DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 204 <-- 204 --> PDF |
IZLAGANJE NA ZNANSTVENOM SKUPU - PRESENTATION AT THE INTERNATIONAL SYMPOSIUM Šumarski list SUPLEMENT (2005), 202-218 UDK 630* 116 + 907.1 + 113 UTJECAJ BRDSKIH ŠUMSKIH EKOSUSTAVA NA KAKVOĆU VODE U VODOTOCIMA THE IMPACT OF MONTANE FOREST ECOSYSTEMS ON WATER QUALITY OF WATERCOURSES Ivica TIKVIĆ, Dinko PUNTARIĆ, Željko ZEČIĆ, Damir UGARKOVIĆ, Zvonko SELETKOVIĆ* SAŽETAK: Brdski šumski ekosustavi su prema površini najzastupljeniji u Hrvatskoj, te kao takvi imaju najveći utjecaj na kruženje vode, odnosno kakvoću površinskih i podzemnih voda. Taj utjecaj ovisi o ekološkim (reljef, matična podloga, tlo i klima) i biološkim čimbenicima (vrste drveća, struktura šumskog ekosustava i antropogeni utjecaji). Kakav je utjecaj pojedinih vrsta drveća, tipova tala, različitih matičnih podloga i čovjeka na kakvoću voda u vodotocima u šumskim ekosustavima u Hrvatskoj, nije istraženo. U radu su uspoređeni pokazatelji kakvoće vode u vodotocima iz nekoliko brdskih šumskih ekosustava Hrvatske. Analizirane su razlike u kakvoći voda s obzirom na stanišne i sastojinske uvjete. Utvrđeno je opće ekološko stanje voda na temelju dvanaest uzoraka iz različitih vodotoka sa tri lokaliteta (Papuk, Plitvice i Velebit). Analizirano je fizikalno-kemijsko stanje voda, sadržaj hranjivih tvari, kovina, organskih spojeva, mineralnih ulja i drugih pokazatelja kakvoće vode. Nisu utvrđene značajne razlike jizikalno-kemijskih pokazatelja između različitih šumskih ekosustava. Skoro svi vodotoci imali su vodu visoke kakvoće. Utvrđene su značajno veće koncentracije sadržaja hranjivih tvari, aerobnih bakterija i metala u vodi vodotoka u blizini naselja, u usporedbi sa vodotocima u šumskim ekosustavima. Nisu utvrđene razlike u kakvoći voda u vodotocima u nacionalnom parku u odnosu na vodotoke u gospodarskim šumama. Varijabilnost pokazatelja kakvoće vode iz vodotoka različitih šumskih ekosustava ukazuje na kompleksnost djelovanja šumskih ekosustava na kakvoću voda u vodotocima. Utvrđena je veća kakvoća voda vodotoka u šumskim ekosustavima bez obzira na način gospodarenja u odnosu na vodotoke izvan šuma. Ključne riječi: kakvoća vode, brdski šumski ekosustavi, nacionalni park, gospodarske šume UVOD - Introduction Hrvatska je vodama razmjerno bogata zemlja i nalasusjednih zemalja. Vode u Hrvatskoj su pod utjecajem zi se na petom mjestu u Europi i 42. mjestu u svijetu po šumskih ekosustava koji zauzimaju preko 1/3 kopnene bogatstvu i dostupnosti izvora slatke vode (M i 1 k o v i ć površine Hrvatske, od čega su brdski šumski ekosustavi et al., 2003.). Prema podacima UNESCO-a za Hrvatsku najzastupljeniji. Prema podacima Državnog zavoda za iz 2003. godine, oko 60 % vodnog bogatstva "nastaje" u statistiku (Statistički ljetopis, 2003), brdski šumski ekoHrvatskoj, dok se 40 % odnosi na vanjske doprinose iz sustavi obične bukve, hrastova kitnjaka, medunca i crnike, te običnog graba i ostalih tvrdih listača, zauzimaju površinu od preko 13 000 km2, stoje oko 2/3 šuma, od * Doc. dr. se. Ivica Tikvić, Dinko Puntarić, dipl. ing., nosno % kopnenog dijela Hrvatske. U njima je naglašen Dr. se. Željko Zečić, Damir Ugarković dipl. ing., utjecaj šumskog drveća na hidrološke procese. Prirodni Prof. dr. se. Zvonko Selctković, Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu šumski ekosustavi se smatraju hidrogeološki najstabil |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 205 <-- 205 --> PDF |
I. Tikvić, D. Puntarić, Ž. Zečić, D. Ugarković, Z. Sclclković: UTJECAJ BRDSKIH ŠUMSKIH EKOSUSTAVA ... Šumarski list - SUPLEMhNT (2005), 202-218 nijim ekosustavima na Zemlji, a to potvrđuju očuvana tla brdskih i planinskih područja gdje su se održale prirodne šume, zatim bistre i čiste vode vodotoka unatoč značajnom zračnom onečišćenju i drugim nepovoljnim čimbenicima. Oborine prolazeći kroz krošnje šumskog drveća, listinac i šumsko tlo prirodno se pročišćuju i dolaze u podzemne slojeve kao pitka voda. Drveće i grmlje utječu na zadržavanje oborina, procjedivanje, otjecanje i poniranje vode, eroziju tla, filtriranje i pročišćavanje vode (Tikvić iSeletković, 2003). Taj je utjecaj ovisan o određenim ekološkim, ali i biološkim čimbenicima. Od ekoloških čimbenika najvažniji su reljef, matična podloga, tlo i klima, a od bioloških čimbenika vrste drveća, struktura šumskog ekosustava i antropogeni utjecaji. Izvori, potoci, podzemni i površinski vodotoci značajno ovise o stanju šumskih ekosustava koji ih okružuju. Prirodne ili umjetne promjene stanja šumskih ekosustava mogu izazvati promjene hidroloških procesa i kemizma vodotoka (Bäumler iZech, 1999). Prema Galleru (1975; Starčević, 2000) šuma može zadržati i pročistiti oko 2000 m vode po ha godišnje. S obzirom na veliku površinu šuma u Hrvatskoj, svake se godine u šumskim ekosustavima pročisti velika količina vode. Međutim, poznato je kako su svi ekosustavi izloženi kontinuiranom i sve većem onečišćenju, što se odražava i na kakvoću vode u šumskim ekosustavima. Štetan utjecaj onečišćenja zraka i oborina na šumsko drveće, tlo, vodu i zdravlje ljudi utvrdili su brojni istraživači (Filipan etal., 1996). Prpić etal. (1994) utvr dili su opterećenost šuma i poljoprivrednih površina olovom. Prema tim autorima šumska tla su nekoliko puta više onečišćena olovom od poljoprivrednih tala, stoje posljedica strukture šume odnosno funkcije pročišćavanja voda. Međutim Binkey et al. (1999) su u vodotocima poljoprivrednih područja SAD-a utvrdili do devet puta veće koncentracije nitrata i fosfata u odnosu na vodotoke u šumskim područjima. Unatoč sve većem pritisku onečišćenja na šume, vode brdskih i planinskih vodotoka Hrvatske još su uvijek čiste i bistre, zahvaljujući ponajprije pozitivnom utjecaju šumskih ekosustava. Međutim i gospodarenjem šumama utječe se na hidrološke procese u šumama. Pravilnim gospodarenjem šumama podržava se optimalno stanje šumskih ekosustava i osiguravaju gospodarske i druge funkcije šuma. Gospodarskim utjecajima kratkotrajno se remeti hidrološka funkcija šuma, ali se ona kod proreda i oplodnih sječa ponovno uspostavlja u razdoblju od nekoliko godina (Rosen etal. 1996,Bäumler iZech, 1999). Prema A n d e r s s o n et al. (2000) problem kakvoće vode u šumama jedan je od najvažnijih prioriteta istraživanja šumskih ekosustava. Međutim, još uvijek nije istraženo kakav je utjecaj pojedinih vrsta drveća, tipova tala, različitih matičnih podloga i čovjeka na kakvoću vode u vodotocima šumskih ekosustava. U ovom su radu analizirane vode vodotoka brdskih područja Hrvatske i procijenjen utjecaj različitih šumskih ekosustava na kakvoću vode vodotoka. PODRUČJE I METODE ISTRAŽIVANJA - Research area and methods U raduje istraživana kakvoća vode vodotoka na području Papuka, Nacionalnog parka Plitvička jezera i Velebita. Na području Papuka uzeti su uzorci iz potoka Brzaja i Dubočanka, te iz rijeke Orljave. Na području Plitvičkih jezera uzorkovano je iz potoka Sušanj i Rječica, a na području Velebita iz tri izvora i potoka Tisovac. U tablici 1 su prikazana osnovna obilježja istraživanog područja. Uzorkovanje i analiza pojedinih skupina pokazatelja općeg ekološkog stanja vode (fizikalno-kemijski pokazatelji, režim kisika, hranjive tvari, mikrobiološki i biološki pokazatelji), te uvjeta korištenja vode (metali, organski spojevi i radioaktivnost) napravljeni su prema hrvatskim normama u Zavodu za javno zdravstvo grada Zagreba. Fizikalno kemijski pokazatelji (pH i električna vodljivost), te otopljeni kisik utvrđeni su elektrometrijskom analizom, dok je kemijska potreba kisika (KPK) utvrđena titracijom kalijevim permanganatom. Hranjive tvari (nitrati i nitriti) utvrđeni su spektrofotometrijski, a metali clektrokemijskom metodom. Od organskih spojeva, mineralna ulja su utvrđena infracrvenom spektroskopijom, dok su fenoli, lindan, poliklorirani bifenili (PCB) i DDT utvrđeni spektroskopijom i plinskom kro- Slika 1. Položaj lokaliteta uzorkovanja vode iz vodotoka u brdskim šumskim ekosustavima Hrvatske 2004. godine Figure l Position of water sampling sites from watercourses in montane forest ecosystems of Croatia in 2004 |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 206 <-- 206 --> PDF |
