Zmiany rozmieszczenia wylesień w Górach Izerskich w II połowie XX wieku na tle ukształtowania powierzchni

Zmiany rozmieszczenia wylesień w Górach Izerskich w II połowie XX wieku na tle ukształtowania powierzchni

Radomir Bałazy

Praca MSc wykonana pod kierunkiem: dr hab. Jacka Kozaka, prof. UJ

Praca MSc złożona zgodnie z wymogami programu studiów MSc UNIGIS (Master of Science) w zakresie "Geographical Information Science & Systems".

Uniwersytet Jagielloński w Krakowie, Uniwersytet Parisa Lodrona w Salzburgu

Kraków, 2015

Oświadczam, że wszystkie źródła wykorzystane w pracy zostały wymienione zgodnie z regułami cytowania. Niniejszą pracę wykonałem samodzielnie. Praca ta nie była i nie

będzie składana jako praca dyplomowa w innym miejscu.

Data ………... Podpis ………

1. Cel i zakres pracy ... 4

2. Ogólna charakterystyka obszaru badań ... 8

2.1. Położenie ... 10

2.2. Geologia i rzeźba terenu ... 10

2.3. Hydrologia ... 14

2.4. Klimat ... 17

2.5. Przyroda regionu ... 20

2.5.1. Flora ... 20

2.5.2. Fauna ... 22

3. Przyczyny klęski ekologicznej ... 23

3.1. Czynniki antropogeniczne ... 26

3.1.1. Historia osadnictwa ... 26

3.1.2. Czasy współczesne ... 29

3.2. Czynniki biotyczne ... 35

3.2.1. Szkody od zwierzyny (jeleniowate) ... 35

3.2.2. Szkody od drobnych gryzoni ... 37

3.2.3. Szkodniki owadzie pierwotne i wtórne ... 37

3.2.4. Grzyby ... 41

3.3. Czynniki abiotyczne ... 42

4. Charakterystyka wykorzystanych danych ... 44

4.1. Dane o ukształtowaniu powierzchni ... 44

4.2. Dane o rozmieszczeniu wylesień ... 45

4.3. Dane z Systemu Informatycznego Lasów Państwowych ... 50

5. Metodyka ... 52

5.1. Analiza na podstawie wieku drzewostanu w wydzieleniach ... 57

5.2. Analiza na podstawie wykonanych zdjęć spektrostrefowych ... 60

6. Wyniki analiz ... 61

6.1. Wyniki na podstawie wieku drzewostanu w wydzieleniach ... 61

6.2. Wyniki na podstawie mapy wylesień ... 69

7. Dyskusja ... 80

8. Wnioski ... 82

Literatura ... 84

Spis rycin, tabel i fotografii ... 87

1. Cel i zakres pracy

Sudety Zachodnie to jeden z tych obszarów na mapie Polski, który pod wieloma względami zasługuje na miano szczególnego. Decydują o tym przede wszystkim walory przyrodnicze regionu, który obfituje w rezerwaty przyrody, liczne miejsca chronione i górujący nad wszystkim, malowniczo położony Karkonoski Park Narodowy. Nie bez znaczenia jest również kontekst społeczny tego obszaru, który jako fragment Dolnego Śląska, przyciąga miłośników wielokulturowego dziedzictwa historycznego (Ryc. 1, 2).

Ryc. 1. Obszar badań na tle regionu oraz Polski

Ryc. 2. Różne formy ochrony przyrody w zasięgu i w sąsiedztwie obszaru badań (źródło: serwer WFS GDOŚ)

Nie tak dawno jednak, region ten znany był z zupełnie innego powodu, a mianowicie klęski ekologicznej, która dotknęła dotkliwie Góry Izerskie i Karkonosze w latach 70. i 80.

XX w. Jako przyczynę zamierania lasów podaje się „zespół stresu ogólnego”, czy też

„chorobę spiralną”, czyli zestaw wielu różnych czynników, uporządkowanych w trzech grupach: predyspozycyjne, inicjujące i współuczestniczące (Manion 1981, Zientarski i in.

1994). Działając synergicznie, w tym samym miejscu i czasie, czynniki te doprowadziły do wielkoobszarowych wylesień, które na obszarze badań, sięgnęły niemal 50% powierzchni lasów, czyli ok. 15 000 ha. Wówczas była to największa klęska ekologiczna, jaka spotkała Europę (Fot. 1, 2). Dopiero pod koniec lat 90. XX wieku. udało się miejscowym leśnikom odnowić wszystkie powierzchnie, a w Karkonosze i w szczególności Góry Izerskie, zaczęło powracać życie. Choć dzisiaj jesteśmy świadkami równie rozległych i dotkliwych zjawisk zamierania lasów, jak choćby w Zachodnich Beskidach, Szumawie, czy Górach Witosza, to jednak Sudety Zachodnie miały ogromny wydźwięk społeczno-kulturowy jako obszar, na którym po raz pierwszy obserwowano tak masowe zamieranie lasów. Można zaryzykować stwierdzenie, że zjawisko to było swoistym „zimnym prysznicem” dla Polaków, Europejczyków, czy nawet w skali globalnej.

Fot. 1. Góry Izerskie w latach dziewięćdziesiątych – widok z „Mokrej Drogi” (R. Bałazy)

Fot. 2. Góry Izerskie w latach dziewięćdziesiątych - widok z "Drogi Panoramicznej" (R. Bałazy)

Choć od tych wydarzeń minęło już kilkadziesiąt lat, to jednak wciąż trudno jest powiedzieć, który z wielu czynników zdecydował o tym, że lasy (głównie świerki) zaczęły masowo obumierać. Niewiele jest opracowań, które interdyscyplinarnie łącząc wszystkie wymieniane źródła problemów, wskazują na jednoznaczną kolejność zdarzeń, a przede wszystkim ich udział w tym procesie. Do tej pory nie powstało także żadne syntetyczne opracowanie znane autorowi, które pozwoliłoby prześledzić przestrzennie, złożony proces zamierania lasów w tym regionie i dowieść z wykorzystaniem narzędzi GIS istniejących zależności (Ryc. 3).

W związku z tym, głównym celem tej pracy jest analiza powiązań pomiędzy wylesieniami a ukształtowaniem terenu obszaru badań. Ocenie, pod kątem wpływu na proces deforestacji, poddane zostaną m.in. ekspozycja, nachylenie, wysokość nad poziomem morza czy forma rzeźby terenu. Do identyfikacji obszarów wylesionych na różnych etapach klęski, posłużą archiwalne zdjęcia satelitarne i lotnicze oraz dane z Systemu Informatycznego Lasów Państwowych (SILP) i z Leśnej Mapy Numerycznej (LMN).

Ryc. 3. Fotorealistyczny model terenu dla Gór Izerskich w rzucie izometrycznym (Kamienicki Grzbiet) z widocznymi obszarami wylesionymi i tymi, na których drzewostany pozostały nietknięte

2. Ogólna charakterystyka obszaru badań

Obszar badań położony jest w Polsce i obejmuje fragment Karkonoszy i Gór Izerskich.

Szczegółowe granice tego terenu określa zasięg Obrębu Leśnego Piechowice (ok. 7 010 ha) i Obrębu Leśnego Szklarska Poręba (ok. 7 220 ha) Nadleśnictwa Szklarska Poręba oraz Obrębu Leśnego Świeradów (ok. 8 650 ha) Nadleśnictwa Świeradów (Ryc. 4). Granice jednostek administracyjnych Lasów Państwowych są w tym wypadku szczególnie istotne, bowiem dane wykorzystywane w niniejszej pracy, pozyskane zostały w ramach finansowanego przez Lasy Państwowe projektu: ”Utworzenie dla obszaru Sudetów i Beskidu Zachodniego leśnego systemu informacyjnego w zakresie monitoringu i oceny stanu lasu”.

Analizowany teren jest częścią jednego z trzech obszarów badawczych wyżej wymienionego projektu (Ryc. 5).

Ryc. 4. Obszar badawczy na tle obrębów leśnych i nadleśnictw Szklarska Poręba oraz Świeradów

Ryc. 5. Położenie obszaru badawczego na tle obszarów objętych projektem Instytutu Badawczego Leśnictwa

Sudety Zachodnie (Staffa i in. 1993) są najdalej na zachód wysuniętym pasmem górskim Polski i stanowią jednocześnie pierwszą zaporę orograficzną napływających mas powietrza z zachodu i południowego zachodu. Ukształtowanie takie wpływa w sposób oczywisty na warunki klimatyczne, które pod wieloma względami uznać można za skrajnie niekorzystne. Uzależniony mocno od położenia klimat, jest chłodny i wilgotny. Przy wzroście wysokości nad poziomem morza szybko maleje temperatura powietrza i wzrastają opady, które wynoszą od 600 mm w kotlinach i na pogórzu, do 1200 mm i więcej na szczytach gór.

