Mszaki bryophyta jako indykatory wartości przyrodniczych na obszarach pozyskiwania surowców mineralnych przykładowe studium z kopalni wapienia „GÓRAŻDŻE”



Pobieranie 146.37 Kb.
Data06.05.2016
Rozmiar146.37 Kb.


MSZAKI BRYOPHYTA JAKO INDYKATORY WARTOŚCI PRZYRODNICZYCH NA OBSZARACH POZYSKIWANIA SUROWCÓW MINERALNYCH - PRZYKŁADOWE STUDIUM Z KOPALNI WAPIENIA „GÓRAŻDŻE”
Adam Stebel

Katedra i Zakład Botaniki Farmaceutycznej i Zielarstwa, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Ostrogórska 30, 41-200 Sosnowiec, e-mail: astebel@sum.edu.pl




Wprowadzenie
Mszaki Bryophyta stanowią ważną, lecz ciągle słabo poznaną grupę roślin. Odgrywają ważną rolę w licznych ekosystemach. Jako organizmy zróżnicowane taksonomicznie, zasiedlające różne siedliska, w znacznym stopniu stenotopowe w stosunku do różnych czynników ekologicznych, są wykorzystywane jako bioindykatory np. skażeń metalami ciężkimi, skażeń atmosfery tlenkami siarki i azotu, naturalności ekosystemów itp. opracowanie wykonane na terenie wyrobiska kopalni „Górażdże” pozwoli:

(a) określić zróżnicowanie taksonomiczne flory mszaków wyrobiska ze szczególnym uwzględnieniem gatunków chronionych i zagrożonych, co przyczyni się do lepszego poznania bioróżnorodności tego typu obszarów,

(b) wypracować metody ochrony gatunków mszaków na terenach objętych eksploatacją surowców mineralnych, które pozwolą zachować tę część dziedzictwa przyrodniczego mieszkańców województwa opolskiego,

(c) zmodyfikować niektóre etapy procesu rekultywacji, co stworzy korzystne warunki dla rozwoju chronionych i zagrożonych gatunków. Należy podkreślić, że program ochrony mszaków na terenach zmienionych eksploatacją surowców mineralnych nie był do tej pory realizowany w Polsce. Wspierająca tego typu działanie firma będzie pierwszą instytucją w kraju uczestniczącą w tego typu projekcie.

Opis projektu
Projekt zakłada pełną inwentaryzację zasobów flory mszaków na terenie wyrobiska kopalni „Górażdże”, zebranie wszystkich dostępnych parametrów siedliskowych dla poszczególnych gatunków oraz opracowanie wskazań do skutecznej ochrony, przede wszystkim gatunków tzw. „specjalnej troski”, tj. mszaków zagrożonych i objętych ochroną w Polsce. Głównym celami projektu jest uzyskanie odpowiedzi na następujące pytania:
1. Jakie chronione i zagrożone gatunków mszaków rosną na terenie wyrobiska?

2. Jakie są warunki występowania tych gatunków?

3. Czy na terenie wyrobiska istnieją miejsca godne ochrony?

4. Jaka jest najlepsza droga rekultywacji z punktu widzenia zachowania lokalnej bioróżnorodności?



Metody
Badania przeprowadzono od marca do września 2012 roku. Podczas badań terenowych dla każdego stanowiska gatunków chronionych i zagrożonych notowano następujące informacje:

1. Mikrosiedlisko.

2. Zbiorowisko roślinne.

3. Obecność organów rozmnażania.

4. Naświetlenie.

5. Wilgotność.

7.Wielkość populacji.
Dla poszczególnych stanowisk określono koordynaty geograficzne za pomocą odbiornika GPS. W celu wyodrębnienia miejsc zasługujących na ochronę dokonano analizy rozmieszczenia najcenniejszych gatunków.

Nazewnictwo naukowe mchów przyjęto za opracowaniami Ochyry i in. (2003) natomiast wątrobowców za Klamą (2006a). Gatunki chronione w Polsce podano za rozporządzeniem Ministra Środowiska (Rozporządzenie 2012), gatunki zagrożone w Polsce za Klamą (2006b) oraz Żarnowcem i in. (2004), zagrożone w Europie za Schumackerem i Martiny (1995), natomiast gatunki zagrożone w Polsce za Steblem (2006).

