Site classification in post-mining areas reclaimed for forestry use with special focus on the phytosociological-soil method

The paper is a brief description of the method of the assessment of site conditions and the criteria of their use in surface−mined areas in Poland designated for forest management with special consideration of the phytosociological−soil method. The issues related to site classification in post−mine areas are presented in relation to the site classification method used in forestry in Poland

Zalesienia jako metoda rekultywacji terenów bezglebowych w PGE KWB 'Turów'

The paper presents the results of the impact assessment of the remediation forestation on the external waste heap of the Lignite Mine KWB Turów, on the processes of gradual transformation of raw overburden rocks into soil. Changes of selected physical and chemical properties of the ground, taking place after 10 and 30 years during human-controlled and natural processes on the surfaces representing different species composition of forestations, were analysed. The results of the studies indicate beneficial effects, especially on humus-forming processes of the phyto-remediation species, i.e.: the black alder (Alnus glutinosa) and grey alder (Alnus incana).W pracy przedstawiono wyniki oceny wpływu zalesień rekultywacyjnych wprowadzonych na zwałowisko zewnętrzne KWB 'Turów', na procesy stopniowego przekształcania 'surowych' skał nadkładu w glebę. Analizie poddano zmiany wybranych właściwości fizycznych i chemicznych gruntu jakie zaszły po okresie 10 i 30 lat w toku sterowanych przez człowieka oraz samoistnych procesów, na powierzchniach reprezentujących zalesienia o różnym składzie gatunkowym. Wyniki uzyskanych badań wskazują na korzystne oddziaływanie, zwłaszcza na procesy próchnicotwórcze, gatunków z grupy fitomelioracyjnych, tj.: olszy czarnej i olszy szarej

The impact of the means to neutralize toxically acid deposits present on the surface of the outer waste heap of 'Bełchatów' brown coal mine on the growth of scotch pine (Pinus sylvestris L.)

Przedstawiono wyniki badań wysokości i grubości w szyi korzeniowej sosny zwyczajnej wzrastającej na powierzchni doświadczalnej zlokalizowanej na wierzchowinie zwałowiska zewnętrznego KWB 'Bełchatów', gdzie prowadzono badania nad neutralizacją toksycznie kwaśnych utworów nadkładu. Jako neutralizatory zastosowano: kredę jeziorną, wapno palone, wapniak mielony, popiół z spalania węgla brunatnego i mączkę fosforytową. Z pośród zastosowanych neutralizatorów najlepszy wpływ na wzrost sosny zwyczajnej wykazały mączka fosforytowa oraz popiół.The presence of excessively acid deposits on the surface of waste heaps is a characteristic problem, difficult to solve in the reclamation of the post-mining areas of brown coal mining. These deposits are some of the most difficult to reclaim [Skawina and Trafas 1971, Krzaklewski 1988]. The present paper describes an experiment set up on the toxically acid surface deposits of the outer waste heap of 'Bełchatów' brown coal mine in spring 1995. There were 5 neutralizers, each used in 2 doses, which - in-cluding the 'zero' one - yielded 11 combinations, each in 3 repetitions. The experiment was set up using the random block method with the field size of 30 m2. Various neutralizers were used in different doses, calculated according to the equal CaO content in them. These were: oxide lime (70% CaO), carbonate lime (45% CaO), bog lime from 'Bełchatów' brown coal mine (35% CaO), ash from the burning of brown coal in 'Bełchatów' power plant, and phosphorite flour (40% CaO and 30% P2O5). After two years (in autumn 1997), Scotch pine was introduced in the area. The aim of the present paper was to assess the impact of different means to neutralize the toxically acid deposits on the growth of Scotch pine. The results obtained show that the best growth was achieved by Scotch pine in those variants where phosphorite flour and ash from the burning of brown coal were used as neutralizers

The assessment of possibility of using soil quality estimation numerical methods based on the forest soil trophism index (ITGL) and soil site index (SIG) for description of habitat conditions on spoil heap KWB "Bełchatów" reclaimed to forest

