Piętrowość roślinności

Transkrypt

1 Piętrowość roślinności w Tatrach Projekt współfinansowany przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego za pośrednictwem Euroregionu Tatry w ramach Programu Współpracy Transgranicznej Rzeczpospolita Polska Republika Słowacka

2

3 Piętrowość roślinności w Tatrach Zakopane

4 Polscy i słowaccy uczniowie poznają Tatry cykl imprez edukacyjnych PIĘTROWOŚĆ ROŚLINNOŚCI W TATRACH Opracowanie materiałów: Paweł Szczepanek Teksty: Tomasz Skrzydłowski, Paweł Szczepanek Autorzy fotografii: Katarzyna Dąbrowska, Marcin Guzik, Tomasz Skrzydłowski, Paweł Szczepanek, Andrzej Śliwiński Projekt graficzny, skład i druk: Lettra-Graphic Wyłączną odpowiedzialność za treść niniejszej publikacji ponosi Tatrzański Park Narodowy i w żadnym razie nie może ona być utożsamiana z oficjalnym stanowiskiem Unii Europejskiej ani Euroregionu Tatry. Wszelkie prawa zastrzeżone Żadna część tej publikacji nie może być powielana ani rozpowszechniana w jakikolwiek sposób bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich. Tatrzański Park Narodowy Kuźnice 1, Zakopane tel sekretariat@tpn.pl Zakopane 2011 ISBN Projekt współfinansowany przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego za pośrednictwem Euroregionu Tatry w ramach Programu Współpracy Transgranicznej Rzeczpospolita Polska Republika Słowacka

5 Temat: Piętrowość roślinności w Tatrach Cel ogólny Poznanie piętrowego charakteru układu roślinności w Tatrach. Cele operacyjne Uczeń: zdobywa wiadomości w zakresie zjawiska piętrowości; dowiaduje się o wpływie temperatury na roślinność; zdobywa wiedzę na temat poszczególnych pięter roślinności; poznaje warunki panujące w górach; kojarzy wpływ środowiska na cechy organizmów; rozpoznaje podstawowe gatunki tatrzańskich roślin; przyjmuje postawę proekologiczną poprzez zdobywanie wiedzy o środowisku. Metody i techniki pracy podająca eksponująca samodzielnego uczenia się 3

6 Formy pracy zbiorowa grupowa indywidualna Środki dydaktyczne karty pracy uczniów prezentacja multimedialna plansza edukacyjna Przebieg zajęć I faza wstępna Zapoznanie uczniów z tematem lekcji przy wykorzystaniu prezentacji (slajdy 2 10). Przedstawienie sposobu organizacji zajęć. II faza realizacyjna Przejście do prezentacji tematu na podstawie informacji zamieszczonych w materiale dla nauczyciela, zilustrowanie go pokazem slajdów (slajdy 11 i 12). Uczniowie wykonują zadanie nr 1 z karty pracy. Omówienie poszczególnych pięter roślinności wraz z charakterystycznymi dla nich gatunkami (slajdy 13 17). Uczniowie wykonują zadanie nr 2. Praca z tekstem uczniowie wykonują zadania 3 i 4 z karty pracy. III faza podsumowująca Wykonanie zadania nr 5 i 6. Uzupełnienie planszy edukacyjnej. 4