Do określenia zmian w bioróżnorodności mszaków wywołanych różnym typem działalności człowieka, wyznaczono 7 powierzchni badawczych, o powierzchni 5 ha każda. Pięć z nich reprezentuje główne obszary związane z eksploatacją wapieni oraz rekultywacją wyrobisk. W celu porównania wzorców rozmieszczenia mszaków w układach naturalnych i półnaturalnych, jedną powierzchnię założono w znajdującym się w pobliżu rezerwacie przyrody „Kamień Śląski” i jedną powierzchnię wyznaczono w lasach gospodarczych pomiędzy rezerwatem w wyrobiskiem kopalni (ryc. 1). Dla poszczególnych powierzchni obliczono wskaźnik generalnej różnorodności gatunkowej H’ Shannona-Wienera, przy czym przyjęto następujące wartości: gatunek bardzo rzadki – 1, rzadki – 5, częsty – 10 i pospolity – 15.

Ryc. 1. Rozmieszczenie powierzchni badawczych: 1 – rezerwat przyrody „Kamień Śląski”, 2 – las gospodarczy, 3 – obszar przygotowany do eksploatacji, 4 – teren eksploatacji, 5 – obszar intensywnej rekultywacji, 6 – obszar ekstensywnej rekultywacji, 7 – teren zrekultywowany.

Wyniki

Uwagi ogólne


Brioflora liczy 62 gatunki i 2 odmiany, w tym aż 17 gatunków chronionych w Polsce oraz zagrożonych w Europie, Polsce i województwie opolskim (tabela 1). Największą grupę, biorąc pod uwagę częstość występowania, stanowią gatunki bardzo rzadkie (46,9% brioflory). Organy rozmnażania generatywnego (sporofity) obserwowane były u 18 gatunków, natomiast rozmnóżki u jednego.

Interesujące składniki brioflory

Spośród mszaków stwierdzonych w wyrobisku wapienia kopalni „Górażdże” na szczególną uwagę zasługują:

Marchantia aquatica rzadki wątrobowiec siedlisk podmokłych. Obecnie jedyne stanowisko w województwie opolskim (ryc. 2).

Ryc. 2. Plecha Marchantia aquatica w Górażdżach (foto. A. Stebel, 2012).


Leiocolea badensis – drobny wątrobowiec związany z otwartymi, wilgotnymi podłożami wapiennymi. W województwie opolskim znany z kilku stanowisk, wyłącznie w starych wyrobiskach wapienia. Gatunek zagrożony w Polsce.

Orthotrichum patens – rzadki epifityczne mech, znany z kilkunastu stanowisk w Polsce. Gatunek zagrożony w Europie i w Polsce.

Philonotis calcarea – dość częsty w górach, bardzo rzadki na niżu mech siedlisk bagiennych. Jedyne stanowisko w województwie opolskim. Populacja bardzo duża. Gatunek chroniony w Polsce (ryc. 3).

Ryc. 3. Darń Philonotis calcarea w Górażdżach (foto. A. Stebel, 2012).


Philonotis marchica – bardzo rzadki w Polsce mech podmokłych siedlisk. Jedyne stanowisko w województwie opolskim. Populacja obfita. Gatunek chroniony i zagrożony w Polsce.
Miejsca godne ochrony
Na terenie wyrobiska kopalni „Górażdże” stwierdzono 3 miejsca zasługujące na ochronę. Są to:

1. N 50° 31' 45.73"; E 18° 02' 28.75"; wartości briologiczne: Leiocolea badensis i Philonotis calcarea.

2. N 50° 31' 52.90"; E 18° 02' 43.80"; wartości briologiczne: Marchantia aquatica.

3. N 50° 31' 19.82"; E 18° 00' 59.26"; wartości briologiczne: Philonotis marchica.


Mszaki jako indykatory zmian w środowisku naturalnym

Ogólna charakterystyka powierzchni badawczych

Pierwsza powierzchnia została założona w rezerwacie przyrody „Kamień Śląski” (N 50°32'11,90"; E 18°01'57,30") z dobrze zachowaną brioflorą leśną i licznymi gatunkami uważanymi za „relikty lasów pierwotnych”, np. Anomodon attenuatus, Homalia trichomanoides, Porella platyphylla i Serpoleskea subtilis. Druga powierzchnia znajduje się w lesie gospodarczym między rezerwatem a wyrobiskiem (N 50°32'03,5"; E 18°02'08,80"), dominują tu pospolite gatunki leśne, np. Brachythecium rutabulum, Hypnum cupressiforme i Plagiomnium cuspidatum. Trzecią powierzchnię wyznaczono na terenach przygotowanych do eksploatacji (N 50°32'15,20"; E 18°02'30,40"), bioróżnorodność jest tu bardzo niska (obserwowano tylko 3 gatunki: Barbula convoluta, Ceratodon purpureus i Didymodon fallax). Czwarta powierzchnia zlokalizowana jest na terenach eksploatacji (N 50°31'58,22"; E 18°02'35,46") i ma charakter „briologicznej pustyni” – nie stwierdzono tu ani jednego gatunku. Piątą powierzchnię wyznaczono na terenie intensywnie rekultywowanym (N 50°31'56,00"; E 18°02'47,3"), gdzie rozpoczyna się sukcesja, a wraz z nią pojawiają się pierwsze mszaki, np. Aneura pinguis, Ceratodon purpureus, Cratoneuron filicinum, Dicranella varia i Didymodon fallax. Szósta powierzchnia znajduje się na terenie ekstensywnie rekultywowanym (N 50°32'19,82"; E 18°00'59,26"), w początkowych etapach sukcesji pojawiają się mszaki, np. Aneura pinguis, Ceratodon purpureus, Dicranella varia, Didymodon fallax, Orthotrichum anomalum i Philonotis marchica. Ostatnią, siódmą powierzchnię, zlokalizowano na terenie zrekultywowanym (N 50°31'34,84"; E 18°02'47,14"), gdzie wykształciły się nowe zbiorowiska roślinne, odmienne od naturalnych spotykanych w rezerwacie “Kamień Śląski”, tworzących układ mozaikowy, z takimi gatunkami mszaków, jak Fissidens taxifolius, Hylocomium splendens, Leptodictyum riparium, Orthotrochum diaphanum, Orthotrichum pumilum, Oxyrrhynchium hians, Plagiomnium affine i Pseudoscleropodium purum.


Zmiany w bioróżnorodności
Obliczone dla poszczególnych powierzchni wskaźniki ogólnej różnorodności H’ Shannona-Wienera pokazują, że bioróżnorodność zmienia się, od relatywnie wysokiej w rezerwacie „Kamień Śląski”, poprzez zero w strefie eksploatacji do wysokiej na terenach zrekultywowanych. Na podkreślenie zasługują następujące obserwacje:

1. Na terenach rekultywowanych ekstensywnie, gdzie część sukcesji zachodzi spontanicznie, bioróżnorodność jest wyższa, niż na obszarach rekultywowanych intensywnie (ryc. 4).

2. Bioróżnorodność na obszarach zrekultywowanych jest większa niż na terenach naturalnych (w tym przypadku w rezerwacie „Kamień Śląśki”). Oczywiście, charakter brioflor jest inny, w rezerwacie występują liczne gatunki hemerofobne, natomiast na terenach zrekultywowanych dominują mszaki hemerofilne.

Ryc. 4. Zmiany w bioróżnorodności. 1 – rezerwat przyrody „Kamień Śląski”, 2 – las gospodarczy, 3 – obszar przygotowany do eksploatacji, 4 – teren eksploatacji, 5 – obszar intensywnej rekultywacji, 6 – obszar ekstensywnej rekultywacji, 7 – teren zrekultywowany.


Podsumowanie wyników i wnioski

1. Obszar wyrobiska kopalni wapienia „Górażdże” charakteryzuje się stosunkowo dużą bioróżnorodnością (62 gatunki i 2 odmiany mszaków). Wynika to z dużej różnorodności siedlisk, dostępnych dla różnych grup ekologicznych mchów i wątrobowców.


2. Na szczególną uwagę zasługują gatunki mszaków objęte w Polsce ochroną, a także zagrożone w Europie, Polsce i województwie opolskim, których na terenie wyrobiska stwierdzono aż 17. Do najciekawszych należą Leiocolea badensis, Marchantia aquatica, Orthotrichum patens, Philonotis calcarea i Philonotis marchica. Wskazuje to na duże znaczenie obszarów poeksploatacyjnych jako ostoi rzadkich i ginących gatunków. Należy podkreślić, że omawiane mszaki pojawiły się tu spontanicznie, a ich populacje, w większości przypadków, są obfite. Część z nich wytwarza sporofity z dojrzałymi zarodnikami, zapewniając ciągłość trwania ich populacjom. Zaproponowano 3 miejsca zasługujące na ochronę najrzadszych gatunków.
3. Na terenach o ekstensywnej rekultywacji, gdzie w dużej mierze zachodzi spontaniczna sukcesja, wskaźnik ogólnej różnorodności gatunkowej H’ jest wyższy niż na terenach z intensywną rekultywacją. To ustalenie ma duże znaczenie praktyczne, ponieważ przyjęcie takiego rozwiązania może przyczynić się do obniżenia kosztów rekultywacji, przy jednoczesnym zachowaniu wyższej bioróżnorodności. Problem ten wymaga dalszych badań, z uwzględnieniem pozostałych grup organizmów bytujących na terenie wyrobiska.
4. Porównanie różnorodności gatunkowej na powierzchni o cechach naturalnych (rezerwat “Kamień Śląski”) z powierzchnią na terenach zrekultywowanych wykazało, że różnorodność biologiczna jest wyższa na tej ostatniej. Oczywiście, charakter flory jest inny, w rezerwacie występuje szereg gatunków o charakterze ‘reliktów puszczańskich’, natomiast na terenach zrekultywowanych dominują gatunki hemerofilne. Niemniej bogactwo siedlisk i rozległy obszar terenów zrekultywowanych stwarza korzystne warunki do spontanicznego rozwoju niektórych gatunków chronionych i zagrożonych (wymienionych powyżej) oraz możliwość przeniesienia na ten teren wielu gatunków z siedlisk narażonych na zniszczenie w województwie opolskim. W ten sposób wyrobisko kopalni wapienia “Górażdże” może stać się ważną ostoją chronionych i zagrożonych mszaków na terenie Opolszczyzny.

