Charakterystyka okresu wegetacyjnego w Lasach Doświadczalnych SGGW w Rogowie w latach 1951-2020

• Autorzy: Longina Chojnacka-Ożga , Wojciech Ożga

Warianty tytułu

Characteristics of the Growing Season in the Experimental Forests of the Warsaw University of Life Sciences in Rogów in the Years 1951-2020

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Wskaźniki długości sezonu wegetacyjnego wyznaczane na podstawie temperatury powietrza są często wykorzystywane w aplikacjach do monitorowania klimatu, a także do przewidywania reakcji ekosystemów leśnych na zmiany klimatu. Najczęściej stosowanym wskaźnikiem w badaniach ekosystemów leśnych jest długość termicznego okresu wegetacyjnego (średnia dobowa temperatura >5°C), rzadziej parametry leśnego okresu wegetacyjnego (średnia dobowa temperatura >10°C). Niewiele jest jednak badań, w których analizy przeprowadzano na podstawie wieloletnich serii pomiarów temperatury powietrza w lesie. W niniejszej pracy określono czasowe zmiany parametrów sezonu wegetacyjnego termicznego (TGS) i leśnego (FGS) w Lasach Doświadczalnych SGGW w Rogowie (51o40'N, 19o55'E, h = 194 m MSL) w latach 1951-2020. Analizę oparto na zbiorze danych (średnia dobowa temperatura powietrza) uzyskanych ze stacji meteorologicznej zlokalizowanej w pobliżu kompleksu leśnego oraz z leśnej stacji podokapowej zlokalizowanej w ponad 120-letnim lesie mieszanym świeżym. Wyniki wskazują na znaczne wydłużenie sezonu wegetacyjnego w latach 1951-2020, tempo zmian TGS wynosiło 2,8 dnia/10 lat, a FGS 2,4 dnia/10 lat. Wydłużenie TGS i FGS było konsekwencją zarówno jego wcześniejszego rozpoczynania, jak i późniejszego zakończenia. Daty początku TGS charakteryzowały się istotnym statystycznie trendem ujemnym (1,3 dnia/10 lat), największe zmiany były charakterystyczne przede wszystkim dla ostatniego 30-lecia (4,4 dnia/10 lat). Ostatnie 30-lecie charakteryzowało się także istotnym statystycznie trendem dodatnim końca TGS. TGS w latach 1991-2020 był dłuższy o 9 dni w porównaniu do wielolecia 1951-1980 oraz 1971-2000, a w porównaniu do lat 1981-2010 dłuższy o 5 dni. Zmiany długości TGS wynikały przede wszystkim z coraz wcześniejszego jego początku: w wieloleciu 1991-2020 TGS rozpoczynał się średnio o 7 dni wcześniej niż w wieloleciu 1951-1980. W przypadku FGS zmiany te były słabsze, chociaż zaznaczył się istotnie statystyczny trend ujemny dat początku oraz dodatni długości FGS. FGS rozpoczynał się prawie miesiąc później niż TGS (średnio 28 kwietnia), kończył się cztery tygodnie wcześniej (średnio 5 października) i trwał 160 dni. TGS w lesie był krótszy niż poza lasem o 3 dni, natomiast FGS o 1 dzień. Przyspieszenie dat początku TGS w ciągu ostatnich trzech dekad było szybsze niż przyspieszenie dat początku okresu bezprzymrozkowego, co wskazuje na możliwy wzrost ekspozycji roślinności na przymrozki. Może to stanowić zagrożenie dla rozwoju roślin w pierwszej fazie wegetacji. (abstrakt oryginalny)

