Wyróżniona praca w formacie pdf

TYTUŁ:
OCENA WYSTĘPOWANIA GATUNKÓW
INWAZYJNYCH W ZBIOROWISKACH
SEGETALNYCH
NA TERENIE GMINY KOLBUDY
Autor: Weronika Haliniarz
Klasa 3 B
Szkoła: III Liceum Ogólnokształcące
im. Bohaterów Westerplatte w Gdańsku
Opiekun: p. Hanna Szarafińska
1
STRESZCZENIE
Celem podjętych badań była ocena występowania na terenie gminy Kolbudy inwazyjnych
chwastów segetalnych. Podstawą do badań były zdjęcia fitosocjologiczne i obserwacje, które
wykonałam na polach uprawnych w III dekadzie czerwca i I dekadzie lipca 2014 i 2015 roku na
terenie gminy Kolbudy. W wyniku przeprowadzonej oceny, w agrofitocenozach zarejestrowałam
dziewięć gatunków chwastów inwazyjnych, spośród których najliczniej występował przetacznik
perski (Veronica persica).
WSTĘP
Środowisko przyrodnicze, wskutek działalności człowieka i zmian klimatycznych, ulega
ciągłym i dynamicznym zmianom. Jednym z kierunków tych przemian jest wypieranie
gatunków rodzimych o wąskiej amplitudzie ekologicznej przez obce taksony kosmopolityczne[6].
Szczególnie szkodliwe jest rozprzestrzenianie się antropofitów, czyli gatunków występujący
poza swoim naturalnym zasięgiem w postaci osobników lub zdolnych do przeżycia gamet,
zarodników, nasion, jaj lub części osobników, dzięki którym mogą one się rozmnażać [16].
Masowe występowanie gatunków obcych stanowi poważne zagrożenie dla bioróżnorodności
ekosystemów oraz zaburza naturalne, ukształtowane przez lata układy przyrodnicze. Gatunek,
którego introdukcja lub rozprzestrzenianie zagraża różnorodności biologicznej, gospodarce lub
zdrowiu człowieka nazywany jest inwazyjnym[10][15]. W skład flory Polski, liczącej blisko 3500
gatunków, wchodzi aktualnie 939 gatunków obcego pochodzenia, co stanowi 27% jej składu.
Status taksonu inwazyjnego posiada 88 gatunków, spośród których 10 to rośliny występujące
głównie na polach uprawnych, czyli tzw. chwasty segetalne. Do inwazyjnych gatunków
segetalnych należą: wyczyniec polny (Alopecurus myosuroides), szarłat szorstki (Amaranthus
retroflexus), tomka oścista (Anthoxanthum aristatum), owies głuchy (Avena fatua), chwastnica
jednostronna (Echinochloa crus-galli), żółtlica drobnokwiatowa (Galinsoga parviflora) i
owłosiona (Galinsoga ciliata), włośnica zielona (Setaria viridis) i sina (Setaria pumila) i
przetacznik perski (Veronica persica)[16][3].
Gatunki inwazyjne występujące w uprawach rolniczych są niepożądane zarówno ze
względu na ich ingerencję w zbiorowiska przyrodnicze, jak i z punktu widzenia gospodarczego.
Mogą one przyczyniać się do bardzo dużych strat plonów roślin uprawnych na znacznym
obszarze, co z koleji wpływa na gospodarkę żywnościową kraju. Szkody z tytułu występowania
inwazyjnych gatunków obcych w UE ocenia się rocznie na ok. 12,5 mld euro. Przeciwdziałanie
inwazji gatunków obcych jest jednym z priorytetowych celów unijnej strategii ochrony
różnorodności biologicznej do 2020 roku, według której należy bezwzględnie kontrolować
wprowadzanie i osiedlanie się tych gatunków oraz rozwiązać problem gatunków już
wprowadzonych[11][16][13].
MATERIAŁY I METODY
Badania prowadziłam w III dekadzie czerwca i I dekadzie lipca 2014 i 2015 roku w
miejscach występowania gleb brunatnych w siedmiu miejscowościach w gminie Kolbudy
(mapa 1.).
