Vascular Flora of Sites Contaminated with Heavy Metals on the Expample of Two Post-Industrial Spoil Heaps Connected with Manufacturing of Zinc and Lead Products in Upper Silesia

• Autorzy: Skubała K.

Warianty tytułu

PL

Flora naczyniowa terenów skażonych metalami ciężkimi na przykładzie dwóch zwałów poprzemysłowych po przeróbce rud cynku i ołowiu na Górnym Śląsku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents results of floristic investigation conducted within the territory of post-industrial spoil heaps connected with zinc and lead products manufacturing. The flora of specific technogenic habitats was analyzed with regard to geographical-historical groups and syntaxonomic classification. For each species, the following characteristics were determined: a life form according to the classification of Raunkiaer, means of seed spreading and types of mycorrhiza for each species based on the literature. On the two heaps, a total of 257 species of vascular plants belonging to 59 families were found. Only 92 species occurred on both sites, which is 36% of all plants recorded. The most numerous families are: Asteraceae (45 species) and Poaceae (28 species). Apophytes dominate in the flora of spoil heaps (70.9%). Hemicryptophytes are the most numerous group and therophytes are also abundant. Ruderal (belonging to Artemisietea vulgaris and Stelarietea mediae) and meadow species (belonging to Molino-Arrhenatheretea) dominate on both post-industrial dumps. Xerothermal species (belonging to Festuco-Brometea) are also fairly numerous (6.7%). Their presence is related to the specific habitat conditions. The anemochoric species dominate in the flora of dumps. The high proportion of mycorrhizal plants was recorded. Finally, reclamation interventions which were carried out on the H2 spoil heap are discussed.

PL

Praca prezentuje wyniki badań florystycznych prowadzonych na obszarze zwałowisk poprzemysłowych związanych z przeróbką rud cynku i ołowiu Zakładów Górniczo-Hutniczych "Orzeł Biały". W trakcie badań, obejmujących dwa sezony wegetacyjne (2008 i 2009), na każdym z obiektów odnotowywano występowanie gatunków roślin, uwzględniając przeciętną liczebność osobników danego gatunku. Florę badanych obiektów analizowano pod kątem grup geograficzno-historycznych oraz przynależności syntaksonomicznej gatunków. Dla każdego gatunku określono formę życiową wg klasyfikacji Raunkiaera, sposób dyspersji nasion oraz preferencje mikoryzowe gatunków na podstawie literatury. Na obydwu zwałowiskach stwierdzono łączne występowanie 257 gatunków roślin naczyniowych, należących do 59 rodzin. Gatunków wspólnych dla obydwu zwałów odnotowano 92, co stanowi tylko 36% łącznej flory badanych obiektów. Najliczniej reprezentowanymi rodzinami są Asteraceae (45 gat.) i Poaceae (28 gat.). Dominującą grupą we florze zwałowisk są gatunki rodzime (apofity) (70,9%). Największy udział mają hemikryptofity. Zaznacza się także wyraźny udział terofitów. Najliczniej reprezentowane są gatunki ruderalne (z klas Artemisietea vulgaris i Stelarietea mediae) oraz łąkowe (z klasy Molinio-Arrhenatheretea). Godny uwagi jest również duży udział gatunków ciepłolubnych (z klasy Festuco-Brometea), który wiąże się ze specyficznymi warunkami siedliskowymi. W składzie flory zwałowisk dominują gatunki anemochoryczne. Udział roślin mikoryzowych jest wysoki. Praca zawiera również ocenę zabiegów rekultywacyjnych prowadzonych na jednym ze zwałowisk (H2).

Słowa kluczowe

EN

post--industrial spoil heaps; spontaneous vascular flora; heavy metal; reclamation; Mining and Smelting Works "Orzeł Biały"

PL

zwałowiska poprzemysłowe; flora naczyniowa; metale ciężkie; rekultywacja; Zakłady Górniczo-Hutnicze "Orzeł Biały"

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 37, no. 1
• Strony: 57--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 50 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Skubała K.

• Jagiellonian University, Faculty of Biology and Earth Sciences, Institute of Botany, Kopernika str. 27, 31-501 Kraków,,

