Modification of life history and morphometric traits of montane species as an expression of adaptive abilities to different climatic conditions - a case study of Petasites kablikianus Tausch ex Bercht. (the Babia Gora Mt, Western Carpathians, Poland)

Detailed data on the response of plants to different climatic conditions could gain insight into the early impacts of climate change upon functioning ecosystems especially alpine ones, the most specialized. Petasites kablikianus (Asteraceae) is a species with montane and disjunctive distribution range, and it is one of the best objects to such investigations. In Polish high mountains, it is represented the best on the northern slopes of the Babia Gora massif (the Babiogorski National Park) and it occurs in two, independent zones: subalpine (landslides, rock rubbles) and lower montane zone (gravels on stream banks). The climatic differences between these two zones result in a morphological differentiation of specimens but mainly in differences in the dynamics of the life history of both populations. Detailed phenological observations and biometrical measurements were made on five plots on both gynodynamic and androdynamic shoots in their natural environment and after transplantation. The most important result is a fact that the subalpine population is completely phenologically isolated. Moreover the differences in the dates of beginning vegetation and in the duration and dynamics of particular stages of development and in morphological structure of individuals between the upper and lower populations were also stated. The results show that the adaptability of the species present a great potential to respond to the possible effects of global warming by modifying the life history and extending of distribution range for low-lying areas

Influence of pH, nitrogen and sulphur deposition on species composition of lowland and montane coniferous communities in the Tatrzański and Słowiński National Parks, Poland

Nitrogen and sulphur deposition is considered as a negative factor for biodiversity, usually leading to changes in species composition and structure of plant communities, and ultimately to the impoverishment of biodiversity. In this study we investigated the variation over time (2001, 2006, 2011) in species composition and structure of the understory vegetation at varying levels of sulphur and nitrogen deposition in two conifer plantations (>100 year-old) growing in different climate areas of Poland (Scots pine at the Słowiński National Park, northern seaside; Norway spruce at the Tatrzański National Park, southern mountains). The structure of the floor vegetation at both sites changed markedly during the studied decade, as clearly confirmed by principal component analysis. Among the environmental variables analyzed (NH4 +, NO3 -, SO4 2-, pH in the throughfall and in soil solution sampled at two different depths), only nitrates were non-significantly correlated with PC axes. The results confirmed the negative effects of the concentration of both elements on undergrowth and tree recruitment in the coastal stand (Empetro nigri-Pinetum). On the other hand, in the mountain stand (Abieti-Piceetum) we observed an increase over time of nitrophilous species typical of the beech forest, which represent the natural vegetation of this area, suggesting a gradual natural restoration of the native vegetation in the long run

Penetration of anthropophytes into alluvial phytocoenoses of the Skawica river valley (western Carpathians)

In this paper, data on penetration of anthropophytes into alluvial phytocoenoses, collected in the years 2006-2007, were analysed with reference to the level of their disturbance, community structure and localization of patches. The investigation was carried out in the whole Skawica valley (in the area comprising villages Zawoja, Skawica and Białka). On the basis of 106 phytosociological releves, eight associations were distinguished: Rorippo-Agrostietum, Phalarido-Petasitetum hybridi, Filipendulo ulmariae-Menthetum longifoliae, Phalaridetum arundinaceae, Glycerietum plicatae, Thyphetum latifoliae, Alnetum incanae, Salicetum albo-fragilis. It was stated that phytocoenoses undisturbed or less disturbed are penetrated with anthropophytes in smaller degree while riparian forest associations are more threated by anthropophytes. Invasive species - Impatiens glandulifera, Impatiens parviflora and Reynoutria japonica - most frequently penetrate phytocoenoses of Alnetum incanae, Salicetum albo-fragilis, Phalarido-Petasitetum hybridi and Filipendulo ulmariae-Menthetum longifoliae. Communities which are free from penetration by anthropophytes in this area include rush associations: Glycerietum plicatae and Typhetum latifoliae

Ecological conditions of the altitudinal substitution of Petasites kablikianus and P. hybridus in the Polish Carpathians

