שאלת החקר שלנו היא:
כיצד משפיעה האדמה השרופה על גדילתה של החרצית השיחית?
1. מניחים ששריפות חוזרות ונשנות גורמות לשינוי במינרלים של הקרקע, וששינוי זה פוגע בפוריות וביציבות שלה
שלושה סוגי הנזקים לקרקע, שנצפו בעקבות שריפות בחורש, הם:
א. התקלפות השכבות החיצוניות של סלעים ופגיעה בטחבים ובחזזיות (סלעים אלה הם בית-הגידול של הטחבים ושל החזזיות.)
ב. שריפת החומר האורגני בשכבה העליונה של הקרקע, ובכך הפוריות נפגעת
ג. סחף השכבה העליונה של הקרקע, העשירה במינרלים ובמיקרואורגניזמים
התוצאה הסופית של כל אלה היא שצמחים עמידים לתנאים של חסר משתלטים על השטח. צמחים אלה הם, למשל: קידה שעירה, סירה קוצנית וגיאופיטים.* השפעת השריפה על המרכיבים התת-קרקעיים
בדיקה של טמפרטורות השריפה גם על פני הקרקע וגם בעומקים שונים מלמדת את הנתונים הבאים: על פני הקרקע שריפות יכולות להתפתח בעוצמות שונות (מ-100 מעלות צלזיוס עד 800 מעלות צלזיוס!), אבל בעומק 6 ס"מ הטמפרטורה של הקרקע לא תעלה על 50 מעלות צלזיוס, ואפילו במצב הקיצוני של שריפה חזקה מאוד. המשמעות של עובדה זאת היא שמרבית המרכיבים הביוטיים התת-קרקעיים של המערכת האקולוגית (חיידקים, פטריות, זרעים, פקעות ושורשים), אינם נפגעים בשריפה! השפעת השריפה על חומרי ההזנה בקרקע
מחקרים, שבדקו את השפעת השריפה על משק חומרי ההזנה בקרקע (נוטריינטים), מראים כי מלבד איבוד קטן של חנקן ושל אשלגן, אשר (כנראה) התנדפו, כל שאר המינרלים נשארו במערכת השרופה, אם כי פיזורם השתנה - במקום בצמחים הם נמצאים כעת באפר. בסך הכול, בישראל, נמצא שהשינויים בהרכב הכימי של הקרקע בעקבות שריפה הם לטווח קצר בלבד: אחרי שנה ממועד השריפה רמת המינרלים בקרקע חוזרת להיות דומה לרמה שלפני השריפה.
האם לשריפה יש גם השפעות חיוביות?לשריפה יש גם השפעות "חיוביות" על חברת החורש. מחקר שנערך בחורש בקליפורניה (ארצות הברית), שתנאיו דומים לתנאי החורש הים תיכוני בישראל הראה את הנתונים האלה:
1. הרמה של רוב המינרלים בקרקע עלתה באופן משמעותי, וכך נוספה לאפר כמות לא מבוטלת של חומרי מזון אורגניים זמינים.
2. בשטחים שרופים צפיפות היונקים הקטנים נמוכה מאוד, ולכן ההישרדות של הזרעים ושל הנצרים החדשים עולה.
3. זרעים של מספר מינים של צמחים שוחררו מתרדמה בחום הרב של השריפה.
במילים אחרות, חברת החורש הקליפורני מראה התאמות ברמות שונות להפרעה שהשריפה גורמת, והתאמות אלה מאפשרות לחברה זאת התאוששות מהירה. סחיפת הקרקע
אובדן הקרקע, שהוא תוצאה של סחיפה מוגברת ושל נופים שנחשפו מן הצומח שנשרף, גם הוא נושא שנוי במחלוקת. מעט מחקרי השדה, שנעשו בארץ בנושא, מצביעים, כמעט חד-משמעית, שנושא הסחיפה בטל בשישים. התשובה לאחר סינון: מחקרים שבדקו את השפעת השריפה על משק חומרי ההזנה בקרקע מראים כי מלבד איבוד קטן של חנקן ושל אשלגן, אשר התנדפו, כל שאר המינרלים נשארו במערכת השרופה, אם כי פיזורם השתנה - במקום להיות בצמחים הם נמצאים כעת באפר. בסך הכול, בישראל, נמצא שהשינויים בהרכב הכימי של הקרקע בעקבות שריפה הם לטווח קצר בלבד: אחרי שנה ממועד השריפה רמת המינרלים בקרקע חוזרת להיות דומה לרמה שלפני השריפה. מניחים ששריפות חוזרות ונשנות גורמות לשינוי במינרלים של הקרקע, וששינוי זה פוגע בפוריות וביציבות שלה.