Bibliografia

• [1] Cabała J., K. Sutkowska: Wpływ dawnej eksploatacji i przeróbki rud Zn-Pb na skład mineralny gleb industrialnych, rejon Olkusza i Jaworzna, Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, 117(32), 13-22 (2006).
• [2] Cabała S., Z. Jarząbek: Szata roślinna zwałowisk poprzemysłowych Chorzowa. Cz.I. Analiza flory, Archiwum Ochrony Środowiska, 25(1), 133-153 (1999).
• [3] Cabała S., B. Sypień: Rozwój szaty roślinnej na wybranych zwałowiskach kopalń węgla kamiennego GOP, Archiwum Ochrony Środowiska, 3-4, 169-184 (1987).
• [4] Dokumentacja techniczno-kosztorysowa na rekultywację szczegółową nieczynnych osadników odpadów poflotacyjnych należących do Zakładu Górniczo-Hutniczego "Orzeł Biały", Kraków - Katowice 1987 (maszynopis).
• [5] Eckes T., T. Gołda, S. Gruszczyński, C. Żuławski: Zasady projektowania rekultywacji zwałowisk, Archiwum Ochrony Środowiska, 1-4, 143-155 (1986).
• [6] Gołębiowska J., J. Bender: Czynniki warunkujące powstawanie poziomu próchniczego w procesie rekultywacji zwałowisk, Archiwum Ochrony Środowiska, 1-2, 65-75 (1983).
• [7] Greszta J., S. Morawski: Rekultywacja nieużytków poprzemysłowych, PWRiL, Warszawa 1972.
• [8] Gucwa-Przepióra E., K. Turnau: Arbuscular mycorrhiza and plant succession on zinc smelter spoil heap in Katowice-Wełnowiec, Acta Societatis Botanicorum Poloniae, 70(2), 153-158 (2001).
• [9] Harabin Z., Z. Strzyszcz: Dynamika przyrostu wysokości wybranych odmian topoli w latach 1976-1977 w warunkach centralnego zwałowiska odpadów górnictwa węgla kamiennego "Smolnica", Archiwum Ochrony Środowiska, 2, 79-94 (1979).
• [10] Harley J.L., E.L. Harley: A check-list of mycorrhiza in the British flora, New Phytologist Suppl., 105, 1-102 (1987).
• [11] Jędrzejczyk-Korycińska M.: Obszary dawnej eksploatacji złóż cynkowo-ołowiowych - ich bogactwo florystyczne a możliwości ochrony, Problemy Ekologii Krajobrazu, 24, 71-80 (2009).
• [12] Khade S.W., A. Adholeya: Arbuscular mycorrhizal association in plants growing on metal-contaminated and noncontaminated soils adjoining Kanpur tanneries, Uttar Pradesh, India, Water, Air, and Soil Pollution, 202(1-4), 44-56 (2009).
• [13] Klimko M., A. Czarna, B. Bałuka: Flora naczyniowa siedlisk poprzemysłowych miasta Wałbrzycha, Acta Botanica Silesiaca, 1, 7-22 (2004).
• [14] Krzaklewski W.: Samorzutne zarastanie zwałowisk odpadów z hut żelaza i praktyczne znaczenie wyników badań fitosocjologicznych w rekultywacji tych terenów, Archiwum Ochrony Środowiska, 1-4, 175-184 (1986).
• [15] Mańczyk A., A. Rostański: Flora naczyniowa wybranych zwałów pocynkowych miasta Ruda Śląska, Archiwum Ochrony Środowiska, 29(2), 107-113 (2003).
• [16] Marx D.H.: Mycorrhizae and the establishment of trees on strip-mined land, The Ohio J. Sci., 75, 288-297 (1975).
• [17] Matuszkiewicz W.: Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa 2008.
• [18] Mirek Z., H. Piękoś-Mirek, A. Zając, M. Zając: Flowering plants and pteridophytes of Poland. A checklist, W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, Kraków 2002.
• [19] Molenda D.: Górnictwo kruszcowe na terenie złóż śląsko-krakowskich do połowy XVI w., PWN, Instytut Historii Kultury Materialnej, Wrocław - Warszawa - Kraków 1963.
• [20] Müller-Schneider P.: Diasporology of the Spermatophytes of the Grisons (Switzerland), Veroffentlichungen des geobotanischen Institutes der ETH, Zurich 1986.
• [21] Parusel J. B., S. Wika, R. Bula: Czerwona lista roślin naczyniowych Górnego Śląska, Raporty i Opinie, Centrum Dziedzictwa Przyrody Górnego Śląska, 1, 8-42 (1996).
• [22] Patrzałek A.: Udział traw w rozwoju zbiorowisk roślinnych w siedliskach trudnych, Archiwum Ochrony Środowiska, 29(2), 57-65 (2003).
• [23] Patrzałek A., A. Rostański: Procesy glebotwórcze i zmiany roślinności na skarpie rekultywowanego biologicznie zwałowiska odpadów po kopalnictwie węgla kamiennego, Archiwum Ochrony Środowiska, 3-4, 157-168 (1992).
• [24] Pawłowska T., J. Błaszkowski, A. Rühling: The mycorrhizal status of plants colonizing a calamine spoil mound in southern Poland, Mycorrhiza, 6, 499-505 (1996).
• [25] Rostański A.: Spontaniczna sukcesja roślinności na wybranych zwałach poprzemysłowych w województwie katowickim, [w:] Kształtowanie środowiska geograficznego i ochrona przyrody na obszarach uprzemysłowionych i zurbanizowanych, 3. WBiOŚ-WNoZ, Uniwersytet Śląski, Katowice 1991, 35-38.
• [26] Rostański A.: Flora spontaniczna hałd Górnego Śląska, Archiwum Ochrony Środowiska, 23(3‑4), 159-165 (1997).
• [27] Rostański A.: Rośliny naczyniowe terenów o wysokim stopniu skażenia metalami ciężkimi, Acta Biologica Silesiana, 30(47), 56-85 (1997).
• [28] Rostański A.: Podsumowanie badań flory terenów poprzemysłowych na Górnym Śląsku (1989‑1999), Acta Biologica Silesiana, 35(52), 131-154 (2000).
• [29] Rostański A.: Spontaniczne kształtowanie się pokrywy roślinnej na zwałowiskach po górnictwie węgla kamiennego na Górnym Śląsku, Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice 2006.
• [30] Rostański A., G. Woźniak: Grasses in the spontaneous vegetation of the post-industrial waste sites, [w:] Studies on grass in Poland. Frey L. (Ed.). Szafer Polish Academy of Science, Kraków 2001, 313-327.
• [31] Sendek A.: Rośliny naczyniowe Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego, OTPN, PWN, Warszawa-Wrocław 1984.
• [32] Skawina T.: Gleby zwałów kopalnictwa węglowego, Biuletyn Komisji ds. GOP PAN, Warszawa 1957.
• [33] Skawina T.: Przebieg procesów glebotwórczych na zwałach kopalnictwa węglowego, Roczniki Gleboznawcze, 7 (Supl.), 149-162 (1958).
• [34] Smith S.E., D.J. Read: Mycorrhizal Symbiosis. 3rd edn., Academic Press, London 2008.
• [35] Szary A.: Spontaniczna roślinność zwałowisk elektrowni węgla kamiennego, Archiwum Ochrony Środowiska, 3-4, 125-143 (1994).
• [36] Tokarska-Guzik B.: Hałda huty szkła w Jaworznie-Szczakowej jako ostoja zanikających gatunków w obrębie miasta, [w:]: Kształtowanie środowiska geograficznego i ochrona przyrody na obszarach uprzemysłowionych i zurbanizowanych, 3, WBiOŚ-WNoZ, Uniwersytet Śląski, Katowice-Sosonowiec 1994, 39-42.
• [37] Tokarska-Guzik B.: Rola hałd zasadowych w utrzymaniu lokalnej bioróżnorodności, Przegląd przyrodniczy, 7(3-4), 261-266 (1996).
• [38] Tokarska-Guzik B.: The establishment and spread of alien plant species (kenophytes) in Poland, Wyd. Uniw. Śląskiego, Katowice 2005.
• [39] Tokarska-Guzik B., A. Rostański: Możliwości i ograniczenia przyrodniczego zagospodarowania terenów poprzemysłowych, Natura Silesiae Superioris, Suplement, 5-18 (2001).
• [40] Tokarska-Guzik B., A. Rostański, F. Klotz: Roślinność hałdy pocynkowej w Katowicach Wełnowcu, Acta Biologica Silesiana, 19(36), 94-102 (1991).
• [41] Trzcińska-Tacik H.: Flora i roślinność zwałów Krakowskich Zakładów Sodowych, Fragmenta Floristica et Geobotanica, 12(3), 243-318 (1966).
• [42] Turnau K.: Mikoryza w siedliskach skażonych metalami ciężkimi, Wiadomości Botaniczne, 37(1‑2), 43-58 (1993).
• [43] Turnau K., P. Ryszka, V. Gianinazzi-Pearson, D. Van Tuinen: Identification of arbuscular mycorrhizal fungi in soils and roots of plants colonizing zinc wastes in Southern Poland, Mycorrhiza, 10, 169-174 (2001).
• [44] Uproszczona dokumentacja istniejących zwałowisk odpadów przemysłowych ZGH "Orzeł Biały", ZGH "Orzeł Biały", Bytom 1986 (maszynopis).
• [45] Wang B., Y.L. Qiu: Phylogenetic distribution and evolution of mycorrhizas in land plants, Mycorrhiza, 16, 299-363 (2006).
• [46] Wika S., A. Sendek: Sukcesja swoistej roślinności na hałdzie hutniczej w Siemianowicach Śląskich, [w:] Kształtowanie środowiska geograficznego i ochrona przyrody na obszarach uprzemysłowionych i zurbanizowanych, 9, WBiOŚ, WNoZ, Uniwersytet Śląski, Katowice-Sosnowiec 1993, 23-30.
• [47] Woźniak G., A. Kompała: Gatunki chronione i rzadkie na nieużytkach poprzemysłowych, Problemy środowiska i jego ochrony Centrum Studiów nad Człowiekiem i Środowiskiem, 8, Uniwersytet Śląski, Katowice 2000, 101-109.
• [48] Zając A.: Pochodzenie archeofitów występujących w Polsce, Rozprawy Habilitacyjne UJ, 29, Wyd. UJ, Kraków 1979.
• [49] Zarei, M., N. Saleh-Rastin, G.S. Jouzani, G. Savaghebi, F. Buscot: Arbuscular mycorrhizal abundance in contaminated soils around a zinc and lead deposit, European Journal of Soil Biology, 44(4), 381-391 (2008).
• [50] Zarzycki K., H. Trzcińska-Tacik, W. Różański, Z. Szeląg, J. Wołek, U. Korzeniak: Ekologiczne liczby wskaźnikowe roślin naczyniowych Polski, Instytut Botaniki PAN, Kraków 2002.