Średnia roczna temperatura wynosi 6-8 ^oC w niższych partiach, a już w wyższych położeniach spada poniżej 3 ^oC. Warunki takie sprawiają, że okres wegetacyjny jest dość krótki i wynosi maksymalnie 210 dni w roku, skracając się odpowiednio wraz z wysokością.

Szatę roślinną Sudetów charakteryzuje układ piętrowy, uwarunkowany różnicami klimatycznymi, wśród których wyróżnić można:

• pogórze: do 500 m n.p.m.

• regiel dolny: 500 - 1000 m n.p.m.

• regiel górny: 1000 - 1250 m n.p.m.

• strefę kosodrzewiny: 1250 - 1450 m n.p.m.

• strefę alpejską: powyżej 1450 m n.p.m. (w masywie Śnieżki - poza obszarem badań)

2.1. Położenie

Obszar badań według regionalizacji przyrodniczo-leśnej (Trampler i in. 1990) położony jest w Krainie Sudeckiej, Dzielnicy Sudetów Zachodnich i Mezoregionach: Pogórza Wschodnioizerskiego, Gór Izerskich i Karkonoszy oraz Kotliny Jeleniogórskiej.

Pod względem podziału fizyczno-geograficznego (Kondracki 2000) obszar badań, położony jest w Europie Zachodniej, Podobszarze Pozaalpejskiej Europy Środkowej, Strefie Lasów Mieszanych, Prowincji Masywu Czeskiego, Podprowincji Sudetów i Przedgórza Sudeckiego, Makroregionu Pogórza Izerskiego (Mezoregion Pogórza Zachodniego), Makroregionu Sudetów Zachodnich (Mezoregiony Gór Izerskich, Kotliny Jeleniogórskiej i Karkonoszy).

Pod względem podziału geobotanicznego (Matuszkiewicz, 2001) obszar badań, położony jest w Prowincji Górskiej (Środkowoeuropejskiej), Podprowincji Sudecko- Hercyńskiej, Dziale Sudeckim Krainy Sudetów i Podkrainy Sudetów Zachodnich (Okręgi Izersko-Karkonoski i Pogórza Izerskiego).

Obszar badań pod względem podziału administracyjnego, położony jest w województwie dolnośląskim starostwach: lubańskim, lwóweckim i jeleniogórskim. Należy on do gmin: Piechowice, Szklarska Poręba, Świeradów, Mirsk, Stara Kamienica, Jelenia Góra.

2.2. Geologia i rzeźba terenu

Obszar badań położony jest w granicach trzech mezoregionów – Pogórza Wschodnioizerskiego, Gór Izerskich i Karkonoszy oraz Kotliny Jeleniogórskiej (Kondracki 2000), których geologia, a co za tym idzie rzeźba terenu są odmienne.

Dla niniejszej pracy najistotniejszy, bo pokrywający większość obszaru badań jest mezoregion Gór Izerskich i Karkonoszy. Góry Izerskie zbudowane są głównie z granitoidów batolitu izersko-karkonoskiego z otoczką skał metamorficznych. Sąsiadują one od północy z Pogórzem Izerskim, które opada z charakterystycznym stopniem tektonicznym

na wysokości ok. 400 m. Granicę wschodnią wyznacza Kotlina Jeleniogórska i Karkonosze, a południową Kotlina Liberecka i Podgórze Karkonoskie (Ryc. 6). Góry Izerskie tylko w kilku kulminacjach przekraczają 1100 m npm. Wyrównana powierzchnia szczytowa została rozczłonkowana w wyniku erozji na poszczególne pasma o rozciągłości z północnego zachodu, na południowy wschód oraz rozdzielona padołami, z wciętymi w nie potokami.

Najwyższe wzniesienie po polskiej stronie to Wysoka Kopa (1126 m npm). Polska część Izerów składa się z dwóch równoległych pasm - Grzbietu Kamienickiego (z Kamienicą - 973 m npm) od północy i Grzbietu Wysokiego (z kulminacją Wysokiej Kopy) od strony południowej, rozdzielonych doliną wykorzystywaną przez górną Kwisę (Obniżenie Świeradowskie) i Małą Kamienną. Płaski dział wód miedzy nimi, nosi nazwę Rozdroża Izerskiego (767 m npm) (Ryc. 7). Góry Izerskie tworzą rozległy i rozgałęziony system orograficzny, stanowiący odzwierciedlenie złożonej struktury geologicznej całego górotworu z granitową częścią centralną i metamorficzną aureolą. Tworzące ten system grzbiety i masywy górskie maja na ogół przebieg równoleżnikowy. Charakteryzują je szerokie, miejscami wklęsłe, pokryte torfowiskami i często zalesione wierzchowiny z kopulastymi szczytami (Staffa i in. 1989).

„Na uwagę zasługuje także wyraźna dominacja kierunku WNW – ESE w przebiegu większych dolin rzecznych. Obramowania Gór Izerskich mają charakter wysokich (300 – 600 m), stromych i zwykle prostoliniowych krawędzi, co przy szerokości strefy krawędziowej 1 – 2 km powoduje znaczny gradient wysokościowy. Góry Izerskie wyraźnie dominują nad okolicą, gdyż w wycinku od południowo – zachodniego po wschodni są otoczone przez kotliny śródgórskie i niskie pogórza, i tylko od południowego zachodu przechodzą bez wyraźnej granicy w wyższy masyw Karkonoszy. Od strony zachodniej, nie licząc krótkiego pasma Jestedu (1012 m n.p.m.), najbliższym pasmem o porównywalnej wysokości są odległe o około 150 km wierzchowiny Rudaw (Migoń, 1998)”.

Ryc. 6. Góry Izerskie – układ grzbietów górskich po stronie polskiej (źródło: Staffa i in. 1989)

Ryc. 7. Góry Izerskie – układ grzbietów górskich po stronie polskiej (źródło: Staffa i in. 1989)

„Karkonosze (Ryc. 8) zbudowane głównie z charakterystycznego granitu karkonoskiego, stanowią największą i zarazem najwyższą grupę górską w Sudetach.

Na zachodzie Przełęcz Szklarska (886 m) i doliny: Kamiennej, Mielnicy, Mumlawy i Izery, oddzielają je od Gór Izerskich. Na wschodzie Przełęcz Lubawska (516 m) oddziela Karkonosze od Vranich i Javorich hor oraz obniżenia Broumova na południu i Kotliny Kamiennogórskiej na północy, zaliczanych do Sudetów Środkowych. Północna granica Karkonoszy jest bardzo wyraźna, gdyż tworzy ją krawędź morfologiczna przebiegająca wzdłuż uskoku tektonicznego na linii Piechowice – Sobieszów - Sosnówka Dolna – Kowary. Najmniej wyraźna jest granica południowa, biegnąca wśród wzniesień Pogórza.

Umownie zwykle prowadzi się ją na linii Jilemnice – Vrchlabi – Mlade Buky (Ryc. 9) (Staffa i inni, 1993). W tak zakreślonych granicach rozciągłość równoleżnikowa Karkonoszy osiąga około 36 km, a południkowa około 20 km. Granica polsko–czeska, biegnąca wododziałem Odry i Łaby, dzieli Karkonosze na część polską, obejmującą około 185 km² i czeską, obejmującą około 465 km² (Staffa i in. 1993)”.

Ryc. 8. Karkonosze – podział regionalny po stronie polskiej: 1 – Grzbiet Czeski , 2 – Czarny Grzbiet, 3 - Grzbiet Kowarski, 4 – Lasocki Grzbiet, 5 – Śląski Grzbiet, 6 – Pogórze Karkonoskie (źródło: Staffa i in. 1993)

Ryc. 9. Karkonosze – układ grzbietów górskich po stronie polskiej (źródło: Staffa i in. 1993)

Jak wynika z opisów w literaturze, specyficzna budowa Karkonoszy i Gór Izerskich, wpływa w znacznym stopniu na stosunki klimatyczne w regionie. Położenie Karkonoszy, szczególnie zaś północnych, stromych stoków tych gór, stwarza dogodne warunki do występowania wiatrów fenowych, które powodują znaczne szkody w drzewostanach.

Podobnie skomplikowana sytuacja jest w Górach Izerskich, które mają złożoną sieć dolin i grzbietów, wyniesionych znacznie ponad tereny z nimi sąsiadujące z dodatkowo charakterystyczną płaską i rozległa niecką w części centralnej masywu.

2.3. Hydrologia

Obszar badań położony jest na europejskim dziale wodnym, rozdzielającym zlewiska mórz: Północnego (do którego wody odprowadza rzeka Łaba a jej największym dopływem na omawianym obszarze jest Izera) oraz Bałtyckiego. Największymi rzekami zlewiska Bałtyckiego są: Kamienna (z dopływami Szklarka, Kamieńczyk i Kamienica) i Kwisa (największy dopływ Bobru) (Ryc. 10). Liczne dopływy tych trzech rzek, tworzą skomplikowaną i rozległą sieć rzeczną (Ryc. 11).

