Charakterystyka projektu
Nazwa projektu
Projekt zarejestrowany został pod nazwą Roślinność gleb galmanowych i jej znaczenie dla zachowania różnorodności biotycznej i krajobrazowej terenów pogórniczych i pod numerem MF EOG PL0265.
Słowa kluczowe
Roślinność galmanowa, metale ciężkie, Olkuski Region Rudny, górnictwo odkrywkowe, tereny pogórnicze, różnorodność biotyczna, bogactwo gatunkowe roślin, sukcesja, fauna glebowa, aktywność mikrobiologiczna gleby, właściwości fizykochemiczne gleby, rekultywacja, rehabilitacja, wzorzec przestrzenny, GIS, analiza wielowymiarowa, geostatystyka
Cel projektu
Celem projektu jest uzyskanie pełnej charakterystyki botanicznej i ekologicznej roślinności zasiedlającej zdegradowane przez górnictwo rud cynkowo-ołowiowych tereny Olkuskiego Regionu Rudnego (ORR) - w szczególności poznanie jej składu gatunkowego, różnorodności biotycznej, rozmieszczenia i obfitości występowania gatunków oraz stopnia mozaikowatości pokrywy roślinnej.
W projekcie określona zostanie 1) zależność tych atrybutów od skali przestrzennej, zmienności czynników środowiskowych (właściwości fizykochemicznych gleb, geologii, topografii, typu użytkowania i rzeźby terenu) i relacji międzygatunkowych, 2) ich wpływ na aktywność biologiczną gleby i stabilizację warunków geochemicznych podłoża, a także 3) ich znaczenie dla rehabilitacji zniszczonego krajobrazu.
Charakterystyka problemu badawczego
Tło teoretyczne i uzasadnienie podjęcia badań zarysowano w innym miejscu, w postaci dwóch krótkich esejów: Co wiemy o roślinach terenów metalonośnych? i Dlaczego warto badać zbiorowiska roślinności gleb galmanowych?
Teren badań
Badania prowadzone są w południowej Polsce, we wschodniej części województwa Małopolskiego, w Olkuskim Regionie Rudnym (pomiędzy Starym Olkuszem, Bukownem, Krzykawą i Laskami), w terenie przekształconym przez górnictwo cynku i ołowiu.
Obiektem badań są przede wszystkim zbiorowiska roślinności występujące w dawnych wyrobiskach i w miejscach składowania odpadów pogórniczych oraz w otoczeniu terenów metalonośnych.
Realizacja
Badania geobotaniczne prowadzone będą na obszarze o powierzchni około 40 km2. Eksploracja terenu będzie prowadzona w ciągu całego sezonu wegetacyjnego przez 3 lata, a jej celem będzie odnotowanie jak największej liczby miejsc występowania poszczególnych gatunków. Na tej podstawie wykreślone zostaną punktowe mapy rozmieszczenia stanowisk ważniejszych przedstawicieli flory regionu olkuskiego. Wynikiem badań będzie też określenie typów pokrywy roślinnej (bez ścisłego odniesienia do klasyfikacji syntaksonomicznej) oraz ich skartowanie.
W tym samym terenie w oparciu o interpretację ortofotomap i wywiad terenowy wytypowanych zostanie około 40 jednorodnych płatów roślinności (muraw, łąk i lasów). W ich obrębie założonych zostanie około 9 poletek o powierzchni 1 m2. Poletka będą lokowane w regularnej siatce w odstępach 10-metrowych. Całkowita ich liczba będzie wynosić około 400.
Dla wybranych płatów roślinności uzyskane zostaną między innymi następujące dane:
- - współrzędne geograficzne środka płatu;
- - wiek aktualnej pokrywy roślinnej;
- - wysokość nad poziomem morza;
- - zmienność temperatury mierzonej przy powierzchni gruntu (w sezonie wegetacyjnym);
- - dla powierzchni leśnych - różnorodność gatunkowa i obfitość ektomikoryz sosny;
- - dla powierzchni leśnych - dendrochronologiczna analiza przyrostów sosny.
A dla poletek określone zostaną między innymi następujące parametry:
- - pełna lista gatunków roślin kwiatowych, paprotników, mszaków i porostów (występujących na powierzchni 1 m2) wraz z pokryciem szacowanym według skali Braun-Blanqueta;
- - właściwości fizykochemiczne gleby - wilgotność, skład granulometryczny, odczyn, pojemność kationowymienna, zawartość pierwiastków odżywczych (C, N, K, Na, Ca, Mg) i metali ciężkich (Zn, Pb, Cd) z określeniem frakcji form rozpuszczalnych;
- - liczebność fauny wazonkowców;
- - rodzaj aktywności mikrobiologicznej - metodą BIOLOG.