2
Miejsca wykonania zdjęć
(współrzędne geograficzne):
1. 54.2744° N; 18.4917° E
2. 54.2728° N; 18.4862° E
3. 54.2722° N; 18.4989 °E
4. 54.2623° N; 18.5012° E
5. 54.2625° N; 18.5000° E
6. 54.2461° N; 18.4868° E
7. 54.2458° N; 18.5017° E
8. 54.2511° N; 18.5072° E
9. 54.2675° N; 18.5131° E
10. 54.2462° N; 18.4844° E
11. 54.2559° N; 18.5067° E
12. 54.2412° N; 18.4781° E
Mapa 1. Mapa gminy Kolbudy z zaznaczonymi miejscami wykonanych zdjęć fitosocjologicznych[20].
Badania polegały na wykonaniu zdjęć fitosocjologicznych metodą Braun-Blanquet'a na
polach uprawnych. Na każdym polu dokonałam dokładnego spisu gatunków chwastów
występujących na badanej powierzchni i określiłam ich ilościowość w siedmiostopniowej skali
Braun-Blanqueta[5] oraz dla poszczególnych stopni ilościowości przyjęłam odpowiedni, średni
procent pokrycia (Tab.1.).
Tabela 1. Stopień ilościowości według skali Braun-Blanquet'a oraz średni stopień pokrycia.
Stopień ilościowości
Odniesienie
5
gatunek pokrywa więcej niż
75% powierzchni zdjęcia
gatunek pokrywa 50 - 75 % powierzchni
zdjęcia
gatunek pokrywa 25 - 50 % powierzchni
zdjęcia
gatunek pokrywa 5 - 25 % powierzchni
zdjęcia
gatunek umiarkowanie liczny i
pokrywający mniej niż 5%
powierzchni
gatunek nieliczny (niewiele
okazów), małe pokrycie
tylko 1-2 okazy zajmujące bardzo
małą powierzchnię
4
3
2
1
+
r
3
Średni procent pokrycia
[%]
87,5
62,5
37,5
15,0
5,0
1,0
0,1
Wykonałam łącznie 33 zdjęcia fitosocjologiczne (20 w 2014, 13 w 2015 roku) w
następujących siedliskach roślin uprawnych: 10 zdjęć w pszenicy ozimej, 2 zdjęcia w pszenicy
jarej, 3 zdjęcia w kukurydzy, 4 zdjęcia w rzepaku ozimym, 3 zdjęcia w życie, 3 zdjęcia w owsie i
8 zdjęć w pszenżycie ozimym. Ilość zdjęć wykonanych przeze mnie na danym rodzaju pól, jest
zależna od ilości pól, na których uprawiana jest dana roślina w gminie Kolbudy. Na podstawie
wykonanych zdjęć dokonałam podziału chwastów na gatunki rodzime i obce według
opracowania Kornasia[9].
Dla chwastów inwazyjnych obliczyłam stałość fitosocjologiczną (S) i współczynnik
pokrycia (D). Stałość fitosocjologiczną obliczyłam według skali Braun-Blanqueta[5], którą
umieściłam w Tabeli 2.
Tabela 2. Stałość fitosocjologiczna według skali Braun-Blanqueta[5].
Stopień stałości
fitosocjologicznej (S)
I
II
III
IV
V
Odniesienie
gatunek rzadki lub sporadyczny, występujący w 1- 20% zdjęć
gatunek niezbyt częsty, występujący w 21- 40% zdjęć
gatunek średnio częsty, występujący w 41- 60% zdjęć
gatunek częsty, występujący w 61- 80% zdjęć
gatunek stały, występujący w 81- 100% zdjęć
Współczynniki pokrycia obliczyłam ze wzoru z przewodnika Dzwonko[5]:
D 
xxx
yyy
D
x100
Oznaczenia chwastów dokonałam w oparciu o książkę Červenki[2], a gatunki inwazyjne
wyróżniłam na podstawie opracowania Tokarskiej-Guzik i in.[16]. Przedstawione wyniki badań są
łącznym zestawieniem danych uzyskanych w latach 2014 i 2015.
