TYTUŁ: OCENA WYSTĘPOWANIA GATUNKÓW INWAZYJNYCH W ZBIOROWISKACH SEGETALNYCH NA TERENIE GMINY KOLBUDY. Autor: Weronika Haliniarz

Transkrypt

1 TYTUŁ: OCENA WYSTĘPOWANIA GATUNKÓW INWAZYJNYCH W ZBIOROWISKACH SEGETALNYCH NA TERENIE GMINY KOLBUDY Autor: Weronika Haliniarz Klasa 3 B Szkoła: III Liceum Ogólnokształcące im. Bohaterów Westerplatte w Gdańsku Opiekun: p. Hanna Szarafińska 1

2 STRESZCZENIE Celem podjętych badań była ocena występowania na terenie gminy Kolbudy inwazyjnych chwastów segetalnych. Podstawą do badań były zdjęcia fitosocjologiczne i obserwacje, które wykonałam na polach uprawnych w III dekadzie czerwca i I dekadzie lipca 2014 i 2015 roku na terenie gminy Kolbudy. W wyniku przeprowadzonej oceny, w agrofitocenozach zarejestrowałam dziewięć gatunków chwastów inwazyjnych, spośród których najliczniej występował przetacznik perski (Veronica persica). WSTĘP Środowisko przyrodnicze, wskutek działalności człowieka i zmian klimatycznych, ulega ciągłym i dynamicznym zmianom. Jednym z kierunków tych przemian jest wypieranie gatunków rodzimych o wąskiej amplitudzie ekologicznej przez obce taksony kosmopolityczne [6]. Szczególnie szkodliwe jest rozprzestrzenianie się antropofitów, czyli gatunków występujący poza swoim naturalnym zasięgiem w postaci osobników lub zdolnych do przeżycia gamet, zarodników, nasion, jaj lub części osobników, dzięki którym mogą one się rozmnażać [16]. Masowe występowanie gatunków obcych stanowi poważne zagrożenie dla bioróżnorodności ekosystemów oraz zaburza naturalne, ukształtowane przez lata układy przyrodnicze. Gatunek, którego introdukcja lub rozprzestrzenianie zagraża różnorodności biologicznej, gospodarce lub zdrowiu człowieka nazywany jest inwazyjnym [10][15]. W skład flory Polski, liczącej blisko 3500 gatunków, wchodzi aktualnie 939 gatunków obcego pochodzenia, co stanowi 27% jej składu. Status taksonu inwazyjnego posiada 88 gatunków, spośród których 10 to rośliny występujące głównie na polach uprawnych, czyli tzw. chwasty segetalne. Do inwazyjnych gatunków segetalnych należą: wyczyniec polny (Alopecurus myosuroides), szarłat szorstki (Amaranthus retroflexus), tomka oścista (Anthoxanthum aristatum), owies głuchy (Avena fatua), chwastnica jednostronna (Echinochloa crus-galli), żółtlica drobnokwiatowa (Galinsoga parviflora) i owłosiona (Galinsoga ciliata), włośnica zielona (Setaria viridis) i sina (Setaria pumila) i przetacznik perski (Veronica persica) [16][3]. Gatunki inwazyjne występujące w uprawach rolniczych są niepożądane zarówno ze względu na ich ingerencję w zbiorowiska przyrodnicze, jak i z punktu widzenia gospodarczego. Mogą one przyczyniać się do bardzo dużych strat plonów roślin uprawnych na znacznym obszarze, co z koleji wpływa na gospodarkę żywnościową kraju. Szkody z tytułu występowania inwazyjnych gatunków obcych w UE ocenia się rocznie na ok. 12,5 mld euro. Przeciwdziałanie inwazji gatunków obcych jest jednym z priorytetowych celów unijnej strategii ochrony różnorodności biologicznej do 2020 roku, według której należy bezwzględnie kontrolować wprowadzanie i osiedlanie się tych gatunków oraz rozwiązać problem gatunków już wprowadzonych [11][16][13]. MATERIAŁY I METODY Badania prowadziłam w III dekadzie czerwca i I dekadzie lipca 2014 i 2015 roku w miejscach występowania gleb brunatnych w siedmiu miejscowościach w gminie Kolbudy (mapa 1.). 2