1. Tikvić, D. Punlarić, Z. Zečić, D. Ugarković. Z. Seletković: UTJECAJ BRDSKIH ŠUMSKIH EKOSUSTAVA ... Šumarski list SUPLEMENT (2005). 202-2IX Tablica 1. Osnovna obilježja vodotoka i brdskih šumskih ekosustava na području Papuka, Plitvičkih jezera i Velebita iz kojih su uzorkovane vode 2004. godine Table 1 The basic features ofwatercourses and montane forest ecosystems in the area ofPapuk, Plitvice Lakes and Velebit, from which waters were sampled in 2004 Vodotok Predjel Tok Šuma Sklop Nad. vis. Nagib Watercourse Area Course Forest Canopy Altitude Slope Potok Suva Rijeka srednjedobna 1 Brzaj a Stream šumarija Kamenska Suva Rijeka stalan Constant bukova šuma Middle-aged potpun Closed 750-850 5 do 20° Brzaja Forest office Kamenska beech forest Rijeka most na cesti poljoprivredno PA P U K 2 3 Orljava River Orljava Potok Dubočanka Stream Kamenska-Požega Bridge on the road Kamenska-Požega uzvodno od objekta NPŠO Duboka Upstream from stalan Constant stalan Constant šumsko područje Agricultural forest area mlade i stare šume bukve Young and old - potpun Closed - 500 - 5 do 25° Dubočanka the site Duboka beech forests 4 Potok Dubočanka Stream Dubočanka prije naselja Velika before the village of Velika stalan Constant srednjedobne i stare šume bukve Middle-aged and old beech forests potpun Closed 450 do 20" Potok povremeno 1 Sušanj Stream Sušanj ska draga Sušanjska draga nestalan Occasionally bukve i jele Beech and fir potpun Closed 650-850 do 25° Sušanj inconstant P L IT V 2 Potok Sušanj Stream Sušanj Sušanj ska draga blizu ušća u Prošćanskojezero Sušanjska Draga near the mouth into Prošćansko Lake stalan Constant bukve, smreke i jele Beech, spruce and fir djelomično prekinut Partially broken 600-650 do 20° I Potok bukve, bukve djelomično L ´ Rječica Stream Štropina Štropina stalan Constant i jele Beech, beech prekinut Partially 600-700 do 60° Rječica andfir broken Potok blizu ušća u 4 Rječica Stream jezero Kozjak Near the mouth stalan Constant bukve Beech potpun Closed 550-650 do 60° Rječica into Lake Kozjak Izvor Kosica g.j. Crne Grede, 1 iz stijene Springfrom šumarija Perušić Kosica M. U. Crne Grede, stalan Constant bukve Beech potpun Closed 700-750 5 do 30° a rock Forest office Perušić Izvor Vršak, g.j. Stirovača, VE 2 Vodica na Plani Spring Vodica šumarija Perušić Vršak, M. U. Stirovača, Forest office Perušić povremen Sporadic obične smreke Common spruce prekinut Broken 1050-1100 do 20° L on Plana E Izvor Tisovac, g.j. Padeška B Veliki Kosa-Bijele grede, J> Tisovac Spring šumarija Perušić Tisovac, M. U. Padeška stalan Constant bukve i jele Beech andfir potpun Closed 700-850 5 do 15° Veliki Kosa-Bijele Grede, Tisovac Forest office Perušić Potok Borovac kod naselja poljoprivredno 4 Tisovac Stream Velika Plana Borovac at the settlement stalan Constant šumsko područje Agricultural 650-700 10do25° Tisovac of Velika Plana forest area g.j. - gospodarska jedinica -M.U. - management unit |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 207 <-- 207 --> PDF |
I. Tikvić. Ü. Puntane, Ž. Zečić. U. Ugarković, Z. Selclkovie: UTJECAJ BRDSKIH ŠUMSKIH EKOSUSTAVA Šumarski list - SUPLEMENT (2005), 202-218 matografijom. Mikrobiološki pokazatelji odnosno broj bi o klasifikaciji voda (NN 77/98), a na temelju dopušteaerobnih bakterija utvrđen je pomoću brojanja kolonija nih graničnih vrijednosti pojedinih pokazatelja, vode su izraslih na hranjivoj podlozi pri 22 i 37 °C. Prema Uredklasificirane u određenu vrstu vode (I. - V.). CILJ RADA - Research goal Cilj rada bio je utvrditi kakvoću vode vodotoka u voći vode vodotoka u šumskim ekosustavima i izvan različitim šumskim ekosustavima, zatim utvrditi kakav njih. Na kraju je trebalo usporediti pokazatelje kakvoće je utjecaj šumskih ekosustava na kakvoću vode. Cilj je vode u zaštićenom području i u gospodarskim šumbio analizirati razlike u kakvoći vode s obzirom na sta-ama, kako bi se utvrdio utjecaj gospodarenja šumama nišne i sastojinskc uvjete, zatim utvrditi razlike u kakna kakvoću vode. REZULTATI Results FIZIKALNO-KEMIJSKI POKAZATELJI KAKVOĆE VODE VODOTOKA PHYSICAL-CHEMICAL INDICATORS OF WATER QUALITY IN WATERCOURSES U tablici 2 prikazani su pokazatelji fizikalno-kemij- uzorci voda na svim lokalitetima su bili I. vrste osim na skih obilježja vode iz vodotoka na području Papuka, lokalitetu Papuk 1, gdje je voda bila na granici I. i II. Plitvičkih jezera i Velebita. Prema pH vrijednostima vrste vode (grafikon 1). Prosječno najniže pH vrijed- Tablica 2. Fizikalno-kemijski pokazatelji i režim kisika u vodi vodotoka brdskog područja Hrvatske 2004. godine Table 2 Physical-chemical indicators and oxygen regime in the waters of montane area in Croatia in 2004 Lokalitet pH El. vodlj. pScm Otopljeni 0 2 mg 02 /l Zasićenost O-, KPK-KMn04 Locality pH El. cond. flScm Dissolved 02 mg 02/l Saturation 02 KPK-KMn04 1 6,4 50 9 109 3 Papuk 2 3 7,9 8,1 199 333 7 9 87 108 30 2 4 7,8 474 9 106 1 1 8,0 443 9 112 2 Plitvice 2 3 8,0 8,1 483 507 10 10 117 114 1 2 4 8,0 511 9 106 2 1 8,0 344 * * 2 Velebit 2 3 7,9 7,6 323 411 * * * 2 2 4 7,7 317 * * 1 ^vrijednosti nisu utvrđene - *no values were found 9 8,5 8 +——+. 7,5 i 7 6,5 6 5,5 *> 0- *b x? 5 tff .4? .#" J?´" J"" ^ ^0 if ** pH - I, vrsta -species Grafikon I. pH vrijednosti vode iz vodotoka brdskog područja Hrvatske 2004 godine Graph. I pH values of water from watercourses in the montane area of Croatia in 2004 |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 208 <-- 208 --> PDF |
I. Tikvić. D. Puntane, Ž. Zečić, D. Ugarković, Z. Seletković: UTJECAJ BRDSKIH ŠUMSKIH EKOSUSTAVA . Šumarski list - SUPLEMENT (2005), 202-218 nosti vode utvrđene su na području Papuka, a najveće Vrijednosti električne vodljivosti bile su najveće na na području Plitvičkih jezera. Prema pojedinim lokalipodručju Plitvičkih jezera. Većina vodotoka bila je I. tetima najveće razlike pH vrijednosti vode su utvrđene vrste voda, osim lokaliteta Plitvice 3 i 4 koji su bili II. u vodotocima Papuka, a najmanje na području Plitvrste. Lokaliteti Papuk 1 i 2 imali su značajno manje vičkih jezera (tablica 2). Vodotoci izvan šumskih ekovrijednosti električne vodljivosti u odnosu na druge losustava nisu se značajnije razlikovali prema pH vrijedkalitete. Utvrđene su veće vrijednosti električne vodljinosti u odnosu na vodotoke u šumama. Nisu utvrđene vosti u zaštićenom području u odnosu na gospodarske razlike u pH vrijednosti vode između zaštićenog pošume, dok nisu utvrđene razlike između lokaliteta u dručja i gospodarskih šuma. šumi i izvan šume. REŽIM KISIKA U VODAMA VODOTOKA -OXYGEN REGIME IN WA TERCOUSES Prema vrijednostima otopljenog kisika, zasićenosti Prema količini otopljenog kisika u svim je vodotocikisika i kemijske potrebe kisika, nisu utvrđene razlike ma utvrđena voda I. vrste, osim uzorka iz rijeke Orljave između lokaliteta, osim lokaliteta Papuk 2, koji je zna( Papuk 2). Zasićenost kisikom na području Papuka bila čajno odstupao prema tim pokazateljima u odnosu na je nešto niža, dok je na Plitvičkim jezerima utvrđena druge lokalitete. nešto viša zasićenost te su tri uzorka bila II. vrste vode 130 r 120 110 100 90 80 70 ^ # # -^ ,G® ,CP :SG® vcP ^ „# ^ .# 4& «# «# <^vv>%#vVVV Zasićenost kisikom % - Oxygen saturation vrsta -species Grafikon 2. Zasićenost kisikom vode iz vodotoka brdskog područja Hrvatske 2004 godine Graph. 2 Oxygen saturation of water from the watercourses in the montane area of Croatia in 2004 30 m 25 A 20 O 15 E 10 /\ 5 N .0- *b t» \ <\, ´b tx \ O, "> fc Ük- s^ ^~ ^" r® r<5 r& r® v ^ .rS- v^* v-y Grafikon 3. Kemijska potrošnja kisika u vodi vodotoka brdskog područja Hrvatske 2004. godine Graph. 3 Chemical oxygen consumption in the waters of montane Croatia in 2004 |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 209 <-- 209 --> PDF |
I. Tikvić, D. Punlarić, Ž. Zečić, D. Ugarković, Z. Seletković: UTJECAJ BRDSKIH ŠUMSKIH EKOSUSTAVA Šumarski list - SUPLEMENT (2005), 202-218 (grafikon 2). Kemijska potrošnja kisika (KPK) bila je Veće vrijednosti KPK pokazatelj su povećane količine podjednaka u svim vodotocima, osim uzorka iz rijeke teško razgradivih organskih tvari u vodi. Za područje Orljave gdje je utvrđena do 30 puta veća vrijednost Velebita nisu izmjereni pokazatelji režima kisika. KPK u odnosu na druge lokalitete na Papuku (tablica 2). HRANJIVE I ORGANSKE TVARI I MIKROBIOLOŠKI POKAZATELJI KAKVOĆE VODE VODOTOKA NUTRITIVE AND ORGANIC MATTER AND MICROBIOLOGICAL INDICATORS OF WATER QUALITY IN WATERCOURSES Nitrati su jedine hranjive tvari utvrđene u uzorcima imali vodu I. vrste (tablica 3). Nisu utvrđene razlike izvode iz vodotoka. Prema sadržaju nitrata većina vodo- medu zaštićenog područja i gospodarskih šuma, kao ni toka bili su II. vrste, osim lokaliteta Velebit 1 i 3 koji su između vodotoka u šumi i izvan šume. Tablica 3. Koncentracije hranjivih i organskih tvari, te broj bakterija u uzorcima vode iz vodotoka brdskih područja Hrvatske 2004. godine Table 3 Nutrient and organic matter content, and the number of bacteria in water samples from watercourses in montane Croatia in 2004 Lokalitet Nitrati mg N/l Aerob, bakt. broj Mineral, ulja u.g/1 Ukupna ulja u.g/1 Locality Nitrates mg N/l Aerob, bact. No Mineral oils fj.g/1 Total oils fig/l 1 1,5 52 12 74 Papuk 2 3 1,3 0,9 25 860 143 31 16 289 42 4 1,1 101 19 276 1 1,1 74 18 51 Plitvice 2 3 1,2 1,0 32 56 18 17 51 48 4 1,0 121 18 45 1 0,4 263 13 60 Velebit 2 3 0,9 0,4 320 189 7 10 45 66 4 1,0 668 21 128 \ 0-´b k ^ % ´ t-^(r- ^t-re« ,e> ,^ «Ö* v^° *> *^° v^° \^ \L> >.L> \^ <(& ^ <^ ^^ ^ ^ ^ Mineralna ulja (U.g/1) - Mineral oils I. vrsta -species Grafikon 4. Mineralna ulja u vodi vodotoka brdskog područja Hrvatske 2004. godine Graph. 4 Mineral oils in the watercourses of montane Croatia in 2004 Zastupljenost aerobnih bakterija prosječno je bila ke Orljave (Papuk 2), gdje je utvrđena do 250 puta veća najmanja na Plitvičkim jezerima, nešto veća na Papuku, brojnost aerobnih bakterija u odnosu na ostale vodotodok je najveća utvrđena na Velebitu. Sve vrijednosti aeke. Nisu utvrđene razlike između zaštićenog područja i robnih bakterija bile su unutar I. vrste vode, izuzev rijegospodarskih šuma, dok je utvrđena značajno veća broj |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 210 <-- 210 --> PDF |