שלושה סוגי הנזקים לקרקע, שנצפו בעקבות שריפות הם:
א. התקלפות השכבות החיצוניות של סלעים ופגיעה בטחבים ובחזזיות (סלעים אלה הם בית-הגידול של הטחבים ושל החזזיות.)
ב. שריפת החומר האורגני בשכבה העליונה של הקרקע, ובכך הפוריות נפגעת
ג. סחף השכבה העליונה של הקרקע, העשירה במינרלים ובמיקרואורגניזמים
התוצאה הסופית של כל אלה היא שצמחים עמידים לתנאים של חסר משתלטים על השטח
3. כמות המים שהצמח צריך כדי להיתפתח זה כ- 15 מ"ל מים כאשר צעיר וכאשר מבוגר יסתפק בכמויות מים מינימאליות ביותר.
4.מרחק השתילה הרצוי הוא 60-50 ס"מ. זאת אומרת שצריך לגדל אותו באמצעה של 1 מ"ר.
5. כמות השמש שהחרצית צרך כדי להיתפתח זה 4 שעות שמש או יותר ליום.
6.לא מצאנו מידע באינטרנט אבל אנחנו יודעים שצמח אינו צריך חמצן (הוא מייצר)נשמח עם תעזרי לנו בשאלה זו אם יש לך משהו להוסיף.
מרחק השתילה הרצוי הוא 60-50 ס"מ. זאת אומרת שצריך לגדל אותו באמצעה של 1 מ"ר.
7.הצמח שבחרנו חרצית שיחית יש סיכוי תמוטה קלוש מאוד של 1 חלקי 100 שהמצח יחלה או ימות במהלך הניסוי.
8. מהי השפעת השריפה על הצומח?בצד טענה על יכולת השתקמות מהירה של חברת הצומח, ובעיקר המרכיב המעוצה,** יש גם עדויות על שינויים בלתי הפיכים (לפחות בטווח הקצר). למשל: שריפה בגליל המערבי הותירה שטחים נרחבים ללא כיסוי צמחי כלל; הנוכחות של מינים עשבוניים חד-שנתיים ורב-שנתיים גדלה ביחס לאחרים, וכן גדל מאוד מספר הנבטים של לוטם מרווני, של קידה שעירה ושל סירה קוצנית. השתלטות של הקידה השעירה
הקידה השעירה הוא צמח בעל התאמות מיוחדות להשתלטות על שטח שרוף. מכיוון שלצורך הנביטה הזרעים של צמח זה זקוקים לטיפול מכין מיוחד ומורכב (גירוד, טיפול בחומצה או חימום), הוא מייצר כמות זרעים גדולה מאוד. וכך שריפה בשטח, שיש בו זרעים של קידה שעירה, מכשירה לנביטה כמות גדולה מאוד של זרעים, והשטח מתכסה במהירות בסבך של הצמח הזה. הוא משתלט על בית-הגידול ומונע התפתחות של עשבוניים, של שיחים נמוכים ושל נבטים של עצי חורש. השתלטות של מינים נוספים
האש מעודדת את הנביטה לא רק של הקידה השעירה אלא גם של מינים שונים נוספים: לוטם מרווני, לוטם שעיר, נטופית שעירה ומיני פרפרניים. הסיבה לכך היא, כנראה, שהאש גורמת להגדלה של חדירות הקליפה של זרעי המינים אלה למים ולגזים. חום האש גורם גם לאצטרובלים של אורן ירושלים להיפתח, ולפזר זרעים רבים פיזור נרחב. מה היא התוצאה הסופית של השריפה בכרמל?
בכרמל התוצאה הסופית של השפעת השריפה לא הייתה במספר המינים (הוא כמעט לא השתנה), אלא בהרכב החברה: הנוכחות של מינים בעלי פירות עסיסיים ובשרניים או בעלי קליפת זרע דקה וגיאופיטים (צמחים, שניצני ההתחדשות שלהם נמצאים מתחת לאדמה, כגון: בצל או פקעת) - התמעטה, ואילו מינים, שנביטתם עודדה - התרבו. כמו כן, התרבו בשטח מינים חד-שנתיים; חלק מהם - זרעיהם הגיעו מחוץ לשטח שנשרף.