Dane przestrzenne będą przechowywane w bazie danych GIS utworzonej na podstawie materiałów archiwalnych WODGiK - aktualnych map topograficznych terenu w skali 1:10000 oraz ortofotomap w skali 1:5000 sporządzonych w 2003 roku w układzie "1992".
Oczekiwany rezultat badań
Analiza zebranych danych powinna pomóc w odpowiedzi na następujące pytania:
- - W jaki sposób skład gatunkowy roślinności spontanicznie zasiedlającej tereny pogórnicze różni się od składu gatunkowego roślinności rozwijającej się poza terenami metalonośnymi?
- - Czy samorzutnie formujące się na glebach metalonośnych zbiorowiska roślin (murawy i łąki) mają utrwalony skład gatunkowy?
- - Jak silnie skład gatunkowy i różnorodność biotyczna muraw, łąk i lasów zależy od zawartości metali ciężkich w glebie?
- - Czy rekultywacja polegająca na zalesianiu przyczynia się do spadku różnorodności biotycznej regionu?
- - Czy i jak zbiorowiska leśno-parkowe różnią się wpływem na właściwości fizykochemiczne podłoża (np. na odczyn gleby) od zbiorowisk murawowych i łąkowych?
- - Czy i jak zbiorowiska leśno-parkowe różnią się wpływem na aktywność biologiczną gleby (aktywność mikroflory i mezofauny glebowej) od zbiorowisk murawowych i łąkowych?
- - Czy zbiorowiska leśne (zdominowane przez sosnę) porastające gleby o różnym stopniu skażenia metalami ciężkimi różnią się różnorodnością gatunkową i obfitością ektomikoryz?
- - Jak czynnik stresu (np. zawartość metali ciężkich, niska wilgotność) wpływa na dynamikę przyrostów rocznych sosny?
Wykonawcy
Projekt koordynuje Zakład Ekologii IB PAN. Kierownikiem projektu jest prof. dr hab. Barbara Godzik.
Kierownikami poszczególnych zadań badawczych są:
- - prof. dr hab. Barbara Godzik (Instytut Botaniki PAN, Kraków)
Zadanie: Badania różnorodności gatunkowej roślin kwiatowych i paprotników na obszarze ORR; - - prof. dr hab. Jan Holeksa (Instytut Botaniki PAN, Kraków)
Zadanie: Określenie typów roślinności i sporządzenie map przestrzennego ich zróżnicowania na obszarze ORR; - - prof. dr hab. Krystyna Grodzińska (Instytut Botaniki PAN, Kraków)
Zadanie: Badania mało- i wielkoskalowej zmienności składu gatunkowego i różnorodności roślin kwiatowych, paprotników, mszaków i porostów na około 40 jednorodnych płatach roślinności na obszarze; - - dr Grażyna Szarek-Łukaszewska (Instytut Botaniki PAN, Kraków), prof. Rolf D. Vogt (Instytut Chemii, Uniwersytet w Oslo)
Zadanie: Badania mało- i wielkoskalowej zmienności właściwości fizykochemicznych gleby i innych czynników środowiskowych na około 40 jednorodnych płatach roślinności na obszarze ORR; - - dr hab. Maria Niklińska (Instytut Nauk o Środowisku, Uniwersytet Jagielloński)
Zadanie: Badania mało- i wielkoskalowej zmienności aktywności mikrobiologicznej gleby na około 40 jednorodnych płatach roślinności na obszarze ORR; - - dr Paweł Kapusta (Instytut Botaniki PAN, Kraków)
Zadanie: Badania mało- i wielkoskalowej zmienności liczebności fauny glebowej (wazonkowce) na około 40 jednorodnych płatach roślinności na obszarze ORR; - - dr Piotr Mleczko (Instytut Botaniki, Uniwersytet Jagielloński)
Zadanie: Badania różnorodności gatunkowej i obfitości ektomikoryz sosny (Pinus sylvestris) w wybranych płatach leśnych na obszarze ORR; - - dr Tomasz Zielonka (Instytut Botaniki PAN, Kraków)
Zadanie: Badania reakcji przyrostowej sosny (Pinus sylvestris) na zmienność czynników środowiskowych w wybranych płatach leśnych na obszarze ORR.
Finansowanie
Niniejszy projekt jest finansowany przez Islandię, Liechtenstein oraz Norwegię poprzez dofinansowanie ze środków Mechanizmu Finansowego Europejskiego Obszaru Gospodarczego.