Metale ciezkie w liczydle gorskim Streptopus amplexifolius [L.] z Karkonoskiego Parku Narodowego

Kilkuletnie obserwacje i badania populacji Streptopus amplexifolius (L.) DC w Karkonoskim Parku Narodowym wykazały regresję i zanikanie niektórych z nich. Dociekano przyczyn tego stanu, między innymi w zawartości metali ciężkich. Przedmiotem badań było 8 populacji tego gatunku. Badano zawartość Fe, Mn, Pb, Zn, Cu, Cd i Ni w liściach roślin i glebie. Populacje liczydła rosną na glebach kwaśnych. Zawartość metali w glebach jest zmienna i waha się w szerokich przedziałach. Stwierdzono następującą sekwencję średniej zawartości metali w glebach: Fe > Pb > Mn > Zn > Cu > Ni > Cd, przy czym duże i toksyczne stężenia dotyczą przede wszystkim ołowiu. Liście Streptopus amplexifolius zawierały (podobnie jak w glebie) podwyższoną zawartość ołowiu, natomiast pozostałe pierwiastki występowały w dużych ilościach, lecz nie toksycznych dla roślin (Mn > Fe > Zn > Cu > Pb > Cd > Ni). Wskaźnik bioakumulacji pozwala na ustalenie stopnia kumulacji poszczególnych metali w swoich tkankach przez liczydło górskie: Mn > Cu > Cd > Zn > Pb > Ni > Fe. Średnia wartość stałej równowagi kationowej wyliczonej dla tego gatunku wynosi 10,72 i jest niższa od stałej wyliczonej przez Czarnowskiego [1977], czego przyczyną jest duża kumulacja żelaza w liściach liczydła.A few years’ observations and examinations of Streptopus amplexifolius (L.) DC populations from the Karkonosze National Park revealed regression trends and even disappearance some of them. The reason of that was found to be attributed to heavy metal contents in plants and the environment. Eight Streptopus amplexifolius (L.) DC populations were examined. The contents of Fe, Mn, Pb, Zn, Cu, Cd i Ni in leaves and relevant soils were determined. The soils from the rhizosphere of Streptopus amplexifolius (L.) DC are acidic. The levels of heavy metals in soils samples vary to wide greatly extent. The following sequence of mean heavy metal contents in soil samples was stated: Fe > Pb > Mn > Zn > Cu > Ni > Cd, however the relatively high and toxic levels are characteristic to lead. The leaves of Streptopus amplexifolius (sinularty to soil samples) contained the toxic level of lead. Even though the other elements were present in the plant’s leaves in great abundance their amounts were below toxicity limit for plants (Mn > Cu > Cd > Zn > Pb > Ni > Fe). The enrichment ratio enabled the accumulation degree characteristic for particular metals to be estimated for Streptopus amplexifolius. The mean value of cation equilibrium estimated for this species equals 10.72 and is lower than the cation equilibrium value given by Czarnowski [1977], what results from high Fe cumulation in leaves of studied species

Wykorzystanie roznych grup roslin wodnych w bioindykacji skazenia srodowiska metalami ciezkimi

W pracy przedstawiono wyniki badań zawartości Mn, Zn, Cu, Cd, Pb i Ni w wodzie, osadach dennych i liściach roślin wodnych (trzciny pospolitej - Phragmites australis (Cav.) Trin. EX STEUD., pałki szerokolistnej - Typha latifolia L., grążela żółtego - Nuphar lutea (L.) Sibth. & Sm., grzybieni białych - Nymphaea alba L., żabiścieka pływającego - Hydrocharis morsus-ranae L. i rogatka sztywnego - Ceratophyllum demersum L. S. STR.), pobranych z 13 stanowisk, zlokalizowanych w strefie litoralnej Jeziora Wielkiego (Pojezierze Leszczyńskie). Przeprowadzone badania wykazały zbliżone zdolności kumulacyjne metali, u makrohydrofitów należących do tej samej grupy ekologicznej - wyraźne grupy stanowiły rośliny o liściach pływających oraz rośliny wynurzone. Wykazano również wysokie zdolności kumulacyjne Ceratophyllum demersum, zwłaszcza w stosunku do Mn. Jego liście zawierały ponadto największe ilości Zn, Cu, Cd i Ni. Wszystkie badane gatunki makrohydrofitów, niezależnie od budowy morfologicznej, charakteryzowały się takim samym szeregiem zawartości metali w liściach: Mn > Zn > Cu > Pb > Ni > Cd. Liczne dodatnie korelacje pomiędzy zawartością metali w roślinach a ich zawartością w środowisku świadczą o możliwości wykorzystania badanych makrohydrofitów w bioindykacji skażenia środowiska metalami ciężkimi.The contents of Mn, Zn, Cu, Cd, Pb, and Fe were determined in water, bottom sediments and leaves of macrohydrophytes - Phragmites australis (Cav.) Trin. EX STEUD., Typha latifolia L., Nuphar lutea (L.) SlBTH. & Sm, Nymphaea alba L., Hydwcharis morsus-ranae L., Ceratophyllum demersum L. S. STR. - from 13 study sites, situated in littoral of Wielkie Lake (Leszczyńskie Lakeland). The results showed that submerged plants contained higher levels of trace elements than emergent and floating-leaved macrohydrophtes. Ceratophyllum demersum contained the highest amounts of Mn, Zn, Cu, Cd, and Ni, it also showed very high Mn accumulation ratios. All examined water plants, irrespective of life form, were characterized by the same sequence of heavy metal concentrations which was as follows: Mn > Zn > Cu > Pb > Ni > Cd. The significant, positive correlations found between the content of heavy metals in plants and levels of these elements in the environment indicate the possibilities of using examined macrohydrophytes to biomonitoring of environmental contamination with heavy metals

