RESEARCH PAPER
Transformations of cretaceous rendzinas with natural succession of xerothermal plant communities in some sites of the Lublin Upland
Publication date: 2022-05-04
Acta Agroph. 2006, 4(137), 1-176
KEYWORDS
ABSTRACT
The monograph contains the results of studies of morphology, granulometric composition, chemical, sorptive and hydrophysical properties of cretaceous rendzinas overgrown by communities which constitute consecutive stages of the xerothermal sward succession. The studies were carried out at four sites in the Lublin Upland (Stawska Góra Reserve near Chełm, Bochotnica near Kazimierz Dolny, Podzamcze Reserve near Bychawa and Kąty near Zamość). Within each site the following types of communities were distinguished: fallow communities, being the initial stage of xerothermal swards, typical swards (Inuletum ensifoliae Kozl. 1925 and Brachypodio-Teucrietum Fijałk. 1964 association) and stenothermal shrub with Rhamno-Prunetea Class. Vegetation and soil properties were investigated in the above sites. The aim of the studies was to trace changes in the soil properties in the soil properties in relation to the transformations in xerothermal phytocenoses and to ascertain which properties of the rendzinas had the strongest influence on the characteristic combinations of plant species and the direction of succession of the studied communities. Phytosociological and ecological analyses of studied communities were also carried out. The effect of anthropogenic disturbance on the direction and rate of the transformation ofxerothermal phytocenoses and on the soil properties was also analysed. The studies led to the following conclusions:
1. With the succession of xerothermal communities which overgrew the cretaceous rendzinas, distinct changes of chemical and physical properties of soil's humus horizon took place:
- the pH value in H2O increased;
- the content of total nitrogen increased, particularly its availability (C:N ratio decreased);
- the content of available potassium increased;
- the share of magnesium, potassium and sodium cations in the sorptive capacity increased, but the share of calcium decreased;
- the content of organic macropores in the surface horizon increased and this fact has influenced the inferior compaction, increased the total water capacity and decreased the water conductivity coefficient at the potential pF 0-1 ,85;
- the amount of free soil water increased but the retention of soil water useful for plants decreased, particularly water easy available for plants.
2. Hydrophysical soil properties and the content of available nitrogen and potassium in the humus horizon of the rendzinas has been the strongest influence on the xerothermal characteristic combinations of plant species, rate and direction of succession.
3. Humus horizons of the arable and fallow rendzinas in relation to the humus horizons of soil overgrown by the primeval Inuletum ensifoliae association are characterized by:
- lower content of C-org and total nitrogen but better nitrogen availability for plants;
- higher value of pH in H2O
- the sorptive complex is better saturated with base cations (except for magnesium cations, whose share in the sorptive capacity decreases);
- greater inferior compaction and lower retention of soil water useful for plants, particularly water easily available for plants.
The growth conditions on the fallow rendzinas are best for the Brachypodio-Teucrietum association and stenothermal shrub communities (phytocenoses with the stronger and better developed root system)- this fact probably causes the unstable character of the secondary sward Inuletum ensifoliae and the quicker rate of overgrowing by shrub. The obtained results can be helpful in elaborating new methods of conservation of xerothermal phytocenoses, including rare plant species. They can also be useful for creating appropriate habitats, which would help the restoration and long-term preservation of xerothermal communities.
1. With the succession of xerothermal communities which overgrew the cretaceous rendzinas, distinct changes of chemical and physical properties of soil's humus horizon took place:
- the pH value in H2O increased;
- the content of total nitrogen increased, particularly its availability (C:N ratio decreased);
- the content of available potassium increased;
- the share of magnesium, potassium and sodium cations in the sorptive capacity increased, but the share of calcium decreased;
- the content of organic macropores in the surface horizon increased and this fact has influenced the inferior compaction, increased the total water capacity and decreased the water conductivity coefficient at the potential pF 0-1 ,85;
- the amount of free soil water increased but the retention of soil water useful for plants decreased, particularly water easy available for plants.
2. Hydrophysical soil properties and the content of available nitrogen and potassium in the humus horizon of the rendzinas has been the strongest influence on the xerothermal characteristic combinations of plant species, rate and direction of succession.
