Мониторинг в германската жива лаборатория съгласно работен пакет 3 на проекта ReForest от 29.04.2024 г. до 03.05.2024 г.

Автор: Павел Радзиковски radzikpawe@gmail.com

Ден 1 от наблюдението (29.04.2024 г.): При пристигането си в германската жива лаборатория г-н Павел Радзиковски от Ogolnopolskie Stowarzyszenie Agrolesnictwa (OSA, Полска асоциация за агролесовъдство) се срещна с г-жа Янин Раабе, земеделски производител от Hof Lebensberg. Бяха определени точните места за вземане на проби и бяха определени контролни места. Проучванията бяха проведени в две агролесовъдни системи: смесена овощна и смесена ядкова система. Контролната точка за системата със смесени ядки беше съседно поле с фуражна култура, а за системата със смесени плодове - съседно незасадено поле. По време на обсъжданията на място беше решено протоколът за вземане на проби, първоначално разработен в задача 3.2, да се адаптира към условията на местоположението. Вместо да се използва градиент с четири разстояния от дърветата, бяха избрани две разстояния: едното в непосредствена близост до дърветата, а другото по средата между тях. Тази промяна беше необходима, тъй като дърветата бяха засадени само година или две преди началото на мониторинга, поради което тяхното въздействие се забелязваше предимно на близки разстояния. В този контекст не се очакваше косвените разстояния да бъдат значителни.

В двете системи и в съответните им контролни зони бяха създадени тестови участъци с размери 30 x 10 метра. Дължината от 30 метра е избрана, тъй като при определени проби за биоразнообразие се изисква участъците да са на разстояние най-малко 10 метра един от друг. Ако приемем, че за всеки вариант са желани четири повторения, те ще бъдат разположени по протежение на един трансект на разстояния от 0 м, 10 м, 20 м и 30 м. Широчината от 10 метра е избрана поради 20-метровото разстояние между редовете дървета. Вземането на проби беше планирано така, че трансектът да минава покрай дърветата и да достига до средата на обработваемото поле (вж. фиг. 1-3). Същото разположение беше приложено и за контролната зона, въпреки че полето беше еднородно по цялата си площ.

Фиг. 2 Тестови участъци в системата със смесени плодове и в контролната система

Фиг. 3 Точно местоположение на местата за вземане на проби в системата от смесени ядки

Фиг. 4 Измерване на дължината и ширината на пробната площ

Мониторингът започна с най-малко инвазивните методи, а именно събиране на насекоми. Това проучване беше проведено по три 10-метрови трансекта във всяка изследователска площ (фиг. 5). Беше използвана специализирана ентомологична мрежа с 1-метрова дръжка и сърцевиден отвор с размери 30 x 40 cm. Този дизайн улесни събирането на насекоми както от високата растителност, така и от близките до земята повърхности. Чантата за събиране на мрежата е изработена от фина мрежа, подсилена със здрава материална обвивка (фиг. 6). Насекомите, събрани по време на изследването, бяха прехвърлени в контейнери от 100 ml, евтаназирани и консервирани с помощта на етанол 75% (фиг. 7). Бяха събрани общо 36 проби, като идентификацията на тези насекоми ще бъде извършена в рамките на Задача 3.2 на по-късен етап.

Фиг. 5 Местоположение на трансектите за събиране на насекоми

Фиг. 6 Ентомологична мрежа в употреба

Фиг. 7 Проби, събрани с помощта на ентомологична мрежа

В първия ден на мониторинга друга задача беше да се поставят капани за събиране на насекоми през следващите пет дни. Бяха използвани два вида капани: Капани Barber earth и жълти капани за опрашители. Тези капани бяха разположени на всеки 10 метра по протежение на определените трансекти, като на всеки вариант имаше по три капана (фиг. 8). Земните капани Barber с диаметър 10 cm бяха предназначени за ефективно улавяне на наземни насекоми. Жълтите капани за опрашители, с диаметър 30 cm, бяха поставени директно върху земята поради ниската височина на растителността. И двата вида капани бяха напълнени до две трети с разтвор от чиста вода и детергент без мирис (фиг. 9). Тази формулировка на разтвора гарантираше бързото удавяне на безгръбначните, като същевременно предотвратяваше преливането им по време на проливни дъждове, без да има нужда от капаци на капаните предвид краткия период на събиране. Нивото на водата се допълваше ежедневно, за да се предотврати пълното ѝ изпаряване.

Фигура 8 Разположение на капаните Barber и жълтите купички в системата със смесени ядки

Фигура 9 Процесът на поставяне на жълти чаши и капани Barber

Ден 2 от мониторинга (23.04.2024): Оценката се фокусира върху биоразнообразието на флората и първичното производство. В рамките на всеки от осемте трансекта бяха избрани четири точки за фитосоциологически снимки с помощта на ботаническа рамка с размери 1 × 1 метър (фиг. 10). Всички растителни видове бяха идентифицирани, а числеността им беше оценена съгласно препоръчителните насоки на полевия протокол. Данните бяха записани в полеви формуляри (фиг. 11).

