A N N A L E S 1 U N I V E R S I T A T I S M A R I A E C U R I E - S K Ł O D O W S K A

Transkrypt

1 A N N A L E S 1 U N I V E R S I T A T I S M A R I A E C U R I E - S K Ł O D O W S K A L U B L I N P O L O N I A VOL. LX SECTIO E 2005 Katedra Łkarstwa, Akademia Rolnicza w Poznaniu ul. Wojska Polskiego 38/42, Pozna, Poland Jan Kryszak, Anna Kryszak, Maria Grynia Zmiany w siedliskach i zbiorowiskach łkowych w górnym odcinku Baryczy Changes of meadow sites and communities in the upper section of the Barycz river ABSTRACT. The objective of the presented study was to portray changes in meadow sites and communities with the aim of emphasizing the need for their protection. On the basis of 450 phytosociological surveys, which were taken in years and , changes in the floristic composition of isolated communities, site conditions as well as meadow and pasture values (LWU) were assessed. In the upper section of the Barycz River, the dominating communities are those from the changing humid sites from the Molinietalia order of the Molinio-Arrhenatheretea class as well as from marshy meadows of Phragmitetea class. This geobotanical structure is the result of changes in hydrological conditions. The consequences of floristic changes indicating degradation of the isolated communities include their poor yields and low fodder value scores. Meadow communities on the examined areas more and more frequently fulfil non-forage functions. KEY WORDS: river Barycz (upper section), meadow sites, soil degradation, meadow community, utilization value number. Zmiany w siedlisku, zwizane najczciej z działalnoci człowieka, pocigaj za sob zmiany potencjalnej rolinnoci naturalnej. Najczciej powodem takich przekształce jest zmiana warunków hydrologicznych. Szczególnie prace melioracyjne, prowadzone w przeszłoci, s powodem osuszania gleb łkowych, a tym samym zmian w wystpowaniu rolinnoci na łkach i pastwiskach. Maj one czsto charakter nieodwracalny i prowadz do degradacji ekosystemów Annales UMCS, Sec. E, 2005, 60,

2 42 J. Kryszak, A. Kryszak, M. Grynia [Kryszak i in. 2003]. ledzenie procesów zachodzcych w szacie rolinnej zbiorowisk jest wanym zadaniem, gdy rolinno jako najlepszy indykator warunków siedliskowych pozwala na szybkie wskazanie przyczyn zmian, zarówno z punktu widzenia przyrodniczego, jak i gospodarczego [Olaczek 1976]. Obserwacje takie daj podstawy do podejmowania działa, majcych na celu zahamowanie niekorzystnych zmian w siedliskach łkowych. Obecnie w Polsce na skutek braku nawoenia i racjonalnego uytkowania, spowodowanych trudnociami ekonomicznymi, stwierdza si w wielu dolinach rzek degradacj siedlisk [Grzegorczyk i in. 1999a, 1999b]. Przykładem s kompleksy łkowe w dolinie Baryczy, połoone na glebach torfowych, które w wyniku osuszania i zaniedba w uytkowaniu uległy daleko posunitym przeobraeniom, prowadzcym do wyginicia wielu gatunków rolin oraz zanikania wczeniej wystpujcych zbiorowisk [Grynia, Kryszak 2001; Kryszak, Grynia 2002]. Celem pracy jest ocena zmian zachodzcych w siedliskach i zbiorowiskach łkowych w dolinie Baryczy i wskazanie na tym tle potrzeby ochrony siedlisk dla zahamowania dalszych niekorzystnych procesów prowadzcych do zanikania zbiorowisk. METODY Wyniki bada obejmuj ocen zmian florystycznych w latach wystpujcych w górnym odcinku doliny Baryczy. Teren bada obejmuje kompleks łk przygodzickich w rejonie Przygodzic Chynowej Bogufałowa Strzyewa. W tym celu przeanalizowano około 450 zdj fitosocjologicznych wykonanych w latach [Grochowina 1968] i Zmiany warunków siedliskowych oceniono na podstawie wskaników Ellenberga [1992]: wilgotnoci (F) i zawartoci w glebie azotu (N). Ponadto w ocenie siedlisk wykorzystano wyniki analiz gleb, obejmujce odczyn (ph w 1 n KCl) oraz zawartoci P (metod kolorymetryczn), K (metod fotopłomieniow) i Mg (metod ASA). Okrelono take zmiany wartoci uytkowej runi łk i pastwisk LWU [Filipek 1973] w celu wskazania negatywnych, zwłaszcza rolniczych, skutków degradacji siedlisk i zbiorowisk. Jednostki fitosocjologiczne wyróniono, a nastpnie zaklasyfikowano do systemu fitosocjologicznego według Gryni [1995] i Matuszkiewicza [2001]. WYNIKI Trwałe uytki zielone połoone w górnym odcinku doliny Baryczy mog by przykładem zmian, jakie zaszły w szacie rolinnej w wyniku degradacyj-