7 Piętra roślinno-klimatyczne w Tatrach Tatry są jedynym masywem górskim Karpat o charakterze alpejskim. Bogactwo przyrodnicze zawdzięczają urozmaiconej rzeźbie terenu, zróżnicowanemu podłożu geologicznemu, znacznej wysokości nad poziomem morza oraz historii fauny i flory. W Tatrach, podobnie jak w wielu innych górach, mamy do czynienia z piętrowością klimatyczno-roślinną. W odróżnieniu jednak od innych pasm górskich w Karpatach, tylko tutaj wykształciło się piętro turniowe (subniwalne) turnie hale 2400 kosodrzewina regiel górny regiel dolny piętro podgórza występuje do ok. 550 m n.p.m., dlatego nie zaznaczono go w odniesieniu do Tatr, Babiej Góry, Karkonoszy, i Niskich Tatr 400 Tatry Babia Góra Gorce Bieszczady* Sudety Niskie Tatry * W Bieszczadach nie ma regla górnego jego miejsce zajmują połoniny wschodniokarpackie W poszczególnych strefach wysokości żyją określone gatunki roślin, którym często towarzyszą specyficzne gatunki zwierząt, grzybów oraz innych organizmów. Strefowy układ roślinności wynika z różnic między zmieniającymi się warunkami siedliskowymi (głównie klimatycznymi) wraz ze wzrostem wysokości nad poziom morza. Na terenie TPN w strefie od podnóża gór do wysokości około 1200 (1250) m n.p.m. wykształciły się na ogół lasy i bory mieszane regla dolnego (obecnie znacznie przeobrażone wskutek kilkusetletniej działalności człowieka). Ponad 5

8 nimi, do 1500 (1550) m n.p.m., rozciąga się królestwo świerka, który tworzy niemal jednogatunkowe drzewostany. W kilku miejscach, głównie w Dolinie Rybiego Potoku i Dolinie Roztoki, znaczny udział w drzewostanie mają również limba oraz modrzew. Powyżej górnej granicy lasu rozpościerają się zarośla kosodrzewiny (od 1550 m do 1800 m n.p.m.), hale (do 2300 m n.p.m.) oraz turnie (od 2300 m n.p.m. po najwyższe szczyty tatrzańskie). Na podstawie średniej rocznej temperatury powietrza wyróżniono w Tatrach pięć pięter klimatycznych, a ich granice pokrywają się z granicami poszczególnych pięter roślinnych. Z temperaturą związana jest długość okresu wegetacyjnego, która zmienia się od ponad 180 dni w Zakopanem do niespełna 90 dni na Kasprowym Wierchu i w najwyższych partiach gór. Od temperatury uzależniona jest szybkość rozkładu materii organicznej, co warunkuje przebieg procesu glebotwórczego. Regiel dolny Piętro regla dolnego Tatr sięga od podnóża gór do wysokości 1200 (1250) m n.p.m., a więc o m wyżej niż w Beski - dach. Jest to piętro umiarkowanie chłodne o śred niej temperaturze rocznej od 6 C w dolnej części do 4 C przy granicy z reglem górnym. Pokrywa śnieżna zalega tu średnio przez 140 dni w roku, a roczna suma opadów wynosi około 1400 mm. W zależności od lokalnych warunków siedliskowych, w ob rębie regla dolnego występuje kilka zbiorowisk leśnych. W części północnej Tatr, w tym w TPN, większość powierzchni zdo minowana jest przez siedlisko żyznej buczyny karpackiej. Pozostałą część zajmują siedliska m.in. namorenowego bo ru świerkowego, boru jodłowo-świerkowego, ol szyny nadrzecznej, 6

9 olszyny bagiennej, żyznej jedliny, jaworzyny karpackiej oraz towarzyszące reglowym skałkom wapiennym i dolomitowym siedlisko reliktowych lasków sosnowych. Regiel górny Regiel górny to królestwo borów świerkowych. Pokrywają one niemal jednolitym płaszczem grzbiety i stoki gór między 1250 a 1550 m n.p.m. Jest to piętro klimatu chłodnego ze średnią temperaturą roku 4 C przy dolnej granicy regla górnego oraz 2 C przy górnej granicy lasu. Roczna suma opadów wynosi około 1600 mm, a stała pokrywa śnieżna utrzymuje się średnio przez 180 dni w roku. Licznie występującemu świerkowi często towarzyszy jarzębina. Tylko lokalnie, w strefie górnej granicy lasu, oprócz świerka pojawiają się limba, modrzew oraz brzoza karpacka. Dominującymi zespołami roślinnymi w strefie regla górnego są górnoreglowa świerczyna karpacka, rosnąca na glebach bielicowych podłoża krystalicznego, oraz bogata florystycznie nawapienna świerczyna górnoreglowa. 7

