TYTUŁ PROJEKTU: Wpływ obcego gatunku drzewa - dębu czerwonego (Quercus rubra L.) na właściwości fizykochemiczne gleby, zespół mikroorganizmów glebowych oraz roślinność leśną (2016/23/N/NZ8/02778)

Dodatkowe informacje:

  • Okres realizacji: 12.07.2017 – 11.07.2020
  • Status: w trakcie realizacji
  • Kierownik: mgr Małgorzata Stanek (Zakład Ekologii IB PAN)

Problem inwazji biologicznych jest ważnym elementem globalnych zmian związanych z działalnością człowieka. Inwazje powodują fragmentację ekosystemów i degradację siedlisk, co w konsekwencji prowadzi do spadku bioróżnorodności na świecie. Inwazje roślinne mogą zmieniać zarówno właściwości ekosystemu jak i procesy w nim zachodzące, na przykład produkcję pierwotną, dynamikę obiegu pierwiastków, rozkład materii organicznej i częstotliwość występowania zaburzeń. Rośliny inwazyjne wywierają silny wpływ na aktywność, biomasę i różnorodność zespołów mikroorganizmów glebowych. Może to wynikać, między innymi, ze zróżnicowanej ilości i jakości biomasy roślinnej (zawartości pierwiastków i związków fenolowych) dostarczanej jesienią do gleby. Zmiany wywołane w ekosystemie przez rośliny inwazyjne mogą utrudniać, a nawet uniemożliwiać powtórną kolonizację przez gatunki rodzime, co może znacznie utrudniać rewitalizację zaburzonych siedlisk.

Jednym z najbardziej rozpowszechnionych i najlepiej regenerujących się obcych gatunków drzew w lasach Europy jest północnoamerykański gatunek dębu - dąb czerwony (Quercus rubra L.). Gatunek ten został celowo introdukowany do Europy w XVII wieku ze względu na swoje walory estetyczne, w celu zwiększenia ochrony przed wiatrem, czy wzbogacenia warstwy podszytu. Dąb czerwony we florze polskiej ma status rośliny inwazyjnej, który rozprzestrzenia się i powoduje poważne zmiany w ekosystemach, w tym na obszarach przyrodniczo cennych. Niektóre cechy charakterystyczne tego gatunku, takie jak szeroki zakres tolerancji na warunki środowiska, szybka aklimatyzacja i wysoka produktywność powodują, że wprowadzanie czerwonych dębów do upraw leśnych jest kontrowersyjne. Dotychczasowe badania wykazały, że Q. rubra możne zmieniać właściwości gleby i zachodzące w niej procesy. Badania te koncentrowały się jednak przede wszystkim na zawartości i tempie mineralizacji węgla i azotu.

W niniejszym projekcie rozważany jest problem introdukcji dębu czerwonego (Quercus rubra) i jego wpływ na właściwości fizykochemiczne i mikrobiologiczne gleby oraz roślinność leśną. Wpływ Q. rubra na glebę mierzony jest zarówno w terenie, jak i w eksperymencie donicowym. Celem projektu jest: (1) Ocena wpływu Q. rubra na właściwości fizykochemiczne i mikrobiologiczne dwóch poziomów gleby w porównaniu do wpływu wielogatunkowej rodzimej roślinności leśnej w terenie (2) Porównanie jakości świeżo opadłych liści obcego Q. rubra z jakością liści zarówno rodzimej wielogatunkowej roślinności leśnej, jak i rodzimego dębu Q. robur (3) Zbadanie wpływu wzrostu siewek i depozycji ściółki obcego Q. rubra i rodzimego Q. robur na właściwości gleby w doświadczeniu donicowym (4) Ocena wpływu Q. rubra na roślinność leśną w lasach południowej Polski.  

Prowadzone w niniejszym projekcie badania pozwolą odpowiedzieć na pytania dotyczące zmian powodowanych przez Q. rubra w procesach glebowych i strukturze zespołów mikroorganizmów glebowych. Po raz pierwszy, zarówno fizykochemiczne jak i mikrobiologiczne właściwości dwóch poziomów gleby pod Q. rubra  będę poddane kompleksowej analizie przy użyciu szerokiej gamy metod analitycznych. Ponadto, zmierzona zostanie chemiczna jakość świeżo opadłych liści obcego Q. rubra, rodzimego Q. robur oraz wielogatunkowej roślinności rodzimej. Zaplanowane badania pozwolą powiązać właściwości fizykochemiczne (pH, zawartość pierwiastków i fenoli) i mikrobiologiczne gleby (aktywność enzymatyczna, respiracja, biomasa i struktura zespołów mikroorganizmów) z właściwościami liści  (zawartość pierwiastków i fenoli) docierających jesienią do gleby. Dodatkowo, na wszystkich stanowiskach zostanie oszacowany skład gatunkowy, pokrycie i bogactwo gatunkowe roślinności. Kompleksowa ocena wielkości, kierunku i mechanizmów zmian gleby spowodowanych przez obcy Q. rubra może być istotna dla biologii konserwatorskiej, której podstawowym celem jest ochrona przyrody.