1. Tikvić, D. Puntarić, Ž. Zečić, D. Ugarković, Z. Seletković: UTJRCAJ BRDSKIH ŠUMSKIH EKOSUSTAVA Šumarski list - SUPLEMENT (2005), 202-218 nost aerobnih bakterija u vodotocima izvan šume u odnosu na one u šumi. Sadržaj mineralnih ulja većine uzoraka vode bio je u granicama I. vrste vode. Jedino su uzorci iz Orljave (Papuk 2) i potoka Veliki Tisovac (Velebit 4) imali vodu II. vrste. I kod ukupne količine ulja utvrđene su veće vrijednosti u vodotocima izvan šume u odnosu na uzorke iz šume. Minimalne vrijednosti utvrđene su u vodotocima na Velebitu te na Papuku (grafikon 4). Nisu utvrđene razlike u količinama mineralnih ulja i ukupnih ulja između zaštićenih područja i gospodarskih šuma. OPASNE TVARI I KOVINE U VODOTOCIMA BRDSKOG PODRUČJA HRVATSKE DANGEROUS SUBSTANCES AND METALS IN THE WATERCOURSES OF MONTANE CROATIA Prema količini cijanida, većina vodotoka imali su vodu II. vrste. Najmanje cijanida je utvrđeno na Plitvičkim jezerima, dok su na Velebitu utvrđene najveće vrijednosti. Na području Velebita utvrđene su najveće razlike između pojedinih vodotoka istog područja. Prema koncentracijama cijanida utvrđene su veće koncentracije cijanida u gospodarskim šumama u odnosu na šume u zaštićenom području, dok nisu utvrđene razliku između lokaliteta u šumi i izvan šume. Prema količini fluorida svi su lokaliteti imali vodu I. vrste. Međutim, na Papuku su utvrđene dvostruko veće vrijednosti u odnosu na vrijednosti na Velebitu (tablica 4). Nisu utvrđene razlike između lokaliteta u šumi i izvan šume, kao i između zaštićenog i gospodarskog područja. Tablica 4. Koncentracije opasnih tvari i kovina u vodotocima brdskog područja Hrvatske 2004. godine Table 4 Concentrations of dangerous substances and metals in the watercourses of montane Croatia in 2004 Lokalitet Cijanidi uCn/1 Flouridi (igF/1 Željezo u.gFe/1 Aluminij u.gAl/1 Mangan p.gMn/1 Locality Cyanides jlCn/l Fluorides flgF/l Iron ßgFe/l Aluminum flgAl/l Manganese figMn/l 1 3 99 256 ** ** Papuk 2 3 5 7 149 123 16 200 ** 3 450 ** 397 ** 4 7 124 103 ** ** 1 0 97 * 230 * Plitvice 2 3 1 5 99 93 * * 181 ** * * 4 5 102 * ** * 1 15 60 ** 31 ** Velebit 2 3 4 10 52 55 102 62 128 72 ** 35 4 12 47 ** 3 780 78 **manje od mjerljive vrijednosti instrumenta, *vrijednosti nisu utvrđene ** less than the measurable instrument value, *values were not established 18 16 14 12 10 3 8 6 4 2 0 \ N <\ .jy . ^ .J> ^ -^ > ^ ,c? >>" / ^ x > v-S- v-S- v-S Cijanidi (U.gCn/1) -Cyanides . vrsta -species Grafikon 5. Cijanidi u vodi vodotoka brdskog područja Hrvatske 2004. godine Graph. 5 Cyanides in the waters of montane Croatia in 2004 |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 215 <-- 215 --> PDF |
PRESENTATION AT THE INTERNATIONAL SYMPOSIUM Šumarski list - SUPLEMENT (2005), 202-218 THE IMPACT OF MONTANE FOREST ECOSYSTEMS ON WATER QUALITY OF WATERCOURSES Ivica TIKVIĆ, Dinko PUNTARIĆ, Željko ZEČIĆ, Damir UGARKOVIĆ, Zvonko SELETKOVIĆ* SUMMARY: In terms of surface area, montane forest ecosystems are the most widely distributed ecosystems in Croatia. As such, they have the greatest impact on water cycle and the quality of surface and ground water. This impact depends on ecological (relief parent substrate, soil and climate) and biological factors (tree species, structure of forest ecosystem and anthropogenic impacts). No research has been made on the effects of particular tree species, soil types, different parent substrates and man on the quality of waters in the forest ecosystems in Croatia. The paper compares indicators of water quality in watercourses from several montane forest ecosystems in Croatia. Differences in water quality were analyzed with reference to site and stand conditions. The general ecological condition of water was determined on the basis of twelve samples from different watercourses in three localities (Papuk, Plitvice and Velebit). The analysis included physical-chemical water condition, nutrient content, metals, organic compounds, mineral oils and other indicators of water quality. No significant differences in physical-chemical indicators were found among the different forest ecosystems. Water quality in almost all the examined watercourses was very high. Compared to the watercourses in forest ecosystems, those in the vicinity of settlements had significantly higher concentrations of nutrients, aerobic bacteria and metals. No differences were found in water quality of the watercourses in the national parks in comparison with those in commercial forests. Variability of water quality indicators from the watercourses in different forest ecosystems indicates the complexity of the effects of forest ecosystems on water quality in watercourses. Compared to the watercourses outside forests, those in forest ecosystems manifested higher water quality regardless of management methods. Key words: water quality, montane forest ecosystems, national park, commercial forests INTRODUCTION With its relatively rich supply of water, Croatia tathe remaining 40 %. Waters in Croatia are affected by kes up the fifth place in Europe and the 42nd place in forest ecosystems that cover over one third of the land the world in terms of quantity and availability of fresh area of Croatia, of which montane forest ecosystems water springs (M i 1 k o v i ć et dl., 3002). According to are the best represented. According to the data of the the 2003 UNESCO records for Croatia, about 60 % of State Bureau of Statistics (Statistički ljetopis 2003/ water supply "originates" in Croatia, whereas external Statistical Almanac2003), montane forest ecosystems contributions from neighboring countries account for of European beech, sessile oak, pubescent oak and holm oak, as well as common hornbeam and other hardwoods, cover an area of over 13,000 km2, which ac * Asst. Prof. Ivica Tikvić, PhD, Dinko Puntarić, BSc, counts for two thirds of the forests or one fourth of the Željko Zečić, PhD, Damir Ugarković BSc, land area in Croatia. They display distinct effects of fo Prof. Zvonko Seletković, PhD, rest trees on hydrological processes. Natural forest Faculty of forestry, University of Zagreb |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 211 <-- 211 --> PDF |
[. Tikvić, D. Punlarić, Ž. Zečić. U. Ugarković. Z. Sclctković: UTJKCAJ BRDSKIH ŠUMSKIH EKOSUSTAVA Šumarski list - SUPLEMENT (2005). 202-218 Željezo i mangan nisu utvrđeni u vodotocima na PlitU grafikonu 5 prikazane su vrijednosti cijanida u vo vičkim jezerima, dok su ekstremne vrijednosti željeza, dama iz vodotoka na istraživanim područjima. Vrijedaluminija i mangana utvrđene u rijeci Orljavi (Papuk 2). nosti cijanida na lokalitetima Plitvice 1 i 2 bile su I. vrsNa području Velebita količine metala su u granicama 1. i te vode, dok su ostali lokaliteti prema sadržaju cijanida 11. vrste vode, a ekstremne koncentracije aluminija utimali II. vrstu vode. vrđene su na lokalitetima izvan šume (potok Tisovac i rijeka Orljava), što odgovara III. do V. vrsti vode. RASPRAVA - Discussion Praćenje stanja kakvoće površinskih voda regulirano kemijskih, bioloških i mikrobioloških pokazatelja s graje različitim kriterijima i sustavima klasifikacije voda. ničnim vrijednostima propisanim za određenu vrstu voObično se voda raspodjeljuje prema kakvoći u pojedine de (NN 77/98). Zbog unošenja štetnih i drugih tvari u vrste koje uvjetuju njenu uporabu za određenu namjenu. površinske vode dolazi do promjene u kakvoći voda, Takva se podjela temelji na uspoređivanju fizikalnih, čime se ograničava njena uporaba. Kakvoća vode u Republici Hrvatskoj -Water quality in the Republic of Croatia Sustavno praćenje kakvoće voda u Hrvatskoj postoji većini ostalih pokazatelja kakvoće vode, većina izvorišta na nekim mjernim postajama od 60-tih godina. Kao repripada I. ili. vrsti vode (Milković etai, 2003). ferentna godina za opis stanja kakvoće površinskih voda Stanje voda u Hrvatskoj je zadovoljavajuće, jedino rijeka, izvorišta i jezera uzima se 2000. godina (Sur-su veća odstupanja u kakvoći vode uočena u blizini vem a n o v i ć et al., 2003). Prema rezultatima ocjene kakćih urbanih ili industrijskih središta, kao i u blizini većih voće vode vodotoka, izvorišta i