The response of ash-alder swamp forest to increasing stream water level caused by damming by the European beaver (Castor fiber L.)

• Autorzy: Czerepko J. , Wróbel M. , Boczoń A. , Sokołowski K.

Warianty tytułu

PL

Reakcja siedliska olsu jesionowego na podniesienie poziomu zwierciadła wody w cieku w wyniku spiętrzeń powodowanych przez bobra europejskigo (Castor fiber L.)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The response of an ash-alder swamp forest to water damming was studied in the Łutownia stream running in Białowieża Forest. The Łutownia stream with artificial dam existing from 2001 for small water retention purposes was the test object. The first observation of vegetation was done in 2004, when small retention construction started to influence surrounding forest, but beavers had not built their dam yet. After one year of experiments (2005) the beaver dam was constructed close to man-made dam and its influence was most significant for further studies. So, the first observation refers to the status of ash-alder swamp forest before beaver damming. Water table level was measured from the beginning of 2004. The main goal of presented studies was to determine changes of terrestrial vegetation and its habitat after increasing of the water level in the stream. One square metre plots in a frame 5 x 5m were localized in a transect close to the stream upstream and downstream artificial dam. Within 104 such plots ground vegetation (growing up to 0.5 m above ground) was described using Braun-Blanquet scale of abundance. The vegetation studies were conducted twice in 2004 and repeated in 2007. The list of species and their abundance were determined twice: in spring and in summer. Changes of species richness and coverage by species characteristic for floodplain and swamp forest site were evaluated. Ecological indices of soil moisture and fertility determined as the means weighed by percent cover by plant species were calculated for two periods of observation. Calculated indicator values showed that water retention increased the number of swamp forest species by 8 times, but the area of swamp habitat increased 16 times compared with 2004. The mean number of species per sample plot was the same before and after water damming by beavers. The plant association (ash-alder riparian forest) changed its floristic composition to swampier variant. Obtained results showed real impact of beavers’ activity on ground vegetation and its habitat in ash-alder swamp forest. Observed increased number of swamp species close to the beaver dam is positive from ecological point of view. Presented results indicate also, that species richness is strongly controlled by beaver damming. The population dynamics of beavers could also potentially affect species richness by altering the age distribution of beaver dams and abandoned ponds across the river valley landscape. Generally, this point of view could have adverse social effects because beavers'activity brings losses to forestry and agriculture. Therefore, we should try to find a balance between economy and wildlife management. Monitoring of the beaver sites should be continued to evaluate ecological consequences and to find best solution of these problems.

PL

Celem badań było określenie ekologicznych skutków działalności bobrów (budowa tam) na przykładzie najczęściej przez nich preferowanego siedliska olsu jesionowego. Obiekt niniejszych badań położony jest w zachodniej części Puszczy Białowieskiej na terenie Nadleśnictwa Browsk w obrębie Narewka (oddział 182C). Tama bobrowa występowała w górnym biegu rzeki Łutowni. Siedlisko reprezentuje ols jesionowy w wariancie dość mokrym (zespół Fraxino-Alnetum W. Mat. 1952 = Circaeo-Alnetum Oberd. 1953). Niniejsze badania obejmują stan przed piętrzeniem przez bobry (2004), gdy od trzech lat istniała tylko budowla PTOP, mająca za zadanie piętrzenie wód w korycie cieku (do 30 cm), oraz porównano ze stanem zbiorowiska w pierwszym okresie po zaprzestaniu piętrzenia przez bobry (2007). Badania roślinności prowadzono na 104 kwadratach próbnych (1 m²) rozmieszczonych w więźbie 5 x 5 m. Spis gatunków runa i ilościowość określano w 2004 i 2007 r. w okresie wiosny i lata. Równolegle w studzienkach badawczych wykonywano pomiar położenia zwierciadła wód gruntowych w okresie od 1.01.2004 do 31.12.2007 r. 8 razy na dobę za pomocą limnigrafów elektronicznych. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki z pomiaru poziomu wód gruntowych w jednej studzience (nr 5), w okresach od czerwca do grudnia w latach 2004, 2005 i 2007. W czasie największego oddziaływania tamy bobrowej na zwierciadło wody (rok 2005) średni poziom zwierciadła wody osiągnął rzędną 160,19 m n.p.m. i był wyższy od poziomów z okresów bez oddziaływania tamy o około 20 cm. Po czterech latach na badanym obiekcie przybyło 20 gatunków roślin, a ubyło 14. W ciągu ostatnich 4 lat nastąpił istotny wzrost wskaźnika wilgotności siedliska obliczonego na podstawie roślinności runa, którego wartość przeciętna dla całego obiektu w 2004 r. wynosiła 3,48, natomiast w 2007 r. - 3,93. Duże zmiany nastąpiły również w pokryciu terenu przez gatunki charakterystyczne dla olsów (lasów bagiennych - Ol). Po trzech latach oddziaływania tamy bobrowej nastąpił ośmiokrotny wzrost przeciętnego procentowego pokrycia gatunków olsowych na kwadratach próbnych. Gatunki charakterystyczne dla eutroficznych lasów łęgowych zmniejszyły swój udział na powierzchniach próbnych średnio o połowę - z 20,6 do 10,6%. Podsumowując należy stwierdzić, że obecność i aktywność bobrów w środowisku olsów jesionowych ma znaczenie pozytywne. Powstanie rozlewisk w ciągu ostatnich 3 lat spowodowało restytucję zespołu potencjalnego Circaeo-Alnetum ranunculetosum. Badany płat przesuszonego siedliska olsu jesionowego uległ naturalnej restytucji. Behawioralne właściwości bobrów mogą być jednak postrzegane jako niekorzystne z punktu widzenia gospodarki leśnej, gdyż w miejscu spiętrzeń następuje obumieranie drzewostanu. Dlatego końcowa ocena aktywności bobrów w środowisku leśnym może bardzo od siebie odbiegać, zależnie od sposobu potraktowania tego problemu.