3 Zespół rolinny Plant associations Phalaridetum arundinaceae Caricetum gracilis Alopecuretum pratensis Deschampsietum caespitosae Holcetum lanati Lata 1 Year 1 D A D Tabela 1. Zmiany warunków siedliskowych w dolinie Baryczy Table 1. Changes of the sites in the Barycz river valley Gleby Soils Torf turzycowo-trzcinowo-mszysty silnie zamulony + wglan wapnia +wiwianit Red-sedge-hypnum peatwell warped + calcium carbonate + iron pan Torf silnie zamulony Well warped peat Torf turzycowo-trzcinowo-mszysty silnie zamulony + oglejenia+ rudawiec Red-sedge-hypnum peatwell warped + calcium carbonate + iron pan Miszo torfu Depth of peat (cm) Poziom wody gruntowej Ground water level (cm) Odczyn gleby Reaction of soil Zawarto w glebie Content in soil (mg 100g -1 ) Wskanik Ellenberga 2 Ellenberg index 2 (ph 1nKCl) P K Mg F N ,6 5,7 2,1 2,9 7,89 4, ,8 5,5 6,1 4,8 6,92 6, ,7 1,5 2,2 3,8 7,71 5,10 A Torf dobrze rozłoony, namulony ,2 3,1 4,3 2,9 6,20 4,39 D Torf turzycowo-trzcinowo-mszysty silnie zamulony + rudawiec Red-sedge-hypnum peatwell warped + iron pan ,4 3,9 1,8 3,3 8,00 5,00 A Torfowo-murszowe; Peat-muck ,0 6,3 3,0 3,7 6,50 5,51 D Torf turzycowo-trzcinowo-mszysty ,2 1,3 1,4 2,9 6,83 4,40 Red-sedge-hypnum peat A Torfowo-murszowe; Peat-muck ,3 2,8 3,7 3,3 6,40 5,29 D Torf turzycowo-trzcinowo-mszysty ,4 2,4 2,7 1,1 6,2 5,40 Red-sedge-hypnum peat A Mursze - Muck ,0 5,8 3,9 2,9 3,80 4,90 1 D, lata years ; A, lata years Wskanik Ellenberga; wilgotno (F), zawarto azotu w glebie (N); Ellenberg index moisture content (F), soil nitrogen content (N)