Two species of the genus Petasites, P. kablikianus (occurs upstream) and P. hybridus (occurs downstream), form characteristic tall herb communities in two altitudinal zones of Carpathian streams and rivers. They are described as “altitudinal vicariants” due to their substitution with decreasing elevation on similar habitats along mountain streams. This would indicate that the phenomenon is conditioned by climatic factors. In this study, we investigated the factors that determine this substitution on streambanks, and whether P. hybridus competes with P. kablikianus and limits its spread from mountains to foothills. We analyzed 72 plant patches from the Western and Eastern Carpathians in terms of flora composition, and geomorphological features of the habitat. The content of organic matter, available Mg, P, K, C, total N, and pH were also analyzed for a representative group of patches. Phytocoenoses were analyzed based on the presence of one of the analyzed species or on the quantitative proportions, in the case of a co-occurrence. We found statistically significant differences in the soil structure (skeleton percentage), content of Mg, N, and C, and the values of the C:N ratio. These results revealed that P. kablikianus prefers skeletal soils with a lower clay content, that is rich in Mg, N, C, and organic matter. Petasites hybridus prefers finer soils, which are richer in pulverized and clay fractions, in a zone of decrease of soil richness and where a thick layer of humus is typical for its phytocoenoses. We found that the spread of P. kablikianus into lower locations is not limited by competition with P. hybridus, but rather by the quality and structure of the habitat. Therefore, both species should be treated as ecological rather than altitudinal vicariants

The upland mixed fir coniferous forest "Abietetum albae" Dziubałtowski 1928 in the central part of the Cracow-Częstochowa Upland : differentiation, regional specificity, structure, dynamics, and maintenance

