Sukcesja wtórna i regeneracja popożarowa roślinności na porzuconych gruntach ornych
- Czas trwania projektu
- 1971-2006
- Koordynator projektu:
- Prof. dr hab. Janusz Bogdan Faliński (1971-2006)
Sukcesja wtórna obok mechanicznego niszczenia pokrywy roślinnej są współcześnie najpowszechniejszymi procesami odpowiedzialnym za różnicowanie się szaty roślinnej i krajobrazu. Użytkowanie terenu: uprawa ziemi, nawadnianie i odwadnianie, koszenie, wypasanie, zakładanie osiedli, ujeżdżanie i wydeptywanie gruntu przeciwdziałały przez wieki sukcesji, a więc powrotowi spontanicznej (choć nie zawsze pierwotnej) roślinności lasów, stepów, mokradeł itd. na grunty niegdyś im wydarte. Wyzwolenie gruntów i roślinności spod długotrwałej presji antropogenicznej uruchomiło sukcesję i dało szansę do naukowego objaśnienia tego procesu, jego inicjacji, przebiegu i mechanizmów, a także roli odgrywanej w nich przez rośliny i zwierzęta.
Rezerwat Jelonka (na południowo-zachodnim przedpolu Puszczy Białowieskiej) powołano w roku 1989 na powierzchni 227 ha w celu zabezpieczenia realizacji rozpoczętego w r. 1971 programu badań nad sukcesją wtórną i rolą pionierskich gatunków drzewiastych w tym procesie. Rezerwat obejmuje fragment rozległego kompleksu (około 12 tyś. ha) pól porzucanych stopniowo od I Wojny Światowej. W blisko położnym rezerwacie Czechy Orlańskie (utworzony w roku 1995; 75 ha) występują starsze postacie boru sosnowego spontanicznie ukształtowanego na gruntach porolnych, które spełniały rolę obiektu porównawczego.
Rozległość obszaru, jednorodność warunków siedliskowych i duże zróżnicowanie roślinności pod względem stopnia zaawansowania sukcesji umożliwiły założenie bardzo rozbudowanego systemu stałych powierzchni badawczych. System ten składał się do roku 1992 z 67 stałych powierzchni, każda o wielkości 1000 m2. Do 2002 roku coroczne wykonywano obserwacje nad rozwojem populacji pionierskich gatunków drzewiastych (Juniperus communis, Populus tremula) i mchu płonnika (Polytrichum piliferum). Stosowano kartowanie wielkoskalowe, powtarzalną rejestrację fotograficzną oraz obserwowano zmiany w strukturze i kompozycji gatunkowej zbiorowisk (co 3 lata). Różnicowanie i integrację struktury zbiorowisk kartowano co 9 lat.
W ciągu 30 lat trwania eksperymentu poznano warunki inicjacji sukcesji wtórnej i kształtowanie się struktury populacji gatunków dwupiennych, w tym zwłaszcza kierunek zmian stosunku płci osobników w populacji, przebieg kwitnienia i owocowania oraz rozmiary produkcji szyszkojagód w populacjach jałowca, oraz inicjację kwitnienia i rozwój dymorfizmu płciowego osiki. Opisano zjawisko różnicowania się w toku sukcesji struktury przestrzennej zbiorowiska murawowego pod działaniem rozrastających się krzewów jałowca oraz zjawisko integracji struktury zapustów leśnych pod działaniem rozrastających się koron sosny i akumulacji jej igliwia. Trwałość wcześniejszego różnicowania struktury zbiorowiska decyduje o późniejszym zróżnicowaniu przestrzennym w przebiegu regeneracji popożarowej spalonych muraw i zapustów. Dowiodły tego szczegółowe badania podjęte po lokalnym pożarze (w roku 1992) na 15 specjalnie założonych stałych powierzchniach. Trzydzieści lat bezpośrednich obserwacji na stałych powierzchniach oraz rekonstrukcja dendrochronologiczna kolonizacji jałowca w ciągu 55 poprzedzających lat w połączeniu z symulacją pozwalają na potwierdzenie wcześniejszych założeń, że proces formowania się boru sosnowego na gruntach porolnych w wyniku sukcesji wtórnej wymaga około 140 lat.
Kwiatkowska-Falińska A.J., Jankowska-Błaszczuk M., Wódkiewicz M. 2011. The pattern of seed banks during secondary succession on poor soils. Acta Societatis Botanicorum Poloniae 80: 269-274.
Wódkiewicz M., Kwiatkowska-Falińska A.J. 2010. Similarity between seed bank and herb layer in a natural deciduous temperate lowland forest. Acta Societatis Botanicorum Poloniae 79,2: 157-166.
Wódkiewicz M., Kwiatkowska-Falińska A.J. 2010. Small scale spatial pattern of a soil seed bank in an old-growth deciduous forest. Polish Journal of Ecology 58: 487–500.
Kwiatkowska-Falińska A.J. 2008. Post-fire succession on abandoned fields in coniferous forest habitat (nord-east Poland). Acta Societatis Botanicorum Poloniae 77,3: 245-254.
Faliński J.B. 1998. Dioecious woody pioneer species (Juniperus communis, Populus tremula, Salix sp. Div.) in the secondary succession and regeneration. Project Return of Forest 2. Long term studies: 1970-1997. Phytocoenosis N.S. 10 Suppl. Cartogr. Geobot. 8: 1-156.
Faliński J.B. 1996. Przeżywalność pionierskich gatunków drzewiastych po pożarze na torfowisku. In: J.B Faliński, ed., Białowieski Park Narodowy (1921-1996) w badaniach geobotanicznych. – Phytocoenosis 6 (N.S.) Semin.Geobot. 4: 111-122.
Faliński J.B. 1995. Les espêces pionniéres ligneuses et leur role dans la regeneration et dans la succession secondaire. Colloq. Phytosoc. 24: 47-76.
Faliński J.B., Cieśliński S., Czyżewska K. 1993. Dynamic-floristic atlas of Jelonka reserve and adjacent areas. Distribution of vascular plant species, bryophytes and lichens on the abandoned farmlands during secondary succession. Phytocoenosis 5 (N.S.) Suppl. Cartogr. Geobot. 3: 1-139.
Faliński J.B. 1986. Sukcesja roślinności na nieużytkach porolnych jako przejaw dynamiki ekosystemu wyzwolonego spod długotrwałej presji antropogenicznej. Część 1, 2. Wiadomości Botaniczne 30,1: 12-50; 30,2: 115-126.