4 44 J. Kryszak, A. Kryszak, M. Grynia nych procesów w siedlisku i ograniczenia lub braku uytkowania. W latach szedziesitych i siedemdziesitych XX w. zapocztkowano na tym terenie melioracje, głównie odwadniajce. Doprowadziły one do ograniczenia lub nawet zaniku wylewów rzecznych, obnienia poziomu wód gruntowych, przesuszenia górnych warstw gleb torfowych oray stopniowego ich murszenia i mineralizacji. Jednoczenie po okresie stosowania nawozów fosforowych i potasowych oraz wapna (lata szedziesite i siedemdziesite XX w.) w dawkach znacznie przekraczajcych potrzeby rolin nastpił okres ekstensywnego uytkowania łk i pastwisk, który spowodował kumulacj w glebie fosforu, potasu i magnezu (tab. 1). Skutkiem wskazanych procesów zachodzcych w siedlisku s zmiany w strukturze florystycznej zbiorowisk łkowych na tym terenie. Nadal najwikszy obszar zajmuj zbiorowiska z klasy Molinio-Arrhenatheretea, rzdu Molinietalia (51.3%) oraz z klasy Phragmitetea (35.5%), ale zaznaczył si wzrost udziału łk bagiennych (najczciej wykształconych w formie nietypowej) i zmniejszyła si powierzchnia łk zmiennie wilgotnych (tab. 2). Tabela 2. Procentowy udział zbiorowisk w wyrónionych jednostkach fitosocjologicznych Table 2. Percentage share of communities in the phytosociological units Jednostka fitosocjologiczna Lata Years Phytosociological unit Phragmitetea 18,0 35,5 Molinio-Arrhenatheretea - Trifolio fragiferae-agrostietalia stoloniferae - Molinietalia - Arrhenatheretalia 3,0 76,0 3,0 1,1 51,3 11,4 Scheuchzerio-Caricetea nigrae - 0,7 Kompleks łk przygodzickich, połoony na torfach, uzaleniony jest w znacznej mierze od uwilgotnienia. Zmiany warunków wilgotnociowych spowodowały wprawdzie wzrost powierzchni łk zaklasyfikowanych do klasy Phragmitetea, jednake wiele płatów rolinnych przedstawia charakter przej- ciowy, z mniejsz liczb gatunków charakterystycznych. Jednoczenie w płatach tych wykazano wikszy udział gatunków charakterystycznych dla klasy Molinio-Arrhenatheretea (tab. 3). Wskutek nadmiernego osuszenia i zniszczeniu struktury gleb torfowych do runi łk bagiennych z klasy Phragmitetea zaczynaj wkracza m.in. Holcus lanatus, Deschampsia caespitosa, Alopecurus pratensis, Cirsium palustre, Agrostis stolonifera, Filipendula ulmaria, Potentilla reptans, czyli gatunki, którym

5 Zmiany w siedliskach i zbiorowiskach łkowych odpowiadaj warunki siedliskowe zmiennie wilgotne i redniowilgotne. S to gatunki rolin charakterystyczne dla klasy Molinio-Arrhenatheretea, rzdu Molinietalia lub Trifolio fragiferae-agrostietalia stoloniferae. Szczególnie wyrane zmiany degradacyjne stwierdza si w runi łk mozgowych (Phalaridetum arundinaceae). W zespole tym obok płatów typowych obserwuje si wiele płatów z duym udziałem Holcus lanatus lub Alopecurus pratensis [Grynia, Kryszak 2001; Grzelak 2004; Kryszak i in. 2004]. Podobnie znaczne zmiany stwierdza si w runi łk zespołu Alopecuretum pratensis, ale spowodowane s one głównie rzadszymi zalewami wód lub ich brakiem. W takich warunkach wykształcił si m.in. podzespół Alopecuretum pratensis trisetosum flavescentis. Jednoczenie na całym obszarze kompleksu łk przygodzickich stwierdzono ekspansywne wkraczanie (zwłaszcza na torfach silniej przesuszonych) Holcus lanatus, a w płatach okresowo silnie uwilgotnionych Deschampsia caespitosa [Kryszak i in. 2004]. Tabela 3. Zmiany udziału gatunków charakterystycznych w wybranych syntaksonach Table 3. Changes in the proportion of characteristic species in the isolated syntaxons Zespół rolinny Plant associations Lata 1/ Years 1/ Liczba gatunków Number Udział gatunków charakterystycznych (%) dla 2/ : Differential species (%) for 2/ : of plant M-A innych klas species Ph M A other class Phalaridetum D 48 15,7 33,1 22,0 29,2 arundinaceae A ,6 47,9 27,1 10,4 Caricetum D 23 15,0 30,4 21,3 33,3 gracilis A 80 13,0 46,3 30,4 10,3 Alopecuretum D 55 12,7 37,5 29,2 20,6 pratensis A 72 4,2 32,7 45,5 17,6 Deschampsietum caespitosae D 76 10,5 27,6 26,5 35,4 A 139 9,4 39,5 32,4 18,7 Holcetum lanati D 92 9,8 45,7 35,7 8,8 A 132 9,1 31,5 18,2 41,2 Ogólna liczba gatunków D ,0 27,1 22,1 38,8 Total number of species A ,0 36,1 38,8 15,1 1/ D (lata ), A (lata ) D (years ), A (years ) 2/ Ph Phragmitetea, M-A Molinio-Arhenatheretea, M Molinietalia, A- Arrhenatheretalia Zmiany w składzie florystycznym zbiorowisk przyczyniły si take do obni- enia ich plonowania i wartoci uytkowej runi łk i pastwisk (tab. 4). Spadek opłacalnoci produkcji rolniczej prowadzi do zaniechania konserwacji urzdze melioracyjnych, wywołuje niech do uytkowania oraz nawoenia łk i pastwisk. Sprzyja to wypadaniu z runi gatunków traw uprawnych, rozlunieniu