Фиг. 10 Разпределение на биоразнообразието и на пробите за биомаса в системата със смесени ядки

Фиг. 11 Ботаническа рамка и полеви формуляр, използвани при оценката на флората

Биомасата в рамките на същите метри беше отрязана, събрана и претеглена (фиг. 12). Това позволи да се оцени добивът на фуражни култури за пасящи пилета или да се оцени естествената продуктивност на екосистемата (първична продукция), ако биомасата не е била прибрана. По време на мониторинга не е получен добив от наличните дървета, нито са били засети житните полета. Освен това беше извършено фотодокументиране на отделните растителни видове във всяка система и техния контрол (фиг. 13). Тези снимки бяха качени в iNaturalist за проверка на идентификацията на видовете, при която се използват алгоритми и консултации със специалисти. Наблюденията бяха обозначени с геотагове, за да се улесни сравняването на биологичното разнообразие в световен мащаб (фиг. 14).

Фиг. 12 Прибрана фуражна биомаса на 1 m²

Фиг. 13 Индивидуална фотографска документация на растения

Фиг. 14 Наблюдения, въведени в iNaturalist

Ден 3 от мониторинга (01.05.2024) - Дейностите бяха насочени към изследване на дълбочината на почвата и събиране на земни червеи. Блокове с размери 25 x 25 x 25 cm бяха изкопани в районите, където предишния ден беше събрана биомаса (фиг. 15). Почвата беше внимателно отделена върху лист и допълнително разкопана, за да се получи достъп до подпочвения слой. За по-дълбоките почвени слоеве при необходимост беше използван пробовземач Egner (фиг. 16).

Фиг. 15 Места за събиране на дъждовни червеи и измервания на дълбочината на почвата

Фиг. 16 Измерване на дълбочината на почвата

Почвата, разстлана върху листа, се пресява ръчно, за да се извлекат дъждовните червеи (фиг. 17). Извадените екземпляри бяха съхранени в съдове, пълни със спирт 75%, за последващо претегляне и определяне на вида (фиг. 18).

Фиг. 17 Разрязване на почвен блок и пресяване на почвата за дъждовни червеи

Фиг. 18 Извличане на земни червеи

Ден 4 от наблюдението (2 май 2024 г.) - Бяха извършени измервания на обемната плътност и пропускливостта на почвата. Пробите бяха взети в три екземпляра на всяко определено място (фиг. 19). Преди вземането на пробите малки участъци от тревата бяха почистени с помощта на лопата. За тези оценки бяха използвани два вида цилиндри. Малки цилиндри с диаметър 5 cm бяха забити в почвата, за да се получат проби за обемна плътност (фиг. 20). Пробите бяха запечатани с капаци от двата края и ще бъдат изпратени в почвената лаборатория за анализ на по-късна дата.

Фиг. 19 Схема на събиране на почвени цилиндри и изпитване на пропускливостта

Фиг. 20 Събиране на цилиндри за измерване на обемната плътност на почвата

Пропускливостта на почвата е оценена с помощта на цилиндри с диаметър 10 cm, забити на пълна дълбочина в почвата, като са оставени 2,5 cm открити с дървена тапа (фиг. 21). Впоследствие в цилиндъра се изсипват 100 ml вода и общото време на инфилтрация се измерва с помощта на хронометър. Тези измервания бяха записани в полевите формуляри за данни.

Фиг. 21 Измерване на пропускливостта на почвата

Ден 5 от наблюдението (3 май 2024 г.) - Фокусът беше върху събирането на капани за насекоми и вземането на почвени проби. Пробите от насекоми от жълтите купички и почвените капани бяха прецедени и прехвърлени в запечатани контейнери с етанол 75% (фиг. 22). Идентификацията на видовете насекоми ще бъде извършена на по-късен етап.

Фиг. 22 Събиране на капани за насекоми

Вземането на проби от почвата следваше указанията на полевия протокол, задача 3.2, като от всеки вариант бяха взети по четири проби в пластмасови торбички. Всяка проба се състоеше от най-малко пет ядки, взети с пробовземач Egner (фиг. 23). Пробите бяха взети на дълбочина до 30 cm. След събирането им почвените проби бяха съхранявани в кутия с лед и дълбоко замразени при завръщането им от теренното пътуване. Анализите на почвените параметри ще бъдат извършени в лабораторията на по-късна дата.

Фиг. 23 Схема за вземане на почвени проби (горе) и една от петте подпроби (долу)