ארבע שנים לאחר השריפה בכרמל נמשכה ההשתלטות המסיבית של הלוטם המרווני על השטח, ונוכחות של אורנים צעירים הולכת וגדלה. מעניין לציין שהקידה השעירה, שהתחדשה באינטנסיביות מצוואר השורש, נפגעה קשות על-ידי כנימה. אם כן, תוצאות השריפה בכרמל הן חד-משמעיות: בטווח הקצר והבינוני הוחלפה חברת חורש מגוונת בגריגה*** צפופה של לוטם. גם עוצמת השריפה היא בעלת משמעות על חברת הצומח, שמתפתחת אחרי השריפה. למשל: שריפת עצי אלון גדולים גורמת לשינוי הנוף שלהם. אמנם האלון מתאושש וצומח במהירות, אך אחרי 4-5 שנים עוצמת הצימוח שלו יורדת, ובמקרים רבים הוא הופך לשיח דוקרני בעל גזעים רבים. תוצאות השריפה בכרמל בהשוואה למקומות אחרים
לעומת זאת, יש עדויות רבות על יכולת השיקום המהירה של גריגות ושל חורשים ים-תיכוניים אחרי שריפה. למשל: בדרום צרפת, באיטליה ובקליפורניה תוך 3-8 שנים בלבד חברת הצומח חוזרת לתצורתה מלפני השריפה. לעומת זאת, בכרמל תצפיות הראו שהחזרה המלאה למצב שלפני השריפה אורכת 30-40 שנה(!). הסיבה לכך היא התנאים הסביבתיים השונים.
במחקר, שנעשה בכרמל בעקבות השריפה בשנת 1989, נמצא שמספר מיני הצמחים בשטח השרוף עלה במידה ניכרת לעומת השטח שלא נשרף (יער אורן ירושלים וחורש). חלק ניכר מהמינים שנוספו, הוא של צומח מעזבות, לעומת צמחים ים-תיכוניים, אשר שלטו בשטח לפני השריפה. עיקר המינים, שנוספו לשטח השרוף, הם עשבוניים, חד-שנתיים ורב-שנתיים, בעוד שביער יש יותר מיני חורש מעוצים. גם מספר הזרעים של אורן ירושלים עלה בצורה ניכרת בעקבות השריפה, שכן, כאמור, החום גורם לפתיחת האצטרובלים ולפיזור הזרעים.
לסיכום, התחדשות צמחי החורש אחרי שריפה מגדילה את כמות הענפים והגזעים הדקים ליחידת שטח. צמחייה זאת יוצרת תנאים להתפתחות שריפה חזקה עוד יותר, מספר שנים אחרי הראשונה. ההשתלטות של שיחים נמוכים (לוטם, סירה) ו/או בינוניים (קידה שעירה) על שטחים אחרי שריפה יכולה להימשך זמן רב, עד עשרות שנים.
התשובה לאחר סינון: השפעת השריפות היא הרסנית לא רק על הנוף אלא גם על המערכת האקולוגית. שריפה, גם בעוצמות נמוכות, משמידה את מרבית המרכיבים של חברת הצומח. מידת ההשפעה של השריפה על הצומח תלויה בשלושה גורמים: אופייה של השריפה, מועדה ותדירותה. האש מעודדת את הנביטה הסיבה לכך היא, כנראה, שהאש גורמת להגדלה של חדירות הקליפה של זרעי המינים אלה למים ולגזים. לשריפה ייתכנו השפעות פיזיקליות, כימיות וביולוגיות ישירות ועקיפות על הצומח ועל הקרקע ואילו השפעת השריפה על עולם החי אינה כה ישירה. אמנם השריפה משמידה בעלי-חיים ממינים רבים, אך אוכלוסיות גדולות של מינים אלה שורדות בסביבה המיידית של האזור הנשרף. בשל יכולת התנועה וההגירה של בעלי-החיים. אך מגיעים לבתי-גידול ריקים ותהליכי השיקום שלהם אחרי שריפה קשה.
9. חרצית השיחית מצוייה כמעט בכל אזורי ארץ ישראל מכיוון שהחרצית השיחית לא צריכה הרבה מים ויכולה לשרוד כמעט בכל מקום ועונת הפריחה שלה היא רוב השנה החרצית השיחית צמח מאוד נוח ומרהיב.
10. קצב גדילתו של הצמח החרצית השיחית הוא יחסית בינוני עד מהיר זה צמח שכמעט כל השנה ירוק ועונת הפריחה של פרחיו כמעט כל ימות השנה.
11. האזורים בהם נפוצות השרפות בארץ הם בעיקר מקומות יבשים עם הרבה זרדים קוצים ושיחים ששם האש יכולה להתפשט בהירות רבה .
סוגי השריפות הם:
שריפת עשב- שריפה מהירה, בכל נקודה היא נמשכת רק זמן קצר, כי לאחר ששרפה את כל החומר הדליק באותו המקום היא מתקדמת הלאה.