3 Miejsca wykonania zdjęć (współrzędne geograficzne): N; E N; E N; E N; E N; E N; E N; E N; E N; E N; E N; E N; E Mapa 1. Mapa gminy Kolbudy z zaznaczonymi miejscami wykonanych zdjęć fitosocjologicznych [20]. Badania polegały na wykonaniu zdjęć fitosocjologicznych metodą Braun-Blanquet'a na polach uprawnych. Na każdym polu dokonałam dokładnego spisu gatunków chwastów występujących na badanej powierzchni i określiłam ich ilościowość w siedmiostopniowej skali Braun-Blanqueta [5] oraz dla poszczególnych stopni ilościowości przyjęłam odpowiedni, średni procent pokrycia (Tab.1.). Tabela 1. Stopień ilościowości według skali Braun-Blanquet'a oraz średni stopień pokrycia. Stopień ilościowości Odniesienie Średni procent pokrycia [%] 5 gatunek pokrywa więcej niż 87,5 75% powierzchni zdjęcia 4 gatunek pokrywa % powierzchni 62,5 zdjęcia 3 gatunek pokrywa % powierzchni 37,5 zdjęcia 2 gatunek pokrywa 5-25 % powierzchni 15,0 zdjęcia 1 gatunek umiarkowanie liczny i 5,0 pokrywający mniej niż 5% powierzchni + gatunek nieliczny (niewiele 1,0 okazów), małe pokrycie r tylko 1-2 okazy zajmujące bardzo małą powierzchnię 0,1 3

4 D xxx yyy Wykonałam łącznie 33 zdjęcia fitosocjologiczne (20 w 2014, 13 w 2015 roku) w następujących siedliskach roślin uprawnych: 10 zdjęć w pszenicy ozimej, 2 zdjęcia w pszenicy jarej, 3 zdjęcia w kukurydzy, 4 zdjęcia w rzepaku ozimym, 3 zdjęcia w życie, 3 zdjęcia w owsie i 8 zdjęć w pszenżycie ozimym. Ilość zdjęć wykonanych przeze mnie na danym rodzaju pól, jest zależna od ilości pól, na których uprawiana jest dana roślina w gminie Kolbudy. Na podstawie wykonanych zdjęć dokonałam podziału chwastów na gatunki rodzime i obce według opracowania Kornasia [9]. Dla chwastów inwazyjnych obliczyłam stałość fitosocjologiczną (S) i współczynnik pokrycia (D). Stałość fitosocjologiczną obliczyłam według skali Braun-Blanqueta [5], którą umieściłam w Tabeli 2. Tabela 2. Stałość fitosocjologiczna według skali Braun-Blanqueta [5]. Stopień stałości Odniesienie fitosocjologicznej (S) I gatunek rzadki lub sporadyczny, występujący w 1-20% zdjęć II gatunek niezbyt częsty, występujący w 21-40% zdjęć III gatunek średnio częsty, występujący w 41-60% zdjęć IV gatunek częsty, występujący w 61-80% zdjęć V gatunek stały, występujący w % zdjęć Współczynniki pokrycia obliczyłam ze wzoru z przewodnika Dzwonko [5] : D x100 Oznaczenia chwastów dokonałam w oparciu o książkę Červenki [2], a gatunki inwazyjne wyróżniłam na podstawie opracowania Tokarskiej-Guzik i in. [16]. Przedstawione wyniki badań są łącznym zestawieniem danych uzyskanych w latach 2014 i Stałość fitosocjologiczna jest to względna częstość występowania danego gatunku w obrębie syntaksonu (konkretnego zespołu roślinności) [19]. Natomiast współczynnik pokrycia wyraża przeciętny udział poszczególnych gatunków lub grup gatunków w różnych warstwach roślinności, a tym samym - pozwala wyraźniej uchwycić socjologiczne znaczenie poszczególnych gatunków [19]. WYNIKI BADAŃ 62,8 37,2 gatunki rodzime gatunki obce (antropofity) Wykres 1. Procentowy udział gatunków rodzimych i obcych we florze segetalnej pól uprawnych na terenie Gminy Kolbudy 4