10 Na wysokości m n.p.m. warunki siedliskowe (szczególnie klimatyczne) są na tyle trudne, że znacząco ograniczają występowanie świerka i limby (rosnącej zwykle kilkadziesiąt metrów wyżej). Szczególnie dużą rolę w kształtowaniu się górnej granicy lasu należy przypisać niszczącej sile wiatru, chociaż przebieg granicy występowania drzew determinowany jest także czynnikami orograficznymi, związanymi z rzeźbą terenu i ekspozycją. Cechą charakterystyczną górnej granicy lasu jest to, iż drzewa są coraz niższe i rosną w dużym rozproszeniu. Przestrzeń między luźno rosnącymi świerkami zajmuje kosodrzewina, której obecność świadczy o tym, iż opuszczamy strefę borów regla górnego i przechodzimy do piętra subalpejskiego (kosodrzewiny). Piętro subalpejskie (kosodrzewiny) Kosodrzewina, zwana też kosówką, jest karłowatym gatunkiem sosny charakterystycznym dla gór Europy Środkowej. W Tatrach Polskich strefa jej masowego występowania rozpościera się od wysokości około 8

11 1500 (1550) do 1800 m n.p.m. Jest to piętro bardzo chłodne, o średnich rocznych temperaturach od 2 C przy granicy lasu do 0 C. Roczna suma opadów wynosi około 1800 mm, a stała pokrywa śnieżna utrzymuje się średnio przez 215 dni w roku. Kosodrzewinie, w pobliżu dolnej granicy jej piętra, towarzyszą zwykle nieliczne świerki, limby oraz jarzębiny. Jesienią, czasem już na początku września, liście jarzębiny przybierają ognistoczerwoną barwę, która pięknie kontrastuje z ciemną zielenią kosówki. W pełnej krasie zjawisko to można obserwować np. podczas wędrówki wokół Morskiego Oka oraz w Dolinie Roztoki. W zależności od tego, czy kosodrzewina rośnie na glebach wykształconych na podłożu krystalicznym, czy węglanowym, towarzyszą jej różne gatunki roślin, przy czym na podłożu węglanowym bogactwo gatunkowe jest znacznie większe niż na glebach na podłożu krystalicznym. Pomiędzy zaroślami kosówki (także w piętrze hal), pod ścianami skalnymi, po których spływa woda, w żlebach oraz wyleżyskach śnieżnych, które ze względu na długo zalegający śnieg nie sprzyjają jej wzrostowi i rozwojowi, warunki do życia znajdują natomiast bujne traworośla z trzcinnikiem owłosionym na skałach krystalicznych, z kostrzewą kar- 9