6 46 J. Kryszak, A. Kryszak, M. Grynia darni, niekiedy wkraczaniu chwastów, tj. traw nieuprawnych i niskich rolin dwuliciennych oraz pojawianiu si pustych miejsc. Procesy te w dolinie Baryczy prowadz do przesuszenia górnych warstw torfu, ich powolnej mineralizacji i w konsekwencji do degradacji siedlisk łkowych. Podobne przyczyny degradacji siedlisk łkowych stwierdzono w wielu dolinach rzek Wielkopolski, np. Obry, Mogilnicy [Grynia 1996], a take w innych regionach Polski [Mosek, Jargiełło 1986; Trba, Wolaski 1999; Stypiski, Grobelna 2000; Szewczyk, Owicimska-Piasko 2001; Barabasz-Krasny 2002]. Tabela 4. Plonowanie i warto uytkowej (LWU) wybranych zbiorowisk Table 4. Yielding and fodder value scores (FVS-index) of selected meadow associations Zespół rolinny Plon I pokosu (t ha -1 ) Yield of 1 st cut (t ha -1 ) Warto uytkowa LWU FVS index Plant association Lata Years Lata Years Phalaridetum arundinaceae 6,5 5,8 4,8 4,3 Caricetum gracilis 3,4 2,2 3,9 3,8 Alopecuretum pratensis 5,7 6,5 5,1 4,7 Deschampsietum caespitosae 1,2 2,4 4,6 3,9 Holcetum lanati 2,5 3,3 4,8 4,1 W celu zahamowania niekorzystnych zmian przyrodniczych przyczyniajcych si do zaniku niektórych gatunków (np. Trollius europaeus, Gladiolus imbricatus, Dianthus superbus) oraz zbiorowisk łkowych (np. Molinietum coeruleae, Cirsio-Polygonetum bistortae) jak i zmian gospodarczych naley chroni siedliska łkowe, głównie poprzez uregulowanie warunków hydrologicznych [Kryszak, Grynia 2003]. Zmniejszenie waha w uwilgotnieniu gleb pozwoliłoby na przywrócenie regularnego, umiarkowanego uytkowania łk i pastwisk. Wszystko to ponownie przyczyniłoby si do równomiernego zadarnienia gleb torfowych, stopniowego ograniczenia ekspansji Deschampsia caespitosa oraz Holcus lanatus oraz odtworzenia warunków siedliskowych właciwych dla niektórych zagroonych gatunków rolin i zbiorowisk. WNIOSKI 1. W górnym odcinku Baryczy przeprowadzone kiedy melioracje, nastpnie stopniowy brak konserwacji urzdze melioracyjnych oraz ekstensywne gospodarowanie, a nawet jego brak, z jednej strony doprowadziły do lokalnych zabagnie, a z drugiej do przesuszenia wierzchniej warstwy torfu, przyczyniajc si do zmian florystycznych w wyrónionych zbiorowiskach łkowych. Obecnie