Kumulacja metali oraz rownowaga kationowa Typha latifolia L. jako wskaznik stanu zanieczyszczenia srodowiska

W pracy przedstawiono wyniki badań zawartości makroelementów i metali w osadach oraz w liściach i kłączach pałki szerokolistnej z 7 stanowisk z okolic Nysy (południowo-zachodnia część województwa opolskiego). Badane osady są słabo zasobne w N, P, K, Mg i Na, jedynie zawartość Ca jest duża. Natomiast zawartości metali nie przekraczają wartości tła. Zawartości makroelementów w liściach i kłączach pałki szerokolistnej jest średnia lub mała (P i Mg), jedynie zawartość Na przekracza zazwyczaj górny zakres. Większość metali (Fe, Zn, Cd i Cu) charakteryzuje podobny sposób rozmieszczenia w roślinie, najwięcej jest ich w kłączu, mniej w szczytowej części liścia, a najmniej w jego dolnej części. Wartości sum ważonych wyliczone dla części dolnych i szczytowych liści pałki szerokolistnej przekroczyły wartość 12,5, co spowodowane jest głównie podwyższoną zawartością sodu i wapnia w liściach. Istotne dodatnie korelacje pomiędzy zawartością metali w organach palki szerokolistnej a ich zawartością w osadach dennych świadczą o możliwości wykorzystania badanego gatunku w bioindykacji skażeń środowiska metalami ciężkimi.The contents of macroelements (N, P, K, Ca, Mg, Na) and heavy metals (Cd, Pb, Ni, Mn, Zn, Fe) in bottom sediments as well as in leaves and rhizomes of Typha latifolia from seven water bodies in the Nysa region (south-western part of Opole Province) were determined. Examined bottom sediments contained low amounts of N, P, K, Mg and Na, while the concentration of Ca was very high. Also Na content in leaves and rhizomes of Typha latifolia exceed the upper limit, but concentrations of the rest nutrients were median or low (P and Mg). The highest level for majority of studied metals (Fe, Zn, Cd, and Cu) was found in rhizomes, less in the tip of leaf and the least in lower part of leaf. The weighed sums of square roots for relative cation concentrations in both parts of leaves were higher than 12.5 given by Czarnowski, mostly because of high Ca and Na concentrations. Significant, positive correlations found between the content of heavy metals in Typha latifolia and the levels of these elements in bottom sediments indicate a possibility of using examined plant in biomonitoring of environmental contamination with heavy metals

Zroznicowanie kumulacji metali ciezkich w Athyrium filix-femina [L.] Roth i Athyrium distentifolium Tausch ex Opiz z Sowiej Doliny i Doliny Lomniczki [Karkonosze Wschodnie] oraz ich wykorzystanie do oceny stanu srodowiska

