Zleceniodawca:
NFOŚiGW

Okres trwania tematu:
3 miesiące roku 2009

Ocena zmian różnorodności biologicznej na siedlisku olsu jesionowego z punktu widzenia jego restytucji i ochrony w lasach północno-wschodniej Polski

 

Streszczenie zakończonego tematu badawczego

Celem pracy było: 

·         - określenie kierunku i tempa zmian roślinności na siedliskach zbliżonych do naturalnych,

·         - określenie reakcji roślinności na zabiegi renaturyzacji siedlisk,

·         - wpływ spiętrzeń powodowanych przez bobra europejskiego (Castor fiber L.) na zbiorowiska leśne w siedlisku olsu jesionowego,

·         - poznanie związków roślinności z wybranymi cechami siedlisk,

·         - ocena zabiegów restytucji pod kątem przywracania elementów strukturalnych zbiorowisk roślinnych do stanu naturalnego.

 

Obiektem badań był siedlisko olsu jesionowego (zespół łęgu jesionowo-olszowego Fraxino-Alnetum W.Mat. 1952), który występował na powierzchniach badawczych na terenie Puszczy Augustowskiej i Bałowieskiej.

Zakres pracy obejmował analizę zmian roślinności w zbiorowiskach naturalnych, którą przeprowadzono na 31 powierzchniach występujących w lasach naturalnych Puszczy Białowieskiej i Augustowskiej. Ponadto na terenie nadleśnictwa Browsk wokół piętrzeń powodowanych przez bobry i wykonanych w ramach programu tzw. małej retencji analizowano wpływ podniesienia poziomu wód gruntowych i spowolnienia odpływ na zbiorowisko leśne występujące na siedlisku olsu jesionowego.

Dodatkowym elementem poznawczym była analiza związku pomiędzy wybranymi parametrami roślinności (różnorodność gatunkowa, wskaźniki ekologiczne) i zmierzonymi właściwościami gleb (pH, wilgotność, przewodność elektrolityczna).

Uzyskane wyniki badań na podstawie danych z powtórzonych 31 zdjęć fitosocjologicznych wykonanych po raz pierwszy przed 30-40 laty przeanalizowano zmiany: różnorodności gatunkowej, wskaźników wilgotności i trofizmu siedlisk, pokrycia warstw i struktury pionowej fitocenoz, zmian pokrycia i liczby wystąpień gatunków charakterystycznych z poszczególnych grup syngenetycznych.

Na podstawie wyników badań z trzech powtórzeń (2004,2007,2009) na transektach powierzchni wokół piętrzeń określono zmiany: różnorodności gatunkowej, pokrycia gatunków charakterystycznych lasom łęgowym i olsom, wskaźnika wilgotności i trofizmu siedlisk. Ponadto zmiany ww. wskaźników zobrazowano przestrzennie.

 

Najważniejsze wyniki badań i sposoby ich wykorzystania

 

W porównywanych okresach badawczych nastąpiły zmiany w strukturze pionowej i pokryciu warstw fitocenozy. Istotnie zmalało pokrycie warstwy drzew w pierwszym piętrze, przy jednoczesnym wzroście pokrycia warstwy drugiego piętra drzewostanu i krzewów. Ponadto nastąpił istotny spadek pokrycia warstwy mchów. Wskaźnik wilgotności określony na podstawie runa zmniejszył swoją wartość i tym samym spadł poniżej 4.  Trofizm olsów jesionowych pozostał bez zmian.

Skład florystyczny zbiorowisk olsów jesionowych w typie lasu Fraxino-Alnetum w przeciągu ostatnich czterdziestu lat wskazuje na następujące zmiany. Rośnie udział gatunków typowych dla mezotroficznych lasów liściastych – grądów. Wykazano to analizując zmiany współczynnika pokrycia gatunków charakterystycznych dla grądu ze związku Carpinion betuli (głownie lipa, grab, gwiazdnica wilkokwiatowa). Rośnie również udział gatunków typowych dla grądów subkontynentalnych Tilio-Carpinetum, które w tym zespole mają optimum występowania Galeobdolon luteum, Eurhynchium anguristirette, Corylus avellana. Nie uległo jednak zmianie pokrycie gatunków charakterystycznych olsom typowym z klasy Alnetea glutinosae, które są stałym elementem olsów jesionowych. Wobec powyższego można stwierdzić, że w wyniku zwiększenia udziału gatunków grądowych w składzie florystycznym naturalnych płatów fitocenoz olsów jesionowych nastąpiło ich upodobnienie się do wilgotnych postaci grądów subkontynentalnych. Jednak stały udział roślin z lasów bagiennych pozwala na podtrzymanie diagnozy na korzyść olsów jesionowych, czy też łęgów jesionowo-olszowych.