Celem niniejszej monografii jest geobotaniczna charakterystyka zespołu Abietetum albae Dziubałtowski 1928 (= A. polonicum (Dziub. 1928) Br.-Bl. et Vlieg 1939 nom. illeg.), występującego na obszarze środkowej części Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej. Szczególną uwagę zwrócono na: — zróżnicowanie i specyfikę regionalną zespołu, — jego rozmieszczenie i rozpowszechnienie na tym terenie, — warunki jego występowania, — stan zachowania, tendencje dynamiczne i strukturę, — istniejące i potencjalne zagrożenia oraz formy ochrony. Badania prowadzono w latach 2009—2011. Uzyskano obraz zróżnicowania zespołu Abietetum albae w regionie na dwa podzespoły: typowy (uboższy) A. a. typicum J. Matuszkiewicz 1977 oraz bogatszy (żyźniejszy i wilgotniejszy) A. a. circaeetosum alpinae J. Matuszkiewicz 1977. W ramach podzespołu typowego wydzielono dwa nowe dla wiedzy warianty: typowy i z Milium effusum. W celu ustalenia specyfiki badanego zespołu na Jurze porównano jego płaty z fitocenozami z różnych regionów Polski, co pozwoliło wyróżnić nową, jurajską odmianę regionalną Abietetum albae. Wskazano jej cechy diagnostyczne oraz podobieństwa i różnice w stosunku do innych odmian: śląsko-wielkopolskiej, podkarpackiej, świętokrzyskiej, roztoczańskiej i mazowieckiej, dla których sprecyzowano listy taksonów wyróżniających. Na obszarze środkowej części Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej, uwzględniając dwa zdjęcia Hereźniaka (1993), płaty wyżynnej jedliny zidentyfikowano i udokumentowano dotychczas na 11 stanowiskach (w tym 10 nowych), rozmieszczonych w większości na południe od rzeki Pilicy. W porównaniu z niektórymi innymi zespołami leśnymi dotychczas rozpoznanymi na tym obszarze zespół ten należy uznać za dość rozpowszechniony w badanym regionie. Stwierdzono, że badane płaty asocjacji wykazują szczególne powinowactwo do gleb płowych właściwych słabo wykształconych niecałkowitych, umiarkowanie kwaśnych, wytworzonych z glin piaszczystych lub iłów różnej miąższości, zdeponowanych na głęboko zalegających wapieniach jurajskich. Płaty te ulokowane były przeważnie w niższych partiach stoków lub u podnóży wzgórz, w lokalnych dolinach, rzadziej na miejscach płaskich. Dokumentowano je zarówno w rezerwatach przyrody, parkach krajobrazowych i obszarach Natura 2000, jak i w lasach gospodarczych zarówno państwowych, jak też prywatnych (chłopskich). Stan zachowania i perspektywy dalszego trwania Abietetum albae na obszarze środkowej części Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej są dość zróżnicowane: od bardzo dobrego, poprzez zadawalający, po zły, czy nawet krytyczny na niektórych małopowierzchniowych stanowiskach. W wielu miejscach można zaobserwować tendencję do regeneracji fitocenoz po wcześniejszym zniekształceniu. Zagadnienie struktury warstwowej płatów jedliny i dynamiki odnawiania się w nich jodły szczegółowo badano na 6 powierzchniach stałych (I—VI), zlokalizowanych na trzech stanowiskach badawczych (Goncerzyca w Dolinie Wodącej, Hucisko Ryczowskie i Trzyciąż). Analizowano tam zarówno drzewostan, jak i podszyt oraz runo ze szczególnym uwzględnieniem nalotów. Drzewostan. Na powierzchniach badawczych (I—VI) jodła jest najważniejszym i najliczniejszym gatunkiem tworzącym warstwę drzewostanu. Średnie zagęszczenie jodły określono na poziomie 375 osobników/ha, co jest wynikiem wysokim w skali ponadregionalnej. Abies alba osiąga średnią pierśnicę 35 cm, która to średnia, w zależności od stanowiska badawczego, mieści się od 26 cm na Goncerzycy do 51 cm w Trzyciążu, czyli mieści się między niską a średnią klasą pierśnic, przy maksimum zamykającym przedział wartości wysokich na poziomie 99 cm. Wszystkie stwierdzone na stałych powierzchniach domieszkowe gatunki drzewostanu (jarząb, buk, sosna, brzoza i jawor) mieszczą się w niepełnym przedziale pierśnic (8—9 cm) lub, co najwyżej, w niskiej klasie pierśnic (10—39 cm) i nie stanowią konkurencji dla dominującej jodły. Jodła na ogół wykazuje dobrą dynamikę w niższych warstwach lasu. Podrosty. Na zbadanej powierzchni 12 arów wystąpiły 23 młode osobniki (192 osobniki/ha) jodły w podrostach. Udział podrostów Abies alba w średnich i wyższych klasach wysokości jest dobrym prognostykiem na przyszłość, jeśli chodzi o stopniowe zasilanie w jodłę warstwy podokapowej drzewostanu. Jednak ogólna ilościowość jodły w warstwie podszytu jest niewystarczająca dla podtrzymania naturalnego odnowienia. Naloty. Na powierzchni 24 m2, czyli 24 kwadratów na sześciu powierzchniach badawczych występuje 829 osobników (średnio 34 osobniki na 1 m2) Abies alba tworzących naloty. Jest to wartość zapewniająca skuteczne jej odnowienie w tej warstwie, a dzięki cienioznośności jodły i jej zdolności do długotrwałego przebywania w stanie oczekiwania na sprzyjające warunki wzrostu i rozwoju może stanowić trwałe zabezpieczenie jej zasobów. W większości przypadków brak istotnej statystycznie