jezera tijekom 2000. i poljoprivrednih površina, te važnijih prometnih prava2001. godine, a prema režimu kisika, hranjivim tvarima ca. Rezultati ispitivanja površinskih voda u Hrvatskoj, i biološkim pokazateljima, vode u Hrvatskoj su većinom te podzemnih voda Grada zagreba, u 2001. godini uka II. i III. vrste (dobre i umjereno dobre kakvoće), a prema zuju, kao i prethodnih godina, na određena odstupanja mikrobiološkim pokazateljima III. i IV vrste (odnosno od planirane kakvoće vode (Širac et al, 2003). Kakumjereno dobre do slabe kakvoće), a na oko 10 % mjervoća vode većine površinskih vodotoka narušena je nih postaja V vrste (loše kakvoće). Na krškom području zbog ispuštanja nepročišćenih otpadnih voda iz naselja i Hrvatske zbog smanjenih gospodarskih aktivnosti kakindustrije, dok se kakvoća podzemne vode smatra zadovoća vode zadovoljava (M i 1 k o v i ć et al., 2003). Kakvoljavajućom. Primijećuju se utjecaji zagađivanja vode voća vode izvorišta ukazuju ne samo na stanje kakvoće u zbog poljoprivrednih aktivnosti i ispuštanja otpadne vo samom izvorištu, nego i na stanje vode vodonosnika. de u vodotoke. U Hrvatskoj se pročišćava vrlo mali dio Voda izvorišta mora zadovoljavati kriterije I. vrste. Ocotpadnih voda. Zbog toga su rijeke u panonskom pojena kakvoće izvorišta 2000. i 2001. godine ukazuje na dručju Hrvatske najčešće za jednu razinu kakvoće ispod najveća odstupanja od planirane I. vrste vode zbog poželjene, uglavnom zbog bakterijskog onečišćenja (Milvišenih vrijednosti mikrobioloških pokazatelja. Prema ković et al, 2003). Tablica 5. Kakvoća vode mjernih postaja državne mreže za praćenje kakvoće vode i istraživanih vodotoka brdskih šumskih ekosustava Table 5 Water quality in measuring stations of the state monitoring water quality network and the studied watercourses in montane forest ecosystems Režim Hranjive Mikrobiološki Biološki Lokaliteti Zadano kisika tvari pokazatelji pokazatelji Localities Prescribed Oxygen Nutritive Microbio logic a I Biological regime substances indicators indicators Rijeka Orljava River Orljava II III V V * Vodotoci Papuk Watercourses Papuk 11 I II 1 * Jezero Kozjak Lake Kozjak II II III III / Vodotoci Plitv. jezera -Watercourses Plitv. Lakes U II II I * Rijeka Lika River Lika II / / / * Vodotoci Velebit -Watercourses Velebit 11 I I I * * vrijednosti nisu utvrđene, kurzivom su prikazane mjerne postaje državne mreže * no values werefound, the state network measuring stations are indicated in italics |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 212 <-- 212 --> PDF |
I- Tikvić, D. Puntarić. Ž. Zečić, D. Ugarković, Z. Seletković: UTJECAJ BRDSKIH U tablici 5 prikazani su pokazatelji kakvoće vode vodotoka iz brdskih šumskih ekosustava i uspoređeni s podacima državne mreže za praćenje kakvoće vode u Hrvatskoj iz 2000. godine. Za usporedbu, uzeti su s lokaliteta koji su najbliži istraživanim vodotocima brdskih šumskih ekosustava. Prema tablici 5 vode na području Velebita najbolje su kakvoće prema svim pokazateljima, iako su prema Glavaču et al. (1985) bukove i bukovo-jelove šume Dinarskog gorja izložene jakom imisijskom onečišćenju. To su potvrdili u svojim istraživanjima Prpić (1987), Martinović et al. (1988), Seletković (1990), Komlenović et al. (1991), Mayer (1989), Vrbck et al. (1991, 2002. 2004) i dr. S obzirom na veliku šumovitost tog područja i veliku kakvoću vode može se zaključiti da su šumski ekosustavi prirodni pročišćivači vode. Na području Plitvica i Papuka vode su malo onečišćene i ne prelaze II. vrstu voda. Na mjernim postajama državne mreže koje su u pravilu u naseljima, utvrđeno je onečišćenje u vrijednostima za III. i Kakvoća vode u vodotocima Water quality of watercourses Kiselost vode potječe uglavnom od ugljične kiseline i organskih i mineralnih kiselina. Prirodne vode imaju pH približno od 6 do 8. Raspon pH vrijednosti istraživanih vodotoka i izvorišta bio je od 6,4 do 8,1. Električna vodljivost je proporcionalna količini otopljenih tvari u vodi. Kemijski čista voda ima malu električnu vodljivost, dok se s povećanjem sadržaja otopljenih minerala ona povećava. Prosječno najveće vrijednosti električne vodljivosti utvrđene su u vodotocima na području Plitvičkih jezera. Općenito su zabilježene veće vrijednosti električne vodljivosti vode u šumskim ekosustavima zaštićenih područja (nacionalni park) u odnosu na vodu iz gospodarskih šuma, dok nisu utvrđene razlike između vodotoka u šumi i izvan šume. Zasićenost kisikom posljedica je izostanka mikroorganizama u vodi. Minimalna zasićenost kisikom na istraživanim lokalitetima bila je 86 %, a minimalna količina otopljenog kisika 7,19 mg02/l. Kada se ti rezultati usporede sa rezultatima analiza voda na području Hrvatske (Hrvatske vode, 2002) uočava se znatno povoljnije stanje kakvoće vode u vodotocima šumskih ekosustava u odnosu na vodotoke u urbanim područjima. Od hranjivih tvari u značajnim količinama utvrđeni su samo nitrati. Nitrati su bitni za rast algi i mikroorganizama. Kada su te vrijednosti male, smanjen je razvoj tih organizama, a voda je prozirna i čista. Izostanak amonijaka, nitrita i fosfora pokazatelj je izostanka biološke aktivnosti, rasta algi i fitoplanktona te eutrofikacije, što utječe na veću bistroću vode u potocima. Izostanak hranjivih tvari u istraživanim potocima posljedica je neposredne blizine izvora, zasjene vodotoka krošnjama ŠUMSKIH EKOSUSTAVA ... Šumarski list SLIPLHMÜNT (2005). 202-218 V. vrstu vode (Hrvatske vode, 2002) te je razlika između kakvoće vode u naseljima i šumskim ekosustavima jasno uočljiva. U ovom su istraživanju obuhvaćena tri izvorišta na području Velebita (lokaliteti 1, 2 i 3). S obzirom na fizikalno- kemijske pokazatelje i režim kisika oni pripadaju I. vrsti vode. S obzirom na hranjive i organske tvari te mikrobiološke pokazatelje, izvorišta na području Velebita pripadaju I. vrsti vode uz iznimku izvorišta na lokalitetu Velebit 2 (šuma obične smreke) koji prema koncentraciji nitrata pripada II. vrsti vode. Prema koncentracijama flourida, aluminija i željeza (NN 78/98) izvorišta imaju I. vrstu vode, uz iznimku izvorišta Velebit 2 koji prema koncentracijama željeza ima II. vrstu voda. S obzirom na koncentracije cijanida izvorišta na Velebitu imaju II. vrstu voda. Prema većini parametara kakvoće vode izvorišta brdskih šumskih ekosustava bila su I. vrste vode (uz iznimku cijanida), što potvrđuje pozitivan utjecaj šumskih ekosustava na kakvoću vode. brdskih šumskih ekosustava in montane forest ecosystems drveća te izostanka ljudskog utjecaja. Koncentarcija nitrata na lokalitetu Velebit 4, (potok Tisovac, poljoprivredno i djelomično šumsko područje) bila je dva i pol puta veća od vrijednosti na lokalitetima Velebit 1 i 3 (izvor tog potoka u šumi bukve i jele). Nešto veće vrijednosti nitrata zabilježeni su u vodotocima izvan šume (rijeka Orljava i potok Tisovac). Prema Binkley et al. (1999) također su utvrđene nekoliko puta veće koncentracije nitrata u vodotocima poljoprivrednih područja u odnosu na vodotoke u šumskim područjima. Međutim gospodarenje šumama može utjecati na kakvoću vode u vodotocima brdskih područja. Rosen et al. (1996) istraživali su utjecaj gospodarenja šumama na kakvoću vode u vodotocima. Na jednom dijelu šumskog područja napravili su čistu sječu, a drugi dio šumskog područja bio je bez utjecaja (kontrola). Utvrdili su povećanu koncentraciju kalija (K+), amonijevih iona (NH4+), dušikovog okskida (N03"), organskog i ukupnog dušika u vodotocima šumskog područja gdje su provedeni gospodarski zahvati, dok su promjene u koncentracijama kalcija (Ca2"), magnezija (Mg2´), natrija (Na+), sulfata (S042~) i klora (Cl) bile manje izražene. Najveći negativni utjecaj čistih sječa odnosio se na ispiranje, uglavnom nitrata i fosfata u podzemne i površinske vode. Pesticidi koji se sve više upotrebljavaju u poljoprivredi nisu utvrđeni u istraživanim vodotocima. Razlog tomu je ekstezivna poljoprivredna proizvodnja u brdskim područjima Hrvatske. Povećena koncentracija bakterija u rijeci Orljavi ukazuje na onečišćenje voda izvan šumskih ekosustava u blizini naselja i prometni |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 213 <-- 213 --> PDF |
