI) i Cr(III) w roztworach wodnych na poziomie kilku procent s.m., co nadaje jej rangę hiperakumulatora chromu.

Prezentowana praca jest pierwszą próbą odpowiedzi na pytanie, czy rzęśl długoszyj-kowa może być wykorzystana do fitoremediacji Cr z osadów w warunkach środowisko-wych. Wyniki dotyczą doświadczenia in situ prowadzonego od czerwca do października 2016 roku na terenie Nowego Targu. Badania obejmowały dwa strumienie, w tym jeden o bardzo wysokim stopniu skażenia osadów Cr dochodzącym do 4000 ppm. Rośliny

54

pobrane z naturalnego, niezanieczyszczonego stanowiska (rzeka Dłubnia, Małopolska) testowano pod kątem aklimatyzacji w nowym, silnie skażonym siedlisku, zdolności do wzrostu, akumulacji Cr, współczynników biokoncentracji i parametrów fizjologicznych. W badaniach zastosowano szereg metod spektroskopowych: spektrometrię atomową ICP-MS, ICP-OES, rentgenowską spektrometrię fluorescencyjną TXRF, spektrofotome-trię UV-Vis oraz mikroskopię optyczną.

Udowodniono, iż rzęśl długoszyjkowa z powodzeniem aklimatyzuje się w nowych wa-runkach, w środowisku silnie skażonym Cr, przyrastając nie wykazuje degeneracji w budowie anatomicznej organów oraz zachowuje kondycję fizjologiczną (zawartość barwników fotosyn-tetycznych) na poziomie roślin kontrolnych (rzeka Dłubnia). Rośliny były zdolne do akumula-cji Cr w pędach oraz korzeniach. Współczynniki biokoncentracji względem skażonego osadu posiadały jednak niskie wartości, co może wynikać z braku biodostępności Cr w osadzie. Na skutek uproszczonej budowy, typowej dla niektórych hydrofitów, korzenie rzęśli mają cha-rakter fakultatywny i pełnią głównie funkcję mocującą, stąd też, prawdopodobnie, nie mają one zdolności do efektywnej zmiany potencjału redox osadu, a tym samym do mobilizacji Cr z osadu do roztworu. Jednak ze względu na niezwykłą, fizjologiczną tolerancję ekstremalnie wysokich skażeń Cr zarówno wód, co wykazano wcześniej, jak i osadów – co dowiedziono w prezentowanej pracy, rzęśl długoszyjkowa pozostaje obiecującym kandydatem do rekulty-wacji skażonych Cr systemów wodnych, w warunkach środowiskowych.

Słowa kluczowe: Callitriche, chrom, fitoremediacja, makrofity, osady

Can water starwort be used for the reclamation of Cr-polluted bottom sediments

under natural conditions?

Joanna Augustynowicz1, Agnieszka Baran2, Ewa Sitek1, Tomasz Bryniarski1, Beata Ostachowicz3, Małgorzata Urbańska-Stopa1

1 University of Agriculture in Krakow, Institute of Plant Biology and Biotechnology2 University of Agriculture in Krakow, Faculty of Agriculture and Economics,

Department of Agricultural and Environmental Chemistry3 AGH University of Science and Technology, Faculty of Physics and Applied

Computer Science, Department of Medical Physics and Biophysics


Water starwort (Callitriche cophocarpa) is an embryophyte, a cosmopolitan aquatic plant (a macrophyte) with outstanding capacity to accumulate chromium compounds in aque-ous solutions. This species occupies numerous sites, located in many regions in Poland,

and it is typical for watercourses of plain to montane levels with Ranunculion fluitantis vegetation (habitat 3260). Laboratory analyses conducted so far have shown the ability of C. cophocarpa biomass to accumulate Cr (VI) and Cr (III) in aqueous solutions at the lev-el of several per cent of dry weight, which makes it the hyper-accumulator of chromium.

The present work is the first attempt to determine whether water starwort can also be used for phytoremediation of Cr in sediment, under environmental conditions. The results deal with in-situ experiment conducted between June and October 2016 in Nowy Targ, Poland. The study covered two streams, one highly polluted with Cr – up to 4000 ppm. Plants were taken from the natural, unpolluted stand (Dłubnia river, Małopolska), after which tests were performed to determine their acclimatization in a new, heavily contaminated habitat, their growth capacity, Cr accumulation, bioconcentration factors as well as physiological parameters. Several methods were applied in the studies, includ-ing spectroscopy: atomic spectrometry ICP-MS, ICP-OES, X-ray fluorescence spectrom-etry TXRF, UV-Vis spectrophotometry, and optical microscopy.

It has been proven that water starwort was successfully acclimatized under new con-ditions, in the strongly Cr-polluted environment, growing with no degeneration to the anatomical structure of organs and maintaining its physiological status (content of pho-tosynthetic pigments) at similar level to the control plants (Dłubnia river). Plants are able to accumulate Cr in shoots and roots. Bioconcentration factors, however, demonstrated low values, which may be due to the lack of bioavailability of Cr in the sediment. Roots of the plant have a simplified structure, typical for some hydrophytes. This is most prob-ably why they do not exhibit the capacity for efficient change of the redox potential, and thus they are not able to mobilize Cr from sediment to solution. However, due to the extraordinary physiological tolerance of extremely high Cr concentrations in water (as has been shown previously) as well as in bottom sediments (as has been argued in the present paper), water starwort remains a promising candidate for the reclamation of Cr contaminated aquatic systems under environmental conditions.

Keywords: Callitriche, chromium, phytoremediation, macrophytes, sediments

56



Rozwój zbiorowisk roślinnych na zwałowiskach węgla kamiennego w okolicach Czerwonogrodu

(Zachodnia Ukraina)

Ulyana BashutskaNational University of Forestry and Wood Technology,

Department of Ecology, Lviv, Ukraine


Ośrodek eksploatacji węgla kamiennego w Czerwonogrodzie położony jest w regionie Małego Polesia (Zachodnia Ukraina). Dewastacja gruntów na terenach pogórniczych w tym regionie niesie wiele poważnych skutków ekologicznych, takich jak utrata różnorodności biologicznej i krajobrazowej, a szczególnie całkowite zniszczenie szaty roślinnej. W pracy przedstawio-no wyniki badań przeprowadzonych na zwałowiskach pogórniczych podzielonych na dwie grupy: 1) nierekultywowane – gdzie nie przeprowadzono technicznych ani biologicznych zabiegów rekultywacyjnych, na których podłoże stanowiły mieszaniny przepalonej i nieprze-palonej skały płonej z pojedynczo występującymi grupami roślinności; 2) rekultywowane ‒ tj. płaskie wielopoziomowe zwałowiska skały płonej z ukształtowanymi tarasami i zboczami, które przykryto warstwą ziemi mineralnej o grubości do 50 cm, a następnie zalesiono.

Inwentaryzacja wykazała, że flora zwałowiska liczy 271 gatunków roślin naczynio-wych, w tym 190 rodzajów, 59 rodzin, 45 rzędów, 7 klas, 5 gromad. Dziesięć wiodących rodzin obejmuje 182 gatunki, co stanowi 67% flory na badanym obszarze. Sukcesja ga-tunków drzewiastych pojawiających się na siedliskach tworzących się na wietrzejących skałach płonych w kategorii terenów nierekultywowanych następowała w pierwszej de-kadzie. Wśród inwentaryzowanej roślinności pojawiały się głównie pionierskie gatunki drzew: Betula pendula Roth. oraz Populus tremula L. Charakterystyczna dla tego rodza-

57

ju siedlisk jest sukcesja mchów, w tym początkowo gatunków z rodzaju Bryum, stop-niowo uzupełnianych gatunkami takimi jak: Polytrichum piliferum, P. juniperinum i P. commune. Pojawiająca się roślinność trawiasta z gatunkami drzewiastymi tworzy dwie grupy, jedna jest charakterystyczna dla warunków kserotermicznych, naskalnych zbio-rowisk górskiego płaskowyżu, druga zaś charakterystyczna ze względu na przemiany fi-zykochemiczne inicjalnych gleb dla mezofitycznego podłoża. Dominującymi gatunkami są tam: Chamaerion angustifolium (L.) Holub, Oenothera biennis L., Scleranthus perennis L., Stenactis annua Ness, Senecio viscosus L., Hypochoeris radicata L., Echium vulgare L. itp., mezofity takie jak Scleranthus Annuus L., Polygonum persicaria L., Senecio viscosus czy Leucanthemum vulgare Lam., które występują na niżej położonych partiach terenu. W ostatnim etapie pojawiają się zbiorowiska z sosną i dębem.

Na fragmentach rekultywowanych zwałowisk na tarasach wyróżniono cztery kolej-ne etapy sukcesji, z których pierwszy to zbiorowiska z dominacją jastrzębca kosmaczka (Hieracium pilosella). Sukcesję na tych fragmentach uzupełniają gatunki krzewiaste. Na zboczach rekultywowanych zwałowisk wyróżniono sześć grup roślinnych. Najważniejsza z nich to nasadzenia Robinia pseudoacacia L. oraz Caragana arborescens Lam. Powierzch-nię gleb pogórniczych kolonizują mchy z rodzaju Bryum, tym samym rozpoczynając etap sukcesji mchów. Następnie w ciągu dwóch lub trzech lat zastępowane są przez Polytrichum piliferum, który z kolei, w miarę wzrostu zacienienia ustępuje miejsca P. juniperinum i P. commune. Na podstawie przeprowadzonych badań można opisać przebieg przemian zbio-rowisk roślinnych, wyróżniając: mchy i porosty na piaszczystych glebach pogórniczych, roślinność trawiastą na piaszczysto-gliniastych glebach pogórniczych oraz drzewa i krzewy na południowych zboczach. W przypadku tarasów i zalesionych zboczy rekultywowanych zwałowisk przewiduje się wprowadzenie dodatkowo robinii. Przeprowadzone badania zbiorowisk roślinnych mogą być przydatne w kontekście kontrolowania procesu sukcesji na tego typu obiektach pogórniczych.

Słowa kluczowe: eksploatacja węgla kamiennego, zwałowiska, sukcesja, rekultywacja

Plant communities development on coal-mining dumping grounds near Chervonograd

(Western Ukraine)

Ulyana BashutskaNational University of Forestry and Wood Technology,

Department of Ecology, Lviv, Ukraine


Chervonograd coal-mining region is located in Male Polissia area (Western Ukraine). The devastation of lands in post-mining areas has many serious ecological implications

such as the loss of the bio- and landscape diversity, and in particular, the complete de-struction of plant cover. The paper presents results of studies carried out in the dumping grounds, classed into two groups: 1) unrecultivated – where no active, engineering or biological stages of recultivation have been performed, where the substrate is a mixture of burnt and unburnt gangue rocks, and one can observe some plots with growing veg-etation; 2) recultivated – flat gangue rock dumps of multilayer structure on terraces and slopes, on which layers of soil mixture were piled up with the thickness of up to 50 cm, then afforested.

As per inventory, the dumping-ground flora includes 271 species of higher vascular plants of 190 genera, 59 families, 45 orders, 7 classes, and 5 divisions. 10 leading families include 182 species, which amount to 67% of the flora in the area under investigation. The succession of tree species emerging on the ecotops of the unrecultivated dumps, on the oxidised gangue rock, began within the first decade. The main species found were mostly pioneer species such as Betula pendula Roth. and Populus tremula L. The moss succes-sion is characteristic of such ecotops, including, at first, species from the genus Bryum, gradually supplemented with species such as Polytrichum piliferum, P. juniperinum and P. commune. The woody-mixed herb cover is forming two sets, one of which characterizes the petrophyte-xerophyte conditions of upper plateaus, the other is typical of fine earth enriched sites which became substantially mesophytic due to physical and chemical chang-es. The dominant species in the communities are Chamaerion angustifolium (L.) Holub, Oenothera biennis L., Scleranthus perennis L., Stenactis annua Ness, Senecio viscosus L., Hypochoeris radicata L., Echium vulgare L. etc. Mesophyte ingredients such as Scleranthus annuus L., Polygonum persicaria L., Senecio viscosus, Leucanthemum vulgare Lam. occur on the lower parts of the relief. Its final chain is the association of pine and oak.

For the terraces of recultivated dumps, four succession stages were determined, the first of which is the moss-hawkweed (Hieracium pilosella). The woody-shrubs stage completes the terrace vegetation succession. Six succession stages were differentiated for the reculti-vated dumps’ slopes. The most important is planting the cultures of Robinia pseudoacacia L. and Caragana arborescens Lam. The surface of technosoils is colonized by mosses from Bryum genus, thus starting the woody-mossy stage. Then, within two or three years they are displaced by Polytrichum piliferum, which is displaced, in its turn, by P. juniperinum and P. commune as the shading becomes more intensive. Based on the research conducted, we are able to describe the course of transformations in plant communities, subdivided into: the woody-moss-lichen on sandy loam technosoils, the woody-mixed herb cover on clay loam technosoils, and the woody-gramineae on the southern slopes. For terraces and forested slopes of the recultivated dumps, prognostic associations are Robinietum pseudoacacia. The research we have conducted upon plant communities may render useful implications in the context of controlling the natural succession process on this kind of post-mining areas.

Keywords: hard coal exploitation, dupms, successsion, reclamation

59



Rekultywacja leśna obszaru pogórniczego „Drzewce”

Mirosława Gilewska, Krzysztof OtrembaUniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Gleboznawstwa i Rekultywacji,

Zakład Rekultywacji


Zwałowisko wewnętrzne odkrywki „Drzewce” pole Bilczew ma objętość około 4 mln m3, a powierzchnię 190 ha. Wysokość zwałowiska w stosunku do otaczającego terenu wyno-si 40 m. Jest ono zbudowane z dominujących w nadkładzie czwartorzędowych utworów piaszczystych zaliczonych do klasy D, czyli utworów złych i nieproduktywnych. Rekultywa-cję leśną na powierzchni 32,5 ha rozpoczęto w 2007 roku. Wprowadzone zostały m.in. dąb szypułkowy (Quercus robur), zaliczany do gatunków docelowych, oraz olsza czarna (Alnus glutinosa), będąca gatunkiem pionierskim. Więźba nasadzeń wynosiła 2,0 × 0,8 m.

Z przeprowadzonych w 2015 roku badań wynika, że wysokość ośmioletniego drze-wostanu dębowego kształtowała się w granicach od 0,5 do 2,5 m. Pod dębami nie wystę-powała roślinność zielna i niezauważalna była akumulacja ściółki. Lepszymi parametra-mi wzrostowymi charakteryzowała się olsza czarna. Jej wysokość wynosiła około 3 m. Nastąpiło również zwarcie tego drzewostanu zarówno w rzędach, jak i między rzędami. Akumulacja ściółki była niewielka, jednak cała powierzchnia pokryta była roślinnością zielną, która pojawiła się tam na drodze sukcesji spontanicznej.

Badania gleboznawcze wykazały, że zarówno pod nasadzeniami dębowymi, jak i ol-chowymi brakowało oznak dyferencjacji profilu glebowego. Odczyn gruntów jest zasado-wy, a zawartość składników pokarmowych dla roślin ‒ niska.

Słowa kluczowe: grunty pogórnicze, rekultywacja leśna, dąb szypułkowy, olsza czarna

60

Forest reclamation of the “Drzewce” post mining area

Mirosława Gilewska, Krzysztof OtrembaPoznań University of Life Sciences, Department of Soil Science and Reclamation,

Division of Reclamation


The internal dump of “Drzewce” at Bilczew field has the capacity of around 4 mln m3. Forest reclamation is carried out on the area of 32,5 hectares. The height of the dump in relation to the surrounding terrain is 40 meters. The internal dump is made of pre-dominantly sandy formations. Since 2007, the dump has been included in the program of forest reclamation. On its surface, a number of plants were introduced such as English or pedunculate oak (Quercus robur) which belongs to the target species, and black alder (Alnus glutinosa), which is a pioneer species. The planting grid was 2.0 × 0.8 m.

In the research carried out in 2015, we have observed that the height of the eight-year-old oak stands ranged from 0.5 to 2.5 m. There was no herbaceous vegetation under the oak trees, while litter accumulation was not noticeable. Better growth parameters were demonstrated by black alder, with an average height of 3 m. There was also a densification of the tree stand, both in the rows and in-between them. The accumulation of litter was slight, but the entire area was covered with herbaceous vegetation, which appeared there through spontaneous succession.

Soil studies have shown that under both oak and alder plantings there was no evi-dence of soil profile differentiation. The pH of the soil was alkaline and the nutrient con-tent of the plant was low.

Keywords: post-mining areas, forest reclamation, pedunculate oak, black alder

61



Wybrane problemy degradacji i możliwości rekultywacji siedlisk leśnych Puszczy Noteckiej

Roman Gornowicz1, Antoni Sienkiewicz 2, Stanisław Gałązka2, Zenon Pilarek1, Katarzyna Kaźmierczak3

1 Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Techniki Leśnej2 Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Siedliskoznawstwa i Ekologii Lasu

3 Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Urządzania Lasu


Puszcza Notecka (o powierzchni wynoszącej 136 512 ha), zajmująca północną część Wiel-kopolski (międzyrzecze Warciańsko-Noteckie), przetrwała dzięki niskiej produktywności gleb zbudowanych z fluwioglacjalnych piasków kwarcowych o kwaśnym odczynie, niena-dających się do rolniczego wykorzystania.

Gleby litych i równowiekowych drzewostanów sosnowych, rosnących przez kilka po-koleń w tych samych warunkach siedliskowych i bez wprowadzania jakichkolwiek zmian w składzie gatunkowym, uległy wielokierunkowej degradacji.

W ramach zastosowanych w praktyce leśnej zabiegów rekultywacyjnych szczególną uwagę zwrócono na konieczność przebudowy gleb zarówno pod względem morfologicz-nym (różne sposoby przygotowania gleby pod odnowienia zrębów zupełnych), fizyczno--chemicznym (regulacja odczynu i zasobności gleb w substancje odżywcze roślin) oraz bio-logicznym (wprowadzanie podszytów liściastych w celu zintensyfikowania obiegu materii).

Celem badań było określenie wpływu pełnej głębokiej orki, przygotowania gleby bro-ną talerzową na krzyż, w bruzdy wyorane leśnym pługiem dwuodkładnicowym i w jam-ki wykonane świdrem, na zawartość oraz profilowe zróżnicowanie zawartości materii organicznej i azotu ogółem, a także łatwo dostępnych dla roślin form fosforu, potasu,

62

wapnia i magnezu w ektopróchnicy leśnej i w mineralnych poziomach genetycznych róż-nych stadiów rozwojowych gleb rdzawych, bielicowych i bielic powstałych z głębokich piasków luźnych lub piasków słabogliniastych, zalegających płytko na piaskach luźnych.

Badania terenowe wykonano w 2010 roku na stałych obiektach doświadczalnych, za-łożonych w 1971 roku, w trzech nadleśnictwach Puszczy Noteckiej: Międzychód, Obor-niki i Wronki. Dokonana analiza zależności pomiędzy zabiegami rekultywacyjnymi, zasobami glebowej materii organicznej i wybranymi składnikami pokarmowymi roślin oraz miąższością czterdziestoletnich drzewostanów sosnowych wykazała, że ich zawar-tość i rozmieszczenie profilowe w glebach boru świeżego było w dominującym stopniu kształtowane przez mechaniczne przygotowanie gleby pod odnowienia pozrębowe sosną zwyczajną. Uwzględniając także aktualny stan uwilgotnienia i warunki troficzne pokry-wy glebowej w rzędach oraz pomiędzy rzędami drzewostanów sosnowych, należy przy-jąć, że najkorzystniejsze możliwości dla wzrostu i rozwoju sosny zwyczajnej kształtują się w przypadku wariantów doświadczalnych, gdzie zastosowano pełne mechaniczne przygotowanie gleby zarówno głębokie (do 60‒70 cm), jak i płytkie (broną talerzową na krzyż). W dalszej kolejności można wymienić przygotowanie gleby w jamki wykonane świdrem i w bruzdy wyorane leśnym pługiem dwuodkładnicowym.

Słowa kluczowe: degradacja, gleby rdzawe, bielicowe i bielice, piaski luźne, bory świeże, sosna zwyczajna, zręby zupełne, rekultywacja

Prezentowane wyniki są fragmentem wieloletnich badań interdyscyplinarnych, przeprowadzonych w ramach tematu badawczego pt.: „Wpływ likwidacji pozostałości zrębowych i sposobu przygotowania gleby na stan materii organicznej, zdrowotność i jakość hodowlaną upraw oraz wiązanie węgla w glebie” (Nr OR-2717/9/08), sfinansowanego przez Generalną Dyrekcję Lasów Państwowych w Warszawie.

Selected problems in degradation and reclamation potential of forest sites in the Puszcza Notecka forest

Roman Gornowicz1, Antoni Sienkiewicz2, Stanisław Gałązka2, Zenon Pilarek1, Katarzyna Kaźmierczak3

1 Poznań University of Life Sciences, Department of Forest Work Mechanization2 Poznań University of Life Sciences, Department of Forest

Sites and Ecology3 Poznań University of Life Sciences, Department of Forest Management


The Puszcza Notecka forest (of 136 512 ha in area), covering the northern part of the Wielkopolska region (an interfluve of the Warta and Noteć rivers), has survived thanks

to the low fertility of soils composed of fluvioglacial quartz sands of acid soil reaction, unsuitable for agricultural use.

The soils in pure and even-aged pine stands growing for several generations under identical site conditions, with no changes introduced in the species composition, have undergone multifaceted degradation.

Reclamation measures typically applied in forest economy focused on the need to transform soils both in terms of their morphology (various methods of soil preparation for regeneration of clear-cutting areas), as well as physicochemical (regulation of soil reaction and soil reserves of nutrients) and biological aspects (introduction of deciduous undergrowth to intensify the circulation of organic matter).

The aim of the study was to determine the effect of deep ploughing, cross-wise disc harrowing, planting into trenches prepared using a forest lister plough and into holes made with an auger on contents and profile variation in organic matter and total nitro-gen, as well as available forms of phosphorus, potassium, calcium and magnesium in for-est ektohumus and in mineral genetic levels of various development stages in rusty and podzolic soils as well as podzols formed from deep loose sands or slightly loamy sands, loosely deposited on loose sands.

Field studies were conducted in 2010 on permanent experimental sites established in 1971 in three forest districts in the Puszcza Notecka: Międzychód, Oborniki and Wronki. The analysis of correlations between reclamation measures, soil reserves of organic mat-ter and selected nutrients versus the volume of 40-year old pine stands demonstrated that their contents and profile distribution in fresh coniferous forest soils were predominantly modified by mechanical tillage before clearing regeneration with Scots pine. In view of the current moisture levels and trophic conditions in soil both in and between rows in pine stands it may be assumed that the most advantageous conditions for Scots pine growth and development are found in experimental variants with full tillage, both deep (up to 60–70 cm) and shallow (cross-wise disc harrow). Soil preparation for planting in holes made with an auger and in trenches made by the forest lister plough is less signifi-cant.

Keywords: degradation, rusty, podzolic soils and podzols, loose sands, fresh coniferous forests, Scots pine, clear-cutting, reclamation

The results presented herein are a fragment of long-term interdisciplinary studies conducted within the research project on “The effect of elimination of felling residue and tillage method on organic matter status, health condition and breeding quality of culture and soil carbon binding” no. OR-2717/9/08, financed by the Directorate General of the State Forests in Warsaw.

64



Zastosowanie mikroorganizmów promujących wzrost roślin – modele aplikacyjne

Anna Grobelak, Joanna Hiller, Karolina Biś, Małgorzata Kacprzak Politechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska,

Instytut Inżynierii Środowiska


Do rekultywacji terenów antropogenicznych, skażonych metalami ciężkimi lub substan-cjami pochodzenia organicznego, coraz częściej wykorzystuje się organizmy żywe, w tym zarówno mikroorganizmy, jak i rośliny. W procesach remediacyjnych gleb, zwanych biore-mediacją, zastosowanie, z uwagi na wysoki potencjał do degradacji zanieczyszczeń, znaj-dują bakterie oraz grzyby. Fitoremediacja jest procesem opartym na wykorzystaniu odpo-wiednio dobranych roślin, odznaczających się zdolnością do akumulacji metali śladowych w swoich tkankach. Bakterie, które bytują w strefie korzeniowej roślin, tak zwane PGPR (ang. Plant Growth Promoting Rhizobacteria) wpływają na rośliny, przyczyniając się do pro-mowania ich wzrostu. Mikroorganizmy dzięki posiadanym właściwościom do wytwarza-nia sideroforów, dostarczania roślinom cennych dla nich związków mineralnych, a także ich właściwościom obronnym przeciwko patogenom zapewniają roślinom odpowiednie warunki do ich wzrostu i rozwoju, ograniczając wpływ biotycznych i abiotycznych czyn-ników stresowych.

Celem pracy był dobór konsorcjów mikroorganizmów o właściwościach synergistycz-nych z możliwym zastosowaniem w remediacji gleb zdegradowanych i w promowaniu wzrostu roślin w rolnictwie. Kolejnym celem było stworzenie modeli projektowych do zastosowania bioproduktów na określonych glebach (gleba terenu kopalni odkrywkowej węgla brunatnego oraz gleba zanieczyszczona metalami ciężkimi) i przy zastosowaniu

65

wybranych roślin. Bakterie ryzosferowe, z uwagi na zdolność do hamowania rozwoju grzybów patogenicznych, mogą stanowić alternatywę dla chemicznych środków ochrony roślin wykorzystywanych w rolnictwie na szeroką skalę. W badaniach stwierdzono, że w skład konsorcjum przeznaczonego do rekultywacji terenów zanieczyszczonych sub-stancjami organicznymi oprócz bakterii powinny wchodzić także grzyby, w celu skutecz-niejszej detoksykacji zanieczyszczenia. Natomiast do przeprowadzenia skuteczniejszego procesu bioremediacji należy zastosować konsorcjum mikroorganizmów, a nie tylko po-jedyncze ich szczepy.

Słowa kluczowe: bioremediacja, mikroorganizmy wspomagające wzrost roślin, gleba antro-pogeniczna

Źródło finansowania: TANGO1/266740/NCBR/2015.

Use of microorganisms promoting the growth of plants – application models

Anna Grobelak, Joanna Hiller, Karolina Biś, Małgorzata Kacprzak Częstochowa University of Technology, Faculty of Infrastructure and Environment,

Institute of Environmental Engineering


Living organisms, including micro-organisms and plants, are increasingly used for the reclamation of anthropogenic areas, contaminated with heavy metals or organic sub-stances.. In the bioremediation processes of soils, due to their high potential for the deg-radation of pollutants, bacteria and fungi are most commonly used. Phytoremediation is a process based on the use of appropriately selected plants, characterized by their ability to accumulate trace metals in their tissues. The bacteria that live in the root zone of the plant, so-called Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR), affect the plants, thus contributing to the promotion of their growth. Specific microorganisms, due to their properties allowing them to produce siderophores, to supply plants with valuable min-erals, and to strengthen their defense against pathogens, provide plants with adequate conditions for their growth and development, while limiting the impact of biotic and abiotic stressors.

The aim of the present study was to select consortiums of synergistic microorganisms for possible applications in the remediation of degraded soils and in promoting plant growth in agriculture. The next objective was to create application models for the use of bioproducts on specific soils (landslide of lignite opencast mines and soil contaminated

with heavy metals) as well as for the use of selected plants. Because of their ability to inhibit the growth of pathogenic fungi, rhizosphere bacteria are used in agriculture on a large scale, as an alternative to chemical pesticides. The present study found that in addition to bacteria, the consortium for the reclamation of areas contaminated with or-ganic substances should also include fungi for more effective detoxification of pollution. However, in order to carry out more effective bioremediation process, a consortium of microorganisms should be used rather than single strains only.

Keywords: bioremediation, plants growth promoting bacteria, anthropogenic soil

Funding source: TANGO1/266740/NCBR/2015.

67



Wpływ dodatków glebowych i bakterii PGPB na fitoekstrakcję metali ciężkich

Joanna Hiller, Małgorzata Kacprzak, Anna GrobelakPolitechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska,

Instytut Inżynierii Środowiska


Rozwijający się przemysł rolniczy i metalurgiczny w znacznym stopniu przyczynił się do zanieczyszczenia środowiska naturalnego. Degradacja gleb spowodowana skażeniem me-talami ciężkimi stała się istotnym problemem współczesnego świata. Poszukiwanie tanich, efektywnych metod rekultywacji tych terenów jest jednym z głównych problemów nauk środowiskowych. Wspomagana fitoekstrakcja metali ciężkich z gleby stanowi jedno z klu-czowych rozwiązań ze względu na jego efektywność, niskie koszty oraz przyjazność dla środowiska.

W przeprowadzonym doświadczeniu badano pobieranie metali ciężkich przez rzepak ozimy (Brassica napus L.) oraz kostrzewę czerwoną (Festuca rubra L.) z gleby zanieczysz-czonej: kadmem (Cd), ołowiem (Pb) i cynkiem (Zn). Określono również wpływ różnych dodatków glebowych (fosforan potasu, wapno nawozowe, osady ściekowe, nanokrze-mionka), jak i szczepienie konsorcjum bakteryjnym (złożonym z bakterii stymulujących wzrost i rozwój roślin – PGPB, ang. Plant Growth Promoting Bacteria) na wspomaganie fitoekstrakcji metali ciężkich.

Rośliną, która w większym stopniu pobierała metale śladowe z gleby, był rzepak ozimy (Brassica napus L.). Pobieranie kadmu i ołowiu przez rzepak ozimy w najwięk-szym stopniu zmniejszył dodatek wapna nawozowego, zaś cynku – mieszanina wapna nawozowego z nawozem fosforanowym. W przypadku szczepienia mikroorganizmami

68

największą ilość pobranego kadmu zaobserwowano w przypadku inokulacji bakterii z wapnem nawozowym i nawozem fosforanowym, a ołowiu i cynku z dodatkiem wap-na nawozowego. W przypadku kostrzewy czerwonej dodatek mieszaniny wapna nawo-zowego i nawozu fosforanowego w największym stopniu przyczynił się do zwiększo-nego pobierania ołowiu z gleby, natomiast w przypadku cynku i kadmu był to dodatek wapna nawozowego.

Bakterie ryzosferowe mogą w znacznym stopniu wpłynąć na pobieranie metali cięż-kich przez rośliny i ich akumulację w tkankach roślin. Bakterie stymulujące wzrost roślin wraz z odpowiednio dobranymi dodatkami glebowymi mogą stanowić rozwiązanie pro-blemu skażenia gleb metalami ciężkimi.

Słowa kluczowe: fitoekstrakcja, fitoremediacja, metale ciężkie, PGPB, dodatki glebowe

Źródło finansowania: TANGO1/266740/NCBR/2015

The influence of soil amendments and plant growth promoting bacteria (PGPB)

on the phytoextraction of heavy metals

Joanna Hiller, Małgorzata Kacprzak, Anna GrobelakCzęstochowa University of Technology, Faculty of Infrastructure and Environment,

Institute of Environmental Engineering


Rapid development of agricultural and metallurgical industries significantly contributed to the pollution of the environment. Soil degradation caused by heavy metals contamina-tion has become one of the most pertinent problems that the modern world is struggling against. Searching for cheap as well as effective methods of soil reclamation is one of the major problems of the environmental science. Assisted phytoextraction of heavy metals from degraded soil can be the key to solving this problem. Moreover, this kind of method is efficient, while it requires low investment, as well as being environmentally friendly.

The experiment was conducted to determine the effect of two types of plants: oilseed rape (Brassica napus L.) and red fescue (Festuca rubra L.) on the intake of heavy metals – cadmium (Cd), lead (Pb) and zinc (Zn) – from soil. Furthermore, the effects of different soil amendments (potassium phosphate, lime fertilizer, sewage sludge, nanosilica) and vaccination with bacterial consortium to support phytoextraction of heavy metals were determined.

The plant to uptake the greatest amount of trace metals from the soil was Brassica napus. The amendment, which increased the uptake of cadmium and lead to the greatest extent, was a lime fertilizer, while the mixture of lime fertilizer and phosphate fertilizer best impacted the uptake of zinc. When it comes to PGPR vaccination, the most accu-mulated amount of cadmium in plants was achieved upon the bacterial inoculation with lime fertilizer and phosphate fertilizer, and in the case of lead and zinc, with the addition of lime fertilizer. In case of Festuca rubra, an addition of the mixture of lime fertilizer and phosphate fertilizer contributed to the increased uptake of lead to the greatest extent, while in the case of zinc and cadmium, it was the addition of lime fertilizer.

PGPB bacteria can significantly impact the uptake of heavy metals and the accumula-tion thereof in plant tissues. Plant growth promoting bacteria with appropriately selected soil additives may be the solution to the problem of soil contamination with heavy metals.

Keywords: phytoextraction, phytoremediation, heavy metals, PGPB, soil amendments

This work was supported by the TANGO1/266740/NCBR/2015 project.

70



Opad organiczny i tempo jego rozkładu w jednogatunkowych drzewostanach rosnących na rekultywowanym zwałowisku pokopalnianym

Paweł Horodecki1, Andrzej M. Jagodziński1, 2

1 Instytut Dendrologii Polskiej Akademii Nauk, Kórnik2 Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Leśny,

Katedra Łowiectwa i Ochrony Lasu


Substrat glebowy na terenach pokopalnianych charakteryzuje się niekorzystnymi stosun-kami powietrzno-wodnymi, zwiększoną w stosunku do gleb na terenach leśnych gęstością objętościową, mniejszą porowatością, przepuszczalnością oraz pojemnością wodną, nie-wielką zawartością materii organicznej oraz ograniczoną aktywnością mikrobiologiczną. Nawożenie mineralne i wprowadzenie roślinności na terenach zdegradowanych inicjuje proces odtwarzania gleby. Kształtowanie składu gatunkowego drzewostanów oraz ich form zmieszania może ten proces znacznie przyspieszyć. Do oceny wpływu nasadzeń na kształ-towanie się wierzchnich warstw gleby można wykorzystać analizę wielkości opadu materii organicznej oraz tempa jej dekompozycji.

Badania wykonano na terenie zwałowiska zewnętrznego Kopalni Węgla Brunatnego w Bełchatowie, w 23 jednogatunkowych drzewostanach Alnus glutinosa, Betula pendula, Pinus sylvestris, Quercus robur, Quercus rubra i Robinia pseudoacacia w wieku 17‒25 lat. Wielkości opadu organicznego określono za pomocą pułapek ściółkowych od IV 2012 do IV 2016 r. Zebrany materiał rozdzielono na frakcje, wysuszono w 65°C oraz zwa-żono. Tempo dekompozycji liści drzew określono za pomocą woreczków ściółkowych. Umieszczono w nich wysuszone liście poszczególnych gatunków drzew o znanej masie.

71

Wyłożony w lesie materiał zbierano co trzy miesiące. W laboratorium materiał roślinny wysuszono w 65°C, oczyszczono, zważono i określono ubytek masy. W zmielonym mate-riale określono zawartość azotu i węgla.

Masa obumarłych liści opadających co roku w drzewostanach na zwałowisku KWB w Bełchatowie wynosi średnio od 2260 kg · ha−1 w drzewostanach brzozowych do 5470 kg · ha‒1 w drzewostanach dębu czerwonego. Średnia zawartość azotu w liściach po-szczególnych gatunków w okresie największego ich opadu (VIII−XI) wynosi 1,9‒2,5% dla olszy, 0,8‒0,9% dla brzozy, 0,5‒0,6% dla sosny, 1,1‒1,6% dla dębu szypułkowego, 0,5‒1,0% dla dębu czerwonego oraz 1,9‒2,3% dla robinii. Średnia zawartość węgla wynosi 48,3‒49,7%, 49,9‒50,8%, 50,8‒51,4%, 47,8‒48,5%, 46,8‒50,0% oraz 46,7‒47,9% odpowied-nio dla wymienionych gatunków. Średnia masa azotu docierającego co roku do środowiska glebowego wraz z opadem liści wynosi od 15 kg · ha−1 w drzewostanach sosnowych do 74 kg · ha−1 w olszowych, natomiast węgla od 1138 kg · ha‒1 w drzewostanach brzozowych do 2705 kg · ha−1 w drzewostanach dębu czerwonego. Zróżnicowane tempo dekompozycji li-ści poszczególnych gatunków drzew sprawia, że uwalnianie pierwiastków odbywa się z różną intensywnością, co ma kluczowy wpływ na tempo odtwarzania wierzchnich warstw gleby.

Większy udział gatunków domieszkowych oraz grupowe i kępowe formy zmieszania mogą skutkować zwiększeniem ilości azotu i węgla docierającego do gleby, skracając tym samym okres rewitalizacji zdegradowanych siedlisk. Ma to wymiar nie tylko biologiczny, ale również ekonomiczny.Słowa kluczowe: opad materii organicznej, dekompozycja, węgiel, azot, rekultywacja, tereny pokopalniane

Badania zrealizowano w ramach projektu pt. „Środowiskowo-genetyczne uwarunkowania produk-tywności ekosystemów leśnych na gruntach leśnych i poprzemysłowych” sfinansowanego przez Dyrek-cję Generalną Lasów Państwowych (2011‒2015).

Litterfall and the rate of leaf litter decomposition in pure stands growing on reclaimed

post-mining spoil heap

Paweł Horodecki1, Andrzej M. Jagodziński1, 2

1 Institute of Dendrology, Polish Academy of Sciences, Kórnik2 Poznań University of Life Sciences, Faculty of Forestry, Department of Game

Management and Forest Protection


Soil substrate on post-mining sites usually has the air-moisture ratio that is unfavourable for plants growth, a bulk density higher than in naturally developed forest soils, as well

72

as a lower porosity, lower permeability and lower water capacity, low organic matter con-tent and limited microbiological activity. Both mineral fertilization and plant introduc-tion into degraded areas initiate the process of the restoration of top soil layers. Properly shaped species composition of future tree stands might accelerate this process signifi-cantly. For the assessment of stand species’ effect on the upper soil layers development, quantification analyses of litterfall and its decomposition rate can be applied.

The study was conducted on the external dumping ground of the “Bełchatów” Lignite Mine, in 23 pure stands of Alnus glutinosa, Betula pendula, Pinus sylvestris, Quercus robur, Quercus rubra and Robinia pseudoacacia (17–25 years old). For the assessment of litter input into the forest floor (from April 2012 to April 2016), litter traps method was used. Monthly collected plant material was divided into fractions, dried in 65°C and weighed. For the assessment of leaf litter decomposition of various tree species, the litterbags filled with dried leaves of particular tree species were used. All samples were installed in the fields, and then successively collected every three months. In the laboratory, the collected material was dried in 65°C, cleaned and weighted. The loss of mass was determined for every sample after each particular exposition period. Grinded material was then analyzed as to its nitrogen and carbon content.

The average mass of yearly fallen leaves, in the dumping ground of the “Bełchatów” mine, in the given species monocultures, ranged from 2260 kg · ha−1 for silver birch stands to 5470 kg · ha−1 for northern red oak stands. The average nitrogen content in leaves dur-ing the period of their increased fall (August – November) amounted to 1.9−2.5% for black alder, 0.8−0.9% for silver birch, 0.5−0.6% for Scots pine, 1.1−1.6% for pedunculate oak, 0.5−1.0% for northern red oak, and 1.9−2.3% for black locust. The average carbon content amounts were: 48.3−49.7%, 49.9−50.8%, 50.8−51.4%, 47.8−48.5%, 46.8−50.0% and 46.7−47.9%, respectively for tree species in the order listed above. The average mass of nitrogen reaching the soil ranged from 15 kg · ha−1 · year‒1 in Scots pine stands to 74 kg · ha−1 · year-1 in black alder stands. The average carbon reaching the soil ranged from 1138 kg · ha−1 · year‒1 in silver birch stands to 2705 kg · ha−1 · year‒1 in northern red oak stands. Various rates of leaf litter decomposition of particular tree species led to the nutrients being released with varying intensity. This in turn has had a crucial effect on upper soil layers’ reconstruction in post-mining sites.