korelacji pomiędzy wysokością i pokryciem nalotu jodłowego a pokryciem poszczególnych gatunków roślin naczyniowych runa. Również pokrycie warstwy mszystej nie ma określonego wpływu na wysokość nalotu jodłowego. Athyrium filix-femina, Oxalis acetosella i Rubus hirtus et pedemontanus to gatunki, które na wszystkich powierzchniach badawczych towarzyszą odnowieniom jodły w nalotach. Dwa ostatnie z nich wykazują statystycznie istotną, ujemną korelację z pokryciem Abies alba w nalotach i ewidentnie nie sprzyjają jej odnowieniu. Na podstawie przeprowadzonych obserwacji, jak i danych literaturowych można stwierdzić, że najpoważniejszym zagrożeniem dla stanu, jak i samego istnienia zespołu Abietetum albae nie tylko na obszarze badań, ale na jego całym obszarze zasięgowym, jest schematyczna gospodarka leśna, nieuwzględniająca specyfiki wyżynnych typów siedliskowych lasu, a polegająca na stosowaniu wielkopowierzchniowych zrębów zupełnych i po przygotowaniu gleby (orce) zakładaniu monokultur głównie sosnowych, rzadziej świerkowych (albo też innych, np. brzozowych, modrzewiowych czy lokalnie topolowych) na siedliskach klasyfikowanych do boru/lasu mieszanego, traktowanego jako typ nizinny. Do zdecydowanie mniej istotnych zagrożeń, pojawiających się tylko lokalnie, krótkotrwale bądź w małym natężeniach, zaliczyć można m.in.: wypas owiec, izolację małopowierzchniowych płatów jedliny wśród leśnych zbiorowisk zastępczych, zwiększający się ruch turystyczny, skażenie atmosfery czy anomalie pogodowe, a także żerowanie zwierzyny płowej. Zwraca się też uwagę (Matuszkiewicz J. M., Kowalska 2007) na rozprzestrzenienie się w jedlinach gatunków obcych (w szczególności Impatiens parviflora), bądź inwazyjnych gatunków rodzimych, np. Calamagrostis villosa, C. epigejos, Rubus sp. div. czy Pteridium aquilinum, następujące zwykle w efekcie prześwietlenia drzewostanu. Ich rozrost może znacząco zmieniać charakter fitocenoz i warunki siedliskowe, uniemożliwiając m.in. odnawianie się jodły i powodować redukcję udziału ważnych oraz cennych komponentów runa leśnego. Wyżynny jodłowy bór mieszany Abietetum albae jest typem siedliska przyrodniczego w programie Natura 2000 i z tego tytułu jego fitocenozy powinny podlegać prawnej ochronie, a ich stan zachowania należy bądź poprawiać, bądź też przynajmniej utrzymywać. W szczególności dotyczy to terenów objętych takimi formami ochrony, jak: park narodowy, rezerwat przyrody, park krajobrazowy czy obszar Natura 2000, dla których konieczne jest okresowe opracowywanie planów ochrony. Na podstawie przeprowadzonych badań i obserwacji można stwierdzić następujące fakty i przesłanki, które powinny być brane pod uwagę podczas tworzenia i realizacji takich planów: — najlepiej zachowane fitocenozy jedliny wyżynnej, w których od dłuższego czasu zachodzą jedynie spontaniczne procesy wewnętrznej dynamiki, a jodła jest obecna we wszystkich warstwach lasu, wymagają jedynie biernej ochrony zachowawczej (najlepiej ścisłej); — fitocenozy znajdujące się w zaawansowanych stadiach regeneracji także najlepiej pozostawiać bez ingerencji, umożliwiając dalszą realizację zachodzących w nich naturalnych procesów; — płaty silniej zniekształcone wymagają kierunkowej, ale powolnej przebudowy drzewostanów, polegającej na stopniowym usuwaniu gatunków niepożądanych (np. modrzewia, dębu czerwonego, sosny pochodzącej z monokultur) oraz ograniczaniu roli gatunków domieszkowych (świerka, buka, brzozy brodawkowatej, osiki czy też sosny wywodzącej się z pozrębowych samosiewów), tworząc warunki do silniejszego naturalnego odnawiania się jodły albo też jej częściowego dosadzania, w każdym przypadku na powierzchniach grodzonych; — fitocenozy skrajnie silnie przekształcane oraz leśne zbiorowiska zastępcze na siedliskach Abietetum albae, które powinny odpowiadać zawsze (bez względu na wyniesienie danego terenu nad poziom morza) wyżynnym typom siedliskowym lasu, wymagają znaczącej przebudowy, której tempo, zakres i formy uzależnione powinny być od warunków lokalnych bądź regionalnych, a która powinna polegać na stopniowej redukcji (aż do ostatecznej eliminacji) gatunków niepożądanych, a preferowaniu jodły (z udziałem pożądanych gatunków domieszkowych) w sztucznych odnowieniach podokapowych o charakterze sukcesywnie poszerzanych i/lub pomnażanych gniazd, każdorazowo grodzonych; — w typowych lasach gospodarczych w fitocenozach jedlin zalecić można tzw. gospodarkę pojedynczym drzewem, ewentualnie stosowanie drobnych i rozproszonych rębni gniazdowych, przy stwarzaniu warunków do przede wszystkim naturalnego odnawiania jodły; — proponować można wielowariantowe, uzależnione od lokalnych warunków, gospodarcze typy drzewostanów mieszczące się w następującym schemacie: Jd (1)5—8, Św 1—2(3), Bk 0—1(2), Brzb 0—1(2), So 0—1(2), Dbs 0—1, Dbb 0—1, Os 0—1, gdzie cyfry w nawiasach podane są dla czasowych stadiów regeneracyjnych, a nie drzewostanów docelowych