EN

The growing season length indices derived from air temperature are frequently used in climate monitoring applications as well as to predict the response of forest ecosystems to climate change. The indicator most widely used in the studies of forest ecosystems is the length of the thermal growing season (temp ≥5°C), less commonly the parameters of the forest growing season (temp ≥10°C). However, only a few studies used long-term series of temperature measurements in the forest. In this article, we determined the temporal changes in the parameters of the thermal (TGS) and forest (FGS) growing season in the Experimental Forests of the Warsaw University of Life Sciences in Rogów (51o40'N, 19o55'E, h = 194 m MSL) in the years 1951-2020. The analysis is based on the dataset (daily mean air temperature) obtained from a meteorological station located near the forest complex and from a forest under-canopy station located in a more than 120-year-old fresh mixed forest. The results show a significant extension of the growing season in 1951-2020, the TGS lasted on average 2.8 days/10 years, and the FGS 2.4 days/10 years. The extension of the TGS and FGS was a consequence of both its earlier start and later end. The start of the TGS was characterized by a statistically significant negative trend (1.3 days/10 years), and most changes were characteristic for the last three decades (4.4 days/10 years). The last 30 years were also characterized by a statistically significant trend towards the later end of the TGS. The TGS in 1991-2020 was longer than in 1951-1980 and 1971-2000 by 9 days, while in 1981-2010 by 5 days. Changes in the length of the TGS resulted primarily from its earlier beginning: in the multi-year period 1991-2020, the TGS started 7 days earlier than in 1951-1980. In the case of the FGS, these changes were weaker, although there was a statistically significant negative trend in the start dates and a positive trend in the FGS length. The FGS started almost a month later than the TGS (average on April 28) and ended 4 weeks earlier (average on October 5) and lasted 160 days. TGS in the forest was shorter than outside the forest by 3 days, and FGS by 1 day. The acceleration of the beginning of TGS during the last three decades was faster than the beginning of the frost-free period, indicating a possible increase in vegetation exposure to spring frost. This may pose a threat to the development of plants in the first phase of vegetation. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Lasy; Ekosystem; Klimat

EN

Forests; Ecosystem; Climate

• Czasopismo: Prace Geograficzne / Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego
• Rocznik: 2023
• Numer: z. 170
• Strony: 83--97

