WPŁYW WYKASZANIA NA ZMIANY W ZBIOROWISKU ŁĄKI TURZYCOWEJ ZARASTAJĄCEJ TRZCINĄ

Transkrypt

1 WODA-ŚRODOWISKO-OBSZARY WIEJSKIE 2004: t. 4 z. 1 (10) WATER-ENVIRONMENT-RURAL AREAS s Instytut Melioracji i Użytków Zielonych w Falentach, 2004 WPŁYW WYKASZANIA NA ZMIANY W ZBIOROWISKU ŁĄKI TURZYCOWEJ ZARASTAJĄCEJ TRZCINĄ Jan KAMIŃSKI Instytut Melioracji i Użytków Zielonych w Falentach, Zakład Doświadczalny Melioracji i Użytków Zielonych w Biebrzy Słowa kluczowe: ekspansja trzciny, łąka turzycowa, wznowienie koszenia S t r e s z c z e n i e Ekspansja trzciny pospolitej (Phragmites australis Trin. ex Steud.) stanowi poważne zagrożenie dla naturalnych ekosystemów mokradłowych w Biebrzańskim Parku Narodowym. W latach w rejonie Grobli Honczarowskiej wznowiono po około 40 latach jesienne wykaszanie (z usuwaniem biomasy) silnie zatrzciniających się zbiorowisk mszysto-turzycowych. Eksperyment przeprowadzono metodą łanową łan kontrolny (brak koszenia) i łan corocznie wykaszany (ręcznie). Wyniki czteroletnich badań nie potwierdziły wpływu koszenia na ograniczanie ekspansji trzciny pospolitej (Phragmites australis Trin. ex Steud.). Koszenie hamowało jednak tempo innych niekorzystnych zmian w strukturze zbiorowisk, towarzyszących zatrzcinianiu głównie ograniczało eliminację gatunków o mniejszej sile konkurencyjnej. Dzięki corocznemu koszeniu nie gromadziła się obumierająca zimą masa roślinna, co przyczyniało się do rekonstrukcji warstwy mszystej zbiorowiska. WSTĘP Stopniowe zaniechanie ekstensywnego użytkowania łąkowego w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat przyczyniło się do wielu niekorzystnych zmian w ekosystemach mokradłowych doliny Biebrzy. Jednym z poważniejszych zagrożeń objętych ochroną prawną ekosystemów na terenie Biebrzańskiego Parku Narodowego jest ekspansja trzciny pospolitej (Phragmites australis Trin. ex Steud.) [BARTO- SZUK, 2002; MATUSZKIEWICZ, 1999]. Zjawisko to jest szczególnie nasilone Adres do korespondencji: mgr inż. J. Kamiński, Zakład Doświadczalny Melioracji i Użytków Zielonych w Biebrzy, Grajewo; tel. +48 (86) , ZDIMUZ_Biebrza@zetobi.com.pl