5 Tabela 4. Pozycja systematyczna opisywanych chwastów inwazyjnych. [18] Królestwo Klasa Rząd Rodzina Rodzaj Gatunek goździkowce szarłatowate szarłat szarłat szorstki astrowce astrowate żółtlica żółtlica owłosiona żółtlica drobnokwiatowa Rośliny okrytonasienne owies owies głuchy wiechlinowate chwastnica chwastnica jednostronna wiechlinowce tomka tomka oścista włośnica włośnica sina włośnica zielona jasnotowce trędownikowate przetacznik przetacznik perski przetacznik przetacznik perski (Veronica perski (Veronica persica) persica) żółtlica żółtlica drobnokwiatowa drobnokwiatowa (Galinsoga (Galinsoga parviflora) chwastnica chwastnica jednostronna (Echinochloa crus-galli) włośnica sina włośnica (Setaria sina pumila) (Setaria pumila) owies głuchy (Avena owies głuchy fatua) (Avena fatua) tomka oścista tomka oścista (Anthoxanthum aristatum) aristatum) żółtlica owłosiona żółtlica owłosiona (Galinsoga (Galinsoga ciliata) ciliata) szarłat szorstki szarłat szorstki (Amaranthus (Amaranthus retroflexus) retroflexus) włośnica zielona włośnica (Setaria zielona viridis) (Setaria viridis) Klasy stałości fitosocjologicznej (S) Wykres 2. Klasy stałości fitosocjologicznej (S) inwazyjnych gatunków chwastów w wybranych agrofitocenozach na terenie gminy Kolbudy. przetacznik przetacznik perski (Veronica perski (Veronica persica) persica) żółtlica żółtlica drobnokwiatowa drobnokwiatowa (Galinsoga (Galinsoga parviflora) parviflora) chwastnica chwastnica jednostronna jednostronna (Echinochloa (Echinochloa crus-galli) crus-galli) włośnica sina (Setaria włośnica pumila) sina (Setaria pumila) żółtlica owłosiona żółtlica (Galinsoga owłosiona (Galinsoga ciliata) ciliata) owies głuchy (Avena owies głuchy fatua) (Avena fatua) szarłat szorstki szarłat (Amaranthus szorstki (Amaranthus retroflexus) retroflexus) tomka oścista tomka (Anthoxanthum oścista (Anthoxanthum aristatum) aristatum) włośnica zielona włośnica (Setaria zielona viridis) (Setaria viridis) Współczynnik pokrycia (D) Wykres 3. Współczynniki pokrycia (D) inwazyjnych gatunków chwastów w wybranych agrofitocenozach na terenie gminy Kolbudy. 5

6 DYSKUSJA Pola uprawne stanowią bardzo specyficzną biocenozę, w której w wyniku mechanicznej uprawy, nawożenia, wprowadzania materiału siewnego, zaburzone są naturalne układy samoregulacji. Siedliska takie stwarzają bardzo dogodne warunki do wkraczania i bytowania gatunkom obcym [1]. Przeprowadzone badania wykazały, iż flora segetalna ocenianych pól w gminie Kolbudy zdominowana jest przez gatunki obcego pochodzenia, czyli tzw. antropofity (62,8%) (Wykres 1.), które są lub potencjalnie mogą być uznawane za rośliny inwazyjne [16]. Analiza uzyskanych wyników wykazała, że na badanym terenie w gminie Kolbudy spośród chwastów inwazyjnych najliczniej reprezentowana była rodzina wiechlinowatych - aż 4 gatunki (Tabela 4.). Na badanym terenie stwierdzono występowanie aż 9 z 10 gatunków uznawanych za inwazyjne chwasty segetalne. Były to: przetacznik perski (Veronica persica), żółtlica drobnokwiatowa (Galinsoga parviflora), chwastnica jednostronna (Echinochloa crusgalli), włośnica sina (Setaria pumila), owies głuchy (Avena fatua), tomka oścista (Anthoxanthum aristatum), żółtlica owłosiona (Galinsoga ciliata), szarłat szorstki (Amaranthus retroflexus), włośnica zielona (Setaria viridis) (Wykres 2. i 3.). Najczęstszym gatunkiem, zgodnie z warunkami glebowymi, był przetacznik perski, który osiągnął największy stopień stałości fitosocjologicznej i współczynnik pokrycia (S=III, D=146). Taką samą stałością fitosocjologiczną cechowały się również żółtlica drobnokwiatowa i jednostronna (preferujące gleby średnie i ciężkie, zasobne w składniki pokarmowe) przy czym ich współczynniki pokrycia były znacznie niższe, niż w przypadku przetacznika perskiego i wynosiły odpowiednio D=83 i D=40. W II stopniu stałości pojawiała się włośnica sina, jednak nie występowała zbyt licznie na polach, ponieważ jej współczynnik pokrycia wynosił tylko D=22. Sporadycznie (S=I) w analizowanych agrofitocenozach spotykane były: owies głuchy, tomka oścista, żółtlica owłosiona, szarłat szorstki i włośnica zielona. Wymienione gatunki występowały nielicznie w uprawach, ich współczynniki pokrycia wynosiły od D=15 do D=0,6. Owies głuchy do prawidłowego wzrostu potrzebuje gleb zasadowych, natomiast tomka owłosiona oraz włośnica sina i zielona preferują gleby suche, piaszczyste i piaszczysto-gliniaste. W związku z tym, że badań nie prowadzono na tego typu glebach, więc gatunki te odznaczały się niskimi wartościami S i D. Wszystkie stwierdzone gatunki chwastów inwazyjnych zachwaszczają uprawy na obszarze całej Polski, a nasilenie ich występowania uzależnione jest od warunków glebowoklimatycznych i intensywności produkcji rolniczej. Podobnie, jak w przeprowadzonych badaniach, na terenie południowo-wschodniej Polski gatunkiem o największej inwazyjności jest przetacznik perski. W środkowo-wschodniej Polsce do gatunków rozprzestrzeniających się zalicza się: szarłat szorstki, owies głuchy, chwastnicę jednostronną, żółtlicę drobnokwiatową i owłosioną oraz włośnicę siną [3], natomiast masowe występowanie tomki ościstej obserwowane jest na obszarze Wysoczyzny Kałuszyńskiej [13]. W zbiorowiskach segetalnych Polski rośliny obcego pochodzenia stanowią średnio 44% [1], czyli o 18,8% mniej niż w gminie Kolbudy. Przeprowadzone przeze mnie badania wyraźnie wskazują, że badana gmina nie jest wolna od chwastów inwazyjnych i producenci rolni powinni poczynić wszelkie starania, aby nie dopuścić do ich większego rozprzestrzeniania się. Do proekoogicznych metod zwalczania chwastów można zaliczyć: stosowanie prawidłowego zmianowania, właściwą i staranną uprawę roli, natomiast do metod chemicznych stosowanie herbicydów z adiuwantami, które zwiększają skuteczność ich działania. Jedną z metod zwalczania badanych chwastów może być wysiew żyta zwyczajnego jako poplonu ozimego, który jest przeznaczony na wiosenne przeoranie. Uwalniane z żyta po 6