The introduction of a higher share of admixture tree species as well as employing the grouped or clustered forms of mixing might lead to an increase of nitrogen and carbon amounts supplying the novel ecosystems annually. This would shorten the revitalization process of the degraded habitats, which is of high importance from both biological and economical point of view.

Keywords: organic matter fall, decomposition, carbon, nitrogen, reclamation, post-mining sites

This study was conducted during the research project: “Environmental and genetic factors affect-ing productivity of forest ecosystems on forest and post-industrial habitats” financed by the General Directorate of State Forests (2011−2015).

73



Interakcje tkanki kalusowej jodły kaukaskiej (Abies nordmanniana) z bakterią oporną na arsen w warunkach zanieczyszczenia tym pierwiastkiem

Anna Kowalczyk1, 2, Katarzyna Nawrot-Chorabik3, Krzysztof Kleszcz4, Dariusz Latowski1

1 Uniwersytet Jagielloński, Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii, Zakład Fizjologii i Biochemii Roślin

2 Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Katedra Ochrony Środowiska

3 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Zakład Fitopatologii Leśnej, Mykologii i Fizjologii Drzew

4 Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Tarnowie


Opracowano model badawczy umożliwiający analizę wpływu mikroorganizmów na opor-ność drzew iglastych na wybrane zanieczyszczenia środowiska. Jako model roślinny stoso-wano trzy genotypy (6, 11 i 22) tkanki kalusowej jodły kaukaskiej i badano ich interakcje ze szczepem opornej na arsen bakterii As9 wyizolowanej z gleby zanieczyszczonej arsenem(V). Zoptymalizowano metodę inokulacji tkanki bakteriami. 4-tygodniowe próbki tkanki kalusa zaszczepiano zawiesiną 5-dniowej hodowli bakteryjnej o gęstości optycznej OD600 = 0,9. Komórki bakteryjne wirowano oraz przemywano dwukrotnie i zawieszano w wodnych roztworach 0,9% NaCl, 0,2 M sacharozy oraz 0,1 M KCl, następnie tkanka kalusa była inokulowana 50 µl zawiesiny bakteryjnej i inkubowana na szalkach z modyfikowanym podłożem SH z dodatkiem 25 mg/L As(V) przez 4 tygodnie, w 4 powtórzeniach. Najlepszy efekt uzyskano, stosując 0,1 M roztwór KCl, który jako izotoniczny umożliwiał efektyw-

74

ną i dobrze widoczną proliferację komórek. Test przeżywalności komórek bakteryjnych, w którym zaszczepiono 50 µl zawiesiny As9 w 0,1 M KCl na podłoże LB z 2% w/o As(V), wykazał ich wysoką przeżywalność i efektywny wzrost bakterii. W kolejnym eksperymen-cie tkanki kalusa inokulowane 50 µl zawiesiny As9 w 0,1 M KCl, czystym 0,1 M KCl oraz nietraktowane żadnym z roztworów zaszczepiono na modyfikowane podłoże SH z dodat-kiem 25 mg/L As(V) oraz bez dodatku As(V). Kondycję kalusów oceniano na podstawie skali 1‒3, gdzie 1 ‒ oznacza kondycję dobrą, tkankę jasną, proliferującą, zaś 3 ‒ oznacza złą kondycję, tkankę zbrązowiałą, widoczną lizę komórek oraz zupełny brak proliferacji. Anali-zowano pobieranie As przez tkankę kalusa przy użyciu techniki ASA. Uzyskane wyniki do-wiodły, że obecność szczepu As9 ma charakter ochronny podczas pobierania As z podłoża, jako że w przypadku genotypu 6 zawartość arsenu w komórkach była o 6,53% niższa niż w przypadku próbek nietraktowanych As9. Ochronna rola As9 była najlepiej widoczna w przypadku genotypu 6 w porównaniu z pozostałymi genotypami. Badano także rolę szczepu As9 w procesach przyrostu biomasy, embriogenezy oraz wpływ interakcji komórek bakteryjnych z roślinnymi na oksydację białek w komórkach roślinnych. Uzyskane wyni-ki potwierdzają skuteczność opracowanego modelu dla badań nad interakcjami pomiędzy drobnoustrojami oraz drzewami w aspekcie regulacji odpowiedzi na zewnętrzne czynniki stresowe, takie jak zanieczyszczenie podłoża arsenem. Model ten ma charakter aplikacyjny przy wyborze najlepszych genotypów drzew oraz ich endosymbiontów w procesie optyma-lizacji zalesiania obszarów zanieczyszczonych.

Słowa kluczowe: jodła kaukaska, kalus, arsen, oporność, bakterie

Caucasian fir callus tissue and arsenic resistant bacteria interaction under arsenic stress conditions

Anna Kowalczyk1, 2, Katarzyna Nawrot-Chorabik3, Krzysztof Kleszcz4, Dariusz Latowski1

1 Jagiellonian University, Faculty of Biochemistry, Biophysics and Biotechnology, Department of Plant Physiology and Biochemistry

2 AGH University of Science and Technology, Faculty of Geology, Geophysics and Environmental Protection, Department of Environmental Protection

3 University of Agriculture in Krakow, Faculty of Forestry, Department of Forest Pathology, Mycology and Tree Physiology

4 State Higher Vocational School in Tarnów


Research model was developed, facilitating the analysis of microorganisms’ effect on the resistance of conifers to environment pollution. Three plant genotypes (6, 11 and 22) of

Caucasian fir (Abies nordmanniana) callus tissue were used as a model, and their interac-tions were studied with arsenic resistant bacterial strain As9 isolated from arsenic-con-taminated soil. The method of bacterial inoculation was optimized. Samples of 4-week callus tissue were inoculated with 5-day liquid bacterial culture of OD600 = 0.9. Bacterial cells were centrifuged, washed twice and then suspended in 0.9% NaCl, 0.2M sucrose and 0.1 M KCl solution, then callus tissue was inoculated with 50 µl aliquots and cultured on modified SH medium supplemented with 25 mg/L As(V), in quadruplicate. The most effective results were obtained for 0.1 M KCl solution as it is isotonic for callus cells, ena-bling division and visibly fast proliferation of bacterial cells.

Survivability test of the bacteria performed using the inoculation of 50 µl of As9 sus-pension in 0.1 M KCl solution on agar plate (LB medium with 2% w/v of As(V)) demon-strated that the bacterial cells remain alive, with efficient growth.

In further experiment, callus samples inoculated with 50 µl of As9 suspended in 0.1 M KCl solution, pure KCl solution, as well as untreated (control sample), were cultured on a modified SH medium supplemented with 25 mg/L of As(V), as well as without ar-senic. The health condition was estimated according to 1‒3 scale, where 1 means good condition, light tissue proliferating, and 3 means bad condition, brownish tissue, with visible lysis, not promising to proliferate. Tissue samples were tested in terms of arsenic intake, using the ASA method. The measurements demonstrated, that the presence of As9 strain plays protective role during the intake of As(V) by callus cells from the sub-strate, as the intake of arsenic in case of genotype 6 was 6.53% lower than in the case of samples untreated with bacteria. The most significant role of As9 presence was observed for genotype 6, in comparison to other genotypes. Moreover, we have investigated the role of As9 strain in biomass increase, embryogenesis and the effect of interaction with plant cells on the oxidation of callus proteins. The obtained results confirmed that the developed model is relevant for studies on the interactions between microorganisms and trees in terms of the regulation of response to external factors such as contamination of the substrate with arsenic. The model can also be applied in the selection of the most re-sistant tree genotypes and their endosymbionts for the optimization of the afforestation process on contaminated areas.

Keywords: Caucasian fir, callus, arsenic, resistance, bacteria

76



Drzewa i krzewy owocowe jako element bioróżnorodności terenów rekultywowanych

kopalni „Górażdże”

Grzegorz Kusza, Daria Słonina, Katarzyna ŁuczakUniwersytet Opolski, Katedra Ochrony Powierzchni Ziemi


Założeniem rekultywacji biologicznej w kierunku leśnym jest wprowadzanie zadrzewie-nia i zakrzewienia danego terenu tak, aby jak najbardziej zbliżyć go do stanu naturalnego w oparciu o gatunki charakterystyczne dla zbiorowisk leśnych. Oceniając koncepcję bioróż-norodności wynikającą z naturalistycznego podejścia do lasu jako dobra ponadczasowego, należy uwzględnić zróżnicowanie wprowadzanych nasadzeń oraz ich wielofunkcyjność. Jedną z funkcji jest przeznaczenie upraw na cel użytkowy, kształtowany poprzez tworzenie naturalnego podszytu, ptasich remiz, nasadzeń obrzeży leśnych oraz enklaw roślin o jadal-nych owocach.

W ramach realizacji projektu, wprowadzając bioróżnorodność nasadzeń śródleśnych na terenach poeksploatacyjnych Kopalni Wapienia „Górażdże”, skupiono się na natural-nym odnowieniu drzewostanu z domieszką roślin owocujących. Wprowadzenie roślin drzew i krzewów owocowych na stosunkowo niewielkich powierzchniach pozwoliło na utworzenie obszarów o dużej bioróżnorodności na terenach rekultywowanych. W ra-mach realizacji pracy badawczej wybrano kilka powszechnie występujących gatunków roślin, takich jak: śliwa tarnina, dzika róża, szakłak pospolity, jarząb pospolity, bez czarny, jabłoń owocowa, grusza pospolita. Zastosowanie nasadzeń drzew i krzewów owocowych z jednej strony przyczyni się do redukcji kosztów realizacji etapów rekultywacyjnych, co

jest wymiernym efektem dla zarządcy kopalni, z drugiej nastąpi wzmocnienie potencjału ekologicznego nowego biotopu powstałego w warunkach silnej antropopresji.

Słowa kluczowe: rekultywacja leśna, kopalnia wapienia, drzewa owocowe

Wild fruit trees and bushes as elements of biodiversity in the reclaimed “Górażdże”

quarry area

Grzegorz Kusza, Daria Słonina, Katarzyna ŁuczakUniversity of Opole, Department of Land Protection


The aim of biological reclamation is to plant trees and bushes in the desired area, and thereby, to make the area as similar to the natural forest condition as possible, based on the species characteristic of forest habitats. When evaluating the concept of biodiversity, founded upon the naturalist approach to forest as a timeless resource, we need to take into account the variety of the planted species and their multifunctional value. One of the functions is that of production, coupled with shaping the natural undergrowth, birds’ nests, forest border plants and groups of plants giving edible fruits.

Within the framework of the project, when introducing biodiversity of forest plants to the post-exploitation area of “Górażdże” limestone mine, we focused on recreating natu-ral tree stands with an admixture of wild fruit plants. Introducing fruit trees and bushes in relatively small areas helped to create “hot-spots” of biodiversity within the reclaimed land. For the purpose of the project, several common plant species were selected, such as: Prunus spinosa, Rosa canina, Rhamnus catharicus, Sorbus aucuparia, Sambucus nigra, Malus domestica, and Pyrus communi. Planting wild fruit trees and bushes, on the one hand, will reduce the cost of reclaiming the post-exploitation area, which is a rational effect for the mine manager; and on the other hand, it will strengthen the ecological po-tential of the biotope.

Keywords: forest reclamation, limestone mine, wild fruit trees

78



Odmienność i specyfika utworów budujących warstwę glebotwórczą fragmentu wierzchowiny

zwałowiska zewnętrznego Pola „Szczerców” przeznaczonego do zalesienia

Marek Pająk, Wojciech Krzaklewski, Marcin Pietrzykowski, Bartłomiej Woś

Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Instytut Ekologii i Hodowli Lasu, Zakład Ekologii Lasu i Rekultywacji


W pracy przedstawiono wyniki badań, którymi objęto fragment wierzchowiny zwałowiska zewnętrznego Pola „Szczerców” Kopalni Bełchatów o powierzchni około 44 ha, przezna-czonego do zalesienia. Na przedmiotowym terenie założono 34 stanowiska badawcze. Na każdym z nich pobrano próbki z dwóch wierzchnich warstw (0–20 cm i 20–40 cm) powło-ki wierzchowiny zwałowiska zewnętrznego. W badanych próbkach określono właściwości fizykochemiczne potrzebne do określenia klas przydatności gruntów do rekultywacji wg klasyfikacji Skawiny. Badane fragmenty wierzchowiny na przeważającym obszarze zbu-dowane były z potencjalnie produktywnych utworów o składzie granulometrycznym glin. Dominujące na przedmiotowej powierzchni utwory spoiste zaliczono w większości do kla-sy B lub C przydatności gruntów do rekultywacji. Są to grunty produktywnie bardzo dobre i dobre dla rekultywacji leśnej. Zajmują one obszar o powierzchni około 25,7 ha. Obok nich na badanym fragmencie zlokalizowano grunty nadmiernie zakwaszone, należące do klasy E, wymagające neutralizacji na obszarze o powierzchni ok. 15,4 ha. Są to fragmenty

79

zbudowane z utworów trzeciorzędowych, z dużą domieszką węgla i pirytów. Utwory te, po wydostaniu się na powierzchnię, w wyniku reakcji chemiczno-biologicznego utleniania pirytów, stają się ekstremalnie kwaśne, stąd wymagają neutralizacji. Wyróżniono też nie-wielki fragment powierzchni zbudowany z utworów piaszczystych klasy D (ubogie piaski) o powierzchni ok. 2,6 ha.

Słowa kluczowe: industroziemy, grunty pogórnicze, rekultywacja leśna

Distinctiveness and specifics of sediments forming the soil parent layer encountered

on a fragment of the external waste dump hill of the ‘Szczerców’ Field designated for afforestation

Marek Pająk, Wojciech Krzaklewski, Marcin Pietrzykowski, Bartłomiej Woś

University of Agriculture in Krakow, Institute of Forest Ecology and Silviculture, Department of Forest Ecology and Reclamation


This paper presents the results of studies carried out on a fragment of an external waste dump hill on the ‘Szczerców’ Field within the Bełchatów Lignite Mine, designated for afforestation. The investigations covered an area of 44 hectares, where 34 trial sites were established. On every trial site samples were taken from two outermost layers (0–20 cm and 20–40 cm) of the hilltop cover of the external waste dump. The samples were then subjected to analyses aimed at determining the physical and chemical properties of mine soils required to identify classes of land suitability for reclamation, according to the clas-sification system developed by Skawina. The studied fragment of the waste dump hill of the ‘Szczerców’ Field consisted mostly of potentially productive sediments with mechani-cal composition typical of clays. A great majority of the cohesive soils predominant in the area under analysis were assigned class B or C in terms of the reclaimed land suitability. These are potentially productive soils, either suitable or highly suitable for the purposes of forest reclamation. They cover an area of ca. 25.7 ha. In addition, excessively acid soils were identified in the studied area, belonging to the E class, which required to be neutral-ised over an area of ca. 15.4 ha. The latter were formed by the Neogene sediments, with a significant admixture of coal and pyrites. These sediments became extremely acid after having been uncovered, due to the chemical and biological oxidation of pyrites. Thus,

they required neutralisation treatment. Moreover, on a small fragment of the studied area, sandy deposits belonging to the D class (unfertile sands) were recorded, taking up an area of ca. 2.6 ha.

Keywords: mine soils, technosols, post mining grounds, forest reclamation

81



Efekty wprowadzenia olsz (Alnus sp.) na składowisko odpadów paleniskowych Elektrowni Bełchatów

Marcin Pietrzykowski1, Bartłomiej Woś1, Wojciech Krzaklewski1, Marek Pająk1, Tomasz Wanic2, Marcin Chodak3

1 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Instytut Ekologii i Hodowli Lasu, Zakład Ekologii Lasu i Rekultywacji

2 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Instytut Ekologii i Hodowli Lasu, Zakład Gleboznawstwa Leśnego

3 Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska


Składowiska odpadów paleniskowych stanowią duże wyzwanie dla rekultywacji biologicz-nej i wprowadzenia roślinności. Wynika to z niekorzystnych właściwości odpadów, w tym braku glebowej materii organicznej (SOM) i niedoboru azotu, kompakcji, złych stosunków powietrzno-wodnych, alkalicznego odczynu i dużego stopnia zasolenia. Stąd problematyka właściwego doboru metod rekultywacji biologicznej, a zwłaszcza gatunków pionierskich i fi-tomelioracyjnych możliwych do zastosowania w pierwszej fazie rekultywacji tych składowisk. stanowi ważną kwestię. Gatunki z tej grupy to przede wszystkim olsze (Alnus sp.). Pełnią one funkcje przeciwerozyjne oraz wpływają na intensyfikację procesów glebotwórczych. W sta-łym eksperymencie polowym, założonym w 2006 roku według koncepcji prof. W. Krzaklew-skiego na składowisku odpadów paleniskowych „Lubień” elektrowni Bełchatów, wprowadzo-no 3 gatunki olsz: olszę czarną (Alnus glutinosa), o. szarą (A. incana) i o. zieloną (A. viridis) w 3 wariantach melioracji: z zastosowaniem podsypki węgla brunatnego do dołka sadzenio-wego (P + WB), z zastosowaniem kwaśnego mioceńskiego piasku z nadkładu KWB Bełcha-

82

tów (P + PK) i wariant kontrolny, tj. sadzenie w odpady paleniskowe bez podsypki (P). Przed wprowadzeniem olsz na powierzchni składowiska zastosowano hydroobsiew przefermento-wanych osadów pościekowych z mieszanką nasion traw (głównie Dactylis glomerata L., Festu-ca arundinacea Schreb. i Lolium multiflorum Lam.) oraz zastosowano startowe nawożenie mi-neralne NPK. W pracy przedstawiono wyniki badań wzrostu wprowadzonych gatunków olsz oraz ich oddziaływanie na wybrane cechy fizykochemiczne odpadów paleniskowych (w tym: pH, zawartość węgla organicznego, azotu, makroelementów i masy zgromadzonej ściółki). Wykazano, że po 10 latach najlepszymi parametrami wzrostowymi (wskaźnikiem zagęsz-czenia SDI, średnią pierśnicą i wysokością) charakteryzowała się olsza czarna. Najlepszym wariantem melioracji okazał się wariant z zaprawianiem dołków miałem węgla brunatnego (P + WB). Stwierdzona akumulacja ściółki wyniosła od 2,9 pod olszą zieloną i szarą do 3,6 t/ha pod olszą czarną. Ściółka pod tymi gatunkami charakteryzowała sie odczynem od lekko kwaśnego do obojętnego oraz stosunkiem C : N w przedziale 18–20. Wykazano, że ściółka olszy szarej charakteryzowała się najwyższą zawartością azotu, potasu i fosforu, a inicjal-ny poziom mineralny gleb (0–5 cm) pod olszą czarną odznaczał się najwyższą zawartością węgla organicznego i azotu ogólnego. Wyniki te potwierdzają dużą przydatność badanych gatunków olsz, zwłaszcza czarnej, do biologicznej rekultywacji składowisk odpadów paleniskowych.

Słowa kluczowe: odpady paleniskowe, zalesienie, olsze, wzrost, fitomelioracja

Praca finansowana ze środków Narodowego Centrum Nauki w ramach projektu badawczego nr 2015/17/B/ST10/02712.

Result of introducing alder (Alnus sp.) in ash and slag dumps belonging to the Bełchatów Power Plant

Marcin Pietrzykowski1, Bartłomiej Woś1, Wojciech Krzaklewski1, Marek Pająk1, Tomasz Wanic2, Marcin Chodak3

1 University of Agriculture in Krakow, Faculty of Forestry, Institute of Forest Ecology and Silviculture, Department of Forest Ecology and Reclamation

2 University of Agriculture in Krakow, Faculty of Forestry, Institute of Forest Ecology and Silviculture, Department of Forest Soil Science

3 AGH University of Science and Technology, Faculty of Mining Surveying and Environmental Engineering, Department of Environmental

Management and Protection


Dumping grounds for ash and slag waste represent a major challenge in terms of biologi-cal reclamation and the introduction of vegetation. This is due to the disadvantageous

properties of such waste, including the absence of soil organic matter (SOM), as well as nitrogen deficiency, high compaction, poor air-water ratio, alkaline reaction, and high salinity. Hence, the issue of proper selection of methods for biological reclamation, and especially the selection of appropriate pioneer and phyto-irrigation species that could be applied in the first phase of reclamation of these landfills, is of high importance. Species of this group are primarily alders (Alnus sp.). They perform anti-erosion functions and influence the intensification of soil-forming processes. In a permanent field experiment, established in 2006 according to the concept by professor W. Krzaklewski, three alder species, namely: black alder (Alnus glutinosa), grey alder (A. incana) and green alder (A. viridis) were introduced, in three melioration variants: first, using lignite priming in the planting hole (P + WB); second, using acidic Miocene sand from the overburden of KWB Bełchatów (P + PK); and third, control variant, i.e. planting directly in ash and slag waste, without any priming (P). Prior to the introduction of alder, hydro-seeding of the fermented sludge with a mixture of grass seeds (mainly Dactylis glomerata L., Festuca arundinacea Schreb. and Lolium multiflorum Lam.) was performed on the surface of the landfill, and mineral fertilization with NPK was applied.

The paper presents results of research into the growth of introduced alder species, as well as their impact on selected physicochemical properties of ash and slag waste (includ-ing: pH, the content of organic carbon, nitrogen, macro-elements and the weight of lit-ter). We have established that after 10 years of alder growth, the best growth parameters (that is, SDI density index, mean breast height and tree height) were demonstrated by black alder. The best variant of the melioration proved to be the variant with the lignite treatment (P + WB). The recorded accumulation of litter ranged from 2.9 t/ha under the green and grey alders to 3.6 t/ha under the black alder. The litter under these species was typified by slightly acidic to neutral reaction, and a narrow C : N ratio (within the range of 18–20). It was demonstrated that the litter of grey alder was characterized by the highest content of nitrogen, potassium and phosphorus, while the initial mineral level of soils (0–5 cm) under the black alder was characterized by the highest content of organic carbon and total nitrogen. These results confirm the usefulness of the studied species of alder, especially the black alder, for the biological reclamation of ash and slag waste disposal sites.

Keywords: ash and slag waste, afforestation, alders, growth, phyto-irrigation

Work funded by the National Science Center within the research project No. 2015/17/B/ST10/02712.

84



Trawy z sukcesji na powstającym w latach 1981–1985 pierwszym fragmencie zwałowiska zewnętrznego KWB Bełchatów

Ryszard Plackowskiul. 9 Maja 6/14

97-300 Piotrków Trybunalski


W pracy przedstawiono wyniki badań florystycznych przeprowadzonych w latach 1981–1985 na pierwszych powstających częściach zwałowiska zewnętrznego Kopalni Węgla Brunatnego Bełchatów. W celu zapoznania się z zagadnieniami początkowo zachodzącej sukcesji i składem roślinności naczyniowej przeprowadzono badania na kilkunastu jed-noarowych poletkach i kilku transektach. Najliczniej wystąpiły gatunki z rodziny traw Poaceae, zwłaszcza z rodzajów Festuca i Poa. Większość gatunków przywędrowała na zwa-łowisko poprzez anemochorię, rzadziej hydrochorię, zoohorię i antropochorię. Najbardziej interesującymi pod względem biologii były: bardzo zmienna Agrostis stolonifera ssp. stolo-nifera i Calamagrostis epigejos. Obydwie zastosowane metody pozwoliły stwierdzić konku-rencyjną rolę takich gatunków, jak: Agrostis alba, Festuca rubra, Phleum pratense i w mniej-szym stopniu Holcus lanatus. W wilgotniejszych i zmiennowilgotnych miejscach pojawiała się Phragmites australis oraz dość nielicznie Alopecurus aequalis. W kilkuletnim okresie badań znaleziono na powstającej i rekultywowanej części zwałowiska około 300 gatunków roślin naczyniowych, w tym około 50 z rodziny traw. Trudno rozpoznawalnych pod wzglę-dem taksonomicznym gatunków traw było zapewne więcej. Pojawiające się spontanicznie gatunki traw wspomogły rekultywację w walce z erozją. Dla porównania florystycznego

85

zróżnicowania i obecności specyficznych form przystosowawczych różnych gatunków traw niezbędne są dalsze obserwacje na tego typu obiektach. Nie można także pominąć aspek-tów fenologicznych oraz rozwoju gatunków siedlisk wilgotnych, jakie pozostały w reszt-kach torfu bądź w formie nasion lub części podziemnych, zawartych we fragmentach, pod-czas wydobywania węgla brunatnego metodą nieselektywną.

Słowa kluczowe: trawy, sukcesja, zwałowisko

Grass species from the succession in the initial, emerging parts of the external

dumping ground belonging to the Bełchatów Lignite Mine, between 1981‒1985

Ryszard Plackowskiul. 9 Maja 6/14

97-300 Piotrków Trybunalski


The paper presents the results of the floristic studies carried out between 1981–1985 on the initial, emerging parts of the external dumping ground belonging to the Bełchatów lignite mine. In order to get acquainted with the issues of the initial succession, and with the floristic composition of vascular plants present therein, studies were conducted using a dozen or so single-field plots and several routes (transects). The most abundant were the grass species of the family Poaceae, especially the genus Festuca and Poa. Most species migrated to the dump through anemochory (wind dispersal), less frequently through hy-drochory, zoochory and anthropochory. The most interesting species, in terms of biology, included: the highly variable Agrostis stolonifera ssp. stolonifera and the Calamagrostis epigejos. Two methods applied in the study led us to understand the competitive role of such species as Agrostis alba, Festuca rubra, Phleum pratense and, to a lesser degree, also Holcus lanatus. The Phragmites australis and the Alopecurus aequalis appeared in moist and intermittently wet locations. Over the research period lasting several years, about 300 species of vascular plants were found on the emerging part of the dumping ground under reclamation, including about 50 species of the Poaceae family. In all probability, there were more species of grass present, including such as were taxonomically more difficult to recognize. Spontaneously emerging grass species supported the reclamation process in the fight against erosion. Further studies are needed on similar sites, in order to compare

the variation in floristic diversity, and the presence of specific adaptation forms of differ-ent grass species. Also, we should not neglect the phenological aspects and the develop-ment of humid habitat species, remaining in peat residues, either in the form of seeds or as underground parts contained in fragments during lignite extraction.

Keywords: grass species, succession, dumping ground

87



Reakcja respiracji gleb industrioziemnych na naturalne czynniki stresowe

Anna Pudełko, Marcin ChodakAkademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie,

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska


Stabilność ekosystemów leśnych powstających na obszarach zrekultywowanych uzależnio-na jest od odporności procesów glebowych na czynniki stresowe. Celem pracy było po-równanie zmian tempa respiracji gleb industrioziemnych i naturalnych gleb leśnych pod wpływem naturalnie występujących czynników stresowych takich jak cykle susza–wilgoć i mrożenie–rozmrażanie. Badaniami objęto industrioziemy zrekultywowanych obszarów kopalni piasku w Szczakowej (n = 9) oraz gleby sąsiadujących z nimi lasów naturalnych (n = 9). W próbkach gleb oznaczono uziarnienie, zawartość materii organicznej (OM), pH oraz tempo respiracji (RESP). Badane próbki poddano oddziaływaniu czynników stresowych – pięciu cyklom suszenia i nawadniania oraz pięciu cyklom mrożenia–rozmrażania, mierząc w ich trakcie tempo respiracji. Industrioziemy i gleby naturalne miały zbliżone uziarnienie (piaski gliniaste) oraz podobne pH, jednakże gleby naturalne zawierały znacznie więcej OM. Gleby industrioziemne wykazywały znacznie niższe początkowe wartości respiracji (1,34 μg C-CO2 g–1 ∙ 24 h–1) w porównaniu z glebami naturalnymi (3,13 μg C-CO2 g–1 ∙ 24 h–1). Pięciocyklowy proces mrożenia–odmrażania zredukował skumulowane wartości wy-dzielania CO2 w industroziemnych, jak i naturalnych glebach o odpowiednio 17,8% i 6,7%, aczkolwiek różnica ta nie była statystycznie istotna. Istotne zróżnicowanie skumulowanego wydzielania CO2 stwierdzono w reakcji na cykle suszenie–nawadniania, przy czym w indu-

88

strioziemach zaobserwowano obniżenie ilości wydzielonego CO2 o około 30% świadczące o znaczącym zredukowaniu tempa respiracji w odpowiedzi na stres, natomiast w glebach naturalnych cykle suszenia i nawadniania zwiększyły tempo respiracji. Zaobserwowane różnice w reakcji na czynniki stresowe wynikały prawdopodobnie ze zróżnicowania zawar-tości materii organicznej oraz biomasy mikrobiologicznej w industrioziemach oraz glebach naturalnych. Podsumowując, można stwierdzić, że okresy suszy w lecie i mrożenia–odmra-żania jesienią i wiosną mogą wywierać bardziej negatywny wpływ na procesy w glebach terenów zrekultywowanych niż w naturalnych glebach leśnych.

Słowa kluczowe: wskaźnik respiracji gleby, gleby industroziemne, naturalne gleby leśne, cykle susza–wilgoć, cykle zamrażania–odmrażania

Reaction of technosols respiration rate to natural environmental stressors

Anna Pudełko, Marcin ChodakAGH University of Science and Technology,

Faculty of Mining Surveying and Environmental Engineering


The stability of forest ecosystems in mine soils depends on the ability of soil processes to withstand various environmental stresses. The aim of this work was to compare changes in the respiration rate of technosols and natural soils under the influence of two natu-rally occurring stressors: drought-rewet and freeze-thaw cycles. The study was conducted in technosols at Szczakowa open-cast sand quarry (n = 9) and in adjacent natural soils (n = 9). Soil samples were measured for texture, organic matter (OM), pH, and respira-tion rate (RESP). The samples were exposed to stress factors: five drought-rewet cycles and five freeze-thaw cycles, and their respiration rate during these cycles was measured. Technosols and natural soils shared similar textures (loamy sands) and comparable pH. However, natural soils contained significantly more OM. The technosols exhibited significantly lower initial RESP value (1.34 μg C-CO2 g–1 ∙ 24 h–1) than the natural soils (3.13 μg C-CO2 g–1 ∙ 24 h–1). Five freeze-thaw cycles reduced cumulative CO2 evolution both in the technosols and in the natural soils by 17.8% and 6.7%, respectively, however the difference was not statistically significant. Significant differences in cumulative CO2 evolution were found in the reaction to drought-rewet cycles, wherein for the technosols the amount of CO2 evolution was reduced by 30% indicating significant reduction of res-piration rate in response to stress. In the natural soils, drought-rewet cycles increased the

respiration rate. The observed differences in reaction to stress factors were probably due to different amounts of organic matter and microbial biomass in technosols and in natu-ral soils. We conclude that periods of drought in summer as well as freeze-thaw events in autumn and spring may have stronger negative effect on microbial processes in the soils of reclaimed forest ecosystems than in the natural forest soils.

Keywords: soil respiration rate, mine soils, natural forest soils, dry-wet cycles, freeze-thaw cycles

90



Oddziaływanie olszy czarnej (Alnus glutinosa) nasadzanej rzędowo na aktywność mikrobiologiczną i wybrane właściwości chemiczne industrioziemów

Katarzyna Sroka1, Marcin Chodak1, Marcin Pietrzykowski2

1 Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska2 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Zakład Ekologii Lasu i Rekultywacji


Industrioziemy są szczególnym typem gleb, których powstanie ściśle wiąże się z działal-nością człowieka. Są to utwory młode, charakteryzujące się niską zawartością węgla orga-nicznego i azotu ogólnego. Do monitorowania rozwoju industrioziemów oraz oceny ich jakości często stosowane są metody pomiaru aktywności mikrobiologicznej. Olsze (Alnus sp.) odgrywają w rekultywacji leśnej ważną rolę jako gatunki fitomelioracyjne i wzbogaca-jące inicjalną glebę w składniki pokarmowe, szczególnie w azot. Celem badań było osza-cowanie zasięgu oddziaływania olszy czarnej (Alnus glutinosa), wprowadzonej rzędowo w otoczeniu nasadzeń sosny zwyczajnej, na właściwości chemiczne i aktywność mikro-biologiczną gleb industrioziemnych. Badania przeprowadzono na terenach rekultywowa-nych w kierunku leśnym wyrobiska kopalni piasku Szczakowa. Próbki glebowe pobrano na 6 stanowiskach w odległości 1 m, 2 m, 4 m i 8 m od nasadzeń rzędowych olszy z głęboko-ści 0–5 cm i oznaczono w nich uziarnienie, przewodność elektrolityczną właściwą (PEW), pH w 1 M KCl, zawartość węgla organicznego i azotu ogólnego. W badaniach właściwości mikrobiologicznych gleb oznaczono biomasę mikrobiologiczną metodą dodatku substratu, tempo respiracji podstawowej, tempo mineralizacji azotu oraz aktywność ureazy. Badane industrioziemy charakteryzowały się uziarnieniem piasków luźnych, słabogliniastych i glin

91

piaszczystych, pH wynosiło od 4,5 do 6,6, a PEW od 5 do 40 µS ∙ cm–1. Stwierdzono ujemną korelację pomiędzy mierzonymi parametrami biologicznymi i chemicznymi a odległością od nasadzeń rzędowych olszy czarnej, opisaną za pomocą funkcji homograficznej f(x) = a + (b/x). Uzyskane wyniki wskazują, że olsza czarna wywiera znaczący wpływ na właściwości chemiczne i aktywność mikrobiologiczną gleb w odległości do ok. 3 m od nasadzeń rzędo-wych, co należy uwzględniać przy planowaniu rozmieszczenia domieszki olsz pełniących funkcje fitomelioracyjne w uprawach leśnych na terenach rekultywowanych.

Słowa kluczowe: industrioziemy, olsza czarna, aktywność mikrobiologiczna

Influence of black alder (Alnus glutinosa) planted row-wise on the microbial activity

and chemical properties of mine soils

Katarzyna Sroka1, Marcin Chodak1, Marcin Pietrzykowski2

1 AGH University of Science and Technology, Faculty of Mining Surveying and Environmental Engineering

2 University of Agriculture in Krakow, Department of Forest Ecology and Reclamation


Mine soils (technosols according to FAO classification) represent specific man-made type of soils, as their origin and properties are closely related to human activity. They are often infertile, characterized by low organic carbon and total nitrogen content. Measure-ment of microbial activity is one of the methods used to assess quality of mine techno-sols. Alders (Alnus sp.) play an important role in forest restoration as phytomeralisation species, as they enrich the soil with nutrients, especially nitrogen. The aim of the present work was to assess the impact of black alder (Alnus glutinosa), planted row-wise, on the microbial activity and chemical properties of mine technsoils. The study was carried out in Upper Silesia, Poland on the grounds of Szczakowa open-cast sand quarry and its surroundings. The soil samples were taken at 6 sites, representing coarse textured soils (sands, loamy sands and sandy loam) afforested with Scots pine (Pinus sylvestris) with an admixture of black alder planted in rows. Soil samples were taken at distances of 1, 2, 4 and 8 meters from the planted rows of black alder. The samples were then measured for the content of organic carbon, total nitrogen, pH (1M KCl) and electric conductivity (PEW). The examined microbial properties included basal respiration, microbial bio-mass, urease activity and N mineralization rate. The pH values varied from 4.5 to 6.6, while the PEW values ranged between 5 and 40 µS ∙ cm–1. There was a negative correla-

tion between the measured microbial and chemical soil properties and the distance from the planted rows of black alder, described using the function of Möbius transformation f (x) = a + (b/x). The final results of the study demonstrate that the influence of black alder upon the chemical properties and microbial activity of soil is evident at the distance of approximately 3 m from the planted row of black alder, but that it disappears at larger distances. We conclude that this range should be considered in the planning of afforesta-tion in coarse textured post-mining barrens.

Keywords: mine soils (technosols), black alder, soil microbial activity

93



Zobrazowania satelitarne Sentinel 2 − nowe możliwości w zakresie monitorowania

pokrycia i użytkowania terenów rekultywowanych

Marta Szostak1, Paweł Hawryło1, Piotr Wężyk1, Kacper Knapik1, Marcin Pietrzykowski2, Justyna Likus-Cieślik2

1 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Instytut Zarządzania Zasobami Leśnymi, Zakład Urządzania Lasu,

Geomatyki i Ekonomiki Leśnictwa2 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Instytut Ekologii i Hodowli Lasu,



W pracy przedstawiono analizę i weryfikację możliwości wykorzystania najnowszych ogól-nodostępnych zobrazowań satelitarnych Sentinel-2A (2016) dla automatyzacji wyznacza-nia granic klas pokrycia i użytkowania terenów rekultywowanych, w tym m.in. obszarów podlegających dynamicznym zmianom w wyniku sukcesji. Prace wykonano dla terenów byłych Kopalni Siarki Machów (871,7 ha powierzchni zwałowiska po kopalni odkrywko-wej) oraz Jeziórko (216,5 ha terenów zalesionych po eksploatacji otworowej). Obiekty te charakteryzuje zróżnicowana budowa terenu i pokrycie roślinnością, co wynika głównie z kierunków i sposobów przeprowadzonej rekultywacji, tzn. dla terenu KS Machów zasto-sowano kierunek rolno-leśny, natomiast dla KS Jeziórko kierunek leśny.

Przeprowadzono weryfikację wyników przetwarzania zobrazowań satelitarnych Sen-tinel-2A w odniesieniu do szczegółowej klasyfikacji pokrycia i użytkowania terenu, wy-

94

nikającej z wektoryzacji ekranowej ortofotomap lotniczych (2014). Efekty porównano do wcześniejszych opracowań zobrazowań satelitarnych Landsat 8 (2015).

W wyniku przetwarzania zobrazowań Sentinel-2A uzyskano właściwą graficzną repre-zentację poszczególnych klas pokrycia terenu, w odniesieniu do wektoryzacji ekranowej ortofotomap lotniczych – lepszą niż w przypadku opracowania zobrazowań Landsat 8. Wskazuje to na zasadność automatyzacji procesu klasyfikacji pokrycia i użytkowania terenu z wykorzystaniem zobrazowań Sentinel-2.

Słowa kluczowe: przetwarzanie zobrazowań satelitarnych, wektoryzacja ekranowa, analizy przestrzenne, rekultywacja, sukcesja

Sentinel-2 satellite images − new possibilities for the monitoring of land use

and land cover classes in reclaimed areas

Marta Szostak1, Paweł Hawryło1, Piotr Wężyk1, Kacper Knapik1, Marcin Pietrzykowski2, Justyna Likus-Cieślik2

1 University of Agriculture in Krakow, Faculty of Forestry, Institute of Forest Resources Management, Department of Forest Management,

Geomatics and Forest Economics2 University of Agriculture in Krakow, Faculty of Forestry, Institute of Forest Ecology



This paper investigates the possibility of applying the latest available, free-of-charge satel-lite images from Sentinel-2A (2016) for the automation of land use/land cover (LULC) mapping in reclaimed areas, mainly in the aspect of succession monitoring. The study was performed for two former sulphur mines: Machów (871.7 ha of the dump area after opencast strip mine) and Jeziórko (216.5 ha of the afforested area after borehole exploi-tation). These areas have diverse terrain structure and vegetation cover as the result of reclamation. The applied directions of reclamation were: agro-forestry in the case of the Machów Sulphur Mine, and forestry in the case of the Jeziórko Sulphur Mine.

The Sentinel-2A data was verified from the point of view of allowing reliable and detailed LULC classification, resulting from the manual vectorization of aerial orthopho-tomaps (2014). The obtained classification results were compared to the earlier results of Landsat 8 (2015) images processing.

The results of Sentinel-2A images classification showed correct graphical representa-tion of the LULC classes in relation to the on-screen vectorization of aerial orthopho-tomap – better than the results of the Landsat 8 images processing. This indicates the feasibility of the automated LULC classification using the Sentinel-2 images.