Stałość fitosocjologiczna jest to względna częstość występowania danego gatunku w
obrębie syntaksonu (konkretnego zespołu roślinności)[19]. Natomiast współczynnik pokrycia
wyraża przeciętny udział poszczególnych gatunków lub grup gatunków w różnych warstwach
roślinności, a tym samym - pozwala wyraźniej uchwycić socjologiczne znaczenie
poszczególnych gatunków[19].
WYNIKI BADAŃ
gatunki
rodzime
gatunki obce
(antropofity)
37,2
62,8
Wykres 1. Procentowy udział gatunków rodzimych i obcych we florze segetalnej pól uprawnych na
terenie Gminy Kolbudy
4
Tabela 4. Pozycja systematyczna opisywanych chwastów inwazyjnych.[18]
Królestwo
Rośliny
Klasa
Rząd
goździkowce
Rodzina
szarłatowate
Rodzaj
szarłat
astrowce
astrowate
żółtlica
okrytonasienne
owies
chwastnica
wiechlinowate
wiechlinowce
tomka
włośnica
trędownikowate
jasnotowce
przetacznik
Gatunek
szarłat szorstki
żółtlica
owłosiona
żółtlica
drobnokwiatowa
owies głuchy
chwastnica
jednostronna
tomka oścista
włośnica sina
włośnica zielona
przetacznik
perski
przetacznik
perski (Veronica
persica)persica)
przetacznik
perski (Veronica
żółtlica
drobnokwiatowa
(Galinsoga
parviflora)
żółtlica
drobnokwiatowa
(Galinsoga
parviflora)
chwastnica
jednostronna
(Echinochloacrus-galli)
crus-galli)
chwastnica
jednostronna
(Echinochloa
włośnica sinawłośnica
(Setariasina
pumila)
(Setaria pumila)
owies głuchy
(Avena fatua)
owies głuchy (Avena
fatua)
tomka oścista
(Anthoxanthum
aristatum)
tomka oścista
(Anthoxanthum
aristatum)
żółtlica owłosiona
(Galinsoga
żółtlica owłosiona
(Galinsoga
ciliata)ciliata)
szarłat szorstki
(Amaranthus
retroflexus)
szarłat szorstki
(Amaranthus
retroflexus)
włośnica
zielona
(Setaria viridis)
włośnica zielona
(Setaria
viridis)
0
1
Klasy stałości fitosocjologicznej (S)
2
3
Wykres 2. Klasy stałości fitosocjologicznej (S) inwazyjnych gatunków chwastów w wybranych
agrofitocenozach na terenie gminy Kolbudy.
przetacznikprzetacznik
perski (Veronica
persica) persica)
perski (Veronica
żółtlicażółtlica
drobnokwiatowa
(Galinsoga
parviflora)
drobnokwiatowa
(Galinsoga
parviflora)
chwastnica
jednostronna
(Echinochloa
crus-galli)
chwastnica
jednostronna
(Echinochloa
crus-galli)
włośnica sina (Setaria
włośnica pumila)
sina (Setaria pumila)
żółtlica owłosiona
ciliata) ciliata)
żółtlica(Galinsoga
owłosiona (Galinsoga
owies głuchy (Avena
fatua) (Avena fatua)
owies głuchy
szarłat szorstki
retroflexus)
szarłat(Amaranthus
szorstki (Amaranthus
retroflexus)
tomka oścista
aristatum)
tomka(Anthoxanthum
oścista (Anthoxanthum
aristatum)
włośnica zielona
(Setaria
viridis)
włośnica
zielona
(Setaria viridis)
0
Współczynnik pokrycia (D)
50
100
150
Wykres 3. Współczynniki pokrycia (D) inwazyjnych gatunków chwastów w wybranych agrofitocenozach na
terenie gminy Kolbudy.