7 przeoraniu alleopatiny mają bardzo silny inhibicyjny charakter względem siewek szarłatu szorstkiego i chwastnicy jednostronnej. PIŚMIENNICTWO 1. Balcerkiewicz S., Pawlak G. (2010). Rola gatunków obcych w zbiorowiskach segetalnych Polski. Fragm. Agron. 27(2), Červenko M. (1982) Świat roślin, skał i minerałów, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne. 3. Dajdok Z., Pawlaczyk P Inwazyjne gatunki roślin ekosystemów mokradłowych Polski. Wydawnictwo Klubu Przyrodników, Świebodzin, ss Dajdok Z., Wuczyński A. (2008). Alien plants in fields of southwestern Poland. Biodiv. Res. Conserv. 9-10, Dzwonko Z. (2007) Przewodnik do badań fitosocjologicznych. Wyd. Sorus, Instytut Botaniki UJ, Poznań-Kraków, ss Falińska K. (1996) Ekologia ogólna. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, ss Faliński J.B. (2004) Inwazje w świecie roślin: mechanizmy, zagrożenia, projekt badań. Phytocoenosis 10 (N.S.) Seminarium Geobotanicum 16, Kapeluszny J., Haliniarz M. (2010). Ekspansywne i zagrożone gatunki flory segetalnej w środkowo-wschodniej Polsce. Ann. UMCS, sectio E, 65(1), Kornaś J. (1968) Geograficzno-historyczna klasyfikacja roślin synantropijnych. Mat. Zakładu Fitosocjologii Stosowanej UW, 25, Kornaś J., Medwecka-Kornaś A.(2002). Geografia roślin. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa, ss Nawrot J., Lipa J.J. (2012). Znaczenie obcych gatunków inwazyjnych w ochronie roślin. Prog. Plant Prot./Post. Ochr. Roślin, 52(2), Sienkiewicz J. (2013). Ochrona różnorodności biologicznej w krajach UE do 2020 r. nowa strategia europejska. Polish Journal of Agronomy, 14, Skrajna T., Skrzyczyńska J. (2007). Wybrane cechy biologiczne I występowanie Anthoxanthum aristatum Boiss. na Wysoczyźnie Kałuszyńskiej. Ann. UMCS, sectio E, 62(2), Skrzypczak G., Blecharczyk A. (1995) Podręczny atlas chwastów. Poznań, ss Solarz W. (2007). Inwazje biologiczne jako zagrożenie dla przyrody. Prog. Plant Prot./Post. Ochr. Roślin, 47(1), Tokarska-Guzik B., Dajdok Z., Zając M., Zając A., Urbisz A., Danielewicz W., Hołdyński C. (2012). Rośliny obcego pochodzenia w Polsce ze szczególnym uwzględnieniem gatunków inwazyjnych. Wyd. Generalna Dyrekcja Ochrony Środowiska, ss Ustawa o ochronie przyrody z dnia 16 kwietnia 2004 r. (Dz. U. 2009, Nr 151, poz. 1220, z poźn. zm.)