7 Zmiany w siedliskach i zbiorowiskach łkowych dominuj zbiorowiska siedlisk zmiennie wilgotnych rzdu Molinietalia z klasy Molinio-Arrhenatheretea (51.3%) oraz łk bagiennych klasy Phragmitetea (35.5%), jednake czsto przedstawiajce formy nietypowe, czego wyrazem jest zmniejszenie procentowego udziału gatunków charakterystycznych dla zespołu rolinnego. 2. Skutkiem zmian florystycznych w wyrónionych zbiorowiskach jest ustpowanie gatunków traw uprawnych oraz wkraczanie gatunków ekspansywnych traw, a take wystpowanie pustych miejsc, co wpływa na obnienie ich plonowania (głównie dotyczy to zbiorowisk bagiennych klasy Phragmitetea) oraz nisk warto uytkow. 3. Ł ki i pastwiska badanego terenu coraz bardziej pełni funkcj pozapaszow, jednake wymagaj one chociaby ekstensywnego uytkowania w celu zachowania ju zagroonych zbiorowisk i gatunków rolin. PIMIENNICTWO Barabasz-Krasny B Sukcesja rolinnoci na łkach, pastwiskach i nieuytkach porolnych Pogórza Przemyskiego. Fragm. Flor. Geobot. Polnica, Suppl. 4, Ellenberg H Zeigerwerte von Pflanzen in Mitteleuropa. Scripta Geobotanica 18, Filipek J Projekt klasyfikacji rolin łkowych i pastwiskowych na podstawie liczb wartoci uytkowej. Post. Nauk Roln. 4, Grochowina J Zbiorowiska rolinne łk wsi Przygodzice na tle warunków przyrodniczych i gospodarczych. Praca magisterska wykonana w Katedrze Uprawy Ł k i Pastwisk WSR w Poznaniu. Grynia M Podział fitosocjologiczny zbiorowisk łk i pastwisk oraz charakterystyka waniejszych zbiorowisk.[w:] Grynia M. (red.) Łkarstwo. Wyd. AR w Pozn., Grynia M Kierunki zmian szaty rolinnej zbiorowisk łkowych w Wielkopolsce. Rocz. AR w Pozn., 284, Roln. 47, Grynia M., Kryszak M Zmiany florystyczne łk w dolinie Baryczy w okresie ostatniego trzydziestolecia. PTPN, Pr. Kom. Nauk Roln. i Kom. Nauk Len. 91, Grzegorczyk S., Grabowski K., Benedycki S. 1999a. Wpływ braku uytkowania na kształtowanie si rolinnoci łkowej obiektu Siódmak. Fol. Univ. Agric. Stetin. 197, Agricultura (75), Grzegorczyk S., Grabowski K., Benedycki S. 1999b. Zmiany rolinnoci łkowej obiektu Bezledy po zaprzestaniu uytkowania. Fol. Univ. Agric. Stetin. 197, Agricultura (75), Grzelak M Zrónicowanie fitosocjologiczne szuwaru mozgowego Phalaridetum arundinaceae (Koch 1926 N.N.) Libb na tle warunków siedliskowych w wybranych dolinach rzecznych Wielkopolski. Rocz. AR Pozn., Rozprawy Naukowe, 354, Kryszak A., Grynia M Zbiorowiska łkowe w dolinie Baryczy. PTPN, Pr. Kom. Nauk Roln. i Kom. Nauk Len., 93, Kryszak M., Grynia M Osobliwoci florystyczne zbiorowisk łkowo-pastwiskowych doliny Baryczy. PTPN, Pr. Kom. Nauk Roln. i Kom. Nauk Len., 95, Kryszak A., Kryszak J., Grynia M. 2003: Zbiorowiska łkowe jako wskanik degradacji siedlisk łkowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 493,

8 48 J. Kryszak, A. Kryszak, M. Grynia Kryszak A., Grynia M., Kryszak J Waniejsze kierunki sukcesji łk na tle przekształce antropogenicznych w dolinie Baryczy. Rocz. Gleb. 55, 2, Matuszkiewicz W Przewodnik do oznaczania zbiorowisk rolinnych Polski. Vadamecum Geobotanicum 3, ss Mosek B., Jargiełło J Kierunki sukcesji zbiorowisk rolinnych na łkach zemborzyckich w latach Annales UMCS, Sec. E, 41, 14, Olaczek R Zmiany w szacie rolinnej Polski od połowy XIX wieku do lat biecych. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 177, Stypiski P., Grobelna D Kierunki sukcesji zbiorowisk rolinnych na zdegradowanych i wyłczonych z uytkowania dawnych terenach łkowych. Łkarstwo w Polsce 3, Szewczyk M., Owicimska-Piasko Z Wpływ zaniechania koszenia i wypasu na szat rolinn Narwiaskiego Parku Narodowego. Zesz. Nauk. Akad. Roln.w Krakowie, 382, Inynieria rodowiska 21, Trba Cz., Wolaski P Zbiorowiska rolin łkowych na przesuszonych pomelioracyjnie organicznych glebach wglanowych w dolinie Topornicy. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 467,