UNIWERSYTET OPOLSKI ZRÓŻNICOWANIE SYNTAKSONOMICZNE LASÓW LIŚCIASTYCH TADŻYKISTANU

Transkrypt

1 UNIWERSYTET OPOLSKI WYDZIAŁ PRZYRODNICZO-TECHNICZNY Samodzielna Katedra Biosystematyki PRACA DOKTORSKA Małgorzata Gębala ZRÓŻNICOWANIE SYNTAKSONOMICZNE LASÓW LIŚCIASTYCH TADŻYKISTANU SYNTAXONOMIC DIVERSITY OF TAJIKISTAN BROADLEAF FORESTS Praca wykonana w Pracowni Geobotaniki i Ochrony Szaty Roślinnej pod kierunkiem dr hab. Arkadiusza Nowaka, prof. UO Opole, 2015 r.

2 STRESZCZENIE 1. WSTĘP Góry Centralnej Azji, w tym także pasma z terenu Tadżykistanu, uznane zostały za jeden z 34 najważniejszych pod względem zróżnicowania gatunkowego obszarów na świecie (Mittermeier i in. 2006). Republika Tadżykistanu jest najmniejszym krajem w Środkowej Azji, którego dendroflora liczy ok. 270 gatunków drzew i krzewów. Na bogactwo florystyczne tego obszaru mają wpływ: położenie na granicy stref klimatu podzwrotnikowego i umiarkowanego, znaczne zróżnicowanie budowy geologicznej, jak również różnice w wyniesieniu terenu. Ponad połowa kraju leży na wysokości powyżej m n.p.m. Najwyżej położony Szczyt Ismaila Samaniego mierzy m n.p.m., zaś najniżej zlokalizowana dolina rzeki Syr-darii występuje na wysokości 300 m n.p.m. Pomimo licznych badań prowadzonych na terenie Tadżykistanu w ubiegłym wieku opublikowane informacje dotyczące roślinności, w tym także leśnej, są niepełne, mało precyzyjne i często już nieaktualne. 2. CEL PRACY Celem pracy jest poznanie aktualnego zróżnicowania zbiorowisk lasów liściastych Tadżykistanu, a także określenie ich klasyfikacji syntaksonomicznej zgodnie z metodą Braun- Blanqueta (1964), w oparciu o gatunki charakterystyczne i wyróżniające, które posiadają węższą amplitudę ekologiczną i przez to są lepszymi indykatorami warunków siedliska. 3. METODYKA Badania terenowe prowadzono na obszarze całego Tadżykistanu. W przypadku stwierdzenia jednorodnych płatów zbiorowisk leśnych, wykonywano w nich zdjęcia fitosocjologiczne metodą Braun-Blanqueta (1964). W terenie odnotowywano współrzędne geograficzne, nachylenie stoku oraz wysokość nad poziomem morza wszystkich badanych płatów zbiorowisk. Dokonano także pomiarów ph podłoża glebowego. Do badań wykorzystano także zdjęcia fitosocjologiczne sporządzone podczas wypraw badawczych prowadzonych na terenie Tadżykistanu przez A. Nowaka. Łącznie zebrano 201 zdjęć fitosocjologicznych, wykonanych w latach Następnie zdjęcia interpretowane były w celu zdefiniowania zespołów roślinnych oraz ewentualnych zbiorowisk występujących na terenie Tadżykistanu. Koncepcje zespołów przyjęto za Willnerem (2006). Po wyróżnieniu poszczególnych asocjacji przystąpiono do analiz porównawczych w szczególności ze zbiorowiskami opisanymi w krajach o podobnych warunkach siedliskowych, klimatycznych, a tym samym o podobnym składzie gatunkowym. Ich wynikiem było zaproponowanie klasyfikacji syntaksonomicznej wszystkich wydzielonych zespołów roślinnych.