I. Tikvić, P. Puntane. Ž. Zečić, D. Ugarković, /.. Seletkovic: UTJECAJ BRDSKIH ŠUMSKIH KKOSUSTAVA ... Šumarski list -SUPLLMENT (2005). 202-218 ca. Veći sadržaj ulja također je utvrđen u uzorcima Papuk 2 i 4, kao i Velebit 4, koji su svi izvan šume. Metali su utvrđeni u vrlo malim koncentracijama, a samo je koncentracija željeza bila povećana. U rijeci Orljavi utvrđeno je 160 puta više željeza od dopuštene vrijednosti, što se tumači utjecajem okolnih poljoprivred- Monitoring kakvoće voda-S ciljem uspostavljanja uspješnog monitoringa utjecaja brdskih šumskih ekosustava na kakvoću voda, posebnu pozornost treba obratiti na odabir mjernih postaja, dinamiku uzorkovanja, mjerne pokazatelje, razvoj baza podataka o kakvoći voda i dr. Hrvatske šume d.o.o., gospodare šumama koje pokrivaju više od treći- Mjere zaštite kakvoće vode -W Temeljni cilj pri planiranju zaštite voda je očuvanje još uvijek čistih voda (očuvanje postojeće kakvoće voda), tj. izvorišta, gornjih tokova rijeka u brdskim predjelima te podzemnih voda (NN 107/95). Glavna je svrha tih mjera spriječiti ili smanjiti rizik onečišćenja izvorišta ili vodocrpilišta. Najznačajniji kriterij pri određivanju granica zaštitnih zonaje brzina širenja onečišćenja u vodonosnom sloju prema vodocrpilištu. Zaštitne zone kod pasivne zaštite sprječavaju samo bakteriološke i konvencionalne oblike onečišćenja pitke vode (lako razgradljive organske tvari, amonij, nitriti, itd.), dok ne utječu na onečišćenja s nerazgradivim ili teško razgradi ZAKLJUČCI - - 1. Voda iz vodotoka na području Papuka bila je I vrste prema fizikalno-kemijskim, mikrobiološkim i biološkim pokazateljima, a prema sadržaju hranjivih tvari II. vrste, uz iznimku rijeke Orljave, koja je imala vodu III. vrste. Od opasnih tvari utvrđeni su cijanidi i mineralna ulja u količinama koje su propisane za II. vrstu vode. 2. Voda vodotoka na području Plitvica također je bila I. vrste prema fizikalno kemijskim mikrobiološkim i biološkim pokazateljima, a prema režimu kisika i sadržaju hranjivih tvari II. vrste. Vodotoci iz Nacionalnog parka Plitvička jezera imali su vodu velike kakvoće. Od opasnih tvari utvrđeni su cijanidi u količinama koje su propisane za I. i II. vrstu vode. 3. Voda vodotoka na području Velebita je prema većini pokazatelja bila I. vrste. Od opasnih tvari na području Velebita također su utvrđeni cijanidi u količinama koju se propisane za I. i II. vrstu vode. Vode na području Velebita su prema svim mjerenim pokazateljima bile najbolje kakvoće. 4. Utvrđeno je povoljnije stanje kakvoće vode u vodotocima različitih šumskih ekosustava. Vodotoci izvan šume su imali veće koncentracije aerobnih baknih i urbanih područja. Aluminij je utvrđen u najvećem broju uzoraka, a najveće koncentracije utvrđene su u uzorcima Papuk 2 i Velebit 4. Oba lokaliteta su izvan šume i u blizini naselja, utjecana prometom i okolnim poljoprivrednim površinama. Što se tiče mangana, nisu utvrđene veće vrijednosti od dopuštenih za I. vrstu vode. Water quality monitoring ne ukupne kopnene površine Hrvatske, stoga je nužno evidentirati, kartirati i zaštiti značajne vodne resurse koji se nalaze u tim šumama. Nakon toga nužno je uspostaviti organizirani monitoring fizikalnih, kemijskih i bioloških obilježja voda u sklopu državne mreže (M i 1 ković etal.,2003.). er quality protection measures vim tvarima (nitrati, pesticidi, organska otapala i teške kovine). Sume mogu apsorbirati teške metale posebice u zakiseljenim tlima ili tlima s malim sadržajem organske tvari, te je nužno trajno postojanje šuma oko izvorišta kao prirodnog pročistača voda. Program prostornog uređenja Republike Hrvatske (NN 50/99) predvidio je održivo gospodarenja vodama i upravljanja sustavom vodoopskrbe, s posebnom pozornošću na zaštitu izvorišnih zona, s ciljem očuvanja postojeće kvalitete voda. Takvo očuvanje podrazumijeva zaštitu voda na prirodan način, posebno u zonama izvorišta gdje šume mogu imati odlučujuću ulogu. Conclusions terija, ukupnih ulja i aluminija u usporedbi s vodo tocima u šumskim ekosustavima. 5. Uspoređujući kakvoću vode u gospodarskim šumama s onima u zaštićenom području, nisu utvrđene značajne razlike. Samo su koncentracije cijanida bile veće u vodotocima gospodarskih šuma, te se može zaključiti kako gospodarenje šumama nema nepovoljan učinak na kakvoću vode vodotoka. 6. Stanje kakvoće voda na istraživanom području je zadovoljavajuće. Ono je puno povoljnije od stanja kakvoće voda izvan šuma. Veća odstupanja u pojedinim pokazateljima kakvoće vode (hranjivim tvarima i mikrobiološkim pokazateljima) utvrđena su na području većih urbanih sredina i poljoprivrednih površina (rijeka Orljava), te nešto manja na području jezera u nacionalnom parku Plitvička jezera zbog utjecaja intenzivnog turizma. 7. Unatoč velikoj kakvoći vode vodotoka u šumskim ekosustavima, na većini lokaliteta vodotoci su imali vrijednosti cijanida za II. vrstu vode, stoje posljedica velikog zračnog onečišćenja. To također znači da bistre i čiste vode vodotoka brdskih šumskih ekosustava nisu potpuno čiste i pogodne za piće. |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 214 <-- 214 --> PDF |
I. Tikvić. D. Puntarić, Ž. Zečić. D. Ugarković. 2. Selctković: UTJECAJ BRDSKIH ŠUMSKIH EKOSUSTAVA ... Šumarski list - SUPLEMENT (2005), 202-218 ZAHVALA - Acknowledgement: Zahvaljujemo se djelatnicima Nacionalnog parkaPlitvička jezera, Uprave šuma podružnica Požega iUprave šuma podružnica Gospić, te Zavoda za javno LITERATURA Andersson, F. O., K. H. Fcger, R. F. Hüttl, N. Kräuchi, L. Mattsson, O. Salinas, K. Sjöberg, 2000: Forest ecosystem research priorities for Europe, Forest Ecol. Manage. 132 (1):111-119. Bäumler, R., W. Zech, 1999: Effects of forest thinning on the streamwater chemistry of two forest watersheds in the Bavarian Alps, Forest Ecol. Manage. 116 (1-3): 119-128. Binkley, D., H. Burnham, L. H. Allen, 1999: Water quality impacts of forest fertilization with nitrogen and phosphorus, Forest Ecol. Manage. 121 (3): 191-213. Filipan, T, B. Prpić, N. Ružinski, 1996: Štetne posljedice viška N- spojeva u ekosustavu šuma i opskrba pitkom vodom, Šumarski list 9-10: 411-418. Glavač, V., H. Koenics,B. Prpić, 1985: O unosu zračnih polutanata u bukove i bukovo-jelove šume Dinarskog gorja sjeverozapadne Hrvatske, Šumarski list 9-10: 429-447, Zagreb. Hrvatske vode, 2002.: Izvještaj o ispitivanju kakvoće voda u Republici Hrvatskoj u 2000 godini. Kom lenović, N., B. Mayer, P. Rastovski, 1991: Opterećenost kultura crnog bora (Pinus nigra Am) na području Istre sumporom i teškim metalima, Šumarski list 11-12: 451-461, Zagreb. Martinović, J., B. Vrbek, 1988: Istraživanje imisijske acidifikacije tala u Hrvatskoj, radovi Šumarskog instituta 75: 177-181, Zagreb. Mayer, B., 1989: Antropogeni i prirodni protoci tvari u šumskom ekosistemu, Šumarski list 6-8: 299-313, Zagreb. Milković, I., M. Starčević, M. Pcčarcvić, 2003: Uloga šumarstva u nacionalnom programu evidentiranja, zaštite i očuvanja slatkiv voda Republike Hrvatske, Šumarski list 5-6: 219-229, Zagreb. Program prostornog uređenja RH. Narodne novine, br. 50, Zagreb, 1999. Prpić, B., 1987: Sušenje šumskog drveća s posebnim osvrtom na opterećenje Gorskog kotara kiselim kišama i s teškim metalima, Šumarski list 1-2: 52-60, Zagreb. Prpić, B.,Z. Selctković, J. Vukclić, 1994: Promjena dosadašnjih sustavnih istraživanja propadanja šuma kod procjene kemijske opterećenosti zdravstvo grada Zagreba, koji su nam pomogli kod uzorkovanja i analize uzoraka vode. - References susjednih poljodjelskih prostora Hrvatske, Šumarski list 9-10: 283-288, Zagreb. Rosen, K., A. J. Arson, M. H. Eriksson, 1996: Effects of clear - cutting on streamwater quality in forest catchments in central Sweden, Forest Ecol. Manage. 83 (3): 237-244. Seletković , Z., 1990: Utjecaj industrijskih polutanata na običnu bukvu (Fagus sylvatica L.) u šumskim ekosistemima Slavonskog gorja, Doktorska disertacija, Zagreb. Starčević , M., 2000: Značaj šuma u konceptu održivog gospodarenja vodama, Šumarski list 3-4: 210-211, Zagreb. Statistički ljetopis 2003. Republika Hrvatska - Državni zavod za statistiku, str. 264. Širac,S.,G. Mirković,N. Bujaš, 2003: Kakvoća voda u Republici Hrvatskoj 2000-2001. godina, Zbornik radova 3. hrvatske konferencije o vodama, Hrvatske vode u 21. stoljeću, Osijek, Hrvatske vode, str. 463^471, Zagreb. Šurmanović,D.,M.Artuković,M.Jokić, 2003: Uloga monitoringa kakvoće voda u vodno gospodarskom planiranju, Zbornik radova 3. hrvatske konferencije o vodama, Hrvatske vode u 21. stoljeću, Osijek, Hrvatske vode, str. 673-683, Zagreb. Tikvić, I, Z. Selctković, 2003: Utjecaj pošumljavanja krša na hidrološku funkciju šuma. Šum. list, Supl. 31-34, Zagreb. Vrbek, B., M. Vrbek, J. Vukelić, 1991: Zakiseljavanje i nakupljanje Pb, Cu i Zn u jelovim zajednicama Nacionalnog parka "Risnjak", Šumarski list 3-5: 163-172, Zagreb. Vrbek, B., 2002: Utjecaj padalina na kemijski sastav tekuće faze tla šumske zajednice hrasta lužnjaka i običnog graba (Carpino betuli-Quercetum roboris, Anić 1956 ex. Rauš 1969) u sjeverozapadnoj Hrvatskoj, Disertacija, Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 1—242, Zagreb. Vrbek, B., I. Pilaš, V Šoj at, N. M agdić, 2004: Utjecaj kiselih kiša na šumu i tlo u Nacionalnom parku Plitvička jezera, Plitvički bilten 6: 174-200, N.P. Plitvička jezera. Uredba o klasifikaciji voda, (NN 77/98), Zagreb, 1998. Uredba o opasnim tvarima u vodama, (NN 78/98), Zagreb, 1998. Zakon o vodama (NN 107/95), Zagreb 1995. |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 216 <-- 216 --> PDF |
