PRACA ORYGINALNA
Wskaźniki ekologiczne w identyfikacji gleb torfowych
Więcej
Ukryj
1
Wydział Leśny / Katedra Ekologii i Hodowli Lasu, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja, Polska
Data nadesłania: 20-07-2024
Data ostatniej rewizji: 22-11-2024
Data akceptacji: 04-04-2025
Data publikacji online: 04-04-2025
Data publikacji: 04-04-2025
Autor do korespondencji
Andrzej Szlachta
Wydział Leśny / Katedra Ekologii i Hodowli Lasu, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja, Al. 29 Listopada 46, 31-425, Kraków, Polska
Soil Sci. Ann., 2024, 75(4)203704
SŁOWA KLUCZOWE
STRESZCZENIE
Celem naszych badań było określenie, w jaki sposób wskaźniki ekologiczne (W – wskaźnik wilgotności gleby; Tr – wskaźnik trofizmu; R – wskaźnik kwasowości gleby; D – wskaźnik granulometryczny) mogą pomóc w identyfikacji gleb torfowych. W naszych badaniach powiązaliśmy wskaźniki ekologiczne z różnymi właściwościami fizykochemicznymi gleb torfowych. Powierzchnie badawcze założono na wybranych torfowiskach na terenie całej Polski, które charakteryzowały się obecnością torfu. Na każdym poletku wykonano spis florystyczny metodą Brauna-Blanqueta. Na tej podstawie dla każdej powierzchni badawczej obliczono wskaźniki ekologiczne. W próbkach gleby oznaczono podstawowe właściwości fizykochemiczne, takie jak zawartość węgla i azotu, pH, kwasowość hydrolityczną oraz zawartość kationów zasadowych. Oznaczono także aktywność ureazy i dehydrogenazy. Ekologiczne wskaźniki trofizmu i kwasowości charakteryzowały się dodatnią, istotną statystycznie korelacją pomiędzy następującymi cechami gleby: pH H2O i pH KCl, zawartością N, zawartością Ca2+, aktywnością ureazy i dehydrogenazy oraz zawartością Mn. Dla obu wskaźników stwierdzono istotną statystycznie ujemną korelację w przypadku zawartości C, stosunku C/N, zawartości P, kwasowości wymiennej i kwasowości hydrolitycznej. Obliczono także zawartość C, N, P, Ca, Mg, K. Najwyższą zawartość Ca stwierdzono w glebach torfowych torfowisk niskich. Najwyższe średnie wartości wskaźników ekologicznych odnotowano w glebach torfowych torfowisk niskich, a najniższe w glebach torfowych torfowisk przejściowych. Nasze badania pokazują, że wskaźniki ekologiczne mogą być pomocne w identyfikacji gleb torfowych. Wskaźniki ekologiczne mogą być przydatne do oceny warunków środowiskowych i stopnia degradacji gleb torfowych.
REFERENCJE (49)
1.
Alderson, D.M., Evans, M.G., Shuttleworth, E.L., Pilkington, M., Spencer, T., Walker, J., Allott, T.E., 2019. Trajectories of ecosystem change in restored blanket peatlands. Science of the Total Environment 665, 785–796.
https://doi.org/10.1016/j.scit....
2.
Alef, K., Nannipieri. P., 1995. Enzyme activities. In: Nannipieri P, Alef K (eds.) Methods in applied soil microbiology and biochemistry. Academic Press, London, 311–375.
3.
Andersen, R., Grasset, L., Thormann, M.N., Rochefort, L., Francez, A.J., 2010. Changes in microbial community structure and function following Sphagnum peatland restoration. Soil Biology and Biochemistry 42(2), 291–301.
https://doi.org/10.1016/j.soil....
4.
Braun-Blanquet, J., 1964. Pflanzensoziologie. Grundzüge der Vegetationskunde 3. Aufl. Springer, Wien-New York.
5.
Czerepko, J., 2006. Analiza związków miedzy roślinnością a cechami edaficznymi siedliska za pomocą modeli porządkowania (An analysis of the relationships between vegetation and site’s edaphis features by the ordination models). Leśne Prace Badawcze 3, 7–31. (in Polish).
7.
Ellenberg, H., Weber, H.E., Düll, R., Wirth, V., Werner, W., Paulißen, D., 1992. Zeigerwerte von pflanzen in Mitteleuropa. E. Goltze.
8.
Gaura, G., 2022. Zmienność warunków siedliskowych w zróżnicowanych troficznie wariantach buczyny karpackiej na terenie Gorczańskiego Parku Narodowego (Variability of forest sites conditions in trophically diverse variants of the Carpathian beech forest in the Gorce National Park). Rozprawa doktorska. Katedra Ekologii i Hodowli Lasu. Uniwersytet Rolniczy w Krakowie. Maszynopis, 1–182. (in Polish).
9.
Glina, B., Bogacz, A., Woźniczka, P., 2016a. Nitrogen mineralization in forestry-drained peatland soils in the Stołowe Mountains National Park (Central Sudetes Mts). Soil Science Annual 67(2), 65–73.
https://doi.org/10.1515/ssa-20....
10.
Glina, B., Gajewski, P., Kaczmarek, Z., Owczarzak, W., Rybczynski, P.. 2016b. Current state of peatland soils as an effect of long-term drainage-preliminary results of peatland ecosystems investigation in the Grójecka Valley (central Poland). Soil Science Annual 67(1), 3–9.
https://doi.org/10.1515/ssa-20....
11.
Grzybowski, M., Glińska-Lewczuk, K., 2020. The principal threats to the peatlands habitats, in the continental bioregion of Central Europe - A case study of peatland conservation in Poland. Journal for Nature Conservation 53, 125778, 1–12.
https://doi.org/10.1016/j.jnc.....
12.
Harenda, K.M., Lamentowicz, M., Samson, M., Chojnicki, B.H., 2018. The role of peatlands and their carbon storage function in the context of climate change. Interdisciplinary approaches for sustainable development goals: Economic growth, social inclusion and environmental protection, 169–187.
https://doi.org/10.1007/978-3-....
13.
Humpenöder, F., Karstens, K., Lotze-Campen, H., Leifeld, J., Menichetti, L., Barthelmes, A., Popp, A., 2020. Peatland protection and restoration are key for climate change mitigation. Environmental Research Letters 15(10), 104093, 1–12.
https://doi.org/10.1088/1748-9....
14.
IUSS Working Group WRB, 2022. World Reference Base for Soil Resources. International Soil Classification System for Naming Soils and Creating Legends for Soil Maps. 4th edition. International Union of Soil Sciences (IUSS), Vienna, Austria.
15.
Jarnuszewski, G., 2017. Some physical properties of mursh developed on limnic limestones in NW Poland. Soil Science Annual 68(3), 132–139.
https://doi.org/10.1515/ssa-20....
16.
Kabała, C. et al., 2019. Polish Soil Classification, 6th edition – Principles, classification scheme and correlations. Soil Science Annual 70, 71–97.
https://doi.org/10.2478/ssa-20....
17.
Karpińska-Kołaczek, M., Kołaczek, P., Czerwiński, S., Gałka, M., Guzowski, P., Lamentowicz, M., 2022. Anthropocene history of rich fen acidification in W Poland - Causes and indicators of change. Science of the Total Environment 838, 155785, 1–14.
https://doi.org/10.1016/j.scit....
18.
Kędzior, R., Zarzycki, J., Zając, E., 2022. Raised bog biodiversity loss: A case‐study of ground beetles (Coleoptera, Carabidae) as indicators of ecosystem degradation after peat mining. Land Degradation Development 33(17), 3511–3522.
https://doi.org/10.1002/ldr.44....
19.
Kilpeläinen, J., Peltoniemi, K., Ojanen, P., Mäkiranta, P., Adamczyk, S., Domisch, T., Adamczyk, B., 2023. Waterlogging may reduce chemical soil C stabilization in forested peatlands. Soil Biology and Biochemistry 187, 109229, 1–12.
https://doi.org/10.1016/j.soil....
20.
Kiryluk, A., 2014. Wpływ odwodnienia na fizyko-wodne właściwości gleb pobagiennych na obiekcie łąkarskim w dolinie rzeki Supraśl (Influence of drainage on physical-water properties of post-bog soils on the meadow object in valley river Supraśl). Inżynieria Ekologiczna 38, 26–34. (in Polish).
21.
Kiryluk, A., 2020. Transformation of fen peat soils as the result of drainage and agricultural use in the Supraśl Dolna site, NE Poland. Soil Science Annual 71(1), 86–92.
https://doi.org/10.37501/soils....
22.
Koskinen, M., Tahvanainen, T., Sarkkola, S., Menberu, M.W., Laurén, A., Sallantaus, T., Nieminen, M., 2017. Restoration of nutrient-rich forestry-drained peatlands poses a risk for high exports of dissolved organic carbon, nitrogen, and phosphorus. Science of the Total Environment 586, 858–869.
https://doi.org/10.1016/j.scit....
23.
Lasota, J., Błońska, E., 2021. C:N:P stoichiometry as an indicator of Histosol drainage in lowland and mountain forest ecosystems. Forest Ecosystems 8, 39, 1–10.
https://doi.org/10.1186/s40663...
24.
Leifeld, J., Menichetti, L., 2018. The underappreciated potential of peatlands in global climate change mitigation strategies. Nature Communications 9(1), 1071, 1–7.
https://doi.org/10.1038/s41467....
25.
Lemkowska, B., 2016. Zróżnicowanie podłoża torfowisk niskich Pojezierza Mrągowskiego na tle plejstoceńskiej morfogenezy terenu (Differentiation of fen bedrock in the Mragowo Lakeland (NE Poland) in relation to Pleistocene terrain morphogenesis). Soil Science Annual 67(2), 57–63. (in Polish)
https://doi.org/10.1515/ssa-20....
26.
Lubińska-Mielińska, S., Kącki, Z., Kamiński, D., Petillon, J., Evers, C., Piernik, A., 2023. Vegetation of temperate inland salt-marshes reflects local environmental conditions. Science of the Total Environment 856, 159015, 1–4.
https://doi.org/10.1016/j.scit....
28.
Łachacz, A., Kalisz, B., Sowiński, P., Smreczak, B., Niedźwiecki, J., 2023. Transformation of organic soils due to artificial drainage and agricultural use in Poland. Agriculture 13(3), 634, 1–20.
https://doi.org/10.3390/agricu....
29.
Makrickas, E., Manton, M., Angelstam, P., Grygoruk, M., 2023. Trading wood for water and carbon in peatland forests? Rewetting is worth more than wood production. Journal of Environmental Management 341, 117952, 1–14.
https://doi.org/10.1016/j.jenv....
30.
Marschner, P., Yang, C.H., Lieberei, R., Crowley, D.E., 2001. Soil and plant specific effects on bacterial community composition in the rhizosphere. Soil Biology and Biochemistry 33(11), 1437–1445.
https://doi.org/10.1016/S0038-....
31.
Matuszkiewicz W., 2007, Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. (in Polish).
32.
Mencel, J., Klarzyńska, A., Piernik, A., Mocek-Płóciniak, A., 2024. Differentiation of grassland vegetation in relation to the physicochemical properties of peat soils in the Obra River valley, western Poland. Soil Science Annual 75(2), 190113, 1–17.
https://doi.org/10.37501/soils....
33.
Monteverde, S., Healy, M.G., O'Leary, D., Daly, E., Callery, O., 2022. Management and rehabilitation of peatlands: The role of water chemistry, hydrology, policy, and emerging monitoring methods to ensure informed decision making. Ecological Informatics 69, 101638, 1–11.
https://doi.org/10.1016/j.ecoi....
34.
Mpamah, P.A., Taipale, S., Rissanen, A.J., Biasi, C., Nykänen, H.K., 2017. The impact of long-term water level draw-down on microbial biomass: a comparative study from two peatland sites with different nutrient status. European Journal of Soil Biology 80, 59–68.
https://doi.org/10.1016/j.ejso....
35.
Nieminen, M., Sarkkola, S., Tolvanen, A., Tervahauta, A., Saarimaa, M., Sallantaus, T., 2020. Water quality management dilemma: Increased nutrient, carbon, and heavy metal exports from forestry-drained peatlands restored for use as wetland buffer areas. Forest Ecology and Management 465, 118089, 1–9.
https://doi.org/10.1016/j.fore....
36.
Ostrowska, A., Gawliński, S., Szczubiałka, Z., 1991. Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin (Methods of analysis and assessment of soil and plant properties). Environmental Protection Institute, Warszawa. (in Polish).
37.
Peltoniemi, K., Fritze, H., Laiho, R., 2009. Response of fungal and actinobacterial communities to water-level drawdown in boreal peatland sites. Soil Biology and Biochemistry 41(9), 1902–1914.
https://doi.org/10.1016/j.soil....
38.
Pinsonneault, A.J., Moore, T.R., Roulet, N.T., 2016. Temperature the dominant control on the enzyme-latch across a range of temperate peatland types. Soil Biology and Biochemistry 97, 121–130.
https://doi.org/10.1016/j.soil....
39.
Renou-Wilson, F., Moser, G., Fallon, D., Farrell, C.A., Müller, C., Wilson, D., 2019. Rewetting degraded peatlands for climate and biodiversity benefits: Results from two raised bogs. Ecological Engineering 127, 547–560.
https://doi.org/10.1016/j.ecol....
40.
Sławski, M., Stebel, A., Sławska, M., 2022. Spontaneous regeneration of Collembola assemblages in a raised bog after human-induced disturbance. Applied Soil Ecology 169, 104233, 1–9.
https://doi.org/10.1016/j.apso....
41.
Słowińska, S., Słowiński, M., Marcisz, K., Lamentowicz, M., 2022. Long-term microclimate study of a peatland in Central Europe to understand microrefugia. International Journal of Biometeorology 66(4), 817–832.
https://doi.org/10.1007/s00484....
42.
Solovey, T., Wojewódka-Przybył, M., Janica, R., 2021. Hydrochemical indicators of water source and contamination in sapric Histosol lands of varying hydrogeomorphic settings in northern and central Poland. Ecological Indicators 129, 107944, 1–15.
https://doi.org/10.1016/j.ecol....
43.
Sun, H., Terhonen, E., Kovalchuk, A., Tuovila, H., Chen, H., Oghenekaro, A.O., Asiegbu, F.O., 2016. Dominant tree species and soil type affect the fungal community structure in a boreal peatland forest. Applied and Environmental Microbiology 82(9), 2632–2643.
https://doi.org/10.1128/AEM.03....
44.
Swindles, G.T., Morris, P.J., Mullan, D.J., Payne, R.J., Roland, T.P., Amesbury, M.J., Warner, B., 2019. Widespread drying of European peatlands in recent centuries. Nature Geoscience 12(11), 922–928.
https://doi.org/10.1038/s41561....
45.
Staszel-Szlachta, K., Lasota, J., Szlachta, A., Błońska, E., 2024. The impact of root systems and their exudates in different tree species on soil properties and microorganisms in a temperate forest ecosystem. BMC Plant Biology 24(1), 1–15.
https://doi.org/10.1186/s12870....
46.
Szumińska, D., Czapiewski, S., Sewerniak, P., 2023. Natural and anthropogenic factors influencing changes in peatland management in Poland. Regional Environmental Change 23(1), 5, 1–20.
https://doi.org/10.1007/s10113....
47.
Watmough, S., Gilbert-Parkes, S., Basiliko, N., Lamit, L.J., Lilleskov, E.A., Andersen, R., Zahn, G., 2022. Variation in carbon and nitrogen concentrations among peatland categories at the global scale. Public Library of Science one 17(11), e0275149, 1–10.
https://doi.org/10.1371/journa....
48.
Wiecheć M., 2020. Właściwości gleb zróżnicowanych mikrosiedlisk w wybranych biogeocenozach rezerwatu Czarna Rózga (Properties of soils of diverse microhabitats in selected biogeocenoses of the Czarna Góra reserve). Praca doktorska. Katedra Ekologii i Hodowli Lasu. Uniwersytet Rolniczy w Krakowie. Maszynopis, 1–146. (in Polish).
49.
Zarzycki, K., Trzcińska-Tacik, H., Różański, W., Szalag, Z., Wolek, J., Korzeniak, U., 2002. Ecological indicator values of vascular plants of vascular plants of Poland. Biodiversity of Poland (Poland), 2.