Natural and Historical Values of the Olkusz Ore-Bearing Region Przyrodnicza I Historyczna Wartość Olkuskiego Okręgu Rudnego

Natural and historical values of the Olkusz Ore-bearing Region

Przyrodnicza i historyczna wartość Olkuskiego Okręgu Rudnego This publication was supported by a grant from Iceland, Liechtenstein and Norway through the European Economic Area Financial Mechanism Niniejsza publikacja powstała dzięki wsparciu udzielonemu przez Islandię, Liechtenstein i Norwegię poprzez dofinansowanie ze środków Mechanizmu Finansowego Europejskiego Obszaru Gospodarczego Natural and historical values of the Olkusz Ore-bearing Region

Przyrodnicza i historyczna wartość Olkuskiego Okręgu Rudnego

Editor • Redakcja Barbara Godzik

Kraków 2015 Editor • Redakcja Barbara Godzik

Reviewers • Recenzenci Ludwik Frey, Krystyna Grodzińska, Agnieszka Klimkowicz-Pawlas, Ireneusz Malik, Anna Ronikier, Lucyna Śliwa

Line editing • Redakcja językowa Michael Jacobs

Make-up Editor • Skład komputerowy Marian Wysocki

Cover design • Projekt okładki Barbara Godzik, Marian Wysocki

Cover photograph • Fotografia na okładce Grażyna Szarek-Łukaszewska

Editorial office • Adres Redakcji W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, Lubicz 46, 31-512 Kraków Tel. (48) 12 4241737, e-mail: [email protected]

Published and distributed by • Publikacja i dystrybucja W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, Lubicz 46, 31-512 Kraków Tel./fax (48) 12 4241731; e-mail: [email protected]

ISBN: 978-83-62975-25-9

Printed by • Druk Drukarnia Kolejowa Kraków Sp. z o.o. Forteczna 20A, 32-086 Węgrzce, Poland Contents Spis treści

Acknowledgments ...... 7 Podziękowania ...... 9 1. Barbara Godzik Introduction ...... 11 Wstęp ...... 15 2. Barbara Godzik General characteristics of the Olkusz region ...... 17 Ogólna charakterystyka regionu olkuskiego ...... 25 3. Barbara Godzik, Marcin W. Woch History of mining in the Olkusz region ...... 29 Historia górnictwa w regionie olkuskim ...... 37 4. Marcin W. Woch Characteristics of landscape features related to mining and metallurgy in the Olkusz region ...... 43 Charakterystyka obiektów związanych z działalnością górniczą i hutniczą w rejonie Olkusza ...... 55 5. Krystyna Grodzińska, Barbara Godzik Botanical research in the Olkusz region. Bibliography ...... 61 Badania botaniczne w rejonie olkuskim. Zestawienie bibliografii ...... 77 6. Paweł Kapusta, Barbara Godzik Objectives, scope and organisation of research in the Olkusz Ore-bearing Region ...... 87 Cele, zakres i organizacja badań na obszarze Olkuskiego Okręgu Rudnego 97 7. Jan Holeksa, Agnieszka Błońska, Agnieszka Kompała-Bąba, Gabriela Woźniak, Przemysław Kurek, Grażyna Szarek-Łukaszewska, Krystyna Grodzińska, Magdalena Żywiec The vegetation of the Olkusz Ore-bearing Region ...... 105 Roślinność Olkuskiego Okręgu Rudnego ...... 129 8. Teresa Nowak, Monika Jędrzejczyk-Korycińska, Paweł Kapusta, Grażyna Szarek-Łukaszewska Characteristics of the vascular plant flora in the Olkusz Ore-bearing Region ...... 147 Charakterystyka roślin naczyniowych Olkuskiego Okręgu Rudnego ...... 167 9. Ryszard Ochyra, Barbara Godzik Bryophytes of selected habitat types in the Olkusz Ore-bearing Region 173 Mszaki wybranych typów siedlisk w Olkuskim Okręgu Rudnym ...... 189 10. Urszula Bielczyk The lichen biota of the Olkusz Ore-bearing Region ...... 201 Specyfika lichenobioty na obszarze Olkuskiego Okręgu Rudnego ...... 217 11. Piotr Mleczko, Monika Beszczyńska Macroscopic fungi of pine forests in the Olkusz Ore-bearing Region . . 227 Grzyby makroskopijne lasów sosnowych na terenie Olkuskiego Okręgu Rudnego . . 251 12. Tomasz Zielonka, Natalia Dubaj, Piotr Malcher Growth dynamics of Scots pine (Pinus sylvestris) in the Olkusz Ore-bearing Region ...... 259 Dynamika przyrostu sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris) w Olkuskim Okręgu Rudnym 265 13. Paweł Kapusta, Grażyna Szarek-Łukaszewska, Rolf D. Vogt Physicochemical and biological properties of soils in the prevailing types of plant communities in the Olkusz mining region ...... 269 Charakterystyka wybranych właściwości fizykochemicznych i biologicznych gleb w dominujących typach zbiorowisk roślinnych – rejon olkuski ...... 285 14. Anna M. Stefanowicz Soil physicochemical properties and vegetation as factors affecting soil microorganisms in areas contaminated with heavy metals ...... 293 Właściwości fizykochemiczne gleb i roślinność jako czynniki determinujące funkcjonowanie mikroorganizmów glebowych na terenach zanieczyszczonych metalami ciężkimi ...... 307 15. Monika Jędrzejczyk-Korycińska, Monika Zagórna, Barbara Godzik Protected and protection-worthy ecological areas or features in the Olkusz Ore-bearing Region ...... 315 Obiekty chronione prawem i warte ochrony w Olkuskim Okręgu Rudnym . . . 329 Acknowledgments

I would like to begin this volume by decided to make one more effort and prepare thanking my colleagues for their fine contribu- a book-length volume of papers covering this tions to the project entitled “Vegetation of cala- ground. Here it is, made possible by the good mine soils and its importance for biodiversity working relationships and productive contacts and landscape conservation in post-mining we established during our investigations. To areas”, and for the professionalism and commit- Professor Krystyna Grodzińska, my thanks for ment they showed in all their work. This large her careful reading of the individual chapters project, implemented in 2008–2011, was sup- and correction of mistakes. ported by Iceland, Liechtenstein and Norway All of us in the project group are grateful through the Financial Mechanism of the Euro- to the authorities and staff of Olkusz County, pean Economic Area (EEA FM PL0265). Boleslaw and Bukowno municipalities, the Without their efforts in the field and in the Bolesław Mining and Metallurgical Plant in laboratory, and without our discussions, both Bukowno (ZGH Bolesław), and the Olkusz planned and spontaneous, we would not have Forest District, for granting permission to do fully achieved the objectives. I especially thank our research in areas under their administra- the researchers who carried out the field work tion, for sharing information, and for their regardless of the weather, collecting priceless kind assistance and their interest in the results data for the project and for further studies and of the work. publications. After completing the project and Barbara Godzik handing in a comprehensive report to the Polish Project coordinator Ministry of Science and Higher Education, we

Podziękowania

W pierwszej kolejności pragnę podziękować sprawozdania do Ministerstwa Nauki i Szkol- za wspaniałą współpracę wszystkim Koleżankom nictwa Wyższego, zdecydowaliśmy się na jeszcze i Kolegom, którzy przyczynili się do realizacji jeden wysiłek i przygotowanie niniejszego opra- w latach 2008–2011 projektu pt. „Roślinność gleb cowania, świadczy o nawiązaniu dobrych relacji galmanowych i jej znaczenie dla zachowania różno- koleżeńskich i kontaktów naukowych w czasie rodności biotycznej i krajobrazowej terenów pogór- realizacji projektu. Profesor Krystynie Grodzińskiej niczych” wspieranego przez Islandię, Lichtenstein dziękuję za uważne przeczytanie tekstów poszcze- i Norwegię poprzez dofinansowanie ze środków gólnych rozdziałów i wskazanie błędów. Mechanizmu Finansowego Europejskiego Obszaru Serdecznie dziękuję także pracownikom po- Gospodarczego (MF EOG PL0265). wiatu Olkusz, Gmin Bolesław i Bukowno, Zakładów Bez dobrej, koleżeńskiej współpracy w terenie, Górniczo-Hutniczych Bolesław S.A. w Bukownie laboratorium, jak i zaplanowanych i tych sponta- oraz Nadleśnictwa Olkusz za udzielanie stosownych nicznych dyskusji, nie zrealizowalibyśmy w pełni zezwoleń na pracę w terenie podlegającym tym jed- celów projektu. Szczególne podziękowania należą nostkom, udostępnianie informacji, życzliwość i za- się tym osobom, które eksplorowały obszar badań, interesowanie wynikami naszych badań. czy to w pogodę czy słotę zbierając materiały i bezcenne dane do późniejszych publikacji. Fakt, że Barbara Godzik po zakończeniu projektu i złożeniu całościowego Koordynator projektu

Introduction

Barbara Godzik

W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 46 Lubicz St., 31-512 Kraków, e-mail: [email protected]

Metal-bearing areas are present on all con- other heavy metals. The difficult habitat continents. Some of them are of natural origin, ditions led to the emergence of morphological but much larger areas are secondarily contami- and physiological adaptations that allow plants nated with metals by man as a result of mining to survive in this hostile environment. and smelting. Such areas are covered with spe- The metalliferous area around the town cific vegetation that is composed of species that of Olkusz, a fragment of the Silesia-Cracow require or tolerate high levels of heavy metals Upland, has long drawn the interest of natu- in the soil (Ernst 1974; Dierschke and Becker ralists. Floristic studies have been conducted 2008; Baker et al. 2010). These areas are usu- there since the second half of the 19th century ally regarded as wasteland but in fact they are (Uechtritz 1877, 1878, 1879, 1880; Zalewski often of high conservation value and in need 1886). The pace of research intensified at the of protection. The vegetation of metalliferous end of the 20th century. Collaborative inter- areas has been studied by a range of natural sci- disciplinary studies were undertaken in 2008– entists, among them botanists and ecologists. 2011 under the project entitled “Vegetation of Southern Poland has areas with high con- calamine soils and its importance for biodiver- centrations of heavy metals in the soil (zinc and sity and landscape conservation in post-mining lead), mainly on the Silesia-Cracow Upland. areas”, financed by the European Economic The Zn-Pb deposits in the Olkusz region are Area and the Norwegian Financial Mecha- among Europe’s richest. Their documented nism (EEA FM PL0265). The Department of exploitation (initially silver, then lead and zinc) Ecology of the W. Szafer Institute of Botany, dates back to the 12th century. Today this area Polish Academy of Sciences, coordinated the is secondarily contaminated by heavy metals. project. Staff of other units of the Institute Centuries of human activity also transformed took part in it, as well as scientists from the the surface. The terrain is marked by pits, set- University of Silesia, Jagiellonian University, tling ponds and landfills (slag heaps) left from Pedagogical University of Cracow and the ore extraction and processing. Plants cannot University of Oslo. The aims of the project easily colonise those places. The soils usually were realised through the intensive work of contain high levels of zinc, lead, cadmium and a number of researchers in close cooperation