Keywords: image processing, manual vectorization, spatial analyses, reclamation, succession

96



Wpływ zróżnicowanych gatunkowo drzewostanów na odczyn i właściwości chemiczne gleb powstających

na rekultywowanym wyrobisku popiaskowym

Bartłomiej Woś, Marcin PietrzykowskiUniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Instytut Ekologii i Hodowli Lasu,



W pracy porównano wpływ drzewostanów złożonych z różnych gatunków (sosny zwyczaj-nej, modrzewia europejskiego, brzozy brodawkowatej i olszy czarnej) wprowadzonych w ra-mach rekultywacji na wyrobisko popiaskowe KP Szczakowa (rejon GOP) na odczyn i właści-wości chemiczne gleb piaszczystych powstających w procesie rekultywacji. Stwierdzono, że drzewostany złożone z gatunków iglastych (sosny i modrzewia) silniej zakwaszały poziomy organiczne (Olf) w porównaniu z drzewostanami złożonymi z gatunków liściastych (brzozy i olszy). Z kolei poziomy mineralne (Ain) najsilniej zakwaszane były przez drzewostany olszo-we. Najniższy stosunek C : N występował pod olszą (16 w poziomie Olf, 15 w poziomie Ai), a najwyższy pod sosną (37 w poziomie Olf, 32 w poziomie Ai). Olsza czarna wpłynęła rów-nież wyraźnie na zwiększenie pojemności wymiany kationów (PWK) oraz zawartość węgla i azotu w poziomach Ai. Badania potwierdzają, że dobór składu gatunkowego do zalesień jest istotnym czynnikiem wpływającym na procesy glebotwórcze na rekultywowanych gruntach piaszczystych, w tym szczególnie olsza charakteryzowała się korzystnym oddziaływaniem, co potwierdza jej przydatność jako gatunku fitomelioracyjnego.

Słowa kluczowe: zalesienie, gleby pogórnicze, gatunek drzewa

Impact of mixed species tree stands on the reaction and chemical properties

of soils emerging in the former sand excavation sites under reclamation

Bartłomiej Woś, Marcin PietrzykowskiUniversity of Agriculture in Krakow, Faculty of Forestry, Institute of Forest Ecology



The paper compares the influence of mixed species tree stands (including common pine, European larch, silver birch and black alder), introduced within the framework of rec-lamation efforts to KP Szczakowa (GOP region) former sand excavation sites, upon the reaction and chemical properties of sandy soils formed during the reclamation process. It was found that stands of coniferous species (pine and larch) produced more acidic organic levels (Olf) compared to deciduous stands (birch and alder). In turn, mineral levels (Ain) were most highly acidified by the alder stands. The lowest C : N ratio was found under the alder (16 in the Olf level, and 15 in the Ai level), while the highest ratio was observed under the pine (37 in the Olf, level, and 32 in the Ai level). The black alder also significantly improved the cation exchange capacity (CEC) as well as the carbon and nitrogen content in the Ai levels. The research confirms that the selection of species com-position for afforestation is an important factor influencing the soil-forming processes of the reclaimed sandy soils, and that alder in particular has a favourable impact, which confirms its usefulness as a species conducive to phyto-irrigation.

Keywords: afforestation, post-mining soils, tree species


– historia, kierunki badawcze i osiągnięcia

101

Krótki rys historyczny

Katedra Ekologii Lasu wywodzi się z Katedry Leśnictwa utworzonej w 1919 r. na Wydziale Filozoficznym Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie pod kierunkiem wybitnego le-śnika profesora Stanisława Sokołowskiego. Jako wyodrębniona jednostka wyłoniła się ona w lipcu 1946 r. na Wydziale Rolniczo-Leśnym UJ pod nazwą Katedra Ogólnej i Szcze-gółowej Hodowli Lasu, a jej pierwszym kierownikiem był wielki leśnik prof. Edward Chodzicki. W 1951 r. wyodrębniono z niej Katedrę Ogólnej Hodowli Lasu, której kierow-nikiem został zastępca profesora dr Maciej Czarnowski (do czerwca 1954 r.), a Katedrą Szczegółowej Hodowli Lasu kierował prof. dr hab. Edward Chodzicki. Taki też podział i kierownictwo Katedr utrzymano przez rok na Wydziale Leśnym Wyższej Szkoły Rol-niczej (w latach 1953‒1954), tj. do zamknięcia Wydziału 1 lipca 1954 r. przez ówczesne władze komunistyczne. Do czasu reaktywowania Wydziału Leśnego, tj. do 1 lipca 1963 r., już na Wyższej Szkole Rolniczej w Krakowie, pracownicy obu Katedr byli w większości zatrudnieni w Zakładzie Badań Leśnych PAN w Krakowie. Od 1 lipca 1963 r. aż do przej-ścia na emeryturę we wrześniu 1967 r. kierownikiem Katedry Ogólnej Hodowli Lasu był prof. E. Chodzicki.

W latach 1968−1983 jednostka ta funkcjonowała początkowo pod kierownictwem prof. dr. hab. Jana Macha jako Zespół Przyrodniczych Podstaw Hodowli Lasu w struk-turze Instytutu Hodowli Lasu, a po rozwiązaniu Instytutu w 1981 r. ‒ jako samodzielny Zakład Ekologii Lasu (z którym przejściowo były związane także: botanika leśna, glebo-znawstwo leśne oraz meteorologia i klimatologia leśna jako oddzielne zespoły i pracow-nie). Po śmierci prof. dr. hab. Jana Macha w 1983 r., od stycznia do czerwca 1984 r. p.o. kierownika Zakładu był dr Edward Feliksik. Po nim kierownictwo Zakładu, przemia-nowanego w kwietniu 1990 r. na Katedrę Ekologii Lasu, objął prof. Jan Greszta. Po jego przejściu na emeryturę we wrześniu 1997 r. przez rok p.o. kierownika Katedry był dr inż. Józef Barszcz. Od 1 października 1998 r. do 1 września 2014 r. Katedrą kierował prof. Wojciech Krzaklewski, a od 1 września 2014 r. jednostką tą, przemianowaną na Zakład Ekologii Lasu i Rekultywacji w strukturze Instytutu Ekologii i Hodowli Lasu Wydziału Leśnego, kieruje dr hab. inż. Stanisław Małek, prof. UR.

Podstawowe kierunki badawcze – ujęcie historyczne (do 1998 r.)

Profesor Edward Chodzicki, wieloletni kierownik Katedry, badał wpływ buka w sośni-nach, w aspekcie ich przebudowy, na chemiczny i mikrobiologiczny stan gleby [Cho-dzicki 1933, 1934]. Opracował rejonizację przyrodniczo-leśną Polski i oryginalną, własną klasyfikację sposobów zagospodarowania lasu według tzw. prowadni hodowlano-leśnych [Chodzicki 1947, 1963, 1965] oraz zasady przebudowy lasów w górach [Chodzicki 1956].

102

Spopularyzował stosowanie udoskonalonych rębni i zwrócił uwagę na konieczność współdziałania hodowli lasu z postulatami ochrony przyrody i środowiska [Chodzicki 1960a, b, 1976]. Zajmował się szeroko pojętym siedliskoznawstwem na tle warunków przyrodniczych Polski [Chodzicki 1935, 1956, 1965]. Rozpoczął badania proweniencyjne nad modrzewiami z różnych pochodzeń europejskich, na powierzchni doświadczalnej w Kolanowie koło Bochni, oraz nad sosną zwyczajną z terenu Polski na plantacji po-równawczej w Polanach koło Grybowa [Chodzicki 1968, 1978]. Ważną dziedziną badań prof. E. Chodzickiego była zmienność wewnątrzgatunkowa świerka pospolitego w róż-nych okresach życia oraz rola gatunków domieszkowych i introdukowanych w lasach Polski [Chodzicki 1966]. Głównymi współpracownikami profesora byli: mgr inż. Ma-rian Mączyński, mgr inż. Erika Stachnik i mgr inż. Maria Gruszczyńska. Erika Stachnik współpracowała z prof. Chodzickim do jego śmierci, tj. do 1978 r.

Zastępca profesora dr Maciej Czarnowski w okresie pracy w Katedrze Ogólnej Ho-dowli Lasu zajmował się m.in. zagadnieniami fizjologiczno-ekologicznymi, zwłaszcza wodnymi i ogólnohodowlanymi [Czarnowski 1951, 1952, 1955a, b], badaniami nad teo-rią dynamiki drzewostanu [Czarnowski 1958], które zaowocowały po latach oryginal-nym dziełem jego życia, książką Zarys ekologii roślin lądowych, napisaną w dużej mierze językiem matematyki.

Prof. J. Mach w ramach studiów leśno-ekologicznych badał ekologiczne funkcje i sie-dliskowe typy lasu w LZD Krynica oraz w Beskidzie Śląskim, Małym i Średnim, przy współpracy M. Mączyńskiego i J. Barszcza [Mach i Barszcz 1983b, Barszcz i Mach 1984]. Prowadził badania ekologiczno-hodowlane nad odnowieniem naturalnym modrzewia polskiego i występowaniem wiązów na Wyżynie Miechowskiej [Mach i Barszcz 1977, Barszcz 1979]. Profesor Mach rozwinął też prace nad doskonaleniem nawożenia mine-ralnego w leśnictwie [Mach i Barszcz 1983a] oraz rozpoczął badania nad rekultywacją i leśnym zagospodarowaniem wybranych nieużytków poprzemysłowych (współpraca J. Barszcz). Był on także współautorem, wraz z prof. W. Krzaklewskim, instrukcji sporzą-dzania dokumentacji projektowej w zakresie leśnej rekultywacji. Pod jego kierownictwem badano też wpływ imisji przemysłowych na Puszczę Niepołomicką i waloryzowano parki podworskie w woj. kieleckim oraz inwentaryzowano osobliwości dendrologiczne Wyży-ny Miechowskiej i Proszowickiej [Barszcz A. i Barszcz J. 1994].

Profesor J. Greszta wprowadził dwie nowe specjalności naukowe: wpływ imisji przemysłowych na lasy [Greszta 1987, Greszta i Barszcz 1989] oraz rekultywację leśną nieużytków poprzemysłowych, które znacznie rozbudował i upowszechnił, na bazie własnych wcześniejszych badań i doświadczeń (współpraca J. Barszcz). Rozbudował pra-cownię analiz gleb i roślin, wzbogacając ją o spektrofotometr Varian. Pod kierownictwem prof. J. Greszty prowadzono badania nad wpływem różnych dawek pyłów poprzemysło-wych na ekosystem boru świeżego w Puszczy Niepołomickiej. Badano wpływ kwaśnych deszczy na wybrane ekosystemy leśne (J. Greszta, A. Gruszka, S. Małek) oraz reakcję sadzonek wybranych kilku gatunków drzew na symulowane kwaśne deszcze (współpraca A. Gruszka, S. Małek). Na terenie szkółki Nadleśnictwa Brzesko prowadzono doświad-czenia nad przeciwdziałaniem ujemnym wpływom kwaśnych opadów poprzez nawoże-

103

nie mineralne [Małek 1991, 1993, 1996, 1998, Małek i Greszta 1996]. Prowadzono też badania monitoringowe lasów Karpat i Sudetów na 74 stałych powierzchniach oraz na 28 powierzchniach w Beskidzie Śląskim [Greszta i in. 1989, Barszcz 1990], a także na dwóch powierzchniach monitoringu zintegrowanego w LZD Krynica i Ojcowskim Parku Naro-dowym, gdzie nadal kontynuuje się badania drzewostanów na stałych powierzchniach [Małek i Wężyk (red.) 2000 oraz Małek 2001, Walna i in. 2003, 2007, Polkowska i in. 2005, Małek i in. 1998a, b, 2001, Małek i Wężyk 1999, Małek i Kizior 2003a, b i 2004]. Po awarii w Czarnobylu w ramach współpracy z Instytutem Fizyki Jądrowej w Krakowie oceniono poziom skażeń radioaktywnym cezem lasów Finlandii oraz lasów Karpat i Su-detów [Jasińska i in. 1989, 1990, Greszta i in. 2004, Mietelski i in. 2004]. We współpracy z Instytutem Geografii Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie zastosowano wyniki naziemnego monitoringu lasów Beskidu Śląskiego do interpretacji satelitarnego obrazu ich uszkodzeń [Barszcz i in. 1994]. Na przełomie lat 1999 i 2000 utworzono w ramach Katedry Laboratorium GIS i Teledetekcji, w którym geomatykę rozwijali dr hab. inż. P. Wężyk i dr M. Szostak. Od 1 września 2014 r. jednostka ta jako Laboratorium Geoma-tyki funkcjonuje w strukturze Zakładu Urządzania Lasu, Geomatyki i Ekonomiki Leśnic-twa Instytutu Zarządzania Zasobami Leśnymi.

Najważniejsze osiągnięcia naukowe w ramach dwóch kierunków: ekologia lasu i rekultywacja (po 1998 r.)

Kierunek badawczy: Ekologia lasu

W ramach tego kierunku rozwijane są następujące nurty badawcze: zintegrowany moni-toring ekologiczny, obieg pierwiastków w ekosystemach leśnych, chemizm źródeł i wód powierzchniowych oraz rewitalizacja zdegradowanych siedlisk świerczyn górskich w Be-skidzie Śląskim i Beskidzie Żywieckim.

Zintegrowany monitoring ekologiczny Zintegrowany monitoring ekologiczny prowadzony był na siedliskach lasów Karpat i Sudetów objętych wpływem przemysłowych zanieczyszczeń powietrza ze szczególnym uwzględnieniem południowej Polski (J. Barszcz 2003, 2006, 2008, 2014, S. Małek, P. Wę-żyk 2000‒2016, J. Barszcz, S. Małek 2002−2017). Monitoring objął też wpływ przekształ-ceń górotworu na lasy w wyniku działalności górnictwa głębinowego i odkrywkowego (J. Greszta, J. Barszcz, W. Krzaklewski, M. Pietrzykowski, M. Pająk 2000‒2014). W ra-mach monitoringu stosowano techniki geoinformatyczne (GIS, fotogrametria cyfro-wa, teledetekcja satelitarna, naziemny i lotniczy skaning laserowy, GPS). Prace takie prowadzono również w ramach badań z zakresu ochrony środowiska przyrodniczego (P. Wężyk, M. Szostak 1999−2014). Przede wszystkim uwzględniono w nich przestrzenne

104

modelowanie depozycji metali ciężkich w ekosystemach leśnych (P. Wężyk 1999). Pod kierownictwem dr. inż. Piotra Wężyka realizowano międzynarodowy projekt FOREMMS (Forest Environmental Monitoring and Management System) 5 Programu Ramowego Unii Europejskiej, przy zaangażowaniu 11 partnerów z krajów europejskich oraz współudziale finansowym KBN (P. Wężyk ‒ koordynator na Polskę, WP4, 1999−2003). W ramach tego projektu opracowano system geoinformatyczny wspomagający decydentów, właścicieli lasów, naukowców oraz społeczeństwo w podejmowaniu decyzji bądź wyszukiwaniu in-formacji na temat dynamiki zmian zachodzących w ekosystemach leśnych Europy. Stwo-rzono także narzędzia geoinformatyczne do generowania map zasięgów lasów w Europie oraz mapy biomasy i dynamiki zmian (pożary, wylesienia, zalesienia). Monitoringiem ekologicznym objęto również inwestycje nartostrady stacji narciarskiej Jaworzyna Kry-nicka SA [Małek i in. 2008, 2016].

Obieg pierwiastków w ekosystemach leśnychW ramach tego nurtu badawczego oceniono stan zdrowotny drzewostanów bukowych (Ojcowski Park Narodowy i Leśny Zakład Doświadczalny w Krynicy – Małek i Wężyk (red.) 2000) i świerkowych (Zlewnia Potok Dupniański, Beskid Śląski) oraz określono w nich dynamikę przepływu pierwiastków [Małek (red.) 2015]. Zidentyfikowano źródła zanieczyszczeń i oszacowano ich udział w całkowitej ich depozycji oraz określono dla nich zmienność sezonową, jak również wpływ gatunku drzewa i jego wieku na wybrane właściwości: opadu podkoronowego, gleb, aparatu asymilacyjnego i opadu organicznego, zwłaszcza drzewostanów świerkowych w Zlewni Potok Dupniański [Małek 2002, 2004, Małek i in. 2005, 2006, Polkowska i in. 2005, Małek i Astel 2007, 2008, Astel i Małek 2008, 2010, Małek 2010]. Określono również chemizm wód powierzchniowych i źródeł Mali-nowskiego Potoku i Czyrnej [Małek i Krakowian 2007], Białej i Czarnej Wisełki [Astel i in. 2008a, b, 2009] oraz Skrzycznego [Astel i in. 2008a, b, Małek i Krakowian 2007, 2009, Astel i in. 2009, Kosmowska i in. 2015, 2016, Małek i Krakowian 2012, Małek i in. 2014] i Baraniej Góry [Małek i in. 2010] w latach 2004‒2014 w Beskidzie Śląskim [Małek 2014, Małek (red.) 2015].

Realizowane pod kierunkiem dr. hab. inż. Stanisława Małka, prof. UR, badania obie-gu pierwiastków w drzewostanach świerkowych w aspekcie ich przebudowy i degradacji siedlisk przy uwzględnieniu wieku tych drzewostanów w zlewni doświadczalnej Potok Dupniański w latach 1999−2003 wykazały, iż depozycja związków azotu przekroczyła wartości krytyczne dla drzew iglastych (Ncrit = 15‒20 kg N · ha−1 · yr‒1), co zaburzyło sto-sunek zawartości azotu do zawartości makroelementów, obniżyło poziom potasu i ma-gnezu do poziomu krytycznego tego ostatniego, zwłaszcza w starszych drzewostanach świerkowych. Dodatkowo wykazano wzrost intercepcji z wiekiem drzewostanów świer-kowych i wzrostem indeksu powierzchni liściowej (LAI). Ponadto stwierdzono wymywa-nie pierwiastków, zwłaszcza siarki, wodoru i potasu, ze strefy koron. Zanotowano syste-matyczny wzrost koncentracji i ilości SO4

2 − w wodzie przechodzącej przez korony drzew oraz spadek wartości pH wód wraz z wiekiem drzewostanu. Wykazano, iż spływ wody

105

po pniach dodatkowo zakwasza wierzchnie warstwy gleby. Pomimo że procesy rozkładu opadu materii organicznej (ścioły) powodują zwiększenie koncentracji wszystkich ana-lizowanych anionów i kationów oraz wzrost kwasowości wody w wodach spływu po-wierzchniowego, jak i w wodach glebowych na głębokości 20 cm, dopływ wszystkich analizowanych anionów i kationów z tymi wodami w glebie był bardzo niski ‒wynosił poniżej 1%! Wykazano, iż znaczne ilości SO4

2 −, Na+, K+, Ca2+ i Mg2+ były wymywane poza zasięg głównej masy systemu korzeniowego świerka, a w dalszej kolejności SO4

2 −, Ca2+ i Mg2+ poza obszar zlewni. Niskie wartości pH gleb (w wierzchnich warstwach gleby pH w wodzie 3,8−4,3) i opadów podkoronowych przyczyniły się do uwalniania metali cięż-kich w kompleksie sorpcyjnym gleby, a tym samym negatywnie oddziaływały na rozwój i stan zdrowotny drzewostanów świerkowych. Wykazano, że pomimo znacznych reduk-cji emisji Zlewnia Potok Dupniański dalej znajduje się pod wpływem znacznych ilości depozycji kwaśnych: S-SO4

2 ‒ i N-NO3− . Stwierdzono, iż regeneracja gleby zależy w dużym

stopniu od depozycji kationów zasadowych, która będzie spowalniana, jeżeli nastąpi dal-szy ich spadek w opadzie bezpośrednim. Obieg pierwiastków w różnowiekowych drze-wostanach świerkowych powinien warunkować planowaną i realizowaną przebudowę drzewostanów świerkowych [Małek 2010, Małek (red.) 2015].

W ramach badań nad obiegiem pierwiastków prace badawcze prowadzono również w silnie zanieczyszczonych ekosystemach leśnych [Pająk i Jasik 2011, 2012, Pająk i in. 2015a, b, Pająk i in. 2016, Pająk i in. 2017].

Chemizm źródeł i wód powierzchniowych Badania realizowane w zlewni Potoku Dupniańskiego [Małek i Gawęda 2006a i b] wyka-zały ścisłą zależność między chemizmem źródeł a warunkami ich położenia. Jakość che-miczna wód wypływających z płytkich warstw glebowych w dużej mierze zależy od gleby i podłoża geologicznego, ale również od szaty roślinnej, a nawet ukształtowania terenu czy wystawy stoków. Źródła, których obszar zasilający leży na wypłaszczeniu, w okresie wiosennego tajania śniegów toczą wody znacznie bardziej zakwaszone niż źródła poło-żone na stromych stokach, w których zakwaszenie następuje dopiero w dalszym biegu cieku. Wody źródeł położonych w drzewostanach zwartych, o małym dostępie światła do dna lasu, zawierają mniej produktów rozkładu materii organicznej, co objawia się niższą zawartością amoniaku i wyższym pH. Jednocześnie odsłonięcie nadkładu poprzez zabiegi hodowlane (cięcia rębni częściowych, zwłaszcza uprzątające) może powodować gwałtowne uruchomienie procesów rozkładu butwiny, co sprzyja zakwaszeniu i wzro-stowi zawartości zredukowanych form związków mineralnych (np. amoniaku). Podobne relacje stwierdzono w źródłach Malinowskiego Potoku i Czyrnej na stokach Skrzycznego oraz Białej i Czarnej Wisełki w rezerwacie Barania Góra, wskazując, że zależą one od typu roślinności, rzeźby terenu, podłoża geologicznego i opadów. Niektóre źródła toczyły wody pozaklasowe ze względu na odczyn, co było spowodowane wieloma czynnikami: charakterem opadów, podłoża skalnego oraz wpływem świerka. Chemizm źródeł (głów-nie azotanów) można w pewnym stopniu modyfikować, głównie poprzez kształtowanie

106

składu gatunkowego roślinności w obszarze źródliskowym [Astel i in. 2008a, b, Małek i Krakowian 2007, 2009, 2012, Astel i in. 2009, Małek i in. 2010, Żelazny i in. 2011, Ko-smowska i in. 2015, 2016, Małek i in. 2014, Małek (red.) 2015].

Głównym czynnikiem powodującym nieprzydatność wód źródeł do picia w okre-sie roztopów śniegu jest wysokie stężenie azotanów w wodach źródeł, a w mniejszym stopniu niski odczyn wód. O ile stężenie azotanów jest kształtowane przez opady atmosferyczne, o tyle odczyn, choć obniżany przez nie, w głównej mierze zależy od czynników lokalnych. Badania potwierdziły wpływ rodzaju szaty roślinnej na chemizm wód źródeł. Wyraźnie została wyodrębniona grupa źródeł na Skrzycznem, znajdująca się na terenie drzewostanów świerkowych bądź na terenie odsłoniętym, jako uboższa w jony Ca2+, Mg2+, K+, Na+, SO4

2 −, Cl− oraz o niższym PEW, a na Baraniej Górze grupa źródeł znajdująca się w obrębie odnowień świerkowych, gdzie oprócz niższych stężeń ww. jonów i niższego PEW zaznaczyło się niższe pH. Pozytywny wpływ drzewosta-nów bukowych na jakość wód powinien być brany pod uwagę przy zagospodarowaniu terenów źródliskowych. Dodatkowo, w porównaniu ze Skrzycznem, na Baraniej Gó-rze występuje większe stężenie metali ciężkich – manganu i cynku, oraz żelaza i glinu w wodach źródeł w obecności niskiego pH spowodowanego oddziaływaniem kwasów humusowych i huminowych w grubej warstwie poziomu próchnicznego, a także inten-sywniejsze wymywanie biogenów: Ca2+, K+ i Na+ [Małek i in. 2010]. Niektóre czynniki powodujące w ostatnich czasach zamieranie świerka w Beskidzie Śląskim mają również wpływ na jakość wód potoków. Z punktu widzenia chemizmu wód najważniejszym z nich jest zanieczyszczenie powietrza, które wnika do drzewostanów wraz z opadami atmosferycznymi. Newralgicznym momentem jest okres roztopów pokrywy śnieżnej, kiedy zanieczyszczenia dostają się do ekosystemów leśnych w skoncentrowanej formie. Występujący niski odczyn wód nie stanowi natomiast zagrożenia dla drzewostanów świerkowych (pH w żadnym punkcie nie było niższe niż 4,2). Właściwości chemiczne wód można w pewnym stopniu modyfikować poprzez kształtowanie składu gatunko-wego drzewostanów, co potwierdza wyższe stężenie jonów magnezu i sodu mających zdolności buforujące w punktach, powyżej których potoki płynęły na całej długości przez wielogatunkowe drzewostany liściaste [Małek i Krakowian 2007, 2009, 2012, Ma-łek i in. 2014, Kosmowska i in. 2015 i 2016, Małek (red.) 2015]. Podobne zjawisko za-obserwowano w Gorczańskim Parku Narodowym [Jasik i Małek 2012, Jasik i in. 2017] oraz w Świętokrzyskim Parku Narodowym [Jasik i Małek 2013].

Jakość wód powierzchniowych na stokach Skrzycznego kształtują w głównej mierze opady atmosferyczne i podłoże skalne, jednak zaznacza się wpływ roślinności otaczającej źródło. Zależność tę należałoby wykorzystać na obszarach źródliskowych. Tam, gdzie to możliwe, powinno się rezygnować z dominującej roli świerka na rzecz gatunków liścia-stych, takich jak buk i jawor. W działaniach tych należy uwzględnić fakt, że potoki już w górnym swym biegu stają się źródłem zaopatrzenia ludności w wodę. Należy liczyć się z tym, że źródła górskie mogą toczyć wody nawet poza kategorią A3 przydatności wód do spożycia, głównie w drzewostanach świerkowych oraz w bukowych z długo rozkładającym się opadem organicznym [Małek i Krakowian 2009, Małek i in. 2014, Małek (red.) 2015].

107

Przeprowadzone badania w rejonie Skrzycznego uzupełniają wiedzę w zakresie cza-sowo-przestrzennych zmian cech fizykochemicznych i składu chemicznego wód źró-deł w obszarze występowania klęski ekologicznej związanej z rozpadem drzewostanów świerkowych oraz obiegu biogeochemicznego w przygrzbietowych obszarach górskich. Relacje hydrochemiczne przeanalizowano zarówno w okresach wysokiego nawodnie-nia masywu górskiego, jak i okresach bezopadowych, co pozwala interpretować zmiany hydrochemiczne w różnych warunkach nawodnienia masywu górskiego. Do tej pory wpływ wylesień na skład chemiczny wód był zwykle interpretowany w wodach cieków, podczas gdy wykazano znaczący wpływ wylesień już w źródłach i przygrzbietowych obszarach górskich [Małek i in. 2014, Durło i in. 2015, Małek 2015, Kosmowska i in. 2015, 2016]. Opracowano mapy zróżnicowania przestrzennego wybranych parame-trów wód źródeł masywu Skrzyczne w latach 2009‒2012: przewodności elektrolitycznej (PEW), pH, mineralizacji, temperatury oraz stężeń anionów i kationów wraz z oceną jakości tych wód.

Uzyskane wyniki jednoznacznie wskazują, że wylesienia znacząco wpływają na zmiany składu chemicznego wód w krótkich okresach, zarówno w czasie wezbrań, jak i w okresach między wezbraniami. Skład chemiczny wód potoków odwadniających małe zlewnie górskie w Masywie Skrzycznego jest determinowany przez czynnik antropoge-niczny, związany z wieloletnią nadmierną depozycja atmosferyczną związków acidogen-nych, która doprowadziła do zamierania drzewostanów. Proces rozpadu drzewostanów uwidacznia się w niespotykanej w innych regionach Karpat dominacji w strukturze skła-du chemicznego wód potoków siarczanów i azotanów [Małek 2015, Kosmowska i in. 2015, 2016].

Badania wykazały, że działalność człowieka w sposób pośredni (zanieczyszczenie powietrza) i bezpośredni (wylesianie, budowa dróg) wpływa na zmiany w rzeźbie ob-szarów źródłowych [Wrońska i in. 2017]. Tego typu badania wykonane po raz pierwszy w polskich Karpatach fliszowych pozwalają na sformułowanie nowego poglądu w zakre-sie wpływu działalności człowieka w obszarach źródłowych (wzrost gęstości i długości sieci dolinnej) na zmiany w systemie korytowym położonym poniżej. W warunkach naturalnych o lokalizacji form zagłębień początkowych decyduje powierzchnia obszaru alimentacyjnego, która jest wystarczająca dla uformowania skoncentrowanego spływu. W obszarach leśnych dominują formy rozwinięte w związku z działaniem spływu pod-ziemnego i śródpokrywowego (nisze źródliskowe, niecki z pasem rumoszu skalnego), ponieważ las ogranicza możliwość formowania spływu powierzchniowego. W obszarach wylesionych zaobserwowano rozwój form innego typu – powszechnie występują rozcię-cia linijne, przyspieszony jest też obieg energii i materii w zlewniach.

W badanych źródliskach w Masywie Skrzycznego stwierdzono nowe stanowiska gatunków rzadkich, znajdujących się na regionalnych i ogólnopolskich czerwonych li-stach, w czerwonych księgach (Karpat i Polski), gatunki chronione, ale przede wszystkim gatunki o znaczeniu europejskim, np. Aconitum firmum subsp. moravicum, który ma status gatunku narażonego na wyginięcie. Na szczególną uwagę zasługuje wyróżniony w trakcie prowadzonych badań zespół Caltho-Dicranelletum squarrosa, z charaktery-

108

stycznym gatunkiem mchu, krokiewką bagienną Diobelonella palustris, którego centrum występowania znajduje się w Beskidach Zachodnich [Bodziarczyk i in. 2016].

Uzyskane wyniki badań pozwoliły opracować wytyczne do zasad zagospodarowania obszarów źródliskowych i sąsiedztwa potoków w rejonach górskich: w Leśnym Komplek-sie Promocyjnym „Lasy Beskidu Śląskiego” w Nadleśnictwie Węgierska Górka w zlewni Potoku Malinowskiego oraz w Nadleśnictwie Wisła w zlewniach Potoku Malinka i Biała Wisełka, oraz wdrożyć je do praktyki [Małek i in. 2014, Małek (red.) 2015].

Rewitalizacja zdegradowanych siedlisk świerczyn górskich w Beskidzie Śląskim i Beskidzie Żywieckim Oszacowano tempo i rozmiar rozpadu drzewostanów świerkowych, opracowano meto-dy inwentaryzacji oraz zaproponowano zasady i sposoby rewitalizacji zdegradowanych siedlisk świerczyn górskich w RDLP Katowice przy uwzględnieniu aktualnego i progno-zowanego stanu gleb w poszczególnych piętrach roślinnych. W realizowanych wspólnie przez dr. inż. Józefa Barszcza i dr. hab. inż. Stanisława Małka, prof. UR, badaniach naukowych, zamawianych przez i dla RDLP w Katowicach, znalazły zastosowanie metody o charakterze aplikacyjnym (monografia pod redakcją naukową S. Małka, Ekologiczne i hodowlane uwarunkowania przebudowy drzewostanów świerkowych w Beskidzie Śląskim i Beskidzie Żywieckim 2015 i cytowana tam literatura):

1) metoda określenia stopnia i rozmiaru zagrożenia rozpadem górskich monokultur świerkowych z wykorzystaniem danych z Systemu Informacyjnego Lasów Państwo-wych (SILP) umożliwia automatyczną aktualizację stanu zagrożenia, śledzenie pro-cesu rozpadu drzewostanów i usprawnienie planowania pilności przebudowy tych drzewostanów;

2) opracowanie ekologiczno-hodowlanych podstaw konieczności stosowania pionowej regionalizacji gospodarki leśnej w górach na przykładzie lasów Beskidu Śląskiego i Beskidu Żywieckiego umożliwiło ich wprowadzenie przy opracowywaniu planów urządzenia lasu w Nadleśnictwach: Wisła, Węgierska Górka i Bielsko i będzie konty-nuowane w pozostałych nadleśnictwach górskich, sukcesywnie, w miarę przeprowa-dzania rewizji planów urządzenia lasu;

3) opracowane ekologiczno-hodowlane zasady przebudowy zagrożonych świerczyn be-skidzkich są w praktyce realizowane w hodowli lasu we wszystkich nadleśnictwach beskidzkich podległych RDLP Katowice;

4) wprowadzenie biogrupowego sposobu odnowienia lasu w trudnych warunkach sie-dliskowych regla górnego jest realizowane w masywie Skrzycznego i Baraniej Góry w Nadleśnictwach: Bielsko, Wisła i Węgierska Górka;

5) zasady zagospodarowania obszarów źródliskowych i sąsiedztwa potoków w rejonach górskich Leśnego Kompleksu Promocyjnego „Lasy Beskidu Śląskiego” w Nadleśnic-twie Węgierska Górka w zlewni Potoku Malinowskiego oraz w Nadleśnictwie Wisła w zlewniach Potoku Malinka i Biała Wisełka zostały wpisane do Planów Urządzenia tych Nadleśnictw, a ich praktyczna realizacja planowana jest w kolejnych latach.

109

Szkółkarstwo precyzyjne Szkółkarstwo precyzyjne to nowy kierunek badań interdyscyplinarnych koordynowany przez S. Małka i rozwijany wspólnie z pracownikami z Zakładów: Genetyki, Nasiennic-twa i Szkółkarstwa Leśnego (J. Banach) Ochrony Lasu, Entomologii i Klimatologii Leśnej (G. Durło) i Mechanizacji Prac Leśnych (M. Kormanek).

Na podstawie dotychczasowych doświadczeń od 2014 r. zespół naukowców w skła-dzie: J. Barszcz, J. Banach, G. Durło, M. Kormanek, K. Dudek, I. Skowrońska, pod kierun-kiem S. Małka, podjął badania nad optymalizacją produkcji sadzonek kontenerowych, które zaowocowały licznymi zaleceniami (Małek i in. 2014‒2017). Badaniami objęto sa-dzonki czterech gatunków drzew leśnych, tj. sosny zwyczajnej, świerka pospolitego, buka zwyczajnego i dębu szypułkowego, które produkowano w latach 2014–2016 w Gospodar-stwie Szkółkarskim w Nędzy (Nadleśnictwo Rudy Raciborskie).

Ustalono średnie zapotrzebowanie sadzonek na poszczególne pierwiastki dla terminu uzyskania parametrów „sadzonki wzorcowej” oraz w całym okresie ich wzrostu, a także udział lokowania pierwiastków w poszczególnych częściach sadzonek, jak również po-tencjalne źródła tych pierwiastków. Określono ilość wymywanych składników poza pole produkcyjne. Zaproponowano nowy zakres optymalnych stężeń pierwiastków w aparacie asymilacyjnym. W zakresie gospodarki wodnej ustalono optymalne parametry bilansu wodnego oraz wilgotności substratu na polach produkcyjnych, określono wielkość po-wierzchni intercepcyjnej jednorocznych sadzonek, podano optymalne wartości wskaźnika LAI, sumy temperatury, sumy energii oraz indeksu zieloności SPAD w chwili osiągnięcia przez sadzonki parametrów „sadzonki wzorcowej”. Wykazano, że stosowany obecnie dobór składu substratu torfowo-perlitowego jest optymalny. Wskazano na duże zróżnicowanie parametrów pojemności wodnej i powietrznej substratu w celach kaset. Zaproponowano i zweryfikowano poprawę parametrów substratu. Wykazano, że sadzonki reagują na zmia-nę zagęszczenie substratu, przy czym zakres zmian musi być szeroki. Określono maksymal-ną wartość proporcji wysokości sadzonki do grubości w szyjce korzeniowej oraz wykazano pozytywny efekt kontroli nawadniania na kształtowanie się tego parametru. Stwierdzono, że system korzeniowy sadzonek tworzą głównie korzenie drobne.

Do najważniejszych osiągnięć należy zaliczyć poniższe działania. Dzięki zastosowaniu automatycznego układu kontrolno-pomiarowego oraz stabiliza-

cji wilgotności substratu w kontenerach BCC serii Hiko V-120ss i V-256 uzyskano opty-malizację cykli zraszania na polach produkcyjnych. Wykazano dużą przydatność laio-metru LAI-2000 w ocenie cech biometrycznych oraz stanu ulistnienia sadzonek, które to parametry pozwalają na wyznaczenie wielkości potencjalnej intercepcji. Jest to ważnym czynnikiem decydującym o objętości cieczy roboczej dostarczanej na pola produkcyjne. Ustalono optymalny dla rozwoju sadzonek przedział wartości indeksów fitoklimatycz-nych, których śledzenie w trakcie produkcji materiału szkółkarskiego pozwala na dosto-sowanie liczby zabiegów fertygacji.

Oszacowano zawartości poszczególnych pierwiastków niezbędnych dla uzyskania parametrów „sadzonki wzorcowej” w oparciu o skład chemiczny i ilość wody użytej do deszczowania oraz wody opadowej, jak również substratu użytego do produkcji sadzo-

110

nek i nawozu. Zaproponowano alternatywny sposób nawożenia wraz z harmonogramem i sposobem kontroli wzrostu sadzonek, w którym decyzja o zaprzestaniu nawożenia lub zmniejszenia jego częstotliwości i ilości powinna być uzależniona od: stężenia pierwiast-ków w aparacie asymilacyjnym w porównaniu do zaproponowanego zakresu optymalne-go dla „sadzonki wzorcowej” lub/i indeksu pokrycia powierzchni poprzez aparat asymi-lacyjny (LAI) lub/i ustalonej proporcji części nadziemnej sadzonki do średnicy w szyjce korzeniowej (wskaźnik: h/d). Analiza stężenia pierwiastków w aparacie asymilacyjnym powinna być wykonana w terminie uzyskania parametrów „sadzonki wzorcowej” oraz przed zakończeniem okresu wegetacji i stanowi najdokładniejszą metodę pomiaru. Może służyć jako metoda ich weryfikacji z wykorzystaniem nowego zaproponowanego zakresu optymalnego ich stężeń w aparacie asymilacyjnym. Stwierdzono podobne wymagania żywieniowe dla sosny i świerka oraz buka i dębu szypułkowego, jak również konieczność przygotowania dla nich oddzielnych harmonogramów nawożenia i nawadniania oraz umieszczanie ich na sąsiadujących z sobą polach lub specjalizacji szkółek w produkcji wybranych gatunków drzew. Zaleca się przygotować plany nawożeniowe i nawodnienio-we dla szkółek, a dawki uzależnić od składu chemicznego podłoża oraz wody użytej do deszczowania i wody opadowej z uwzględnieniem ich ilości, jak również potrzeb żywie-niowych poszczególnych gatunków. Opracowano skład nawozów dolistnych osobno dla badanych grup gatunków iglastych i liściastych.

Określono zakres zmian parametrów fizykomechanicznych i fizykochemicznych ba-danych substratów torfowych stosowanych w produkcji kontenerowej oraz główne przy-czyny tej zmienności. Stwierdzono, że stosowany obecnie dobór składu substratu torfowo perlitowego na podstawie analiz parametrów fizycznych substratów ze zmianą zawartości perlitu z interwałem 5% jest optymalny. Określono zróżnicowanie parametrów pojemno-ści wodnej i powietrznej substratu w celach kaset w sezonie wegetacyjnym, jak również wykazano, że w niektórych okresach parametry te są poza zakresami optymalnymi. Za-proponowano poprawę parametrów pojemności wodnej i powietrznej przez zwiększenie zagęszczenia substratu na linii do wypełniania kaset substratem. Wykazano, że wprowa-dzona zmiana poprawiła te parametry, jak również zwiększyła retencję wody w celach ka-set. Wykazano, że każdy z badanych gatunków reaguje na zmianę zagęszczenia substratu, przy czym zakres zmian musi być szeroki. Gatunki iglaste (So, Św) i liściaste (Bk, Dbsz) reagują w odmienny sposób na zmianę zagęszczenia substratu.