Twórcy

autor

Longina Chojnacka-Ożga

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

autor

Wojciech Ożga

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

Bibliografia

• Allen C.D., Breshears D.D., McDowell N.G., 2015, On underestimation of global vulnerability to tree mortality and forest die-off from hotter drought in the Anthropocene, Ecosphere, 6(8), 129, https://doi.org/10.1890/ES15-00203.1.
• Bartoszek K., Banasiewicz I., 2007, Agrometeorologiczna charakterystyka okresu wegetacyjnego 2005 w rejonie Lublina na tle wielolecia 1951-2005, Acta Agrophysica, 9(2), 275-283.
• Bartoszek K., Węgrzyn A., Kaszewski B.M., Siłuch M., 2012, Porównanie wybranych metod wyznaczania dat początku i końca okresu wegetacyjnego na przykładzie Lubelszczyzny, Przegląd Geofizyczny, 57(1), 123-134.
• Bielec-Bąkowska z., Piotrowicz K., 2011, Wieloletnia zmienność okresu bezprzymrozkowego w Polsce w latach 1951-2006, Prace i Studia Geograficzne, 47, 77-86.
• Bochenek W., Dedo J., Marczewski W., 2013, Zróżnicowanie długości i warunków termicznych okresu wegetacyjnego na obszarze Beskidów i Pogórzy w latach 2001-2011 na podstawie danych zgromadzonych w bazie GLDAS, Monitoring Środowiska Przyrodniczego, 14, 79-85.
• Chmielewski F.-M., Rötzer T., 2001, Response of tree phenology to climate change across Europe, agricultural and Forest Meteorology, 108, 101-112.
• Chojnacka-Ożga L., 1999, Długość termicznego okresu wegetacyjnego w Lasach Doświadczalnych SGGW w latach 1926-1998, [w:] Feliksik E. (red.), Klimatyczne uwarunkowania życia lasu, Wydawnictwa Polskiego Towarzystwa Leśnego, Warszawa, 127-133.
• Chojnacka-Ożga L., Ożga W., 2018, Tendencje zmian długości termicznego okresu wegetacyjnego w północno-wschodniej Polsce, Sylwan, 162(6), 479-489, http://dx.doi.org/10.26202/sylwan.2018022.
• Cornes R.C., van der Schrier G., Squintu A.A., 2019, A reappraisal of the thermal growing season length across Europe, International Journal of Climatology, 39, 1787-1795, http://dx.doi. org/10.1002/joc.5913.
• Cui L., Shi J., Ma Y., 2017, A comparison of thermal growing season indices for the Northern China during 1961-2015, Advances in Meteorology ID 6718729.
• Dragańska E., Szwejkowski Z., Cymes I., Panfil M., 2017, Charakterystyka leśnego okresu wegetacyjnego w Polsce na podstawie wybranego scenariusza zmian klimatu, Sylwan, 161(4), 303-311.
• Durło G., 2010, Leśny okres wegetacyjny na obszarze LKP Lasy Beskidu Śląskiego, Sylwan, 154(8), 577-584.
• Frich P., Alexander L.V., Della-Marta P., Gleason B., Haylock M. Klein Tank A. M.G., Peterson T., 2002, Observed coherent changes in climatic extremes during the second half of the 20th century, Climate Research, 19, 193-212.
• Huculak W., Makowiec M., 1977, Wyznaczanie meteorologicznego okresu wegetacyjnego na podstawie jednorocznych materiałów obserwacyjnych, zeszyty Naukowe SGGW-AR w Warszawie. Leśnictwo, 25, 65-72.
• Kępińska-Kasprzak M., Mager P., 2015, Thermal growing season in Poland calculated by two different methods, Annales of Warsaw University of Life Sciences-SGGW, Land Reclamation, 47(3), 261-273.
• Kossowska-Cezak U., 2005, Zmiany termicznych pór roku w Warszawie w okresie 1933-2004, Przegląd Geofizyczny, 50(3-4), 265-277.
• Krużel J., Ziernicka-Wojtaszek A., Borek Ł., Ostrowski K., 2015, Zmiany czasu trwania meteorologicznego okresu wegetacyjnego w Polsce w latach 1971-2000 oraz 1981-2010, Inżynieria Ekologiczna, 44, 47-52.
• Linderholm H. W., 2006, Growing season changes in the last century, agricultural and Forest Meteorology, 137, 1-14, https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2006.03.006.
• Linderholm H.W., Walther A., Chen D., Moberg A., 2008, Twentieth-century trends in the thermal growing-season in the Greater Baltic Area, Climate Change, 87, 405-419.
• Liu Q., Piao S., Janssens I.A., Fu Y., Peng S., Lian X., Ciais P., Myneni R., Peñuelas J., Wang T., 2018, Extension of the growing season increases vegetation exposure to frost, Nature Communications, 9, 426, https://doi.org/10.1038/s41467-017-02690-y.
• Makowiec M., 1982, Beginning of the meteorological vegetation season and some vernal phenological events in the Rogów area, Annals of Warsaw Agricultural University SGGW-AR. Forestry and Wood Technology, 29, 51-56.
• Menzel A., Jakobi G., Ahas R., Scheifinger H., Estrella N., 2003, Variations of the climatological growing season (1951-2000) in Germany compared with other countries, International Journal of Climatology, 23, 793-812.