Ryc. 10. Wygenerowane na podstawie NMT cieki na obszarze badań

Ryc. 11. Wygenerowane na podstawie NMT zlewnie trzech największych rzek na obszarze badań oraz dwóch mniejszych

Izera, (164 km) (za Jęcz 2008) prawy dopływ Łaby, ma swoje źródła na południowych stokach Smreka (1124m n.p.m.). W górnym biegu płynie na południowy wschód meandrującym korytem przez długi ciąg torfowisk wysokich i przejściowych. Jej nietypowy charakter w górnym biegu (spokojny nurt i liczne starorzecza), wynika z charakterystycznej geomorfologii tych gór, w których wykształciła się mało zróżnicowana morfologicznie, centralnie położona, na znacznym obszarze płaska równina denudacyjna. Izera, zarówno na odcinku przełomowym (poniżej Hali Izerskiej), gdzie płynie wśród głazowisk i po wyerodowanym do litej skały podłożu, ma całkowicie naturalny charakter.

Kwisa (136 km) (za Jęcz 2008) jest rzeką nizinno-górską, której źródła stanowią cieki wypływające z północnych stoków najwyższego wzniesienia Izerów – Wysokiej Kopy (1126m n.pm.). Od źródeł aż do okolic Krobicy rzeka ma charakter górski i płynie wykorzystując naturalny padół erozyjny rozdzielający dwa polskie pasma górskie: Wysoki Grzbiet i Grzbiet Kamienicki. W okolicach Krobicy Kwisa zmienia swój kierunek na północy i opuszcza Kotliną Mirską Góry Izerskie.

Kamienna (33 km) jest rzeką o typowo górskim charakterze i stosunkowo niewielkiej długości w porównaniu do Izery i Kwisy. Swój początek bierze na północnych zboczach Mumlawskiego Wierchu (1120 m n.p.m.), przy granicy z Karkonoskim Parkiem Narodowym.

Jej kamieniste koryto z licznymi, często wielkimi głazami, stanowi sporą atrakcje dla odbywających się na niej corocznie spływów kajakowych. Na odcinku od Jakuszyc do Piechowic rozdziela ona dwa pasma górskie: Karkonosze i Góry Izerskie.

Rzeki obszaru badań swoje obszary źródliskowe – w postaci młak i torfowisk – mają w wyższych położeniach. Powstają one (za Jęcz 2008) na wypływach inicjalnych, zasilanych wodami wysycającymi podłoże: śródpokrywowymi (zwietrzelinowymi), zwietrzelinowo- szczelinowymi, szczelinowymi i aluwialnymi. Jest regułą, że na wypływach znajdujących się na niezbyt stromych stokach rozwija się roślinność młak i torfowisk i dopiero z nich (z tzw.

wypływów właściwych) biorą początek cieki i potoki. Wysokie spływy powierzchniowe rekompensowane są bardzo wysokim poziomem opadów atmosferycznych, które w częściach grzbietowych oraz szczytowych wypłaszczeń denudacyjnych, a także łagodnych stoków górnych, są wyższe od spływu powierzchniowego. W miejscach tych panują dogodne warunki do odkładania się torfów, które tworzą pokrywy o różnej miąższości (0,2-3,0m) i licznie występują w południowej części Gór Izerskich.

2.4. Klimat

„Góry Izerskie i Karkonosze (700-1000 m wysokości względnej) stanowiąc pierwszą zaporę orograficzną na drodze napływających z sektora zachodniego wilgotnych mas morskich, współuczestniczą w determinowaniu mezoskalowego, wstępującego ruchu powietrza, wymuszanego przez cały blok sudecki. Analiza modelowa, przeprowadzona dla wybranych epizodów opadowych wykazuje, że efekt deformacji linii prądu jest większy na pierwszym progu orograficznym (Stóg Izerski) niż kolejnym o 200 m wyższym (Szrenica). Następstwem jest prognozowany ponad 100% wzrost natężenia opadu na Stogu Izerskim i 50% na Szrenicy. W rzeczywistości (względem punktu Hajniste), w pojedynczych epizodach na Stogu Izerskim notowano 60% wzrost natężenia, a na Szrenicy niewiele ponad 30%. Notowana także największa koncentracja zanieczyszczeń przyczynia się do występowania na Stogu Izerskim największej mokrej depozycji zanieczyszczeń (Błaś, Dore 1998)”.

Obszar badań (Urban 2000), podobnie jak cała południowo-zachodnia część Polski, znajduje się w zasięgu cyrkulacji atmosferycznej kształtowanej przez całoroczne ośrodki baryczne (Niż Islandzki i Wyż Azorski) oraz sezonowy Wyż Syberyjski i wyże Europy Północnej. Panujący w tym regionie klimat, charakteryzowany często jako przejściowy, odznacza się dużą częstością przemieszczających się frontów atmosferycznych, co wpływa na ogromną zmienność pogody z dnia na dzień. Przechodzeniu frontu chłodnego (przeciętnie 126 dni w roku) najczęściej towarzyszy wzrost prędkości wiatru i gwałtowny opad atmosferyczny. Front ciepły (65 dni) oznacza zazwyczaj długotrwałe pogorszenie pogody, deszcz lub ciągłe opady śniegu o zmiennej intensywności zimą.

Ciśnienie atmosferyczne na omawianym obszarze jest wyrównane przez cały rok z wyraźnie zaznaczonym maksimum w zimie. Dominują tu wiatry z sektora zachodniego (50%), a prędkość wiatru na większej części obszaru nadleśnictwa rzadko przekracza 5 m/s.

Cisze atmosferyczne stanowią około 30% stanów pogodowych. Główną rolę w kształtowaniu pogody i klimatu na badanym obszarze odgrywa topografia terenu, która bardzo silnie modyfikuje wpływ czynników cyrkulacyjnych kształtujących klimat w tej części Europy.

„Jak zaobserwowano (Sobik 1998), w Górach Izerskich odnotowuje się większy niż w Sudetach Środkowych i Wschodnich, przychód wody z atmosfery, dłuższy okres zalegania pokrywy śnieżnej oraz większą intensywność i wodność mgieł. Unikatowe cechy klimatu Gór Izerskich są pochodnymi cech morfologicznych tego pasma. Mezoskalowa deformacja pola

wiatru na pierwszej barierze orograficznej powoduje znaczący wzrost opadów atmosferycznych, a płaskie powierzchnie wierzchowinowe położone powyżej 800 m n.p.m.

wpływają na częste powstawanie zastoisk zimnego powietrza. Wpływa to między innymi na długość zalegania pokrywy śnieżnej, szczególnie w miejscach ocienionych i porośniętych lasem. Suma opadów atmosferycznych i częstość pojawiania się mgły w partiach wierzchowinowych Gór Izerskich odpowiada strefom położonym o 300-400 m wyżej w Karkonoszach”.

„Jak wykazały badania prowadzone od 1995 roku przez pracowników Zakładu Meteorologii i Klimatologii Uniwersytetu Wrocławskiego w Górach Izerskich występują bardzo głębokie minima temperatury oraz stosunkowo krótkie okresy bezprzymrozkowe w ciepłej porze roku. Ekstremalne wartości temperatury nie należą do rzadkości, przykładowo w grudniu 1996 roku, w rejonie Jagnięcego Potoku, zanotowano temperaturę powietrza wynoszącą: -36,7°C, a w lipcu tego samego roku: -5,5°C (Sobik, Urban 2000)”.

Najwyższa przeciętna suma opadów rocznych w wieloleciu 1881-1930 dla stacji położonych zarówno w Górach Izerskich, Karkonoszach, jak i wybranych lokalizacjach Sudetów Środkowych i Wschodnich, odnotowana została na Stogu Izerskim i wyniosła 1528 mm. Także dla innych lokalizacji wierzchowiny Gór Izerskich, notowano wysokie opady (1200-1500 mm), które nie wpływały jednak na cień opadowy nieckowatych zagłębień w partiach szczytowych. W górnych partiach pasma opad atmosferyczny cechował się stosunkową równomiernością i bardzo obfitym rozkładem sum w ciągu roku. W stanowisku Orle (825 m n.p.m.) sumy opadu we wszystkich miesiącach roku przekraczają 100 mm (Sobik 1998; Błaś 2000).

Karkonosze podobnie, charakteryzują się największą średnią roczną liczbą dni z mgłą oraz największą prędkością wiatru wśród wszystkich górskich stacji synoptycznych w kontynentalnej części Europy (Śnieżka – 296 dni i 15,5 m/s, Szrenica – 274 dni i 9,5 m/s). Przewyższają też pod tym względem stacje alpejskie i karpackie (Sobik i in. 2013).