11 with Bolesław and Bukowno municipali- B. Godzik). In this chapter the authors also ties, the Bolesław Mining and Metallurgical propose sites worthy of area protection in the Plant in Bukowno, and the Olkusz Forest OOR. District. This three-year research programme This monograph should be of use to was the first attempt to elaborate a compre- researchers, conservationists and others inter- hensive description of the Olkusz Ore-bearing ested in the vegetation of metalliferous areas. Region (OOR) and to assess its conservation It documents the outstanding natural values value. It produced dozens of original papers, of old mining areas in the Olkusz Ore-bearing popular science articles and conference reports Region, where Poland’s only calamine grass- (Grodzińska and Godzik – Chapter 5, this lands evolved and where a great number of volume). The full list of plant species in the endangered and legally protected species are OOR was included in the monograph The vas- found. These sites are also a wonderful science cular plants of the Olkusz Ore-bearing Region laboratory where microevolutionary processes (Nowak et al. 2011). can be explored and the emergence of varieties This book consists of 15 chapters. Besides adapted to extreme habitat conditions can be this introduction, the subjects covered in the tracked. These varieties can be used to reculti- first three chapters include the characteristics vate areas damaged by mining operations. The of the studied area (B. Godzik), the history of sites around Olkusz that remain after exploita- mining (B. Godzik and M.W. Woch), and an tion of zinc and lead also record centuries of inventory of landscape features associated with Polish mining culture. We greatly need further mining and processing of ores (M.W. Woch). research on this historically and economically The next chapter gives a brief overview of botan- important region’s unique vegetation, and fur- ical research, a bibliography of articles published ther measures to preserve and protect it. This under the project, and a review of the litera- volume is another step along that path. ture (K. Grodzińska and B. Godzik). Further chapters cover the results of project work and References describe the organisation of research (P. Kapusta and B. Godzik), the vegetation of the OOR Baker A.J.M., Ernst W.H.O., van der Ent A., (J. Holeksa, A. Błońska, A. Kompała-Bomba, Malaisse F., Ginocchio R. 2010. Metal- G. Woźniak, P. Kurek, G. Szarek-Łukaszewska, lophytes: the unique biological resource, its K. Grodzińska, and M. Żywiec), the diversity ecology and conservational status in Europe, central Africa and Latin America, pp. 7–40. of vascular plants (T. Nowak, M. Jędrzejczyk- In: L.C. Batty, K.G. Hallberg (Eds.). Ecology Korycińska, P. Kapusta, and G. Szarek-Łuka- of Industrial Pollution. Cambridge University szewska), mosses (R. Ochyra and B. Godzik), Press, British Ecological Society, Cambridge. lichens (U. Bielczyk) and fungi (P. Mleczko and Dierschke H., Becker T. 2008. Die Schwermetall- M. Beszczyńska), the physicochemical proper- Vegetation des Harzes-Gliederung, ökologische ties of soils (P. Kapusta, G. Szarek-Łukaszewska, Bedingungen and syntaxonomische Einor- and R.D. Vogt), groups of soil microorgan- dung. Tuexenia 28: 185–227. isms (A.M. Stefanowicz), and the dynamics Ernst W.H.O. 1974. Schwermetallvegetation der of Scots pine growth (T. Zielonka, N. Dubaj, Erde. Gustav Fischer Verlag, Stuttgart. and P. Malcher). The last chapter is dedicated Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Koryciń to problems concerning Natura 2000 areas ska M., Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. (M. Jędrzejczyk-Korycińska, M. Zagórna, and 2011. The vascular plants of the Olkusz Ore-

12 bearing Region [Rośliny naczyniowe Olku- Uechtritz R. von. 1879. Resultate der Durchfor- skiego Okręgu Rudnego]. W. Szafer Institute schung der schlesischen Phanerogammenflora of Botany, Polish Academy of Sciences, Kraków. im Jahre 1878. Jahresbericht der Schlesischen Uechtritz R. von. 1877. Die wichtigeren Ergeb- Gesellschaft für Vaterländische Cultur 56: nisse der Durchforschung der schlesischen 154–176. Phanerogammenflora im Jahre 1876. Jahresb- Uechtritz R. von. 1880. Resultate der Durchfor- ericht der Schlesischen Gesellschaft für Vaterlän- schung der schlesischen Phanerogammenflora dische Cultur 54: 155–195. im Jahre 1879. Jahresbericht der Schlesischen Ge- Uechtritz R. von. 1878. Die wichtigeren Ergeb- sellschaft für Vaterländische Cultur 57: 154–176. nisse der Erforschung der schlesischen Pha- Zalewski A. 1886. Zapiski roślinoznawcze z Kró nerogammenflora im Jahre 1877. Jahresbericht lestwa Polskiego i z Karpat. Sprawozdania Ko- der Schlesischen Gesellschaft für Vaterländische misji Fizyograficznej Akademii Umiejętności 20: Cultur 55: 172–187. 171–190.

Wstęp

Barbara Godzik

Instytut Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk, 31-512 Kraków, ul. Lubicz 46, e-mail: b.godzik@ botany.pl

Tereny metalonośne występują na wszystkich warunki siedliskowe wpłynęły na wykształcenie się kontynentach. Część z nich jest pochodzenia natu- u roślin adaptacji morfologicznych i fizjologicz- ralnego, znacznie większe są jednak obszary wtórnie nych, które pozwalają im na przetrwanie w tym zanieczyszczone metalami w wyniku działalności niesprzyjającym środowisku. górniczej i hutniczej człowieka. Tereny takie porasta Metalonośny fragment Wyżyny Śląsko-Kra- specyficzna roślinność zbudowana z gatunków kowskiej w okolicach Olkusza od dawna budził wymagających lub tolerujących wysokie poziomy zainteresowanie przyrodników. Badania flory- metali ciężkich w podłożu (Ernst 1974; Dierschke styczne w tym obszarze były prowadzone już od i Becker 2008; Baker i in. 2010). Obszary te trak- drugiej połowy XIX wieku (Uechtritz 1877, 1878, towane są zwykle jako nieużytki. W rzeczywistości 1879, 1880; Zalewski 1886). Intensyfikacja badań mają one często wysoką wartość przyrodniczą nastąpiła pod koniec XX wieku. Zespołowe, inter- i wymagają ochrony. Roślinność terenów meta- dyscyplinarne studia podjęto w latach 2008–2011 lonośnych była zawsze przedmiotem badań wielu w ramach projektu pt. „Roślinność gleb galmano- przyrodników – botaników, ekologów. wych i jej znaczenie dla zachowania różnorodności W Polsce obszary o wysokich stężeniach metali biotycznej i krajobrazowej terenów pogórniczych” ciężkich w podłożu (cynku i ołowiu) znajdują się finansowanego przez Europejski Obszar Gospo- w południowej Polsce, głównie na Wyżynie Śląsko- darczy i Norweski Mechanizm Finansowy (MF -Krakowskiej. Złoża cynkowo-ołowiowe (Zn-Pb) EOG PL0265). Koordynację badań w ramach w regionie olkuskim należą do najbogatszych projektu prowadził Zakład Ekologii. Udział w nim w Europie, a ich udokumentowana eksploatacja brali pracownicy kilku innych jednostek Instytutu (początkowo srebra, potem ołowiu i cynku) datuje Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk się już na XII wiek. Dzisiaj obszar ten jest w dużej w Krakowie, jak też naukowcy z Uniwersytetów: mierze wtórnie zanieczyszczony metalami ciężkimi. Śląskiego, Jagiellońskiego, Pedagogicznego im. Wielowiekowa działalność człowieka spowodowała Komisji Edukacji Narodowej i Uniwersytetu w Oslo. także znaczne przekształcenia powierzchni. Liczne Założenia projektu mogły być w pełni zrealizo- są w tym terenie, a trudne do zasiedlenia przez wane nie tylko dzięki intensywnej pracy kilkunastu rośliny, wyrobiska, stawy osadowe i składowiska naukowców, ale też ścisłej współpracy z władzami odpadów (hałdy) związane z procesami technolo- gmin Bolesław i Bukowno, Zakładu Górniczo-Hut- gicznymi wydobycia i przetwórstwa rud. Gleby cha- niczego Bolesław S.A. w Bukownie i pracownikami rakteryzują się zwykle wysoką zawartością cynku, Nadleśnictwa Olkusz. Trwające przez 3 lata badania ołowiu, kadmu i innych metali ciężkich. Trudne stanowiły pierwszą próbę kompleksowego opisu

15 terenów Olkuskiego Okręgu Rudnego (OOR) pod zespoły mikroorganizmów glebowych (A.M. Stefa- kątem ich wartości przyrodniczej i zostały zakoń- nowicz), jak też opisują dynamikę przyrostu sosny czone opublikowaniem kilkudziesięciu artykułów zwyczajnej (T. Zielonka, N. Dubaj i P. Malcher). oryginalnych, prac popularnonaukowych i donie- Końcowy rozdział jest poświęcony zagadnieniom sień konferencyjnych (Grodzińska i Godzik – Roz- dotyczącym obszarów Natura 2000 (M. Jędrzej- dział 5, niniejszy tom). Pełny spis gatunków roślin czyk-Korycińska, M. Zagórna i B. Godzik). Podano występujących w Olkuskim Okręgu Rudnym został w nim też propozycje stanowisk wartych ochrony zamieszczony w monografii pt. The vascular plants of obszarowej w OOR. the Olkusz Ore-bearing Region (Nowak i in. 2011). Niniejsza monografia jest skierowana do Niniejsza książka składa się z 15 rozdziałów. wszystkich osób zainteresowanych roślinnością me- Poza wstępem (B. Godzik) zawierają one charak- talonośnych terenów cynkowo-ołowiowych. Będzie terystykę obszaru badań (B. Godzik), historię gór- ona pomocna przy podejmowaniu nowych tematów nictwa (B. Godzik i M.W. Woch) i inwentaryzację badawczych w tych specyficznych i nielicznych sztucznych obiektów związanych z działalnością w Polsce obszarach rudonośnych. Autorzy chcieli wydobywczą i przetwórczą rud (M.W. Woch). Ko- udokumentować wybitną wartość przyrodniczą te- lejny rozdział jest krótkim przeglądem badań bota- renów pogórniczych w Olkuskim Okręgu Rudnym, nicznych wraz z podaniem spisu opublikowanych gdzie wykształciły się jedyne w Polsce murawy gal- w ramach projektu prac i przeglądem literatury manowe i gdzie występują liczne gatunki zagrożone (K. Grodzińska i B. Godzik). Dalej zamieszczono i podlegające prawnej ochronie. Tereny te są też rozdziały dotyczące wyników badań uzyskanych wspaniałym laboratorium naukowym, w którym w ramach realizowanego projektu. Opisują one or- badać można procesy mikroewolucyjne, śledzić ganizację badań (P. Kapusta i B. Godzik), roślinność powstawanie odmian przystosowanych do skraj- OOR (J. Holeksa, A. Błońska, A. Kompała-Bomba, nych warunków siedliskowych i wykorzystywać G. Woźniak, P. Kurek, G. Szarek-Łukaszewska, je do rewitalizacji zniszczonych przez eksploatację K. Grodzińska i M. Żywiec), florę roślin naczy- górniczą obszarów. Tereny po eksploatacji cynku niowych (T. Nowak, M. Jędrzejczyk-Korycińska, i ołowiu w okolicach Olkusza to także świadectwo P. Kapusta i G. Szarek-Łukaszewska), różnorodność polskiej, wielowiekowej kultury górniczej. Dalsze mchów (R. Ochyra i B. Godzik), porostów (U. Biel- badania, a także wszelkie działania zdążające do za- czyk), grzybów (P. Mleczko i M. Beszczyńska), chowania i ochrony wykształconej tu, tak odrębnej charakteryzują właściwości fizykochemiczne gleb i niepowtarzalnej roślinności, są więc nie tylko (P. Kapusta, G. Szarek-Łukaszewska i R.D. Vogt), ważne, ale wręcz konieczne. 2

General characteristics of the Olkusz region

Barbara Godzik

W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 46 Lubicz St., 31-512 Kraków, e-mail: b.godzik@ botany.pl