2 242 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 4 z. 1 (10) w bagiennej części doliny, głównie w basenie południowym, o dużych (w skali europejskiej) walorach przyrodniczych. Zatrzcinianie jest procesem dość złożonym, gdyż towarzyszy mu wiele innych negatywnych zmian w strukturze fitocenoz. Polegają one głównie na upraszczaniu się składu botanicznego zbiorowisk w wyniku wypierania cenniejszych przyrodniczo, niskich gatunków roślin, o małej sile konkurencyjnej, przez trzcinę i roślinność wielkoturzycową, czasami z gatunkami zaroślowymi [BANASZUK, 1996; MA- TUSZKIEWICZ, 1999]. Celem niniejszej pracy jest ocena dynamiki rozwoju trzciny pospolitej (Phragmites australis Trin. ex Steud.) i zmian w składzie botanicznym zbiorowisk w pierwszych latach po wznowieniu corocznego wykaszania silnie zatrzciniającej się łąki mszysto-turzycowej (Carici-Agrostietum caninae wariant z Carex elata). METODY BADAŃ Badania wykonywano w latach na terenie Bagna Ławki (południowy basen doliny Biebrzy) metodą doświadczenia łanowego dwuczynnikowego łąka wykaszana ręcznie w terminie późnoletnim (powierzchnia 1 ha) oraz łąka kontrolna (niekoszona). Skład botaniczny zbiorowisk określano w latach metodą analiz botaniczno-wagowych. W tym celu z obu łąk pobierano w połowie lipca po trzy reprezentatywne próby roślin, każda z powierzchni 1 m 2. Roślinność wycinano przy powierzchni gleby. W próbach określano też udział roślinności obumarłej zimą (nekromasy). Ekspansję trzciny pospolitej (Phragmites australis Trin. ex Steud.) badano na podstawie zmian liczby pędów tego gatunku na stałych powierzchniach obserwacyjnych, wyznaczonych losowo w 1999 r. W tym celu w pobliżu granicy koszenia wytypowano po 10 powierzchni obserwacyjnych, każda mająca 4 m 2 (2 x 2 m). OMÓWIENIE WYNIKÓW BADAŃ Wznowione po około 40 latach wykaszanie w połączeniu z usunięciem roślinności miało dość zróżnicowany wpływ na zbiorowiska łąki turzycowej zarastającej trzciną pospolitą (Phragmites australis Trin. ex Steud.). Jednym z pozytywnych skutków wykonywania tego zabiegu jest zapobieganie gromadzeniu biomasy nadziemnej obumierającej zimą. Brak obumarłej masy roślinnej stwarza lepsze warunki wzrostu i rozwoju roślin wiosną, zwłaszcza gatunkom o małej sile konkurencyjnej [PAŁCZYŃSKI, STEPA, 1992]. W efekcie wykaszanie wpływa na zwiększenie produkowanej biomasy nadziemnej zbiorowiska (rys. 1). Nekromasa stanowi też duże zagrożenie pożarowe, a w wyniku pożaru powoduje eutrofizację wód składnikami popielnymi, które są jedną z przyczyn opanowywania ekosystemów mokradłowych przez trzcinę [PAŁCZYŃSKI, 1975].

3 J. Kamiński: Wpływ wykaszania na zmiany w zbiorowisku łąki a) Biomasa, g sm. m -2 Biomass, g DM m b) Nekromasa, g sm. m -2 Dead mass, g DM m Lata Years Lata Years 1 2 Rys. 1. Biomasa nadziemna (a) i nekromasa (b) na łące mszysto-turzycowej z trzciną pospolitą (Phragmites australis Trin. ex Steud.) w latach ; 1 łąka niekoszona, 2 łąka koszona Fig. 1. Above-ground biomass (a) and dead mass (b) on moss-sedge meadow with Phragmites australis Trin. ex Steud. in the years ; 1 unmowed meadow, 2 mowed meadow O produkcji i plonie biomasy decydowały głównie okazałe gatunki roślin, charakterystyczne dla zbiorowisk wielkoturzycowych z klasy Phragmitetea. W ciągu ostatnich lat wyraźnie zwiększał się ich udział kosztem roślinności charakterystycznej dla zbiorowisk mszysto-turzycowych z klasy Scheuchzerio-Caricetea nigrae, zwłaszcza na łące niekoszonej (tab. 1). Największą dynamiką przyrostu biomasy nadziemnej w ogólnej biomasie zbiorowisk odznaczała się trzcina pospolita (Phragmites australis Trin. ex Steud.), a na łące kontrolnej (niekoszonej) również narecznica błotna (Thelypteris palustris Schott). Ten ostatni gatunek jest uznawany za charakterystyczny dla szuwaru trzcinowego Thelypteri-Phragmitetum, powstałego w wyniku zmian sukcesyjnych ze zbiorowisk mszysto-turzycowych [MATUSZKIEWICZ, 1999]. Coroczne wykaszanie łąki hamowało ekspansję gatunków szuwarowych, głównie narecznicy błotnej (Thelypteris palustris Schott). Korzyści wynikające z wykaszania polegały też na spowolnieniu tempa upraszczania się składu botanicznego zbiorowisk. W analizowanych próbach ro-