Stwierdzono, że produkcja sadzonek świerka pospolitego i sosny zwyczajnej w kontene-rach Hiko V-120ss, przy nawożeniu dolistnym, jest stabilna i niezależna od terminu wyko-nania siewu. Dla buka zwyczajnego i dębu szypułkowego (kontener Hiko V-265) efekty ho-dowli były bardziej zróżnicowane w poszczególnych latach. Wartość proporcji wysokości do grubości w szyjce korzeniowej dla dębu i sosny okazała się optymalna, co wskazuje na właściwe procedury przy produkcji sadzonek tych gatunków. Dla sadzonek buka i świerka wielkość tej proporcji znacznie przekraczała wartości przyjęte za maksymalne, co wskazuje na szybki wzrost na wysokość, przy słabszym wzroście na grubość, i sugeruje konieczność korekty parametrów hodowli, głównie sposobu i długości okresu nawożenia. Rozkład su-chej masy między części nadziemną i podziemną sadzonek zależał od gatunku. Najmniej-

111

szą masą systemu korzeniowego charakteryzowały się sadzonki świerka, nieco większą so-sny i buka, a największą dębu. Sortowanie sadzonek dębu w trakcie produkcji na „wysokie” i „niskie” znajduje uzasadnienie w większej liczbie wyhodowanych sadzonek, które cechują się lepszymi parametrami wzrostowymi. Wykazano, że system korzeniowy analizowanych gatunków tworzą głównie korzenie drobne: u sosny i świerka z przedziału od 0,5 do 1 mm, natomiast u buka i dębu z przedziału poniżej 0,5 mm grubości.

Kierunek badawczy: Rekultywacja leśna

Ten kierunek badawczy został zapoczątkowany w Katedrze Ekologii w pewnym zakresie przez prof. Jana Macha i prof. Jana Gresztę. Profesor J. Mach zainicjował badania nad rekultywacją i leśnym zagospodarowaniem wybranych nieużytków poprzemysłowych (współpraca J. Barszcz). Profesor J. Mach był także współautorem, wraz z prof. T. Ska-winą i W. Krzaklewskim, instrukcji sporządzania dokumentacji projektowej w zakresie rekultywacji leśnej. Profesor J. Greszta w późniejszym okresie badał przede wszystkim wpływ kwaśnych deszczy i metali ciężkich na las.

Badania nad rekultywacją leśną są podporządkowane głównemu trendowi badawcze-mu, jakim jest rekultywacja ekologiczna. Trend ten w najwyższym stopniu uwzględnia tendencje sukcesji biocenoz w określonych warunkach jako najbardziej racjonalną formę kształtowania ekosystemów na rekultywowanych terenach. W problematyce rekultywacji leśnej w Polsce dorobek pracowników jednostki (W. Krzaklewskiego, M. Pietrzykowskie-go, M. Pająka) odgrywa uznaną rolę w kraju i za granicą. Rozwija tematykę badawczą poświęconą rekultywacji, lansuje koncepcje merytoryczno-metodyczne i na różnych płaszczyznach przyczynia się do wdrażania postępu naukowego w dyscyplinie inżynieria i ochrona środowiska – specjalność rekultywacja. Obok doskonalenia metod rekultywa-cji leśnej, w którym największy dorobek ma prof. Wojciech Krzaklewski [1979, 1982, 1988, 1990, 1993, 1995, 1997, 1999, 2000, 2001, 2002, 2004, 2007, 2017], coraz większy nacisk kładzie się na monitoring rekultywacji, zwłaszcza w licznych pracach M. Pietrzy-kowskiego i in. [2007, 2009, 2010, 2014].

Podstawowe trendy badawcze rozwijane w ramach tego kierunku można ująć nastę-pująco: zastosowanie sukcesji roślinnej (naturalnej i kierowanej) w rekultywacji, dosko-nalenie metod klasyfikacji siedlisk na terenach przeznaczonych do rekultywacji leśnej, kryteria oceny rekultywacji leśnej, stabilizacja techniczno-biologiczna terenów trudnych i zanieczyszczonych oraz monitoring procesu rekultywacji leśnej.

Zastosowanie sukcesji roślinnej (naturalnej i kierowanej) w rekultywacji Na terenach poprzemysłowych występują nowe kombinacje gatunków roślin, wcześniej nieznane. Badania florystyczne i fitosocjologiczne tych zbiorowisk znacznie wzbogaca-ją problematykę prac nad roślinnością synantropijną. W odniesieniu do rekultywacji, zwłaszcza leśnej, zagadnienia z tego zakresu obejmują m.in. kierowanie sukcesją roślin

112

na potrzeby rekultywacji, w tym metodyczne aspekty wykorzystania tej roślinności (na-turalnej i kierowanej) w rekultywacji gruntów (W. Krzaklewski 1995−2014). Są to nurty już sygnalizowane, przedstawiane w licznych publikacjach i referatach w Polsce i za gra-nicą (W. Krzaklewski 1982‒2014). Do ważniejszych osiągnięć prof. W. Krzaklewskiego i współpracowników w tym nurcie badań można zaliczyć:

• doskonalenie„fitosocjologicznej”klasyfikacjiterenówdorekultywacjileśnejnapod-stawie podatności gruntów na zarastanie,

• doskonaleniefitosocjologiczno-glebowejmetodyoceny aktualnych i potencjalnychwarunków rekultywacji leśnej,

• zastosowanie sukcesji roślin w działalności rekultywacyjnej realizowanej przedewszystkim dla leśnego kierunku (Krzaklewski 1977−2017).

Doskonalenie metod rekultywacji leśnej terenów poprzemysłowych oraz klasyfikacja siedlisk powstających na terenach pogórniczych rekultywowanych dla leśnictwa i analiza związków glebowo-roślinnych Doskonaleniu metod oceny warunków siedliskowych na terenach zdewastowanych i zde-gradowanych przeznaczonych do rekultywacji leśnej poświęcono wiele prac [Krzaklew-ski 1999, 2004, Pietrzykowski 2009, 2010, Pająk 2004]. Pracowano także nad metodami zalesiania dużych zwałowisk w górnictwie odkrywkowym węgla brunatnego [Krzaklew-ski 1999, 2009]. Pracą z tego zakresu, co ważne, trafiającą do szerszego grona naukowców z dziedziny leśnictwa jest m.in. publikacja Krzaklewskiego i Pietrzykowskiego [2007]. Warto wspomnieć, że prof. M. Pietrzykowski zaprezentował w 2014 r. dla szerszego grona urządzeniowców i siedliskoznawców na konferencji naukowo-technicznej „Leśne siedli-ska zmienione i zniekształcone” (Nagórzyce, 12−13 listopada 2014) referat pt. Ocena sta-nu siedliska w lasach na zrekultywowanych gruntach poprzemysłowych, zamówiony przez Biuro Urządzania Lasu i Geodezji Leśnej oraz Dyrekcję Generalną Lasów Państwowych.

W ramach doskonalenia metod rekultywacji leśnej opublikowano m.in. książkę Re-kultywacja leśna terenów wyrobisk po eksploatacji piasków podsadzkowych na przykładzie kopalni “Szczakowa”, stanowiącą kompendium wiedzy na temat rekultywacji wyrobisk po-piaskowych [Pietrzykowski i Krzaklewski 2009]. Publikacje tego typu, wydawane w języku polskim i przy współudziale przedsiębiorstw górniczych (w tym przypadku Kopalni Piasku PCC Rail Szczakowa), są ważne w aspekcie praktycznym i wdrożeniowym. Zagadnieniom klasyfikacji i typowania siedlisk poświęcono także pracę dotyczącą rozpoznania siedlisk, ze szczególnym uwzględnieniem siedliskowych podstaw planowania przebudowy monokul-tur sosnowych na terenach zrekultywowanych [Pietrzykowski 2014].

Z punktu widzenia zrównoważonego rozwoju terenów poprzemysłowych i dynamiki restytucji ekosystemów leśnych oraz ich funkcji ochronnych ważne jest, że „nowe” lasy na terenach poprzemysłowych w środkowej Europie mogą być obecnie zagrożone róż-nymi czynnikami biotycznymi i abiotycznymi. Problem destabilizacji drzewostanów na terenach pogórniczych może szczególnie dotyczyć kilkudziesięciu tysięcy hektarów w za-głębiu Niederlausitz przy granicy polsko-niemieckiej, a także niektórych obszarów na

113

terenie Polski. Kluczową pracą z zakresu metod klasyfikacji siedlisk na terenach pogór-niczych rekultywowanych dla leśnictwa jest książka pod redakcją M. Pietrzykowskiego, Analiza i optymalizacja metod klasyfikacji siedlisk i kryteriów oceny rekultywacji leśnej na wybranych terenach pogórniczych w Polsce [2010].

Kryteria oceny stanu rekultywacji leśnej Obejmują one kryteria ekologiczno-gospodarcze (bilans energetyczny rekultywacji, aspekty leśno-gospodarcze rekultywacji, gospodarkę powierzchnią i urządzanie na tere-nach przejętych pod administrację leśną, określenie potencjału produkcji biomasy) oraz kryteria ekologiczne (bioróżnorodność powstających zbiorowisk, jakościowo-ilościowe cechy glebowej materii organicznej, cykle biogeochemiczne, dynamikę akumulacji oraz wzajemne relacje biogenów, sekwestrację węgla), a także reakcje wzrostowe, żywienie mi-neralne drzew i stabilność drzewostanów wzrastających na terenach rekultywowanych.

Jedną z ważniejszych prac, znajdujących się w obiegu światowym, z zakresu rekulty-wacji i zarządzania odtwarzanymi ekosystemami jest publikacja z 2007 r. w czasopiśmie „Ecological Engineering” [Pietrzykowski i Krzaklewski 2007]. Praca ta, zainspirowana wieloletnimi doświadczeniami prof. W. Krzaklewskiego, ukazała nowatorskie spojrzenie na ocenę rekultywacji w kontekście bilansu energetycznego uwzględniającego nakład pracy i energii oraz akumulację energii w powstającym ekosystemie.

Zagadnieniom związanym z akumulacją kluczowych dla ekosystemu biogenów, tj. węgla i azotu, oraz związkom z sukcesją roślin i dynamiką rekultywacji poświęcono m.in. pracę Pietrzykowskiego i Krzaklewskiego [2007]. Wśród publikacji o zasięgu między-narodowym z tego zakresu z ostatnich lat wymienić można pracę dotyczącą potencjału sekwestracji węgla w nowo powstających ekosystemach na terenach poprzemysłowych [Pietrzykowski i Daniels 2014]. Praca ta wpisuje się w istotną tematykę łagodzenia skut-ków globalnego ocieplenia poprzez potencjał do sekwestracji węgla w nowo powstających ekosystemach, a także wieloaspektowego wykorzystania i funkcji terenów poprzemysło-wych. Takie spojrzenie pozwala wskazywać możliwe drogi równoważenia działalności górniczej w Europie i na świecie.

Istotnym zagadnieniem dla oceny sukcesu rekultywacji i dynamiki powstawania gleb jest ocena jakościowa i ilościowa tworzącej się próchnicy. Kwestiom tym poświęcono m.in. pracę Pietrzykowskiego [2007] oraz Wosia i in. [2014].

Wśród prac dotyczących zagadnień dostosowania gatunków drzew leśnych, stanu ich odżywienia mineralnego oraz oddziaływania siedliskotwórczego i stabilności drzewo-stanów na zalesionych terenach poprzemysłowych wymienić warto publikację Pietrzy-kowskiego i in. [2013], a także pracę prezentowaną na zaproszenie American Society of Mining and Reclamation na międzynarodowej konferencji w USA w 2008 r.: M. Pietrzy-kowski, Macronutrient accumulation and relationships in a Scots pine (Pinus sylvestris L.) ecosystem on reclaimed opencast lignite mine spoil heaps in central Poland.

Spośród publikacji poświęconych innym gatunkom drzew należy wymienić prace oparte na wynikach badań uzyskanych na własnych powierzchniach doświadczalnych,

114

m.in. nad przydatnością w rekultywacji olsz, w tym Alnus viridis, gatunku wprowadzane-go w Polsce pioniersko na tereny poprzemysłowe przez prof. W. Krzaklewskiego w 1997 r. [np. Krzaklewski i in. 2012].

Ważnym aspektem oceny dynamiki powstawania ekosystemów leśnych na terenach pogórniczych jest oddziaływanie siedliskotwórcze gatunków drzew i drzewostanów na cechy kształtujących się gleb i zbiorowisk roślinnych, w tym m.in. poprzez oddziaływanie podkoronowego opadu organicznego. Sporo uwagi poświęcono także badaniom biomasy i morfologii korzeni drzew w warunkach siedlisk po rekultywacji. Jest to jeden z istotniej-szych elementów oceny dostosowania drzew i stabilności drzewostanów na terenach re-kultywowanych [Pietrzykowski i in. 2010]. Nowym i rozwijanym kierunkiem badań, roz-poczętym w trakcie stypendium Fulbrighta prof. M. Pietrzykowskiego, realizowanym we współpracy z amerykańskim ośrodkiem Virginia Polytechnic Institute and State Univer-sity i prof. Walterem Lee Danielsem, jest rekonstrukcja terenów mokradłowych [Pietrzy-kowski i in. 2015]. Istotne dla światowego obiegu informacji naukowej są również prace realizowane we współpracy z amerykańskimi ośrodkami i publikowane m.in. w „Science of the Total Environment”, związane z oceną ryzyka włączania pierwiastków śladowych do obiegu biologicznego na terenach rekultywowanych [Pietrzykowski i in. 2014].

Stabilizacja techniczno-biologiczna obiektów i remediacja gruntów poprzemysłowych Ten nurt badawczy dotyczy obiektów i gruntów o dużym stopniu trudności rekultywa-cji biologicznej oraz terenów leśnych silnie zanieczyszczonych w wyniku oddziaływania przemysłu w bezpośrednich strefach przyległych do obiektów przemysłowych.

W aspekcie praktycznego zagospodarowania i ochrony terenów najtrudniejszych dla rekultywacji prowadzono prace nad metodami stabilizacji biologicznej zboczy zwałowiska zewnętrznego kopalni Bełchatów (Krzaklewski z zespołem, metoda awio-hydroobsiewu, patent 150 152, 1991 r.) oraz składowisk odpadów paleniskowych [Krzaklewski i in. 2012], a także nad biostabilizacją osadników po flotacji rud cynku i ołowiu [Krzaklewski i Pietrzykowski 2002]. Zagadnienia poruszane w wymienionych pracach znalazły również odzwierciedlenie praktyczne w postaci uzyskanego paten-tu i wdrożenia (W. Krzaklewski, M. Pietrzykowski, 2006, patent PL 192 147 B1, na wynalazek „Sposób wykonania obudowy biologicznej pylistych terenów poprzemy-słowych, zwłaszcza jałowych i fitotoksycznych składowisk odpadów po flotacji rud metali nieżelaznych”, Urząd Patentowy RP), z wdrożeniem w tzw. skali półtechnicznej na osadnikach Zakładów Górniczo-Hutniczych „Bolesław” w Bukownie. W zakresie zagospodarowania składowisk odpadów paleniskowych po spalaniu węgla brunatnego opracowano również opatentowaną metodę z wprowadzeniem olsz, która opiera się na wieloletnich doświadczeniach i idei stosowania metody biodynamicznej prof. W. Krza-klewskiego (W. Krzaklewski, M. Pietrzykowski, 2015, „Sposób rekultywacji odpadów energetyki przemysłowej”, patent nr P.399 699, Urząd Patentowy RP, oraz publikacje Krzaklewski i in. 2012).

115

Monitoring procesów powstawania ekosystemów w toku rekultywacji leśnej Monitoring ten prowadzony jest na terenach poprzemysłowych, zwłaszcza pod kątem procesów glebotwórczych w powiązaniu z sukcesją roślin [Pietrzykowski i in. 2007, 2014, Pająk i Krzaklewski 2006, 2007].

Jednym z ważniejszych elementów monitoringu rekultywacji i oceny sukcesu zalesień oraz procesu adaptacji drzew były badania ich reakcji wzrostowej w całkowicie nowych warunkach, w różnych od „naturalnych” siedliskach leśnych. Dzięki takim badaniom możliwe jest m.in. optymalizowanie składu gatunkowego zalesień, w tym weryfikacja hipotez o funkcji poszczególnych grup gatunków tzn. gatunków pionierskich, klimakso-wych, fitomelioracyjnych [Pietrzykowski i in. 2010].

Poniżej podano uzupełnienie głównych wątków rozwijanych w badaniach nad rekul-tywacją i restytucją ekosystemów leśnych na terenach poprzemysłowych. W zakresie po-szczególnych zagadnień wymienić należy m.in. prace odnoszące się do:

• chemizmu wód na terenach poprzemysłowych [np. Pietrzykowski i Krzaklewski2007c],

• zastosowaniaróżnychmetodanalitycznychi modelowaniaw badaniachglebpogór-niczych [np. Pietrzykowski i Chodak 2014],

• bilansupowierzchnii zagadnieńurządzanialasunaterenachzrekultywowanychi prze-kazanych lasom, w tym prace tworzące cykl opracowań [Pietrzykowski i in. 2012].

Podsumowując, z ważniejszych osiągnięć w ramach rekultywacji można wymienić:

• sformułowaniezasadorazsposobuklasyfikacjii typowaniasiedlisktworzącychsięnazalesionych terenach poprzemysłowych z wykorzystaniem liczbowych wskaźników wyceny jakości gleb pogórniczych i analizy związków glebowo-roślinnych w kontek-ście planowania składu gatunkowego zalesień i przebudowy istniejących drzewosta-nów, w tym opracowanie autorskiego wskaźnika oceny jakości gleb pogórniczych;

• opisaniestanuodżywieniamineralnegoi reakcjiwzrostowej,w tymmorfologii,wiel-kości biomasy i dystrybucji systemów korzeniowych wybranych gatunków drzew sto-sowanych w rekultywacji, w tym szczególnie sosny zwyczajnej;

• określenie stanu i ryzyka bioakumulacji wybranychmetali śladowychw ekosyste-mach powstających w toku rekultywacji na terenach pogórniczych oraz niektórych terenach przyległych do obiektów przemysłowych w Polsce;

• określeniewielkości i potencjału sekwestracjiwęglaw ekosystemachpowstającychw drodze rekultywacji na terenach pogórniczych w Polsce;

• określeniebilansuenergetycznegorekultywacji.

Uzyskano także osiągnięcia o charakterze aplikacyjnym. Z ważniejszych należy wy-mienić:

• opracowanie metody stabilizacji techniczno-biologicznej obiektów poprzemysło-wych, zbudowanych z materiałów pylistych zawierających nadmierne ilości metali śladowych, w tym szczególnie osadników poflotacyjnych;

116

• opracowaniemetodywprowadzaniaolsz,jakogatunkówprzedplonowychi fitomelio-racyjnych, na osadniki odpadów po spalaniu węgla brunatnego.

Granty i projekty badawcze Grant No FG-Po/385. Project No: PL-FS-95 oraz KBN Nr 6 0026 91.01/87-94. Kierownik

J. Greszta. „The counteracting the negative effects of simulated acid rain on the deve-lopment of forest seedlings by means of fertilisation ‒ in the effect of acid rain on soil and seedlings of chosen forest trees”.

Grant celowy Politechniki Warszawskiej i KWB „Konin”. Nr 5 5654 93C/1873. Kierow-nik J. Greszta. „Przydatność nawozów huminowych produkowanych na bazie węgla brunatnego do stosowania w szkółkach i na terenach zdegradowanych”. Zadanie ba-dawcze nr 8.

Grant KBN Nr 5 PO6M 007 11/ 96-00. Kierownik S. Małek. „Monitorowanie procesów zachodzących w drzewostanach bukowych, w zmieniających się warunkach środo-wiska przyrodniczego, na przykładzie Ojcowskiego Parku Narodowego i Leśnego Zakładu Doświadczalnego w Krynicy”.

Grant Ministerstwa Nauki i Informatyzacji RP (promotorski M. Pietrzykowskiego, kie-rownik W. Krzaklewski). Nr P06 S 03925. „Charakterystyka gleb i roślinności na gruntach rekultywowanych oraz pozostawionych wyłącznie procesowi sukcesji na przykładzie wyrobiska kopalni piasków podsadzkowych Szczakowa”. 2003−2005.

Grant promotorski K. Bajorek, kierownik W. Krzaklewski. Nr 2P06L07229. „Ocena za-opatrzenia w składniki pokarmowe sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) w I klasie wieku rosnącej na wierzchowinie zwałowiska zewnętrznego Kopalni Węgla Brunat-nego Bełchatów i w lasach gospodarczych Nadleśnictwa Bełchatów”. 2005‒2007.

Grant Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Nr N 30901332/2076. Kierownik M. Pietrzykowski. „Opracowanie metod klasyfikacji siedlisk i kryteriów oceny efek-tów rekultywacji leśnej terenów pogórniczych”. 2007−2009.

Grant NCN 2011/01/B/NZ9/04615. Kierownik S. Małek. „Wpływ wylesień spowodowa-nych klęską ekologiczną na zróżnicowanie przestrzenne i zmiany chemizmu wód źródlanych i powierzchniowych w Beskidzie Śląskim”.

Grant PRELUDIUM, 2012/07/N/NZ8/01913, Narodowe Centrum Nauki. „Wpływ róż-nych gatunków drzew na przemiany biologiczne i chemiczne substratów glebowych oraz wskaźniki ekologiczne zbiorowisk roślin naczyniowych powstających w trakcie sukcesji ekosystemu na rekultywowanych obiektach pogórniczych”. Opiekun nauko-wy M. Pietrzykowski, doktorant B. Woś. 2013‒2015.

Grant OPUS UMO-2015/17/B/ST10/02712, Narodowe Centrum Nauki. „Wpływ olsz (Alnus sp.) na przemiany biogeochemiczne substratów gleb technogennych”. Kierow-nik M. Pietrzykowski, 2015−2018.

117

Inne projekty badawcze

Program badawczo-wdrożeniowy finansowany przez ZGH „Bolesław” w Bukownie. „Program redukcji pylenia ‒ wytyczne dla zazielenienia poflotacyjnych stawów osa-dowych” realizowany we współpracy UR w Krakowie i AGH w Krakowie. 2001.

Temat badawczy realizowany od 2013. Umowa nr 190/2013, FZU/ZU/10/2013/UP, UR Kraków. „Świadczenie usług badawczych w zakresie monitoringu ekosystemów le-śnych w otoczeniu PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna SA − oddział Ko-palnia Węgla Brunatnego Bełchatów”. 2013‒2018. Kierownik W. Krzaklewski, a od 2016 M. Pająk.

Projekt badawczy w ramach Badań Zamawianych Nr BZ 543/KEkL/1999−2005. Zlecenie Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowych w Katowicach. Kierownik W. Krzaklew-ski. „Rewitalizacja zdegradowanych siedlisk świerczyn górskich w warunkach Be-skidu Śląskiego i Żywieckiego w Nadleśnictwach: Bielsko, Ustroń, Wisła, Węgierska Górka, Ujsoły i Jeleśnia”.

Projekt badawczy w ramach KBN Nr 779/R99/R01/2000‒2001. „Nutrient cycling in fo-rest ecosystems (Obieg pierwiastków w ekosystemach leśnych)”. Projekt wspólny z prof. Bengtem Nihlgardem z Katedry Ekologii Roślin Uniwersytetu w Lund (Szwe-cja). Kierownik S. Małek.

Projekt badawczy w ramach Badań Zamawianych Nr BZ 521/KEkL/2003−2005, zama-wiany przez Ministerstwo Środowiska, finansowany przez NFOŚIGW w Warszawie. Nr 566/2003/Wn50/NE-PR-TX/D. Koordynator J. Barszcz. „Doskonalenie rewitali-zacji siedlisk i przebudowy drzewostanów górskich w RDLP Katowice z uwzględnie-niem poprawy stosunków wodnych i selekcji genetycznej drzew”.

Projekt badawczy w ramach Badań Zamawianych Nr BZ 637/KEkL/2007‒2009, zama-wiany przez Ministerstwo Środowiska, finansowany przez NFOŚIGW w Warszawie. Nr 190/07/Wn50/NE-PR-TX/D. Koordynator J. Barszcz. „Doskonalenie rewitalizacji siedlisk i przebudowy drzewostanów górskich w RDLP Katowice z uwzględnieniem selekcji genetycznej drzew – kontynuacja badań i doświadczeń oraz wdrażanie zale-ceń gospodarczych”.

Projekt badawczy w ramach Badań Zamawianych Nr BZ 637/KEkL/2010, zamawiany przez Ministerstwo Środowiska, finansowany przez NFOŚIGW w Warszawie. Nr 153/10/Wn50/NE-PR-Tx/D. Koordynator J. Barszcz. „Doskonalenie metod przebu-dowy zagrożonych świerczyn w Beskidach Śląskim i Żywieckim w oparciu o hodowlę lasu bliską naturze i wzmożoną różnorodność biologiczną”. Etap I.

Projekt badawczy w ramach Badań Zamawianych Nr BZ 637/KEkL/2012. Umowa z GDLP w Warszawie, nr ED-2717/19/12. Koordynator J. Barszcz. „Doskonale-nie metod przebudowy zagrożonych świerczyn w Beskidach Śląskim i Żywieckim w oparciu o hodowlę lasu bliską naturze i wzmożoną różnorodność biologiczną”. 2012−2013.

118

Projekt badawczy w ramach Badań Zamawianych Nr BZ 653/KEkL/2008‒2012. Zlecenie Dyrekcji Generalnej Lasów Państwowych w Warszawie. Nr umowy OR:2717/8/08. Temat nr 3/08. Kierownik S. Małek. „Zabiegi hodowlane poprawiające warunki wzrostu, odżywianie i zdrowotność w odnowieniach i drzewostanach zagrożonych na terenie Beskidów ze szczególnym uwzględnieniem rewitalizacji gleb dolomitami oraz nowymi nawozami wieloskładnikowymi o przedłużonym działaniu”.

Projekt badawczy w ramach Badań Zamawianych Nr BZ 761/KEkL/14−17. Zlecenie Dyrekcji Generalnej Lasów Państwowych w Warszawie. Nr umowy: ER-2717-4/14. Kierownik S. Małek. „Optymalizacja produkcji sadzonek z zakrytym systemem ko-rzeniowym w wybranych szkółkach kontenerowych”.

Projekt badawczy w ramach Badań Zamawianych Nr BZ 818/IEiHL/15‒17. Zlecenie Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowych w Krakowie. Nr umowy: ZS.271.2.2015. Kierownik S. Małek. „Prawne uwarunkowania ujęć wody na terenach leśnych zarzą-dzanych przez nadleśnictwa RDLP Kraków”.

Pracownia analiz gleb, roślin i wody, a od 2012 r. Laboratorium Geochemii Środowiska Leśnego i Terenów Przeznaczonych do Rekultywacji

Przed 1998 r. Katedra Ekologii Lasu dysponowała pracownią analiz gleb i roślin głównie dzięki grantom realizowanym pod kierownictwem prof. J. Greszty, który zakupił spektro-fotometr Varian. Po 1998 r. prof. W. Krzaklewski rozpoczął starania o zdobycie środków w Narodowym Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej na zakup nowo-czesnej aparatury w postaci: aparatów Leco CNS 2000, chromatografu jonowego Dionex DX 120, zestawu EIJKELKAMP do kontroli środowiska i pobierania próbek. Uzyskane środki w kwocie ponad 1 mln złotych pozwoliły na zakup tego sprzętu. Dysponowanie nowoczesną aparaturą zdynamizowało studia badawcze z zakresu ekologii i rekultywacji. Wyraźnie poszerzono zakres badań analitycznych gleb, roślin i wód. Znalazło to odbi-cie w jakości i liczbie publikacji nowych doktoratów (M. Pająka, M. Pietrzykowskiego, K. Bajorek) i habilitacji (S. Małka, M. Pietrzykowskiego). Kolejnym etapem modernizacji podstawowego warsztatu pracy, jakim jest laboratorium, było wspólne przedsięwzięcie z Katedrą Gleboznawstwa Leśnego, mające na celu utworzenie przy obu Katedrach wy-dzielonego Laboratorium Geochemii Środowiska Leśnego i Terenów Przeznaczonych do Rekultywacji. Po uzyskaniu dotacji w wysokości ok. 4,5 mln złotych, w ramach współ-finansowanego przez UE projektu „Unowocześnienie bazy materiałowej Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie służącej efektywnemu nauczaniu”, urządzono nowe laborato-rium wyposażone w najnowocześniejszą aparaturę. Jego otwarcie nastąpiło w 2012 r. W ten sposób znacznie poszerzono i zdynamizowano badania z zakresu gleboznawstwa, ekologii lasu i rekultywacji.

119

Stałe powierzchnie doświadczalne Katedry Ekologii Lasu

Do badań obiegu pierwiastków w ekosystemach leśnych

9 powierzchni monitoringowych w Bieszczadach, 61 powierzchni na Jaworzynie Kry-nickiej w LZD w Krynicy, 107 powierzchni w Ojcowskim Parku Narodowym (OPN), 17 powierzchni z drzewostanami w Beskidzie Śląskim i Beskidzie Żywieckim, 8 bloków powierzchni doświadczalnych z uprawami w Beskidzie Śląskim i Beskidzie Żywieckim, 6 powierzchni zintegrowanego monitoringu ekologicznego w drzewostanach bukowych w OPN, 3 powierzchnie zintegrowanego monitoringu ekologicznego w drzewostanach bukowych w LZD w Krynicy oraz zlewnie doświadczalne: Potok Dupniański, Malinow-ski Potok, Potok Roztoka Czyrna, Biała Wisełka i Czarna Wisełka, Potok Jamne, Potok Jaszcze.

Do badań nad rekultywacją

• NaterenachpoeksploatacyjnychkopalnipiaskuSzczakowakołoJaworzna(Pietrzy-kowski 2005 ‒ praca doktorska, 2011 − rozprawa habilitacyjna, liczne prace magister-skie).

• NarekultywowanymdlaleśnictwazwałowiskuzewnętrznymkopalniBełchatów,tzw.Górze Kamieńsk (Krzaklewski 1978, 1980, 1995, 1997, 2003, Pająk 2003 ‒ praca dok-torska, Bajorek 2006 − praca doktorska, liczne prace magisterskie).

• Na składowisku odpadów paleniskowych przy Elektrowni Bełchatów do badań nadwzrostem trzech gatunków rodzimych olsz i jednej masztowej odmiany robinii akacjo-wej (Krzaklewski i Pietrzykowski 2012, grant, liczne publikacje i prace magisterskie).

• NazwałowiskuzewnętrznymkopalniwęglabrunatnegoAdamów,Turówi „PrzyjaźńNarodów” w Łęknicy [Krzaklewski i in. 1997, 2015].

• NaskładowiskuodpadówpoflotacyjnychZGH„Bolesław”w Bukowniei w sąsiadu-jących ze składowiskiem lasach [Krzaklewski i Pietrzykowski 2002, Krzaklewski i in. 2004].

Tytuły i stopnie naukowe (po 1998 r.)

Od 1998 r. Katedra Ekologii Lasu, obecnie Zakład Ekologii Lasu i Rekultywacji, zaj-muje na Wydziale Leśnym ważną pozycję w zakresie oceny dorobku naukowego oraz pod względem rozwoju i awansów kadry. W tym czasie uzyskano dwa tytuły profesora: Wojciech Krzaklewski 1999, Marcin Pietrzykowski 2016, jedno postępowanie w trak-

120

cie ‒ Stanisław Małek. Uzyskano trzy stopnie doktora habilitowanego: Stanisław Małek 2008, Marcin Pietrzykowski 2011, Piotr Wężyk 2013, i siedem stopni doktora: Piotr Wę-żyk 1998, Marek Pająk 2003, Marcin Pietrzykowski 2005, Katarzyna Bajorek 2006, Piotr Tompalski 2012, Bartłomiej Woś 2015, Michał Jasik 2015. Stanowisko profesora zwy-czajnego uzyskał w 2008 r. Wojciech Krzaklewski, a stanowisko profesora UR: w 2011 r. Stanisław Małek, 2015 r. Marcin Pietrzykowski.

Książki, rozdziały w książkach i monografie Adamczyk F., Frąckowiak P., Juliszewski T., Kwaśniewski D., Pietrzykowski M., Szczepa-

niak J., Tylek P., Walczyk J., Woś B. 2016. Likwidacja plantacji wierzby energetycznej (Monografia). Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych, Poznań.

Barszcz J., Kozak J., Wężyk P., Widacki W. 1995. Health condition of forest in the Silesian Beskid, The Polish Carpathians. In Forest Atlas of Europe. Justus Perthes Gotha. Ger-many.

Barszcz J., Małek S. 2006. The quality and viability of beech (Fagus sylvatica L.) seedlings in young cultures located in spruce stands characterized by different degrees of decay in high mountain locations of the Beskid Śląski Mts. and the western part of the Beskid Żywiecki Mts. [W:] Stabilisation of Forest Functions in Biotopes Disturbed by Antropo-genic Activity. Red. A. Jurásek, J. Novak, M. Slodičák. VŬLHM VS, Opočno.

Barszcz J., Małek S. 2006. The quality and viability of Picea abies (L.) Karst. seedlings in young crops laid out after a decay of stands at high mountain elevations in the Śląski Beskid Mountains and the western part of the Beskid Żywiecki Mountains. [W:] Current prob-lems of forest protection in spruce stands under conversion. Red. W. Grodzki, T. Oszako. IBL (FRI), Warszawa.

Barszcz J., Morzyniec W., Ząbecki W. 1993. Wycena drzew i drzewostanów. Vademecum rzeczoznawcy nieruchomości. Zeszyt Problemowy nr 5. Skrypt dla Podyplomowego Stu-dium „Szkoła Wiedzy o Terenie”, Akademia Rolnicza w Krakowie.

Czarnowski M.S. 1989. Zarys ekologii roślin lądowych. Wyd. 2. PWN, Warszawa. Dudzińska-Nowak J., Wężyk P. 2006. Możliwości wykorzystania technologii LiDAR w bada-

niach strefy brzegowej. Brzeg morski – zrównoważony. Zintegrowane zarządzanie obsza-rami przybrzeżnymi w Polsce – stan obecny i perspektywy. Vol. 2. Red. K. Furmanczyk. INoM US, Szczecin, 47–59.

Greszta J. 1987. Wpływ przemysłowych zanieczyszczeń powietrza na lasy. SGGW, Warszawa. Greszta J., Gruszka A., Kowalkowska M. 2002. Wpływ imisji na ekosystem. Wyd. Śląsk, Ka-

towice. Gruchała A., Zasada M., Małek S., Skorupski M. 2014. Modelowy system kształcenia usta-

wicznego dla kadr Lasów Państwowych oraz innych instytucji zatrudniających leśni-ków. [W:] Wiedza i umiejętności zawodowe w prowadzeniu gospodarki leśnej. Red. P. Paschalis-Jakubowicz, Sz. Bijak, K. Stereńczak. Wydawnictwo SGGW, Warszawa, 131–145.

Gruchała A., Zasada M., Małek S., Skorupski M. 2014. Ocena założeń sposobu wykorzysta-nia wiedzy leśnej przez absolwentów uniwersyteckich studiów leśnych w Polsce w świetle

121

wymagań pracodawcy. [W:] Wiedza i umiejętności zawodowe w prowadzeniu gospodar-ki leśnej. Red. P. Paschalis-Jakubowicz, Sz. Bijak, K. Stereńczak. Wydawnictwo SGGW, Warszawa, 89–99.

Jagoda L., Jaworski A., Małek S. (red.) 2016. Wyzwania gospodarki leśnej na terenie RDLP w Krakowie na początku XXI wieku, Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krako-wie, Kraków.

Krzaklewski W. (red.) 1999. Górnictwo odkrywkowe – środowisko – rekultywacja ze szcze-gólnym uwzględnieniem KWB ”Bełchatów”. Część I. Międzynarodowa Konferencja Na-ukowa. 50 lat Studiów Leśnych w Krakowie. Kraków.

Krzaklewski W. 1999. Roślinność spontaniczna jako wskaźnik warunków siedliskowych oraz podstawa do zalesienia skarp zwałowisk na przykładzie Kopalni Węgla Brunatnego „Adamów”. Monografia. 50 lat Studiów Leśnych w Krakowie. Kraków.

Krzaklewski W. 2001. Rekultywacja obszarów pogórniczych. [W:] Przemiany środowiska na-turalnego a ekorozwój. Geosfera. Towarzystwo Badania Przemian Środowiska, Kraków, 85–105.

Krzaklewski W. 2017. Podstawy rekultywacji leśnej. Monografia. Wydawnictwo Uniwersyte-tu Rolniczego w Krakowie, Kraków.

Krzaklewski W., Kowalik S., Wójcik J. 1997. Rekultywacja utworów toksycznie kwaśnych w górnictwie węgla brunatnego. Monografia. Monos, Kraków.

Krzaklewski W., Pająk M., Pietrzykowski M., Wójcik J. 2016. Rozwój metod rekultywacji leśnej zwałowiska zewnętrznego Pola Eksploatacyjnego Bełchatów. [W:] Węgiel brunat-ny gwarantem bezpieczeństwa energetycznego. Monografia Wydziału Górnictwa i Geo-inżynierii AGH. Red. M. Sierpień. Agencja Wydawniczo-Poligraficzna ART-TEKST M. Sierpień, Kraków, 285–292.

Krzaklewski W., Pietrzykowski M. 2015. Rekultywacja leśna terenów odkrywki „D” Kopalni „Przyjaźń Narodów”. [W:] Wydobycie węgla brunatnego i rekultywacja terenów pokopal-nianych w regionie lubuskim. Red. A. Greinert. Wydawnictwo Uniwersytetu Zielonogór-skiego, Zielona Góra, 230–245.

Likus-Cieślik J., Pietrzykowski M. 2017. Ocena hydrochemiczna wód powierzchniowych na zrekultywowanym i zalesionym obszarze kopalni siarki „Jeziórko”. [W:] Współczesne problemy ochrony środowiska, IV. Red. M. Czop, M. Kajda-Szcześniak, 41–46.

Mach J., Mączyński M., Barszcz J. 1975. Ekologiczne podstawy leśnictwa. Materiały do ćwi-czeń. Skrypty AR w Krakowie.

Mach J., Spychalski Z. 1974. Hodowla lasu. T. II (dla techników leśnych).Małek S. 2000. Zanieczyszczenia powietrza, gleb i wód. [W:] Przyroda Popradzkiego Parku

Krajobrazowego. Red. J. Staszkiewicz, Z. Alexandrowicz, T. Wieczorek, Z. Witkowski. Po-pradzki Park Krajobrazowy, Stary Sącz, 119–126.

Małek. S. (red.) 2015. Ekologiczne i hodowlane uwarunkowania przebudowy drzewostanów świerkowych w Beskidzie Śląskim i Beskidzie Żywieckim. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, Kraków (nagrodzona przez MNiSzW w 2016 roku).

Małek S., Kizior M. 2003. Quantitative dynamics of chemical elements penetrating with rain-fall and litter fall into the bottom of the beech stands in the Ojców National Park between 1997–2000. [W:] Obieg pierwiastków w przyrodzie. T II. Red. B. Gworek, J. Misiak. In-stytut Ochrony Środowiska, 88–92.

Małek S., Kizior M. 2003. Wpływ drzewostanu bukowego na ilość i skład chemiczny opadów atmosferycznych docierających do dna lasu na przykładzie stałej powierzchni monito-

122

ringowej „Chełmowa Góra” w Ojcowskim Parku Narodowym w latach 2000–2001. [W:] Kształtowanie i ochrona środowiska leśnego. Red. A.T. Miler, 352–361.