„Innym, bardzo istotnym czynnikiem w kształtowaniu pola opadu atmosferycznego i mokrej depozycji zanieczyszczeń w Górach Izerskich jest zjawisko „seeder-feeder”.

Formowanie się mgły orograficznej na szczytach górskich i pojedynczych wzniesieniach, przemywanej przez opad atmosferyczny pochodzący z chmur frontalnych, wpływa na zwiększenie intensywności opadu atmosferycznego. Chmurę, która generuje opad atmosferyczny określa się jako siewcę (seeder). Chmurę orograficzną (z pozycji obserwatora w górach – mgłę) przemywaną przez siewcę nazywa się chmurą żywicielem (feeder).

Taki proces powstawania opadu prowadzi do wzrostu jego natężenia oraz wzmożonej depozycji zanieczyszczeń. Z uwagi na powstawanie w najniższych – najbardziej zanieczyszczonych warstwach atmosfery, chmura żywiciel zawiera zazwyczaj kilkakrotnie większą koncentrację zanieczyszczeń niż chmura siewca (Błaś 2000). Dzięki większej powierzchni recepcyjnej płatków śniegu w porównaniu z kroplami deszczu opisywane zjawisko działa wydajniej podczas opadu śniegu, gdyż dochodzi do skuteczniejszego wymywania kropelek mgły z chmury żywiciela (Dore i in. 1992; Błaś i in. 1998)”.

Kolejnym charakterystycznym zjawiskiem dla tego obszaru jest mgła, która osadza się na drzewach zależnie od panującej temperatury jako krople wody, albo sadź (Fot. 3).

Jak wykazały badania Błasia (2000) na obszarze badań mgła odgrywa istotną rolę w całkowitej depozycji zanieczyszczeń. Autor na podstawie obserwacji terenowych stwierdził, że na Stogu Izerskim osad mgielny odpowiada za 50% całkowitej depozycji zanieczyszczeń na krawędzi lasu i 35% pod okapem zwartego lasu.

Fot. 3. Drzewa "oblepione" sadzią o stosunkowo niewielkiej grubości (R. Bałazy)

2.5. Przyroda regionu

2.5.1. Flora

Jednym z najcenniejszych obiektów (za Bałazy 2002) na obszarze badań są torfowiska Gór Izerskich. Zaliczane są do typu wysokiego i przejściowego, mają niepowtarzalny charakter. Pod względem genezy, ukształtowania powierzchni i szaty roślinnej wykazują wiele cech wspólnych z torfowiskami na dalekiej północy, zwłaszcza w Skandynawii. Ze względu na unikalny charakter ekosystemy torfowiskowe Gór Izerskich mogą być uważane za torfowiska górskie o charakterze subarktycznym, który nie ma swoich odpowiedników w innych częściach Polski. O wartościach przyrodniczych tych ekosystemów świadczy fakt, że trzy torfowiska czeskie wpisane zostały na listę „Ramsar Sites”, („Rašeliniště Jizery” ) jako unikalne kompleksy subarktyczne (w czeskiej części Gór Izerskich utworzono 20 rezerwatów, z których duża część to rezerwaty torfowiskowe o łącznej powierzchni ok. 500 ha). Na wspomnianej liście umieszczane są ekosystemy bagienne o znaczeniu międzynarodowym.

W ekosystemach bagiennych Gór Izerskich można wyróżnić 15 zbiorowisk roślinnych, z których część jest unikalna dla obszarów górskich, spotkać można 20 chronionych, reliktowych i rzadkich gatunków roślin torfowiskowych. Dla wielu z nich tutejsze ekosystemy stwarzają ostatnią szansę przeżycia. Godne podkreślenia są retencyjne jak i krajobrazowe walory tych torfowisk. Jest to największy w górach Polski obszar torfowisk unikalny w skali Europy. Całkowita powierzchnia obszaru podlegającego ochronie w rezerwatach wynosi 574 ha, w tym grunty leśne zajmują 429 ha, grunty nieleśne 145 ha.

W sumie wraz z przylegającymi do tych torfowisk halami i lasami został utworzony największy w Polsce i jeden z największych w górach Europy Środkowej rezerwat chroniący torfowiska. Bardzo istotne są jego funkcje wodochronno-retencyjne, zwłaszcza po ogromnej degradacji ekosystemów leśnych Gór Izerskich.

Pod względem klimatycznym i ilości opadów atmosferycznych Hala Izerska ma wyjątkowo korzystne warunki do rozwoju torfowisk. Dotyczy to zwłaszcza wysokich i częstych opadów, znacznego dodatkowego przychodu wody z osadów mgielnych, dużej wilgotności powietrza oraz niskich temperatur. Ukształtowanie terenu pozwala na utrzymanie się odpowiednich warunków termicznych, stałej wysokiej wilgotności gleb o nieprzepuszczalnym podłożu. Pomimo zauważalnych niekorzystnych zmian, które zaszły w ostatnim dziesięcioleciu na torfowiskach Gór Izerskich, ich flora jest nadal bogata

i różnorodna. Dotychczas na tym obszarze odnaleziono i zidentyfikowano 110 gatunków, w tym 54 roślin zarodnikowych i 56 naczyniowych. We florze tych torfowisk zachowało się wiele osobliwości florystycznych, często mających tu jedno z nielicznych stanowisk w Polsce. Znaczna część tych roślin znalazła się na liście roślin zagrożonych wyginięciem w Polsce jak np.:

- wierzba borówkolistna (Salix myrtilloides L.), - arnika górska (Arnica montana),

- malina moroszka (Rubus chamaemorus L.),

- brzoza karłowata (Betula nana L.) – tworzy zakrzaczenia złożone z cienkich do 100 cm wysokich pędów. Ogólną liczbę osobników szacuje się na ca 500 osobników, - bażyna obupłciowa (Empetrum hermaphroditum Hagerup) – jest gatunkiem, który

występuje w wyższych położeniach górskich, istnieje też w innych torfowiskach Gór Izerskich,

- żurawina drobnlistna (Oxycoccus microcarpus Turcz.) – spotykana jest prawie na wszystkich wierzchowinach torfowisk,

- turzyca skąpokwiatowa (Carex pauciflora Lightf.),

- bagnica torfowa (Scheuchzeria palustris L.) – jest gatunkiem rzadko spotykanym na torfowiskach wysokich. Jedna z największych populacji, licząca ponad 30 owocujących osobników występuje w rynnach bezpośrednio na nagim torfie,

- bażyna czarna (Empetrum nigrum L.),

- wełnianeczka darniowa (Baeothryon cespitosum A.Dietr), - sit cienki (Juncus filiformis L.),

- turzyca bagienna (Carex limosa L.),

- rosiczka okrągłolistna (Drosera rotundifolia L.), - rosiczka pośrednia (Drosera intermedia Hayne), - widłaczek torfowy (Lycopodiella inudata L.), - widłak jałowcowaty (Lycopodium annotinum L.), - wroniec widlasty (Huperzia selago L.),

- sosna błotna (Pinus uliginosa A. Neumann),

- jałowiec pospolity halny (Juniperus communis alpina Celak.).

Poza Rezerwatem „Torfowiska Doliny Izery” obszar badań obejmuje także Rezerwat

„Krokusy”, którego przedmiotem ochrony jest szafran wiosenny (Crocus vernus).

2.5.2. Fauna

Nie tylko jednak Torfowiska Doliny Izery zasługują na szczególną uwagę. Fauna obszaru badań obfituje w wiele rzadkich gatunków (za Ziarko 2009; Jęcz 2008). Część z nich objętych jest ochroną, wiele zagrożonych jest wymarciem. Z płazów i gadów warto wspomnieć o salamandrze plamistej (Salamandra salamandra), traszce górskiej (Triturus alpestris), zaskrońcu (Natrix natrix) czy żmii zygzakowatej (Vipera berus). Ornitofauna przedstawia się jeszcze okazalej i obejmuje takie gatunki, jak między innymi: cietrzew (Tetrao tetrix), orzechówka (Nucifraga caryocatactes), strumieniówka (Locustella fluviatilis), dzięcioł zielony (Picus viridis), krogulec (Accipiter nisus), puszczyk (Strix aluco), potrzos (Emberiza schoeniclus), kwiczoł (Turdus pilaris), dzięcioł zielonosiwy (Picus canus), pliszka górska (Motacilla cinerea), puchacz (Bubo bobo), sóweczka (Glaucidium passerium), czeczotka (Carduelis flammea), bielik (Haliaeetus albicilla), żuraw (Grus grus) (najwyższe stanowisko lęgowe w Polsce), bocian czarny (Ciconia nigra), bekas (Gallinago gallinago), lelek (Caprimulgus europaeus), dymówka (Hirundo rustica), zimorodek (Alcedo atthis) i wiele innych; udokumentowano występowanie 118 gatunków, z czego większość jest objęta ochroną. Lista ssaków zawiera 44 gatunki, obejmuje oprócz jelenia (Cervus elaphus), dzika (Sus scrofa), sarny (Capreolus capreolus), lisa (Vulpes vulpes) czy muflona (Ovis ammon musimon) także rzadkie, jak: karlik malutki (Pipistrellus pipstrellus), popielica (Glis glis), ryjówka aksamitna (Sorex araneus), ryjówka malutka (Sorex minutus), orzesznica (Muscardinus avellanarius) oraz 9 gatunków nietoperzy. Ciekawostką jest udokumentowany już powrót na te tereny takich gatunków jak wilk (Canis lupus) i ryś (Lynx lynx).