3 Podczas analizy zdjęć fitosocjologicznych zastosowano metody numeryczne: 1. TWINSPAN (Two Way Indicator Species Analysis) w programie JUICE Nietendencyjną analizę zgodności DCA (Detrended Correspondence Analysis) w programie CANOCO 4. WYNIKI Po przeprowadzeniu badań na terenie Tadżykistanu, na podstawie interpretacji zebranych zdjęć fitosocjologicznych w oparciu o gatunki diagnostyczne wyróżniono 12 zespołów roślinnych, z czego 10 dotychczas niezdefiniowanych, oraz 2 zbiorowiska roślinne: 1. Impatienti parviflorae-juglandetum regiae ass. nova 2. Swido darvasicae-platanetum orientalis ass. nova 3. Aceretum turkestanici ass. nova 4. Violo suavis-populetum albae ass. nova 5. Fraxinetum sogdianae ass. nova 6. Populetum pruinosae ass. nova 7. Populetum pamiricae Nowak A. et all Populetum afghanicae ass. nova 9. Populetum talassicae Nowak A, Nobis M Betuletum tianschanico- turkestanicae ass. nova 11. Betuletum alajico-seravschanicae ass. nova 12. Salicetum turanico-pycnostachyae ass. nova 13. zbiorowisko z Betula ovczinnikovi 14. zbiorowisko z Salix blakii (syn. S. lineariifolia) Dla wydzielonych nowych zespołów leśnych zaproponowano hierarchiczny system syntaksonomiczny. Zespoły te ujęte zostały: w 4 klasach, w 3 rzędach (jednym nowym dla nauki), a także w 6 związkach (czterech nowych dla nauki i jednym o charakterze prawdopodobnie tymczasowym nomina provisoria). Dla wszystkich opisanych syntaksonów nowych dla nauki zaproponowano gatunki diagnostyczne. Ponadto dla wszystkich stwierdzonych zbiorowisk leśnych sporządzono mapy z aktualnym zasiegiem występowania na terenie Tadżykistanu, jak również z potencjalnym ich zasięgiem na terenie kaju w oparciu o zasięg występowania ich gatunków diagnostycznych. Dzięki zastosowaniu techniki ordynacyjnej została przeprowadzona również analiza czynników mających znaczenie przy różnicowaniu zbiorowisk lasów liściastych na terenie Tadżykistanu.

4 5. WNIOSKI Tadżykistan jest krajem w bardzo niewielkim stopniu porośniętym przez lasy liściaste. Ponadto w znacznym tempie spada ich areał występowania. Pomimo to w niniejszej pracy znaleziono podstawy do wyróżnienia aż 12 zespołów leśnych tworzonych przez 15 gatunków drzew liściastych. Ze względu na znaczne zróżnicowanie warunków siedliskowych Tadżykistanu, nie można wykluczyć, iż w wyniku dalszych badań w terenie opisane zostaną kolejne zespoły leśne z udziałem tych samych, jak i innych rodzimych gatunków drzew liściastych. Zaproponowana klasyfikacja poszczególnych zesołów, nowo opisane związki i rząd, jak również ich gatunki charakterystyczne wymagają dalszych badań w terenie, a w szczególności porównania z płatami zbiorowisk stwierdzonymi na obszarach innych krajów Środkowej Azji. Nie można zatem wykluczyć potrzeby ich weryfikacji. 6. PODSUMOWANIE Niniejsza praca prezentuje 12 zespołów lasów liściastych stwierdzonych na terenie Tadżykistanu, opisując ich strukturę, skład florystyczny, charakterystykę siedliskową, zagrożenia, a także aktualny areał na terenie kraju. Ponadto przedstawia hierarchiczny system klasyfikacyjny dla wyróżnionych syntaksonów w relacji do nowych dla nauki oraz znanych związków, rzędów i klas fitosocjologicznych notowanych w najbliższym otoczeniu Tadżykistanu. ABSTRACT 1. INTRODUCTION The mountains of Central Asia, which also span across the territory of Tajikistan, are among 34 biodiversity hotspots on our planet (Mittermeier et.al. 2006). With dendroflora of 270 trees and shrubs species, Tajikistan is the smallest country of Middle Asia. Geographical location of Tajikistan in the southern arid zone and high mountain systems among continental deserts, a combination of latitude zonation and vertical belts from hot deserts and subtropics to permafrost natural complexes conditioned the rich landscape floral diversity. More than 50% of the country lies above m altitude, where the Ismoil Somoni peak elevates masl on one hand and Syr Darya Valley with elevation of 300 masl on the other. Despite all the research done in the area in the 20 th century, the data on the trees and forest communities is insufficient, imprecise and commonly outdated.

