Sukcesja zbiorowisk roślinnych na złożu wapna poflotacyjnego pokrywającego tereny po otworowej eksploatacji siarki

Abstract

In the years 2010–2013 some species which can play a pioneering role in natural succession were investigated on soilless ground of post-flotation lime cowering the post-mining area of Jeziórko sulfur mine. Dynamics of species changes occurring in successive years was also evaluated. Research was carried out in two experiments. In the first one, established on the field of tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.), we defined botanical composition of plants and the scale of covering and sociability according to Braun-Blanquet procedure and also their phytosociological value in order to determine their durability in green growth and dynamics of the species changes. In the second experiment, overgrown with herbaceous and ligneous plants, further changes were observed in species composition and the number of specimen resulting from a fire in the area under investigation in autumn 2006. The results of our research showed that in the field overgrown by tall fescue, post-flotation lime increases the share of grasses: couch grass (Agropyron repens (L.) P.B.), bush grass (Calamagrostis epigeios (L.) Roth.) and soft brome (Bromus mollis L.), but the share of orchard grass (Dactylis glomerata L.) decreases. Increase of the share of the following species can be also noticed: field sowthistle (Sonchus arvensis L.), field pansy (Viola arvensis Murr.), common dandelion (Taraxacum officinale Web.), narrowleaf plantain (Plantago lanceolata L.) and perennial legume i.e. white clover (Trifolium repens L.), red clover (Trifolium pratense L.) and bird's-foot-trefoil (Lotus corniculatus L.). In the area which undergoes a spontaneous succession the share of bush grass, tall fescue and couch grass undergoes reduction in favor of many species of dicot plants such as: canadian goldenrod (Solidago canadensis L.), European goldenrod (Solidago virga-aurea L.) and tall goldenrod (Solidago serotina Ait.), bird's-foot-trefoil (Lotus corniculus L.), creeping thistle (Cirsium arvense (L.) Scop.). Among trees willow (Salix sp.) and poplar (Populus sp.) species dominate and decreases the share of photophilic birch trees (Betula sp.). Some other species appear sporadically. Every year the number of taxa of herbal flora grows and the number of specimen among the species of ligneous plants. Waste sediments introduced to soilless ground initiated a biological life and activated soil-forming processes, which together with spontaneous germination of flora affected the creation of organic and humus level gathering water and available nutrients. We noted an increase of available P, K, Mg nutrients and organic matter in the ground taken from below the flora overgrowing both experimental fields and a small but distinct pH decrease both on organic and humus level and bedrock, that could have lead to specific changes of flora in successive years of the research.W latach 2010–2013 badano gatunki, które mogą spełniać rolę pionierską w sukcesji naturalnej na złożu wapna poflotacyjnego, którym zapełniono zawodnione niecki osiadania w Kopalni Siarki "Jeziórko". Oceniano również dynamikę zmian gatunkowych zachodzących w kolejnych latach badań. Badania prowadzono na dwóch doświadczeniach. Na pierwszym doświadczeniu założonym w łanie kostrzewy trzcinowej określano skład botaniczny roślin oraz ich skalę pokrycia i towarzyskości wg Braun-Blanqueta, a także przypisanie im wartości fitosocjologicznych celem określenia ich trwałości w runi oraz dynamiki zmian gatunkowych. Na drugim doświadczeniu porośniętym roślinnością zielną i drzewiastą obserwowano zmiany w składzie gatunkowym i liczebności osobników, a szczególnie te, jakie nastąpiły w następstwie pożaru badanych terenów jesienią 2006 roku. Wyniki prowadzonych badań wykazały, że w łanie kostrzewy trzcinowej porastającej wapno poflotacyjne rośnie udział traw: perzu właściwego (Agropyron repens (L.) P.B.), trzcinnika piaskowego (Calamagrostis epigeios (L.) Roth.) i stokłosy miękkiej (Bromus mollis L.), a udział kupkówki pospolitej (Dactylis glomerata L.) maleje. Wzrasta również udział mleczu polnego (Sonchus arvensis L.), fiołka polnego (Viola arvensis Murr.), mniszka pospolitego (Taraxacum officinale Web.) i babki lancetowatej (Plantago lanceolata L.) oraz motylkowatych wieloletnich: koniczyny białej (Trifolium repens L.), koniczyny łąkowej (Trifolium pratense L.) i komonicy rożkowej (Lotus corniculatus L.). Na terenach podlegających sukcesji spontanicznej maleje udział trzcinnika piaskowego, kostrzewy trzcinowej i perzu właściwego na korzyść wielu gatunków roślin dwuliściennych takich jak m.in.: nawłoć kanadyjska (Solidago canadensis L.), nawłoć pospolita (Solidago virga-aurea L.) i nawłoć późna (Solidago serotina Ait.), komonica rożkowa (Lotus corniculus L.) i ostrożeń polny (Cirsium arvense (L.) Scop.). Wśród drzew dominują gatunki wierzb (Salix sp.) i topól (Populus sp.), maleje natomiast udział światłolubnych brzóz (Betula sp.), a osobniki kilku innych gatunków występują pojedynczo. Co roku wzrasta liczba taksonów roślinności zielnej i liczba osobników wśród gatunków roślinności drzewiastej. Osady ściekowe wprowadzone do bezglebowego złoża zainicjowały życie biologiczne i aktywizowały procesy glebotwórcze, które wraz z porastającą spontanicznie roślinnością wpływają na tworzenie poziomu organiczno-próchnicznego gromadzącego przyswajalne składniki pokarmowe i wodę. Odnotowano zwiększenie zawartości przyswajalnych składników pokarmowych P, K i Mg oraz materii organicznej w złożu pobranym spod roślinności porastającej obydwa doświadczenia oraz niewielkie, ale wyraźne obniżenie pH podłoża zarówno w poziomie organiczno-próchnicznym jak też głębiej, co mogło skutkować zmianami składu gatunkowego roślinności w kolejnych latach badań