Location is in the eastern part of the Silesian Upland. In the northwestern part of the region (Krzykawa The Olkusz region is one of the three area) there are loess deposits cut by numerous areas in the Silesia-Cracow Upland where gorges and ravines resulting from denudation zinc and lead (Zn-Pb) deposits occur; the processes (Szczypek et al. 1995; Dziechciarz other two are the Chrzanów and Bytom 2002; Nowak et al. 2011). regions (Molenda 1963). According to Kon- Zn-Pb ore mining and processing has left dracki’s (2009) physiographic division, this its mark on the landscape. The natural relief deposit-rich area (Niedzielski and Szostek 1980) is located in the eastern part of the Garb Tarnogórski mesoregion. It is a part of the Silesian Upland macroregion, which is separated from the Kraków-Częstochowa Upland by the escarpment face of a cuesta that runs from Żurada across Olkusz and reaches Klucze (Dziechciarz 2001) (Fig. 1). The area is characterised by gentle but varied land relief; elevation ranges from 270 m a.s.l. in the Dolina Białej Przemszy valley up to 500 m a.s.l. Wysokie Przymiarki is the highest elevation of the Olkusz Region (482.6 m a.s.l.). The hills of the Olkusz area (called Grzędy Olkuskie perches), at 50–100 m a.s.l., are flattened at the top. Fig. 1. Areas of zinc-lead (Zn-Pb) deposits in the Silesia- Numerous monadnocks and caves can also Cracow Upland (Chrzanów, Bytom and Olkusz regions) (U. Korzeniak) be found there. Jaskinia Wierzchowska Górna Ryc. 1. Obszary występowania złóż cynkowo-ołowiowych cave is the cave closest to Olkusz. The Pustynia (Zn-Pb) na Wyżynie Śląsko-Krakowskiej (region chrza- Błędowska desert, the so-called “Polish Sahara”, nowski, bytomski i olkuski) (U. Korzeniak)

17 has been deformed by centuries of mining. area. They are forested or filled with water There are many post-exploitation pits, exca- and have become recreational areas (Kotlicka vations and sinkholes, and it is dominated 1978). All of these land forms are now inte- by artificial elevations in the form of slag gral though unnatural parts of the landscape. heaps composed of mining and metallurgical The numerous transport routes are another waste, and humps made of discarded gangue artificial element of the landscape, including material (Wierzbicka 2002; Godzik and national road 94 running from Kraków to Woch – Chapter 3 and Woch – Chapter 4, Wrocław, the Katowice-Kielce railway and this volume). The waste landfills are of dif- the broad-gauge rail line for transporting ferent sizes and shapes; they vary from small sulphur. A part of the Olkusz Ore-bearing mounds and cones to long, often irregular Region (OOR), a 48 km2 mining area situ- berms elevated up to 25 metres. Exploitation ated between the towns of Laski, Olkusz and of fill sand for mining purposes and aggregate Bukowno (Fig. 2), was included in the studies mines also deformed the landscape, creating carried out within the “Vegetation of cala- many wide and deep pits around the whole mine soils and its importance for biodiversity

Dąbrówka

Bolesław

Stary Olkusz

Baba

Sztoła Bukowno

6 7 8 91C 0 Fig. 2. The area of project EEA FM PL0265. 1 – settling ponds, 2 – industrial areas, 3 – built-up areas, 4 – forests, 5 – main roads, 6 – railway line, 7 – watercourses, 8 – ZGH Bolesław zinc smelter, 9 – flotation fascility, 10 – flotation tailings heap (P. Kapusta) Ryc. 2. Teren objęty badaniami wykonywanymi w ramach projektu MF EOG PL0265. 1 – stawy osadowe, 2 – tereny przemysłowe, 3 – tereny zabudowane, 4 – lasy, 5 – główne drogi, 6 – linia kolejowa, 7 – cieki wodne, 8 – huta cynku ZGH Bolesław, 9 – zakład flotacji, 10 – hałda odpadów poflotacyjnych (P. Kapusta)

18 and landscape conservation in post-mining frequently in August and September, prevent areas” project (EEA FM PL0265). It is a rec- air pollution from dispersing. High levels of tangular area measuring 8 × 6 km (19°25′– particulate pollution block solar radiation, 19°32′E, 50°15′–50°19′N). The OOR lies increasing the annual count of overcast days in Olkusz County in the northwestern part (Nowak 1978; Kruczała 2000; Baic et al. 2004; of Małopolska Province, and includes all of Lorenc 2005). Bolesław municipality, the northern part of Bukowno municipality and the western edge Hydrological conditions of Olkusz municipality. The central part of the OOR is an area of previous and current activity The Olkusz area is entirely within the related to lead and zinc ore extraction and pro- Vistula River Basin. The hydrological system cessing, and on its outskirts are pine forests, is very poor, due to the particular geolog- fill sand mines (on the eastern and southern ical structure (permeable sands and Quater- sides) and agricultural land (on the western nary loess, weathering, and tectonic cracks and northern sides). A number of publications in Mesozoic rock) and to hydrogeological further describe the area (e.g. Stefanowicz et al. conditions that allow water to seep into the 2010; Kapusta et al. 2011; Nowak et al. 2011; ground. The Biała Przemsza river is the main Wierzbicka 2015). watercourse draining the northern part of the region. The Sztoła river discharges water Climate from the south. Bolesław municipality is in the basin of the Biała Przemsza river, mainly According to Romer’s (1949) climate its left bank tributaries, the Biała river and regionalisation, the Olkusz area is under Cen- Warwas and Struga creeks. The Biała river car- tral Highlands climate in the Silesia-Cracow ries mine water and around Krzykawka and region. Weather conditions are the result of Laski it forms picturesque meanders, back- the influx of arctic, subtropical, strong oce- waters and swamps. The ponds in Krążek, anic and strong continental air masses (Lazar Małobądz and Stara Wieś are some of the 1962; Jędrzejczyk 2004). Average annual tem- few waterbodies of the region. Surface waters perature is 8°C and varies depending on the cover less than 1% of Bolesław municipality relief; valleys and higher elevations have lower (Anonymous 2005). temperatures. The lowest temperature reaches Some of the minor surface watercourses −31°C and the highest 35°C (Szczypek 1997). are artificial. Regulated canals such as the The whole area is dominated mostly by weak Dąbrówka and Baba and the partially regu- and moderate westerly winds, but southwest- lated Sztolnia drain the ore mines. Sztolnia erly and northwesterly winds also play a role Ponikowska, another artificial watercourse, (Jędrzejczyk 2004). Annual precipitation in has dried up almost entirely. Exploitation and Olkusz municipality is 700–800 mm, highest mining, together with water consumption, in June and September and lowest in February, have profoundly altered the hydrological con- March and October (Dziechciarz 2002). The ditions (Baic et al. 2004; Anonymous 2004). growing season lasts 200–210 days (Anony- Some of the surface watercourses may be con- mous 2004). taminated due to weathering and leaching Low wind velocity and the large number of metalliferous waste by acidic mine water of calms (24% of the year), occurring most (Bauerek et al. 2009).

19 Geological structure The mineral composition of Zn-Pb ores in the placer varies in a manner reflecting the his- In terms of geology the Olkusz region tory of their formation (Ney 1997). The basic belongs to the Silesia-Cracow Monocline exploitable ores are usually built of zinc sul- (Sokołowski 1990; Wika and Szczypek 1990; phides (sphalerite, wurtzite β) and lead sulphide Jędrzejczyk 2004), where three structural (galena) with high silver content, accompanied levels can be distinguished: folded Palaeozoic by iron sulphides (marcasite, pyrite), cadmium forms, Mesozoic forms that create a mono- (greenockite), calcite (calcium carbonate) and cline, and Cenozoic cover forms (Nowak baryte (barium sulphate) (Cabała 2009). In the 1978). The sediments of the Paleozoic struc- weathering zone, sulphides are easily oxidised tural layer are thick. They emerge to the sur- and form secondary carbonates, zinc silicates face between Bukowno and Sławków and (calamine) and lead silicates (cerussite) (Rybak form Upper Carboniferous sedimentary rocks and Wójcik 2009). This type of deposit was consisting of sandstones and slates (Stupnicka surface-mined in Bolesław, Ujków Stary and 2007). The zinc and lead ores are locally Krążek (Cabała and Konstantynowicz 1999). associated with Triassic forms and occur as veins in conchoidal limestone and dolomite Soils (Książkiewicz et al. 1965; Smakowski 1992; Cabała 2009). The Quaternary forms are lith- The soils of Olkusz are highly diverse. ologically varied, they do not form a contin- Among the most common are regosols, poorly uous layer, and they range in thickness from developed quartz-silicate soils, carbonate-free a few to tens of metres, exceeding 60 metres soils, podzols, hydrogenic soils, alluvial and in the Przemsza Basin (Cabała and Kon- industrial soils (Gruszczyński et al. 1990). stantynowicz 1999; Stupnicka 2007). They The most common soils are formed on Qua- occur in the Mesozoic layers as fluvioglacial ternary sands, clays and loess (Cabała 2009). and aeolian sediments of the Pleistocene and The entire area also has small patches of Holocene (Cabała 2009). skeletal soils formed from limestone (Kiryk The Olkusz deposits are one of Poland’s and Kołodziejczyk 1978). Also very diverse three richest lodes of Zn-Pb ore. The deposits is the mechanical composition of the soil, near Bytom and Tarnowskie Góry are fur- including sand, loam, clayey and dust soils thest to the west. On the edge of the Silesia- (Lazar 1962; Cabała 2009). The prevailing Cracow Monocline they occur in the vicinity soils are dry, low-sorption and nutrient-poor of Zawiercie, Olkusz and Chrzanów (Ney (low nitrogen and phosphorus), and of little 1997; Szulc 2008). The exploited ore deposits utility (Cabała 1990; Jędrzejczyk 2004). The in the Olkusz region are spread over large OOR soils have exceptionally high concentra- areas. Within the ore-bearing dolomites they tions of heavy metals, significantly deviating form point bars and pockets, and fill karstic from the natural levels found in Polish soils pockets (Sylwestrzak 1998). On the edges they (Anonymous 2004; Niklińska et al. 2005; form lenticular nest-like bodies (Pomorzany Trafas et al. 2006; Pasieczna and Lis 2008; mine, Zawiercie-Siewierz deposits). Nest-like Kicińska 2009; Kapusta et al. 2011; Kapusta ore bodies also occur in dolomites of bunter et al. – Chapter 13, this volume). Their sources sandstone in the area of the Bolesław placer are natural and anthropogenic. Soils developed (Cabała 2009). on weathered, shallowly buried ore-bearing

20 dolomites are naturally enriched in metals, development of the flora of this region. The and centuries of exploitation and processing opening of new habitats, the diversification of metal-rich ores constitute the anthropogenic of substrate chemistry and the formation of source. Contemporary processing of ores pro- artificial terrain (various kinds of slag heaps) duced high emissions of pollutants and con- have enriched the species composition of the taminated the soil over a wide area. Disposal of region. There are many legally protected spe- flotation tailings in settling ponds, consisting cies; the abundance of some of them is attrib- mostly of fine-grained fractions easily carried utable to the presence of large wasteland areas by the wind, are a secondary source of soil con- where they can freely spread (Nowak et al. tamination (Bauerek et al. 2009; Cabała 2009). 2011; Nowak et al. – Chapter 8, this volume). In the Olkusz region the soils richest in zinc, At sites where calamine waste is deposited the lead and cadmium (calamine soils) are found only Polish calamine turfs have developed; at sites of historical and modern ore extrac- species tolerant of high levels of metals in tion and processing: Bolesław, Ujków Stary, the soil occur there (Grodzińska and Szarek- Bukowno, Stary Olkusz, and the vincinity of Łukaszewska 2002; Jędrzejczyk-Korycińska the Bolesław smelter and the Pomorzany mine 2006; Szarek-Łukaszewska and Grodzińska (Pasieczna and Lis 2008). 2008, 2011; Kapusta et al. 2010; Kowolik et al. 2010). The value of those sites has been Flora and fauna recognised: two sites particularly rich in calamine species have been placed under protec- The Olkusz region is used for agricultural tion as Natura 2000 areas (Szarek-Łukaszewska purposes to a large extent, much of the area is and Grodzińska 2008; Kapusta et al. 2010; covered by forests, and the remaining parts are Jędrzejczyk-Korycińska – Chapter 15, this built-up areas and wastelands. Mostly cereals, volume). potatoes and forage are cultivated. Meadows Bibliographic data on the flora of this area and pastures occupy part of the fields. Some of were included in the monograph The vascular the arable land is abandoned or is undergoing plants of the Olkusz Ore-bearing Region (Nowak planned or natural afforestation. et al. 2011) and are also given in several chap- The huge impact of mining and ore pro- ters of this book. cessing on the Olkusz region has shaped its The varied environmental conditions of contemporary flora. The landscape and the the region create favourable conditions for functioning of aquatic and terrestrial eco- animals. There are wild boar, deer, hares, systems have been altered drastically in areas and even some moose and beavers. There are where Zn-Pb ore has been mined (Woźniak also voles, squirrels, muskrats, raccoon dogs and Kompała 2001; Zawada 2007). Old for- and a few ermines. Nineteen of the 21 bat ests have been replaced by young species-poor species recorded from Poland can be found greenwoods whose presence is due to reme- there. There is a rich bird fauna, including diation of parts of this area. The young age owls and eagle-owls, and a station of the black of forests is also related to the history of fires, stork in the vicinity of Laski. Amphibians sand quarrying, and afforestation of inac- (e.g. salamanders) and reptiles (e.g. common tive gravel pits. On the other hand, human- European viper) have also been noted in caused changes of the natural environment the area (Dziechciarz 2002; Sawicki and in the Olkusz area have also promoted the Szlęzak 2012).