5 2. THE AIM OF THE DISSERTATION The aim of the present dissertation is to investigate the state of broadleaf forest diversity of Tajikistan as well as to determine its syntaxonomic classification with the use of Braun- Blanquet method (1964) based on diagnostic species with a narrow ecological amplitude which are indicative of particular environmental conditions. 3. METHODOLOGY The research was carried out on the entire territory of Tajikistan. Once an univocal vegetation unit was found, phytosociological data was collected in relevés using the Braun- Blanquet method (1964). In each case, geographical coordinates, slope inlination as well as altitude were noted. Local soil ph was also tested. Phytosociological relevés by A. Nowak were also used. A total of 201 phytosociological relevés dated was collected. Later they were interpreted to group the alliances and associations found in Tajikistan. Association concept follows Willner (2006). During comparative analyses, both Tajikistan as well as externally located communities with similar climatic and habitat conditions were taken into consideration. Based on the results of the research a new syntaxonomic classification was proposed. Numerical classification methods were used during phytosociological analysis of the relevés: 1. TWINSPAN (Two Way Indicator Species Analysis) in JUICE 7.0 program. 2. Detrended Correspondence Analysis in CANOCO program. 4. RESULTS Based on the results of the research carried out on the territory of Tajikistan as well as phytosociological relevés analysis, 12 associations (10 new to science) and 2 communities were described: 1. Impatienti parviflorae-juglandetum regiae ass. nova 2. Swido darvasicae-platanetum orientalis ass. nova 3. Aceretum turkestanici ass. nova 4. Violo suavis-populetum albae ass. nova 5. Fraxinetum sogdianae ass. nova 6. Populetum pruinosae ass. nova 7. Populetum pamiricae Nowak A. et all Populetum afghanicae ass. nova 9. Populetum talassicae Nowak A, Nobis M Betuletum tianschanico- turkestanicae ass. nova

6 11. Betuletum alajico-seravschanicae ass. nova 12. Salicetum turanico-pycnostachyae ass. nova 13. Betula ovczinnikovi community 14. Salix blakii community (syn. S. lineariifolia) Associations with floristic and territorial affinities were grouped in 4 classes, 3 orders (1 new to science) and 6 alliances out of which 4 are new to science, with one assessed as nomina provisoria. Diagnostic species were proposed for every new syntaxton presented in the thesis. Also, the spatial extend of communities in Tajikistan bioregion was mapped alongside the potential extend in occurrence of diagnostic species. Owing to the technique used, factors which contribute to the diversity of broadleaf forest communities of Tajikistan were also analyzed. 5. CONCLUSIONS In terms of its forest cover, Tajikistan is at the bottom of the list of the Central Asian republics. To make matters worse, rapid deforestation is still being noted. Notwithstanding, the author of the present dissertation managed to find solid foundations to distinguish 12 associations formed by 15 broadleaf tree species. Based on Tajikistan s environmental conditions, it cannot be ruled out that new associations centered around the same as well as new broadleaf tree species could be described. The proposed classification of associations, the newly described alliances and communities as well as dominant species require further field research, especially by the way of comparison to other communities located in Middle Asia. Thus, verification of the research results might be usefull. 6. SUMMARY The present dissertation presents 12 broadleaf communities of Tajikistan. It describes their structure, species composition, ecological characteristic, threats as well as their present-day total area within the country. It also present a hierarchical system of classification for the distinguished syntaxa in relation to the new-to-science as well as already known associations, communities and other syntaxonomical units noted in the research area.