Małek S., Kizior M. 2004. Wielkość i chemizm opadów atmosferycznych docierających do powierzchni Chełmowej Góry na terenie Ojcowskiego Parku Narodowego w latach 1997–2001. [W:] Zróżnicowanie i przemiany środowiska przyrodniczo-kulturowego Wy-żyny Krakowsko-Częstochowskiej. Red. J. Partyka. T I. Przyroda, 151–156.

Małek S., Krakowian K. 2007. Charakterystyka chemiczna wód źródeł Malinowskiego Po-toku i Czyrnej w Beskidzie Śląskim. [W:] Funkcjonowanie geoekosystemów zlewni rzecznych, 4 – Procesy ekstremalne w środowisku geograficznym. Red. A. Kostrzewski, J. Szpikowski. Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu, Instytut Paleogeografii i Geo-ekologii, Zakład Geoekologii, Stacja Geoekologiczna w Storkowie. Bogucki Wydawnic-two Naukowe, Poznań, 331–344.

Małek S., Szpiech M. 2001. Zmiany koncentracji metali ciężkich oraz wapnia i magnezu w glebach na wybranych powierzchniach w Bieszczadach w okresie 1987–1997. [W:] Zintegrowany monitoring środowiska przyrodniczego – Funkcjonowanie i monitoring geoekosystemów z uwzględnieniem zanieczyszczenia powietrza. Red. M. Jóźwiak, A. Kowalkowski. Biblioteka Monitoringu Środowiska – Inspekcja Ochrony Środowiska, 271–278.

Małek S., Wężyk P. (red.) 2000. Monitorowanie procesów zachodzących w drzewostanach bukowych w zmieniających się warunkach środowiska przyrodniczego na przykładzie Ojcowskiego Parku Narodowego i Leśnego Zakładu Doświadczalnego w Krynicy. Kate-dra Ekologii Lasu Akademii Rolniczej w Krakowie i Popradzki Park Krajobrazowy.

Małek S., Wężyk P. 2001. Metale ciężkie w opadach atmosferycznych docierających do po-wierzchni otwartych i drzewostanów na podstawie powierzchni monitoringowych w Ojcowskim Parku Narodowym w latach 1997–1999. [W:] Zintegrowany monitoring środowiska przyrodniczego – Funkcjonowanie i monitoring geoekosystemów z uwzględ-nieniem zanieczyszczenia powietrza. Red. M. Jóźwiak, A. Kowalkowski, Biblioteka Moni-toringu Środowiska – Inspekcja Ochrony Środowiska, 181–190.

Niemtur S., Małek S., Pierzgalski E., Staszewski T., Wójcik J. 2005. Nutrient cycling in ar-tificial mountain spruce stands as a background for conversion and sites degradation in the Silesian Beskid. [W:] Protection of soil and water resources in forestry areas. Red. E. Pierzgalaski, S. Niemtur, J. Czerepko. IBL, Warszawa, 93–102.

Niemtur S., Małek S., Staszewski T. 2003. Wstępne wyniki badań nad dynamiką makro- i mikroelementów na obszarze trzech zlewni w Leśnym Kompleksie Promocyjnym „Lasy Beskidu Śląskiego”. [W:] Kształtowanie i ochrona środowiska leśnego. Red. A.T. Miler, 193–205.

Nihlgard B., Małek S., Sonesson K. 2000. Nutrients in soil and leaves of oak stands in south Sweden and Poland. [W:] Recent Advances on Oak Health in Europe. Red. T. Oszako, C. Delatour. IBL, Warszawa, 199–206.

Pająk M., Wanic T., Pietrzykowski M., Krzaklewski W., Olejnik M. 2015. Charakterystyka gleb żyznych siedlisk leśnych Nadleśnictwa Bełchatów w obrębie oddziaływania leja de-presji kopalni odkrywkowej węgla brunatnego. [W:] Problemy leśnictwa w górach i re-gionach przemysłowych. Red. S. Orzeł. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Kra-kowie, Kraków, 73–101.

Pietrzykowski M. 2015. Reakcja drzew w warunkach glebowych rekultywowanych terenów pogórniczych – kluczowe zagadnienie w procesie odtwarzania ekosystemu leśnego. [W:]

123

Problemy leśnictwa w górach i regionach przemysłowych. Red. S. Orzeł. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, Kraków 15–39.

Pietrzykowski M. 2015. Reclamation and reconstruction of terrestrial ecosystems on mine sites – ecological effectiveness assessment. [W:] Energy Science and Technology, Coal Energy. Vol. 2. Red. J.N. Govil i in. Studium Press LLC, New Delhi, Houston, USA, 121–151.

Pietrzykowski M. 2016. Diagnoza siedlisk na gruntach pokopalnianych zrekultywowanych dla leśnictwa. [W:] Siedliska leśne zmienione i zniekształcone. Red. R. Zielony. Centrum Informacyjne Lasów Państwowych, Warszawa, 89–105.

Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2005. Zawartość metali ciężkich w wierzchnich pozio-mach inicjalnych gleb na wyrobisku kopalni piasku podsadzkowego w różnych okre-sach jego eksploatacji. [W:] Obieg pierwiastków w przyrodzie. Monografia. T. III. Red. B. Gworek. Wydawnictwo Naukowe Gabriel Borowski, Lublin–Warszawa, 113–119.

Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2009. Rekultywacja leśna terenów wyrobisk po eksploata-cji piasków podsadzkowych na przykładzie kopalni „Szczakowa”. Monografia. Katedra Ekologii Lasu, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie. Monos, Kraków.

Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2014. Rekultywacja – współdziałanie technologii i ekolo-gii. [W:] Węgiel brunatny – szanse i zagrożenia. Monografia. Red. D. Sierpień. Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Kraków, 333–343.

Pietrzykowski M., Krzaklewski W., Pająk M., Socha J., Ochał W. 2010. Analiza i optyma-lizacja metod klasyfikacji siedlisk i kryteriów oceny rekultywacji leśnej na wybranych terenach pogórniczych w Polsce. Red. M. Pietrzykowski. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, Kraków.

Pietrzykowski M., Likus J., Kaczmarczyk A. 2015. Ocena wzrostu i przydatności wybranych gatunków drzew zastosowanych w zalesieniach zwałowiska odpadów górnictwa węgla kamiennego „Miechowice”. [W:] Współczesne problemy ochrony środowiska II. Red. K. Pikoń, M. Czop, Wyd. Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, Ma-stermedia, 157–167.

Pietrzykowski M., Likus-Cieślik J., Krzaklewski W. i in. 2015. Zawartość pierwiastków śla-dowych (Zn, Cd, Pb) w glebach i częściach nadziemnych trzęślicy modrej (Molinia ca-erulae L.) na terenie leśnym przyległym do osadnika po flotacji rud cynku i ołowiu. [W:] Współczesne problemy ochrony środowiska. Red. K. Pikoń, M. Bogacka. Archiwum Go-spodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, 215–223.

Pietrzykowski M., Pająk M. 2009. The application of the Forest Soil Trophism Index (FSTI) for assessment of site condition variability in post-mining areas reclaimed to forestry. [W:] Soil of chosen landscapes. Contemporary problems of management and environ-mental protection. Monograph. Red. B. Bieniek. University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Faculty of Environmental Management and Agriculture. Olsztyn, 153–163.

Pietrzykowski M. i in. 2016. Wybrane problemy badawcze w naukach leśnych: Stan i perspek-tywy z punktu widzenia Wydziału Leśnego UR w Krakowie. [W:] Nauka. Teraźniejszość i przyszłość badań leśnych. Komponent badawczy Narodowego Programu Leśnego. Ma-teriały ósmego panelu ekspertów w ramach prac nad Narodowym Programem Leśnym. Red. K. Rykowski. Instytut Badawczy Leśnictwa, Sękocin Stary, 210–230.

Szabla K., Pietrzykowski M. 2015. Gospodarka leśna na terenach objętych antropopresją na przykładzie Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowych w Katowicach. [W:] Problemy le-śnictwa w górach i regionach przemysłowych. Red. S. Orzeł. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, Kraków, 41–54.

Šrámek V., Sitková Z., Małek S., Pavlenda P., Hlásny T. 2010. Air pollution and forest nu-trition – what are their roles in spruce forest decline? [W:] Spruce forest decline in the Beskids. Red. T. Hlásny, Z. Sitková. National Forest Centre – Forest Research Institute Zvolen, Czech University of Life Sciences, Prague, Forestry and Game Management Re-search Institute Jílovíštĕ – Strandy, Zvolen, 49–67.

Wencel A., Wężyk P., Zasada M. 2008. Możliwości zastosowania naziemnego skaningu la-serowego w leśnictwie. [W:] Techniki geomatyczne w inwentaryzacji lasu – potrzeby i możliwości. Red. T. Zawiła-Niedźwiecki, M. Zasada. Wydawnictwo SGGW w Warsza-wie, Warszawa, 77–89.

Wężyk P. 1997. Leśnictwo i ochrona przyrody. [W:] Kompleksowe wykorzystanie informacji ze zdjęć lotniczych. Część III. Szczegółowe aplikacje zdjęć lotniczych w różnych dziedzi-nach gospodarki narodowej. Rozdział: Leśnictwo. PHARE. Land Information System PL. 9206-02-04/II. Kraków–Sieradz (skrypt przygotowany na zamówienie Głównego Geo-dety Kraju).

Wężyk P. 2000. Verwendung von geomatischen Techniken in der Umweltforschung – dar-gestelt am Beispiel des Waldmonitorings Las Wolski in Krakow, Polen. Aktuelle For-schungsberichte. LNN. Wissenschaft und Technik Verlag. Berlin.

prof. dr hab. inż. Wojciech Krzaklewski dr hab. inż. Stanisław Małek, prof. UR prof. dr hab. inż. Marcin Pietrzykowski

125

Literatura

Adamczyk F., Frąckowiak P., Juliszewski T., Kwaśniewski D., Pietrzykowski M., Szczepa-niak J., Tylek P., Walczyk J., Woś B. 2016. Likwidacja plantacji wierzby energetycznej (Monografia). Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych, Poznań.

Astel A., Małek S. 2008. Multivariate modeling and exploration of environmental n-way data from bulk and throughfall precipitation quality control. Journal of Chemometrics, 22, 738−746.

Astel A., Małek S. 2010. Multiple modelling of water chemistry flows assessed in a mountain spruce catchment. European Journal of Forest Research, 129, 463‒473.

Astel A., Małek S., Krakowian K. 2008b. Sustainable afforestation as a tool of spring water sources protection in the mountain ecosystem. Polish Journal of Environmental Studies, 17, 3A, 22−27.

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, 597–620.

Astel A., Małek S., Makowska S. 2008a. Effect of Environmental Conditions on chemical pro-file of stream water in sanctuary forest area. Water, Air, and Soil Pollution, 195, 137‒149.

Barszcz J. 1979. Występowanie rodzimych wiązów (Ulmus sp.) w obrębie leśnym Książ Wielki na Wyżynie Miechowskiej. Cz. I. Występowanie, stan zdrowotny oraz możliwości ochro-ny i restytucji wiązów na badanym terenie. Cz. II. Zbiorowiska leśne i gleby wybranych stanowisk z udziałem wiązów. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, 156, ser. Leśnictwo, 12, 3−16, 17‒34.

Barszcz J. 1990. Siarka i metale ciężkie w glebach i roślinach lasów Beskidu Śląskiego. Wyd. SGGW‒AR Warszawa.

Barszcz J., Barszcz A. 1993. Szerokość słojów przyrostu rocznego świerka (Picea abies L. Karst.) w Beskidzie Śląskim na tle skażenia siedlisk od imisji przemysłowych. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, 275, Sesja Naukowa, 36, 159−171.

Barszcz A., Barszcz J. 1994. Okazałe drzewa środkowej części Wyżyny Miechowskiej. Studia ODF Oddział PAN w Krakowie, 23, 53‒63.

Barszcz J., Kozak J., Wężyk P., Widacki W. 1995. Health condition of forest in the Silesian Be-skid, The Polish Carpathians. In Forest Atlas of Europe. Justus Perthes Gotha. Germany.

Barszcz J., Kozak J., Widacki W. 1994. The forest degradation in the Silesian Beskid Mounta-ins (Karpaty Mountains). Poland in GIS 94. The World Premier Symposium on GIS for Natural Resources, Enviromental and Land Information Management, 2. Vancouver BC, 895−900. Prace CPBR 04.10, 14, 7−31.

Barszcz J., Mach J. 1984. Struktura siedlisk i skład gatunkowy lasów górskich w dzielnicy Beskidu Śląskiego. Sylwan, 128, 12, 9−16.

Barszcz J., Małek S. 2006. The quality and viability of beech (Fagus sylvatica L.) seedlings in young cultures located in spruce stands characterized by different degrees of decay in high mountain locations of the Beskid Śląski Mts. and the western part of the Beskid Ży-wiecki Mts. [W:] Stabilisation of Forest Functions in Biotopes Disturbed by Antropogenic Activity. Red. A. Jurásek, J. Novak, M. Slodičák. VŬLHM VS, Opočno.

Barszcz J., Małek S. 2006. The quality and viability of Picea abies (L.) Karst. seedlings in young crops laid out after a decay of stands at high mountain elevations in the Śląski Beskid Mo-

126

untains and the western part of the Beskid Żywiecki Mountains. [W:] Current problems of forest protection in spruce stands under conversion. Red. W. Grodzki, T. Oszako. IBL (FRI), Warszawa.


Bodziarczyk J., Małek S., Vončina G., Krakowian K. 2016. Roślinność wybranych źródlisk w masywie Skrzycznego (Beskid Śląski). Chrońmy Przyrodę Ojczystą, 72 (1), 26‒41.

Chodzicki E. 1933. Badania mikrobiologiczne nad wpływem zmiany składu gatunkowego drzewostanów na stan gleby. Buk w sośninach. Kasa im Mianowskiego, Warszawa.

Chodzicki E. 1934. Domieszka buka w sośninach jako czynnik edaficzny na piaszczystych popiołoziemach i buroziemach dyluwialnych. Próba zastosowania badań gleboznaw-czych do przyczynowego wyjaśnienia zagadnień hodowlano-leśnych. Kasa im. Mianow-skiego, Warszawa.

Chodzicki E. 1935. Zagadnienia trwałości siedlisk leśnych. Prace I Polskiego Naukowego Zjazdu Leśniczego. Drukarnia Uniwersytetu Poznańskiego, Poznań, 168−190.

Chodzicki E. 1947. Krainy, dzielnice i obwody leśno-fizjograficzne południowo-zachodniej Polski. Sylwan, 1−4.

Chodzicki E. 1956. Przebudowa lasów karpackich w Polsce. Sylwan, 10.Chodzicki E. 1960a. Udoskonalone rębnie jako środek do zwiększenia produkcji drewna

w leśnictwie zgodnym z postulatami zachowania sił wytwórczych przyrody. Sylwan, 9.Chodzicki E. 1960b. Zagadnienie ujednolicenia niektórych pojęć techniczno-gospodarczych

zróżnicowania lasów. Sylwan, 5.Chodzicki E. 1963. Regionalizacja przyrodniczo-leśna Polski w nowym ujęciu. Kraków, ma-

szynopis.Chodzicki E. 1965. Lasy ziem Polski a warunki przyrodnicze. [W:] Dzieje lasów, leśnictwa

i drzewnictwa w Polsce, rozdz. III. PWRiL, Warszawa.Chodzicki E. 1966. Problem zmienności wewnątrzgatunkowej świerka w nauce i praktyce

leśnej. Zeszyty Naukowe WSR w Krakowie, Leśnictwo, 1.Chodzicki E. 1968. Wzrost modrzewi różnych pochodzeń europejskich na plantacji porów-

nawczej w Kolanowie. Prace IBL, 365, 10.Chodzicki E. 1976. Zagadnienie współdziałania hodowli lasu z postulatami kształtowania

środowiska przyrodniczego w Polsce. Folia Forestalia Polonica, Seria A, 22.Chodzicki E. 1978. Badania proweniencyjne nad wzrostem Pinus silvestris L. z terenów PRL

w reglu dolnym Karpat w latach 1966−1972. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, 144, Le-śnictwo, 11.

Czarnowski M.S. 1951. Przyczynek do znajomości zimowej zdolności transpiracyjnej niektó-rych topoli. Sylwan, 3‒4.

Czarnowski M.S. 1952. Przyrost wysokości sosny pospolitej. Kosmos, 1948−1952, 1‒3.Czarnowski M.S. 1955a. Wodowskazowa metoda badania transpiracji drzew. Kosmos, 1, Se-

ria A, 4.Czarnowski M.S. 1955b. Las a spływ powierzchniowy. Gospodarka Wodna, 12.Czarnowski M.S. 1958. Teoria dynamiki drzewostanu a potrzeby praktyki. Sympozjum

Leśników Uprawiających Ekologię Ścisłą Lasu, poświęcone zagadnieniu dynamiki we-wnętrznej drzewostanu. Kraków.

Czarnowski M.S. 1989. Zarys ekologii roślin lądowych. Wyd. 2. PWN, Warszawa.

Durło B.G., Małek S., Socha J. 2015. Extreme precipitation events in the Forest Promotion Complex of Silesian Beskid. Folia Forestalia Polonica, series A, 57 (1), 18−27.

Greszta J. 1987. Wpływ przemysłowych zanieczyszczeń powietrza na lasy. Skrypt SGGW w Warszawie.

Greszta J., Barszcz J. 1989. Kształtowanie się niektórych cech biometrycznych sosny pospo-litej (Pinus sylvestris L.) pod wpływem emisji z Elektrowni „Połaniec”. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, Sesja Naukowa, 23, 57‒71.

Greszta J., Barszcz J., Niemtur S. 1989. Evaluation of damage to montane forests in Southern Poland in Air Pollution and Forest Decline. Red. J.B. Bucher, I. Bucher-Wallin. Pollution Effects on Forest Ecosystems. IUFRO P.2.05, Interlaken Switzerland, 2−8 October, Bir-mensdorf, 41‒50.

Greszta J., Gruszka A., Kowalkowska M. 2002. Wpływ imisji na ekosystem. Wyd. Śląsk, Ka-towice.

Jasik M., Małek S. 2012. Wpływ drzewostanu na jakość wypływów wód podziemnych w górnej części zlewni potoku Jaszcze w Gorczańskim Parku Narodowym. Episteme, 15, 329−336.

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, series A 55 (1), 27‒32.

Jasik M., Małek S., Żelazny M. 2017. Effect of water stage and tree stand composition on spa-tiotemporal differentiation of spring water chemistry draining Carpathian flysch slopes (Gorce Mts). Science of the Total Environment. 599–600, 1630–1637.

Jasińska M., Kozak K., Mietelski J.W., Barszcz J., Greszta J. 1990. Radioactive contamination of the forest of southern Poland and Finland. Journal Nucl. Chem. Letters, 146, Elsevier Sequoisa SA., Lausenne Akademiai Kiado, Budapest, 1−13.

Jasińska M., Mietelski J.W., Greszta J., Barszcz J. 1989. Promieniotwórcze skażenie lasów Polski Południowej. Wyd. IFJ w Krakowie, Raport Nr 1450/B.

Kosmowska A., Żelazny M., Małek S., Siwek J.P. 2015. Wpływ wylesień na krótkoterminowe zmiany składu chemicznego wody w zlewni Potoku Malinowskiego (Beskid Śląski). Syl-wan, 159 (9), 778−790.

Kosmowska A., Żelazny M., Małek S., Siwek J.P., Jelonkiewicz Ł. 2016. Effect of deforesta-tion on stream water chemistry in the Skrzyczne massif (the Beskid Śląski Mountain in souther Poland) Science of Total Environment, 568, 1044‒1053.

Krzaklewski W. 1979. Fitosocjologiczna metoda oceny warunków rekultywacji i zagospoda-rowania leśnego nieużytków, na przykładzie skarp zwałowiska Kopalni Węgla Brunatne-go „Adamów”. Archiwum Ochrony Środowiska, 3−4, 76‒85.

Krzaklewski W. 1988. Leśna rekultywacja i biologiczne zagospodarowanie nieużytków po-przemysłowych. Skrypty Uczelniane Akademii Rolniczej w Krakowie.

Krzaklewski W. 1990. Analiza działalności rekultywacyjnej na terenach pogórniczych w głównych gałęziach przemysłu wydobywczego w Polsce. Wyd. SGGW−AR, Warszawa, 44, 1‒90.

Krzaklewski W. 1995. Metoda sukcesji kierowanej w działalności rekultywacyjnej (Land rec-lamation by initial vegetation). Postępy Techniki w Leśnictwie, 56. SIiTLiD, Warszawa.

Krzaklewski W. 1999. Roślinność spontaniczna jako wskaźnik warunków siedliskowych oraz podstawa do zalesiania skarp zwałowisk na przykładzie Kopalni Węgla Brunatnego „Adamów”. [W:] „Górnictwo odkrywkowe – Rekultywacja – Środowisko ze szczególnym uwzględnieniem KWB Bełchatów”, cz. II, 122.

128

Krzaklewski W. 1999. Wybrane problemy i rezultaty leśnej rekultywacji w Polsce. [W:] Mate-riały Konferencji „Górnictwo odkrywkowe − Środowisko ‒ Rekultywacja − ze szczegól-nym uwzględnieniem KWB Bełchatów”, Bełchatów, 8−9 czerwca 1999, 49‒64.

Krzaklewski W. 2000. Wybrane problemy i rezultaty rekultywacji zwałowiska zewnętrzne-go Kopalni „Bełchatów”. Sympozjum Naukowe „25 lat doświadczeń KWB Bełchatów”, 73‒83.

Krzaklewski W. 2001. Rekultywacja obszarów pogórniczych i poprzemysłowych. [W:] Prze-miany środowiska naturalnego a ekorozwój. Red. M. Kotarba. Wydawnictwo TBPŚ Geo-sfera, Kraków, 85‒104.

Krzaklewski W. 2017. Podstawy rekultywacji leśnej. Wydawnictwo UR w Krakowie, Kraków.Krzaklewski W., Barszcz J., Małek S., Kozioł K., Pietrzykowski M. 2004 Contamination of

forest soils in the vicinity of the sedimentation pond after zinc and lead ore flotation (in the region of Olkusz, Southern Poland). Water, Air and Soil Pollution, 159 (1), 151‒164.

Krzaklewski W., Frączek M. 1999. Metoda rekultywacji leśnej starych wyrobisk popiasko-wych z wykorzystaniem roślinności z sukcesji samorzutnej. [W:] Materiały Konferencji „Górnictwo odkrywkowe − Środowisko ‒ Rekultywacja − ze szczególnym uwzględnie-niem KWB Bełchatów”, Bełchatów, 8−9 czerwca 1999, 111−128.

Krzaklewski W., Kowalik S., Wójcik J. 1997. Rekultywacja utworów toksycznie kwaśnych w górnictwie węgla brunatnego. Monografia. Wydawnictwo Monos, Kraków.

Krzaklewski W., Pietrzykowski M. 2001. Ocena wybranych komponentów ekosystemu le-śnego odtwarzanego w toku rekultywacji na zwałowisku wewnętrznym odkrywki „D” byłej kopalni „Przyjaźń Narodów” w Łęknicy. Zeszyty Naukowe Politechniki Zielonogór-skiej, 125, Inżynieria Środowiska, 11, 187–197.

Krzaklewski W., Pietrzykowski M. 2002. Selected physico-chemical properties of zinc and lead ore tailings and their biological stabilisation. Water Air and Soil Pollution, 141 (1−4), 125−142.

Krzaklewski W., Pietrzykowski M. 2002. Wstępne wyniki badań nad nową metodą stabiliza-cji techniczno-biologicznej fitotoksycznych odpadów po flotacji rud metali nieżelaznych. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie. WUG 5(93), Katowice.

Krzaklewski W., Pietrzykowski M. 2007. Diagnoza siedlisk na terenach pogórniczych rekul-tywowanych dla leśnictwa, ze szczególnym uwzględnieniem metody fitosocjologiczno--glebowej. Sylwan, 151 (1), 51–57.


Krzaklewski W., Pietrzykowski M., Woś B. 2012. Survival and growth of alders (Alnus glu-tinosa (L.) Gaertn. and Alnus incana (L.) Moench) on fly ash technosols at different sub-strate improvement. Ecological Engineering, 49, 35−40.

Krzaklewski W., Wójcik J. 2004. Wstępna ocena przydatności rekultywacyjnej utworów nad-kładu odkrywki „Szczerców” w KWB „Bełchatów”. Materiały Sympozjum Naukowego Warsztaty Górnicze z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”. Bełchatów, 2–4 czerw-ca. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków, 201–205.

Mach J., Barszcz J. 1977. Odnowienia naturalne modrzewia polskiego (Larix polonica Rac., Larix decidua Mill. var. polonica) na wyrobisku niwelacyjnym węgla kamiennego w ob-rębie Murcki, oddz. 68A. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, 122, Leśnictwo, 10, 99–119.

129

Mach J., Barszcz J. 1983a. Wyniki nawożenia chelatami typu Ls upraw sosnowych i miesza-nych oraz tyczkowiny sosnowej w warunkach skażeń przemysłowych. Zeszyty Problemo-we Postępów Nauk Rolniczych, 242, 695–704.

Mach J., Barszcz J. 1983b. Ekologiczne uwarunkowania produkcyjności lasów Beskidu Ślą-skiego. [W:] Zagospodarowanie lasów górskich na przykładzie Beskidu Śląskiego. Mate-riały na Sesję Naukową PTL, Jaszowiec, 14–42.

Małek S. (red.). 2015. Ekologiczne i hodowlane uwarunkowania przebudowy drzewostanów świerkowych w Beskidzie Śląskim i Beskidzie Żywieckim. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, Kraków.

Małek S. 1991. Neutralization of the negative effects of acid rain on the development of Lar-ix decidua Mill. seedlings by means of mineral fertilization. Zeszyty Nauk. Akad. Roln. w Krakowie, Katedra Ekologii Lasu, 257, 153–167.

Małek S. 1993. Counteracting the negative effects of simulated acid rain on the development of Larix decidua Mill. seedlings by means of the mineral fertilization (NPK). Water, Air, and Soil Pollution, 71, 175–184.

Małek S. 1996. The effect of ‘acid rain’ and mineral fertilizers on the biometrical features of Larix decidua Mill. seedlings. Water, Air, and Soil Pollution, 88, 93–107.

Małek S. 1998. The effect of ‘acid rain’ and fertilizers on the development of Pinus sylvestris L. seedlings. Folia Forestalia Polonica, Series A – Forestry, 40, 5–23.

Małek S. 2001. A quantitative and qualitative changes of precipitation input to the Ojców Na-tional Park (South Poland) during 1997–1999. Water, Air, and Soil Pollution, 130, 505–510.

Małek S. 2002. Zmiany składu chemicznego opadów atmosferycznych po przejściu przez okap drzewostanów świerkowych. Czasopismo Techniczne Inżynieria Środowiska 4-Ś, Politechnika Krakowska, 37–45.

Małek S. 2004. Effect of the age of spruce stands on the balance of elements in the Potok Dup-niański catchment. Dendrobiology, 51, 65–70.

Małek S. 2009. Sustainability of Picea abies of Istebna provenance in Dupniański Stream catchment as dependent on stand age class. Dendrobiology, 61, 95–104.

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. 2007. Source Apportionment Modeling of Bulk Precipitation Chemistry on the Dupniański Stream catchment area (Silesian Beskid – Southern Poland) within 1999–2003. Polish Journal of Environmental Studies, 16, 3B, 308–315.

Małek S., Astel A. 2008. Throughfall chemistry in a spruce chronosequence in southern Po-land. Environmental Pollution, 155, 517–527.

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 disinte-gration 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, series A, 56 (1), 9–22.

Małek S., Belyazid S., Sverdrup H. 2012. Modelling changes in forest soil chemistry in the oldest spruce stands in the Potok Dupnianski Catchment in Southern Poland using For-SAFE model. Folia Forestalia Polonica, series A 54 (4), 209–214.

130

Małek S., Gawęda T. 2006a. Charakterystyka chemiczna wód powierzchniowych zlewni Po-toku Dupniańskiego w Beskidzie Śląskim. Sylwan, 2, 29–36.

Małek S., Gawęda T. 2006b. Charakterystyka chemiczna źródeł Potoku Dupniańskiego w Be-skidzie Śląskim. Sylwan, 3, 39–46.

Małek S., Greszta J. 1996. The effect of ‘acid rain’ and mineral fertilization on the biometrical features of Fagus sylvatica L. seedlings. Journal of Plant Physiology, 148, 264–270.

Małek S., Kizior M. 2003a. Wpływ drzewostanu bukowego na ilość i skład chemiczny opa-dów atmosferycznych docierających do dna lasu na przykładzie stałej powierzchni moni-toringowej Chełmowa Góra w Ojcowskim Parku Narodowym w latach 2000–2001. [W:] Kształtowanie i ochrona środowiska leśnego. Red. A.T. Miler, 352–361.

Małek S., Kizior M. 2003b. Quantitative dynamics of chemical elements penetrating with rainfall and litter fall into the bottom of the beech stands in the Ojców National Park between 1997–2000. [W:] Obieg pierwiastków w przyrodzie. T. II. Red. B. Gworek i J. Misiak. Instytut Ochrony Środowiska, 88–92.

Małek S., Kizior M. 2004. Wielkość i chemizm opadów atmosferycznych docierających do powierzchni Chełmowej Góry na terenie Ojcowskiego Parku Narodowego w latach 1997–2001. [W:] Zróżnicowanie i przemiany środowiska przyrodniczo-kulturowego Wy-żyny Krakowsko-Częstochowskiej. Red. J. Partyka. T. I. Przyroda, 151–156.

Małek S., Krakowian K. 2007. Charakterystyka chemiczna wód źródeł Malinowskiego Po-toku i Czyrnej w Beskidzie Śląskim. [W:] Funkcjonowanie geoekosystemów zlewni rzecznych, 4 – Procesy ekstremalne w środowisku geograficznym. Red. A. Kostrzewski i J. Szpikowski. Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu, Instytut Paleogeografii i Geoekologii, Zakład Geoekologii, Stacja Geoekologiczna w Storkowie. Bogucki Wydaw-nictwo Naukowe, Poznań, 331–344.

Małek S., Krakowian K. 2009. Analiza przydatności do picia wód źródeł Zimnika i Czyrnej w Beskidzie Śląskim. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 38, 245–253.

Małek S., Krakowian K. 2012. The effect of deforestation on springs water chemistry on Skrzyczne (Silesian Beskid Mountains Poland). Journal of Forest Science, 58 (7), 308–313.

Małek S., Krakowian K., Jasik M., Dudek K., Bátor M. 2014. Effect of deforestation on stream and spring water chemistry in Malinowski and Czyrna catchments in Beskid Ślą-ski Mts. Folia Forestalia Polonica, series A, 56 (3), 141–152.

Małek S., Kroczek M., Urban K. 2016. Wpływ bezpośredniego sąsiedztwa nartostrad nr I, II i IV stacji narciarskiej Jaworzyna Krynicka SA na wybrane cechy drzewostanu w latach 1999–2015. [W:] Wyzwania gospodarki leśnej na terenie RDLP w Krakowie na początku XXI wieku. Red. L. Jagoda, A. Jaworski, S. Małek. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolnicze-go w Krakowie, Kraków, 143–175.

Małek S., Kroczek M., Wieczorek T., Astel A. 2008. Changes in forest stands close to the ski trial no I on the Jaworzyna Krynicka Mts. Polish Journal of Environmental Studies, 17, 3A, 399–405.

Małek S., Kroczek M., Wieczorek T., Wacławek M. 2013. Wpływ nartostrad Stacji Narciar-skiej Jaworzyna Krynicka SA na otaczający drzewostan. Acta Agraria et Silvestria. Series Silvestris, 51, 91–101.

Małek S., Martinson L., Sverdrup H. 2005. Modeling future soil chemistry at a highly pol-luted forest site at Istebna in Southern Poland using the “SAFE” model. Environmental Pollution, 137, 568–573.

131

Małek S., Niemtur S., Staszewski T. 2006. Seasonal changeability of waters features from watershedes with artificial Norway spruce stands in the Silesian Beskid. Ekológia (Brati-slava), 25, 3, 289–297.

Małek S., Wężyk P. 1999. The amount of elements reaching upper soil layer in beech stands in the Ojców National Park in 1997 and 1998. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 18, 347–355.

Małek S., Wężyk P. 2000. Analiza masy pierwiastków docierających do wierzchniej warstwy gleby drzewostanu bukowego w Leśnym Zakładzie Doświadczalnym w Krynicy w latach 1997–1998. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej w Krakowie, 358, 93–102.

Małek S., Wężyk P. 2000 Monitorowanie procesów zachodzących w drzewostanach buko-wych w zmieniających się warunkach środowiska przyrodniczego na przykładzie Ojcow-skiego Parku Narodowego i Leśnego Zakładu Doświadczalnego w Krynicy. Katedra Eko-logii Lasu Akademii Rolniczej w Krakowie i Popradzki Park Krajobrazowy.

Małek S., Wężyk P., Kroczek M. 1998b. Analiza zawartości wybranych pierwiastków w opa-dzie organicznym i ściole bukowej na powierzchni doświadczalnej „Chełmowa Góra” w Ojcowskim Parku Narodowym. Prace i Materiały Muzeum im. Prof. Władysława Sza-fera „Prądnik”, 11–12, 347–354.

Małek S., Wężyk P., Neroj B. 1998a. Struktura i dynamika opadu organicznego drzewosta-nu bukowego w różnych wariantach żyzności siedliska w Ojcowskim Parku Narodowym w latach 1995 i 1996. Acta Agraria et Silvestria, 36, 63–76.

Małek S., Wężyk P., Neroj B. 2001. The content of selected macroelements in the organic litter fall in the beech stands in the seed year of 1995 and barren year of 1996 on the example of experimental plot „Mt. Chełmowa Góra” in Ojców National Park. Folia Forestalia Po-lonica, 43, 5–20.

Mietelski J.W., Szwalko P., Tomankiewicz E., Gaca P., Małek S., Barszcz J., Grabowska S. 2004. 137Cs, 40K, 90Sr, 238, 239+240Pu 241Am and 243+244Cm in forest litter and their transfer to some species of insects and plants in boreal forests: three case studies. Journal of Radio-analytical and Nuclear Chemistry, 262, 3, 645–660.

Pająk M., Błońska E., Frąc M., Oszust K. 2016. Functional Diversity and Microbial Activity of Forest Soils that Are Heavily Contaminated by Lead and Zinc. Water, Air and Soil Pol-lution, 227, 348.

Pająk M., Cygan A., Bilański P., Kołodziej Z. 2015b. Growth and Development of the Scots Pine (Pinus sylvestris L.) in Forest Environments Strongly Polluted with Heavy Metals. Journal of Environmental Protection and Ecology, 16(2), 620–629.

Pająk M., Forgiel M., Krzaklewski W. 2004. Growth of trees used in reforestation of a north-ern slope of the external spoil bank of the „Bełchatów” Brown Coal Mine. Electronic Journal of Polish Agricultural Universities, Series Forestry, 7, 2, 1–9.

Pająk M., Gąsiorek M., Cygan A., Wanic T. 2015a. Concentrations of Cd, Pb and Zn in the Top Layer of Soil and Needles of Scots Pine (Pinus sylvestris L.). A Case Study of Two Extremely Different Conditions of the Forest Environment in Poland. Fresenius Environ-mental Bulletin, 24(1), 71–76.

Pająk M., Halecki W., Gąsiorek M. 2017. Accumulative response of Scots pine (Pinus sylves-tris L.) and silver birch (Betula pendula Roth) to heavy metals enhanced by Pb–Zn ore mining and processing plants: Explicitly spatial considerations of ordinary kriging based on a GIS approach. Chemosphere, 168, 851–859.

132

Pająk M., Jasik M. 2011. Heavy metal (Zn, Pb, Cd) concentration in soil and moss (Pleuro-zium schreberii) in the Brynica district, southern Poland. iForest – Biogeosciences and Forestry, 4, 176–180.

Pająk M., Jasik M. 2012. Zawartość cynku, kadmu i ołowiu w owocach borówki czarnej (Vacci-nium myrtillus L.) rosnącej w lasach nadleśnictwa Świerklaniec. Sylwan, 156 (3), 233–240.

Pająk M., Krzaklewski W. 2004. Ocena efektów leśnej rekultywacji północnego zbocza zwa-łowiska zewnętrznego Kopalni Węgla Brunatnego „Bełchatów”. Materiały Sympozjum Warsztaty Górnicze z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”, 2–4 czerwca 2004 r., Bełchatów. Wydawnictwo IGSMiE PAN, Kraków, 235–241.

Pająk M., Krzaklewski W. 2006. Wybrane właściwości chemiczne inicjalnych gleb na zwało-wisku zewnętrznym kopalni „Bełchatów”. Roczniki Gleboznawcze, LVII, 1/2, Warszawa, 158–163.

Pająk M., Krzaklewski W. 2007. Selected physicial properties of initial silos the outsider spoil bank of the Bełchatów brown coal mine. Journal of Forest Science, 53, 7, 308–313.

Pietrzykowski M. 2014. Soil quality index as a tool for Scots pine (Pinus sylvestris L.) mono-culture conversion planning on afforested, reclaimed mine land. Journal of Forestry Re-search (Springer), 25(1), 63–74.

Pietrzykowski M. 2015. Reclamation and reconstruction of terrestrial ecosystems on mine sites – ecological effectiveness assessment (Chapter 5). [W:] Series: Energy Science and Technology, Coal Energy (Volume 2). Red. J.N. Govil i in. Studium Press LLC, New Delhi, Houston, USA, 121–151.

Pietrzykowski M., Chodak M. 2014. Near Infrared spectroscopy – a tool for chemical proper-ties and organic matter assessment of afforested mine soils. Ecological Engineering, 62, 115–122.

Pietrzykowski M., Daniels M., Lee W. 2014. Estimation of carbon sequestration by pine (Pi-nus sylvestris L.) ecosystems developed on reforested post-mining sites in Poland on dif-fering mine soil substrates. Ecological Engineering, 73, 209–218.

Pietrzykowski M., Daniels W.L., Koropchak S.C. 2015. Microtopographic effects of growth of young bald cypress (Taxodium distichum L.) in created freshwater forested wetland in southeastern Virginia. Ecological Engineering, 83, 135–143.

Pietrzykowski M., Gruba P., Sproul G. 2017. The effectiveness of Yellow lupine (Lupinus luteus L.) green manure cropping in sand mine cast reclamation. Ecological Engineering, 2, 72–79.

Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2007. An assessment of energy efficiency in reclamation to forest. Ecological Engineering, 30, 341–348.

Pietrzykowski, M. Krzaklewski W. 2007. Charakterystyka wód gruntowych i powierzchnio-wych w aspekcie siedliskotwórczym na wyrobisku po eksploatacji piasków podsadzko-wych. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 520 (I), 241–249.

Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2007. Soil organic matter, C and N accumulation during natural succession and reclamation in an opencast sand quarry (southern Poland). Ar-chives of Agronomy and Soil Science, 53 (5), 473–483.

Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2009. Rekultywacja leśna terenów wyrobisk po eksploata-cji piasków podsadzkowych na przykładzie kopalni „Szczakowa”. Monografia. Katedra Ekologii Lasu, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Monos, Kraków, 134.

Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2014. Rekultywacja – współdziałanie technologii i ekolo-gii. [W:] Węgiel brunatny – szanse i zagrożenia. Monografia. Red. D. Sierpień. Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, 333–343.


Pietrzykowski M., Socha J., van Doorn N.S. 2014. Linking heavy metal bioavailability (Cd, Cu, Zn and Pb) in Scots pine needles to soil properties in reclaimed mine areas. Science of the Total Environment, 470–471, 501–510.