12 packą na wapieniach i dolomitach, oraz w miejscach jeszcze bardziej wilgotnych ziołorośla. W skład ziołorośli wchodzą często wysokie rośliny o dużych kwiatach bądź kwiatostanach i dużych liściach. Wśród nich są m.in. miłosna górska, tojad mocny, modrzyk górski oraz omieg górski. Interesującym gatunkiem ziołoroślowym jest również ostróżka tatrzańska o błękitnofioletowych kwiatach wspartych na długich szypułkach. Ostróżka jest starym endemitem zachodniokarpackim, który rośnie w Tatrach nieprzerwanie od pliocenu, okresu poprzedzającego epokę lodowcową. Początek kwitnienia wspomnianych gatunków zwiastuje nadejście lata. W obrębie skał krystalicznych duże niekiedy powierzchnie zasiedlają ziołorośla paprociowe z wietlicą alpejską o jasnych, pierzastych liściach. Fenomen Sarniej Skały Interesującym zjawiskiem związanym z piętrowym układem roślinności w Tatrach jest fenomen Sarniej Skały, polegający na obniżeniu się pięter roślinnych po północnej stronie tego reglowego szczytu. Naturalna granica lasu przebiega na Sarniej Skale na wysokości 1340 m n.p.m., to jest o około metrów niżej niż w pozostałej części Tatr. Na stokach południowych i wschodnich obniżenie wynika z przyczyn związanych z klimatem, ukształtowaniem powierzchni i gospodarczą działalnością człowieka. Najniżej górna granica lasu przebiega na stokach zachodnich (1264 m. n.p.m.), ale wynika to z ukształtowania tego miejsca. Poza tym nie występują tu tak zwane biogrupy świerków, typowe dla górnej granicy lasu. Na stokach Sarniej Skały drzewostan ulega rozluźnieniu, świerki karleją i pojawia się coraz więcej kosówki w podszycie. Piętro kosodrzewiny występuje więc tu znacznie niżej niż właściwa dla niego wysokość w Tatrach, która przebiega na poziomie m n.p.m. To jednak nie jedyne anomalie. Także granica między dolnym a górnym reglem jest po północnej stronie Sarniej Skały obniżona i przebiega na wysokości m n.p.m., a w Dolinie ku Dziurze regiel dolny sięga tylko do wysokości 1030 m n.p.m. Oznacza to, że granica ta przebiega ok. 100 niżej niż na okolicznych szczytach. Czym wytłumaczyć to zjawisko? Jedną z możliwości jest oczywiście działalność gospodarcza człowieka. Wycinanie lub też wypalanie drzew, aby uzyskać tereny wypasowe, mogło doprowadzić do zniknię- 10

13 cia lasu. Później teren ten opanowała kosówka, co utrudniło ekspansję lasu. Jednak żadne dane historyczne ani ślady w terenie nie potwierdzają tej hipotezy, zatem przyczyny muszą być inne. Jedną z rozważanych możliwości było nasilenie się procesów erozyjnych, które zmusiły las do opuszczenia tego rejonu. Następnie pojawiła się kosówka i obecnie obserwujemy ponowne wkraczanie lasu, które jest jednak procesem długotrwałym, stąd też w dalszym ciągu występuje tam piętro kosodrzewiny. To wyjaśnienie, podobnie jak pierwsza hipoteza, jest mało prawdopodobne, gdyż nie znajduje poparcia w obserwacjach terenowych. Poza tym na sąsiednich szczytach las rośnie, a warunki glebowe, wodne i geologiczne tam istniejące są podobne do tych, które panują na Sarniej Skale. Szukanie przyczyn w działalności człowieka też jest drogą donikąd, bo Łysanki i Krokiew były w przeszłości bardziej wykorzystywane gospodarczo. Przyczyną może być tylko klimat tego miejsca. Cyrkulacja powietrza związana z bliskością potężnej, kilkusetmetrowej ściany Giewontu powoduje rotory i spływ zimnego powietrza w dolinę. Także wiatry wiejące od strony przełęczy w Grzybowcu wpływają na lokalny klimat. Jeżeli do tego dodać dosyć częste w Tatrach inwersje temperatury, to okaże się, że warunki wegetacji na stosunkowo niskiej przecież wysokości są trudne. Zjawisko to określane jest jako fenomen Sarniej Skały i oznacza obniżenie się pięter roślinnych po północnej stronie rejon Doliny ku Dziurze i Doliny Spadowiec oraz samego szczytu Sarniej Skały. Piętro alpejskie i subniwalne (hal i turni) Piętro alpejskie (piętro hal) zajmuje przestrzeń od 1800 do 2200 (2300) m n.p.m. Jest to strefa umiarkowanie zimna, w której średnia temperatura roczna wynosi od 0 C do -2 C w zależności od wysokości nad poziomem morza, śnieg zalega przeciętnie przez 250 dni w roku, a roczna suma opadów sięga 1750 mm. Na terenie Polski roślinność alpejską (poza Tatrami) można znaleźć m.in. na Babiej Górze i w Karkonoszach. Są to przede wszystkim murawy wysokogórskie, a na specyficznych siedliskach także zbiorowiska piargowe, wyleżyskowe oraz traworośla. Powyżej hal rozciąga się piętro subniwalne, czyli turniowe. Zajmuje ono najwyższą strefę roślinności w granitowych Tatrach Wysokich 11