21 References Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G. 2002. Hałdy cynkowo-ołowiowe w okolicach Olkusza – przeszłość, teraźniejszość, przyszłość. Kosmos Anonymous. 2004. Program Ochrony Środowiska 51(2): 127–138. dla Powiatu Olkuskiego. Zarząd Powiatu Olku- skiego. http://www.jura.eko.org.pl/doc/srodo- Gruszczyński S., Trafas M., Żuławski C. 1990. wisko/Powiat_Olkuski.pdf. Charakterystyka gleb w rejonie Olkusza. Zeszyty Naukowe AGH 1368. Sozologia i sozo- Anonymous. 2005. Program Ochrony Środo- technika 32: 113–122. wiska Gminy Bolesław (na lata 2004–2015). Instytut Gospodarowania Odpadami Sp. z o.o. Witkowska-Kita w Katowicach. Jędrzejczyk M. 2004. Zróżnicowanie flory naczy- niowej obszarów galmanowych Monokliny Śląsko Baic I., Zasucha J., Jarema-Suchorowska S., Krakowskiej. Rozprawa doktorska. Wydział Adamczyk Z., Wacławik B., Witkowska- Biologii i Ochrony Środowiska. Uniwersytet Kita B., Rolka M., Karuga S., Paluchie- Śląski, Katowice (msc). wicz Z., Gwoździewicz B. 2004. Program ochrony środowiska dla powiatu olkuskiego. Jędrzejczyk-Korycińska M. 2006. Głos w sprawie Instytut Mechanizacji i Górnictwa Skalnego, metalofitów na obszarach galmanowych. In: Centrum Gospodarki Odpadami, Oddział Warsztaty “Roślinność i jej znaczenie w terenach Zamiejscowy w Katowicach, Katowice. pogórniczych (cynkowo-ołowiowych). Zakład Ekologii Instytutu Botaniki im. W. Szafera Bauerek A., Cabała J., Śmiejs-Król B. 2009. Min- PAN, Kraków. eralogical alternations of Zn-Pb flotation waste of the Mississippi Valley Type ores (Southern Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Grodziń- Poland) and their impact on contamination ska K., Godzik B. 2010. Murawy galmanowe of rain runoff. Polish Journal of Environmental okolic Olkusza (południowa Polska) i pro- Studies 18(5): 781–788. blemy ich ochrony. Chrońmy Przyrodę Ojczystą 66(1): 27–34. Cabała J. 2009. Metale ciężkie w środowisku Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Stefano- glebowym olkuskiego rejonu eksploatacji rud wicz A.M. 2011. Direct and indirect effects of Prace naukowe Uniwersytetu Śląskiego Zn-Pb. metal contamination on soil biota in a Zn-Pb 2729 . post-mining and smelting area (S Poland). Cabała J., Konstantynowicz E. 1999. Cha- Environmental Pollution 159: 1516–1522. rakterystyka śląsko-krakowskich złóż cynku Kicińska A. 2009. Arsen i tal w glebach i roślinach i ołowiu i perspektywy eksploatacji tych rud. rejonu Bukowna. Ochrona środowiska i zasobów Perspektywy geologii złożowej i ekonomicznej naturalnych 40: 199–207. w Polsce. Prace naukowe Uniwersytetu Śląskiego Dzieje 1809: 76–98. Kiryk F., Kołodziejczyk R. (Eds.) 1978. Olkusza i regionu olkuskiego. Tom I, PWN, Cabała S. 1990. Zróżnicowanie i rozmieszczenie Warszawa–Kraków. zbiorowisk leśnych na Wyżynie Śląskiej. Prace Kondracki J. 2009. Geografia regionalna Polski. naukowe Uniwersytetu Śląskiego 1068. PWN, Warszawa. Dziechciarz O. 2001. Przewodnik po ziemi olku- Kotlicka N. 1978. Charakterystyka geograficzna skiej: Gminy Bolesław, Bukowno, Sławków. obszaru, pp. 14–19. In: Poszukiwanie rud cynku Agencja Promocji OK, Olkusz. i ołowiu na obszarze śląsko-krakowskim. Prace Dziechciarz O. 2002. Przewodnik po ziemi olku- Instytutu Geologicznego LXXXIII. Wydaw- skiej: historia, zabytki i inne atrakcje ziemi olku- nictwa Geologiczne, Warszawa. skiej. Tom 1. Gmina Olkusz. Neon. Olkuska Kowolik M., Szarek-Łukaszewska G. Jędrzej Agencja Rozwoju, Olkusz. czyk-Korycińska M., 2010. Użytek ekologiczny

22 “Pleszczotka górska” w cynkowo-ołowiowym te- Romer E. 1949. Regiony klimatyczne Polski. Prace renie górniczym – potrzeba aktywnej ochrony. Wrocławskiego Towarzystwa Naukowego. Chrońmy Przyrodę Ojczystą 66: 35–38. Seria B., tom 6, nr 20, Wrocław. Kruczała A. 2000. Atlas klimatu województwa ślą- Rybak A., Wójcik A.J. 2009. Górnictwo galmanu skiego. IMGW, Katowice. na terenie Strzemieszyc w XIX wieku, pp. Książkiewicz M., Samsonowicz J., Rühle E. 282–296. In: Dzieje górnictwa – element euro- 1965. Zarys geologii Polski. Wydawnictwa Geo- pejskiego dziedzictwa kultury. Oficyna Wydaw- logiczne 379, Warszawa. nicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław. Lazar J. 1962. Gleby województwa katowickiego. Sawicki T., Szlęzak P. (Eds.) 2012. Bolesław i oko- ŚIN, PWRiL, Warszawa. lice. Urząd Gminy w Bolesławiu, Centrum Kultury im. Marii Płonowskiej w Bolesławiu. Lorenc H. 2005. Atlas klimatu Polski. Instytut F.H.U. Alias Robert Leniartek. Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa. Smakowski T.J. 1992. Geological prognosis of Molenda D. 1963. Górnictwo kruszcowe na terenie potential zinc and lead resources for Triassic złóż śląsko-krakowskich do połowy XVI wieku. formations in the Silesian-Cracow Region in Studia i materiały z Historii Materialnej XV, southern Poland. Mathematical Geology 24(6): Studia dziejów Górnictwa i Hutnictwa VIII. 693–703. Ossolineum, Wrocław–Warszawa–Kraków. Sokołowski J. 1990. Geologia regionalna i złożowa Ney R. 1997. Surowce mineralne Polski. Surowce Polski. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa. metaliczne: Cynk, Ołów. Wydawnictwo Cen- trum PPGSSiE PAN, Kraków. Stefanowicz A.M., Niklińska, M., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. 2010. Pine forest Niedzielski B., Szostek L. 1980. Olkuski region and grassland differently influence the response złożowy. Zarys budowy geologicznej. In: of soil microbial communities to metal con- Warunki hydrologiczne złóż rud cynku i ołowiu tamination. Science of the Total Environment regionu śląsko-krakowskiego. Prace Instytutu 408: 6134–6141. Geologicznego, Warszawa. Stupnicka E. 2007. Geologia regionalna Polski. Niklińska M., Chodak M., Laskowski R. 2005. Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, Ekologiczne metody oceny skutków zanieczysz- Warszawa. czenia gleb. Agencja Wydawniczo-Poligraficzna “ART-TEKST”, Kraków. Sylwestrzak H. 1998. Galena: minerał ołowiu, kruszec ołowiu i srebra. Państwowy Instytut Nowak W. 1978. Środowisko geograficzne, pp. Geologiczny, Warszawa. 1–14. In: F. Kiryk, R. Kołodziejczyk (Eds.) Dzieje Olkusza i regionu Olkuskiego. PWN, Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2008. Warszawa–Kraków. Naturalna roślinność w rejonach starych zwa- łowisk odpadów po górnictwie rud Zn-Pb Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Koryciń- w okolicy Bolesławia i Bukowna (region śląsko- ska M., Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. -krakowski, południowa Polska). Przegląd Geo- 2011. The vascular plants of the Ore-bearing Re- logiczny 56(7): 528–531. gion [Rośliny naczyniowe Olkuskiego Okręgu Rudnego]. W. Szafer Institute of Botany, Polish Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2011. Academy of Sciences, Kraków. Grasslands of a Zn-Pb post-mining area (Olkusz Ore-bearing Region, S Poland). Polish Pasieczna A., Lis J. 2008. Environmental geo- Botanical Journal 56(2): 245–260. chemical mapping of the Olkusz 1:25000 scale map sheet, Silesia-Cracow region, southern Szczypek T. 1997. Warunki naturalne. In: K. Ro Poland. Geochemistry: Exploration, Environ- stański (Ed.) Przyroda województwa katowic- ment, Analysis 8: 1–8. kiego. Wydawnictwo Kubajak, Krzeszowice.

23 Szczypek T., Wika S., Woźniak G. 1995. Walory Wierzbicka M. (Ed.) 2015. Ekotoksykologia – przyrodnicze i propozycje nowych obiektów rośliny, gleby, metale. Wydawnictwa Uniwersy- chronionych na obszarze między Krzykawką tetu Warszawskiego, Warszawa. (in press) a Błędowem, pp. 141–164. In: Środowisko Wika S., Szczypek T. 1990. Szata roślinna Olku- naturalne Wyżyny Śląsko-Wieluńskiej. Materiały skiego Okręgu Rudnego. Zeszyty Naukowe 4 Sympozjum Jurajskiego, Dąbrowa Górnicza. AGH 1368. Sozologia i sozotechnika 32: Szulc J. 2008. Trias obszaru śląsko-krakowskiego. 163–181. Materiały 42 Sympozjum Speleologicznego. Woźniak G., Kompała A. 2001. Ekologiczny Sekcja Speleologiczna Polskiego Towarzystwa potencjał nieużytków poprzemysłowych jako Przyrodników im. M. Kopernika. podstawa ich biologicznej regeneracji. Warsztaty Trafas M., Eckes T., Gołda T. 2006. Lokalna 2001. Przywracanie wartości użytkowej terenom zmienność zawartości metali ciężkich w gle- górniczym. Uniwersytet Śląski, Katowice. bach okolicy Olkusza. Inżynieria Środowiska Zawada K. 2007. Wartości i możliwości wykorzy- 11(2): 127–144. stania terenów poprzemysłowych rejonu Olkusza. Wierzbicka M. 2002. Hałda – laboratorium bio Czasopismo Techniczne. Wydawnictwa Poli- loga. Kosmos 51(2): 123–124. techniki Krakowskiej, Kraków. 2

Ogólna charakterystyka regionu olkuskiego

Barbara Godzik

Instytut Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk, 31-512 Kraków, ul. Lubicz 46, e-mail: b.godzik@ botany.pl

Położenie geograficzne Działalność wydobywcza i przetwórcza rud Zn-Pb pozostawiła wyraźne piętno na powierzchni Region olkuski jest jednym z trzech, obok badanego obszaru. Naturalna rzeźba terenu w ciągu chrzanowskiego i bytomskiego, obszarów występo- wielowiekowej aktywności górniczej uległa defor- wania złóż cynkowo-ołowiowych (Zn-Pb) na Wyży- macjom. Z jednej strony liczne są tu doły poeksplo- nie Śląsko-Krakowskiej (Molenda 1963). Zgodnie atacyjne, wyrobiska, leje zapadliskowe, a z drugiej z podziałem Kondrackiego (2009) ten najzasobniej- dominują sztuczne wyniesienia terenu w postaci szy obszar złożowy (Niedzielski i Szostek 1980) po- hałd odpadów pogórniczych i hutniczych i pagóry łożony jest we wschodniej części mezoregionu powstałe z odrzuconego materiału płonnego (Wierz- zwanego Garbem Tarnogórskim. Wchodzi on bicka 2002; Godzik i Woch – Rozdział 3 i Woch – w skład makroregionu Wyżyny Śląskiej, oddzielonej Rozdział 4, niniejszy tom). Naziemne składowiska od Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej progiem odpadów mają różną wielkość i kształt: od małych kuesty, biegnącym od Żurady poprzez Olkusz do kopczyków i stożków, poprzez długie, często nie- Klucz (Dziechciarz 2001) (Ryc. 1). Obszar ten cha- regularne wały wyniesione na około 25 metrów rakteryzuje się łagodną, ale urozmaiconą rzeźbą ponad powierzchnię. Eksploatacja piasków pod- terenu z najniżej położoną doliną Białej Przemszy sadzkowych dla górnictwa i kopalnie kruszywa zde- (270 m n.p.m.) i wzniesieniami sięgającymi formowały krajobraz pozostawiając również wiele 500 m n.p.m. Najwyższe wzniesienie powiatu olku- głębokich, rozległych dołów na całym obszarze. Są skiego to Wysokie Przymiarki (482,6 m n.p.m.). one zalesiane lub wypełniane wodą i pełnią funkcję Wzgórza w okolicach Olkusza (zwane Grzędami rekreacyjną (Kotlicka 1978). Wszystkie te obiekty Olkuskimi) są spłaszczone i osiągają 50–100 m stanowią nieodłączny dzisiaj, ale nienaturalny ele- n.p.m. W tym terenie spotkać można liczne ostańce ment krajobrazu. Elementem sztucznym są też skalne, a także jaskinie. Najbliżej Olkusza położona liczne szlaki transportowe, w tym droga krajowa 94 jest jaskinia Wierzchowska Górna. Jednym z cie- Kraków–Wrocław i linia kolejowa Katowice–Kielce kawszych miejsc jest położona we wschodniej części oraz szerokotorowa magistrala siarkowa. Wyżyny Śląskiej Pustynia Błędowska, zwana „polską Badaniami w ramach realizacji projektu pt. Saharą”. W północno-zachodniej części regionu „Roślinność gleb galmanowych i jej znaczenie (okolice Krzykawy) zalegają lessy, porozcinane dla zachowania różnorodności biotycznej i krajo- w wyniku procesów denudacyjnych licznymi wą- brazowej terenów pogórniczych” („Vegetation of wozami i parowami (Szczypek i in. 1995; Dziech- calamine soils and its importance for biodiver- ciarz 2002; Nowak i in. 2011). sity and landscape conservation in post-mining

25 areas”) (MF EOG PL0265) objęto fragment Olku- zanieczyszczeń powietrza wpływając niekorzystnie skiego Okręgu Rudnego (OOR) – obszar górniczy na mikroklimat. Znaczne zapylenie powoduje osła- o powierzchni 48 km2 położony między miejsco- bienie dopływu bezpośredniego promieniowania wościami Krze, Laski, Olkusz i Bukowno (Ryc. 2). słonecznego, co przejawia się zwiększeniem liczby Był to obszar w kształcie prostokąta o wymiarach dni pochmurnych w ciągu roku (Nowak 1978; 8 × 6 km, którego położenie opisują następujące Kruczała 2000; Baic i in. 2004; Lorenc 2005). współrzędne geograficzne: 19°25′–19°32′E oraz 50°15′–50°19′N. Pod względem administracyjnym Warunki hydrologiczne OOR leży w północno-zachodniej części woje- wództwa małopolskiego, w powiecie olkuskim Rejon olkuski położony jest w całości w dorze- obejmując całą gminę Bolesław, północną część czu Wisły. Sieć hydrograficzna jest bardzo uboga, gminy Bukowno i zachodni kraniec gminy Olkusz. co jest wynikiem specyficznej budowy geologicz- W centralnej części OOR znalazły się tereny dawnej nej (przepuszczalne piaski i lessy czwartorzędowe, i aktualnej działalności związanej z wydobyciem liczne spękania wietrzeniowe i tektoniczne skał i przetwarzaniem rud cynku i ołowiu, natomiast na mezozoicznych) i warunków hydrogeologicznych, obrzeżach – lasy sosnowe i kopalnie piasku posadz- które sprzyjają przesiąkaniu wody w głąb podłoża. kowego (od strony wschodniej i południowej) oraz Głównym ciekiem odwadniającym północną część tereny rolnicze (od strony zachodniej i północnej). regionu jest Biała Przemsza. Wody z południa od- Opis tego terenu można znaleźć także w szeregu prowadza rzeka Sztoła. Gmina Bolesław położona publikacjach, m.in. Stefanowicz i in. 2010; Kapusta jest w zlewni Białej Przemszy, a szczególnie jej i in. 2011; Nowak i in. 2011; Wierzbicka 2015. lewobrzeżnych dopływów, tj. rzeki Białej i po- toków Warwas i Struga. Biała obecnie prowadzi Klimat wody kopalniane. W rejonie Krzykawki i Lasek tworzy malownicze meandry, rozlewiska i bagna. Zgodnie z regionalizacją klimatyczną Romera Nieliczne są oczka wodne lub niewielkie stawy, (1949) region olkuski położony jest w zasięgu jak np. w Krążku, Małobądzu, czy staw w Starej klimatu Wyżyn Środkowych, w krainie Śląsko- Wsi. Wody powierzchniowe zajmują niespełna 1% -Krakowskiej. Warunki atmosferyczne są wyni- powierzchni gminy Bolesław (Anonymous 2005). kiem napływu mas powietrza arktycznego, Część mniejszych cieków powierzchniowych subtropikalnego, skrajnie morskiego i skrajnie jest sztuczna. Są to cieki odwadniające kopalnie kontynentalnego (Lazar 1962; Jędrzejczyk 2004). rud, jak np. uregulowany Kanał Dąbrówka i Kanał Średnia roczna temperatura wynosi 8°C i jest Baba oraz częściowo uregulowany Kanał Sztolnia. zróżnicowana w zależności od ukształtowania Antropogenicznym ciekiem była również Sztolnia terenu: chłodniejsze są dna dolin i wzniesienia. Ponikowska, obecnie prawie w całym swoim biegu Najniższe temperatury osiągają wartość −31°C, wyschnięta. Poszukiwania i eksploatacja górnicza, a najwyższe +35°C (Szczypek 1997). Na całym a także pobór wód do celów wodociągowych spo- obszarze przeważają wiatry zachodnie, głównie wodował głębokie zaburzenia stosunków wodnych słabe i umiarkowane. Duży udział jest też wia- (Baic i in. 2004; Anonymous 2004). Niektóre trów południowo-zachodnich i północno-zachod- cieki powierzchniowe mogą być zanieczyszczone nich (Jędrzejczyk 2004). Roczne opady w gminie w wyniku procesów wietrzenia i wypłukiwania Olkusz wynoszą około 700–800 mm. Najwięcej odpadów metalonośnych przez kwaśne wody poko- opadów występuje w okresie od czerwca do wrze- palniane (Bauerek i in. 2009). śnia, najmniej w lutym, marcu i październiku (Dziechciarz 2002). Sezon wegetacyjny trwa 200– Budowa geologiczna 210 dni (Anonymous 2004). Duża liczba cisz (24% w ciągu roku), które naj- Ze względów geologicznych region olkuski częściej notowane są w sierpniu i we wrześniu oraz zaliczany jest do Monokliny Śląsko-Krakow- mała prędkość wiatru, sprzyja utrzymywaniu się skiej (Sokołowski 1990; Wika i Szczypek 1990;

26 Jędrzejczyk 2004). Wyróżnić tu można trzy piętra eksploatowano metodą odkrywkową w Bolesławiu, strukturalne: 1. sfałdowane utwory paleozoiczne, Ujkowie Starym i Krążku (Cabała i Konstantyno- 2. mezozoiczne utwory tworzące monoklinę i 3. wicz 1999). pokrywowe utwory kenozoiczne (Nowak 1978). Osady paleozoicznego piętra strukturalnego cha- Gleby rakteryzuje znaczna miąższość. Wychodzą one na powierzchnię między Bukownem a Sławkowem. Są Gleby gminy Olkusz charakteryzują się dużym to skały osadowe karbonu górnego złożone z pia- zróżnicowaniem. Do najczęściej spotykanych należą skowców i łupków (Stupnicka 2007). Z utworami gleby: inicjalne luźne, słabo wykształcone kwar- triasowymi lokalnie związane są rudy cynkowo- cowo-krzemianowe bezwęglanowe, bielicoziemne, -ołowiowe, które występują jako żyły w wapie- hydrogeiczne i napływowe oraz industrioziemne niach muszlowych i dolomitach (Książkiewicz i in. (Gruszczyński i in. 1990). Najczęściej występują 1965; Smakowski 1992; Cabała 2009). Utwory gleby wytworzone na czwartorzędowych pia- czwartorzędowe są zróżnicowane litologicznie, nie skach, glinach i lessach (Cabała 2009). Na całym tworzą ciągłej warstwy, a ich miąższość jest zróżni- obszarze, w niewielkich płatach występują też cowana od kilku do kilkunastu metrów, przekra- gleby szkieletowe wytworzone ze skał wapiennych czając 60 metrów w dorzeczu Przemszy (Cabała (Kiryk i Kołodziejczyk 1978). Skład mechaniczny i Konstantynowicz 1999; Stupnicka 2007). Wystę- gleb jest bardzo zróżnicowany. Spotykamy tu gleby pują na warstwach mezozoicznych jako fluwio- piaszczyste, gliniaste, ilaste i pyłowe (Lazar 1962; glacjalne i eoliczne osady plejstocenu i holocenu Cabała 2009). Przeważają gleby suche, o niskiej (Cabała 2009). sorpcji, ubogie w składniki odżywcze (azot i fosfor) Olkuskie złoża są najbogatszym z trzech ob- i dlatego mają one niską wartość użytkową (Cabała szarów występowania w Polsce rud Zn-Pb. Naj- 1990; Jędrzejczyk 2004). dalej na zachód położone są złoża pod Bytomiem Gleby rejonu olkuskiego charakteryzują się i Tarnowskimi Górami, na granicy Monokliny wyjątkowo wysokimi stężeniami metali ciężkich, Śląsko-Krakowskiej występują w rejonie Zawiercia, znacząco odbiegającymi od naturalnych zawar- Olkusza i Chrzanowa (Ney 1997; Szulc 2008). tości w glebach Polski (m.in. Anonymous 2004; Będące przedmiotem eksploatacji w rejonie olku- Niklińska i in. 2005; Trafas i in. 2006; Pasieczna skim pokłady rudne są rozprzestrzenione na dużych i Lis 2008; Kicińska 2009; Kapusta i in. 2011; obszarach. W obrębie dolomitów kruszconośnych Kapusta i in. – Rozdział 13, niniejszy tom). Ich tworzą ławice, soczewy, wypełniają kieszenie kra- źródłem są czynniki naturalne i antropogeniczne. sowe (Sylwestrzak 1998). Na obrzeżach mają one Gleby wytworzone na zwietrzałych, płytko zale- postać soczewkowo-gniazdowych ciał (kopalnia Po- gających dolomitach kruszconośnych są z natury morzany, złoża zawierciańsko-siewierskie). Gniaz- wzbogacone w metale, natomiast źródłem antro- dowe ciała rudne występują też w dolomitach retu pogenicznym jest wielowiekowa eksploatacja na obszarze złoża Bolesław (Cabała 2009). i przeróbka rud bogatych w metale. Współczesne Skład mineralny rud Zn-Pb jest w złożu przetwarzanie rud spowodowało wysokie emisje zwykle znacznie zróżnicowany, co jest wynikiem zanieczyszczeń do atmosfery i zanieczyszczenie gleb historii ich formowania (Ney 1997). Podstawowe na znacznym obszarze. Wtórnym źródłem zanie- użyteczne rudy budują siarczki cynku (sfaleryt, czyszczenia gleb jest składowanie odpadów poflo- wurcyt β) oraz siarczek ołowiu (galena) z wysoką tacyjnych w stawach osadowych, które w dużej zawartością srebra. Minerałom tym towarzyszą mierze zbudowane są z frakcji drobnoziarnistych siarczki żelaza (markasyt, piryt) oraz kadmu (gre- i w związku z tym są łatwe do przenoszenia przez nokit), a także kalcyt (węglan wapnia) i baryt (siar- wiatr (Bauerek i in. 2009; Cabała 2009). Gleby naj- czan baru) (Cabała 2009). W strefie wietrzeniowej bogatsze w cynk, ołów i kadm (gleby galmanowe) siarczki łatwo ulegają utlenieniu i tworzą wtórne występują w tym obszarze w miejscach historycz- węglany oraz krzemiany cynku (galmany) i ołowiu nego i współczesnego wydobycia i przeróbki rud, tj. (cerusyt) (Rybak i Wójcik 2009). Tego typu złoża w okolicach Bolesławia, Ujkowa Starego, Bukowna,

27 Starego Olkusza, okolicy huty Bolesław i kopalni prawnie chronionych i obfitość z obecnością nie- Pomorzany (Pasieczna i Lis 2008). których z nich jest związana z występowaniem dużych połaci nieużytków, gdzie mogą się bez prze- Szata roślinna i fauna szkód rozprzestrzeniać (Nowak i in. 2011; Nowak i in. – Rozdział 8, niniejszy tom). Wtórne miejsca Powiat olkuski w dużej mierze użytkowany deponowania odpadów galmanowych są obszarami, jest rolniczo, sporą część powierzchni zajmują lasy, gdzie rozwijają się jedyne w Polsce murawy galma- a pozostałą część stanowią tereny zabudowane i nie- nowe, które budują gatunki tolerujące lub przy- użytki gospodarcze. Na gruntach ornych uprawia wiązane do wysokich poziomów metali w podłożu się głównie zboża, ziemniaki i rośliny pastewne, (Grodzińska i Szarek-Łukaszewska 2002; Jędrzej- znaczną ich część zajmują łąki i pastwiska. Obecnie czyk-Korycińska 2006; Szarek-Łukaszewska i Gro- część pól uprawnych jest porzucona, zalesiana przez dzińska 2008, 2011; Kapusta i in. 2010; Kowolik człowieka lub w wyniku spontanicznej sukcesji. i in. 2010). Ich wartość została dostrzeżona i dzisiaj Ogromny wpływ, jaki miała działalność gór- dwa z nich, szczególnie bogate w gatunki galma- nicza i przetwórstwo rud ukształtowała współczesny nowe, zostały objęte ochroną w postaci obszarów obraz szaty roślinnej okolic Olkusza. W rejonie Natura 2000 (Szarek-Łukaszewska i Grodzińska wydobycia rud Zn-Pb całkowicie został zmie- 2008; Kapusta i in. 2010; Jędrzejczyk-Korycińska niony krajobraz i funkcjonowanie ekosystemów – Rozdział 15, niniejszy tom). wodnych i lądowych (Woźniak i Kompała 2001; Liczne dane bibliograficzne dotyczące szaty Zawada 2007). Działalność gospodarcza spowodo- roślinnej zostały zawarte w monografii The vascular wała, że w miejscu starych drzewostanów pojawiły plants of the Olkusz Ore-bearing Region (Nowak i in. się ubogie w gatunki młodniki, których obecność 2011). Podano je również w poszczególnych roz- jest związana z rekultywacją niektórych części tego działach niniejszej książki. terenu. Niski wiek drzewostanów spowodowany Zróżnicowane warunki środowiskowe stwa- jest też z historią pożarów, pozyskaniem piasku rzają dogodne warunki dla egzystencji zwierząt. i zalesianiem nieczynnych piaskowni. Występują tu dziki, sarny, zające, a nawet poje- Paradoksalnie głębokie przemiany środowiska dyncze łosie i bobry. Są też norniki, wiewiórki, piż- naturalnego rejonu olkuskiego, będące wynikiem maki, jenoty i nieliczne gronostaje. Spotkać można działalności gospodarczej człowieka, miały także większość notowanych w Polsce gatunków nieto- pozytywny wpływ na rozwój roślinności tego perzy (19 spośród 21). Bogata jest fauna ptaków regionu. Otworzenie się nowych siedlisk, zróżnico- (wśród nich puchacze i sowy, znane jest jedno wanie składu chemicznego podłoża, powstawanie stanowisko bociana czarnego w okolicach Lasek), sztucznych obiektów (różnego rodzaju hałd) spo- notowane są płazy (np. salamandra) i gady (np. wodowało wzbogacenie składu gatunków występu- żmija zygzakowata) (Dziechciarz 2002; Sawicki jących w okolicach Olkusza. Mnogość gatunków i Szlęzak 2012). 3

History of mining in the Olkusz region

Barbara Godzik1, Marcin W. Woch2

1W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 46 Lubicz St., 31-512 Kraków, e-mail: b.godzik@ botany.pl 2Institute of Biology, The Pedagogical University of Cracow, 2 Podchorążych St., 30-084 Kraków, e-mail: jurania@ up.krakow.pl

The rich silver, lead and zinc deposits in the 1963; Grzechnik 1978; Sass-Gustkiewicz et al. Silesia-Cracow region supported one of Europe’s 2001; Cabała and Sutkowska 2006). The town oldest mining areas. Archaeological data docu- of Bytom played the most important role in ment the use of silver by the Celts in coinage and exploitation of silver and lead ores in Silesia, art in the La Tène phase (400 BC to early AD) dating back to the 11th century. Further east (Liszka and Świć 2004). The favourable condi- in Lesser Poland, Olkusz and nearby Sławków tions of ore deposition and its easy availability played that role (Molenda 1963). From the suggest that primitive mining was done in the Middle Ages on, mining in Olkusz was widely Olkusz area much earlier, already in the Hall- renowned in Poland and elsewhere in Europe, statt (700–400 BC). The increased lead content as indicated by ore mining privileges granted of peat layers dating back to the 9th century by medieval rulers (Jaroś 1957) and also by indicates that lead mining and metallurgy went preserved documents from distant parts of on at least since that time (Rozmus 2010). An Poland written by Łukasz Opaliński and also earthen vessel with more than a hundred silver by foreigners including Georgius Agricola coins and two pieces of silver, probably from the (1556), Peter Albinus (1589–1590) and papal 11th–12th centuries, was found in a cave called nuncios (Molenda 1972). Jaskinia Okopy Wielka Dolna (Ginter 1978). The heyday of opencast mining during the Chemical analyses of the cast silver used in 12th and 13th centuries, associated with lead jewelry during this period confirm that the raw ore extraction and processing, brought many material came from indigenous deposits (Kozi- immigrants to the area. They were enticed by orowska 2002). numerous privileges accorded to ore miners, The first written mention of deposits in the specialists and settlers (Molenda 1963; Cabała Silesia-Cracow region, a document relating to and Sutkowska 2006). In 1374, Queen Elż- extraction of silver, dates from the second half of bieta Łokietkówna granted mining privileges the 12th century (Ex Commisso nobis a Deo, Bull to Olkusz, guaranteeing settlers the right to of the Archbishop of Gniezno, 1136) (Molenda prospect, mine and smelt ores for a period of

29 six years, while requiring the miners to donate one pit-shaft, rarely two. In the 16th century, part of the yield to the royal treasury. These raw material was obtained from more than 70 privileges were extended by King Władysław active mines in an area of about 7 hectares Jagiełło in 1426, with regulations related to bordering Olkusz; operations included digging the management of open-pit mining (Molenda through old dumps. 1963; Liszka and Świć 2004). Successive rulers (Kazimierz Jagiellończyk, Zygmunt III Waza, Stefan Batory) also promoted the lead and silver industry, granting numerous privileges to miners (Roś 2009). Several stages can be distinguished in the history of ore mining in the Olkusz region. The stages are related to the type of ore sourced, the different methods of extraction, and especially the development of new drainage techniques that allowed deeper deposits of metals to be exploited. The first period, from the th12 to the 16th centuries, is associated with exploitation of galena, from which lead (86.6% Pb) and silver were obtained. The oldest document about production of lead and extraction of silver from galena dates from the 13th century (1257) and mentions Olkusz (the original Stary (“old”) Olkusz mining settlement). Excavations carried Fig. 1. Panorama of Sławków by Matthias Gerung, out in Stary Olkusz indicate that a production 16th century. In the foreground are smelters that oper- settlement probably functioned in the early ated during this time on the banks of the Przemsza river Middle Ages (11th and turn of 12th/13th centu- (source: Wikimedia Commons) ries), later buried by the sands of the Pustynia Ryc. 1. Panorama Sławkowa Matthiasa Gerunga w XVI Błędowska desert (Rozmus 2010). The second- wieku. Na pierwszym planie widoczne czynne w tym czasie huty zlokalizowane nad brzegiem Przemszy (źródło: Wiki- largest mining centre, next to Olkusz, was the media Commons) town of Sławków and its adjoining settlements including the then-village of Bolesław. Proof This area was of great importance as a min- that Sławków initially was the largest town in ing centre, yielding 500–700 tons of lead annu- the Silesia-Cracow region and was known for ally. Fire-heated rocks were broken or crushed its lead extraction are the names of main streets with pickaxes or hammers (Kamieński 1975). (Sławkowska Street) in the largest cities in the In the 14th century Olkusz was chartered as an south (Kraków and Wrocław), which ran in autonomous mining town. During this period the direction of Sławków. Those street names mining also went on in Bolesław, Tłukienka, had already been given when these cities were Starczynów, Niesułowice and Gorenice, and in founded in 1257 and 1242 respectively (Wyro- the 16th century also in Krzykawa, Kozioł and zumski 2011). In Sławków itself there were around Sławków. The development of mining several mines still operating in the 15th century was significantly affected by complex owner- (Fig. 1). They were rather small, usually with ship relations. The Olkusz iron-bearing area