Pietrzykowski M., Socha J., van Doorn N.S. 2015. Scots pine (Pinus sylvestris L.) site index in relation to physico-chemical and biological properties in reclaimed mine soils. New Forests, 46, 247–266.

Pietrzykowski M., Socha J., Woś B. 2010. Biomasa i przekształcenia systemów korzeniowych sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) w warunkach siedliskowych zrekultywowanego wy-robiska i zwałowiska górnictwa odkrywkowego. Sylwan, 154 (2), 107–116.

Pietrzykowski M., Woś B., Haus N. 2013. Scots pine needles macro-nutrient (N, P, K, Ca, Mg and S) supply at different reclaimed mine soil substrates as an indicator of the sta-bility of developed forest ecosystems. Environmental Monitoring and Assessment, 185, 7445–7457.

Polkowska Ż., Astel A., Walna B., Małek S., Mędrzycka K., Górecki T., Siepak J., Namieśnik J. 2005. Chemometric analysis of rainwater and throughfall at several sites in Poland. Atmospheric Environment, 39, 837–855.

Walna B., Polkowska Ż., Małek S., Mędrzycka K., Namieśnik J., Siepak J. 2003. Tendencies of Change in the Chemistry of Precipitation at Three Monitoring Station 1996–1999. Po-lish Journal of Environmental Studies, 12, 4, 467–472.

Walna B., Polkowska Ż., Małek S., Mędrzycka K., Namieśnik J., Siepak J. 2007. Variability of physico-chemical parameters in precipitation in Poland (1996–1999). Ekológia (Bra-tislava), 26, 1, 38–51.

Woś B., Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2014. Właściwości próchnic gleb tworzących się w warunkach zalesionego zwałowiska po odkrywkowej kopalni siarki. Sylwan, 158 (12), 883–892.

Żelazny M., Astel A., Wolanin A., Małek S. 2011. Spatiotemporal dynamics of spring and stream water chemistry in a high-mountain area. Environmental Pollution, 159, 1048–1057.

134

Profesor Wojciech Krzaklewski

Wojciech Krzaklewski, profesor doktor habilitowany nauk technicznych w dyscy-plinie inżynieria środowiska – rekultywa-cja. Urodził się 19 listopada 1946 r. w Ula-nowie (woj. podkarpackie). Żona Jadwiga z d. Skawina, dzieci: Stanisław (1979), Ewa (1981), Łukasz (1982), Aleksandra (1986), Barbara (1988).

W 1964 r. podjął studia na Wydziale Leśnym WSR w Krakowie. Przez ostatnie dwa lata studiów uczestniczył w pracach badawczych Sekcji Botaniki Leśnej Koła Naukowego Leśników. Tytuł zawodowy magistra inżyniera leśnictwa otrzymał w 1969 r. na podstawie pracy „Rozsiedle-nie jawora w Dolinie Białego w Tatrach,

jego znaczenie hodowlano-gospodarcze na zrębach i przy przebudowie świerczyn dolno-reglowych”, wykonanej pod kierunkiem prof. S. Myczkowskiego. Stopień doktora nauk leśnych uzyskał w 1978 r. na Wydziale Leśnym AR w Krakowie na podstawie rozprawy „Roślinność spontaniczna jako wskaźnik warunków siedliskowych oraz podstawa do za-lesiania skarp zwałowisk na przykładzie kopalni węgla brunatnego Adamów” (promotor prof. Jerzy Fabijanowski). Habilitował się w 1992 r. na Wydziale Geodezji Górniczej i In-żynierii Środowiska Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie w dyscyplinie inżynieria środowiska – rekultywacja, na podstawie dorobku i rozprawy „Analiza działalności re-kultywacyjnej na terenach pogórniczych w głównych gałęziach przemysłu wydobywcze-go w Polsce” (Ochrona i Kształtowanie Środowiska Przyrodniczego. Wyd. SGGW, War-szawa, 44, 1990). Tytuł naukowy profesora nauk leśnych uzyskał w 1999 r.

Po ukończeniu studiów w latach 1969−1970 odbył staż w Tatrzańskim Parku Narodo-wym. W listopadzie 1970 r. podjął pracę na stanowisku inżyniera, a w 1973 r. starszego asystenta naukowo-badawczego w kierowanym przez prof. T. Skawinę Instytucie Ochro-ny Powierzchni Górniczej Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. W 1978 r. został zatrudniony na etacie adiunkta w zorganizowanym przez prof. T. Skawinę Instytucie Kształtowania i Ochrony Środowiska AGH. W październiku 1998 r. objął kierownictwo Katedry Ekologii Lasu na Wydziale Leśnym AR w Krakowie. W kwietniu 1999 r. został powołany na stanowisko profesora nadzwyczajnego AR w Krakowie, a w lipcu tego sa-mego roku uzyskał tytuł profesora nauk leśnych.

Odbył kilka staży naukowych w RFN, nastawionych głównie na metody rekultywacji leśnej dużych zwałowisk: w 1982 i 1988 r. w Ruhrgebiet – Essen; Rheinbraun – Köln; w 1995 r. w Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften e. V. – Finsterwalde, oraz

135

w 1998 r. w Rheinbraun-Julich. Był wieloletnim przewodniczącym Komisji Wydziało-wej NSZZ „Solidarność” na Wydziale Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska AGH, wieloletnim członkiem Komisji Uczelnianej NSZZ „Solidarność” AGH oraz członkiem Zarządu Regionu Małopolska NSZZ „Solidarność”.

Jego działalność naukowo-badawcza koncentrowała się na następującej problematyce: w początkach działalności w latach 1969−1973 na konserwatorskiej ochronie przyrody, następnie studiach nad rekultywacją leśną obejmujących: zastosowanie sukcesji ekolo-gicznej w działalności rekultywacyjnej, klasyfikację terenów pogórniczych do rekultywa-cji leśnej, szczegółowe metody diagnozy siedlisk na terenach pogórniczych do rekulty-wacji leśnej (metoda fitosocjologiczno-glebowa, metoda fitosocjologiczna), opracowanie metod leśnej rekultywacji terenów pogórniczych (grupy gatunków drzew i sposoby do-boru gatunków drzew do rekultywacji leśnej, kryteria oceny efektów rekultywacji leśnej, metody sukcesji kierowanej, metody oceny energetyki rekultywacji. Zaproponował defi-nicję „leśnej rekultywacji ekologicznej” oraz klasyfikację metod zalesiania w rekultywa-cji leśnej. Opracował algorytm postępowania w leśnej rekultywacji ekologicznej. Autor m.in. skryptu Leśna rekultywacja i biologiczne zagospodarowanie nieużytków [1988] oraz podręcznika Podstawy rekultywacji leśnej [2017].

Organizator licznych doświadczeń terenowych na zwałowiskach w Polsce. Uczest-nik prac eksperymentalno-doświadczalnych nad rekultywacją terenów pogórniczych w przemyśle wydobywczym Polski niemal we wszystkich ważniejszych gałęziach prze-mysłu wydobywczego, zwłaszcza w górnictwie węgla brunatnego (wszystkie kopalnie w Polsce), górnictwie piasków podsadzkowych, górnictwie węgla kamiennego, siarki, miedzi, cynku i ołowiu, surowców skalnych, odpadów paleniskowych i innych. Wykonał udane próby z wprowadzeniem roślinności na zbiorniki odpadów po flotacji rud mie-dzi oraz cynku i ołowiu. Współtwórca 3 patentów: zastosowanie techniki lotniczej do wprowadzania roślinności na zwałowiska (tzw. metoda awiohydroobsiewu, nr 152 150, 1991 r.), zastosowania szkła wodnego i blokady fosforanowej w biologicznej obudowie utworów poflotacyjnych (nr 192 147, 2001 r.), metody rekultywacji odpadów energetyki przemysłowej (nr P.399 699, 2015).

Zainicjował i kontynuuje pionierskie w Polsce badania nad zastosowaniem w rekulty-wacji leśnej olszy zielonej (Alnus viridis). Jest autorem i współautorem ponad 170 opra-cowań poświęconych rekultywacji i ochronie środowiska, w tym 90 oryginalnych prac twórczych. Do ważniejszych należą: Fitosocjologiczna metoda oceny warunków rekulty-wacji i zagospodarowania leśnego nieużytków na przykładzie skarp zwałowiska zewnętrz-nego kopalni węgla brunatnego „Adamów” („Archiwum Ochrony Środowiska PAN” 1979, IPIŚ Zabrze, Ossolineum, Wrocław, 3–4), Land reclamation by initial vegetation (4th In-ternational Symposium on the Reclamation, Treatment and Utilization of Coal Mining Wastes, Kraków, Poland, 6‒10 September 1993), Metoda sukcesji kierowanej w działal-ności rekultywacyjnej („Postępy Techniki w Leśnictwie” 1995, 56, SITLiD, Warszawa), Rekultywacja utworów toksycznie kwaśnych w górnictwie węgla brunatnego (Monos, Kra-ków 1997), Selected Physico-Chemical Properties of Zinc and Lead Ore Tailings and their Biological Stabilisation („Air and Soil Pollution” 2002, 141, 1−4), An assessment of energy

efficiency in reclamation to forest („Ecological Engineering” 2007, 30, 341‒348). Jest pro-motorem siedmiu prac doktorskich.

Tematykę związaną z szeroko pojętą rekultywacją, ochroną środowiska i ekologią ogólną wykładał na Wydziale Leśnym i Wydziale Ogrodniczym AR w Krakowie, Wy-dziale Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska AGH, a obecnie wykłada rekultywację na Wydziale Leśnym UR i Wydziale Chemii, Oddział Ochrona Środowiska UJ.

Autor opracowań koncepcyjnych i projektów rekultywacji leśnej największych zwało-wisk w Polsce, m.in. w górnictwie węgla brunatnego (Bełchatów, Turów, Adamów), siarki Machów, terenów pogórniczych kopalni Osiek, w górnictwie piasków podsadzkowych (Szczakowa, Kuźnica Warężyńska, Kotlarnia ‒ pionierskie projekty z wykorzystaniem sukcesji).

W latach 1998−2001 członek Rady Leśnictwa, 1999‒2003 przewodniczący Rady Nad-zorczej Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Krako-wie, 1998−2002 wiceprzewodniczący Wojewódzkiej Rady Ochrony Środowiska w Kra-kowie. Od 1986 r. członek Gesellschaft für Ingenieurbiologie w Aachen w RFN, od 1972 r. członek Polskiego Towarzystwa Gleboznawczego i Polskiego Towarzystwa Leśnego.

Wyróżniony Nagrodą Ministra Edukacji Narodowej, kilkunastokrotnie nagrodami Rektora AGH oraz jedną Rektora AR w Krakowie, Kordelasem Leśnika Polskiego, meda-lem 25-lecia KWB Bełchatów.

Department of Forest Ecology and Reclamation

– history, research interests and achievements

139

Historical outline

Department of Forest Ecology is derived from the Department of Forestry, established in 1919 at the Faculty of Philosophy of the Jagiellonian University in Krakow under the direc-tion of the outstanding forest scientist Professor Stanisław Sokołowski. As a separate entity, it emerged in July 1946 at the Faculty of Agriculture and Forestry of the Jagiellonian Uni-versity under the name of the Department of General and Detailed Silviculture, and its first director was the great forest scientist Professor Edward Chodzicki. In 1951, the Department of General Silviculture was made into an independent unit, headed by Professor’s Deputy Dr Maciej Czarnowski (until June 1954), while the Department of Detailed Silviculture was maintained for one year, already within the structures of the Faculty of Forestry at the then Agricultural College (in 1953–1954), until the communist authorities at the time dis-mantled the Faculty on 1 July 1954. Until the reactivation of the Forest Department, on 1 July 1963, at the Higher School (now University) of Agriculture in Krakow, staff members of both Departments were mostly employed at the Forest Research Institute of the Polish Academy of Sciences in Krakow. After 1 July 1963, until his retirement in September 1967, Professor Chodzicki remained the head of the Department of General Silviculture.

In 1968–1983, the unit was initially run by prof. dr hab. Jan Mach (DSc) as the Team of Natural Foundations of Silviculture within the structures of the Institute of Silvicul-ture, and after the dissolution of the Institute in 1981, as a separate Department of Forest Ecology (in which structures other academic interests were also temporarily involved, such as: forest botany, forest soils and meteorology, and forest climatology – with their separate teams and sections). After the death of Professor Jan Mach in 1983, from Janu-ary to June 1984, dr Edward Feliksik (PhD) acted as The Head of the Department, and afterwards, the management of the unit, renamed in April 1990 as the Department of Forest Ecology, was assumed by Professor Jan Greszta. After the retirement of the latter in September 1997, the acting Head of the Department for one year was dr inż. Józef Barszcz (PhD Eng.). From 1 October 1998 to 1 September 2014, the Department was headed by prof. Wojciech Krzaklewski, and since 1 September 2014 the unit, now renamed the Department of Forest Ecology and Reclamation, within the structures of the Institute of Ecology and Silviculture of the Faculty of Forestry, has been headed by dr hab. inż. Stanisław Małek (DSc Eng.), University of Agriculture Professor.

Main research interests – historical overview (until 1998)

Professor Edward Chodzicki, long-time head of the department, studied the impact of beech in pine stands, in terms of their reconstruction, on the chemical and microbial state of the soil [Chodzicki 1933, 1934]. He developed Poland’s natural-forest region-

140

alization and his own classification of forest management methods according to the so-called ‘silvicultural guidelines’ [Chodzicki 1947, 1963, 1965] and the principles of forest reconstruction in the mountains [Chodzicki 1956]. He popularized the use of improved thinning methods and pointed out the need for balancing silvicultural production con-cerns with the postulates natural environment protection [Chodzicki 1960a, b, 1976]. He occupied himself with a broadly understood habitat science in relation to the natural conditions of Poland [Chodzicki 1935, 1956, 1965]. He initiated provenance research on larches of various European origins, in the experimental area in Kolanów near Boch-nia, and on common pine from Poland in the experimental plot in Polany near Grybów [Chodzicki 1968, 1978]. An important field of Professor Chodzicki’s research was an intra-species variation of common spruce in various periods of its lifecycle, and the role of the admixture species, introduced in the forests of Poland [Chodzicki 1966]. The main collaborators of the professor included: mgr inż. Marian Mączyński (MSc Eng.), mgr inż. Erika Stachnik (MSc Eng.) and mgr inż. Maria Gruszczyńska (MSc Eng.). Erika Stachnik cooperated with Professor Chodzicki until his death in the year 1978.

Professor’s Deputy dr Maciej Czarnowski (PhD), during the period of his employ-ment at the Department of General Silviculture, dealt with the following: physiological and ecological issues, especially aquatic and general ones [Czarnowski 1951, 1952, 1955a, b]; research on the theory of tree stand dynamics [Czarnowski 1958], which, years later, resulted in the original book, his life’s work, titled Zarys ekologii roślin lądowych (Outline of ecology of terrestrial plants), largely expressed in the language of mathematics.

Professor J. Mach, in his forest ecology studies, researched ecological functions and habitat types of forest in LZD Krynica (Forest Experimental Station) as well as the moun-tain ranges of Beskid Śląski, Mały and Średni – in cooperation with M. Mączyński and J. Barszcz [Mach and Barszcz 1983b, Barszcz and Mach 1984]. He conducted environ-mental and silvicultural research into the natural regeneration of Polish larch and elm oc-curring in the Miechów Upland [Mach and Barszcz 1977, Barszcz 1979]. Professor Mach has also developed works on the improvement of mineral fertilization in forestry [Mach and Barszcz 1983a] and began research on the reclamation and forest management of selected post-industrial waste sites (in cooperation with J. Barszcz). He also co-authored, with prof. W. Krzaklewski, the instructions for preparing design documentation for forest restoration. Under his leadership, the impact of industrial emissions on the Niepołomice Forest was also investigated, and valuation of former estate parks and gardens in the Kielce region was performed; also, the inventory of dendrological singularities of the Miechów and Proszowice Uplands was developed [Barszcz A. and Barszcz J. 1994].

Professor J. Greszta introduced two new scientific specializations: the impact of indus-trial emissions on forests [Greszta 1987, Greszta and Barszcz 1989] and the forest recla-mation of post-industrial waste sites, which he significantly expanded and popularized on the basis of his own previous research projects and experiments (in cooperation with J. Barszcz). He expanded the laboratory of soil and plant analysis, and equipped it with the Varian spectrophotometer. Under the direction of prof. Greszta, research was conducted on the influence of different doses of industrial particulates on the fresh forest ecosystem

141

in Niepołomice Forest. The effect of acid rain on selected forest ecosystems was studied (J. Greszta, A. Gruszka, S. Małek) as well as the response of seedlings of selected tree spe-cies to simulated acid rain (in cooperation with A. Gruszka, S. Małek). The nursery of the Brzesko Forest Department conducted experiments on counteracting the negative impact of acid precipitation through mineral fertilization [Małek 1991, 1993, 1996, 1998, Małek and Greszta 1996]. Monitoring studies were also conducted in the forests of Karpaty (Car-pathians) and Sudety (Sudeten) mountains on 74 permanent plots, and on 28 plots in the Beskid Śląski range [Greszta et al. 1989, Barszcz 1990] as well as on two integrated moni-toring plots in the Krynica LZD (Forest Experimental Station) and Ojców National Park, where the survey of stands on permanent plots continues to this day [Małek and Wężyk (ed.) 2000, Małek 2001, Walna et al. 2003, 2007, Polkowska et al. 2005, Małek et al. 1998a, b, 2001, Małek i Wężyk 1999, Małek and Kizior 2003a, b and 2004]. After the Chernobyl ac-cident, in cooperation with the Institute of Nuclear Physics in Krakow, radioactive contami-nation of the Finnish cedar forest and the Karpaty and Sudety forests was assessed [Jasińska et al. 1989, 1990, Greszta et al. 2004, Mietelski et al. 2004]. In cooperation with the Institute of Geography of the Jagiellonian University in Krakow, the results of ground monitoring of forests in the Beskid Ślaski region were used to interpret satellite images of the damage thereto [Barszcz et al. 1994]. At the turn of 1999/2000, the Laboratory of GIS and Remote Sensing was established within the Department, in which geomatics was developed by dr hab. inż. P. Wężyk (DSc Eng.) and dr M. Szostak (PhD). Since 1 September 2014, this unit, known as the Laboratory of Geomatics, has been functioning within the structure of the Department of Forest Management, Geomatics and Forest Economics, within the Institute of Forest Resources Management.

The most important scientific achievements within two fields: forest ecology and reclamation (after 1998)

Research field: Forest ecology

Within this field, the following research threads are being developed: integrated ecologi-cal monitoring, circulation of elements in forest ecosystems, chemistry of sources and surface waters, as well as revitalization of the degraded habitats of mountain spruce in the Beskid Śląski and Beskid Żywiecki mountain ranges.

Integrated ecological monitoring The monitoring was carried out in the forest habitats of the Karpaty and Sudety affect-ed by industrial air pollution, with particular emphasis on southern Poland (J. Barszcz

142

2003, 2006, 2008, 2014, S. Małek, P. Wężyk 2000–2016, J. Barszcz, S. Małek, 2002–2017). Monitoring also encompassed the transformations of rock mass into forests as a result of underground and open-pit mining (J. Greszta, J. Barszcz, W. Krzaklewski, M. Pie-trzykowski, M. Pająk 2000–2014). Geoinformatics technologies (including GIS, digital photogrammetry, satellite remote sensing, terrestrial and aerial laser scanning, GPS) were used for monitoring. Such works were also carried out in the field of environmental protection studies (P. Wężyk, M. Szostak 1999–2014). Here, spatial modelling of heavy metal deposition in forest ecosystems is particularly noteworthy (P. Wężyk 1999). Under the direction of dr. inż. Piotr Wężyk (PhD Eng.), an International FOREMMS project (Forest Environmental Monitoring and Management System) was implemented, within the 5th Framework Program of the European Union, with the participation of 11 partners from various European countries and the financial participation of KBN (State Com-mittee for Scientific Research), with Doctor Wężyk as the coordinator for Poland (WP4, 1999–2003). In the aforementioned project, a geo-informatics system was developed to assist decision-makers, forest owners, scientists and the public in their decision-mak-ing or information retrieval concerning the dynamics of changes in forest ecosystems throughout Europe. Geoinformatics tools have also been developed to generate maps of forest ranges in Europe as well as maps of biomass and of the dynamics of changes (fires, deforestation, afforestation). Ecological monitoring also included investments on the slopes of the Jaworzyna Krynicka SA ski station [Małek et al. 2008, 2016].

Circulation of elements in forest ecosystems Within this research thread, the health status of beech stands (in the Ojców National Park and the Forest Experimental Station in Krynica – Małek and Wężyk (ed.) 2000) as well as spruce stands (Potok Dupniański catchment in the Beskid Śląski range) was determined, as well as the dynamics of the circulation of elements [Małek (ed.) 2015]. Sources of the pollutants were identified and their share in the total deposition was estimated along with their seasonal variability, as well as the influence of tree species and age on selected properties: throughfall, soils, assimilation mechanism, and organic precipitation, espe-cially in the spruce stands within the catchment area of Potok Dupniański [Małek 2002, 2004, Małek et al. 2005, 2006, Polkowska et al. 2005, Małek and Astel 2007, 2008, Astel and Małek 2008, 2010]. The chemistry of surface waters and sources was also determined for the Malinowski Potok and Czyrna [Małek and Krakowian 2007], Biała and Czarna Wisełka [Astel et al. 2008a, 2009] and Skrzyczne [Astel et al. 2008a, b, Małek and Kra-kowian 2007, 2009, Astel et al. 2009, Kosmowska et al. 2015, 2016, Małek and Krakowian 2012, Małek et al. 2014] as well as the Barania Góra [Małek et al. 2010], observed over the years 2004–2014 in the Beskid Śląski [Małek 2014, Małek (ed.) 2015].

Under the direction of dr hab. inż. Stanisław Małek, UR Professor, the study of the circulation of elements in spruce stands in relation to their redevelopment and habitat degradation, taking into account the age of these stands in the experimental catchment of Potok Dupniański in 1999–2003, has shown that the deposition of nitrogen compounds

143

exceeded critical values for conifers (Ncrit = 15–20 kg ∙ N ∙ ha–1 ∙ yr–1), which affected the ratio of nitrogen to macronutrient content, and decreased potassium and magnesium levels to the critical level of the latter, particularly in older spruce stands. In addition, the increase in the interception was demonstrated relative to the age of spruce stands and the increased leaf area index (LAI). Furthermore, elution of the elements, especially of sulphur, hydrogen and potassium from the crown zone was observed. A systematic increase in the concentra-tion and amount of SO4

2 – was noted in the water passing through the tree crowns, and the decrease in the pH value of the water along with the age of the stand. It has been demon-strated that the flow of water along the tree trunks additionally acidifies the topsoil layer of the soil. Although decomposition processes of organic matter (litter) cause an increase in the concentration of all analysed anions and cations as well as an increase in the acidity of the surface waters and soil waters at a depth of 20 cm, the inflow of all analysed anions and cations with these waters in the soil was very low – less than 1%! It has been demonstrated that significant quantities of SO4

2 –, Na+, K+, Ca2+ and Mg2+ were eluted outside the main root mass of the spruce, and also, of SO4

2 –, Ca2+ and Mg2+ outside the catchment area. The low pH values of soils (in the upper soil layers, pH in water in the range of 3.8–4.3) and of the precipitation contributed to the release of heavy metals in the soil sorption complex, and therefore adversely affected the development and health of spruce stands. It has been shown that, despite substantial reduction of the emissions, the Potok Dupniański catchment re-mains under the influence of significant amounts of acid deposition: S-SO4

2 – and N-NO3– .

It has been found that soil regeneration depends to a large extent on the deposition of alka-line cations, which will slow down if they continue to decrease in direct precipitation. The circulation of elements in various spruce stands should condition the planned and imple-mented reconstruction of spruce stands [Małek 2010, Małek (ed.) 2015].

In the study of the circulation of elements, research was also carried out in heavily polluted forest ecosystems [Pająk and Jasik 2011, 2012, Pająk et al. 2015a, b, Pająk et al. 2016, Pająk et al. 2017].

Chemistry of sources and surface waters Studies carried out in the Potok Dupniański catchment [Małek and Gawęda 2006a and b] have shown a close relationship between the chemistry of sources and their location con-ditions. The chemical quality of the waters flowing from shallow soil layers depends to a great extent on soil and geological substrate, but also on plant cover and even on the terrain or slope exhibition. During the snow melting in spring, the sources, whose supply area lies on flatland, turn much more acidified waters than the sources located on steep slopes, where acidification occurs only in the further course of the stream. Water sources located in compact tree stands with low light access to the bottom of the forest contain less organic matter decomposition products, which results in a lower ammonia con-tent and a higher pH. At the same time, stripping through forest management practices (partial cutting and thinning) can lead to the rapid onset of decomposition processes, which is conducive to acidification and produces an increased content of reduced forms

144

of minerals (for instance, ammonia). Similar relationships were found in the sources of Malinowski Potok and Czyrna on the slopes of Skrzyczne and Biała and Czarna Wisełka in the Barania Góra reserve, indicating that they depend on the type of vegetation, ter-rain, geological base, and precipitation. Some sources turned non-classified water due to the reaction, which is caused by many factors: the nature of precipitation, bedrock of the substrate, and the influence of the spruce. Source chemistry (mainly nitrates) can be modified to some extent, mainly by shaping species composition of vegetation in the spring area [Astel et al. 2008a, b, Małek and Krakowian 2007, 2009, 2012, Astel et al. 2009, Małek et al. 2010, Żelazny et al. 2011, Kosmowska et al. 2015, 2016, Małek et al. 2014, Małek (ed.) 2015].

The major factor preventing the water from the source from being potable during the snow melting season is the high concentration of nitrates in water and, to a lesser extent, a low reaction of water. While the concentration of nitrates is shaped by atmospheric pre-cipitation, the reaction, albeit reduced by them, is primarily dependent on local factors. Studies have confirmed the effect of the type of plant cover on the source water chemis-try. A distinct group of sources at Skrzyczne, located in the spruce stands, or within an exposed area, was determined as poorer in Ca2+, Mg2+, K+, Na+, SO4

2 –, Cl– and showing a lower PEW, and another one on Barania Góra, a group of sources within spruce stands, where in addition to the lower concentrations of abovementioned ions and lower PEW, also a lower pH was noted. The positive influence of beech stands on water quality should be taken into consideration when developing the source sites. In addition, higher con-centrations of heavy metals – manganese and zinc as well as iron and aluminum – were found in source waters, in the presence of low pH due to the influence of humus and humic acids in the thick humus layer, as well as more intensive biogenesis: Ca2+, K+ and Na+ [Małek et al. 2010].

Some factors that have caused the spruce to die in the Beskid Śląski in recent years also affect the quality of stream waters. From the point of view of water chemistry, the most important of these is air pollution, which enters the stands along with atmospheric precipitation. The critical moment is the period of snow melting, when the pollutants enter the forest ecosystem in a concentrated form. The low water content does not present threat to spruce stands (at no point was the pH lower than 4.2). The chemical properties of the waters can be altered to some degree by shaping the species composition of the stands, which is confirmed by a higher concentration of magnesium and sodium ions having buffering capacity at points above which the streams flowed all the way through multi-species deciduous stands [Małek and Krakowian 2007, 2009, 2012, et al. 2014, Ko-smowska et al. 2015 and 2016, Małek (ed.) 2015]. A similar phenomenon has been ob-served in the Gorczański National Park [Jasik and Małek 2012, Jasik and Małek 2017] and in Świętokrzyski National Park [Jasik and Małek 2013].

The quality of surface water on the slopes of Skrzyczne is mainly formed by the pre-cipitation and the rock substrate, but the influence of vegetation surrounding the source is also noted. This correlation should be utilized in source areas. Wherever possible, the dominant role of spruce should be abandoned, to the benefit of deciduous species such

145

as beech or sycamore. These actions should take into account the fact that the streams already in their upper reaches become a source of water supply to the population. It is to be expected that mountain springs can roll water even beyond the A3 category of water quality for consumption, mainly in spruce and beech stands, with slowly-decomposing organic precipitation [Małek and Krakowian 2009, Małek et al., [Małek (ed.) 2015].

Field studies conducted in the Skrzyczne area supplement the knowledge on tem-poral-spatial changes in physicochemical characteristics and the chemical composition of source waters in the area of ecological disaster associated with the decomposition of spruce stands, and biogeochemical cycles in mountainous areas. Hydrochemical relation-ships were analysed both in the periods of high hydration of the mountain massif, and in the periods without precipitation, which allowed for the interpretation of hydrochemical changes under varying conditions of hydration of the mountain massif. So far, the impact of deforestation on the chemical composition of water has been generally interpreted in watercourses, while the project in question has demonstrated the significant impact of deforestation already at sources and mountain ridges [Malek et al. 2014, Durło et al. 2015, Małek 2015, Kosmowska et al. 2015, 2016]. Spatial variation maps were developed, showing selected parameters of water sources in the Skrzyczne massifs between 2009 and 2012, including: electrolytic conductivity (PEW), pH, mineralization, temperature and concentrations of anions and cations, along with the quality assessment of these waters.

The results clearly show that deforestation significantly affects the changes in the chemical composition of water over short periods of time, both during floods and in peri-ods between the floods. The chemical composition of the waters in streams, which drain small mountain catchments in the Skrzyczne massif, is determined by the anthropogenic factor related to long-term excessive atmospheric deposition of acidogenic compounds, which led to the die-off of the tree stands. The degradation of stands is visible in the domination of sulphates and nitrates in the chemical composition of streams, unparal-leled in any other regions of the Carpathians [Małek 2015, Kosmowska et al. 2015, 2016].

The research has shown that indirect human activity (air pollution) as well as direct human activity (deforestation, road construction) affect the changes in the terrain of the source areas [Wrońska et al. 2017]. This type of research, conducted for the first time in the Polish Carpathian Flysch, made it possible to formulate a new view of the impact of human activity in the source areas (increased density and length of the valley network) upon the changes in the channel system below. In natural conditions, the location of the initial depressions is determined by the sediment supply area that is sufficient for the formation of the concentrated runoff. Dominating in the forest areas are the forms devel-oped in connection with underground and subsurface runoff (spring-water basins, ba-sins with rock debris), because the forest limits the possibility of surface runoff. In defor-ested areas, the development of other types of forms has been observed – linear cuts are common, while the circulation of energy and matter in the catchment area is accelerated.

In the surveyed sources in the Skrzyczne massif, new stands of rare species were found, listed in the regional and nationwide red lists, in the Red Books (of Karpaty and Poland), including protected species, and above all, the species of European importance, such as

146

Aconitum firmum subsp. moravicum, which has the status of endangered species. Particu-larly noteworthy is the species of Caltho-Dicranelletum squarrosa, distinguished during the field studies, including the characteristic marshland species of Diobelonella palustris, whose centre of occurrence lies in the Beskidy Zachodnie range [Bodziarczyk et al. 2016].

The obtained results of the research made it possible to develop guidelines for the management of spring and mountain streams in the mountainous areas – in the Forest Promotional Complex “Forests of the Beskid Śląski” in the Węgierska Górka Forest Dis-trict, in the catchment area of the Malinowski Stream and the Wisła Forest District in the Malinka Stream and Biała Wisełka catchment, and to put these guidelines into practices [Małek et al. 2014, Małek (ed.) 2015].

Revitalization of the degraded habitats of mountain spruce in Beskid Śląski and Beskid Żywiecki ranges The rate and size of the decay of spruce stands has been estimated, methods of inven-tory have been developed, and methods of revitalization were proposed for the degraded habitats of mountain spruce in the Regional Direction of State Forests in Katowice, tak-ing into account the current and projected soil conditions in particular vegetation layers. The research, jointly implemented by dr inż. Józef Barszcz (PhD Eng.) and dr hab. inż. Stanisław Małek (DSc Eng.), prof. UR, and ordered by the RDSF in Katowice, involved the following application methods (monograph edited by S. Małek 2015: Ekologiczne i hodowlane uwarunkowania przebudowy drzewostanów świerkowych w Beskidzie Śląskim i Beskidzie Żywieckim [Ecological and silvicultural conditions for the redevelopment of spruce stands in Beskid Śląski and Beskid Żywiecki] and the literature cited therein):

1) method for determining the extent and size of the threat of disintegration of moun-tain spruce monocultures, using the data from the State Forest Information System (SILP); This method allows for automatic updating of the threat status, tracking the degradation of stands and streamlining the planning for the urgency of remodelling these stands;

2) development of ecological and silvicultural foundations for the necessity of vertical regionalization of forest management in the mountains, illustrated with the exam-ple of the forests in the Beskid Śląski and Beskid Żywiecki ranges, which enabled its introduction to forest management plans in the Forest Districts of: Wisła, Węgierska Górka and Bielsko, and will be successively continued in other mountain districts, as the revision of forest facility plans progresses;

3) developed of ecological and silvicultural principles for the redevelopment of the threatened spruce in the Beskidy mountains, already implemented in practice in the management of forests in all the Beskidy mountain districts under the direction of RDLP Katowice;

4) introduction of a biogroup method of forest restoration in difficult habitat conditions of the upper forest, already carried out in the Skrzyczne and Barania Góra massifs in the Forest Districts of: Bielsko, Wisła and Węgierska Górka;

147

5) rules for the management of the source areas and the vicinity of streams in the moun-tainous areas of the Forest Promotional Complex “Forests of the Beskid Śląski”, in the Węgierska Górka Forest District, in the Malinowski Stream area, and in the Wisła Forest District in the catchment areas of the Malinka and Biała Wisełka streams; al-ready included in the Management Plans of these Forest Districts and their practical implementation is planned in the following years.

Precise nursery Precise nursery is a new direction of interdisciplinary research coordinated by S. Małek, developed jointly with staff from the Departments of: Forest Tree Breeding (J. Banach), Forest Protection, Entomology and Forest Climatology (G. Durło) as well as Forest Work Mechanization (M. Kormanek).

Based on previous experiences since 2014, a team of researchers, J. Barszcz, J. Ba-nach, G. Durło, M. Kormanek, K. Dudek and I. Skowrońska, under the supervision of S. Małek, undertook research into optimizing the production of container seedlings, which resulted in numerous recommendations (Małek et al. 2014–2017). The study cov-ered four species of forest trees, that is, common pine, spruce, common beech and com-mon oak, which were produced in the years 2014–2016 at the nursery farm in Nędza (Rudy Raciborskie Forest District).

The average demand of the seedlings for individual elements was established, for the purpose of obtaining the time of their reaching the “master seedling” parameters, and for the duration of their growth. Also determined were the shares of the elements’ location in the various parts of the seedlings, as well as the potential sources of those elements for the plant. The amount of ingredients washed out outside the production area was deter-mined. A new range of optimum concentrations of elements in the assimilation appara-tus has been proposed. In terms of water management, the optimum parameters of water balance and substrate humidity in the production fields were determined, as well as the size of interception area for 1-year-old seedlings, the optimum values of the LAI index, the sum of temperature, the sum of energy and the SPAD green index were determined at the time of the seedlings reaching the “master seedling” parameters. It has been shown that the current selection of peat-perlite substrate composition is optimal. A large varia-tion in parameters of water capacity and air substrate for cassette cell has been observed. The substrate parameters have been verified and their improvement was proposed. It has been demonstrate that the seedlings react to the change in the substrate density, while the range of variations must be broad. The maximum proportion of seedlings’ height to collar-root thickness was determined, and the positive effect of irrigation control on the development of this parameter was demonstrated. It has been shown that the root system of seedlings is mainly composed of fine roots.

The most important achievements include:Optimization of spraying cycles in production fields, achieved by the means of au-

tomated control and measurement of substrate moisture content in BBC containers of

148

Hiko V-120ss and V-256 series. The LAI-2000 hybriometer has been shown to be highly useful in assessing biometric features and leaf condition, which is important for the de-termination of the volume of potential interception, which is a significant determinant of the volume of working fluid delivered to the production fields. An optimum range of the values of phytoclimatic indexes for the development of seedlings was determined, while their tracking during the production of nursery material allows for adjusting the number of fertigation treatments.

The content of the particular elements, needed to obtain the “master seedling” pa-rameters was estimated based on the chemical composition and amount of sprinkling water and rainfall water used, as well as the substrate used for the production of seed-lings and fertilizers. An alternative method of fertilization has been proposed, along with a schedule and a method for controlling the growth of seedlings, where the decision to discontinue or reduce the frequency and quantity of fertilizer application should depend on the concentration of elements in the assimilation apparatus compared to the pro-posed optimum range for the “master seedling” and/or index of surface cover with the assimilation apparatus (LAI) or/and the fixed proportion of the above-ground part of the seedling to the diameter in the collar-root (the h/d index). An analysis of the con-centration of elements in the assimilation apparatus should be performed at the time of obtaining the parameters of the “master seedling” and before the end of the vegetation period, as it is the most accurate measurement method that can be used as verification, using the proposed new range of optimum concentrations in the assimilation apparatus. Identification of similar nutritional requirements is needed for pine and spruce, and for beech and common oak. Separate fertilization and irrigation schedules need to be devel-oped for these species, placed on neighbouring fields or in specialized nurseries in the production of selected species of trees. It is recommended that fertilization and nursing plans be developed for nurseries, while the dosage should be dependent on the chemical composition of the substrate and the water used for sprinkling and rainwater, taking into account their quantity as well as the nutritional needs of each species. The composition of foliar fertilizers was determined separately for the studied groups of coniferous and deciduous species.

The range of changes in the physicomechanical and physicochemical parameters of the studied peat substrates used in container production was determined. The main reasons for this variation were identified. It has been found that the current selection of peat-based perlite substrate composition, based on the analysis of the physical pa-rameters of substrates with 5% change in perlite content, is optimal. The differentiation of water and air substrate parameters for cassette cells during the growing season has been determined, and it has been shown that these parameters are outside the optimum ranges for some periods. Improvements were suggested in terms of water and air capacity parameters, by increasing substrate density on substrate filling lines. It has been dem-onstrated that the proposed change has improved these parameters as well as increased water retention in the cassette cells. It has been shown that each of the species tested reacts to a change in substrate density, with the range of variations being broad. Conifer-

149

ous trees (pine, spruce) and deciduous trees (beech, oak) react differently to the change in substrate density.

It was found that the production of spruce and common pine seedlings in Hiko V-120ss containers, when applied to foliar fertilization, is stable and independent of the sowing date. For beech and common oak (Hiko V-265 container) the effects of culture were more varied in subsequent years. The value of the height to root-collar thickness ratio in oak and pine has proven to be optimal, indicating that the procedures are appro-priate for the production of seedlings of these species. For beech and spruce seedlings, the value of this proportion was significantly higher than the maximum value, indicat-ing a rapid increase in height, with a slight increase in thickness, suggesting the need to adjust the culture parameters, mainly in terms of the method and the length of the ferti-lization period. The distribution of dry mass between the aboveground and underground parts of the seedlings depended on the species. The smallest mass of the root system was observed in spruce seedlings, slightly larger for pine and beech, and the largest for oak. Sorting oak seedlings in production into “high” and “low” is justified by a higher amount of the seedlings produced with better growth parameters. It has been demonstrated that the root system of the analysed species mainly consists of fine roots, in pine and spruce from 0.5 to 1 mm, while in beech and oak less than 0.5 mm thick.

Research field: Forest reclamation

This research direction was undertaken in the Department of Ecology to some extent by prof. Jan Mach and prof. Jan Greszta. Professor J. Mach initiated research into for-est reclamation and forest management of selected post-industrial waste (in cooperation with J. Barszcz). Professor Mach was also the co-author, along with prof. T. Skawina and W. Krzaklewski, of the instructions for preparing design documentation for forest resto-ration. Professor Jan Greszta later investigated in particular the effects of acid rain and heavy metals on the forests.