4 244 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 4 z. 1 (10) Tabela 1. Udział poszczególnych gatunków w suchej masie plonu na zatrzciniającej się łące mszysto- -turzycowej (Carici-Agrostietum caninae) na podstawie analiz botaniczno-wagowych w latach , % Table 1. Percentage share of particular species in dry mass yield on moss-sedge (Carici-Agrostietum caninae) meadow overgrowing by reed based on weight-botanical analyses in the years Gatunek Species Pokrycie warstwy mszystej, % Coverage of the moss layer, % Liczba gatunków roślin naczyniowych The number of vascular plant species kontrola control Udział Share łan koszony mowed plot lata years Charakterystyczne dla klasy Phragmitetea 70,2 73,6 90,6 70,0 79,3 85,1 Characteristic for the class Phragmitetea Carex elata All. 51,4 44,0 41,0 51,5 47,1 47,5 Phragmites australis Trin. ex Steud. 5,6 12,8 28,8 7,3 12,7 27,2 Thelypteris palustris Schott 6,1 12,6 18,9 3,3 9,1 7,4 Equisetum fluviatile L. 1,0 0,9 0,3 2,0 3,7 1,3 Carex appropinquata Schumach 5,0 2,7 1,3 5,4 5,9 1,3 Ranunculus lingua L. 0,1 0,1 0,2 0,3 0,2 Galium palustre L. 0,1 0,5 0,1 0,1 0,1 Peucedanum palustre (L.) Moench 0,9 + 0,1 0,3 0,1 Scutellaria galericulata L. + 0,3 0,1 0,1 + Charakterystyczne dla klasy 25,2 23,3 8,9 27,1 18,2 14,2 Characteristic for the class Scheuchzerio-Caricetea nigrae Carex lasiocarpa Ehrh. 11,4 6,5 5,1 8,9 6,5 4,6 Menyanthes trifoliata L. 6,7 7,7 0,3 9,4 5,7 0,8 Comarum palustre L. 5,3 5,2 2,5 6,0 2,4 6,8 Epilobium palustre L. 0,1 0,4 + 0,2 0,4 0,3 Stellaria palustris Ehrh. 0,7 + 0,1 1,3 0,1 0,2 Calamagrostis stricta (Tim) Koeler 0,8 3,4 0,7 0,8 2,3 1,2 Agrostis canina L. 0,1 + 0,2 0,3 0,3 0,3 Veronica scutellata L. 0,1 0,1 0,2 0,2 + Carex nigra (L.) Reichard 0,3 Charakterystyczne dla klasy 4,6 3,1 0,5 2,9 2,5 0,7 Characteristic for the class Molinio-Arrhenatheretea Festuca rubra L. 1,2 0,8 0,3 0,5 1,8 0,6