5
DYSKUSJA
Pola uprawne stanowią bardzo specyficzną biocenozę, w której w wyniku mechanicznej
uprawy, nawożenia, wprowadzania materiału siewnego, zaburzone są naturalne układy
samoregulacji. Siedliska takie stwarzają bardzo dogodne warunki do wkraczania i bytowania
gatunkom obcym[1]. Przeprowadzone badania wykazały, iż flora segetalna ocenianych pól w
gminie Kolbudy zdominowana jest przez gatunki obcego pochodzenia, czyli tzw. antropofity
(62,8%) (Wykres 1.), które są lub potencjalnie mogą być uznawane za rośliny inwazyjne[16].
Analiza uzyskanych wyników wykazała, że na badanym terenie w gminie Kolbudy
spośród chwastów inwazyjnych najliczniej reprezentowana była rodzina wiechlinowatych - aż 4
gatunki (Tabela 4.). Na badanym terenie stwierdzono występowanie aż 9 z 10 gatunków
uznawanych za inwazyjne chwasty segetalne. Były to: przetacznik perski (Veronica persica),
żółtlica drobnokwiatowa (Galinsoga parviflora), chwastnica jednostronna (Echinochloa crusgalli), włośnica sina (Setaria pumila), owies głuchy (Avena fatua), tomka oścista (Anthoxanthum
aristatum), żółtlica owłosiona (Galinsoga ciliata), szarłat szorstki (Amaranthus retroflexus),
włośnica zielona (Setaria viridis) (Wykres 2. i 3.).
Najczęstszym gatunkiem, zgodnie z warunkami glebowymi, był przetacznik perski, który
osiągnął największy stopień stałości fitosocjologicznej i współczynnik pokrycia (S=III, D=146).
Taką samą stałością fitosocjologiczną cechowały się również żółtlica drobnokwiatowa i
jednostronna (preferujące gleby średnie i ciężkie, zasobne w składniki pokarmowe) przy czym
ich współczynniki pokrycia były znacznie niższe, niż w przypadku przetacznika perskiego i
wynosiły odpowiednio D=83 i D=40. W II stopniu stałości pojawiała się włośnica sina, jednak
nie występowała zbyt licznie na polach, ponieważ jej współczynnik pokrycia wynosił tylko
D=22. Sporadycznie (S=I) w analizowanych agrofitocenozach spotykane były: owies głuchy,
tomka oścista, żółtlica owłosiona, szarłat szorstki i włośnica zielona. Wymienione gatunki
występowały nielicznie w uprawach, ich współczynniki pokrycia wynosiły od D=15 do D=0,6.
Owies głuchy do prawidłowego wzrostu potrzebuje gleb zasadowych, natomiast tomka
owłosiona oraz włośnica sina i zielona preferują gleby suche, piaszczyste i piaszczysto-gliniaste.
W związku z tym, że badań nie prowadzono na tego typu glebach, więc gatunki te odznaczały się
niskimi wartościami S i D.
Wszystkie stwierdzone gatunki chwastów inwazyjnych zachwaszczają uprawy na obszarze
całej Polski, a nasilenie ich występowania uzależnione jest od warunków glebowoklimatycznych i intensywności produkcji rolniczej. Podobnie, jak w przeprowadzonych
badaniach, na terenie południowo-wschodniej Polski gatunkiem o największej inwazyjności jest
przetacznik perski. W środkowo-wschodniej Polsce do gatunków rozprzestrzeniających się
zalicza się: szarłat szorstki, owies głuchy, chwastnicę jednostronną, żółtlicę drobnokwiatową i
owłosioną oraz włośnicę siną[3], natomiast masowe występowanie tomki ościstej obserwowane
jest na obszarze Wysoczyzny Kałuszyńskiej[13] .
W zbiorowiskach segetalnych Polski rośliny obcego pochodzenia stanowią średnio 44%[1],
czyli o 18,8% mniej niż w gminie Kolbudy. Przeprowadzone przeze mnie badania wyraźnie
wskazują, że badana gmina nie jest wolna od chwastów inwazyjnych i producenci rolni powinni
poczynić wszelkie starania, aby nie dopuścić do ich większego rozprzestrzeniania się.