שריפת יער- שריפות אלה משמעותיות הרבה יותר משריפות העשב מבחינת ההשפעה ארוכת הטווח על הסביבה ומבחינת הנזקים שהן גורמות, וגם הן אינן אחידות.
שריפות יער אלו משמעותיות הרבה יותר משרפות העשב מבחינת ההשפעה ארוכת הטווח על הסביבה ומבחינת הנזקים שגורמת.
בתוכה 2 סוגים:
שריפת קרקע-שריפה כזאת שורפת חומרים המונחים על הקרקע, כגון: נשל של צמחים, שרידים של צמחים עשבוניים יבשים ושל צמחים נמוכים אחרים, גזם שהושאר בשטח וכדומה.
שריפת צמרות - שריפה כזאת מתפתחת ברוב המקרים משריפת קרקע. מזג האוויר, ובעיקר תנאים של רוח חזקה ושל יובש, הוא גורם מפתח להתפתחות שריפה כזאת.
ואלה גם תנאי היווצרותה של שריפה זו.
ב. היכן ומתי ובאילו סוגי חורש שריפות מתלקחות בישראל ובכל אגן הים התיכון?
היכן- שריפות יער, גורמים מקומיים רבים, מקומות אקולוגיים, בישראל ובאגן הים התיכון.
מתי- חלק גדול של השריפות מתרחש בקיץ - 65-45% בין יולי לספטמבר; שיא נוסף קורה באביב בין פברואר לאפריל (35-20%). רוב השריפות מתחילות בשעות היום.סוגי החורש- יערות אלונים, ויערות אורנים.
12.מידי כמה שבועות ישנן שריפות קטנות אשר נגרמות על ידי רשלנותם של בני האדם אשר זורכים סיגריות גחלי נרגילות ועוד..
הגורם העיקרי של לשריפות הוא עונת הקיץ הגורמת לשריפות.תדירות של השריפות הגדול בא"י נמוך ביחס למדינות אחרות אשר שם ישנן שריפות יותר גדולות.אבל לא מזמן היה אצלנו את שריפת הכרמל ואנו חוששים ששירפות אלו יחזרו.
13.יש כמה צמחים אשר יכולים להתפתח באדמה שרופה כמו :צטרה ורודה, ניזמית לופט חרצית שיחית.
מדובר בצמחים שיכולים להיסתדר בתנאים כאלו וכמובן ישנם עוד צמחים שיכולים לחיות בתנאים אלו צמחים חזקים.
14. הגורם העיקרי המביא לשריפות במקומות הוא עונת הקיץ ,חלק גדול של השריפות מתרחשות בקיץ 65-45% בין יולי לספטמבר רוב השריפות קורות ביום
עוד גורמים לשריפות השריפות פורצות מתוצאה של הצתה או גורם כלשהו-טבעי או מכוון.
השריפות פורצות מתוצאה של הצתה או גורם כלשהו= טבעי או מכוון.
גורמים טבעייםברקים והתפרצויות לבה מהרי געש הם הגורמים הטבעיים, המציתים שריפות בעולם. כידוע, בארץ אין כרגע הרי געש פעילים, וגם הסיכוי כי ברק יגרום לשריפה קשה בישראל הוא קטן ביותר. ברקים מתרחשים בישראל בעונת החורף, ולרוב הם מלווים בגשם עז, המרטיב את הצמחייה ואת הקרקע. בתנאים כאלה רוב הסיכויים שאם תתלקח שריפה מפגיעת ברק, היא לא תצליח להתפשט ואולי אף תכבה מעצמה. רשלנות
שריפות רבות בישראל הן תוצאה של רשלנות: חקלאים, ששורפים גזם ואינם מקפידים על כללי בטיחות; גצים, המתעופפים מעבודות ריתוך שנעשות בשטח; מדורות, שלא כובו כהלכה ונשארו בהן גצים בוערים, וכדומה. שילוב של גורמים כאלה עם תנאים של יובש ושל רוח חזקה, עלול לגרום להתפשטות האש אל אזורים של חורשות נטועות או של צמחיית בר שבקרבת מקום, ולגרום לשריפה שקשה להשתלט עליה. הצתה מכוונת
לצערנו, חלק מהשריפות נגרמות כתוצאה מהצתה מכוונת מסיבות שונות. אם המציתים בוחרים להצית את השריפה במקומות ובתנאים, שמעודדים את התפשטות האש, היא עלולה לגרום נזקים קשים ביותר.
מן הרגע שהאש פרצה ויצאה מכלל שליטה, מידת הנזקים שלה תלויה בשלושה גורמים עיקריים: כמות חומר הבעירה באתר השריפה, התכונות של החומר הבוער וקיומם או העדרם של גורמים המלבים את האש.
