Variability of nitrogen and phosphorus concentration and the net primary production of Vaccinium vitis-idaea L. and Vaccinium myrtillus L. in chosen woodland ecosystems of the Słowiński National Park [commun.]

• Autorzy: Parzych A. , Sobisz Z. , Trojanowski J.

Warianty tytułu

PL

Zmienność koncentracji azotu i fosforu oraz produkcja pierwotna netto Vaccinium vitis-idaea L. and Vaccinium myrtillus L. w wybranych ekosystemach leśnych Słowińskiego Parku Narodowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Vaccinio uliginosi-Betuletum pubescentis and Empetro nigri-Pinetum are characteristic of their diverse frequency and density Vaccinium vitis-idaea L. and Vaccinium myrtillus L. on the forest floor. The examined berry under-shrubs show differences in content of nitrogen and phosphorous compounds and the volume of the over-ground net primary production. An average content of the examined biogenes in leaves of the bilberry (Vaccinium myrtillus) within the area of the Słowiński National Park was 1.311% N, 0.102% P and 40.8% C in Vaccinio uliginosi-Betuletum pubescentis and 1.159% N, 0.095% P and 38.7% C in Empetro nigri-Pinetum. Red bilberry leaves are thought to contain nitrogen, phosphorus and carbon in such propotions: 1.083% N, 0.097% P and 44.70% C in Vaccinio uliginosi-Betuletum pubescentis and 0.868% N, 0.085% P and 44.70% C in Empetro nigri-Pinetum. The variable concentration of nitrogen and phosphorus in sprouts of the examined species of berries shows a positive correlation of those elements. The over-ground net primary production of Vaccinium myrtillus is 534.905 kg/ha in Vaccinio uliginosi-Betuletum pubescentis and 216.594 kg/ha within the coastal crowberry coniferous forest. Vaccinium vitis-idaea in Empetro nigri-Pinetum reaches 155.283 kg/ha of over-ground net primary production and only 113.220 kg/ha in Vaccinio uliginosi-Betuletum pubescentis.

PL

Vaccinio uliginosi-Betuletum pubescentis i Empetro nigri-Pinetum charakteryzują się zróżnicowaną frekwencja i zagęszczeniem Vaccinium vitis-idaea L. i Vaccinium myrtillus L. na dnie lasu. Badane krzewinki borówek wykazują różnice w zawartości związków azotowych i fosforowych oraz wielkości nadziemnej produkcji pierwotnej netto. Średnia zawartość badanych biogenów w liściach borówki czarnej (Vaccinium myrtillus) na terenie Słowińskiego Parku Narodowego wynosiła 1,311% N, 0,102% P i 40,8% C w Vaccinio uliginosi-Betuletum pubescentis oraz 1,159% N, 0,095% P i 38,7% C w Empetro nigri-Pinetum. Zawartość azotu, fosforu i węgla w liściach borówki brusznicy (Vaccinium vitis-idaea) wynosiła: 1,083% N, 0,097% P i 44,70% C w Vaccinio uliginosi-Betuletum pubescentis oraz 0,868% N, 0,085% P i 44,70% C w Empetro nigri-Pinetum. Zmienna koncentracja azotu i fosforu w pędach badanych gatunków borówek wykazuje dodatnią korelację tych pierwiastków. Nadziemna produkcja pierwotna netto Vaccinium myrtillus wynosi 534,905 kg/ha w Vaccinio uliginosi-Betuletum pubescentis oraz 216,594 kg/ha w nadmorskim borze bażynowym. Vaccinium vitis-idaea w Empetro nigri-Pinetum osiąga 155,283 kg/ha produkcji pierwotnej netto oraz jedynie 113,220 kg/ha w Vaccinio uliginosi-Betuletum pubescentis.

Słowa kluczowe

EN

nitrogen; phosphorus; N:P; C:N; C:P; net primary production; bilberry; crowberry

PL

azot; fosfor; borówka; nadziemna produkcja pierwotna netto; koncentracja azotu i fosforu

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 36, no. 2
• Strony: 91--104
• Opis fizyczny: bibliogr. 56 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Parzych A.

autor

Sobisz Z.

autor

Trojanowski J.