W pracy analizowano możliwości zastosowania wskaźników liczbowej wyceny gleb: ITGL oraz SIG (Brożek 2001; Brożek i in. 2001, 2006) do opisu zmienności siedlisk kształtujących się na zrekultywowanych dla leśnictwa zwałowiskach KWB 'Bełchatów'. Badania prowadzono w czterech wariantach substratów stanowiących skały macierzyste dla powstających gleb: zasobniejszych, piaszczysto-gliniastych czwartorzędowych (NWL na zwałowisku wewnętrznym) i gliniasto-pylastych (NZL na zwałowisku zewnętrznym) oraz uboższych, czwartorzędowych piaskach (NWG na zwałowisku wewnętrznym) i kwaśnych mioceńskich piaskach po neutralizacji kredą jeziorną (NZG na zwałowisku zewnętrznym). Na podstawie obliczonych wartości testowanych wskaźników dokonano wyceny siedlisk według skali opracowanej dla warunków 'naturalnych'. Stwierdzono, że spośród dwu testowanych wskaźników w warunkach zwałowisk KWB 'Bełchatów' lepiej odzwierciedlającym zmienność badanych gleb był ITGL. Jednak dla lepszego opisu siedlisk kształtujących się w tych warunkach należałoby zmodyfikować wycenę wskaźników cząstkowych omawianych indeksów, opierając się na zmienności właściwości gleb pogórniczych.In this work the analyses of possibilities of using soil quality indexes ITGL and SIG (according to Brożek 2001; Brożek et al. 2006) were presented for description of forest habitat developed on spoil heap 'Bełchatów' reclaimed to forest. The study was conducted on 4 substrate variants with different parent rock material: 1) higher level of fertilize - Quaternary loamy-sands (NWL on external slope) and loamy-silt (NZL on internal slope); and 2) lower level of fertilize - Quaternary sands (NWG on internal slope) and acidic Miocene sands strata after bog lime neutralization (NZG on external slope). Based on value of calculated indexes the site quality estimation was made according to scale worked out for natural forest habitats. It was concluded that from among two soil quality indexes the ITGL showed better variability of soil conditions on spoil heap 'Bełchatów'. However the modification of partial indexes of ITGL for better description of site condition on this kind of object has to be necessary with adjusting of post-mining soil characteristics

Concentration of trace elements (Mn, Zn, Cu, Cd, Pb, Cr) in alder (Alnus sp.) leaves used as phytomelioration species on fly ash disposal

W pracy przedstawiono koncentrację wybranych pierwiastków śladowych (Mn, Zn, Cu, Cd, Pb i Cr) w liściach olszy zielonej, szarej i czarnej, wprowadzonych doświadczalnie na składowisko odpadów paleniskowych ze spalania węgla brunatnego „Lubień” Elektrowni PGE „Bełchatów” (Polska Centralna). Najbardziej podatnymi pierwiastkami na kumulację przez olsze były cynk i mangan oraz miedź. Akumulacja pozostałych metali (chromu, ołowiu i kadmu) była bardzo niska. Stwierdzono, że wzrastająca w warunkach osadnika olsza szara charakteryzowała się, w porównaniu do pozostałych wprowadzonych gatunków, istotnie wyższą akumulację manganu (Mn) i miedzi (Cu). Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że w warunkach składowiska popiołów nie występuje zagrożenie nadmiernym pobraniem pierwiastków śladowych przez olsze.The paper presents concentration of selected trace elements (Mn, Zn, Cu, Cd, Pb and Cr) in the leaves of green, grey and black alders, introduced experimentally as phytomelioration species on fly ash disposal "Lubień" (in Central Poland, PGE "Bełchatów" Power Plant). The largest accumulation of the trace elements by alder species was noted in case of zinc, manganese and copper. Accumulation of the other metals (chromium, lead and cadmium) in the alder leaves was very low. An extra reducting factor of the trace elements mobility in soil and uptake by trees was caused by alkaline pH (7.9-8.0 in H2O). It was found that gray alder growing on fly ash was characterized by significantly higher accumulation of manganese (Mn) and copper (Cu), compared to the rest of the introduced alder species. Based on the results we assumed that there is no risk of toxic trace elements concentration for introduced species in the fly ash technosols substrate

Assessment of forest reclamation of a hard coal waste heap as exemplified by the “Brzeszcze” hard coal mine in Brzeszcze

W pracy oceniono rekultywację leśną na zwałowisku odpadów po wydobyciu węgla kamiennego KWK „Brzeszcze” w Brzeszczach. Wprowadzona na zwałowisko roślinność drzewiasta cechuje się dobrą żywotnością i jakością oraz spełnia liczne powierzone jej funkcje od ochronnych do krajobrazowych. Prawidłowy wzrost i rozwój wprowadzonych drzew w dużej mierze umożliwiła poprawnie wykonana rekultywacja techniczna, zwłaszcza nawiezienie odpowiedniej miąższości (40 cm) i jakości wierzchniej warstwy gleby.The present study assesses the forest reclamation of the hard coal waste heap at the “Brzeszcze” hard coal mine in Brzeszcze. The arborescent vegetation introduced at the waste heap is characterised by good vitality and quality and it fulfills its numerous functions, from protective to landscape ones. To a large extent, the proper growth and development of the introduced trees has been made possible by the correct execution of technical reclamation, particularly bringing the surface soil layer (40 cm) with proper volume and quality

Properties of humus in soils formed on afforested dumping ground of the sulphur mine

The paper presents fractional composition and optical properties of the soil organic matter (SOM) developed on afforested dumping ground of the sulphur strip mine in Piaseczno near Tarnobrzeg (southern Poland). Research was designed for different soil−substrates and trees species. Soil−substrate type has the major impact on SOM characteristics at current stage of soil development. Black alder characterized with the strongest influence on SOM quality among species introduced on the dumping ground