Literatura

Klama H. 2006a. Systematic catalogue of Polish liverwort and hornwort taxa. In: J. Szweykowski, An annotated checklist of Polish liverworts and hornworts: 83-100. W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences. Kraków.

Klama H. 2006b. Red list of the liverworts and hornworts in Poland. In: Z. Mirek, K. Zarzycki, W. Wojewoda, Z. Szeląg (eds), Red list of plants and fungi in Poland: 21-33. W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences. Kraków.

Ochyra R., Żarnowiec J., Bednarek-Ochyra H. 2003. Census Catalogue of Polish Mosses. W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences. Kraków, 372 pp.

Rozporządzenie 2012. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 5 stycznia 2012 r. w sprawie ochrony gatunkowej roślin. Dziennik Ustaw Rzeczypospolitej Polskiej (2012) poz. 81.

Schumacker R., Martiny P. (with the collaboration of R. Düll, T. Hallingbäck, N. Hodgetts, C. Sérgio, N. Stewart, E. Urmi and J. Váňa). 1995. Threatened bryophytes in Europe including Macaronesia. In: Red Data Book of European bryophytes. Part 2: 29-193. The European Committee for Conservation of Bryophytes. Trondheim.

Stebel A. 2006. Red-list of bryophytes of Opole Province (Poland). Nature Journal 39: 35-43.

Żarnowiec J., Stebel A., Ochyra R. 2004. Threatened moss species in the Polish Carpathians in the light of a new Red-list of mosses in Poland. In: A. Stebel, R. Ochyra (eds), Bryological studies in the Western Carpathians: 9-28. Sorus. Poznań.



.

Tabela 1. Wstępna lista mszaków wyrobiska kopalni wapienia „Górażdże”.



NAZWA GATUNKU

Stanowiska badawcze

I

II

III

IV

V

Wątrobowce Marchantiophtyta

Aneura pinguis (L.) Dumort.

-

-

+

+

+

*Leiocolea badensis (Gottsche) Jörg.

-

-

-

+

+

Lophocolea heterophylla (Schrad.) Dumort.

-

-

-

-

+

Marchantia aquatica (Nees) Burgeff

-

-

+

-

-

Pellia endiviifolia (Dicks.) Dumort.

-

-

+

+

+

Mchy Bryophyta

! Abietinella abietina (Hedw.) M. Fleisch.

-

-

+

-

+

Amblystegium serpens (Hedw.) Schimp.

-

-

-

-

+

Atrichum undulatum (Hedw.) P.Beauv.

-

-

-

-

+

Barbula convoluta Hedw.

+

-

-

-

+

Barbula unguiculata Hedw.

-

-

-

+

+

Brachytheciastrum velutinum (Hedw.) Ignatov & Huttunen

-

-

-

-

+

Brachythecium albicans (Hedw.) Schmp.

-

-

+

+

+

Brachythecium glareosum (Spruce) Schimp.

-

-

+

-

+

Brachythecium rutabulum (Hedw.) Schimp.

-

-

+

+

+

Brachythecium salebrosum (F.Weber & D.Mohr) Schimp.

-

-

-

-

+

Bryum caespiticium Hedw.

-

-

-

+

-

Bryum pallescens Schwägr.

-

-

-

-

+

Bryum pseudotriquetrum (Hedw.) P.Gaertn., B.Mey. & Scherb.