Forest reclamation research is subordinated to the main research thread, which is ecological reclamation. This trend takes into account, as much as possible, the tendency of biocoenosis succession under certain conditions, as the most rational form of ecosys-tem-based regeneration. In the field of forest reclamation in Poland, the achievements of this unit’s employees (W. Krzaklewski, M. Pietrzykowski, M. Pająk) are well recognized, both nationally and internationally. They develop research topics devoted to reclamation, promote substantive-methodical ideas, contribute – on various levels – to the implemen-tation of scientific progress in the discipline of engineering and environmental protec-tion, specifically forest reclamation. In addition to the improvement of forest reclamation methods, the field in which prof. Wojciech Krzaklewski’s achievements are most numer-ous [1979, 1982, 1988, 1990, 1993, 1995, 1997, 1999, 2000, 2001, 2002, 2004, 2007, 2017], the research increasingly focuses on the monitoring of reclamation, especially in numer-ous works by M. Pietrzykowski and others [2007, 2009, 2010, 2014].

150

The main research topics developed within this field can be summarized as follows: the use of plant succession (natural and directed) in reclamation, the improvement of habitat classification methods in areas subject to forest reclamation, forest restoration criteria, technical and biological stabilization of difficult and contaminated areas, and monitoring of the forest restoration process.

Application of plant succession (natural and directed) in reclamation In post-industrial areas, new combinations of plant species are found, that were not known previously. Floristic and phytosociological studies of these communities signifi-cantly enrich the body of work on synanthropic vegetation. Regarding the reclamation – and forest reclamation in particular – the issues in this area include, among other things, directing the succession of plants for reclamation purposes, including the methodologi-cal aspects of using this kind of vegetation (both natural and managed) in land reclama-tion (W. Krzaklewski 1995–2014). These research topics have already been signalled, and presented in numerous publications and papers in Poland and abroad (W. Krzaklewski 1982–2014). The most important achievements of prof. W. Krzaklewski and his co-work-ers in this field of research include:

• improvementofthe“phytosociological”classificationoflandforforestreclamationon the basis of soil susceptibility to overgrowth,

• improvementofthephytosociological-soilmethodofassessmentofthecurrentandpotential conditions for forest restoration,

• usingthesuccessionofplantsinthereclamationactivity,particularlyinforestrecla-mation (Krzaklewski 1977–2017).

Improving the methods of forest reclamation of post-industrial areas and classification of habitats created on post-mining areas reclaimed for forests as well as the analysis of soil-plant relationships Several works have been devoted to improving the methods for the assessment of habitat conditions in devastated and degraded areas, designated for forest reclamation [Krzaklewski 1999, 2004, Pietrzykowski 2009, 2010, Pająk 2004]. There were also works on afforestation of large-scale dumping grounds in open-pit lignite mining [Krzaklewski 1999, 2009]. Among the works in this field, of particular importance to a wide group of forestry scientists is the publication by Krzaklewski and Pietrzykowski [2007]. It should be noted that a wider group of forest engineering and forest habitat scientists had the opportunity to hear prof. M. Pietrzykowski’s presentation at a 2014 scientific and tech-nical conference on “Altered and distorted forest habitats” (Nagórzyce, 12–13 Novem-ber 2014), of the paper commissioned by the Forest Management and Surveying Office and the General Directorate of State Forests, titled Ocena stanu siedliska w lasach na zrekultywowanych gruntach poprzemysłowych [Assessment of habitat status on reculti-vated brownfield land].

151

In the framework of improving the methods of forest reclamation, a book has been published compiling the knowledge on reclamation of former sand excavations: Rekul-tywacja leśna terenów wyrobisk po eksploatacji piasków podsadzkowych na przykładzie kopalni “Szczakowa” [Forest reclamation of former excavation sites after the exploita-tion of filling sands, illustrated with the example of Szczakowa mine, Pietrzykowski and Krzaklewski 2009]. Publications of this type, issued in Polish, in cooperation with mining companies (in this case the Sand Mine PCC Rail Szczakowa) are important in their prac-tical and implementation aspects. Habitat classification and categorisation issues are also found in the work on habitat identification, with particular emphasis on habitat planning for the reconstruction of pine monocultures in the reclaimed areas [Pietrzykowski 2014].

From the point of view of sustainable development of post-industrial areas, the dy-namics of forest ecosystem restoration and the protective functions thereof, it is signifi-cant that the “new” forests in the brownfields of central Europe may now be threatened with various biotic and abiotic factors. The problem of destabilization of tree stands on post-mining areas concerns in particular tens of thousands of hectares in the Nieder-lausitz basin near the Polish-German border as well as some areas in Poland. The key work on the methods for the classification of habitats in the areas reclaimed for forestry, is the 2010 publication by Pietrzykowski (ed.) titled Analiza i optymalizacja metod klasy-fikacji siedlisk i kryteriów oceny rekultywacji leśnej na wybranych terenach pogórniczych w Polsce [Analysis and optimization of habitat classification methods and criteria for the assessment of forest reclamation in selected post-mining areas in Poland].

Criteria for the assessment of forest reclamation status These include ecological and economic criteria (energy balance of reclamation, silvicultural and economic aspects of reclamation, surface management in the areas taken over by for-est administration, determination of biomass production potential) as well as ecological or environmental criteria (biodiversity of emerging communities, qualitative and quantita-tive characteristics of the soil organic matter, biogeochemical cycles, accumulation dynam-ics and mutual relationships of biogens, carbon sequestration), and also growth reactions, mineral nutrition of trees and stability of tree stands growing on the reclaimed land.

One of the most important works in world circulation, in the field of reclamation and management of the restored ecosystems, is the 2007 publication in the “Ecological En-gineering” journal [Pietrzykowski and Krzaklewski 2007]. This work, inspired by prof. W. Krzaklewski’s many years’ experience, provided an innovative perspective of the assess-ment of forest reclamation in the context of energy balance, taking into account the amount of labour and energy as well as the accumulation of energy in the emerging ecosystem.

Issues related to the accumulation of key biogens, that is, carbon and nitrogen, and re-lationships with plant succession and dynamics of reclamation were presented, inter alia, in the work of Pietrzykowski and Krzaklewski [2007]. Among international-scope pub-lications on this subject in recent years, we should mention the work on the potential of carbon sequestration in the emerging ecosystems in post-industrial areas [Pietrzykowski

152

and Daniels 2014]. This work is part of the major theme of mitigating the effects of global warming through the potential for carbon sequestration in emerging ecosystems, as well as the multi-faceted use and function of post-industrial areas. Such perspective makes it possible to indicate possible ways of balancing mining activity in Europe and in the world.

An important issue for evaluating the success of reclamation and the dynamics of emerging soils is the qualitative and quantitative assessment of the developing humus. These issues were addressed, among others, by Pietrzykowski [2007] and Woś et al. [2014]. Among the works dealing with the adaptation of forest tree species, their mineral nutritional status, their habitat-forming influence and the stability of tree stands in affor-ested post-industrial areas, the work of Pietrzykowski et al. [2013] should be mentioned, as well as the paper presented at the invitation of the American Society of Mining and Reclamation at their 2008 International Conference in the USA: M. Pietrzykowski, Ma-cronutrient accumulation and relationships in a Scots pine (Pinus sylvestris L.) ecosystem on reclaimed opencast lignite mine spoil heaps in central Poland.

Among the works devoted to other species of trees, we need to mention Faculty’s own experimental plots, where usefulness of alder in the reclamation is being investigated, in-cluding Alnus viridis, a pioneering species introduced in Poland in post-industrial areas by Professor W. Krzaklewski in 1997 [e.g. Krzaklewski et al. 2012].

Another important aspect in assessing the dynamics of the formation of forest ecosys-tems in post-mining areas is the impact of habitat-forming species of trees and stands on the characteristics of soil and plant communities, including, inter alia, the impact of organic throughfall precipitation. Much attention has also been paid to the study of biomass and tree root morphology in habitat conditions after reclamation. This is one of the most important elements in the assessment of tree adaptation and stability of stands on the reclaimed land [Pietrzykowski et al. 2010]. Another, new direction of research being developed, started during the Fulbright scholarship of prof. Marcin Pietrzykowski, in cooperation with the U.S. Virginia Polytechnic Institute and State University with Professor Walter Lee Daniels, is the reconstruction of wetlands [Pietrzykowski et al. 2015]. The studies conducted in co-operation with other American institutions, and published among others in the “Science of the Total Environment” journal, related to the assessment of the risk of incorporating trace elements into biological circulation in rehabilitated areas [Pietrzykowski et al. 2014] are also important for information exchange on a global scale.

Technological and biological stabilization of facilities and remediation of post-industrial land This research thread concerns objects and land with a high degree of difficulty in bio-logical reclamation, as well as forest areas that were heavily contaminated as a result of industrial impact, in the zones immediately adjacent to industrial facilities.

In the aspect of practical management and protection of the most difficult areas for reclamation, work was carried out on methods of stabilizing the slope of the external waste-

153

dump of Bełchatów open-pit mine [Krzaklewski and team, aerial-hydro-sowing, patent 150 152 in 1991) and combustion waste disposal sites [Krzaklewski et al. 2012] and as well as on the bio-stabilization of settlers after the flotation of zinc and lead ores [Krzak-lewski and Pietrzykowski 2002]. The issues discussed in the above mentioned works were also reflected in the practical applications, with the obtained patent and implementation (W. Krzaklewski, M. Pietrzykowski, 2006, patent PL 192147 B1, for the invention called “The method of biological reconstruction of particulate brownfield sites, especially sterile and phytotoxic waste landfills, after the flotation of non-ferrous metal ores”, Patent Office of the Republic of Poland), with the implementation of the so-called “semi-technical scale” on the settlers of Zakłady Górniczo-Hutnicze “Bolesław” in Bukowno. As regards the management of combustion waste dumps after lignite combustion, a patented method has been devel-oped with the introduction of alder, which is based on many years’ experience and the idea of using the biodynamic method developed by prof. Wojciech Krzaklewski (W. Krzaklewski, M. Pietrzykowski, 2015, “The method for the reclamation of waste from power industry”, pat-ent no. P.399 699, Patent Office of the Republic of Poland, and Krzaklewski et al. 2012).

Monitoring of ecosystems development in the course of forest reclamation This kind of monitoring is carried out in post-industrial areas, especially in terms of soil-forming processes in connection with plant succession [Pietrzykowski et al 2007, 2014, Pająk and Krzaklewski 2006, 2007].

One of the most important elements in the monitoring of reclamation, in evaluat-ing the success of afforestation, and in the process of tree adaptation, was to study their growth response in completely new conditions, different from the “natural” forest habi-tats. Thanks to such studies, it is possible to optimize, among other things, the species composition of the forest, including the verification of hypotheses on the functions of particular groups of species such as pioneer species, climax communities, and phytomor-phic species [Pietrzykowski et al. 2010].

Below is a supplement to the main themes developed in the research into the re-habilitation and restoration of forest ecosystems in post-industrial areas. Specific issues include, but are not limited to, the following:

• waterchemistryinpost-industrialareas[e.g.PietrzykowskiandKrzaklewski2007c],• applicationofvariousanalyticalandmodellingmethodsinpost-miningsoilstudies

[e.g. Pietrzykowski and Chodak 2014],• balanceof landand issuesof forestmanagement in the afforestedareas, including

cyclical studies [Pietrzykowski et al. 2012].

In conclusion, the major achievements in the field of reclamation include:

• formulationofrulesandmethodsfortheclassificationandidentificationofhabitats,which form in afforested post-industrial areas, using numerical indicators for the qu-ality valuation of post-industrial soils as well as the analysis of soil and plant com-pounds, in the context of species composition planning, and redevelopment of the

154

existing stands, including the development of an authoritative indicator of soil quality assessment in post-industrial soils;

• descriptionofthestateofmineralnutritionandgrowthresponse,includingmorphol-ogy, size of biomass, and distribution of root systems of selected tree species used in reclamation, in particular, of pine;

• determinationofthestatusandriskofbioaccumulationofselectedtracemetals inecosystems, arising from reclamation in post-mining areas and some areas adjacent to industrial facilities in Poland;

• determinationofthesizeandpotentialofcarbonsequestrationintheecosystemscre-ated by reclamation in post-mining areas in Poland;

• determinationofenergybalanceofreclamation.

There were also achievements of practical application nature. The most important ones include:

• developing themethod for technical and biological stabilization of post-industrialobjects, built of particulate materials containing excessive amounts of trace metals, especially flotation settlers;

• developingthemethodforintroducingalder,asforecropandphytomorphicspecies,to the settling tanks after lignite combustion.

Research grants and projects Grant No FG-Po/385. Project No: PL-FS-95 and KBN No. 6 0026 91.01/87–94. Leader:

J. Greszta. “Counteracting the negative effects of simulated acid rain on the develop-ment of forest seedlings by means of fertilisation – in the effect of acid rain on soil and seedlings of chosen forest trees”.

Special Purpose Grant of Warsaw University of Technology and KWB “Konin”. No. 5 5654 93C/1873. Leader: J. Greszta. “Feasibility of lignite-based humanoid fertilizers for use in nurseries and degraded areas”. Research Task No. 8.

Grant KBN No. 5 PO6M 007 11/96–00. Leader: S. Małek. “Monitoring of the processes tak-ing place in beech stands, in changing environmental conditions, illustrated with the example of the Ojców National Park and the Forest Experimental Station in Krynica”.

Grant by the Polish Ministry of Science and Information Technology (PhD grant of M. Pietrzykowski, leader: W. Krzaklewski). No. P06 S 03925. “Soil and vegetation characteristics on reclaimed areas and land left solely to the succession process, il-lustrated with the example of the excavation in Szczakowa” (2003–2005).

PhD grant of K. Bajorek, Leader: W. Krzaklewski. No. 2P06L07229. “Evaluation of nutri-ents supply of pine (Pinus sylvestris L.) in the first class of growth, on the top of the open-pit dumping ground of the Bełchatów Lignite Mine, and in the managed forests of the Bełchatów Forest District” (2005–2007).

155

Grant by the Ministry of Science and Higher Education. No. N 30901332/2076. Leader: M. Pietrzykowski. “Developing methods of habitat classification and criteria for as-sessing the effects of forest reclamation of post-mining areas” (2007–2009).

Grant NCN 2011/01/B/NZ9/04615. Leader: S. Małek. “The impact of deforestation caused by ecological disaster on the spatial variation and changes in the chemistry of source and surface waters in the Beskid Śląski”.

PRELUDIUM Grant, 2012/07/N/NZ8/01913, National Science Centre: “Impact of vari-ous tree species on the biological and chemical transformation of soil substrates and ecological indicators of vascular plant communities resulting from the succession of ecosystems on the reclaimed post-mining sites.” Scientific Supervisor: M. Pie-trzykowski, PhD student: B. Woś (2013–2015).

OPUS UMO-2015/17/B/ST10/02712 Grant, National Science Centre: “The impact of al-der (Alsus sp.) on biogeochemical transformations of substrates in technogenic soils.” Leader: M. Pietrzykowski, 2015–2018.

Other research projects

Research and implementation program financed by ZGH “Bolesław” in Bukowina. “Par-ticulate matter reduction program – guidelines for greening of post-flotation sedi-ment ponds”, implemented in co-operation with the University of Agriculture in Krakow and AGH University of Science and Technology in Krakow, 2001.

Research subject since 2013, Contract No. 190/2013, FZU/ZU/10/2013/UP, UR Kraków. “Provision of research services in the field of forest ecosystem monitoring in the vicinity of PGE Mining and Conventional Energy S.A. – Bełchatów Lignite Mine branch (2013–2018). Leader: W. Krzaklewski, since 2016 M. Pająk.

Research project in the framework of commissioned studies No. BZ 543/KEkL/1999−2005. Commissioned by the Regional Directorate of State Forests in Katowice. Leader: W. Krzaklewski. “Revitalization of the degraded habitats of mountain spruce in the conditions of Beskid Śląski and Beskid Żywiecki, in Forest Districts of: Bielsko, Ustroń, Wisła, Węgierska Górka, Ujsoły and Jeleśnia”.

Research project under KBN No. 779/R99/R01/2000‒2001. “Nutrient cycling in forest ecosystems”. Joint project with prof. Bengtem Nihlgard from the Department of Plant Ecology at the University of Lund (Sweden), Leader: S. Małek.

Research project in the framework of commissioned studies No. BZ 521/KEkL/2003−2005. Commissioned by the Ministry of the Environment, financed by NFOŚIGW in War-saw. No. 566/2003/Wn50/NE-PR-TX/D. Leader: J. Barszcz. “Improvement of the regeneration of habitats and reconstruction of mountain stands in RDLP Katowice with regard to improving water relations and genetic selection of trees”.

156

Research project in the framework of commissioned studies No. BZ 637/KEkL/2007‒2009. Commissioned by the Ministry of the Environment, financed by NFOŚIGW in War-saw. No. 190/07/Wn50/NE-PR-TX/D. Leader: J. Barszcz. “Improvement of regenera-tion of habitats and reconstruction of mountain stands in RDLP Katowice with re-gard to the genetic selection of trees – continuation of research and experiments, and the implementation of economic recommendations”.

Research project in the framework of commissioned studies No. BZ 637/KEkL/2010. Commissioned by the Ministry of the Environment, financed by NFOŚIGW in War-saw. No. 153/10/Wn50/NE-PR-Tx/D. Leader: J. Barszcz. “Improvement of the meth-ods of redevelopment of threatened spruce in the Beskidy Mountains: Beskid Śląski and Beskid Żywiecki, based on the like-natural forest cultivation and increased bio-diversity.” Stage I.

Research project in the framework of commissioned studies No. BZ 637/KEkL/2012. Contract with GDLP in Warsaw, No. ED-2717/19/12. Leader: J. Barszcz. “Improve-ment of the methods of redevelopment of threatened spruce in the Beskidy Moun-tains: Beskid Śląski and Beskid Żywiecki, based on the like-natural forest cultivation and increased biodiversity.” Implementation period 2012–2013.

Research project in the framework of commissioned studies No. 653/KEkL/2008‒2012. Commissioned by the Directorate General of the State Forests in Warsaw. Contract No. OR:2717/8/08. Subject No. 3/08. Leader: S. Małek. “Growing treatments that im-prove growth, nutrition and health in regenerated and endangered tree stands in the Beskidy region with a special focus on the revitalization of soils using dolomites and new multi-constituent long-acting fertilizers”.

Research project in the framework of commissioned studies No. BZ 761 / KEkL / 14-17. Commissioned by the Directorate General of the State Forests in Warsaw. Contract No. ER-2717-4 / 14. Leader: S. Małek, prof. UR. “Optimizing the production of seed-lings with covered root system in selected container nurseries”.

Research Project in the framework of commissioned studies No. BZ 761/KEkL/14−17. Commissioned by the Regional Directorate of State Forests in Krakow. Contract No. ZS.271.2.2015. Leader: S. Małek. “Legal conditions of water intakes in forest areas managed by forest districts of RDLP Krakow”.

Soil, plant and water analysis laboratory – since 2012, the laboratory of geochemistry of forest environment and areas under reclamation

Prior to 1998, the Department of Forest Ecology had at its disposal a laboratory of soil and plant analysis, mainly thanks to grant projects implemented under the leadership of prof. J. Greszta, who purchased a Varian spectrophotometer. After 1998, prof. W. Krzak-

157

lewski has begun efforts to obtain financing from the National Fund for Environmental Protection and Water Management, for the purchase of modern laboratory equipment, namely: Leco CNS 2000 appliances, Dionex DX 120 ion chromatograph, and the EI-JKELKAMP kit for environmental control and sampling. The acquired funds of over PLN 1 million made it possible to purchase the said equipment. Access to modern research equipment has strengthened the research efforts in the field of ecology and reclamation. The scope of analytical studies of soils, plants and waters was significantly broadened. This was reflected in the quality and quantity of publications, new PhD theses (M. Pająk, M. Pietrzykowski, K. Bajorek) and habilitation (DSc) theses (S. Małek, M. Pietrzykows-ki). The next stage of the modernization of the working base for the laboratory was a joint venture with the Department of Soil Science to create a separate geochemical laboratory devoted to forest and reclamation sites, for the use by the two Departments. After the grant approval of approx. PLN 4.5 million, a completely new laboratory furnished with state-of-the-art equipment has been set up under the EU co-funded project “Modern-izing the material base of the University of Agriculture in Krakow for effective teaching”. The new laboratory was launched in 2012. As a result, research in the fields of soil science, forest ecology and reclamation has been expanded and intensified.

Permanent experimental plots of the Department of Forest Ecology

For the research on the circulation of elements in forest ecosystems

9 monitoring plots in Bieszczady Mountains, 61 plots in Jaworzyna Krynicka in the LZD (Forest Experimental Station) in Krynica, 107 plots in the Ojców National Park (OPN), 17 plots with stands in the Beskid Śląski and Beskid Żywiecki ranges, 8 blocks of ex-perimental plots with crops in the Beskid Śląski and Beskid Żywiecki ranges, 3 areas of integrated ecological monitoring in beech stands at the LZD in Krynica as well as experimental catchment areas: Dupniański Stream, Malinowski Stream, Roztoka Czyrna Stream, Biała Wisełka and Czarna Wisełka, Jamne Stream, Jaszcze Stream.

For the research on reclamation

1. In the post-mining areas of the “Szczakowa” sand mine near Jaworzno (Pietrzykowski 2005 – doctoral thesis, 2011 – habilitation dissertation, numerous Master’s theses).

2. On the reclaimed area of the external dumping ground of the Bełchatów mine, the so-called Kamieńsk Mountain (Krzaklewski 1978, 1980, 1995, 1997, 2003, Pająk 2003 – doctoral thesis, Bajorek – doctoral thesis, numerous Master’s theses)

158

3. On the dumping ground of combustion waste at Bełchatów power plant, research on the growth of three species of native alder and one acacia variety (research grant, numerous publications and Master’s theses).

4. On the external dumping ground of the open-cast lignite mines of Adamów, Turów and “Przyjaźń Narodów” at Łęknica [Krzaklewski et al. 1997, 2015].

5. On the post-flotation landfill site of ZGH Bolesław in Bukowno and in the forests neighbouring the landfill [Krzaklewski and Pietrzykowski 2002].

Academic titles and degrees (after 1998)

Since 1998, the Department of Forest Ecology (currently the Department of Forest Ecol-ogy and Reclamation) has occupied an important position within the Faculty of Forestry in the assessment of scientific achievements and the development and promotion of hu-man resources. Two professors were appointed – Wojciech Krzaklewski 1999 and Mar-cin Pietrzykowski 2016 – while another professorship is currently underway – Stanisław Małek. Three habilitated doctor degrees (DSc) have been obtained – Stanisław Małek 2008, Marcin Pietrzykowski 2011, and Piotr Wężyk 2013, as well as seven doctoral de-grees (PhD) – Piotr Wężyk 1998, Marek Pająk 2003, Marcin Pietrzykowski 2005, Katar-zyna Bajorek 2006, Piotr Tompalski 2012, Bartłomiej Woś 2015, and Michał Jasik 2015. In 2008, Wojciech Krzaklewski received full professorship and the University of Agri-culture in Krakow professorship was granted to: Stanisław Małek in 2011, and Marcin Pietrzykowski in 2015.

Books, book chapters and monographs published Adamczyk F., Frąckowiak P., Juliszewski T., Kwaśniewski D., Pietrzykowski M., Szczepa-


Barszcz J., Kozak J., Wężyk P., Widacki W. 1995. Health condition of forest in the Silesian Be-skid, The Polish Carpathians. In Forest Atlas of Europe. Justus Perthes Gotha. Germany.

Barszcz J., Małek S. 2006. The quality and viability of beech (Fagus sylvatica L.) seedlings in young cultures located in spruce stands characterized by different degrees of decay in high mountain locations of the Beskid Śląski Mts. and the western part of the Beskid Żywiecki Mts. [In:] Stabilisation of Forest Functions in Biotopes Disturbed by Antropo-genic Activity. Ed. A. Jurásek, J. Novak, M. Slodičák. VŬLHM VS, Opočno.

Barszcz J., Małek S. 2006. The quality and viability of Picea abies (L.) Karst. seedlings in young crops laid out after a decay of stands at high mountain elevations in the Śląski Beskid Mountains and the western part of the Beskid Żywiecki Mountains. [In:] Current prob-lems of forest protection in spruce stands under conversion. Ed. W. Grodzki, T. Oszako. IBL (FRI), Warszawa.

159


Czarnowski M.S. 1989. Zarys ekologii roślin lądowych. Wyd. 2. PWN, Warszawa. Dudzińska-Nowak J., Wężyk P. 2006. Możliwości wykorzystania technologii LiDAR w bada-

niach strefy brzegowej. Brzeg morski – zrównoważony. Zintegrowane zarządzanie obsza-rami przybrzeżnymi w Polsce – stan obecny i perspektywy. Vol. 2. Red. K. Furmanczyk. INoM US, Szczecin, 47–59.

Greszta J. 1987. Wpływ przemysłowych zanieczyszczeń powietrza na lasy. SGGW, Warszawa. Greszta J., Gruszka A., Kowalkowska M. 2002. Wpływ imisji na ekosystem. Wyd. Śląsk, Ka-

towice. Gruchała A., Zasada M., Małek S., Skorupski M. 2014. Modelowy system kształcenia usta-

wicznego dla kadr Lasów Państwowych oraz innych instytucji zatrudniających leśni-ków. [W:] Wiedza i umiejętności zawodowe w prowadzeniu gospodarki leśnej. Red. P. Paschalis-Jakubowicz, Sz. Bijak, K. Stereńczak. Wydawnictwo SGGW, Warszawa, 131–145.

Gruchała A., Zasada M., Małek S., Skorupski M. 2014. Ocena założeń sposobu wykorzysta-nia wiedzy leśnej przez absolwentów uniwersyteckich studiów leśnych w Polsce w świetle wymagań pracodawcy. [W:] Wiedza i umiejętności zawodowe w prowadzeniu gospodar-ki leśnej. Red. P. Paschalis-Jakubowicz, Sz. Bijak, K. Stereńczak. Wydawnictwo SGGW, Warszawa, 89–99.

Jagoda L., Jaworski A., Małek S. (red.) 2016. Wyzwania gospodarki leśnej na terenie RDLP w Krakowie na początku XXI wieku, Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krako-wie, Kraków.

Krzaklewski W. (red.) 1999. Górnictwo odkrywkowe – środowisko – rekultywacja ze szcze-gólnym uwzględnieniem KWB ”Bełchatów”. Część I. Międzynarodowa Konferencja Na-ukowa. 50 lat Studiów Leśnych w Krakowie. Kraków.

Krzaklewski W. 1999. Roślinność spontaniczna jako wskaźnik warunków siedliskowych oraz podstawa do zalesienia skarp zwałowisk na przykładzie Kopalni Węgla Brunatnego „Adamów”. Monografia. 50 lat Studiów Leśnych w Krakowie. Kraków.

Krzaklewski W. 2001. Rekultywacja obszarów pogórniczych. [W:] Przemiany środowiska na-turalnego a ekorozwój. Geosfera. Towarzystwo Badania Przemian Środowiska, Kraków, 85–105.

Krzaklewski W. 2017. Podstawy rekultywacji leśnej. Monografia. Wydawnictwo Uniwersyte-tu Rolniczego w Krakowie, Kraków.

Krzaklewski W., Kowalik S., Wójcik J. 1997. Rekultywacja utworów toksycznie kwaśnych w górnictwie węgla brunatnego. Monografia. Monos, Kraków.

Krzaklewski W., Pająk M., Pietrzykowski M., Wójcik J. 2016. Rozwój metod rekultywacji leśnej zwałowiska zewnętrznego Pola Eksploatacyjnego Bełchatów. [W:] Węgiel brunat-ny gwarantem bezpieczeństwa energetycznego. Monografia Wydziału Górnictwa i Geo-inżynierii AGH. Red. M. Sierpień. Agencja Wydawniczo-Poligraficzna ART-TEKST M. Sierpień, Kraków, 285–292.


160

Likus-Cieślik J., Pietrzykowski M. 2017. Ocena hydrochemiczna wód powierzchniowych na zrekultywowanym i zalesionym obszarze kopalni siarki „Jeziórko”. [W:] Współczesne problemy ochrony środowiska, IV. Red. M. Czop, M. Kajda-Szcześniak, 41–46.

Mach J., Mączyński M., Barszcz J. 1975. Ekologiczne podstawy leśnictwa. Materiały do ćwi-czeń. Skrypty AR w Krakowie.

Mach J., Spychalski Z. 1974. Hodowla lasu. T. II (dla techników leśnych).Małek S. 2000. Zanieczyszczenia powietrza, gleb i wód. [W:] Przyroda Popradzkiego Parku

Krajobrazowego. Red. J. Staszkiewicz, Z. Alexandrowicz, T. Wieczorek, Z. Witkowski. Po-pradzki Park Krajobrazowy, Stary Sącz, 119–126.

Małek. S. (red.) 2015. Ekologiczne i hodowlane uwarunkowania przebudowy drzewostanów świerkowych w Beskidzie Śląskim i Beskidzie Żywieckim. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, Kraków (nagrodzona przez MNiSzW w 2016 roku).

Małek S., Kizior M. 2003. Quantitative dynamics of chemical elements penetrating with rain-fall and litter fall into the bottom of the beech stands in the Ojców National Park between 1997–2000. [In:] Obieg pierwiastków w przyrodzie. Vol. II. Ed. B. Gworek, J. Misiak. In-stytut Ochrony Środowiska, 88–92.

Małek S., Kizior M. 2003. Wpływ drzewostanu bukowego na ilość i skład chemiczny opadów atmosferycznych docierających do dna lasu na przykładzie stałej powierzchni monito-ringowej „Chełmowa Góra” w Ojcowskim Parku Narodowym w latach 2000–2001. [W:] Kształtowanie i ochrona środowiska leśnego. Red. A.T. Miler, 352–361.

Małek S., Kizior M. 2004. Wielkość i chemizm opadów atmosferycznych docierających do powierzchni Chełmowej Góry na terenie Ojcowskiego Parku Narodowego w latach 1997–2001. [W:] Zróżnicowanie i przemiany środowiska przyrodniczo-kulturowego Wy-żyny Krakowsko-Częstochowskiej. Red. J. Partyka. T I. Przyroda, 151–156.

Małek S., Krakowian K. 2007. Charakterystyka chemiczna wód źródeł Malinowskiego Po-toku i Czyrnej w Beskidzie Śląskim. [W:] Funkcjonowanie geoekosystemów zlewni rzecznych, 4 – Procesy ekstremalne w środowisku geograficznym. Red. A. Kostrzewski, J. Szpikowski. Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu, Instytut Paleogeografii i Geo-ekologii, Zakład Geoekologii, Stacja Geoekologiczna w Storkowie. Bogucki Wydawnic-two Naukowe, Poznań, 331–344.

Małek S., Szpiech M. 2001. Zmiany koncentracji metali ciężkich oraz wapnia i magnezu w glebach na wybranych powierzchniach w Bieszczadach w okresie 1987–1997. [W:] Zintegrowany monitoring środowiska przyrodniczego – Funkcjonowanie i monito-ring geoekosystemów z uwzględnieniem zanieczyszczenia powietrza. Red. M. Jóźwiak, A. Kowalkowski. Biblioteka Monitoringu Środowiska – Inspekcja Ochrony Środowi-ska, 271–278.

Małek S., Wężyk P. 2000. Monitorowanie procesów zachodzących w drzewostanach buko-wych w zmieniających się warunkach środowiska przyrodniczego na przykładzie Ojcow-skiego Parku Narodowego i Leśnego Zakładu Doświadczalnego w Krynicy. Katedra Eko-logii Lasu Akademii Rolniczej w Krakowie i Popradzki Park Krajobrazowy.

Małek S., Wężyk P. 2001. Metale ciężkie w opadach atmosferycznych docierających do po-wierzchni otwartych i drzewostanów na podstawie powierzchni monitoringowych w Ojcowskim Parku Narodowym w latach 1997–1999. [W:] Zintegrowany monitoring środowiska przyrodniczego – Funkcjonowanie i monitoring geoekosystemów z uwzględ-nieniem zanieczyszczenia powietrza. Red. M. Jóźwiak, A. Kowalkowski, Biblioteka Moni-toringu Środowiska – Inspekcja Ochrony Środowiska, 181–190.

161

Niemtur S., Małek S., Pierzgalski E., Staszewski T., Wójcik J. 2005. Nutrient cycling in ar-tificial mountain spruce stands as a background for conversion and sites degradation in the Silesian Beskid. [In:] Protection of soil and water resources in forestry areas. Ed. E. Pierzgalaski, S. Niemtur, J. Czerepko. IBL, Warszawa, 93–102.

Niemtur S., Małek S., Staszewski T. 2003. Wstępne wyniki badań nad dynamiką makro- i mikroelementów na obszarze trzech zlewni w Leśnym Kompleksie Promocyjnym „Lasy Beskidu Śląskiego”. [W:] Kształtowanie i ochrona środowiska leśnego. Red. A.T. Miler, 193–205.

Nihlgard B., Małek S., Sonesson K. 2000. Nutrients in soil and leaves of oak stands in south Sweden and Poland. [In:] Recent Advances on Oak Health in Europe. Ed. T. Oszako, C. Delatour. IBL, Warszawa, 199–206.

Pająk M., Wanic T., Pietrzykowski M., Krzaklewski W., Olejnik M. 2015. Charakterystyka gleb żyznych siedlisk leśnych Nadleśnictwa Bełchatów w obrębie oddziaływania leja de-presji kopalni odkrywkowej węgla brunatnego. [W:] Problemy leśnictwa w górach i re-gionach przemysłowych. Red. S. Orzeł. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Kra-kowie, Kraków, 73–101.

Pietrzykowski M. 2015. Reakcja drzew w warunkach glebowych rekultywowanych terenów pogórniczych – kluczowe zagadnienie w procesie odtwarzania ekosystemu leśnego. [W:] Problemy leśnictwa w górach i regionach przemysłowych. Red. S. Orzeł. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, Kraków 15–39.

Pietrzykowski M. 2015. Reclamation and reconstruction of terrestrial ecosystems on mine sites – ecological effectiveness assessment. [In:] Energy Science and Technology, Coal Energy. Vol. 2. Ed. J.N. Govil et al. Studium Press LLC, New Delhi, Houston, USA, 121–151.

Pietrzykowski M. 2016. Diagnoza siedlisk na gruntach pokopalnianych zrekultywowanych dla leśnictwa. [W:] Siedliska leśne zmienione i zniekształcone. Red. R. Zielony. Centrum Informacyjne Lasów Państwowych, Warszawa, 89–105.

Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2005. Zawartość metali ciężkich w wierzchnich pozio-mach inicjalnych gleb na wyrobisku kopalni piasku podsadzkowego w różnych okre-sach jego eksploatacji. [W:] Obieg pierwiastków w przyrodzie. Monografia. T. III. Red. B. Gworek. Wydawnictwo Naukowe Gabriel Borowski, Lublin–Warszawa, 113–119.

Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2009. Rekultywacja leśna terenów wyrobisk po eksploata-cji piasków podsadzkowych na przykładzie kopalni „Szczakowa”. Monografia. Katedra Ekologii Lasu, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie. Monos, Kraków.

Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2014. Rekultywacja – współdziałanie technologii i ekolo-gii. [W:] Węgiel brunatny – szanse i zagrożenia. Monografia. Red. D. Sierpień. Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Kraków, 333–343.


Pietrzykowski M., Likus J., Kaczmarczyk A. 2015. Ocena wzrostu i przydatności wybranych gatunków drzew zastosowanych w zalesieniach zwałowiska odpadów górnictwa węgla kamiennego „Miechowice”. [W:] Współczesne problemy ochrony środowiska II. Red. K. Pikoń, M. Czop, Wyd. Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, Ma-stermedia, 157–167.

Pietrzykowski M., Likus-Cieślik J., Krzaklewski W. et al. 2015. Zawartość pierwiastków śladowych (Zn, Cd, Pb) w glebach i częściach nadziemnych trzęślicy modrej (Molinia caerulae L.) na terenie leśnym przyległym do osadnika po flotacji rud cynku i ołowiu. [W:] Współczesne problemy ochrony środowiska. Red. K. Pikoń, M. Bogacka. Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, 215–223.

Pietrzykowski M., Pająk M. 2009. The application of the Forest Soil Trophism Index (FSTI) for assessment of site condition variability in post-mining areas reclaimed to forestry. [In:] Soil of chosen landscapes. Contemporary problems of management and environ-mental protection. Monograph. Ed. B. Bieniek. University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Faculty of Environmental Management and Agriculture. Olsztyn, 153–163.

Pietrzykowski M. et al. 2016. Wybrane problemy badawcze w naukach leśnych: Stan i per-spektywy z punktu widzenia Wydziału Leśnego UR w Krakowie. [W:] Nauka. Teraźniej-szość i przyszłość badań leśnych. Komponent badawczy Narodowego Programu Leśnego. Materiały ósmego panelu ekspertów w ramach prac nad Narodowym Programem Le-śnym. Red. K. Rykowski. Instytut Badawczy Leśnictwa, Sękocin Stary, 210–230.

Szabla K., Pietrzykowski M. 2015. Gospodarka leśna na terenach objętych antropopresją na przykładzie Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowych w Katowicach. [W:] Problemy le-śnictwa w górach i regionach przemysłowych. Red. S. Orzeł. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, Kraków, 41–54.

Šrámek V., Sitková Z., Małek S., Pavlenda P., Hlásny T. 2010. Air pollution and forest nu-trition – what are their roles in spruce forest decline? [In:] Spruce forest decline in the Beskids. Ed. T. Hlásny, Z. Sitková. National Forest Centre – Forest Research Institute Zvo-len, Czech University of Life Sciences, Prague, Forestry and Game Management Research Institute Jílovíštĕ – Strandy, Zvolen, 49–67.

Wencel A., Wężyk P., Zasada M. 2008. Możliwości zastosowania naziemnego skaningu la-serowego w leśnictwie. [W:] Techniki geomatyczne w inwentaryzacji lasu – potrzeby i możliwości. Red. T. Zawiła-Niedźwiecki, M. Zasada. Wydawnictwo SGGW w Warsza-wie, Warszawa, 77–89.

Wężyk P. 1997. Leśnictwo i ochrona przyrody. [W:] Kompleksowe wykorzystanie informacji ze zdjęć lotniczych. Część III. Szczegółowe aplikacje zdjęć lotniczych w różnych dziedzi-nach gospodarki narodowej. Rozdział: Leśnictwo. PHARE. Land Information System PL. 9206-02-04/II. Kraków–Sieradz (skrypt przygotowany na zamówienie Głównego Geo-dety Kraju).

Wężyk P. 2000. Verwendung von geomatischen Techniken in der Umweltforschung – darges-telt am Beispiel des Waldmonitorings Las Wolski in Krakow, Polen. Aktuelle Forschungs-berichte. LNN. Wissenschaft und Technik Verlag. Berlin.

prof. dr hab. inż. Wojciech Krzaklewski dr hab. inż. Stanisław Małek, prof. UR prof. dr hab. inż. Marcin Pietrzykowski

163

ReferencesAdamczyk F., Frąckowiak P., Juliszewski T., Kwaśniewski D., Pietrzykowski M., Szczepa-


Astel A., Małek S. 2008. Multivariate modeling and exploration of environmental n-way data from bulk and throughfall precipitation quality control. Journal of Chemometrics, 22, 738−746.

Astel A., Małek S. 2010. Multiple modelling of water chemistry flows assessed in a mountain spruce catchment. European Journal of Forest Research, 129, 463‒473.

Astel A., Małek S., Krakowian K. 2008b. Sustainable afforestation as a tool of spring water sources protection in the mountain ecosystem. Polish Journal of Environmental Studies, 17, 3A, 22−27.

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, 597–620.

Astel A., Małek S., Makowska S. 2008a. Effect of Environmental Conditions on chemical profile of stream water in sanctuary forest area. Water, Air, and Soil Pollution, 195, 137‒149.