Wzrost pokrycia dolnych warstw fitocenozy powodowany jest procesem starzenia się drzewostanu i rozpadu górnego piętra lasu. Na fakt ten ma również wpływ zamieranie jesionu, który praktycznie ustąpił z piętra drzewostanu we wszystkich analizowanych zdjęciach fitosocjologicznych. Niepokojący jest jednak spadek pokrycia warstwy mchów, gdyż ta warstwa jest istotnie skorelowana z wilgotnością siedlisk. Zostało to potwierdzone w przypadku badań nad zmianą wskaźnika wilgotności, który istotnie zmalał. Świadczy to o procesie spontanicznego osuszania się siedlisk w wyniku zmian globalnych środowiska, tj. spadku opadów, przy jednoczesnym wzroście temperatury powietrza. Z drugiej strony interesujący jest wzrost różnorodności gatunkowej, szczególnie w przypadku roślin zielnych.

Wyniki badań na powierzchniach gdzie oddziaływały tamy bobrowe wskazują, że obecność i aktywność bobrów w przypadku środowiska olsów jesionowych ma znaczenie pozytywne. W prezentowanych badaniach potencjalną jednostką roślinności na badanym terenie jest łęg jesionowo-olszowy podzespół zabagniony z jaskrem rozłogowym Fraxino-Alnetum ranunculetosum. Jednak w wyniku regulacji cieków w górnym jego odcinku, jak i osuszeniu źródlisk, nastąpiło przesuszenie olsów jesionowych w miejscu badań. W związku z tym, przed piętrzeniem powodowanym przez bobry, występował tu podzespół pokrzywowy Fraxino-Alnetum urticetosum, gdzie fitocenozę wyróżniały takie gatunki jak: Urtica dioica, Aegopodium podagraria (por. Sokołowski 1980). Ponadto na obrzeżach terasy zalewowej Braszczy, jak i na lokalnych wyniesieniach, występowała forma przejściowa zbiorowiska zbliżona do subkontynentalnych grądów niskich Tilio-Carpinetum  Tracz. 1962. Powstanie rozlewisk w przeciągu ostatnich 3 lat spowodowało restytucję zespołu potencjalnego Fraxino-Alnetum ranunculetosum.

Reasumując, w oparciu o uzyskane wyniki sformułowano następujące wnioski do wykorzystania w praktyce:

1.      Badania nad sukcesją roślinności zbiorowisk naturalnych występujących na siedliskach olsów jesionowych wskazują na: obniżenie się wilgotności siedlisk, upodabnianie się zbiorowisk łęgów jesionowo-olszowych do wilgotnych postaci grądów, wzrost pokrycia dolnych pięter drzewostanu (przy jednoczesnym spadku pokrycia warstwy mchów), wzrost różnorodności gatunkowej.

2.      Powyższe zmiany zachodzące pod wpływem spontanicznej sukcesji spowodowane są deficytem uwilgotnienia siedlisk w wyniku spadku ilości opadów, liczby zalewów, jak i wzrostem ewapotranspiracji, co wykazano przy okazji innych badań na tym samym obszarze.

3.      Stwierdzono brak związku większości pomierzonych cech siedliska, głownie przewodności elektrolitycznej ze wskaźnikiem żyzności określonym na podstawie runa.

4.      Piętrzenia powodowane przez bobry spowodowały istotny wzrost wskaźników wilgotności, jak i utrzymującego się pokrycia gatunków olsowych w runie olsów jesionowych. Tym samym nastąpiło przywrócenie bagiennego charakteru łęgów jesionowo-olszowych.

5.      W siedliskach olsów jesionowych, gdzie zastosowano piętrzenie wód w korycie cieku zaszły niewielkie zmiany, głównie zaobserwowane we wzroście przeciętnej liczby gatunków.

6.      Należy kontynuować zabiegi małej retencji w lasach powodujące zarówno spowalnianie odpływu wody ze zlewni, jak i zwiększenie częstotliwości zalewów na siedliskach lasów łęgowych. Przy lokalizacji urządzeń piętrzących należy kierować się czynnikami wpływającymi na efektywność danego zabiegu nie tylko w skali lokalnej, ale też całej zlewni.

7.      Wybór miejsc, gdzie będą lokalizowane budowle spowalniające odpływ, warto poprzedzić analizą stanu siedliska łęgu i występującego na nim zbiorowiska leśnego oraz preferowanie lokalizacji budowli piętrzących w sąsiedztwie najbardziej przekształconych płatów olsów jesionowych. Przy określaniu wysokości piętrzenia należy rozpoznać topografie terenu w celu określenia potencjalnych zalewów, jak wpływu inwestycji na przyległe siedliska.

8. Lasy łęgowe winny być użytkowanie w postaci rębni złożonych o bardzo długim okresie odnowienia, co jest uzasadnionym sposobem zagospodarowania doprowadzającym do tworzenia lasów o naturalnej i zróżnicowanej strukturze gatunkowej, wiekowej i pionowej.

Porównanie frekwencji pokrycia gatunków olsowych na powierzchni 1 w okresie  2004 – 2009.

W roku 2006 - 2007 na cieku Łutownia istniała tama bobrowa.