Piotr Zaniewski Przemiany bioty porostów Puszczy Kampinoskiej

AUTOREFERAT ROZPRAWY DOKTORSKIEJ
Piotr Zaniewski
Przemiany bioty porostów Puszczy Kampinoskiej
Praca doktorska wykonana w Zakładzie Molekularnej Fizjologii Roślin, Instytutu Botaniki,
Wydziału Biologii, Uniwersytetu Warszawskiego
Autor:
Piotr Zaniewski
Promotor:
prof. dr hab. Małgorzata Wierzbicka
Recenzenci:
dr hab. prof. UG Martin Kukwa
Katedra Taksonomii Roślin i Ochrony Przyrody, Wydział Biologii,
Uniwersytet Gdański
dr hab. inż. prof. UR Paweł Czarnota
Katedra Agroekologii i Architektury Krajobrazu, Wydział BiologicznoRolniczy, Uniwersytet Rzeszowski
Porosty są w Polsce obiektem badań lichenologów od wielu lat, jednak stopień
rozpoznania tej grupy organizmów na Mazowszu jest niedostateczny a większość danych
posiada charakter historyczny. Puszcza Kampinoska położona jest w środkowej Polsce, na
skraju miasta stołecznego Warszawy. Niemal w całości objęta jest ochroną w postaci
Kampinoskiego Parku Narodowego, który zabezpiecza jeden z najlepiej zachowanych
kompleksów wydm śródlądowych w Europie oraz największe w Polsce powierzchnie starych
borów sosnowych. Dużą ilość danych o dawnym składzie gatunkowym bioty porostów tego
terenu dostarczyli Kobendza (1930) oraz Zielińska (1967).
Celem tej pracy było opisanie przemian bioty porostów Puszczy Kampinoskiej.
W ramach badań terenowych wykonano inwentaryzację aktualnego stanu bioty porostów
Puszczy. Odtworzenia stanu historycznego bioty dokonano na podstawie dostępnej literatury
oraz materiałów dokumentacyjnych porostów dostępnych w Zielniku Wydziału Biologii
Uniwersytetu Warszawskiego (WA). Z wykorzystaniem metody kartogramu obliczono
częstości
występowania
poszczególnych
gatunków
porostów
w
przeszłości
oraz
współcześnie. Przemiany bioty porostów Puszczy Kampinoskiej określono na podstawie
zmian w składzie i bogactwie gatunkowym tych organizmów dla wyróżnionych podłoży,
zmian w częstości występowania poszczególnych gatunków oraz pośrednio poprzez zmiany
w powierzchni niektórych siedlisk porostów na terenie Puszczy.
Wykonano również szereg badań mających na celu określenie preferencji
ekologicznych wybranych grup gatunków porostów. W ramach prac terenowych dokonano
zbioru prób, w obrębie których dokonano opisów występowania poszczególnych gatunków
oraz pomiaru wartości zmiennych siedliskowych, jak np. miąższości dwóch pierwszych
poziomów glebowych. Analizy gleb przeprowadzono w laboratorium. Wykonano analizy
składu granulometrycznego i pomiarów niektórych właściwości fizykochemicznych.
Oznaczenia porostów wykonano metodami: morfologiczno-anatomicznymi, testów
barwnych oraz analizy obecności metabolitów wtórnych (chromatografia cienkowarstwowa).
Na podstawie zestawu historycznych i współczesnych map topograficznych
opracowano mapę ciągłości ekologicznej obszarów leśnych Puszczy Kampinoskiej oraz
określono zmiany powierzchni wybranych siedlisk porostów na przestrzeni lat. W tym celu
wykorzystano metody Systemów Informacji Geograficznej.
Analizy statystyczne wykonano z wykorzystaniem metod ordynacji bezpośredniej
i pośredniej, a także krzywych odpowiedzi w oprogramowaniu Canoco 4.5. Krzywe
rozrzedzenia wykonano w programie EstimateS 9. Obliczono w nim również ich istotność.
Dotychczas z Puszczy Kampinoskiej znanych jest łącznie 209 gatunków.
W czasach historycznych potwierdzono występowanie 119 gatunków. Współcześnie
stwierdzono
obecność
187
gatunków.