3. Przyczyny klęski ekologicznej

Wielkoobszarowe wylesienia w Sudetach Zachodnich, ze względu na swój charakter i niespotykany wówczas rozmiar, zostały nazwane klęską ekologiczną. Wiele czynników miało zapewne wpływ na ostateczny rezultat tego, co stało się wówczas z drzewostanami i z przyrodą tego obszaru w ogóle. Środowiska naukowe nie są do końca zgodne w tym, które czynniki były najistotniejsze w rozpadzie drzewostanów. Swój udział bez wątpienia miał człowiek, którego rabunkowa gospodarka i nieprzemyślana industrializacja doprowadziła do budowy ogromnych zakładów przemysłowych (kopalń odkrywkowych i elektrowni) na styku trzech granic: Niemiec, Czech i Polski – zwanych „Czarnym Trójkątem”. Piętno pozostawili również wcześniejsi gospodarze tego terenu (Niemcy - Prusacy), którzy zastąpili pierwtone drzewostany, tworząc świerkowe monokultury, mniej odporne na górskie warunki klimatyczne od drzewostanów mieszanych. Nie bez znaczenia były i wciąż są, ekstremalne warunki klimatyczne, które wystawiają na ciężką próbę wszystkie gatunki roślin i zwierząt obszaru Sudetów Zachodnich. Wreszcie czynniki biotyczne, jak szkodniki pierwotne i wtórne, jeleniowate, gryzonie i in. zwierzęta dopełniły dzieła zniszczenia. Wszystkie te czynniki zamknięto w jednej definicji, tzw. „choroby spiralnej” (Ryc. 12). Istotą choroby spiralnej jest jedność miejsca i czasu oddziaływania trzech grup czynników szkodotwórczych, niezmiennie biorących udział w zamieraniu lasu.

Wyróżniamy tutaj czynniki inicjujące, współuczestniczące i predyspozycyjne. Można polemizować co do roli poszczególnych czynników, ale przyjmuje się najczęściej, że rolę czynników inicjujących odegrały zanieczyszczenia, współuczestniczących np. gradacje owadzie, natomiast predyspozycyjną rolę przypisuje się gospodarce człowieka w latach wcześniejszych – monotypizacja drzewostanów, zbyt duże zwarcie, zbyt wysokie wieki rębności itp. Napędzające się samoistnie zjawisko doprowadza nie tylko do śmierci drzewostanu lecz do rozpadu ekosystemu i likwidacji lasu jako formacji roślinnej. W tym modelu chorują nie tylko drzewa. Patologiczne zmiany zachowań i funkcji dotyczą organizmów na wszystkich poziomach troficznych. Uszkadzana jest cała gospodarka energetyczna ekosystemu leśnego.

Żeby lepiej zobrazować to, co stało się w Górach Izerskich i Karkonoszach, należałoby wyobrazić sobie martwy las, pozbawiony nie tylko drzew i krzewów, ale także ptaków i wielu innych zwierząt. W kulminacyjnym momencie klęski, złowroga cisza i sterczące kikuty drzew porażały swoim wyglądem nie tylko przyrodników (Fot. 4).

Obszary wylesień były tak ogromne, że nawet ówczesna władza stosunkowo szybko zaczęła mówić o klęsce. Do walki ze skutkami „choroby spiralnej” rzucono leśników z całej Polski, a nawet z zagranicy (Rumunii). Organizowano całe grupy ekspedycyjne drwali, kierowców, operatorów ciężkiego sprzętu i leśników, którzy znacząco podnieśli statystyki zatrudnienia (Ryc. 13).

Ryc. 12. Schemat ideowy „choroby spiralnej” (Zientarski i in. 1994)

Fot. 4. Czerwony szlak w Górach Izerskich w latach dziewięćdziesiątych (R. Bałazy)

Ryc. 13. Liczba zatrudnionych na przestrzeni lat łącznie w Nadleśnictwie Szklarska Poręba i Nadleśnictwie Świeradów (źródło: opracowanie własne na podstawie operatów oraz danych archiwalnych)

0   200   400   600   800   1000   1200  

1981   1982   1983   1984   1985   1986   1987   1988   1989   1990   1991   1992   1993   1994   1995   1996   1997  

liczba  zatrudnionych  

lata  

Przeciętne  zarudnienie  łącznie  w  Nadleśnictwie  Świeradów     i  Szklarska  Poręba  

przeciętne   zatrudnienie  

3.1. Czynniki antropogeniczne

Czynniki antropogeniczne wpłynęły prawdopodobnie w największym stopniu na charakter oraz na wielkość wylesień. Człowiek modyfikując krajobraz do swoich potrzeb, przyczynił się do niekorzystnych zmian w przyrodzie Sudetów Zachodnich, doprowadzając ostatecznie do klęski ekologicznej. Oczywiście trudno jest zamknąć ten aspekt jednym okresem, czy konkretnym działaniem ludzkim. Były to m.in. efekty wcześniejszej działalności człowieka na tym terenie, ale także gospodarki powojennej.

3.1.1. Historia osadnictwa

Obszar tej części Sudetów z racji swojego położenia, został skolonizowany dość późno.

Karkonosze i Góry Izerskie stanowiły naturalną barierę, a swym klimatem skutecznie zniechęcały kolonizatorów. W świadomości tamtych ludów, tereny te były tylko łącznikiem między Śląskiem a Morawami. Warto dodać, że nazywane były „Górami Olbrzymimi”, co oddaje pośrednio ich status. (za Bałazy 2002).

Górnictwo odegrało istotną rolę w rozwoju osadnictwa tego regionu, ponieważ pociągnęło za sobą procesy gospodarcze i osadnicze, popierane przez ówczesnych władców w okresie rozdrobnienia feudalnego. Jedne nietrwałe jak wyrąb lasów i smolarstwo, a inne bardziej stabilne. Dzięki górnictwu na Pogórzu zaczęło się rozwijać hutnictwo wydobywanych w górach rud oraz szklarstwo. Równolegle z tym prowadzona była eksploatacja lasów sudeckich na potrzeby górnictwa rud metali kolorowych - miedzi i cyny.

Należy dodać, że wytapianie rud i obróbka metali odbywały się wyłącznie przy użyciu węgla drzewnego, w związku z czym zużycie drewna na te cele było ogromne. Oczywiście w pierwszej kolejności pozyskiwano gatunki najbardziej energetyczne. Również spore ilości drewna dostarczano do wapienników. Materiały historyczne podają, iż w latach 1566-1610 karkonoskie lasy dostarczyły około 1,5 miliona m³ drewna dla potrzeb królewskich kopalni srebra, hut i mennicy państwowej w Kutnej Horze (Czechy). Szkody już wówczas były tak znaczne, że w 1609 roku z Pragi wysłano komisję królewską dla zapoznania się ze stanem karkonoskich lasów. Stwierdziła ona, że na odbudowę zniszczeń potrzeba 80 lat (Jadczyk 1994).

Drugim niezmiernie ważnym epizodem w historii kolonizowania Sudetów Zachodnich był przemysł szklarski. Wytop szkła odcisnął swoje piętno szczególnie w rejonie Szklarskiej

Poręby (o czym świadczy między innymi nazwa miejscowości). Początkowe hutnictwo szkła wiązało się z tak zwanymi hutami wędrownymi, których istnienie warunkował las i strumienie górskie. Drzewostany sąsiadujące z hutą eksploatowano w celu opalania pieców hutniczych. Zwykle, więc gdy transport drewna do huty stawał się nieopłacalny, ze względu na odległość, przenoszono produkcję wyżej w górę rzeki (za Bałazy 2002).

Każda z istniejących hut zatrudniała na swoje potrzeby drwali, którzy musieli tak prowadzić wyrąb, by zapewnić ciągłość produkcji. Ówczesna technika wytopu wymagała bardzo dużych ilości drewna, które musiało być odpowiednio wysuszone. Oczywiście najwyżej ceniono gatunki liściaste, powszechnie zajmujące regiel dolny.

Drugim obok węglarstwa działem gospodarki, w którym zużycie drewna utrzymywało się na niezmiernie wysokim poziomie, było popielarstwo, a ściślej mówiąc - produkcja potażu. Produkt ten otrzymywany z popiołu drzewnego drogą wyługowania, miał powszechne zastosowanie przy czyszczeniu wełny i bieleniu płótna, jako środek piorący i wybielający. Ze względu na bardziej poszukiwany tak zwany biały popiół, do spalania wybierano najcenniejsze gatunki liściaste, jak buk i jawor (Jutarski 2000).

Obie gałęzie gospodarki, tj. hutnictwo i tkactwo, konkurowały więc ze sobą o potaż, a więc de facto o drewno (Wiater 2003). W XVI wieku (1575) powstała huta szkła nad Czeskim Brodem, w 1617 r. huta szkła w Szklarskiej Porębie (Białej Dolinie), w 1754 r. huta Karlstal w Szklarskiej Porębie (Orlu), a w 1842 r. najbardziej znana huta „Józefina”

(Chrzanowska i in. 1974).

Wylesione tereny zwykle zajmowane były przez pasterzy. Wypas owiec skutecznie uniemożliwiał odnowienie naturalne i sztuczne na tym terenie. Pozostałe halizny wykorzystywane były do produkcji rolnej, szczególnie do uprawy lnu. Do odnowień stosowano prawie wyłącznie świerk, który cieszył się ogromną popularnością. Drewno świerkowe uważane było za uniwersalne, zużywane w dużych ilościach m.in. jako kopalniaki do pobliskich kopalń zagłębia wałbrzyskiego, czy pruskiej części Górnego Śląska. Masowe wprowadzanie świerka pociągnęło za sobą deficyt nasion, które sprowadzano nie zważając na ich proweniencję. Ponieważ buk używany był głównie do opalania, jawor natomiast uznawany był za gatunek zbędny, postępowała stopniowa monotypizacja regla dolnego.

W połowie XVIII wieku halizny zajmowały 1/3 powierzchni leśnej Karkonoszy.

Na przełomie XVIII i XIX wieku, znaczne obszary Sudetów Zachodnich, zostały odnowione świerkiem o niewłaściwym dla panujących tu warunków genotypie. Nasiona zbierano głównie w Europie Zachodniej, często na nizinach. W 1925 r. świerk zajmował 95%

powierzchni leśnej Karkonoszy, a buk 1%. Spowodowało to spadek przeciętnej zasobności drzewostanów z 527 m³ w 1775 roku do 215 m³/ha (Jadczyk 1994).

Początki gospodarki leśnej w XVIII wieku zaznaczają się przejściem od trwałych wylesień i rabunkowej eksploatacji lasów do planowej ingerencji w skład gatunkowy i strukturę lasów. W miejsce rugowanych drzewostanów mieszanych, usuwanych zrębami zupełnymi, wprowadzono świerk w formie monokultur ze sztucznego odnowienia siewem lub z sadzenia. Zaniechano całkowicie odnowienia naturalnego (Wilczkiewicz 1982).

W 1750 r. (za Zoll 1958) mocą wydanej ustawy powstrzymana zostaje plądrownicza eksploatacja lasów górskich w Sudetach, natomiast dopiero w 1776 r. wprowadzono w Karkonosze modrzew sudecki pochodzący z Moraw.

Pierwsze ograniczenia dotyczące korzystania z zasobów drzewnych przyniosła wydana w połowie XVIII wieku przez Fryderyka Wielkiego ustawa o lasach. Na tej podstawie w latach 1754-1757 przeprowadzono pierwszy pomiar lasów i ustalono wysokość użytkowania, które miało być kontrolowane przez kompetentne władze państwowe. Według przeprowadzonych w tamtych czasach pomiarów, oszacowano powierzchnie nieodnowione na około 20% ogólnej powierzchni leśnej (za Pietruńko i in. 1999a).

„W połowie XVIII wieku rozpoczął się upadek szklarstwa, spowodowany niedostatkiem drewna. Tzw. „wędrujące huty” nie miały już dokąd wędrować (Wiater 2003)”.

Dominującym gatunkiem w lasach był w omawianym okresie świerk. W niższych partiach występował znaczny udział także innych gatunków – głównie jodły, buka, jaworu, jesionu i wiązu. Dominującym sposobem użytkowania rębnego były zręby zupełne, często na znacznych powierzchniach. Stosowano także rębnię zupełną o szerokości smugi 15-20 m (za Pietruńko i in. 1999a).

Do końca XIX wieku nie prowadzono użytkowania przedrębnego. W późniejszych latach w coraz większym zakresie rozpoczęto stosowanie cięć trzebieżowych, przy czym obejmowały one wyłącznie drzewostany średnich i starszych klas wieku. Drzewostanów młodszych klas wieku nie pielęgnowano (za Pietruńko i in. 1999a).

Od 1880 r. siew w coraz większym stopniu zastępowano sadzeniem, a od 1914 r.

jedynym sposobem prowadzenia gospodarki leśnej było stosowanie zrębów zupełnych, odnawianych sztucznie sadzonym świerkiem. Dopiero po 1914 r., mimo że świerk pozostaje nadal głównym gatunkiem lasotwórczym wyłącza się z jego produkcji rasy obcego pochodzenia. Jednakże w dążeniu do maksymalizacji efektów ekonomicznych, sprowadzających się do uzyskania najwyższej renty gruntowej, nadal przekształca się lasy sudeckie w coraz bardziej równowiekowe monokultury świerkowe (Lenart 1998).

W latach 1906-1928 przeciętne roczne pozyskanie z jednego hektara powierzchni leśnej w Sudetach Zachodnich wynosiło 4,90 m³ grubizny brutto (w tym – 3,40 m³ w użytkach rębnych i 1,50 m³ w użytkach przedrębnych). Przekroczenie przyjętych wówczas etatów wynosiło około 14%. Roczne pozyskanie było bardzo nierównomierne – i tak np. w roku 1909, przypuszczalnie na skutek klęski wiatro- i śniegołomów pozyskano aż 57 600 m³, a w okresie I wojny światowej w 1916 r. – pozyskano jedynie 15 400 m³. Opracowany w 1928 r.

plan gospodarczy dla omawianych lasów przewidywał roczne pozyskanie grubizny netto w wysokości 25 000 m³ (około 4,2 m³/ha), w tym rębnych – 18 600 m³ (około 3,2 m³/ha) oraz przedrębnych – 6 400 m³ (około 1m³/ha). Przyjęty rozmiar przekraczał szacowaną wówczas wartość przyrostu o około 16%. Przekroczenie to tłumaczono znaczną ilością drzewostanów przeszłorębnych. Faktycznie w latach 1929-1941 pozyskano łącznie 455 339 m³ (w użytkach rębnych – 347 863 m³, w użytkach przedrębnych – 107 476 m³), co wskazuje na przekroczenie przyjętego etatu o około 35% (za Pietruńko i in. 1999a).

II wojna światowa nie przyniosła większych zmian w gospodarce leśnej na terenie Sudetów Zachodnich. Postępowała dalsza monotypizacja drzewostanów. Wszystko podporządkowane było potrzebom związanym z prowadzeniem działań wojennych.

Podczas II wojny światowej Niemcy nie prowadzili cięć sanitarnych, w ostatnim roku nie okorowali ściętych drzew, nie zdążyli też wywieźć z lasu wyciętego drewna.

Spowodowało to gradację kornika drukarza Ips typographus w latach 1946-1951 (Jadczyk 1994).

3.1.2. Czasy współczesne

Czasy współczesne, to zgodnie z zamysłem autora okres powojenny. Ziemie Dolnego Śląska zostają przyłączone do Polskiej Rzeczypospolitej Ludowej i tym samym rozpoczyna się okres rządów komunistycznych. Przyroda zaczyna być traktowana przedmiotowo, nie gorzej jednak niż wcześniej na tych terenach.

Lata wojny i późniejsze zawirowania powojenne (tereny Pogórza Izerskiego były rejonem działania Werwolfu) przyniosły ze sobą stagnację i spowolnienie prowadzonej działalności gospodarczej w lasach poza tymi produktami, które można było wykorzystać do prowadzenia działań wojennych. Leśnicy polscy, w nowo utworzonych nadleśnictwach tego obszaru, zajmowali się więc przez pierwsze lata głównie cięciami sanitarnymi i przygodnymi, by nie dopuścić do gradacji szkodników owadzich. Sytuacja zaczęła się

stopniowo stabilizować i w 1952 roku ukazuje się Zarządzenie nr 109 Ministra Leśnictwa dotyczące gospodarowania nowymi, mniej obciążającymi środowisko rębniami, jak wówczas uważano. Pomimo tych rozwiązań na obszarze Gór Izerskich i Karkonoszy, nadal głównym gatunkiem wykorzystywanym do odnowień był świerk, ze śladowymi domieszkami innych gatunków. Prowadzona latami, niedostosowana do warunków środowiska gospodarka leśna, doprowadziła do fatalnych zmian w składzie gatunkowym drzewostanów Sudetów Zachodnich. Skład gatunkowy drzewostanów wykazuje już wówczas znaczną niezgodność w stosunku do typów siedliskowych. Borowacenie siedlisk w stopniu słabym występuje na około 5 000 ha, w stopniu średnim na około 3 000 ha. Generalnie jednak stan sanitarny lasów (za Pietruńko i in. 1999) w okresie 1950-1975 był zadowalający. Lokalnie odnotowywano jedynie występowanie szkód powodowanych przez wiatry i przez szkodniki owadzie (głównie kornika drukarza, drwalnika paskowanego, w latach sześćdziesiątych zanotowano występowanie osnui gwiaździstej).

