Ekspansja gatunków drzew obcego pochodzenia w lasach południowej Polski
Wniosek (streszczenie)
Jednym z ważniejszych problemów badawczych we współczesnej ekologii jest poznanie procesów, które powodują, że niektóre gatunki odnoszą sukces, jako gatunki intensywnie, spontanicznie rozprzestrzeniające się w nowym środowisku, daleko od granic swego naturalnego zasięgu. Ważnym czynnikiem mającym wpływ na sukces rośliny obcej jest stopień naturalności biocenoz zasiedlanych przez nią. Fitocenozy naturalne postrzegane są jako odporne na inwazje, w przeciwieństwie do fitocenoz sztucznych. Wiele badań wskazuje na to, że różnorodność gatunków rodzimych rosnących na danym terenie jest również bardzo ważnym czynnikiem wpływającym na sukces gatunku inwazyjnego. Celem projektowanych badań jest określenie, w jakiej mierze stopień naturalności lasu oraz jego różnorodność decyduje o tym, że niektóre rośliny obcego pochodzenia wykazują ekspansję w lasach południowej Polski.
W ramach projektu testowane będą następujące hipotezy:
Hipoteza 1: Im wyższy stopień naturalności lasu tym większa jego odporność na zasiedlanie przez rośliny obcego pochodzenia (istnieje negatywny związek między stopniem naturalności lasu a częstością występowania roślin obcego pochodzenia). Podstawą sformułowania tej hipotezy jest założenie, że wkraczaniu gatunków obcych sprzyjają dodatkowe zaburzenia związane z wpływem człowieka (np.: wyrąb lasu, naruszenie pokrywy gleby etc., czyli często zabiegi prowadzone w ramach gospodarki leśnej).
Hipoteza 2: Im większa różnorodność gatunkowa roślin rodzimych występujących w lasach tym większa różnorodność gatunkowa roślin obcego pochodzenia. Podstawą sformułowania tej hipotezy jest stwierdzenie, że często zbiorowiska charakteryzujące się wysoką różnorodnością są niestabilne, czyli często może dochodzić do "wypadnięcia" gatunku rodzimego z danego płatu i wkroczenia gatunku obcego (hipoteza Stohlgrena).
Badania zostaną przeprowadzone w lasach południowej Polski: w Ojcowskim Parku Narodowym oraz nadleśnictwie Krzeszowice. Projekt opiera się na analizie materiałów, zebranych z sieci (200x200m) regularnie rozmieszczonych prawie 300 powierzchni badawczych zlokalizowanych na terenie lasów OPN. W 2009 roku na 125 jedno arowych powierzchniach (wybranych systematycznie; co druga powierzchnia) wykonano spisy florystyczne. Z danych tych wiadomo, że najczęściej występującym gatunkiem obcym, ale zielnym jest Impatiens parviflora (43%), natomiast spośród roślin drzewiastych Quercus rubra (13%). W trakcie realizacji projektowanych badań, zbierzemy dane z sieci prawie 280 stałych powierzchni badawczych, z OPN. Zostaną ponownie zebrane dane drzewostanowe z powierzchni czteroarowych, oraz wykonane spisy florystyczne na wszystkich powierzchniach, na koncentrycznych (w stosunku do pomiarów drzewostanowych) poletkach wielkości 1 ara. Ponadto w celu przeprowadzenia pełnej analizy w szerszym zakresie zmienności stopnia naturalności lasów: od lasów naturalnych po gospodarcze, zostanie założona sieć stałych powierzchni w sąsiadujących z OPN lasach gospodarczych na terenie nadleśnictwa Krzeszowice, na których zostaną wykonane pomiary, zgodnie z metodyką przyjętą dla OPN.
W celu testowania hipotezy: Pierwszej - zostanie przeanalizowany wpływ stopnia naturalności lasu lub jego fragmentów na proces wkraczania gatunków obcych. Zostanie wykonana waloryzacja badanych płatów (nadanie rang) w zależności od zgodności składu gatunkowego z naturalnym, intensywności użytkowania lasu, pochodzenia (odnowienie naturalne czy sztuczne), zróżnicowania struktury warstwy drzew: wysokości, przekroju pierśnicowego, odległości między drzewami (drzewa rozmieszczone losowo czy też regularnie). Przeanalizujemy, czy na siedliskach przekształconych przez działalność człowieka jest większe prawdopodobieństwo wystąpienia gatunku obcego w porównaniu do siedlisk o charakterze bardziej naturalnym. Drugiej - zostanie przeprowadzone testowanie hipotezy "Stohlgrena", czyli analiza zależności liczby gatunków obcych zasiedlających dany płat od bogactwa gatunkowego oraz różnorodności gatunkowej badanego płatu. Autorzy projektu podejmą próbę opisu modelu wkraczania oraz rozprzestrzeniania się gatunków obcych w lasach (gospodarczych i naturalnych) południowej Polski.
Głównym wynikiem projektu będzie określenie roli, jaką w zasiedleniu przez gatunki obce lasów południowej Polski odgrywają: stopień naturalności, oraz różnorodność biotyczna rodzimej fitocenozy. Wyniki badań pozwolą w przyszłości podjąć czynności zapobiegające lub przynajmniej w znacznym stopniu ograniczające wkraczanie gatunków obcych. Zadanie to jest ważne, ponieważ taksony te mogą zagrażać w znacznym stopniu gatunkom rodzimym, a w konsekwencji naturalnym lub zbliżonym do naturalnych fitocenozom, a co za tym idzie również obszarom chronionym takim jak między innymi Ojcowski Park Narodowy.