3. Humus horizons of the arable and fallow rendzinas in relation to the humus horizons of soil overgrown by the primeval Inuletum ensifoliae association are characterized by:
- lower content of C-org and total nitrogen but better nitrogen availability for plants;
- higher value of pH in H2O
- the sorptive complex is better saturated with base cations (except for magnesium cations, whose share in the sorptive capacity decreases);
- greater inferior compaction and lower retention of soil water useful for plants, particularly water easily available for plants.
The growth conditions on the fallow rendzinas are best for the Brachypodio-Teucrietum association and stenothermal shrub communities (phytocenoses with the stronger and better developed root system)- this fact probably causes the unstable character of the secondary sward Inuletum ensifoliae and the quicker rate of overgrowing by shrub. The obtained results can be helpful in elaborating new methods of conservation of xerothermal phytocenoses, including rare plant species. They can also be useful for creating appropriate habitats, which would help the restoration and long-term preservation of xerothermal communities.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Zmiany właściwości rędzin kredowych wraz z sukcesja roślinności kserotermicznej na wybranych stanowiskach Wyżyny Lubelskiej
rędziny kredowe, roślinność kserotermiczna, sukcesja, Wyżyna Lubelska
Przedstawiono wyniki badań morfologii, składu granulometrycznego, właściwości chemicznych, sorpcyjnych i hydrofizycznych rędzin kredowych porośniętych przez zbiorowiska, stanowiące kolejne stadia sukcesji murawy kserotermicznej. Badania były przeprowadzone na czterech stanowiskach na obszarze Wyżyny Lubelskiej (rezerwat Stawska Góra koło Chełma, Bachotnica koło Kazimierza Dolnego, rezerwat Podzamcze koło Bychawy oraz Kąty koło Zamościa) . Na każdym ze stanowisk przeprowadzono badania gleb i roślinności w obrębie wyróżnionych typów zbiorowisk: w zbiorowiskach odłogowych (będących inicjalną fazą murawy kserotermicznej), w typowych murawach kserotermicznych: Inuletum ensifoliae i Brachypodio-Teucrietum oraz w zbiorowiskach ciepłolubnych zarośli. Głównym celem pracy było prześledzenie zmian właściwości rędzin wraz z naturalnymi przemianami roślinności i wskazanie tych cech gleby, które mają najsilniejszy wpływ na skład florystyczny i kierunek sukcesji badanych fitocenoz. Przeprowadzono analizę fitosocjologiczną i ekologiczną badanych fitocenoz. Opisano także wpływ antropopresji na właściwości rędzin oraz na kierunek i tempo przekształceń zbiorowisk kserotermicznych. Otrzymane wyniki pozwoliły na sformułowanie następujących wniosków:
1 . Wraz z przemianami sukcesyjnymi roślinności kserotermicznej porastającej rędziny kredowe stwierdzono wyraźne zmiany fizycznych i chemicznych właściwości poziomów próchnicznych:
- wzrasta pH w H2O;
- zwiększa się zawartość azotu ogółem oraz jego dostępność (mniejszy stosunek C:N);
- zwiększa się zasobność w przyswajalny potas (szczególnie w formie wymiennej);
- wzrasta wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami magnezu, potasu i sodu, a maleje wysycenie kationami wapnia;
- zwiększa się ilość makroporów pochodzenia organicznego w jednostce objętości powierzchniowych poziomów rędzin , co powoduje zmniejszenie gęstości, wzrost całkowitej pojemności wodnej oraz współczynnika przewodnictwa wodnego w zakresie potencjału odpowiadającego pF 0-1,85;
- wzrastają potencjalne zasoby wody grawitacyjnej, maleją natomiast zasoby wody glebowej użytecznej dla roślin, a szczególnie wody łatwo dostępnej dla roślin.
2. Właściwościami glebowymi, które wywierają najsilniejszy wpływ na skład florystyczny fitocenoz kserotermicznych oraz na tempo i kierunek przemian sukcesyjnych, są charakterystyki hydrofizyczne oraz dostępność dla roślin azotu i potasu.
3. Poziomy próchniczne rędzin ornych i odłogowanych w porównaniu do odpowiadających im poziomów gleb porośniętych pierwotną murawą Inuletum ensifoliae, charakteryzują się:
- mniejszą zawartością próchnicy i azotu ogółem, lecz lepszą dostępnością azotu dla roślin (niższym stosunkiem C:N);
- wyższymi wartościami pH w H2O i wyższym wysyceniem kompleksu sorpcyjnego zasadami (za wyjątkiem kationu magnezu, którego udział maleje);
- większym zagęszczeniem i gorszymi właściwościami retencyjnymi, szczególnie w zakresie wody łatwo dostępnej dla roślin.