5 J. Kamiński: Wpływ wykaszania na zmiany w zbiorowisku łąki ślinnych notowano nawet o 3 4 gatunki roślin naczyniowych więcej niż w próbach pobranych z łanu kontrolnego. Na łące wykaszanej stwierdzono również zwiększenie powierzchni pokrytej warstwą mszystą, budowaną głównie przez Caliergonella cuspidata. Pokrycie to zwiększyło się z ok. 20% w 1999 r. do ok. 50% w 2002 r., podczas gdy na łące niekoszonej udział mchów utrzymywał się na niezmiennym poziomie i nie przekraczał 20% pokrycia powierzchni. Nie stwierdzono wpływu wykaszania łąki na ograniczenie ekspansji trzciny pospolitej (Phragmites australis Trin. ex Steud.). Zabieg wykaszania, chociaż w niektórych latach modyfikował wzrost i wysokość pędów trzciny (średnio o kilkanaście cm wyższe pędy notowano na łące niekoszonej), jednak nie zmniejszał ich liczby na jednostce powierzchni. Dynamika zagęszczenia pędów tego gatunku w kolejnych latach badań była podobna na obydwu łąkach (rys. 2). Według BAR- TOSZUK [2002] wykaszanie może osłabiać żywotność roślin i prowadzić do stopniowego zmniejszania zagęszczenia tego gatunku, jednak potrzeba na to znacznie dłuższego czasu (5 7 lat). Liczba pędów Number of shoots Lata Years max średnia mean min. Rys. 2. Liczba pędów trzciny pospolitej (Phragmites australis Trin. ex Steud.) na stałych powierzchniach obserwacyjnych w latach ; 1 łąka niekoszona, 2 łąka koszona Fig. 2. The number of Phragmites australis Trin. ex Steud. shoots on permanent observation plots in the years ; 1 unmowed meadow, 2 mowed meadow WNIOSKI 1. Potwierdzono celowość wznowienia i kontynuacji wykaszania naturalnych ekosystemów łąk turzycowych, podatnych na zarastanie trzciną pospolitą (Phragmites australis Trin. ex Steud.). 2. Wznowienie corocznego wykaszania już w stosunkowo krótkim trzyletnim okresie hamowało tempo upraszczania się składu botanicznego fitocenoz powodowane procesem zatrzciniania, ograniczało gromadzenie się nekromasy i przyczyniało się do rekonstrukcji warstwy mszystej.

6 246 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 4 z. 1 (10) 3. Czteroletni okres wykaszania okazał się zbyt krótki do wykazania ograniczenia zdolności odnawiania się i ekspansji trzciny pospolitej (Phragmites australis Trin. ex Steud.) w ekosystemach naturalnych łąk mszysto-turzycowych (Carici Agrostietum caninae). LITERATURA BANASZUK H., Naturalne i antropogeniczne przekształcenia doliny górnej Narwi. Białystok: Wydaw. Ekonomia i Środowisko ss BARTOSZUK H., Mowing as a tool to suppress reed (Phragmites australis) in Biebrza National Park. W: Grazing as a conservation management tool in peatland. Report of a Workshop, April 2002, Goniądz, Poland. Wageningen University s MATUSZKIEWICZ A., Operat ochrony lądowych ekosystemów nieleśnych. Plan ochrony Biebrzańskiego Parku Narodowego. Osowiec: BPN maszyn. ss. 37. PAŁCZYŃSKI A., Bagna Jaćwieskie. Rocz. Nauk Rol. Ser. D t. 145 ss PAŁCZYŃSKI A., STEPA T., Biomass production in main plant associations of the Biebrza valley with respect to soil conditions. Pol. Ecol. Stud. vol. 17 no. 1 2 s Jan KAMIŃSKI THE INFLUENCE OF MOWING ON CHANGES IN THE REED OVERGROWING SEDGE MEADOW Key words: mowing resumption, reed expansion, sedge meadow S u m m a r y Expansion of reed (Phragmites australis Trin. ex Steud.) is a serious threat to natural wetland ecosystems in the Biebrza National Park. In the years autumn mowing (combined with biomass removal) of intensively overgrowing by reed moss-sedge communities near Grobla Honczarowska was resumed after 40 years break. The experiment was carried out in plots a control one (without mowing) and plot mowed (by hand) every year. Results of the four years study did not confirm the limiting effect of mowing on reed (Phragmites australis Trin. ex Steud.) expansion. Mowing restricted, however, the rate of other unfavourable changes in community structure which accompanied reed domination it mainly limited the elimination of less competitive species. Due to every year mowing, plant biomass did not accumulate in winter which enhanced the reconstruction of moss layer of the community. Recenzenci: prof. dr hab. Roman Moraczewski doc. dr hab. Zbigniew Wasilewski Praca wpłynęła do Redakcji r.

7