-

-

-

+

+

! Calliergonella cuspidata (Hedw.) Loeske

-

-

+

+

+

Campyliadelphus chrysophyllus (Brid.) R.S.Chopra

-

-

-

-

+

Campylidium calcareum (Crundwell & Nyholm) Ochyra

-

-

-

-

+

Campylium polygamum (Schimp.) Lange & C.E.O.Jensen

-

-

-

+

+

Campylium protensum (Brid.) Kindb.

-

-

-

+

-

Ceratodon purpureus (Hedw.) Brid.

+

-

+

+

+

! Climacium dendroides (Hedw.) F.Weber & D.Mohr

-

-

-

-

+

Cratoneuron filicinum (Hedw.) Spruce

-

-

+

+

+

Dicranella varia (Hedw.) Schimp.

-

-

+

+

-

Didymodon fallax (Hedw.) Zander

+

-

+

+

+

Drepanocladus aduncus (Hedw.) Warnst.

-

-

-

+

+

Drepanocladus polycarpos (Voit) Warnst.

-

-

-

+

+

Dryptodon pulvinatus (Hedw.) Brid.

-

-

-

+

+

Encalypta streptocarpa Hedw.

-

-

-

-

+

! Eurhynchium angustirete (Broth.) T.J.Kop.

-

-

-

+

+

! Eurhynchium striatum (Hedw.) Schimp.

-

-

-

-

+

Fissidens taxifolius Hedw.

-

-

-

-

+

Hedwigia ciliata (Hedw.) P.Beauv.

-

-

-

-

+

Homalothecium lutescens (Hedw.) H.Rob.

-

-

-

+

+

! Hylocomium splendens (Hedw.) Schimp.

-

-

-

-

+

Hypnum cupressiforme Hedw. var. cupressiforme

-

-

-

+

+

Hypnum cupressiforme Hedw. var. lacunosum Brid.

-

-

-

-

+

Leptodictyum riparium (Hedw.) Loeske

-

-

-

-

+

Orthotrichum affine Brid.

-

-

-

-

+

Orthotrichum anomalum Hedw.

-

-

-

+

+

Orthotrichum diaphanum Brid.

-

-

-

-

+

Orthotrichum pallens Brid.

-

-

-

-

+

●*Orthotrichum patens Brid.

-

-

-

-

+

Orthotrichum pumilum Sw. ex anon.

-

-

-

-

+

Orthotrichum speciosum Nees

-

-

-

-

+

Oxyrrhynchium hians (Hedw.) Loeske var. hians

-

-

-

-

+

Oxyrrhynchium hians (Hedw.) Loeske var. rigidum (Boulay) Ochyra & Żarnowiec

-

-

-

+

+

!!♦ Philonotis calcarea (Bruch & Schimp.) Schimp.

-

-

+

+

+

!!*Philonotis marchica (Hedw.) Brid.

-

-

-

+

+

Plagiomnium affine (Funck) T.J.Kop.

-

-

-

-

+

Plagiomnium cuspidatum (Hedw.) T.J.Kop.

-

-

-

-

+

Pohlia melanodon (Brid.) A.J.Shaw

-

-

-

-

+

Pohlia wahlenbergii (F.Weber & D.Mohr) A.L.Andrews

-

-

-

-

+

! Pseudoscleropodium purum (Hedw.) Broth.

-

-

-

-

+

Pylaisia polyantha (Hedw.) Schimp.

-

-

-

-

+

Rhynchostegium murale (Hedw.) Schimp.

-

-

-

+

+

Rosulabryum capillare (Hedw.) J.R.Spence

-

-

-

-

+

Schistidium crassipilum H.H.Blom

-

-

-

+

+

! Thuidium assimile (Mitt.) A.Jaeger

-

-

+

-

+

Tortella inclinata (R.Hedw.) Limpr.

-

-

-

+

+

Tortella tortuosa (Hedw.) Limpr.

-

-

-

-

-

Tortula muralis Hedw.

-

-

-

+

-

Tortula subulata Hedw.

-

-

-

-

+

Razem:

3

0

13

29

60

Stanowiska badawcze: I – obszar przygotowany do eksploatacji, II – teren eksploatacji, III – obszar intensywnej rekultywacji, IV – obszar ekstensywnej rekultywacji, V – teren zrekultywowany.



Objaśnienia: ! – gatunek chroniony częściowo w Polsce; !! – gatunek ściśle chroniony w Polsce; ● – gatunek zagrożony w Europie; * – gatunek zagrożony w Polsce; ♦ – gatunek zagrożony w województwie opolskim.



©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna