5. Florystyczne i ekologiczne zmiany charakteru runa leśnego w latach 1998-2003

Zmiany bogactwa i różnorodności gatunkowej.

Na powierzchniach monitoringowych w ciągu pięciu lat zaszły wielokierunkowe zmiany charakteru runa, przejawiające się zarówno w zmieniającej się liczbie zarejestrowanych gatunków, jak i odmiennych wartościach wskaźników różnorodności runa, oraz we wzajemnym podobieństwie składu.

Zmiany liczby gatunków nie były zbyt duże. Na 58 powierzchniach nie przekraczały dwóch gatunków. Jedynie na 30 powierzchniach przybyło lub ubyło co najmniej 7 gatunków.

Znacznie większe zmiany dotyczyły obfitości występowania poszczególnych gatunków na powierzchniach. W efekcie obserwuje się duże zróżnicowanie wartości wskaźnika podobieństwa składu. Jedynie na 28 powierzchniach podobieństwo jest niższe niż 60%, natomiast aż na 86 jest wyższe niż 70%.

Tabela 3. Zmiana liczby gatunków oraz podobieństwo składu gatunkowego runa w krainach przyrodniczo-leśnych - porównanie obserwacji z lat 1998-99 i 2003

Poszczególne typy zbiorowisk oraz krainy przyrodniczo-leśne nie różnią się istotnie pod względem amplitudy i średnich wartości stopnia podobieństwa składu gatunkowego, oraz w większości przypadków, pod względem zmiany liczby gatunków. Jedyne istotne statystycznie różnice występują między Krainą Karpacką, w której liczba gatunków roślin naczyniowych na powierzchniach wyraźnie wzrosła, a Mazursko-Podlaską, charakteryzującą się dużym spadkiem liczby gatunków na powierzchniach (Tab. 3).

Dalsza analiza różnic w składzie gatunkowym określonym w roku 1998 i 2003 wskazuje na brak jakiejkolwiek istotnej statystycznie zależności między następującymi zmiennymi zależnymi: (a) zmiana liczby gatunków runa, oraz (b) stopień podobieństwa składu gatunkowego, a zmiennymi niezależnymi, za które przyjęto kolejno: długość geograficzną, szerokość geograficzną, długość i szerokość geograficzną łącznie. Brak takich zależności dotyczy zarówno wszystkich powierzchni traktowanych łącznie, jak i powierzchni pogrupowanych w poszczególne typy fitosocjologiczne. Jedynie w przypadku borów świeżych (Leucobryo-Pinetum i Peucedano-Pinetum) oraz borów mieszanych (Querco-Pinetum), obserwuje się związek stopnia zmian runa z długością geograficzną (korelacje na poziomie ok. 0,3), ale jest to związek o bardzo słabej istotności statystycznej. Ponadto analiza autokorelacji przestrzennej nie wykazała istnienia żadnego regularnego wzoru rozmieszczenia różnic w składzie gatunkowym.

Nieco inny charakter mają zmiany wskaźników różnorodności runa. Co prawda, podobnie jak w przypadku zmian liczby gatunków i stopnia podobieństwa, nie ma istotnych różnic między typami fitosocjologicznymi (poza słabo zarysowaną odmiennością powierzchni reprezentujących Querco roboris-Pinetum, które - średnio - charakteryzują się wyraźniejszym wzrostem różnorodności runa) i krainami przyrodniczo-leśnymi pod względem kierunku i dynamiki zmian wskaźników. Obserwuje się natomiast inny proces, polegający na wyrównywaniu się wartości wskaźników różnorodności runa. Okazuje się bowiem, że w przypadku powierzchni charakteryzujących się w roku 1998 wysokimi wartościami wskaźników, w roku 2003 wystąpiły wartości niższe, natomiast na powierzchniach o niskiej różnorodności w 1998 r. nastąpił wzrost wartości wskaźników. Najsilniej zjawisko to przejawia się w przypadku różnorodności form życiowych (Rys. 5), nieco słabiej w przypadku różnorodności gatunkowej i najsłabiej, ale również istotnie statystycznie, w przypadku różnorodności syntaksonomicznej.

Zmiany stopnia synantropizacji runa

Zmiany stopnia synantropizacji runa obserwuje się zarówno w odniesieniu do liczby gatunków, jak i do ich pokrywania, przy czym zmiany w pokrywaniu są znacznie silniej wyrażone. Największe zmiany wystąpiły w przypadku udziału powierzchniowego gatunków azotolubnych, od ok. 50 % spadku na niektórych powierzchniach do ok. 30% wzrostu; nieco mniejsza amplituda charakteryzuje zmiany ilościowości gatunków charakterystycznych dla zbiorowisk ruderalnych (od 10 % spadku do 40 % wzrostu) oraz gatunków reprezentujących dwa typy strategii rozwoju: typ ruderalny i typ stresu (od 30 % spadku do 15 % wzrostu). Znacznie mniejszy zakres zmian (od minimalnego spadku do ok. 8% wzrostu udziału powierzchniowego) dotyczy euhemerobów i polyhemerobów. Należy tu podkreślić, że zmiany wyżej omówionych, poszczególnych aspektów synantropizacji, nie są ze sobą skorelowane.

Rozrzut wielkości zmian jest podobny we wszystkich analizowanych grupach zbiorowisk i nie zależy od wartości wskaźników w roku 1998.