Punktem zwrotnym dla przyrody Sudetów Zachodnich, czy też przysłowiowym

„gwoździem do trumny”, było rozpoczęcie w latach pięćdziesiątych budowy czterech kompleksów wydobywczo-energetycznych będących głównym źródłem emisji przemysłowych o łącznej wydajności: Niemcy - 10000 MW, Czechy - 4000 MW, Polska - 2000 MW. Zakłady powstają na styku trzech granic w miejscu, które kilkanaście lat później nazwane zostanie „Czarnym Trójkątem”. Pierwsze symptomy pogorszenia się warunków środowiska zaczęto obserwować w połowie lat siedemdziesiątych. Nikt wówczas nie zdawał sobie sprawy z powagi sytuacji. Na skutek emisji przemysłowych do końca lat siedemdziesiątych i na początku lat osiemdziesiątych, na terenie Nadleśnictwa Szklarska Poręba i Nadleśnictwo Świeradów obumarło już ponad 4000 ha lasu. O wielkości wylesień w tym czasie wnioskować można ze wzrostu powierzchni cięć w użytkach rębnych i przedrębnych zarówno w Nadleśnictwie Szklarska Poręba, jak i Świeradów (Ryc. 14).

Ryc. 14. Powierzchnia użytków rębnych i przedrębnych w Nadleśnictwie Szklarska Poręba i Świeradów, w okresie 1978-2004 (źródło: opracowanie własne na podstawie operatów oraz danych archiwalnych)

Jak widać z powyższego wykresu, pozyskanie drewna w tym czasie wielokrotnie przekraczało roczne plany. Warto nadmienić, że standardowo sięgały one dla każdego z nadleśnictw kilkudziesięciu tysięcy m³, podczas gdy w kulminacyjnych latach klęski, były to wartości zbliżające się do dwóch milionów m³. Dodatkowo należy pamiętać, że w powyższym zestawieniu wykazano tylko wycięte obumarłe drzewostany od 21 lat wzwyż (powyżej IIa klasy wieku). Nie wykazano natomiast drzewostanów, w których obumarcie nie pociągnęło za sobą wycięcia wszystkich drzew (nie powstała otwarta powierzchnia do odnowienia) oraz nie wykazano młodników I klasy wieku, których również wiele obumarło. Tak gigantyczne pozyskanie drewna, zniekształciło również na długie lata strukturę wiekową miejscowych drzewostanów (Ryc. 15). Problemem jednak było nie tylko pozyskanie tak wielkich ilości drewna i próba „zdążenia przed kornikiem”, ale także walka o jak najszybsze odnowienie wylesionych obszarów. Wówczas nikt jeszcze nie wiedział, że trwać będzie ona przez następne 25 lat (Ryc. 16).

0   50000   100000   150000   200000   250000   300000  

1978   1979   1980   1981   1982   1983   1984   1985   1986   1987   1988   1989   1990   1991   1992   1993   1994   1995   1996   1997   1998   1999   2000   2001   2002   2003   2004  

powierzchnia  (ha)  

lata  

Pozyskanie  drewna  na  obszarze  badań    

użytki  rębne   użytki  przedrębne  

Ryc. 15. Udział poszczególnych klas wieku na obszarze badań w latach 1988, 1998, 2005 (źródło: opracowanie własne na podstawie operatów oraz danych archiwalnych)

Ryc. 16. Powierzchnia płazowin, halizn i zrębów oraz poprawek i uzupełnień na badanym obszarze (źródło:

opracowanie własne na podstawie operatów oraz danych archiwalnych) 0  

1000   2000   3000   4000   5000   6000   7000   8000  

1  do  20   21  do  40   41  do  60   61  do  80   81  do  100   101  do  120   121-­‐140  

(ha)  

klasy  wieku  

Udział  poszczególnych  klas  wieku     na  obszarze  badań  (8'165  ha).  

1988   1998   2005  

0   100   200   300   400   500   600   700  

1978   1979   1980   1981   1982   1983   1984   1985   1986   1987   1988   1989   1990   1991   1992   1993   1994   1995   1996   1997   1998   1999   2000   2001   2002   2003   2004  

powierzchnia  (ha)  

lata  

Odnowienia  na  obszarze  badań  

płazowiny,  halizny  i  zręby   poprawki  i  uzupełnienia  

W latach 80. XX wieku, a może i wcześniej wiadomo było, że jednym z najistotniejszych czynników, jakie miały wpływ na taki stan lasu były zanieczyszczenia (Ryc. 17). Chodziło zarówno o te lokalne (Celwiskoza w Jeleniej Górze, Fabryka Dywanów w Kowarach, Ciepłownia w Jeleniej Górze, Huta Szkła Kryształowego w Szklarskiej Porębie), jak i te regionalne – elektrownie „Czarnego Trójkąta”. Głównym polskim emitorem, jak już wcześniej zaznaczono, była Elektrownia Turów. Zakład powstały na początku lat sześćdziesiątych, w 1971 roku staje się największą naszą elektrownią i największą w Europie opalaną węglem brunatnym, staje się też jednym z większych trucicieli powietrza. Pierwszej modernizacji zakład doczekał się w 1992 roku, kiedy ograniczono znacznie ilość wprowadzanych do atmosfery zanieczyszczeń. Zmodernizowano proces produkcyjny, montując osiem elektrofiltrów i trzy instalacje odsiarczania spalin. Nowe technologie pozwoliły spełniać europejskie normy, dając szansę przyrodzie. W 1991 roku powstał Wielokrajowy Program Środowiska PHARE - „Czarny Trójkąt”, koordynowany wspólnie przez państwa zanieczyszczające. Inicjatywa ta, pozwoliła na rozwiązanie wielu kwestii spornych, m.in. zanieczyszczeń transgranicznych. W skład programu weszły 42 stacje pomiarowe, rozlokowane na terenie Polski, Czech i Niemiec.

Ryc. 17. Wielkość zanieczyszczeń notowanych na stacji pomiarowej w Czerniawie (źródło: dane Inspekcji OŚ)

Zanieczyszczenia emitowane przez w/w zakłady, głównie SO2 i NOx opadały w postaci depozycji suchej i mokrej. Związki te rozprzestrzenianie były przez wiatr,

0   10   20   30   40   50   60  

1990   1991   1992   1993   1994   1995   1996   1997   1998   1999   2000  

ug/m3  

lata  

Wielkości  zanieczyszczeń  notowanych  na  stacji  w  Czerniawie  

pył   dwutlenek  siarki   dwutlenek  azotu  

ulegając po drodze przekształceniom w inne. Związki siarki i azotu wnikały do gleby powodując powstanie słabych kwasów (siarkowego, azotowego, solnego, fluorowodorowego), które w procesie dysocjacji uwalniały wodór (H+) wypierający kationy odżywcze (K+, Ca2+, Mg2+) z kompleksu sorpcyjnego. Prowadziło to do szybszego zakwaszania gleby i jej ubożenia. Zjawiska te zachodziły też w powietrzu, gdzie słabe kwasy oddziaływały parząco na aparat asymilacyjny. Efekt ten był spotęgowany w warunkach górskich, ze względu na duże opady i stagnujące mgły. W zakwaszonych glebach następowało nadmierne uruchomienie glinu, żelaza i manganu, które mogły być pobierane przez rośliny w znacznych ilościach, blokując drogi innym kationom. Pierwiastki te działały niszcząco na włośniki korzeni roślin i kiełkujące nasiona, powodując też zanik mikoryz. Wszystkie te zjawiska prowadziły do degradacji gleb leśnych i destabilizacji drzewostanów.

Badania monitoringowe (Walendzik 1994) nad uszkodzeniami lasów w Polsce wskazują na pokrywanie się stopnia uszkodzeń wraz ze wzrastającą zawartością SO2 w powietrzu. W większości opracowań naukowych jako liczbę graniczną, powyżej której można mówić o destabilizacji drzewostanów świerkowych stanowi 0,11% SO2 w suchej masie igieł.