14 i w całym łuku Karpat jedynie w tych górach jest w pełni wykształcone. Średnia temperatura roczna wynosi od -2 C do -4 C, pokrywa śnieżna utrzymuje się przez 290 dni w roku, natomiast roczna suma opadów wynosi około 1600 mm. W piętrze turni stwierdzono około 120 gatunków roślin naczyniowych (w strefie hal jest ich około 320), tworzących luźne i niskie murawy. Wśród nich jest też 14 gatunków, które właśnie w granicach tego piętra występują najliczniej. Współczesny obraz flory i roślinności alpejskiej i turniowej Tatr został ukształtowany jeszcze w plejstocenie, tj. w epoce lodowcowej, oraz na początku holocenu. Tylko nieliczne gatunki roślin (np. ostróżka tatrzańska i skalnica tatrzańska) rosły na tym terenie przed zlodowaceniem. Pozostałe wyginęły albo wycofały się na południe, głównie na Półwysep Bałkański. W epoce lodowcowej okresy ciepłe przeplatały się z chłodnymi, co powodowało ciągłe przemieszczanie się gatunków roślin. Szczególne znaczenie dla zwiększenia różnorodności florystycznej w strefie roślinności alpejskiej i turniowej Tatr miały okresy panowania tundry na przedpolu Karpat. Bezleśne warunki sprzyjały migracjom ro- 12

15 ślin, dlatego dziś na halach można spotkać gatunki pochodzące z odległych stron świata. Po ustąpieniu lodowca obszar Tatr w pierwszej kolejności został skolonizowany przez rośliny o rodowodzie środkowoeuropejskim, których zasięg występowania pod naporem zimnego klimatu przesunął się tylko nieznacznie na południe. Spośród nich wymienić należy niewielką roślinkę o fioletowych kwiatach, pierwiosnek maleńki, czy kwitnący na żółto pierwiosnek łyszczak. Szarotka alpejska, będąca florystycznym symbolem Tatr, pochodzi w rzeczywistości z Azji, natomiast pospolita nawłoć alpejska przybyła z Ameryki Północnej. Ze strefy śródziemnomorskiej przywędrowały dzwonek alpejski oraz skalnica seledynowa. Szczególną grupę roślin we florze tatrzańskiej stanowią tzw. relikty epoki lodowcowej. Wraz z ocieplaniem się klimatu w okresie holocenu i wkroczeniem lasów na obszar niżu europejskiego zasięgi tych roślin straciły ciągłość z ośrodkiem swojego powszechnego występowania, tj. z tundrą okołobiegunową. Rośliny te zawdzięczają swoją obecność w Tatrach surowym warunkom piętra alpejskiego i sprzyjającym właści- 13

16 wościom podłoża. Do gatunków reliktowych należą m.in. dębik ośmiopłatkowy oraz wierzba żyłkowana, które rosną na podłożu zasobnym w węglan wapnia, oraz wierzba zielna rozpowszechniona w krystalicznej części Tatr. Niektóre gatunki roślin w piętrze hal i turni mają w Tatrach jedyne stanowiska w kraju. O odrębności florystycznej tych gór decyduje jednak przede wszystkim obecność endemitów i subendemitów, czyli gatunków niewystępujących nigdzie poza danym obszarem. Należy wspomnieć, że spośród około 90 endemitów i subendemitów, które znaleźć możemy w Tatrach, około 71 proc. rośnie głównie powyżej górnej granicy lasu. Rośliny te spotkać można najczęściej na podłożu wapiennym, choć trzy endemity ściśle tatrzańskie wiechlina tatrzańska, wiechlina granitowa oraz warzucha tatrzańska rosną wyłącznie na podłożu granitowym. Obecne rozmieszczenie i bogactwo gatunkowe roślin strefy alpejskiej Tatr wynika nie tylko ze skomplikowanej historii roślinności tatrzańskiej, ale także z rodzaju podłoża. Podłoże zasobne w węglan wapnia stwarza doskonałe warunki rozwoju szeregowi gatunków, dlatego mura- 14