Słowa kluczowe

EN

beaver damming; Białowieża Forest; ground vegetation changes; Łutownia stream; riparian forests; site paludification

PL

lasy łęgowe; piętrzenia powodowane przez bobry; Puszcza Białowieska; rzeka Łutownia; zabagnienie siedliska; zmiany roślinności runa

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2009
• Tom: no. 13a
• Strony: 249--262
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Czerepko J.

autor

Wróbel M.

autor

Boczoń A.

autor

Sokołowski K.

• Forest Research Institute, Forest Site Science Department, Sękocin Stary, ul. Braci Leśnej 3, 05-090 Raszyn,

Bibliografia

• 1. BOCZOŃ A., 2006. Charakterystyka warunków termiczno-pluwialnych w Puszczy Białowieskiej w latach 1950-2003. Leśn. Pr. Bad., 1: 57-72.
• 2. CZEREPKO J., WÓJCIK J., 2006. Kryteria wyróżniania oraz metody zagospodarowania siedlisk leśnych podlegających ochronie. Dokumentacja. Sękocin Stary, IBL.
• 3. CZEREPKO J., WRÓBEL M., BOCZOŃ A., 2006. Próba określenia reakcji siedliska olsu jesionowego na podniesienie poziomu wody w cieku. Leśn. Pr. Bad. 4: 7-16.
• 4. CZEREPKO J., 2008. A long-term study of successional dynamics in the forest wetlands. For. Ecol. Manag., 255: 630-642.
• 5. Council Directive 92/43/EEC on the Conservation of natural habitats and of wild fauna and flora. Dz. Urz. WE L 206/7.
• 6. KERSHAW K. A., 1978. Ilościowa i dynamiczna ekologia roślin. Warszawa, PWN.
• 7. Leśnictwo, 2007. Warszawa, GUS: 290.
• 8. MATUSZKIEWICZ J.M., 2001. Zespoły leśne Polski. Warszawa, PWN.
• 9. NAIMAN R.J., MELILLO J.M., HOBBIE J.E., 1986. Ecosystem alternation of boreal forest streams by beaver (Castor canadensis). Ecol., 67 (5): 1254-1269.
• 10. NAIMAN R.J., PINAY G., JOHNSTON C.A., PASTOR J., 1994. Beaver influences on the long-term biogeochemical characteristics of boreal forest drainage networks. Ecol., 75 (4): 905-921.
• 11. POLLOCK M.M., NAIMAN R.J., HANLEY T.A., 1998. Plant species richness in riparian wetlands - a test of biodiversity theory. Ecol., 79(1): 94-105.
• 12. ROLAUFFS P., HERING D., LOHSE S., 2001. Composition, invertebrate community and productivity of a beaver dam in comparison to other stream habitat types. Hydrobiol. 459: 201-212.
• 13. PUGACEWICZ E., 2006. Awifauna lęgowa doliny górnej i środkowej Łutowni. Hajnówka, maszyn.
• 14. SNODGRASS J.W., MEFFE G.K., 1998. Influence of beavers on stream fish assemblages: effects of pond age and watershed position. Ecol., 79: 928-942.
• 15. SOKOŁOWSKI A.W., 1980. Zbiorowiska leśne północno-wschodniej Polski. Monogr. Bot., 60: 205.
• 16. SOKOŁOWSKI A.W., 1993. Fitosocjologiczna charakterystyka zbiorowisk leśnych Białowieskiego Parku Narodowego. Parki Nar. Rez. Przyr., 12.3: 5-190.
• 17. Wyniki aktualizacji stanu powierzchni i zasobów drzewnych w Lasach Państwowych, 2006. Warszawa, BULiGL.