• Pomeranian Academy, Institute of Biology and Environmental Protection, Environmental Chemistry Research Unit ul. Arciszewskiego 22, 76-200 Słupsk, Poland,,

Bibliografia

• [1] Aerts R., F.S. Chapin III: The mineral nutrition of wild plants revisited: a reevaluation of processes and patterns, Advances in Ecological Research, 30, 1-67 (2000).
• [2] Andrews M., J.I. Sprent, J.A. Raven, P.E. Eady: Relationships between shoot to root ratio, growth and leaf soluble protein concentration of Pisum sativum, Phaseolus vulgaris and Triticum aestivum under different nutrient deficiencies, Plant Cell & Environment, 22, 949-958 (1999).
• [3] Andrzejewska L.: Udział Instytutu Ekologii w badaniach produktywności ekosystemów lądowych w ramach Międzynarodowego Programu Biologicznego (MPB), Kosmos, 54, 1 (262), 75-86 (2004).
• [4] Banaszuk P.: Skład chemiczny biomasy drzewostanu i roślin runa w zbiorowisku boru wilgotnego Vaccinio myrtilli-Pinetum i boru świeżego Peucedano-Pinetum w rezerwacie Szelągówka, Zeszt. Nauk. Polit. Białost., Inż. Środ., 9, 109, 137-142 (1996).
• [5] Biały K.: Wpływ mineralnego odżywiania sosny pospolitej (Pinus silvestris L.) na jej wzrost w świetle analiz składu chemicznego igieł, AUNC, Biologia, 29, 63, 129-178 (1983).
• [6] Binkley D., P. Högberg: Does atmospheric deposition of nitrogen threaten Swedish Forests?, For. Ecol. Manage., 92, 119-152 (1997).
• [7] Burg J. van den: Foliar analysis for determination of tree nutrient status - a Compilation of literature data. 2. Literature 1985-1989, "De Dorschkamp", Institute for Forestry and Urban Ecology, Wageningen, The Netherlands, Rapport 591 (1990).
• [8] Cairns M.A., S. Brown, E.H. Helmer, G.A. Baumgardner: Root biomass allocation in the world's upland forests, Oecologia, 111, 1-11 (1997).
• [9] Chapin F.S. III: The mineral nutrition of wild plants, Annual Review of Ecology and Systematic, 11, 233-260 (1980).
• [10] Chapin F.S. III, R.A. Kedrowski: Seasonal changes of nitrogen and phosphorus fractions in autumn retranslocation in evergreen and deciduous Taiga trees, Ecology, 64, 2, 376-391 (1983).
• [11] C.M.A. del I.N.E.A.: Determinaciones analiticas en suelo. Normalización de métodos. I. pH, materia orgánica y nitrógeno, Anal Edafologia Agronómica, 32, 1153-1172 (1973).
• [12] Compton J.E., D.W. Cole: Phosphorus cycling and soil P fractions in Douglas-fir and red alder stands, For. Ecol. Manage., 110, 101-112 (1998).
• [13] Curtin D., G. Wen: Organic matter fractions contributing to soil nitrogen, mineralization potential, Soil Sci. Am. J., 63, 410-415 (1999).
• [14] Enwezor W.O.: The mineralization of nitrogen and phosphorus in organic material of varying C:N and C:P ratios, Plant and Soil, 44,(1), 237-240 (1976).
• [15] Falińska K.: Dynamika sezonowa runa zbiorowisk leśnych Białowieskiego Parku Narodowego, Phytocoenosis, 21, 1-120 (1973).
• [16] Falińska K.: Ekologia roślin, PWN, Warszawa 2004.
• [17] Garten C.T.: Correlations between concentrations of elements in plants, Nature, 261, 686-688 (1976).
• [18] Gerdol R.: Growth performance of two deciduous Vaccinium species in relation on nutrient status in a subalpine heath, Flora, 200, 168-174 (2005)