I. Tikvič. D. Puntarić. Ž. Zečić. D. Ugarković. Z. Seletković: TUF. IMPACT OF MONTANIi FOREST ... Šumarski list SUPLEMENT (2005). 202-218 ecosystems are considered the most stable hydro-geological ecosystems on Earth, which is corroborated by preserved soils in hilly and mountainous areas that sustain natural forests, and by clear and clean waters despite considerable aerial pollution and other adverse factors. Precipitation passing through the forest canopy (throughfall), leaf litter and forest soil is naturally purified and reaches underground layers in the form of drinking water. Trees and shrubs intercept precipitation and influence seepage, runoff and percolation (surface and ground runoff), soil erosion, filtering and purification (Tikvić and Seletković, 2003). This influence depends on the existing ecological and biological factors. The most important ecological factors are relief, parent substrate, soil and climate whereas biological factors include tree species, forest ecosystem structure and anthropogenic impacts. Springs, streams, underground and surface waters largely depend on the condition of the surrounding forest ecosystems. Natural or artificial changes in the condition of a forest ecosystem may cause changes in hydrological processes and chemism of watercourses (Bau ml er and Zech, 1999). According to Gallcr (1975; Starče vi ć, 2000), a forest may intercept and purify about 2,000 mJ of water per ha annually. Bearing in view the size of the forested area in Croatia, very large quantities of water are filtered by forest ecosystems annually. However, all ecosystems suffer from continuous and increasing pollution, which is reflected on water quality in forest ecosystems. Harmful effects of polluted air and rain on forest trees, soil, water and the human health have been confirmed by a number of researchers RESEARCH AREA The paper explores water quality of watercourses in the area of Papuk, the Plitvice Lakes National Park and Velebit. Samples in the area of Papuk were taken from the streams Brzaja and Dubočanka, and from the river Orljava. In the Plitvice Lakes National Park samples were provided by the streams Sušanj and Rječica, and in the area of Velebit from three springs and from the stream Tisovac. Table 1 gives the basic characteristics of the study area. Indicators of the general ecological water condition (physical-chemical indicators, oxygen regime, nutrients, microbiological and biological indicators), as well as the use of water (metals, organic compounds and radioactivity) were sampled and analyzed using the Croatian norms in the Institute of Public Health of the City of Zagreb. Physical-chemical indicators (pH and electrical (Fi lip an et al, 1996). Prpić et al. (1994) reported contamination of forests and agricultural areas with lead. According to these authors, forest soils are several times more polluted with lead than agricultural soils, which may be attributed to the structure of a forest and its role in water purification. However, B i n k e y et al. (1999) detected nitrate and phosphate concentrations in the watercourses of agricultural areas in the USA that exceeded those in forest watercourses by nine times. Despite increasing pollution in forests, waters in hilly and mountainous watercourses in Croatia have retained their purity and clarity, owing primarily to the positive effect of forest ecosystems. Hydrological processes in forests are also affected by forest management practices. Proper management with forests sustains the optimal condition of a forest ecosystem and ensures commercial and other forest functions. Management treatments have short-term negative effects on hydrological forest function, but this function is restored several years after thinning and selection cutting (Rosen et al., 1996, Bau ml er and Zech, 1999). According to Anders son et al. (2000), the problem of forest water quality is one of the vital priorities in forest ecosystem research. Yet, impacts of a particular tree species, soil type, different parent substrates and man on water quality in forest ecosystem watercourses still remain to be investigated. This paper analyzes waters in montane Croatia and assesses the impact of different forest ecosystems on the quality of water in watercourses. AND METHODS conductivity) and dissolved oxygen were determined with electrometric analysis, while chemical oxygen demand (COD) was determined with potassium permanganate titration. Nutrients (nitrates and nitrites) were determined spectrophotometrically, and metals were determined with the electrochemical method. Of organic compounds, mineral oils were determined with infrared spectroscopy, while phenols, lindane, polychlorinated byphenils (PCB) and DDT were determined with spectroscopy and gas chromatography. Microbiological indicators, or aerobic bacteria count, were determined by counting bacterial colonies growing on a nutritive medium at 22 °C and 37 °C. According to Water Classification Regulations (NN 77/98) and based on the allowed border values of individual indicators, waters were classified in different categories (I - V). RESEARCH GOAL The goal of research was to assess water quality of Another goal was to analyze differences in water qualiwatercourses in different forest ecosystems and exploty with regard to site and stand conditions and establish re the effects of forest ecosystems on water quality. differences in water quality of watercourses in and out |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 217 <-- 217 --> PDF |
1. Tikvić. D. Puntane. 2. Zečić. D. Ugarković, Z. Seletković: TI Ili IMPACT OH MONTANE FOREST Šumarski list SUPLEMENT (2005), 202-218 of forest ecosystems. Indicators of water quality in pro- compared in order to determine the effects of forest tected areas and in commercial forests were finally management on water quality. RESULTS PHYSICAL-CHEMICAL INDICATORS OF WATER QUALITY IN WATERCOURSES Table 2 shows indicators of physical-chemical features of water from the watercourses in the area of Papuk, Plitvice Lakes and Velebit. With regard to pH values, water samples in all the localities belong to the first category (I), except in the locality of Papuk 1, where water bordered between the first and the second category (I and II) (Fig. 1). On average, the lowest pH values were found in the area of Papuk and the highest in the area of Plitvice Lakes. By localities, the highest differences in pH values of water were found in the watercourses of Papuk, and the smallest in the area of Plitvice Lakes (Tabic 2). Values of pH in the watercourses outside the forest ecosystems did not differ significan tly from those in the forests. No differences were found in the pH value of water between protected areas and commercial forests. Electrical conductivity values were the highest in the area of Plitvice Lakes. The majority of the watercourses were in the first (I) water category, except for the localities Plitvice 3 and 4, which were in the second (II) category. The localities Papuk 1 and 2 had significantly lower values of electrical conductivity than other localities. Higher electrical conductivity values were found in the protected area in relation to commercial forests, while no differences were found between the localities in and outside the forest. OXYGEN REGIME IN WATERCOUSES No differences were found between the localities in terms of dissolved oxygen values, oxygen saturation and chemical requirements of oxygen, except for the locality Papuk 2, which showed considerable aberration from these indicators in relation to other localities. In terms of dissolved oxygen, all watercourses contained the first-category water (I), except for the sample from the river Orljava (Papuk 2). Oxygen saturation in the area of Papuk was slightly lower and in Plit vice Lakes slightly higher, so three samples had water quality of the second category (II) (Fig. 2). Chemical oxygen consumption (COC) was similar in all the watercourses, except for the sample from the river Orljava, where COC values were 30 times higher than those in other Papuk localities (Table 2). Higher COC values indicate an increased content of hardly soluble organic matter in water. No oxygen regime indicators were measured in the area of Velebit. NUTRITIVE AND ORGANIC MATTER AND MICROBIOLOGICAL INDICATORS OF WATER QUALITY IN WATERCOURSES Nitrates are the only nutrients found in water samples from the watercourses. In terms of nitrate content, the majority of the watercourses belonged to the second category (II), except for the locality Velebit 1 and 3, whose waters were in the first category (I) (Table 3). No differences were found between the protected area and commercial forests, nor were they found between watercourses in and out of forests. The average proportion of aerobic bacteria was the