הגורמים המשפיעים על עוצמת השריפה
הכמות של חומרי הבעירהבשטחי בר עיקר חומר הבעירה הוא הצומח. כיוון שרוב השריפות מתחילות כשריפות קוצים או כשריפות קרקע, יש חשיבות רבה לכמות החומר הדליק, שנמצא קרוב לפני הקרקע. כמות הצמחים הנמוכים, הצומחים בשטח ומתחת לנוף העצים הגבוהים, היא גורם משמעותי בהתפתחות של שריפות קרקע. גזם שנשאר בשטח ושרידים יבשים של צמחים חד-שנתיים, מגבירים מאוד את סכנת התפרצות השריפה ואת התפשטותה המהירה. את כמות החומר הדליק ניתן להפחית באמצעים שונים, כגון: גיזום של הצמחייה הנמוכה ושל החלקים הנמוכים של העצים והוצאת הגזם מהשטח, הקטנת כמות החומר הצמחי הנמוך באמצעות רעייה או באמצעות שריפה מבוקרת ומקומית.התכונות של חומרי הבעירהחומר צמחי יבש, שרידים של צמחים חד-שנתיים מהשנים הקודמות או גזם שהושאר להתייבש בשטח, הוא דליק הרבה יותר מצמחים חיים, המכילים בגופם מים. אך גם בין הצמחים החיים יש דליקים יותר ודליקים פחות. אורן הוא דוגמה לעץ דליק מאוד. ענפיו ועלים מכילים טֶרְפֶּנים, שהם חומרים נדיפים ודליקים, ושָרָף שגם הוא חומר דליק. אכן, שריפות שפורצות ביערות ובחורשות של עצי אורן, מתפשטות במהירות וקשה להשתלט עליהן ולכבותן. לעומתו, אלון התבור הוא עץ דליק פחות, וזאת בשל שכבת השעם, חומר שאינו דליק, בקליפה העבה של גזעו. תכולה גבוהה של מלח מפחיתה את מידת הדליקוּת של חומר צמחי. כך קורה בעצי האשל, אשר העלים שלהם וענפיהם מכילים הרבה מלח בישול. לא רק עץ האשל אינו נדלק בקלות, אלא גם העלים והענפים היבשים שלו, שנשרו על הקרקע והתייבשו. גורמים מלבים - רוחותרוחות חזקות הן אחד הגורמים המלבים את האש, והן מגדילות מאוד את היקף השטח הנשרף ואת הנזקים של האש. בדיקת המועדים של שריפות יער גדולות בישראל מראה כי רובן פרצו בעונות הקיץ והסתיו, כאשר הייתה בשטח צמחייה יבשה, ובימים חמים שרוחות חזקות נשבו בהם. בשריפת צמרות הרוחות החזקות נושאות את האש מצמרת אל צמרת, והאש מתקדמת מהירות רבה. הרוח גם מעיפה גצים בוערים מן השטח הבוער אל שטח שהאש טרם הגיעה אליו, והיא אף עלולה לגרום לשריפה לדלג מעל מכשולים רחבים, כגון: כביש רחב, ולהתפתח גם מעברו האחר.
שאלה 12 לא מצאנו מקורות מידע אז שאלנו את ההורים וגם אנו יודעים בגלל הידיעה שאנחנו עוסקים בה.
חלק ב'- תכנון ניסוי
תכנון החקר:
בעיה: כיצד משפיעה האדמה השרופה על גדילתה של החרצית השיחית ביחס גדילתה באדמה רגילה?
השערה: השערתנו היא שהצמח יצמח יותר מהר באדמה הרגילה מאשר שיצמח באדמה השרופה .
תכנון הניסוי:
כלים וחומרים:
אדמה שרופה מהכרמל
אדמה רגילה מהכרמל
מים
4 צמחים-החרצית השיחית
4 כלים לאכסון הצמחים
סרגל-למדידת אורך וגובה הצמח.
מהלך הניסוי:
1. נשים בכלים את הצמחים עם האדמה השרופה והאדמה הרגילה(שני צמחים בכל סוג אדמה)
2.נשים את הצמחים במקום מואר
3.נשקה את הצמחים כל יומיים , בכמות של 15 מ"ל.
4.כל שבוע נמדוד את גדילתו של הצמח לפי הקריטריונים הבאים:
*גובה של הצמח.
*אורך , גודל העלים.
*רוחבו של הצמח.
*גדילת הפרחים , צבעם, אורכם.
*זמן הגדילה.