„Istnieją uzasadnione poglądy, że długotrwałe oddziaływanie SO2 nawet w niższych stężeniach niż przewidują normy biologiczne (zwłaszcza w ekstremalnych warunkach górskich) może być już szkodliwe w strefie koron drzew, a szczególnie niebezpieczne w strefie mgieł i niskich chmur (gdzie ilość kwasu może być 10-krotnie wyższa niż w deszczach). W większości opracowań podkreśla się, że oddziaływanie SO2 jest szczególnie szkodliwe przy równoczesnym współdziałaniu z metalami ciężkimi i innymi związkami chemicznymi występującymi zarówno w powietrzu jak i w glebie (Walendzik 1994)”.

„Istnieją również poglądy odnoszące się do nadmiarów NOX w powietrzu, wnikającego do igieł i gleby, z którego wzrostem ilościowym pogarszają się warunki wegetacyjne drzew oraz warunki do tworzenia ektomikoryz i rozwoju korzeni. Przy funkcjonujących mikoryzach drzewa są chronione przed zakwaszeniem i toksycznym stężeniem glinu, spełniając ważne funkcje: ochrony korzeni przed patogenami, usprawnienia gospodarki wodą (szczególnie w okresie suszy i mrozów), kumulowania znacznych ilości metali ciężkich przez grzybnię (Walendzik 1994)”.

3.2. Czynniki biotyczne

W warunkach klęski ekologicznej, nastąpiło zachwianie naturalnej równowagi ekosystemów, co spowodowało wzrost organizmów należących do konsumentów i jednocześnie spadek organizmów należących do producentów. Oczywiście wiele czynników miało wpływ na biotyczny charakter szkód, ze względu jednak na rozmiar i ich wpływ, wyróżnić można cztery najważniejsze grupy:

• jeleniowate,

• drobne gryzonie,

• szkodniki owadzie pierwotne i wtórne,

• grzyby.

3.2.1. Szkody od zwierzyny (jeleniowate)

Procesom wylesiania dużych połaci lasu, towarzyszy zwykle, intensywny wzrost roślin zielnych. Obserwowana zależność, szczególnie w pierwszej fazie sukcesji, stwarza bardzo dogodne warunki dla ssaków roślinożernych – zwierzyny płowej (jelenie, sarny).

Wraz z powiększaniem się obszarów wylesionych, następuje dynamiczny rozwój populacji roślinożerców, zwłaszcza ssaków kopytnych (Ryc. 18). W dalszej kolejności obserwuje się zanikanie wielu gatunków roślin, zwłaszcza dwuliściennych na korzyść trawiastych - szczególnie trzcinnika, który nie jest preferowany przez jeleniowate. Po ekspansji rozrodu jeleniowatych w otwartych biotopach, następuje sukcesywny spadek jakości żeru.

Olbrzymie powierzchnie upraw poklęskowych z udziałem jarzębiny, brzozy, buka, jawora, świerka, modrzewia stały się idealną bazą pokarmową dla jeleniowatych. Jednocześnie szkody powodowane przez te gatunki, głównie zgryzanie i spałowanie, utrudniły znacznie prowadzoną przebudowę gatunkową drzewostanów na obszarze badań, niszcząc uprawy i młodniki (Ryc. 19).

Ryc. 18. Zagęszczenie jeleniowatych na jednostce powierzchni w latach 1985-1990, na terenie Sudetów Zachodnich (Szukiel, Lewandowski 1994)

Ryc. 19. Powierzchnia przepadłych upraw na obszarze badań (źródło: opracowanie własne na podstawie operatów oraz danych archiwalnych)

0   50   100   150   200   250   300  

1985   1986   1987   1988   1989   1990  

osobników/1000  ha  

lata  

Zagęszczenie  jeleniowatych  

sarna   jeleń  

0   50   100   150   200   250   300   350   400   450  

1983   1984   1985   1986   1987   1988   1989   1990   1991   1992   1993   1994   1995   1996   1997   1998   1999   2000   2001   2002   2003   2004  

powierzchnia  (ha)  

lata  

Przepadłe  uprawy  na  obszarze  badań  

3.2.2. Szkody od drobnych gryzoni

Usunięcie martwych drzewostanów świerkowych i rozwój roślinności trawiastej umożliwiły masowy rozwój gryzoni, a w szczególności: nornika zwyczajnego (Microtus arvalis), nornika burego (Microtus agrestis) i nornicy rudej (Clethrionomys glareolus).

W czasie klęski odnotowano dwie gradacje. Nie udało się opracować skutecznych metod ograniczania populacji gryzoni na dużych powierzchniach odnowień. Gradacje uległy samoistnemu zanikowi. Zwalczania chemicznego nie prowadzono ze względu na ochronne funkcje lasów. W latach wzmożonego pojawu nornicowatych w wyniku żeru uszkodzone zostały w różnym stopniu uprawy na znacznej powierzchni (Ryc. 20) (za Bałazy 2005).

Ryc. 20. Powierzchnia upraw uszkodzonych przez gryzonie na obszarze Nadleśnictwa Szklarska Poręba (źródło:

opracowanie własne na podstawie operatów oraz danych archiwalnych)

3.2.3. Szkodniki owadzie pierwotne i wtórne

Pojawiające się gradacje owadzie są zjawiskiem naturalnym zarówno w lasach pierwotnych, jak i przekształconych przez człowieka. Podobnie na obszarze Sudetów

0   200   400   600   800   1000   1200   1400  

1990   1993   1995   1996   1997   1998   1999   2000   2001  

ha  

lata  

Powierzchnia  uszkodzona  przez  gryzonie     w  Nadleśnictwie  Szklarska  Poręba  

Zachodnich, odnotowywane były one także i wcześniej. Gradacje w latach 1944-1950 (Capecki 1995) wywołała w Sudetach susza oraz liczne wiatrołomy i przeszkody w ich usuwaniu spowodowane czasem wojny i powojenną dezorganizacją. Jako następstwo szkód wyrządzanych przez czynniki atmosferyczne, pierwsze zagrożenia stwarzały owady kambiofagiczne, a później osłabienia powodowanego przez opieńki. Te trzy czynniki spowodowały w drzewostanach przerzedzenia zwiększające ich osłabienie i poprawiające warunki rozwoju szkodników.

„Najgroźniejszym szkodnikiem pierwotnym lasów izerskich i karkonoskich okazała się jednak wskaźnica modrzewianeczka (Zeiraphera griseana). Żer gąsienic tego motyla stwierdzono po raz pierwszy w Górach Izerskich i Karkonoszach w roku 1934 bez odnotowania rozmiaru szkód. Wcześniej motyl ten znany był głównie w Alpach, gdzie jego gradacje powtarzają się cyklicznie, co 7-8 lat. Masowe wystąpienie wskaźnicy modrzewianeczki odnotowano w Górach Izerskich i Karkonoszach w roku 1977, i tym razem wywołało katastrofalne następstwa gospodarcze i ekologiczne. Na terenie Nadleśnictw Świeradów, Szklarska Poręba, Śnieżka, Kamienna Góra, Wałbrzych uszkodzonych zostało 44 450 ha lasów, na terenie Karkonoskiego Parku Narodowego 3 211 ha, łącznie 47 661 ha.

(Jadczyk, 1995)”.

Pierwsze oznaki żerowania wskaźnicy modrzewianeczki, zauważono w górnych partiach drzewostanów Nadleśnictwa Szklarska Poręba i Świeradów w 1977 roku.

Głównie były to uszkodzenia koron drzew. Kolejne lata przynosiły znaczny wzrost powierzchni uszkodzonej, osiągając w latach 1979-1980 około 16 tys. ha. Niemal 7 tyś. ha uszkodzonych było w stopniu silnym (na ponad 60% tegorocznych przyrostów). Pojaw miał przebieg typowej gradacji – z gwałtownym wzrostem powierzchni drzewostanów uszkodzonych w latach 1977-1980 i szybkim jej spadkiem po osiągnięciu kulminacji (1981- 82). Jej wygaśnięcie nastąpiło, jak się sądzi, wskutek braku pokarmu i wyczerpania się sił witalnych szkodnika (Ryc. 21, 22). Świerki, które pozostały przy życiu, znalazły się wówczas w stanie głębokiego stresu o nasileniu proporcjonalnym do rozmiaru uszkodzeń i stanu sprzed gradacji. W zaistniałej sytuacji masowy pojaw szkodników wtórnych był jedynie kwestią czasu. Czynnikiem bezpośrednio stymulującym rozród szkodników wtórnych, były dwa kolejne suche i ciepłe sezony letnie. W warunkach znacznego osłabienia drzewostanów owady te znalazły korzystne warunki do szybkiego rozrodu. Warto zwrócić uwagę, że kulminacja wydzielania posuszu miała miejsce na terenie obu Nadleśnictw po blisko trzech latach od kulminacji gradacji wskaźnicy (Grodzki, 1995)”.