lowest in Plitvice Lakes, slightly higher on Papuk and the highest on Velebit. All aerobic bacteria values were within the first-category water, except the river Orljava (Papuk 2), where the quantity of aerobic bacteria exceeded that in other watercourses by up to 250 times. No differences were found between the protected area and commercial forests, whereas a significantly higher quantity of aerobic bacteria was found in the watercourses outside the forests compared to those in the forests. The mineral oil content in the majority of the samples was within the limits of the first-category water. Only the samples from the Orljava (Papuk 2) and the stream Veliki Tisovac (Velebit 4) had water of the second category. Higher values of total oil quantities were found in the watercourses outside the forests in relation to those in the forests. Minimal values were found in the watercourses on Velebit and on Papuk (Fig. 4). No differences in the quantity of mineral oils and total oils were established between protected areas and commercial forests. DANGEROUS SUBSTANCES AND METALS IN THE WATERCOURSES OF MONTANE CROATIA In terms of cyanide content, water in the majority of the watercourses belonged to the second category (II). The least cyanide was registered in Plitvice Lakes, while the most was found on Velebit. Velebit also sho wed the highest differences between particular watercourses in the same area. In terms of cyanide content, higher cyanide concentrations were found in commercial forests compared to those in the protected area, |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 218 <-- 218 --> PDF |
I. Tikvić, Ü. Puntarić, Ž. Zečić. D. Ugarkovic, Z. Seletković: THE IMPACT OF MONTANE FOREST ... Šumarski list - SUPLEMENT (2005). 202-218 while no differences were found between the localities in and out of the forest. In terms of fluoride, water in all the localities was of the first category. However, twice as high fluoride values were found on Papuk in relation to the values on Velebit (Table 4). No differences were found between the localities in the forest and out of the forest, and neither were there any differences between the protected area and commercial areas. Iron and manganese were not found in the watercourses of the Plitvice Lakes area, while extreme values of iron, aluminum, and manganese were detected in the river Orljava (Papuk 2). The quantities of metal in the area of Velebit were within the limits of the first and the second water category, while extreme aluminum concentrations were found in the localities outside forests (the stream of Tisovac and the river Orljava), which correspond to the third - fifth water category. Figure 5 shows cyanide values in the waters from the watercourses in the study area. Cyanide values in the localities Plitvice 1 and 2 responded to the first-category water, while the other localities had the second- category water in terms of cyanide content. DISCUSSION Surface water quality monitoring is regulated by a number of criteria and water classification systems. Water is usually classified into categories on the basis of quality. These categories determine its use for a particular purpose. Such a classification is based on com- Water quality in the Water quality has systematically been monitored in several measuring stations in Croatia since the 1960s. The year 2000 is considered the reference year for the description of the quality of surface waters in rivers, springs and lakes (S u r m a n o v i ć et al. 2003). According to the results of water quality assessments in watercourses, springs and lakes during 2000 and 2001, and according to oxygen regime, nutrients and biological indicators, waters in Croatia mostly fall in the second (II) and (III) category (good to moderately good quality), according to microbiological indicators in the third (III) and fourth (IV) category (moderately good to poor quality), but in about 10 % of the measuring stations in the fifth (V) category (poor quality). The quality of water in the karst area of Croatia is satisfactory due to low intensity management activities (M i 1 ković et al. 2003). Water quality in springs indicates not only the degree of quality in the spring itself but also the condition of water in the aquifer. Spring water must satisfy the first (I) category criteria. The biggest deviations from the planned 1st category were found in quality assessments of spring water in 2000 and 2001 due to increased microbiological indicator values. By the majority of other water quality indicators, most of the springs belong to the first (I) or the second (II) water category (M i 1 k o v i ć et al. 2003). Water condition in Croatia is satisfactory, except for some bigger deviations in water quality in the vicinity of larger urban or industrial centers, larger agricultural areas and major roads. The 2001 results of testing surface water in Croatia and groundwater in the City of Zagreb indicate, similarly to earlier years, certain deviations from planned water quality (Š i rac et al. 2003). Water quality in the majority of surface watercourses is parisons of physical, chemical, biological and microbiological indicators with prescribed border values for a particular water type (NN 77/98). Input of harmful and other substances in surface waters changes the quality of water and restricts its uses. Republic of Croatia impacted by unrecycled municipal and industrial was tewater, while the quality of groundwater is considered satisfactory. Water is polluted by agricultural activities and discharge of wastewater into watercourses. In Cro atia, only a very small portion of wastewater is recy cled. This is the reason that rivers in the Pannonian area of Croatia are generally one category below the desired quality. Pollution is mostly of bacterial origin (Milković etal. 2003). Table 5 shows water quality indicators of watercourses in montane forest ecosystems and compares them with data from the Croatian monitoring water quality network of 2000. The localities closest to the studied watercourses in montane forest ecosystems were used for comparison. According to Table 5, waters in the area of Velebit show the highest quality in terms of all indicators, although Glavač etal. (1985) report severe immission pollution of beech and beech-fir forests in the Dinaric range. Research by Prpić (1987), Martinović et al. (1988), Seletković (1990), Komlenović et al. (1991), Mayer (1989), Vrbek et al. (1991, 2002, 2004), and others confirms the above. Bearing in mind the large degree of forest cover in the area and high water quality, it can be concluded that forest ecosystems are natural water filters. Waters in Plitvice and Papuk are slightly polluted and do not transgress the second (II) water category. Measuring stations of the state monitoring network, situated as a rule in settlements, recorded pollution approaching values for the third (III) and fifth (V) water category (Hrvatske Vode, 2002). Therefore, the difference in water quality in settlements and in forest ecosystems is clearly noticeable. This research included three springs in the area of Ve |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 219 <-- 219 --> PDF |
I. Tikvić, D. Puntarić, Ž. Zečić. D. Ugarković. Z. Seletković: THE IMPACT OF MONTANE FOREST Šumarski list - SUPLEMENT (2005), 202-21S lebit (localities 1, 2 and 3). In terms of physical-chemical indicators and oxygen regime, they belong to the first-category water. In terms of nutritive and organic matter, as well as microbiological indicators, the springs in Velebit belong to the first-category water, with the exception of the spring in the locality Velebit 2 (forest of common spruce), which belongs to the second- category water with regard to nitrate concentrations. In terms of fluoride, aluminum and iron concen- Water quality of watercourses Water acidity is predominantly due to carbon acid and organic and mineral acids. The pH of natural waters ranges approximately between 6 and 8. The range of pH values in the studied watercourses and springs was from 6.4 to 8.1. Electrical conductivity was proportional to the quantity of dissolved matter in water. Chemically clean water has low electrical conductivity, but it increases with an increase in dissolved mineral content. The highest average values of electrical conductivity were found in the watercourses in the area of Plitvice Lakes. In general, higher values of water electrical conductivity were recorded in forest ecosystems of protected areas (national park) than in water from commercial forests. No differences were found between the watercourses in and out of forests. Oxygen saturation is the consequence of the absence of microorganisms in water. Minimum oxygen saturation in the studied localities was 86 %, and minimum quantity of