30 Winding exploration galleries were dug from the pit-shaft at different levels; often they were only half a metre high. These pit-shafts and the 24-metre circle around them made up the basic mining unit (Molenda 1978). The galleries extending from the pit-shaft were maintained for a few years until the most profitable deposits were exhausted (Krygier et al. 1971; Grodzińska and Szarek-Łukaszewska 2002; Godzik et al. 2009; Blajda 2010). Later (19th– early 20th centuries), extensive horizontal pits were dug into hillsides, after which several diverging perpendicular galleries were gouged (Woch – Chapter 4, this volume). At the end of the 15th century, Polish and European mining suffered a recession (Liszka and Świć 2004). The rich surface deposits were exhausted and the search for ore below the water Fig. 2. Medieval extraction of ores. Annaberger Bergaltar table began (Molenda 1963; Krzyżanowski and “Anagoria” (1521). Replica: Deutsches Bergbaumuseum Wójcik 2008). A major technical problem was Bochum (source: Wikimedia Commons) to find a method for dewatering the deposits. Ryc. 2. Średniowieczne wydobycie rud. Annaberger Ber- Initially water was taken from pit-shafts with galtar „Anagoria” (1521). Replik: Deutsches Bergbaumu- seum Bochum (źródło: Wikimedia Commons) buckets or leather bags using hand hoists, and later with more efficient dippers and was divided between the Bishopric of Cracow, pumps driven by treadmills turned by horses the state treasury, Rabsztyn County, and royal (Molenda 1963; Kiryk and Kołodziejczyk holdings (Molenda 1963; Krygier et al. 1971). 1978). Five adits (drained by gravity) were Technological limitations initially restricted built near Olkusz and Bolesław during the mining to the richest deposits located above second half of the 16th century. The adits the water table, buried at shallow depth or discharged the water into rivers and streams even lying on the surface; the main aim of (Krygier et al. 1971; Grzechnik 1978; Cabała mining was to obtain lead, and a little later and Sutkowska 2006). They permitted the also silver (Molenda 1963; Liszka and Świć operation of larger production units compa- 2004; Przeniosło et al. 2006; Roś 2009). The rable to modern mines. During the adit period, earliest mining was based on extraction of mining in Olkusz experienced its greatest pros- ore from small depressions (Fig. 2). Ore was perity (Liszka and Świć 2004). Lead began to processed and metals were smelted out close be extracted in Bukowno, Bydlin, Kuźnice, to the mines (Fig. 3). The oldest medieval Okradzionów and Pomorzany. Many mines mines usually had a central pit-shaft with two were built. Around one of the biggest adits or three more around it within a distance of there were 300 mines, and several hundred 24 metres (Fig. 4). The square or rectangular other mines working deposits drained by that pit-shafts were small, 1–1.5 metres wide, and adit (Nowak et al. 2011). Smelters were built, were often protected with a wooden cover. annually producing 1000–3000 tons of lead

31 from galena, which covered domestic needs centuries, old pits began to be mined for ore (construction, printing, production of ammu- again. Old slag heaps were raked through on a nition) and export to Bohemia, Moravia and large scale, and old pits were dug again. That Western Europe (Krygier et al. 1971). Silver probably is when the traces of earlier mining was extracted from the richest deposits of lead; were obliterated (Molenda 1963; Krygier et al. in the 16th century (1578–1601) the royal 1971; Sass-Gustkiewicz et al. 2001). After mint produced silver coins in Olkusz (Roś underground mining declined, smelting of 2009). At the turn of the 16th/17th centuries, galena from the surface was started; this was annual production reached 2000 tons of lead connected with the construction of scrubbers, and 200 kilograms of silver. Due to the lack usually outside of the towns. of adits in Sławków, Niesułowice and Gore- Mining and smelting in the Olkusz nice, as well as depletion of deposits, exploi- region briefly recovered in the late 18th cen- tation in the Olkusz area gradually came to tury; this was connected with production of a standstill. From the second half of the 17th metallic zinc (Margraff 1743) and then with century, work focused mainly on areas east of the development of methods for smelting Olkusz and on the southern edge of the ore- zinc from calamine ore (1798, J.Ch. Ruberg) bearing area (Molenda 1978). At the end of (Grzechnik 1978). Then the Olkusz Ore the 17th century there were only two active Company was founded and started construc- adits (Molenda 1963; Krygier et al. 1971). tion of eight new pit-shafts, only two of Only small amounts of calamine were calcined which were completed. When the Duchy of (4–25% Zn); they were sent to plants pro- Warsaw (1807) was created (Olkusz, Bolesław ducing brass in Gdańsk. In the 16th and 17th and Sławków were part of it), exploitation of

Fig. 3. Medieval ore processing. Artist unknown (source: Wikimedia Commons) Ryc. 3. Średniowieczny process przeróbki rud. Artysta nieznany (źródło: Wikimedia Commons)

32 been exploited and the deeper deposits were inaccessible. The mines required investment and modernisation. The state treasury stopped subsidising mining industry development. In 1865, Gustav von Kramst acquired a mine in Bolesław, for which he installed a calamine scrubber and expanded and modernised the mine drainage system, using steam engines, which improved dewatering but also raised production costs. In the 1870s the open part of an artificial underground river at a pit- shaft in Bolesław was rebuilt with govern- ment funding, giving access to deep-lying ores in Bolesław. The French-Russian Society for Mining, which owned several mines, installed a modern mechanical scrubber with flotation near Pomorzany. Exploitation of Fig. 4. The model of a 16th-century mine, after an illustra- blende began but calamine mining was still tion by G.E. von Löhneyss’ Bericht vom Bergwerck (1690) more important. (source: Wikimedia Commons) In the early 20th century, companies with Ryc. 4. Model XVI-wiecznej kopalni wykonany na podstawie ilustracji G.E. von Löhneyss’ Bericht vom Ber- foreign capital (Saturn Company, French- gwerck (1690) (źródło: Wikimedia Commons) Russian Society) explored and made production studies in different regions (e.g. near and calamine began on a massive scale (Żabiński to the west of Olkusz in the Wiktor, Ulisses 1960; Molenda 1963). The mines were west and Jerzy pits). An important improvement of Sławków (called Anna, Leonidas and Kozioł) was the construction of a rail line connecting and in Tłukienka (Bolesław and Jerzy), Stary Olkusz and Sławków with the Dąbrowa Basin Olkusz (Józef), and in Krążek (Ulisses) (Kiryk (Molenda 1963; Krygier et al. 1971). Ore 1978). Old documents suggest that exploi- was enriched at a plant in Pomorzany, cal- tation or at least metal prospecting was also cined in Bukowno, and melted in the Ksawery done at sites located near Sławków (mines smelter near Dąbrowa Górnicza. During the called Julia, Karol and Włodzimierz), and Great Depression the Ulisses mine belonging around Olkusz (Józef, Weronika and Zuzanna) to the Frankopol Company was flooded. The (Cabała 2009). In the Gorenice region further Sosnowiec Society, which owned the Alek- south, ore was extracted in the Józef and Syl- sander mine in Bolesław, also exploited pits in wester mines in pit-shafts called Sztolnia Pod Bolesław and Ujków. In 1928 the mine was Bukami (Czerna area), Róża (to the north of leased to the Silesian Zinc Mines and Galva- Nowa Góra), Henryk and Szczęście (southwest nising Plant. In 1929 the Staszic pit-shaft was of Nowa Góra), and the Artur mine (north of deepened (it had flooded previously, after three Miękinia) (Górecki and Szwed 2005). years of operation). In the mid–19th century, mining in Olkusz When the mines flooded in 1931, mining faced further difficulties. The richest calamine activity in the Olkusz region halted (Krygier ore lying above the water table had already et al. 1971). During World War II the Nazi

33 occupiers reopened both mines and managed in Jaroszowiec in the second half of the 19th them under the common name Bolesław. The century. Iron mining as an adjunct to zinc- scrubber and the flotation facility in Bolesław lead exploitation in the Chechło area and were expanded. Extraction was intensive and between Olkusz and Bukowno is mentioned wasteful, and hardly any preparatory work or in documents from the early 20th century. prospecting were done. At that time iron was exploited in Krzykawa World War II left the mines and processing (Anna-Irena mine), Cieśle (Joanna mine), and plants devastated and in need of modernisa- in the Sławków region. During the interwar tion. After the war the communist authorities period the Trjumwirat iron mine operated in decided to expand the mine. The deciding factor Krzykawa (1925–1931). The Lucyna iron mine was the discovery of large deposits of sulphides was established at the site of the zinc mines in the Bolesław region. The previously separate in Bolesław that had been flooded during the Bolesław Mines and Bolesław Metallurgical economic crisis in 1931 (Cabała and Sut- Factories were combined into the Bolesław kowska 2006; Feliksik 2011). Mining and Metallurgical Plant. At the same The rich resources of zinc and lead ore are time the Mining and Metallurgical Plant in gradually being depleted. In the near future it Bukowno was created. Geological research was is planned to close the Bolesław Mining and done. From 1950 to 1970, approximately 3600 Metallurgical Plant in Bukowno. Although exploration shafts totalling 620,000 metres in the industrial plants are changing and the length were drilled. This exploration led to the pit-shafts and mines are being closed, explo- discovery of rich deposits of zinc ore untouched ration work is still being done in the Olkusz by previous mining activity (Grzechnik 1978; area. This area probably will remain heavily Paulo 2005). Calamine ore was mined at the industrialised, and that will continue to have Bolesław open pit in the 1950s, at Michalska a significant impact on the environment in the Hałda until 1962, at Krążek until 1985, and at coming decades. Ujków Stary village until 1980. At the end of the 1960s the Olkusz Mines enterprise opened References (Bronisław, Chrobry and Stefan pit shafts). It was closed down in 2003. The most recent Agricola G. 1556. De re metallica libri XII. Presi- mine, Pomorzany, was opened in 1974, with dent Hoover, The Mining Magazine 1912. three pit-shafts (Chrobry – formerly belonging Wersja elektroniczna. http://www.farlang.com/ to the Olkusz Mines, Dąbrówka and Mieszko) gemstones/agricola-metallica/page_001. and two ventilation shafts. Currently zinc-lead Albinus P. 1589–1590. Meisznische Land und Berg- ores are mined there. Chronica, in welcher ein vollnstendige Descrip- In addition to zinc-lead ores, iron deposits tion des Landes, so zwischen der Elbe, Sala und are also mined and processed in the Olkusz südöstischen behmischen Gebirgen gelegen, so wol der dorinnen begriffenen auch anderer Berg- area and also near the towns of Jaroszowiec, werken, sampt zugehörigen Metall und Metaller Klucze and Rodaki (Feliksik 2011). In the beschreibungen. Gimel Bergen, Dresden. 16th century there had been iron mines in Blajda R. 2010. Ocena możliwości wykorzystania the vicinity of Pilica. Iron mining was most niezagospodarowanych złóż rud cynku i ołowiu developed in Pilica, Niegowonice, Pomo- regionu górnośląskiego. Zeszyty Naukowe rzany, Strzegowa, Wolbrom and Złożeniec Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi (Kiryk 1978). An iron ore mine operated i Energii PAN 79: 111–120.