Barszcz J. 1979. Występowanie rodzimych wiązów (Ulmus sp.) w obrębie leśnym Książ Wielki na Wyżynie Miechowskiej. Cz. I. Występowanie, stan zdrowotny oraz możliwości ochro-ny i restytucji wiązów na badanym terenie. Cz. II. Zbiorowiska leśne i gleby wybranych stanowisk z udziałem wiązów. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, 156, ser. Leśnictwo, 12, 3−16, 17‒34.

Barszcz J. 1990. Siarka i metale ciężkie w glebach i roślinach lasów Beskidu Śląskiego. Wyd. SGGW‒AR Warszawa.

Barszcz J., Barszcz A. 1993. Szerokość słojów przyrostu rocznego świerka (Picea abies L. Karst.) w Beskidzie Śląskim na tle skażenia siedlisk od imisji przemysłowych. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, 275, Sesja Naukowa, 36, 159−171.

Barszcz A., Barszcz J. 1994. Okazałe drzewa środkowej części Wyżyny Miechowskiej. Studia ODF Oddział PAN w Krakowie, 23, 53‒63.

Barszcz J., Kozak J., Wężyk P., Widacki W. 1995. Health condition of forest in the Silesian Beskid, The Polish Carpathians. In Forest Atlas of Europe. Justus Perthes Gotha. Ger-many.

Barszcz J., Kozak J., Widacki W. 1994. The forest degradation in the Silesian Beskid Moun-tains (Karpaty Mountains). Poland in GIS 94. The World Premier Symposium on GIS for Natural Resources, Enviromental and Land Information Management, 2. Vancouver BC, 895−900. Prace CPBR 04.10, 14, 7−31.

Barszcz J., Mach J. 1984. Struktura siedlisk i skład gatunkowy lasów górskich w dzielnicy Beskidu Śląskiego. Sylwan, 128, 12, 9−16.

Barszcz J., Małek S. 2006. The quality and viability of beech (Fagus sylvatica L.) seedlings in young cultures located in spruce stands characterized by different degrees of decay in high mountain locations of the Beskid Śląski Mts. and the western part of the Beskid Żywiecki Mts. [In:] Stabilisation of Forest Functions in Biotopes Disturbed by Antropo-genic Activity. Ed. A. Jurásek, J. Novak, M. Slodičák. VŬLHM VS, Opočno.

Barszcz J., Małek S. 2006. The quality and viability of Picea abies (L.) Karst. seedlings in young crops laid out after a decay of stands at high mountain elevations in the Śląski Beskid

164

Mountains and the western part of the Beskid Żywiecki Mountains. [In:] Current prob-lems of forest protection in spruce stands under conversion. Ed. W. Grodzki, T. Oszako. IBL (FRI), Warszawa.


Bodziarczyk J., Małek S., Vončina G., Krakowian K. 2016. Roślinność wybranych źródlisk w masywie Skrzycznego (Beskid Śląski). Chrońmy Przyrodę Ojczystą, 72 (1), 26‒41.

Chodzicki E. 1933. Badania mikrobiologiczne nad wpływem zmiany składu gatunkowego drzewostanów na stan gleby. Buk w sośninach. Kasa im Mianowskiego, Warszawa.

Chodzicki E. 1934. Domieszka buka w sośninach jako czynnik edaficzny na piaszczystych popiołoziemach i buroziemach dyluwialnych. Próba zastosowania badań gleboznaw-czych do przyczynowego wyjaśnienia zagadnień hodowlano-leśnych. Kasa im. Mianow-skiego, Warszawa.

Chodzicki E. 1935. Zagadnienia trwałości siedlisk leśnych. Prace I Polskiego Naukowego Zjazdu Leśniczego. Drukarnia Uniwersytetu Poznańskiego, Poznań, 168−190.

Chodzicki E. 1947. Krainy, dzielnice i obwody leśno-fizjograficzne południowo-zachodniej Polski. Sylwan, 1−4.

Chodzicki E. 1956. Przebudowa lasów karpackich w Polsce. Sylwan, 10.Chodzicki E. 1960a. Udoskonalone rębnie jako środek do zwiększenia produkcji drewna

w leśnictwie zgodnym z postulatami zachowania sił wytwórczych przyrody. Sylwan, 9.Chodzicki E. 1960b. Zagadnienie ujednolicenia niektórych pojęć techniczno-gospodarczych

zróżnicowania lasów. Sylwan, 5.Chodzicki E. 1963. Regionalizacja przyrodniczo-leśna Polski w nowym ujęciu. Kraków, ma-

szynopis.Chodzicki E. 1965. Lasy ziem Polski a warunki przyrodnicze. [W:] Dzieje lasów, leśnictwa

i drzewnictwa w Polsce, rozdz. III. PWRiL, Warszawa.Chodzicki E. 1966. Problem zmienności wewnątrzgatunkowej świerka w nauce i praktyce

leśnej. Zeszyty Naukowe WSR w Krakowie, Leśnictwo, 1.Chodzicki E. 1968. Wzrost modrzewi różnych pochodzeń europejskich na plantacji porów-

nawczej w Kolanowie. Prace IBL, 365, 10.Chodzicki E. 1976. Zagadnienie współdziałania hodowli lasu z postulatami kształtowania

środowiska przyrodniczego w Polsce. Folia Forestalia Polonica, Seria A, 22.Chodzicki E. 1978. Badania proweniencyjne nad wzrostem Pinus silvestris L. z terenów PRL

w reglu dolnym Karpat w latach 1966−1972. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, 144, Leś- nictwo, 11.

Czarnowski M.S. 1951. Przyczynek do znajomości zimowej zdolności transpiracyjnej niektó-rych topoli. Sylwan, 3‒4.

Czarnowski M.S. 1952. Przyrost wysokości sosny pospolitej. Kosmos, 1948−1952, 1‒3.Czarnowski M.S. 1955a. Wodowskazowa metoda badania transpiracji drzew. Kosmos, 1, Se-

ria A, 4.Czarnowski M.S. 1955b. Las a spływ powierzchniowy. Gospodarka Wodna, 12.Czarnowski M.S. 1958. Teoria dynamiki drzewostanu a potrzeby praktyki. Sympozjum

Leśników Uprawiających Ekologię Ścisłą Lasu, poświęcone zagadnieniu dynamiki we-wnętrznej drzewostanu. Kraków.

Czarnowski M.S. 1989. Zarys ekologii roślin lądowych. Wyd. 2. PWN, Warszawa.

165

Durło B.G., Małek S., Socha J. 2015. Extreme precipitation events in the Forest Promotion Complex of Silesian Beskid. Folia Forestalia Polonica, series A, 57 (1), 18−27.

Greszta J. 1987. Wpływ przemysłowych zanieczyszczeń powietrza na lasy. Skrypt SGGW w Warszawie.

Greszta J., Barszcz J. 1989. Kształtowanie się niektórych cech biometrycznych sosny pospo-litej (Pinus sylvestris L.) pod wpływem emisji z Elektrowni „Połaniec”. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, Sesja Naukowa, 23, 57‒71.

Greszta J., Barszcz J., Niemtur S. 1989. Evaluation of damage to montane forests in Southern Poland in Air Pollution and Forest Decline. Ed. J.B. Bucher, I. Bucher-Wallin. Pollution Effects on Forest Ecosystems. IUFRO P.2.05, Interlaken Switzerland, 2−8 October, Bir-mensdorf, 41‒50.

Greszta J., Gruszka A., Kowalkowska M. 2002. Wpływ imisji na ekosystem. Wyd. Śląsk, Ka-towice.

Jasik M., Małek S. 2012. Wpływ drzewostanu na jakość wypływów wód podziemnych w górnej części zlewni potoku Jaszcze w Gorczańskim Parku Narodowym. Episteme, 15, 329−336.

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, series A 55 (1), 27‒32.

Jasik M., Małek S., Żelazny M. 2017. Effect of water stage and tree stand composition on spa-tiotemporal differentiation of spring water chemistry draining Carpathian flysch slopes (Gorce Mts). Science of the Total Environment. 599–600, 1630–1637.

Jasińska M., Kozak K., Mietelski J.W., Barszcz J., Greszta J. 1990. Radioactive contamination of the forest of southern Poland and Finland. Journal Nucl. Chem. Letters, 146, Elsevier Sequoisa SA., Lausenne Akademiai Kiado, Budapest, 1−13.

Jasińska M., Mietelski J.W., Greszta J., Barszcz J. 1989. Promieniotwórcze skażenie lasów Polski Południowej. Wyd. IFJ w Krakowie, Raport Nr 1450/B.

Kosmowska A., Żelazny M., Małek S., Siwek J.P. 2015. Wpływ wylesień na krótkoterminowe zmiany składu chemicznego wody w zlewni Potoku Malinowskiego (Beskid Śląski). Syl-wan, 159 (9), 778−790.

Kosmowska A., Żelazny M., Małek S., Siwek J.P., Jelonkiewicz Ł. 2016. Effect of deforesta-tion on stream water chemistry in the Skrzyczne massif (the Beskid Śląski Mountain in souther Poland) Science of Total Environment, 568, 1044‒1053.

Krzaklewski W. 1979. Fitosocjologiczna metoda oceny warunków rekultywacji i zagospoda-rowania leśnego nieużytków, na przykładzie skarp zwałowiska Kopalni Węgla Brunatne-go „Adamów”. Archiwum Ochrony Środowiska, 3−4, 76‒85.

Krzaklewski W. 1988. Leśna rekultywacja i biologiczne zagospodarowanie nieużytków po-przemysłowych. Skrypty Uczelniane Akademii Rolniczej w Krakowie.

Krzaklewski W. 1990. Analiza działalności rekultywacyjnej na terenach pogórniczych w głównych gałęziach przemysłu wydobywczego w Polsce. Wyd. SGGW−AR, Warszawa, 44, 1‒90.

Krzaklewski W. 1995. Metoda sukcesji kierowanej w działalności rekultywacyjnej (Land rec-lamation by initial vegetation). Postępy Techniki w Leśnictwie, 56. SIiTLiD, Warszawa.

Krzaklewski W. 1999. Roślinność spontaniczna jako wskaźnik warunków siedliskowych oraz podstawa do zalesiania skarp zwałowisk na przykładzie Kopalni Węgla Brunatnego „Adamów”. [W:] „Górnictwo odkrywkowe – Rekultywacja – Środowisko ze szczególnym uwzględnieniem KWB Bełchatów”, cz. II, 122.

166

Krzaklewski W. 1999. Wybrane problemy i rezultaty leśnej rekultywacji w Polsce. [W:] Mate-riały Konferencji „Górnictwo odkrywkowe − Środowisko ‒ Rekultywacja − ze szczegól-nym uwzględnieniem KWB Bełchatów”, Bełchatów, 8−9 czerwca 1999, 49‒64.

Krzaklewski W. 2000. Wybrane problemy i rezultaty rekultywacji zwałowiska zewnętrzne-go Kopalni „Bełchatów”. Sympozjum Naukowe „25 lat doświadczeń KWB Bełchatów”, 73‒83.

Krzaklewski W. 2001. Rekultywacja obszarów pogórniczych i poprzemysłowych. [W:] Prze-miany środowiska naturalnego a ekorozwój. Red. M. Kotarba. Wydawnictwo TBPŚ Geo-sfera, Kraków, 85‒104.

Krzaklewski W. 2017. Podstawy rekultywacji leśnej. Wydawnictwo UR w Krakowie, Kraków.Krzaklewski W., Barszcz J., Małek S., Kozioł K., Pietrzykowski M. 2004 Contamination of

forest soils in the vicinity of the sedimentation pond after zinc and lead ore flotation (in the region of Olkusz, Southern Poland). Water, Air and Soil Pollution, 159 (1), 151‒164.

Krzaklewski W., Frączek M. 1999. Metoda rekultywacji leśnej starych wyrobisk popiasko-wych z wykorzystaniem roślinności z sukcesji samorzutnej. [W:] Materiały Konferencji „Górnictwo odkrywkowe − Środowisko ‒ Rekultywacja − ze szczególnym uwzględnie-niem KWB Bełchatów”, Bełchatów, 8−9 czerwca 1999, 111−128.

Krzaklewski W., Kowalik S., Wójcik J. 1997. Rekultywacja utworów toksycznie kwaśnych w górnictwie węgla brunatnego. Monografia. Wydawnictwo Monos, Kraków.

Krzaklewski W., Pietrzykowski M. 2001. Ocena wybranych komponentów ekosystemu le-śnego odtwarzanego w toku rekultywacji na zwałowisku wewnętrznym odkrywki „D” byłej kopalni „Przyjaźń Narodów” w Łęknicy. Zeszyty Naukowe Politechniki Zielonogór-skiej, 125, Inżynieria Środowiska, 11, 187–197.

Krzaklewski W., Pietrzykowski M. 2002. Selected physico-chemical properties of zinc and lead ore tailings and their biological stabilisation. Water Air and Soil Pollution, 141 (1−4), 125−142.

Krzaklewski W., Pietrzykowski M. 2002. Wstępne wyniki badań nad nową metodą stabiliza-cji techniczno-biologicznej fitotoksycznych odpadów po flotacji rud metali nieżelaznych. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie. WUG 5(93), Katowice.

Krzaklewski W., Pietrzykowski M. 2007. Diagnoza siedlisk na terenach pogórniczych rekul-tywowanych dla leśnictwa, ze szczególnym uwzględnieniem metody fitosocjologiczno--glebowej. Sylwan, 151 (1), 51–57.


Krzaklewski W., Pietrzykowski M., Woś B. 2012. Survival and growth of alders (Alnus glu-tinosa (L.) Gaertn. and Alnus incana (L.) Moench) on fly ash technosols at different sub-strate improvement. Ecological Engineering, 49, 35−40.

Krzaklewski W., Wójcik J. 2004. Wstępna ocena przydatności rekultywacyjnej utworów nad-kładu odkrywki „Szczerców” w KWB „Bełchatów”. Materiały Sympozjum Naukowego Warsztaty Górnicze z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”. Bełchatów, 2–4 czerw-ca. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków, 201–205.

Mach J., Barszcz J. 1977. Odnowienia naturalne modrzewia polskiego (Larix polonica Rac., Larix decidua Mill. var. polonica) na wyrobisku niwelacyjnym węgla kamienne-

167

go w obrębie Murcki, oddz. 68A. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, 122, Leśnictwo, 10, 99–119.

Mach J., Barszcz J. 1983a. Wyniki nawożenia chelatami typu Ls upraw sosnowych i miesza-nych oraz tyczkowiny sosnowej w warunkach skażeń przemysłowych. Zeszyty Problemo-we Postępów Nauk Rolniczych, 242, 695–704.

Mach J., Barszcz J. 1983b. Ekologiczne uwarunkowania produkcyjności lasów Beskidu Ślą-skiego. [W:] Zagospodarowanie lasów górskich na przykładzie Beskidu Śląskiego. Mate-riały na Sesję Naukową PTL, Jaszowiec, 14–42.

Małek S. (red.). 2015. Ekologiczne i hodowlane uwarunkowania przebudowy drzewostanów świerkowych w Beskidzie Śląskim i Beskidzie Żywieckim. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, Kraków.

Małek S. 1991. Neutralization of the negative effects of acid rain on the development of Lar-ix decidua Mill. seedlings by means of mineral fertilization. Zeszyty Nauk. Akad. Roln. w Krakowie, Katedra Ekologii Lasu, 257, 153–167.

Małek S. 1993. Counteracting the negative effects of simulated acid rain on the development of Larix decidua Mill. seedlings by means of the mineral fertilization (NPK). Water, Air, and Soil Pollution, 71, 175–184.

Małek S. 1996. The effect of ‘acid rain’ and mineral fertilizers on the biometrical features of Larix decidua Mill. seedlings. Water, Air, and Soil Pollution, 88, 93–107.

Małek S. 1998. The effect of ‘acid rain’ and fertilizers on the development of Pinus sylvestris L. seedlings. Folia Forestalia Polonica, Series A – Forestry, 40, 5–23.

Małek S. 2001. A quantitative and qualitative changes of precipitation input to the Ojców Na-tional Park (South Poland) during 1997–1999. Water, Air, and Soil Pollution, 130, 505–510.

Małek S. 2002. Zmiany składu chemicznego opadów atmosferycznych po przejściu przez okap drzewostanów świerkowych. Czasopismo Techniczne Inżynieria Środowiska 4-Ś, Politechnika Krakowska, 37–45.

Małek S. 2004. Effect of the age of spruce stands on the balance of elements in the Potok Dupniański catchment. Dendrobiology, 51, 65–70.

Małek S. 2009. Sustainability of Picea abies of Istebna provenance in Dupniański Stream catchment as dependent on stand age class. Dendrobiology, 61, 95–104.

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. 2007. Source Apportionment Modeling of Bulk Precipitation Chemistry on the Dupniański Stream catchment area (Silesian Beskid – Southern Poland) within 1999–2003. Polish Journal of Environmental Studies, 16, 3B, 308–315.

Małek S., Astel A. 2008. Throughfall chemistry in a spruce chronosequence in southern Po-land. Environmental Pollution, 155, 517–527.

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 disinte-gration 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, series A, 56 (1), 9–22.

168

Małek S., Belyazid S., Sverdrup H. 2012. Modelling changes in forest soil chemistry in the oldest spruce stands in the Potok Dupnianski Catchment in Southern Poland using For-SAFE model. Folia Forestalia Polonica, series A 54 (4), 209–214.

Małek S., Gawęda T. 2006. Charakterystyka chemiczna wód powierzchniowych zlewni Poto-ku Dupniańskiego w Beskidzie Śląskim. Sylwan, 2, 29–36.

Małek S., Gawęda T. 2006. Charakterystyka chemiczna źródeł Potoku Dupniańskiego w Be-skidzie Śląskim. Sylwan, 3, 39–46.

Małek S., Greszta J. 1996. The effect of ‘acid rain’ and mineral fertilization on the biometrical features of Fagus sylvatica L. seedlings. Journal of Plant Physiology, 148, 264–270.

Małek S., Kizior M. 2003a. Wpływ drzewostanu bukowego na ilość i skład chemiczny opa-dów atmosferycznych docierających do dna lasu na przykładzie stałej powierzchni moni-toringowej Chełmowa Góra w Ojcowskim Parku Narodowym w latach 2000–2001. [W:] Kształtowanie i ochrona środowiska leśnego. Red. A.T. Miler, 352–361.

Małek S., Kizior M. 2003b. Quantitative dynamics of chemical elements penetrating with rainfall and litter fall into the bottom of the beech stands in the Ojców National Park between 1997–2000. [In:] Obieg pierwiastków w przyrodzie. Vol. II. Ed. B. Gworek i J. Misiak. Instytut Ochrony Środowiska, 88–92.

Małek S., Kizior M. 2004. Wielkość i chemizm opadów atmosferycznych docierających do powierzchni Chełmowej Góry na terenie Ojcowskiego Parku Narodowego w latach 1997–2001. [W:] Zróżnicowanie i przemiany środowiska przyrodniczo-kulturowego Wy-żyny Krakowsko-Częstochowskiej. Red. J. Partyka. T. I. Przyroda, 151–156.

Małek S., Krakowian K. 2007. Charakterystyka chemiczna wód źródeł Malinowskiego Po-toku i Czyrnej w Beskidzie Śląskim. [W:] Funkcjonowanie geoekosystemów zlewni rzecznych, 4 – Procesy ekstremalne w środowisku geograficznym. Red. A. Kostrzewski i J. Szpikowski. Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu, Instytut Paleogeografii i Geoekologii, Zakład Geoekologii, Stacja Geoekologiczna w Storkowie. Bogucki Wydaw-nictwo Naukowe, Poznań, 331–344.

Małek S., Krakowian K. 2009. Analiza przydatności do picia wód źródeł Zimnika i Czyrnej w Beskidzie Śląskim. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 38, 245–253.

Małek S., Krakowian K. 2012. The effect of deforestation on springs water chemistry on Skrzyczne (Silesian Beskid Mountains Poland). Journal of Forest Science, 58 (7), 308–313.

Małek S., Krakowian K., Jasik M., Dudek K., Bátor M. 2014. Effect of deforestation on stream and spring water chemistry in Malinowski and Czyrna catchments in Beskid Śląski Mts. Folia Forestalia Polonica, series A, 56 (3), 141–152.

Małek S., Kroczek M., Urban K. 2016. Wpływ bezpośredniego sąsiedztwa nartostrad nr I, II i IV stacji narciarskiej Jaworzyna Krynicka SA na wybrane cechy drzewostanu w latach 1999–2015. [W:] Wyzwania gospodarki leśnej na terenie RDLP w Krakowie na początku XXI wieku. Red. L. Jagoda, A. Jaworski, S. Małek. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolnicze-go w Krakowie, Kraków, 143–175.

Małek S., Kroczek M., Wieczorek T., Astel A. 2008. Changes in forest stands close to the ski trial no I on the Jaworzyna Krynicka Mts. Polish Journal of Environmental Studies, 17, 3A, 399–405.

Małek S., Kroczek M., Wieczorek T., Wacławek M. 2013. Wpływ nartostrad Stacji Narciar-skiej Jaworzyna Krynicka SA na otaczający drzewostan. Acta Agraria et Silvestria. Series Silvestris, 51, 91–101.

169

Małek S., Martinson L., Sverdrup H. 2005. Modeling future soil chemistry at a highly pol-luted forest site at Istebna in Southern Poland using the “SAFE” model. Environmental Pollution, 137, 568–573.

Małek S., Niemtur S., Staszewski T. 2006. Seasonal changeability of waters features from watershedes with artificial Norway spruce stands in the Silesian Beskid. Ekológia (Brati-slava), 25, 3, 289–297.

Małek S., Wężyk P. 1999. The amount of elements reaching upper soil layer in beech stands in the Ojców National Park in 1997 and 1998. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 18, 347–355.

Małek S., Wężyk P. 2000. Analiza masy pierwiastków docierających do wierzchniej war-stwy gleby drzewostanu bukowego w Leśnym Zakładzie Doświadczalnym w Krynicy w latach 1997–1998. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej w Krakowie, 358, 93–102.

Małek S., Wężyk P. 2000 Monitorowanie procesów zachodzących w drzewostanach bu-kowych w zmieniających się warunkach środowiska przyrodniczego na przykładzie Ojcowskiego Parku Narodowego i Leśnego Zakładu Doświadczalnego w Krynicy. Katedra Ekologii Lasu Akademii Rolniczej w Krakowie i Popradzki Park Krajobra-zowy.

Małek S., Wężyk P., Kroczek M. 1998b. Analiza zawartości wybranych pierwiastków w opa-dzie organicznym i ściole bukowej na powierzchni doświadczalnej „Chełmowa Góra” w Ojcowskim Parku Narodowym. Prace i Materiały Muzeum im. Prof. Władysława Sza-fera „Prądnik”, 11–12, 347–354.

Małek S., Wężyk P., Neroj B. 1998a. Struktura i dynamika opadu organicznego drzewosta-nu bukowego w różnych wariantach żyzności siedliska w Ojcowskim Parku Narodowym w latach 1995 i 1996. Acta Agraria et Silvestria, 36, 63–76.

Małek S., Wężyk P., Neroj B. 2001. The content of selected macroelements in the organic litter fall in the beech stands in the seed year of 1995 and barren year of 1996 on the example of experimental plot „Mt. Chełmowa Góra” in Ojców National Park. Folia Forestalia Po-lonica, 43, 5–20.

Mietelski J.W., Szwalko P., Tomankiewicz E., Gaca P., Małek S., Barszcz J., Grabowska S. 2004. 137Cs, 40K, 90Sr, 238, 239+240Pu 241Am and 243+244Cm in forest litter and their transfer to some species of insects and plants in boreal forests: three case studies. Journal of Radio-analytical and Nuclear Chemistry, 262, 3, 645–660.

Pająk M., Błońska E., Frąc M., Oszust K. 2016. Functional Diversity and Microbial Activity of Forest Soils that Are Heavily Contaminated by Lead and Zinc. Water, Air and Soil Pol-lution, 227, 348.

Pająk M., Cygan A., Bilański P., Kołodziej Z. 2015b. Growth and Development of the Scots Pine (Pinus sylvestris L.) in Forest Environments Strongly Polluted with Heavy Metals. Journal of Environmental Protection and Ecology, 16(2), 620–629.

Pająk M., Forgiel M., Krzaklewski W. 2004. Growth of trees used in reforestation of a north-ern slope of the external spoil bank of the „Bełchatów” Brown Coal Mine. Electromic Journal of Polish Agricultural Universities, Series Forestry, 7, 2, 1–9.

Pająk M., Gąsiorek M., Cygan A., Wanic T. 2015a. Concentrations of Cd, Pb and Zn in the Top Layer of Soil and Needles of Scots Pine (Pinus sylvestris L.). A Case Study of Two Extremely Different Conditions of the Forest Environment in Poland. Fresenius Environ-mental Bulletin, 24(1), 71–76.

170

Pająk M., Halecki W., Gąsiorek M. 2017. Accumulative response of Scots pine (Pinus sylves-tris L.) and silver birch (Betula pendula Roth) to heavy metals enhanced by Pb–Zn ore mining and processing plants: Explicitly spatial considerations of ordinary kriging based on a GIS approach. Chemosphere, 168, 851–859.

Pająk M., Jasik M. 2011. Heavy metal (Zn, Pb, Cd) concentration in soil and moss (Pleuro-zium schreberii) in the Brynica district, southern Poland. iForest – Biogeosciences and Forestry, 4, 176–180.

Pająk M., Jasik M. 2012. Zawartość cynku, kadmu i ołowiu w owocach borówki czarnej (Vaccinium myrtillus L.) rosnącej w lasach nadleśnictwa Świerklaniec. Sylwan, 156 (3), 233–240.

Pająk M., Krzaklewski W. 2004. Ocena efektów leśnej rekultywacji północnego zbocza zwa-łowiska zewnętrznego Kopalni Węgla Brunatnego „Bełchatów”. Materiały Sympozjum Warsztaty Górnicze z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”, 2–4 czerwca 2004 r., Bełchatów. Wydawnictwo IGSMiE PAN, Kraków, 235–241.

Pająk M., Krzaklewski W. 2006. Wybrane właściwości chemiczne inicjalnych gleb na zwało-wisku zewnętrznym kopalni „Bełchatów”. Roczniki Gleboznawcze, LVII, 1/2, Warszawa, 158–163.

Pająk M., Krzaklewski W. 2007. Selected physicial properties of initial silos the outsider spoil bank of the Bełchatów brown coal mine. Journal of Forest Science, 53, 7, 308–313.

Pietrzykowski M. 2014. Soil quality index as a tool for Scots pine (Pinus sylvestris L.) mono-culture conversion planning on afforested, reclaimed mine land. Journal of Forestry Re-search (Springer), 25(1), 63–74.

Pietrzykowski M. 2015. Reclamation and reconstruction of terrestrial ecosystems on mine sites – ecological effectiveness assessment (Chapter 5). [In:] Series: Energy Science and Technology, Coal Energy (Volume 2). Ed. J.N. Govil et al. Studium Press LLC, New Delhi, Houston, USA, 121–151.

Pietrzykowski M., Chodak M. 2014. Near Infrared spectroscopy – a tool for chemical proper-ties and organic matter assessment of afforested mine soils. Ecological Engineering, 62, 115–122.

Pietrzykowski M., Daniels M., Lee W. 2014. Estimation of carbon sequestration by pine (Pi-nus sylvestris L.) ecosystems developed on reforested post-mining sites in Poland on dif-fering mine soil substrates. Ecological Engineering, 73, 209–218.

Pietrzykowski M., Daniels W.L., Koropchak S.C. 2015. Microtopographic effects of growth of young bald cypress (Taxodium distichum L.) in created freshwater forested wetland in southeastern Virginia. Ecological Engineering, 83, 135–143.

Pietrzykowski M., Gruba P., Sproul G. 2017. The effectiveness of Yellow lupine (Lupinus lu-teus L.) green manure cropping in sand mine cast reclamation. Ecological Engineering, 2, 72–79.

Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2007. An assessment of energy efficiency in reclamation to forest. Ecological Engineering, 30, 341–348.

Pietrzykowski, M. Krzaklewski W. 2007. Charakterystyka wód gruntowych i powierzchnio-wych w aspekcie siedliskotwórczym na wyrobisku po eksploatacji piasków podsadzko-wych. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 520 (I), 241–249.

Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2007. Soil organic matter, C and N accumulation during natural succession and reclamation in an opencast sand quarry (southern Poland). Ar-chives of Agronomy and Soil Science, 53 (5), 473–483.

Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2009. Rekultywacja leśna terenów wyrobisk po eksploata-cji piasków podsadzkowych na przykładzie kopalni „Szczakowa”. Monografia. Katedra Ekologii Lasu, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Monos, Kraków, 134.

Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2014. Rekultywacja – współdziałanie technologii i ekolo-gii. [W:] Węgiel brunatny – szanse i zagrożenia. Monografia. Red. D. Sierpień. Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, 333–343.


Pietrzykowski M., Socha J., van Doorn N.S. 2014. Linking heavy metal bioavailability (Cd, Cu, Zn and Pb) in Scots pine needles to soil properties in reclaimed mine areas. Science of the Total Environment, 470–471, 501–510.

Pietrzykowski M., Socha J., van Doorn N.S. 2015. Scots pine (Pinus sylvestris L.) site index in relation to physico-chemical and biological properties in reclaimed mine soils. New Forests, 46, 247–266.

Pietrzykowski M., Socha J., Woś B. 2010. Biomasa i przekształcenia systemów korzeniowych sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) w warunkach siedliskowych zrekultywowanego wy-robiska i zwałowiska górnictwa odkrywkowego. Sylwan, 154 (2), 107–116.

Pietrzykowski M., Woś B., Haus N. 2013. Scots pine needles macro-nutrient (N, P, K, Ca, Mg and S) supply at different reclaimed mine soil substrates as an indicator of the sta-bility of developed forest ecosystems. Environmental Monitoring and Assessment, 185, 7445–7457.

Polkowska Ż., Astel A., Walna B., Małek S., Mędrzycka K., Górecki T., Siepak J., Namieśnik J. 2005. Chemometric analysis of rainwater and throughfall at several sites in Poland. Atmospheric Environment, 39, 837–855.

Walna B., Polkowska Ż., Małek S., Mędrzycka K., Namieśnik J., Siepak J. 2003. Tendencies of Change in the Chemistry of Precipitation at Three Monitoring Station 1996–1999. Pol-ish Journal of Environmental Studies, 12, 4, 467–472.

Walna B., Polkowska Ż., Małek S., Mędrzycka K., Namieśnik J., Siepak J. 2007. Variability of physico-chemical parameters in precipitation in Poland (1996–1999). Ekológia (Brati-slava), 26, 1, 38–51.

Woś B., Pietrzykowski M., Krzaklewski W. 2014. Właściwości próchnic gleb tworzących się w warunkach zalesionego zwałowiska po odkrywkowej kopalni siarki. Sylwan, 158 (12), 883–892.

Żelazny M., Astel A., Wolanin A., Małek S. 2011. Spatiotemporal dynamics of spring and stream water chemistry in a high-mountain area. Environmental Pollution, 159, 1048–1057.

172

Professor Wojciech Krzaklewski

Wojciech Krzaklewski, professor and ha-bilitated doctor (DSc) of technical sciences in the field of environmental engineering – reclamation. He was born on 19 November 1946 in Ulanów (Podkarpackie Province). Wife Jadwiga (de domo Skawina), chil-dren: Stanisław (1979), Ewa (1981), Łukasz (1982), Aleksandra (1986), and Barbara (1988).

In 1964, he began his studies at the Faculty of Forestry of the WSR in Krakow, for the last two years of his studies, partici- pating in the research section of the For-est Botany Section of Forestry Scientific Association. He received his professional title of the Master of Forestry and Engi-

neer in 1969, on the basis of his work on “Planting of sycamore in the Dolina Białego in Tatra Mountains, its importance for forest management and economic development in the clearcutting patches, and for the reconstruction of the lower-range spruce”, de-veloped under the supervision of prof. S. Myczkowski. He obtained his doctoral degree in forestry science from the Faculty of Forestry in Krakow in 1978 on the basis of his dissertation, “Spontaneous vegetation as an indicator of habitat conditions, and the basis for the afforestation of brownfields, illustrated with the example of the ‘Adamów’ lignite mine”, thesis supervisor – prof. Jerzy Fabijanowski. He received his habilitation (DSc) in 1992 at the Department of Mining Geodesy and Environmental Engineering of the AGH University of Science and Technology in Krakow, in the field of environ-mental engineering – reclamation, on the basis of his oeuvre and the dissertation titled “Analysis of reclamation activities in post-mining areas in the main branches of the mining industry in Poland” (published by Protection and Development of the Natural Environment, SGGW, Warsaw, 44, 1990). He obtained the scientific title of the Profes-sor of Forestry in 1999.

After graduation, in 1969–1970 he completed a placement in the Tatra National Park. In November 1970, he began working as an engineer, and in 1973, he became a senior research assistant at the Institute of Mining Areas Protection, AGH University of Science and Technology in Krakow, led by prof. T. Skawina. In 1978 he was employed as an As-sistant Professor at the Department of Environmental Protection and Development at the AGH University of Science and Technology in Krakow, organised by prof. T. Skawina, and in October 1998, he assumed the leadership of the Department of Forest Ecology at the Faculty of Forestry, University of Agriculture in Krakow. In April 1999 he was ap-

173

pointed to the post of Associate Professor there, and in July of that year he received the title of Professor of Forest Sciences.

He has completed several research internships in the Federal Republic of Germany, focusing mainly on the methods of forest reclamation of large dumping-ground sites: in 1982 and 1988 in Ruhrgebiet – Essen; Rheinbraun – Köln; in 1995 in the Forschun-gsinstitut für Bergbaufolgelandschaften e. V. – Finsterwalde; and in 1998 in Rheinbraun-Julich. He was a long-time chairman of the Faculty Committee of NSZZ ‘Solidarność’ at the Department of Mining Geodesy and Environmental Engineering at AGH, a long-time member of the NSZZ ‘Solidarność’ AGH University Board, and the member of the Małopolska Regional Board of NSZZ ‘Solidarność’.

His research activities focused on the following issues: it the early years of 1969–1973, the issues of nature’s conservation; then the forest reclamation studies, including the ap-plication of ecological succession in reclamation, the classification of post-mining ar-eas for forest reclamation, detailed methods of habitat diagnosis on post-mining areas (phytosociological-soil method, phytosociological method), development of methods for forest reclamation of post-mining areas (groups of tree species and methods of the selection of tree species for forest reclamation, criteria for the assessment of effects of forest reclamation, methods of directed succession, methods of assessing the reclamation energy balance). He proposed the definition of “ecological forest reclamation” and de-veloped a classification of afforestation methods in forest reclamation. He developed an algorithm for ecological forest restoration. He has published the handbook titled Leśna rekultywacja i biologiczne zagospodarowanie nieużytków [1988] [Forest reclamation and biological management of wasteland] and recently, a textbook on Podstawy rekultywacji leśnej [2017] [Foundations of forest remediation].

He organized numerous field experiments on the landfills throughout Poland. He participated in experimental works and studies on the reclamation of post-mining areas in nearly all major branches of the Polish mining industry, particularly lignite mining (all mines in Poland), as well as filling sand, coal, sulphur, copper, zinc and lead mining, raw rock materials, combustion waste and other. He performed successful attempts of introducing vegetation into the waste tanks after the flotation of copper ore as well as zinc and lead. He is the co-author of three patents, including patent no. 152 150, 1991 – the application of aviation technology to the introduction of vegetation into a dump site (the so-called aerial-hydro-sowing method), patent no. 192 147, 2001 – the use of water glass and phosphate blockade in the biological housing of post-flotation products, and patent no. P.399 699, 2015 – the method for the reclamation of waste from power industry.

He initiated and continued pioneering research in Poland on the application of green alder (Alnus viridis) in forest reclamation. He is the author and co-author of more than 170 publications devoted to the environmental reclamation and protection, including 90 original works. The most important ones include: Fitosocjologiczna metoda oceny warunk-ów rekultywacji i zagospodarowania leśnego nieużytków na przykładzie skarp zwałowiska zewnętrznego kopalni węgla brunatnego ‘Adamów’ [Phytosociological method of assessing of conditions of forest reclamation and management of wasteland, illustrated with the

example of the external dump-ground of ‘Adamów’ lignite mine] („Archiwum Ochrony Środowiska PAN” 1979, IPIŚ Zabrze, Ossolineum, Wrocław, 3–4), Land reclamation by initial vegetation (4th International Symposium on the Reclamation, Treatment and Uti-lization of Coal Mining Wastes, Kraków, Poland, 6‒10 September 1993), Metoda sukcesji kierowanej w działalności rekultywacyjnej [Directed succession method in reclamation] („Postępy Techniki w Leśnictwie” 1995, 56, SITLiD, Warszawa), Rekultywacja utworów toksycznie kwaśnych w górnictwie węgla brunatnego [Reclamation of toxic acidic products in lignite mining industry] (Monos, Kraków 1997), Selected Physico-Chemical Properties of Zinc and Lead Ore Tailings and their Biological Stabilisation („Air and Soil Pollution” 2002, 141, 1−4), An assessment of energy efficiency in reclamation to forest („Ecological Engineering” 2007, 30, 341–348). He has supervised seven doctoral theses.

He lectured on the subject of broadly understood reclamation, environmental protec-tion and general ecology at the Faculties of Forestry and Horticulture of the University of Agriculture in Krakow, at the Department of Mining Geodesy and Environmental Engi-neering at the AGH University of Science and Technology in Krakow, and he is currently teaching reclamation at the Faculty of Forestry and the Faculty of Chemistry – Depart-ment of Environmental Protection of the Jagiellonian University.

He is the author of conceptual studies and forest reclamation projects for the largest landfill sites in Poland: in lignite mining (Bełchatów, Turów, Adamów), in sulphur min-ing (Machów, post-extraction areas of Osiek mine), and in filling sand extraction (Szcza-kowa, Kuźnica Warężyńska, Kotlarnia – pioneering projects, applying plant succession).

Between 1998–2001, member of the Forestry Council, in 1999–2003 Chairman of the Supervisory Board of the Regional Fund for Environmental Protection and Water Management in Krakow, in 1998–2002 Vice-Chairman of the Regional Environmental Protection Council in Krakow. Since 1986, member of Gesellschaft für Ingenieurbiologie in Aachen in Germany, since 1972 member of the Polish Society for Soil Science and the Polish Society for Forest Science.

Distinguished with the Award by the Polish Minister of National Education, several times awarded by the Rector of AGH University of Science and Technology in Krakow, and recipient of the award by the Rector of the University of Agriculture in Krakow, of Kordelas Leśnika Polskiego award, of the medal on the 25th anniversary of KWB Bełchatów.

Redaktor Naczelny / Editor in ChiefProf. dr hab. inż. Józef Bieniek

Redaktor Naukowy / Scientific EditorDr inż. Marek Pająk

Projekt graficzny okładki / Cover designDr hab. inż. Grzegorz B. Durło

Opracowanie redakcyjne i korekty / Copy-editing and proof-readingWydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie Publishing House of the University of Agriculture in Krakow

Skład i łamanie / LayoutWojciech Prażuch

ISBN 978-83-64758-56-0

Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie31-425 Kraków, al. 29 Listopada 46tel. (12) 662 51 57, 662 51 59e-mail: [email protected]

Publishing House of the University of Agriculture in Krakow31-425 Kraków, al. 29 Listopada 46Phone (+ 48 12) 662 51 57, 662 51 59e-mail: [email protected]

9 7 8 8 3 6 4 7 5 8 5 60

ISBN 978-83-6 - -4758 56 0

aktualne wyzwania w rekultywacji leśnej2017).pdf · prof. dr hab. andrzej grzywacz, dr h.c. −...

Documents