Najwyższym
bogactwem
gatunkowym
charakteryzowała się biota dębu. Na tym foroficie stwierdzono obecność łącznie
90 gatunków, z czego współcześnie występowało 79. Wykazano tendencję do pasowego
rozmieszczenia niektórych gatunków na terenie Puszczy, zgodną z układem pasów
bagiennych i wydmowych. Gatunki związane z podłożami betonowymi występowały
w obrębie i pobliżu osiedli ludzkich oraz szlaków komunikacyjnych. Liczba gatunków
porostów związanych ze starymi lasami była niewielka i wyniosła maksymalnie 3 w polu
kartogramu.
Wykazano
przywiązanie
niektórych
gatunków
porostów
do
najstarszych
drzewostanów sosnowych, charakteryzujących się ciągłością ekologiczną czyli najdłuższym
okresem trwania zbiorowisk leśnych (ponad 230 lat) oraz znaczną odległością od brzegu lasu.
Wskazano tym samym ich wartość bioindykacyjną, czyli wskaźnikową dla niektórych stopni
zachowania lasów zgodnie z wielostopniową koncepcją Cieślińskiego (2003). Bogactwo
gatunkowe bioty porostów poszczególnych mikrosiedlisk dębu (martwe drewno w warstwie
koron drzew, gałęzie żywe, pień, podstawa pnia) okazało się porównywalne a nie wyróżniane
do tej pory mikrosiedlisko martwego drewna w koronach drzew charakteryzowało się
specyficznym składem gatunkowym.
Wykazano, że niewielka grubość poziomu organicznego gleby oraz wiek drzewostanu
to najważniejsze zmienne wpływające na występowanie porostów związanych z borami
chrobotkowymi. W drzewostanach młodych dominowały porosty zbiorowisk przejściowych
pomiędzy murawowymi a leśnymi. W drzewostanach starych odnotowano występowanie
głównie leśnych gatunków porostów. Grubość poziomu organicznego gleby oraz odczyn pH
okazały się być głównymi czynnikami różnicującymi występowanie porostów naziemnych
w nieleśnych zbiorowiskach murawowych i wrzosowiskowych oraz w zbiorowiskach
okrajkowych.
Na terenie Puszczy Kampinoskiej wykazano występowanie zjawiska apofityzacji
u gatunków z rodzaju Peltigera. Miało ono związek przede wszystkim z obecnością
substancji pochodzenia antropogenicznego w glebie oraz związanymi z tym zmianami
właściwości fizykochemicznych podłoża, jak zwiększenie się odczynu pH i wzrost
przewodnictwa elektrolitycznego.
Na terenie poligonu Grochalskie Piachy zmienne posiadające największy wpływ na
różnicowanie się bioty porostów związane były z procesami zaburzeń mechanicznych oraz
regeneracji (sukcesji ekologicznej). Z obecnością zaburzeń związane było występowanie
największej liczby gatunków pionierskich, a także cennych (zagrożonych oraz chronionych)
gatunków porostów. Brak zaburzeń prowadził do stopniowego zaniku zbiorowisk
murawowych na rzecz leśnych.
Jednym z najważniejszych procesów zachodzących na terenie badawczym, który
został stwierdzony, był stopniowy wzrost bogactwa gatunkowego bioty porostów.
Zwiększyło się bogactwo gatunkowe większości wyróżnionych forofitów i podłoży.
Zwiększyła się również częstość występowania i bogactwo gatunkowe porostów całego
obiektu. Proces ten spowodowany był najprawdopodobniej zarówno przez stopniową
regenerację drzewostanów Puszczy, jak i przez rosnącą antropopresję i związane z nią
rozprzestrzenianie się gatunków pospolitych, w tym apofitów. Zanotowano także zanik kilku
wielkoplechowych gatunków nadrzewnych, co ma najprawdopodobniej związek ze wzrostem
stężeń niektórych zanieczyszczeń powietrza w latach 70-tych i 80-tych XX wieku. Na terenie
Puszczy nastąpił spadek powierzchni najważniejszych siedlisk porostów naziemnych (muraw,
wrzosowisk i borów chrobotkowych).
Dokonano określenia stopnia zagrożenia bioty porostów Puszczy, zgodnie
z kryteriami IUCN. Opracowano tym samym regionalną czerwoną listę gatunków
zagrożonych w Puszczy Kampinoskiej. Zagrożonych jest 23% gatunków, stwierdzonych
dotychczas na terenie badawczym. Pracę opatrzono wskazówkami dotyczącymi ochrony bioty
porostów na terenie Puszczy Kampinoskiej.