• [19] Golińska B., S. Kozłowski: Zmienność w występowaniu składników organicznych i mineralnych w Phalaris arundinacea, Ann. UMCS, Sec. E, 61, 353-360 (2006).
• [20] Gugnacka-Fiedor W.: Zmienność morfologiczna i chemiczna europejskich gatunków rodzaju Vaccinium L., Rozprawy UMK, Toruń 1994.
• [21] Güsewell S.: N:P ratios in terrestrial plants: variation and functional significance, New Phytologist, 164, 243-266 (2004).
• [22] Kabata-Pendias A., H. Pendias: Biogeochemia pierwiastków śladowych, PWN, Warszawa 1993.
• [23] Kimsa T.: Seasonal dynamics of biomass and the production of the herb layer in selected pinewood communities in central Roztocze, I Above ground parts of plants, Ekol. Pol., 28, 3, 367-392 (1980).
• [24] Koerselman W., A.F.M. Meuleman; The vegetation N:P ratio: a new tool o detect the nature of nature limitation, J. Appl. Ecol., 33, 1441-1450 (1996).
• [25] Konecka-Betley K., D. Czępinska-Kamińska, E. Janowska: Systematyka i kartografia gleb, Wydawnictwo SGGW, Warszawa 1999.
• [26] Konieczka P., J. Namieśnik, B. Zygmunt, E. Bulska, A. Świtaj, N. Zawadka, A. Naganowska, E. Kremer, M. Rompa: Quality assessment and quality control of analytical results-QA/QC, Centre of Excellence in Environment Analysis and Monitoring, Gdańsk 2004.
• [27] Kwiatkowska A.: Możliwości oceny stanu odżywiania i potrzeb nawozowych drzewostanów sosnowych na podstawie analiz składu chemicznego wybranych roślin runa, Acta Universitatis Nicolai Copernici, Biologia 32, Nauki Mat.-Przyr., 69, 139-166 (1988).
• [28] Łaska G.: Ekologiczno-siedliskowe uwarunkowania przemian grądowych zbiorowisk zastępczych, III Zmienność opadu organicznego i ściółek grądowych zbiorowiskach zastępczych, Zesz. Nauk. Polit. Białost., Inż. Środ., 10, 116, 60-74 (1998).
• [29] Malzahn E.: Igły sosny zwyczajnej jako bioindykator zagrożeń środowiska leśnego Puszczy Białowieskiej, Biuletyn Monitoringu Przyrody, 1 (3) (2002).
• [30] Moszyńska B.: Ecology of Vaccinium myrtillus in pine forests, Pol. Ecol. Stud., 9, 4, 565-643 (1983).
• [31] Nambiar S.E.K., D.N. Fife: Nutrient retranslocation in temperate conifers, Tree Physiol., 1-2, 185-207 (1991).
• [32] Ollinger S.V., M.L. Smith, M.E. Martin, R.A. Hallett, C.L. Goodale, J.D. Aber: Regional variation in foliar chemistry and N cycling among forest of diverse history and composition, Ecology, 83, 339-355 (2002).
• [33] Ostrowska A., S. Gawliński, Z. Szczubiałka: Metody analizy i oceny gleb i roślin. Katalog, Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa 1991.
• [34] Ostrowska A., G. Porębska: Skład chemiczny roślin, jego interpretacja i wykorzystanie w ochronie środowiska, Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa 2002.
• [35] Parzych A.: Dynamika koncentracji związków azotu i fosforu w dwóch odmiennych ekosystemach leśnych Słowińskiego Parku Narodowego, (mscr) Akademia Pomorska, Słupsk 2008.
• [36] Parzych A., A. Astel, J. Trojanowski; Fluxes of biogenic substances in precipitation and througfall in woodland ecosystems of the Słowiński National Park, Archives of Environmental Protection, 34, 2, 13-24 (2008).
• [37] Parzych A., J. Trojanowski; Biogenic substances versus the level of ground waters in chosen woodland ecosystems of the Słowiński National Park, Ann. Pol. Chem. Soc., 423-426 (2007).