<scp>ReSurveyEurope</scp>: A database of resurveyed vegetation plots in Europe

AbstractAimsWe introduce ReSurveyEurope — a new data source of resurveyed vegetation plots in Europe, compiled by a collaborative network of vegetation scientists. We describe the scope of this initiative, provide an overview of currently available data, governance, data contribution rules, and accessibility. In addition, we outline further steps, including potential research questions.ResultsReSurveyEurope includes resurveyed vegetation plots from all habitats. Version 1.0 of ReSurveyEurope contains 283,135 observations (i.e., individual surveys of each plot) from 79,190 plots sampled in 449 independent resurvey projects. Of these, 62,139 (78%) are permanent plots, that is, marked in situ, or located with GPS, which allow for high spatial accuracy in resurvey. The remaining 17,051 (22%) plots are from studies in which plots from the initial survey could not be exactly relocated. Four data sets, which together account for 28,470 (36%) plots, provide only presence/absence information on plant species, while the remaining 50,720 (64%) plots contain abundance information (e.g., percentage cover or cover–abundance classes such as variants of the Braun‐Blanquet scale). The oldest plots were sampled in 1911 in the Swiss Alps, while most plots were sampled between 1950 and 2020.ConclusionsReSurveyEurope is a new resource to address a wide range of research questions on fine‐scale changes in European vegetation. The initiative is devoted to an inclusive and transparent governance and data usage approach, based on slightly adapted rules of the well‐established European Vegetation Archive (EVA). ReSurveyEurope data are ready for use, and proposals for analyses of the data set can be submitted at any time to the coordinators. Still, further data contributions are highly welcome.</jats:sec

Petasites kablikianus Tausch ex Berchtold jako gatunek pionierski i jego możliwości kolonizowania siedlisk inicjalnych

In der botanischen Fachliteratur ist Petasites kablikianus meist als eine auf Berggebieten gewöhnlich vorkommende Gattung bezeichnet, die zu den die Alluvionen an Gebirgsbächen bewachsenden Pflanzengemeinschaften gehört. Taxonomische und phytosoziologische Untersuchungen ausgenommen hat man der Gattung bisher wenig Aufmerksamkeit geschenkt. In vorliegender Monografie konzentriert sich die Verfasserin auf die Rolle, welche Petasites kablikianus als eine Pioniergattung in der Naturwelt spielen. Mit Hilfe zugänglicher Fachliteratur bespricht sie die den Pioniergattungen zugeschriebenen typischen Eigenschaften, u.a.: Lichtbedürftigkeit, Diözie, frühes Erblühen und Proanthia, Produktion von mehreren leichten anemochorischen Samen, saisonales Samenkeimen, großer Ausmaß, schnelles vegetatives klonales Wachstum, schnelle Verbreitungsfähigkeit, morphologische Plastizität, hohe Toleranz gegenüber den Klima-u. Bodenverhältnissen, Entscheidung über den Verlauf von initialen Sukzessionsphasen und Rücktritt nachdem die Phytozönose eine relative Stabilität erreicht. Aufgrund der Feldforschungen, die innerhalb von 6 Jahren auf 6 festen in dem Nationalpark Gorce und Babia Góra gelegenen Forschungsgebieten durchgeführt wurden, infolge biometrischer Messungen von einigen zehn, aus der ganzen Reichweite der Gattung in Polen stammenden Populationen, als auch anhand des umfangreichen phytosoziologischen Stoffes wurde eine Vorhypothese über den Pioniercharakter der genannten Pflanzengattung nachgewiesen. Außerdem wurde die Genese von den die Gattung Petasites kablikianus enthaltenen Pflanzengemeinschaften sowohl in der Subalpenstufe, wie auch im Unterhochwald bestimmt. Auf der Grundlage unterschied man zwei Höhenformen der Petasites kablikianus-Gruppe: die subalpine Form und Unterhochwaldform. Es wurde auch betont, dass es notwendig ist, die initialen Sukzessionsstadien mit der genannten Pflanzengattung wegen anthropogenischer Bedrohungen rechtlich zu schützen. Da man schon die Eigenschaften erkannt hat, welche eine schnelle Kolonisierung von initialen Biotopen möglich machen, konnte man auf die Möglichkeit hinweisen, diese Gattung bei der Entschärfung von Überflutungsfolgen auf Berggebieten anzuwenden. Das würde wahrscheinlich dazu beitragen, dass die bisherige durch Gebirgsbachregelung gefährdete Fläche der Gattung Petasites kablikianus könnte erhalten geblieben werden

Subalpine populations of Petasites kablikianus Tausch ex. Bercht in the babia góra and the Karkonosze national parks =Subalpejskie populacje Petasites kablikianus Tausch ex. Bercht w Babiogórskim i Karkonoskim Parku Narodowym

13514