W pracy przedstawiono wyniki badań zawartości Fe, Mn, Zn, Cu, Pb Cd, Cr i Co w dwóch gatunkach paproci Athyrium distentifolium Tausch EX Opiz i Athyrium filix-femina (L.) Roth i w glebie z ich siedlisk położonych w Sowiej Dolinie i Dolinie Łomniczki w Karkonoszach Wschodnich. Zawartość większości badanych metali ciężkich w glebie nie przekracza wartości tła geochemicznego, natomiast są one skażone ołowiem. Stwierdzono również wysoką zawartość Fe w glebach z Sowiej Doliny. Nie wykazano różnic w zawartości metali w roślinach, w zależności od miejsca ich występowania. Oba gatunki badanych paproci różnią się istotnie zawartością Fe, Mn, Ni, Cd i Cr. Athyrium filix-femina wyróżnia się większą zawartością Ni i Cr, natomiast A. distentifolium Cd, Fe i Mn. Wysoką zawartość Mn w A. distentifolium należy uznać za jej właściwość gatunkową. Stwierdzona istotna zależność między zawartością Fe w glebie a zawartością Fe w liściach A. distentifolium pozwala uznać ten gatunek za bioindykator tego metalu.The contents of some metals (Fe, Mn, Zn, Cu, Pb, Cd, Cr, Co) in soil and in two species of ferns Athyrium distentifolium TAUSCH EX OPIZ and Athyrium filix-femina (L.) Roth from eastern part of the Karkonosze Mountains (Sowia Dolina and Dolina Łomniczki) were determined. The concentrations of most heavy metals in soil from examined area did not exceed the background level, with an exception of Pb and Fe contents, which were high in all study sites and Sowia Dolina, respectively. Both examined fern species differed signilicantly in respect of Fe, Mn, Ni, Cd, and Cr concentrations. Atliyrium filix-femina contained higher amounts of Ni and Cr, while in Athyrium distentifolium higher concentrations of Cd, Fe, and Mn were observed. Significant correlation found between the content of Fe in soil and the levels of this metal in leaves of Athyrium distentifolium indicate possibility of using this species as Fe bioindicator

Wykorzystanie wybranych gatunkow roslin i porostow do oceny zanieczyszczenia srodowiska metalami ciezkimi

W pracy przedstawiono wyniki badań zawartości Fe, Mn, Zn, Cu, Pb i Cd w różnych gatunkach roślin, porostów i glebie z pięciu stanowisk, położonych wzdłuż Morza Bałtyckiego (ok. 2 km od linii brzegowej) w okolicy Jarosławca (N 54°32’ E 16°32’). Badane gatunki to: Pinus silvestris L., Betula pendula Roth, Vaccinium vitis-idaea L., Erica tetralix L., Calluna vulgaris (L.) Salisb., Epipactis atrorubens (Hoffm. ex Bernh.) Besser, Polypodium vulgare L., Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt., Cladonia portentosa (Dufour) & Coem., Evernia prunastri (L.) Ach., Platismatia glauca (L.) W. Culb. & C. Culb., Hyogymnia physodes (L.) Nyl. Środowisko naturalne okolic Jarosławca należy uznać za nieskażone metalami ciężkimi. Wykazano duże zróżnicowanie w zawartości metali ciężkich w liściach i plechach badanych gatunków. Stosunkowo małą kumulację badanych pierwiastków stwierdzono w plechach porostów i liściach storczyków. Niektóre gatunki wykazują różną (istotną statystycznie) zawartość metali w liściach, ogonkach liściowych i łodygach. Podwyższone lub bardzo wysokie zawartości metali w niektórych roślinach i porostach należy uznać za ich właściwość gatunkową.The contents of metals (Fe, Mn, Zn, Cu, Pb, Cd) in different species of plants and lichens as well as in the soil from five sites situated coastwise the Baltic sea (aprox. 2 km of the coast line) in the vicinity of Jaroslawiec (N 54°32’ E 16°32’), were tested in the present study. Following species were selected: Pinus silvestris L., Betula pendula Roth, Vaccinium vitis-idaea L., Erica tetralix L., Calluna vulgaris (L.) Salisb., Epipactis atrorubens (Hoffm. ex Bernh.) Besser, Polypodium vulgare L., Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt., Cladonia portentosa (Dufour) & Coem., Evernia prunastri (L.) Ach., Platismatia glauca (L.) W. Culb. & C. Culb., Hyogymnia physodes (L.) Nyl. The environment around Jaroslawiec area is recognized to be not polluted by heavy metals. Heavy metals contents in leaves and thalli of examined plants were found to be stongly diversified. Relatively low bioaccumulation ratio of the elements was stated in the thalli of lichens and leaves of Epipactis. Some species showed different (statistically significant) heavy metal contents in leaves, petioles and stems. The increased or very high levels of heavy metals in some plants and lichens should be recognized as the specific characteristic of individual species