Do proekoogicznych metod zwalczania chwastów można zaliczyć: stosowanie
prawidłowego zmianowania, właściwą i staranną uprawę roli, natomiast do metod chemicznych
stosowanie herbicydów z adiuwantami, które zwiększają skuteczność ich działania .
Jedną z metod zwalczania badanych chwastów może być wysiew żyta zwyczajnego jako
poplonu ozimego, który jest przeznaczony na wiosenne przeoranie. Uwalniane z żyta po
6
przeoraniu alleopatiny mają bardzo silny inhibicyjny charakter względem siewek szarłatu
szorstkiego i chwastnicy jednostronnej.
PIŚMIENNICTWO
1. Balcerkiewicz S., Pawlak G. (2010). Rola gatunków obcych w zbiorowiskach segetalnych
Polski. Fragm. Agron. 27(2), 19-30.
2. Červenko M. (1982) Świat roślin, skał i minerałów, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i
Leśne.
3. Dajdok Z., Pawlaczyk P. 2009. Inwazyjne gatunki roślin ekosystemów mokradłowych
Polski. Wydawnictwo Klubu Przyrodników, Świebodzin, ss. 167.
4. Dajdok Z., Wuczyński A. (2008). Alien plants in fields of southwestern Poland. Biodiv.
Res. Conserv. 9-10, 19-32.
5. Dzwonko Z. (2007) Przewodnik do badań fitosocjologicznych. Wyd. Sorus, Instytut
Botaniki UJ, Poznań-Kraków, ss. 304.
6. Falińska K. (1996) Ekologia ogólna. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, ss. 453.
7. Faliński J.B. (2004) Inwazje w świecie roślin: mechanizmy, zagrożenia, projekt badań.
Phytocoenosis 10 (N.S.) Seminarium Geobotanicum 16, 3-31.
8. Kapeluszny J., Haliniarz M. (2010). Ekspansywne i zagrożone gatunki flory segetalnej w
środkowo-wschodniej Polsce. Ann. UMCS, sectio E, 65(1), 26-33.
9. Kornaś J. (1968) Geograficzno-historyczna klasyfikacja roślin synantropijnych. Mat.
Zakładu Fitosocjologii Stosowanej UW, 25, 33-41.
10.Kornaś J., Medwecka-Kornaś A.(2002). Geografia roślin. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa,
ss. 634.
11.Nawrot J., Lipa J.J. (2012). Znaczenie obcych gatunków inwazyjnych w ochronie roślin.
Prog. Plant Prot./Post. Ochr. Roślin, 52(2), 449-452
12.Sienkiewicz J. (2013). Ochrona różnorodności biologicznej w krajach UE do 2020 r. –
nowa strategia europejska. Polish Journal of Agronomy, 14, 45-52.
13.Skrajna T., Skrzyczyńska J. (2007). Wybrane cechy biologiczne I występowanie
Anthoxanthum aristatum Boiss. na Wysoczyźnie Kałuszyńskiej. Ann. UMCS, sectio E,
62(2), 145-156.
14.Skrzypczak G., Blecharczyk A. (1995) Podręczny atlas chwastów. Poznań, ss. 150.
15.Solarz W. (2007). Inwazje biologiczne jako zagrożenie dla przyrody. Prog. Plant Prot./Post.
Ochr. Roślin, 47(1), 128-133.
16.Tokarska-Guzik B., Dajdok Z., Zając M., Zając A., Urbisz A., Danielewicz W., Hołdyński
C. (2012). Rośliny obcego pochodzenia w Polsce ze szczególnym uwzględnieniem
gatunków inwazyjnych. Wyd. Generalna Dyrekcja Ochrony Środowiska, ss.197.
17.Ustawa o ochronie przyrody z dnia 16 kwietnia 2004 r. (Dz. U. 2009, Nr 151, poz. 1220, z
poźn. zm.)
18.www.atlas-roslin.pl
19.www.ekologia.pl
20.www.maps.google.pl
7