dissolved oxygen was 7.19 mg02/l. When these results are compared with the results of water analyses in the area of Croatia (Hrvatske Vode, 2002), water quality in forest ecosystem watercourses is significantly better than in the watercourses in urban areas. Of nutrients, only nitrates were found in considerable quantities. Nitrates are essential for the growth of algae and microorganisms. When nitrate values are low, the growth of these organisms is reduced, and the water is clear and clean. The absence of ammonia, nitrites and phosphorus indicates the absence of biological activity, growth of algae and phytoplankton, and eutrophication, which has a positive effect on the clarity of water in streams. The absence of nutrients in the studied watercourses is due to the immediate vicinity of springs, shade provided by tree crowns and lack of human impacts. Nitrate concentrations in the locality Velebit 4 (the stream Tisovac, agricultural and partially forested area) were two and a half times higher compared to the values in the localities Velebit 1 and 3 (the source of this stream in the forest of beech and fir). So trations (NN 78/98), the springs have water in the first category, with the exception of the spring Velebit 2, where water is in the second category owing to iron concentrations. With regard to the majority of water quality parameters (with the exception of cyanide), spring water in montane forest ecosystems belonged to the first category, which confirms the positive effect of forest ecosystems on water quality. in montane forest ecosystems mewhat higher nitrate values were recorded in the watercourses out of forests (the river Orljava and the stream Tisovac). According to B ink 1 ey et al.{\999), several times higher nitrate concentrations were recorded in the watercourses in agricultural areas in relation to those in forest areas. However, forest management may have an effect on water quality in montane watercourses. One part of the forest area was clearcut and the other part was left unaffected (control). There were increased concentrations of potassium (K+), ammonia ions (NH4T), nitrogen oxide (N03~), organic nitrogen and total nitrogen in forest watercourses where management treatments were applied, whereas changes in the concentration of calcium (Ca~+), magnesia (Mg"+), sodium (Na+), sulphate (S04~~) and chlorine (CI) were less distinct. The highest negative impact of clearcutting referred to leaching, mostly of nitrates and phosphates, into ground and surface waters. Despite the increasing use of pesticides in agriculture, no pesticides were found in the studied watercourses. The reason is extensive agricultural production in montane Croatia. Increased bacteria concentrations in the river Orljava indicate polluted waters outside forest ecosystems and in the vicinity of settlements and roads. Higher oil content was also recorded in the samples Papuk 2 and 4, as well as Velebit 4, which are all outside the forest. Metals were found in very low concentrations, with the exception of increased iron concentrations. The amount of iron in the river Orljava exceeded the allowed value by 160 times, which is attributed to the impact of the surrounding agricultural and urban areas. Aluminum was found in the largest number of samples, and the highest concentrations were recorded in the samples Papuk 2 and Velebit 4. Both localities are outside the forest and near human settlements and are affected by traffic and the adjacent agricultural areas. As for manganese, no values exceeding the allowed values for the first-category water were detected. Water quality monitoring To establish successful monitoring of the effects of stations, sampling dynamics, measuring indicators, de- montane forest ecosystems on water quality, special at- velopment of water quality databases, etc. The compatention should be paid to the selection of measuring ny Hrvatske Šume manages forests covering over one |
| ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 220 <-- 220 --> PDF |
I. Tikvić. D. Puntane, Ž. Zečić. D. Ugarković. Z. Seletković: THE IMPACT OF MONTANE FOREST , Šumarski list SUPLEMENT (2005). 202-218 third of the total land area of Croatia. It is necessary to physical, chemical and biological water features shouregister, map and protect significant water resources in Id be established within the state network (M i 1 k o v i ć these forests. Following this, organized monitoring of etal. 2003). Water quality protection measures The primary goal in planning water quality protection is to preserve the still clear waters (preserve the existing water quality) in springs, upper river courses in montane areas, and in underground waters (NN 107/95). The main purpose of these measures is to prevent or reduce the risk of pollution to springs or water pumps. The most important criterion in determining the boundaries of protected areas is the rate of pollution spread in the aquifer towards the water pump. Protective zones within passive protection programs prevent only bacteriological and conventional forms of pollution of drinking water (easily dissolved organic matter, ammonia, nitrites, etc.), but do not affect pollution with undissolved or hardly dissolved substances (nitrates, pesticides, organic dissolvents and heavy metals). Since forests are capable of absorbing heavy metals, especially in acid soils or soils with low organic matter contents, it is vitally important to retain them permanently around the sources in the capacity of natural water filters. The spatial plan program of the Republic of Croatia (NN 50/99) envisages sustainable management with water and water supply systems and places particular emphasis on the protection of source zones with the aim of preserving the current water quality. Such preservation refers to natural water protection, especially in source zones where forests may play a decisive role. CONCLUSIONS 1. Water from the watercourses in the area of Papuk was in the first quality category in terms of physical- chemical, microbiological and biological indicators, and in the second quality category in terms of nutrient content, with the exception of the river Orljava, whose water was in the III category. The detected harmful substances included cyanides and mineral oils in the quantities prescribed for the II water category. 2. Water from the watercourses in the area of Plitvice was also in the first category in terms of physical- chemical, microbiological and biological indicators, and in the second quality category in terms of oxygen regime and nutrient content. Water from the watercourses in the Plitvice Lakes National Park was of high quality. Harmful substances included cyanides in quantities prescribed for the first and second water category. 3. According to the majority of indicators, water quality in the watercourses from Velebit was in the first category. Harmful substances in the area of Velebit also included cyanides in quantities prescribed for the first and second water category. According to all the measured indicators, waters in the area of Velebit were of the best quality. 4. Water in the watercourses of different forest ecosystems was found to be of better quality. Watercourses outside forests had higher concentrations of aerobic bacteria, total oils and aluminum in comparison with watercourses in forest ecosystems. No significant differences were found by comparing the quality of water in commercial forests with that in protected areas. The only difference was the higher cyanide concentrations found in the watercourses in commercial forests. It can be concluded that forest management does not have an unfavourable effect on the quality of water in watercourses. Water quality in the study area is satisfactory. It is much better than the quality of water outside forests. Some major deviations in individual water quality indicators (nutritive matter and microbiological indicators) were found around larger urban centers and in agricultural areas (the river Orljava), and slightly less in the lake area of the Plitvice Lakes National Park, which is attributed to the impacts of intensive tourism. Despite the high water quality of the watercourses in forest ecosystems, watercourses in the majority of the locations had higher cyanide values for the second category, which is the consequence of intensive air pollution. This also means that clear and clean water in the watercourses of montane forest ecosystems is not completely clean and suitable for drinking. ACKNOWLEDGEMENT: We would like to thank the employees of the Plitvi as the Institute of Public Health of the City of Zagreb ce Lakes National Park, the Forest Administration for their invaluable help in sampling and analyzing waPožega and the Forest Administration Gospić, as well ter samples. |