17 wy nawapienne należą do niezwykle bogatych florystycznie zbiorowisk roślinnych. Na podstawie gatunków dominujących wyróżniono trzy zespoły roślinne wchodzące w skład muraw. Ze względu na wyjątkowy walor krajobrazowy szczególne znaczenie mają zbiorowiska, w których dominuje trawa, kostrzewa pstra, a tam, gdzie gleba jest słabo wykształcona turzyca mocna. Nawapienne murawy są także miejscem, w którym spotkać możemy wiele gatunków storczyków. Na glebach ubogich, kwaśnych, wykształconych na skałach krystalicznych, najbardziej rozpowszechnionym zespołem roślinnym jest ubogi florystycznie zespół składający się głównie z situ skuciny i gęstokępkowej trawy, boimki dwurzędowej. W strefie turni najliczniejsza jest z kolei wspomniana boimka dwurzędowa, choć nie brak także bardziej efektownie wyglądających roślin, jak goryczka przezroczysta i jaskier lodnikowy o białawych kwiatach oraz żółto kwitnący starzec kraiński. Podobnie jak w strefie subalpejskiej, także wśród hal i turni znajdziemy siedliska specyficzne: piargi, żwirki i wyleżyska. Zespoły roślinne porastające takie miejsca nie zajmują zbyt dużych powierzchni, ale rośli- 15

18 ny tam żyjące posiadają na ogół szereg przystosowań, które pozwalają im przetrwać. Na piargach i żwirkach zbudowanych ze skał zasobnych w węglan wapnia jest to m.in. zespół utworzony przez mak tatrzański i rogownicę szerokolistną, a w niższych położeniach np. zespół lepnicy piargowej. Na granitach występuje zespół skalnicy karpackiej i szczawióra alpejskiego. Na bardziej utrwalonych stożkach piargowych składających się z większych skał spotkać można z kolei zespół wierzby wykrojonej (na granicie) lub wierzby alpejskiej (na wapieniu). Kosmatka brunatna i towarzyszące jej rośliny porastają najchętniej utrwalone piargi i niecki, gdzie śnieg zalega długo, co znacznie skraca okres wegetacji. Tam, gdzie śnieg zalega jeszcze dłużej, a okres wegetacji skraca się do trzech lub czterech miesięcy, odpowiednie warunki znajdują m.in. rośliny towarzyszące wierzbie zielnej (na skałach krystalicznych) bądź skalnicy tatrzańskiej (na skałach węglanowych i na mylonicie), tworzącej zespół, którego poza Tatrami nie spotkamy nigdzie na świecie. Świat skał krystalicznych nie powinien kojarzyć się jedynie z ubóstwem gatunkowym roślin. W strefie uskoków tektonicznych, najczęściej w okolicach przełęczy, występują bowiem skały metamorficzne mylonity. Ich obecność sprzyja rozwojowi wielu gatunków roślin, których skupienia, ze względu na często pojawiające się w takich miejscach dwa gatunki traw, noszą nazwę zespołu kostrzewy pstrej i mietlicy alpejskiej. Przegląd zespołów roślinnych byłby niepełny, gdyby nie zostały uwzględnione zbiorowiska szczelinowe. Z racji występowania w pobliżu szlaków turystycznych na wyróżnienie zasługują dwa zespoły paprociowe. Miejsca ocienione i wilgotne porastają zanokcica zielona i paprotnica krucha, natomiast te bardziej suche i odkryte dwie zanokcice murowa i skalna. 16

19 17

20 ISBN egzemplarz bezpłatny