• Niedźwiedź T. (red.), 2003, Słownik meteorologiczny, IMGW, Warszawa.
• Nieróbca A., Kozyra J., Mizak K., Wróblewska E., 2013, Zmiana długości okresu wegetacyjnego w Polsce, Woda - Środowisko - obszary Wiejskie, 13(2), 81-94.
• Piotrowicz K., 2000, Zróżnicowanie termicznych pór roku w Krakowie, Prace Geograficzne, 105, 111-124.
• Salmi T., 2002, Detecting Trends of Annual Values of Atmospheric Pollutants by the Mann-Kendall Test and Sen's Slope Estimates: The Excel Template Application MAKESENS, Finnish Meteorological Institute.
• Skowera B., Kopeć B., 2008, Okresy termiczne w Polsce południowo-wschodniej (1971-2000), Acta Agrophysica, 12(2), 517-526.
• Skrynyk O., Nabyvanets Y., Savchenko V., 2014, The growing season in Carpathian region during 1961-2010, Conference: 14th EMS annual Meeting & 10th European Conference on applied Climatology (ECaC) at: Prague, Czech Republic, http://dx.doi.org/10.13140/ RG.2.1.3824.7922.
• Spinoni J., Szalai S., Szentimrey T., Lakatos M., Bihari Z., Nagy A., Németh A., Kovács T., Mihic D., Dacic M., Petrovic P., Kržič A., Hiebl J., Auer I., Milkovic J., Štepánek P., Zahradnícek P., Kilar P., Limanówka D., Pyrc R., Cheval S., Birsan M.V., Dumitrescu A., Deak G., Matei M., Antolovic I., Nejedlík P., Štastný P., Kajaba P., Bochnícek O., Galo D., Mikulová K., Nabyvanets Y., Skrynyk O., Krakovska S., Gnatiuk N., Tolasz R., Antofie T., Vogt J., 2015, Climate of the Carpathian Region in 1961-2010: Climatologies and Trends of Ten Variables, International Journal of Climatology, 35, 1322-1341, http://dx.doi.org/10.1002/joc.4059.
• Sulikowska A., Wypych A., Ustrnul Z., Czekierda D., 2016, Zmienność zasobów termicznych w Polsce w aspekcie obserwowanych zmian klimatu, Acta Scientiarum Polonoru Formatio Circumiectus, 15(2), 127-139.
• Szentimrey T., 1999, Multiply analysis of series for homogenization, Budapest, World Climate Data and Monitoring Programme, 41.
• Szwejkowski Z., Dragańska E., Banaszkiewicz B., 2008, Scenariusze warunków agroklimatycznych okolic Olsztyna w perspektywie spodziewanego globalnego ocieplenia w roku 2050, Acta Agrophysica, 12(2), 543-552.
• Szyga-Pluta K., 2011, Zmienność termicznych pór roku w Poznaniu, Badania Fizjograficzne R. II Seria a - Geografia Fizyczna, 181-195. DOI: 10.2478/v10116-011-0013-9.
• Szyga-Pluta K., 2018, Zmienność występowania susz w okresie wegetacyjnym w Polsce w latach 1966-2015, Przegląd Geofizyczny, 1v2, 51-67.
• Tomczyk A., Szyga-Pluta K., 2016, Okres wegetacyjny w Polsce w latach 1971-2010, Przegląd Geografaficzny, 88(1), 75-86.
• Tomczyk A., Szyga-Pluta K., 2019, Variability of thermal and precipitation conditions in the growing season in Poland in the years 1966-2015, Theoretical and applied Climatology, 135, 1517-1530.
• Tylkowski J., 2013, Charakterystyka rocznej temperatury powietrza, termicznych pór roku u sezonu wegetacyjnego w Dziwnowie, Monitoring Środowiska Przyrodniczego, 14, 127-134.
• Tylkowski J., 2015, The Variability of Climatic Vegetative Seasons and Thermal Resources at the Polish Baltic Sea Coastline in the Context of Potential Composition of Coastal Forest Communities, Baltic Forestry, 21(1), 73-82.
• Walther A., Linderholm H.W., 2006, A comparison of growing season indices for the Greater Baltic Area, International Journal of Biometeorology, 51(2), 107-118.
• Węgrzyn A., 2008, Typowe i anomalne długości okresu wegetacyjnego na Lubelszczyźnie, Acta Agrophysica, 12(2), 561-573.
• Wypych A., Sulikowska A., Ustrnul Z., Czekierda D., 2017, Variability of growing degree days in Poland in response to ongoing climate changes in Europe, International Journal of Biometeorology, 61, 49-59, https://doi.org/10.1007/s00484-016-1190-3.
• Zając Ł., Chojnacka-Ożga L., 2021, Zmienność warunków termiczno-opadowych okresu wegetacyjnego na obszarze RDLP Kraków w latach 1961-2020, Sylwan, 165(9), 654-670, http://dx.doi.org/10.26202/sylwan.2021063.
• Ziernicka-Wojtaszek A., Zuśka Z., Krużel J., 2015, Warunki termiczno-opadowe w okresie wegetacyjnym (1951-2010) na obszarze województwa podkarpackiego w świetle globalnego ocieplenia, Acta Agrophysica, 22(3), 345-354.
• Żmudzka E., 2004, Tło klimatyczne produkcji rolniczej w Polsce w drugiej połowie XX wieku, Acta Agrophysica, 3(2), 399-408.
• Żmudzka E., 2012, Wieloletnie zmiany zasobów termicznych w okresie wegetacyjnym i aktywnego wzrostu roślin w Polsce, Woda - Środowisko - obszary Wiejskie, 12(2), 377-389.

Identyfikatory

DOI

10.4467/20833113PG.23.003.17491