Najlepsze warunki rozwoju na glebach odłogowanych ma zespół Brachypodio-Teucrietum oraz zbiorowiska zaroślowe (czyli fitocenozy cechujące się silniejszym i bardziej rozbudowanym systemem korzeniowym), stąd prawdopodobnie wynika niestabilność wtórnych muraw Inuletum ensifoliae oraz szybkie tempo sukcesji w kierunku zarośli . Otrzymane wyniki mogą pomóc w wypracowaniu nowych metod ochrony fitocenoz kserotermicznych i wchodzących w ich skład rzadkich gatunków roślin. Mogą być wykorzystane w tworzeniu odpowiednich siedlisk, umożliwiających odbudowę, a następnie długotrwałe występowanie zbiorowisk kserotermicznych.
1 . Wraz z przemianami sukcesyjnymi roślinności kserotermicznej porastającej rędziny kredowe stwierdzono wyraźne zmiany fizycznych i chemicznych właściwości poziomów próchnicznych:
- wzrasta pH w H2O;
- zwiększa się zawartość azotu ogółem oraz jego dostępność (mniejszy stosunek C:N);
- zwiększa się zasobność w przyswajalny potas (szczególnie w formie wymiennej);
- wzrasta wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami magnezu, potasu i sodu, a maleje wysycenie kationami wapnia;
- zwiększa się ilość makroporów pochodzenia organicznego w jednostce objętości powierzchniowych poziomów rędzin , co powoduje zmniejszenie gęstości, wzrost całkowitej pojemności wodnej oraz współczynnika przewodnictwa wodnego w zakresie potencjału odpowiadającego pF 0-1,85;
- wzrastają potencjalne zasoby wody grawitacyjnej, maleją natomiast zasoby wody glebowej użytecznej dla roślin, a szczególnie wody łatwo dostępnej dla roślin.
2. Właściwościami glebowymi, które wywierają najsilniejszy wpływ na skład florystyczny fitocenoz kserotermicznych oraz na tempo i kierunek przemian sukcesyjnych, są charakterystyki hydrofizyczne oraz dostępność dla roślin azotu i potasu.
3. Poziomy próchniczne rędzin ornych i odłogowanych w porównaniu do odpowiadających im poziomów gleb porośniętych pierwotną murawą Inuletum ensifoliae, charakteryzują się:
- mniejszą zawartością próchnicy i azotu ogółem, lecz lepszą dostępnością azotu dla roślin (niższym stosunkiem C:N);
- wyższymi wartościami pH w H2O i wyższym wysyceniem kompleksu sorpcyjnego zasadami (za wyjątkiem kationu magnezu, którego udział maleje);
- większym zagęszczeniem i gorszymi właściwościami retencyjnymi, szczególnie w zakresie wody łatwo dostępnej dla roślin.
Najlepsze warunki rozwoju na glebach odłogowanych ma zespół Brachypodio-Teucrietum oraz zbiorowiska zaroślowe (czyli fitocenozy cechujące się silniejszym i bardziej rozbudowanym systemem korzeniowym), stąd prawdopodobnie wynika niestabilność wtórnych muraw Inuletum ensifoliae oraz szybkie tempo sukcesji w kierunku zarośli . Otrzymane wyniki mogą pomóc w wypracowaniu nowych metod ochrony fitocenoz kserotermicznych i wchodzących w ich skład rzadkich gatunków roślin. Mogą być wykorzystane w tworzeniu odpowiednich siedlisk, umożliwiających odbudowę, a następnie długotrwałe występowanie zbiorowisk kserotermicznych.
Share
| eISSN: | 2300-6730 |
| ISSN: | 1234-4125 |
We process personal data collected when visiting the website. The function of obtaining information about users and their behavior is carried out by voluntarily entered information in forms and saving cookies in end devices. Data, including cookies, are used to provide services, improve the user experience and to analyze the traffic in accordance with the Privacy policy. Data are also collected and processed by Google Analytics tool (more).
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