Nie ma wyraźnej zależności o charakterze korelacyjnym między zmianami stopnia synantropizacji a położeniem geograficznym. Niemniej jednak obserwuje się spadek udziału powierzchniowego gatunków azotolubnych na wielu powierzchniach w Polsce północno-wschodniej i wschodniej oraz silny wzrost ich udziału na przedpolu Karpat i Sudetów. Ponadto w Polsce południowej i wschodniej wzrósł udział gatunków reprezentujących dwa typy strategii rozwoju: typ ruderalny i typ stresu (Rys. 6). Te zmiany znajdują jednak słabe tylko odzwierciedlenie w wartościach średnich dla poszczególnych krain przyrodniczo-leśnych, choć rysuje się pewna specyfika Krainy Mazursko-Podlaskiej, w której spadek udziału gatunków azotolubnych jest najsilniejszy i istotnie różny od zmian, jakie zaszły w Krainie Bałtyckiej (Tab. 4).

Tabela 4. Procentowe zmiany (rok 2003 - rok 1998-99) pokrywania różnych grup gatunków wskazujących na antropogeniczne odkształcenie runa  - wartości dla krain przyrodniczo-leśnych

Objaśnienia zmiennych:             

a - gatunki gleb bogatych w azot (indeks N od 6 do 9)

b - gatunki charakterystyczne dla klas Agropyretea, Artemisietea (podklasy Artemisienea),Stellarietea, Epilobietea i jednostek niższych

c - gatunki o ruderalnym lub stresolubnym typie strategii rozwoju oraz niektóre typy mieszane (r+cr+sr+s)

d - gatunki występujące w warunkach silnej lub bardzo silnej presji antropogenicznej (euhemeroby i polyhemeroby

Zmiany charakteru ekologicznego runa

Charakter ekologiczny runa zmienił się w sposób zróżnicowany. W ujęciu syntetycznym, obejmującym wszystkie powierzchnie, zmiany wymagań w stosunku do kontynentalizmu klimatu

 (wskaźnik K_śr), średnich temperatur (wskaźnik T_śr), wilgotności podłoża (wskaźnik F_śr) oraz zawartości azotu w podłożu (wskaźnik N_śr) wykazują jedynie charakter fluktuacyjny, a histogramy frekwencji poszczególnych klas zmian obrazują symetryczny rozkład normalny (Rys. 7). Wyraźnie inny charakter mają zmiany wymagań w stosunku do oświetlenia dna lasu (wskaźnik L_śr) oraz odczynu podłoża (wskaźnik R_śr). Okazuje się bowiem, że aż na 59 powierzchniach wartość L_śr wyraźnie spadła, co świadczy o wzrastającym zacienieniu, natomiast na 72 powierzchniach zmiany wskaźnika R_śr wskazują na niewielki, ale istotny wzrost zakwaszenia (Rys. 8).

Powyższe zmiany zachodzą we wszystkich typach zbiorowisk w podobny sposób; żadna grupa zespołów nie jest istotnie różna od pozostałych pod względem rozkładu zmian wskaźników bioindykacyjnych.

Obserwuje się natomiast wyraźne odmienny charakter przestrzenny zmian poszczególnych wskaźników (Tab. 5).

Wzrost zacienienia dna lasu miał miejsce na wielu powierzchniach w całej Polsce, ale najsilniej zaznaczył się w Krainie Mazowiecko-Podlaskiej, która pod tym względem różni się istotnie od pozostałych krain ( Tab. 5).

Zmiany wskaźnika F_śr świadczą o wyraźnym spadku wilgotności w Krainie Małopolskiej, i nieco mniej widocznym w Bałtyckiej i Wielkopolsko-Pomorskiej, oraz o wzroście wilgotności w Krainie Sudeckiej (Tab. 5).

Kraina Sudecka (szczególnie w części południowej) charakteryzuje się również istotnie silniejszym (w porównaniu do innych krain) obniżeniem średniego wskaźnika zawartości azotu w glebie.

Tabela 5. Zmiany (rok 2003 - rok 1998-99) średnich wartości bioindykacyjnych runa - wartości dla krain przyrodniczo-leśnych

Objaśnienia zmiennych:             

Lsr  -   średnia wartość wskaźnika wymagań świetlnych

Tsr  -   średnia wartość wskaźnika wymagań temperaturowych

Ksr  -  średnia wartość wskaźnika wymagań co do kontynentalizmu klimatu

Fsr  -   średnia wartość wskaźnika wymagań co do wilgotności podłoża     

Rsr  -   średnia wartość wskaźnika wymagań co do kwasowości podłoża

Nsr  -   średnia wartość wskaźnika wymagań co do zawartości azotu w podłożu         

Obniżenie wartości wskaźnika R_śr (czyli wzrost kwasowości) miało miejsce na wielu powierzchniach w całej Polsce, przy czym nie można wyróżnić ani wyraźnego centrum występowania tego zjawiska, ani też żadnego trendu powierzchniowego zmian.

Zmiany liczby gatunków chronionych

Tabela 6. Zmiany występowania gatunków runa objętych ochroną ścisłą (o - gatunek zarejestrowany tylko w 1998 r. XX - gatunek zarejestrowany w obu terminach n - gatunek zarejestrowany tylko w 2003 r.)

W 2003 r. nie udało się odszukać stanowisk 7 gatunków pod całkowitą ochroną (Aquilegia vulgaris, Dianthus arenarius, Lonicera periclymenum, Prunus fruticosa, Pulsatilla pratensis, Rubus chamaemorus, Sorbus intermedia). W przypadku 14 gatunków liczba stanowisk zmalała (w tym 11 gatunków pod ścisłą ochroną), natomiast liczba stanowisk 10 gatunków wzrosła (5 pod ochroną ścisłą). Stosunkowo duże zmiany nastąpiły w rozmieszczeniu gatunków podlegających ochronie ścisłej. W 1998 roku występowały one na 31 powierzchniach, natomiast w 2003 r. na 23 powierzchniach. Jedynie 19 powierzchni charakteryzowało się obecnością gatunków będących pod ścisłą ochroną w obu okresach pomiarowych (Tab. 6).