• [38] Plan Ochrony Słowińskiego Parku Narodowego, Operat Ochrony Ekosystemów Leśnych na lata 2002-2021, t. VIII, opis ogólny, t. 9/1, opis taksacyjny lasu - Obręb Lądowy Oddziały 1-63, Jeleniogórskie Biuro Planowania i Projektowania (2003).
• [39] Pokojska U.: Adsorpcja i wymiana kationów w próchnicach leśnych, Rozprawy UMK, Toruń 1992.
• [40] Prajs B., Z. Sobisz, W. Antkowiak: Outdoor workshop at the blue trial of the Słowiński National Park - a method of environmental education, [in:] E. Fleszar (ed.), Sustainable Development, Szczecin 2005, pp. 150-156.
• [41] Pugnaire F.I.: Variability of inorganic nutrient concentrations in leaves, New Phytologist, 150, 499-507 (2001).
• [42] Pugnaire F.I, F.S. Chapin III: Controls over nutrient resorption from leaves of evergreen Mediterranean species, Ecology, 74, 124-129 (1993).
• [43] Raven J.A., L.L. Handley, M. Andrews: Global aspects of C/N interactions determining plant-environment interactions, J. Exp. Bot., 55, 11-25 (2004).
• [44] Santa Regina I., T. Tarazona: Nutrient cycling in a natural beech forest and adjacent planted pine in northern Spain, Forestry, 74(1), 11-28 (2001).
• [45] Starck Z.: Różnorodne funkcje węgla i azotu w roślinach, Kosmos, 55, 2-3 243-257, 271-272 (2006).
• [46] Stefan K., K. Gabler: Connections between climatic conditions and the nutritional statues of spruce needles determined from the Australian bio-indicator grid, Environ Sci. & Pollut. Res., Special Issue, 1, 59-62 (1998).
• [47] Szczubiałka Z.: Zawartość azotu i składników mineralnych w igłach jako podstawa oceny stanu zaopatrzenia sosny zwyczajnej (Pinus silvestris L.) w składniki pokarmowe, (mscr) Instytut Badawczy Leśnictwa, Warszawa 1981.
• [48] Tate R.T.: Soil organic matter: biological and ecological effects, J. Wiley and Sons, New York 1987.
• [49] Tilman D.: Plant strategies and the Dynamics and Structure of Plant Communities, Princeton University Press, Princeton, NJ, 1988.
• [50] Townsend A.R., C.C. Cleveland, G.P. Asner, M.M.C. Bustamante: Controls over foliar N:P ratios in tropical rain forest, Ecology, 107-118 (2006).
• [51] Traczyk T.: Studies on herb layer production estimate and the size of plant fall, Ekol. Pol., 15, 47, 837-867 (1967).
• [52] Vitousek P.M., R.W. Howarth: Nitrogen limitation on land and in the sea: how can it occur?, Biogeochemistry, 13, 87-115 (1991).
• [53] Wachowska-Serwatka K.: Sezonowe zmiany azotu i składników mineralnych w ściółce, w glebie i w roślinach lasu mieszanego Rezerwatu Lubsza, Acta Univ. Wrat., 48, Prace Bot., VII, 71-130 (1966).
• [54] Wachowska-Serwatka K., A. Marczonek: Azot i składniki mineralne w liściach drzew i roślin zielnych w rezerwacie Leśna Woda, Acta Univ. Wrat., 64, Prace Bot., IX, 109- 128 (1968).
• [55] Wachowska-Serwatka K., A. Marczonek: Sezonowe zmiany składników mineralnych w liściach drzew i roślin zielnych w rezerwacie Kamień Śląski, Acta Univ. Wrat., 116, Prace Bot., XI, 107-119 (1970).
• [56] Zhiguo X., Y. Baixing, Y. He, S. Changchum: Nutrient limitation and wetland botanical diversity in northeast China: can fertilization influence on species richness?, Soil Science, 172(1), 86-93 (2007).