34 Cabała J. 2009. Metale ciężkie w środowisku gle- Kiryk F. 1978. Zarys dziejów osadnictwa, pp. bowym olkuskiego rejonu eksploatacji rud 41–145. In: F. Kiryk, R. Kołodziejczyk (Eds.) Zn-Pb. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Dzieje Olkusza i regionu olkuskiego 1. Wydaw- Katowice. nictwo Naukowe PWN, Warszawa–Kraków. Cabała J., Sutkowska K. 2006. Wpływ dawnej Kiryk F. Kołodziejczyk R. (Eds.). 1978. Dzieje eksploatacji i przeróbki rud Zn-Pb na skład Olkusza i regionu olkuskiego 1. Wydawnictwo mineralny gleb industrialnych, region Olkusza Naukowe PWN, Warszawa–Kraków. i Jaworzna. Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej 117. Koziorowska L. 2002. Materiały złotnicze w świetle wyników analiz składu chemicznego Feliksik A. 2011. Przyroda Jury a eksploatacja srebrnych przedmiotów antycznych i wczesno- kruszców na przykładzie Ziemi Olkuskiej. Ilcu- średniowiecznych. Archeologia Polski 47(1–2): siana 5: 99–111. 192–193. Ginter B. 1978. Zarys pradziejów, pp. 19–38. Krzyżanowski K., Wójcik D. 2008. IV Konfe- In: F. Kiryk, R. Kołodziejczyk (Eds.). Dzieje rencja z cyklu “Dziedzictwo i historia górnictwa Olkusza i regionu olkuskiego 1. Wydawnictwo oraz wykorzystanie pozostałości dawnych robót Naukowe PWN, Warszawa–Kraków. górniczych”. Referat sesji III, Wrocław. Godzik B., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. Krygier E., Molenda D., Saładziak A. 1971. Ka- 2009. Roślinność gleb galmanowych i jej zna- talog zabytków budownictwa przemysłowego czenie dla zachowania różnorodności biotycznej w Polsce, powiat Olkusz – województwo krakow- i krajobrazowej terenów pogórniczych, pp. skie. Tom 3, Zeszyt 4, Część 1. Zabytki górni- 69–84. In: K. Sporek (Ed.) Zagrożenia bio- cze. Ossolineum, Wrocław–Warszawa–Kraków– topów przekształconych przez człowieka. Uni- Gdańsk. wersytet Opolski, Opole 2009. Zakłady Górniczo-Hut- Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G. 2002. Liszka J., Świć E. 2004. nicze Bolesław Hałdy cynkowo-ołowiowe w okolicach Olkusza “ ”. Dzieje-Wydarzenia-Ludzie. – przeszłość, teraźniejszość, przyszłość. Kosmos Zakłady Górniczo-Hutnicze “Bolesław” S.A., 51(2): 127–138. Bukowno. Górecki J., Szwed E. 2005. Pozostałości dawnego Margraff A.S. 1743. “Nonnullae novae metodi górnictwa kruszcowego na Ziemi Krzeszo- Phosphorum solidum tam ex urina facilius confi- wickiej. Prace Naukowe Instytutu Górnictwa ciendi, quam etiam eundem prontissime et puris- Politechniki Wrocławskiej. Konferencje 111(43): sime ex phlogisto et singolari quodam ex urina 83–92. separato sale componendi” [Some new methods of easily preparing solid phosphorus from Grzechnik Z. 1978. Historia dotychczasowych po urine, and making the same [i.e., phosphorus] szukiwań i eksploatacji, pp. 23–39. In: Poszuki- as quickly and pure as possible from phlogiston wanie rud cynku i ołowiu na obszarze and a particular salt extracted from urine] śląsko-krakowskim. Prace Instytutu Geologicz- Miscellanea Berolinensia ad incrementum scien- nego LXXXIII, Wydawnictwa Geologiczne, tiarum, ex scriptis Societati Regiae Scientiarum Warszawa. exhibitis [Berlin miscellany for the increase of Jaroś J. 1957. Przywilej górniczy z roku 1565 na knowledge, from the published writings of the wydobywanie kruszcu ołowianego i galmanu Royal Society of Science] 7: 324–344. pod Długoszynem. Kwartalnik Historii Kultury Molenda D. 1963. Górnictwo kruszcowe na terenie 2 Materialnej : 315–318. złóż śląsko-krakowskich do połowy XVI wieku. Kamieński M. 1975. Surowce mineralne regionu Studia i materiały z Historii Materialnej XV, krakowskiego. Wydawnictwa Geologiczne, War Studia dziejów Górnictwa i Hutnictwa VIII, szawa. Ossolineum, Wrocław–Warszawa–Kraków.

35 Molenda D. 1972. Kopalnie rud ołowiu na terenie Roś J. 2009. Olkusz – Srebrne Miasto: regionalny złóż śląsko-krakowskich w XVI–XVIII w. Z dzie- mit a rzeczywistość archeologiczna, historyczna jów postępu technicznego w eksploatacji krusz- i muzealna. Ilcusiana 1: 23–30. ców. Ossolineum, Wrocław. Rozmus D. 2010. Srebrne zamieszanie. Ilcusiana Molenda D. 1978. Dzieje Olkusza do 1795 roku, 3: 7–16. pp. 147–340. In: F. Kiryk, R. Kołodziej- Sass-Gustkiewicz M., Mayer W., Góralski M., czyk (Eds.) Dzieje Olkusza i regionu olku- Leach D.L. 2001. Zawartość metali cięż- skiego 1. Wydawnictwo Naukowe PWN, kich w glebach na obszarach eksploatacji rud Warszawa–Kraków. Zn-Pb w rejonach olkuskim i chrzanowskim, Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Koryciń- pp. 189–208. Materiały Sympozjum Warsztaty ska M., Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. 2001 nt. Przywracanie wartości użytkowych 2011. The vascular plants of the Ore-bearing Re- terenom górniczym. Wyższy Urząd Górniczy, gion [Rośliny naczyniowe Olkuskiego Okręgu Katowice. Rudnego]. W. Szafer Institute of Botany, Polish Wyrozumski J. 2011. Uwarunkowania historyczne Academy of Sciences, Kraków. rozwoju architektury średniowiecznego Kra- Paulo A. 2005. Zmiany bazy zasobowej metali nie- kowa. Czasopismo Techniczne. Architektura żelaznych w Polsce w ostatnim 50-leciu. Rudy 108(23): 1–12. i metale nieżelazne 50(9): 485–490. Żabiński W. 1960. Charakterystyka mineralogiczna Przeniosło S., Malon A., Tymiński M. 2006. strefy utleniania śląsko-krakowskich złóż krusz- Analiza gospodarki wybranymi surowcami ców cynku i ołowiu. Prace Geologiczne 1. Wy- metalicznymi w Polsce z uwzględnieniem tren- dawnictwo Geologiczne, Warszawa. dów na rynku światowym. Przegląd Geologiczny 54(7): 579–583. 3

Historia górnictwa w regionie olkuskim

Barbara Godzik1, Marcin W. Woch2

1Instytut Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk, 31-512 Kraków, ul. Lubicz 46, e-mail: b.godzik@ botany.pl 2Instytut Biologii, Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej, 30-084 Kraków, ul. Podchorążych 2, e-mail: [email protected]

Występujące w regionie śląsko-krakowskim 2001; Cabała i Sutkowska 2006). Największe zna- złoża srebra, ołowiu i cynku zaliczane były do naj- czenie w eksploatacji rud srebra i ołowiu położo- bogatszych i do jednych z najstarszych obszarów nych w części śląskiej miał Bytom, którego początki wydobycia w Europie. Dane archeologiczne doku- sięgają XI wieku. W Małopolsce taką rolę pełnił mentują wykorzystywanie przez Celtów srebra Olkusz i pobliski Sławków (Molenda 1963). Wia- w mennictwie i przemyśle artystycznym w okresie domo z pewnością, że od średniowiecza olkuskie lateńskim (400 – początek n.e.) (Liszka i Świć górnictwo cieszyło się szerokim rozgłosem w Polsce 2004). Korzystne warunki zalegania złóż i ich duża i Europie. Wskazują na to m.in. zachowane przy- dostępność mogą wskazywać na istnienie prymi- wileje na wydobywanie kruszców wydawane przez tywnego górnictwa w rejonie olkuskim znacznie średniowiecznych władców (Jaroś 1957), zacho- wcześniej – już w okresie halsztackim (700–400 wane dokumenty z odległych rejonów Polski, jak p.n.e.). Podwyższone zawartości ołowiu w war- Łukasza Opalińskiego, ale także autorów zagra- stwach torfów datowanych na IX wiek przemawiają nicznych, jak Georgiusa Agricoli (1556), Petera za tym, by co najmniej od tego czasu uznać na Albinusa (1589–1590) oraz nuncjuszy apostolskich tych ziemiach istnienie górnictwa i metalurgii tego (Molenda 1972). metalu (Rozmus 2010). W Jaskini Okopy Wielka Rozkwit górnictwa odkrywkowego w XII Dolna znaleziono naczynie gliniane z ponad stoma i XIII wieku, związany z eksploatacją i przetwarza- srebrnymi monetami i dwoma kawałkami srebra niem rud ołowiowych, skutkował dużą imigracją pochodzącymi prawdopodobnie z XI–XII wieku ludności. Przyczyną osiedlania się ludzi w rejo- (Ginter 1978). Wyniki analiz chemicznych składu nach górniczych było otrzymywanie licznych przy- tzw. „srebra lanego” wykorzystywanego w biżuterii wilejów przez górników rudnych, specjalistów w tym okresie potwierdzają, że używano wówczas i osadników (Molenda 1963; Cabała i Sutkowska surowca ze złóż rodzimych (Koziorowska 2002). 2006). W 1374 roku Elżbieta Łokietkówna nadała Pierwsza pisana wzmianka o złożach śląsko- Olkuszowi ordynację górniczą, która przyznawała -krakowskich (np. dokument dotyczący wydoby- osadnikom prawo swobodnego poszukiwania, wania srebra) ukazała się dopiero w drugiej połowie wydobycia i przetapiania kruszcu na okres 6 lat, XII wieku (Ex commisso nobis a Deo – bulla arcy- jednocześnie zobowiązując górników do odda- biskupa gnieźnieńskiego z 1136 roku) (Molenda wania części urobku do skarbca królewskiego (tzw. 1963; Grzechnik 1978; Sass-Gustkiewicz i in. olbora). Przywileje te zostały rozszerzone przez

37 Władysława Jagiełłę w 1426 roku o regulacje zwią- wieku Olkusz otrzymał prawa wolnego miasta gór- zane z zarządzaniem górnictwem odkrywkowym niczego. Prace górnicze w tym okresie miały też (Molenda 1963; Liszka i Świć 2004). Kolejni miejsce w Bolesławiu, Tłukience, Starczynowie, władcy (Kazimierz Jagiellończyk, Zygmunt III Niesułowicach i Gorenicach, a w XVI wieku objęły Waza, Stefan Batory) otaczali górnictwo ołowiu również Krzykawę, Kozioł i okolice Sławkowa. Na i srebra szczególną opieką także udzielając gór- rozwój działalności górniczej istotny wpływ miały nikom liczne przywileje (Roś 2009). skomplikowane stosunki własnościowe. Rudonośne W historii górnictwa kruszcowego regionu ziemie rejonu olkuskiego podzielone były między olkuskiego wyróżnić można kilka etapów, które biskupstwo krakowskie, skarb państwa, starostwo wydzielają się ze względu na rodzaj pozyskiwa- rabsztyńskie i własność królewską (Molenda 1963; nego kruszcu, a także różne metody wydobycia, Krygier i in. 1971). a zwłaszcza rozwój nowych technik odwadniania Możliwości technologiczne początkowo po- pozwalających na eksploatację coraz głębiej zalega- zwalały na wybieranie złóż najbogatszych, płytko jących złóż metali. Pierwszy, obejmujący okres od zalegających ponad poziomem wody gruntowej lub XII do XVI wieku wiąże się z eksploatacją galeny, leżących wręcz na powierzchni gruntu, a głównym z której uzyskiwano ołów (86.6% Pb) i srebro. celem prac górniczych było uzyskiwanie ołowiu, Najstarszy dokument mówiący o produkcji ołowiu nieco później także srebra (Molenda 1963; Liszka i odciąganiu z niego srebra pochodzi z XIII wieku i Świć 2004; Przeniosło i in. 2006; Roś 2009). Naj- (1257 r.) i mówi o okolicach Olkusza (pierwotna wcześniejsze górnictwo polegało na wydobyciu rudy osada górnicza „Stary Olkusz”). Wykopaliska prze- w niewielkich zagłębieniach (Ryc. 2). Przeróbka prowadzone na terenie Starego Olkusza wskazują, rud i uzyskiwanie kruszcu przeprowadzano w bez- że w okresie wczesnego średniowiecza (XI i przełom pośredniej bliskości miejsc wydobycia (Ryc. 3). XII/XIII wieku) prawdopodobnie funkcjonowała Najstarsze, średniowieczne kopalnie (określane też tu osada produkcyjna, która w późniejszym okresie terminami „góra”, „mons” lub „berg”) posiadały została zasypana przez piaski Pustyni Błędowskiej z reguły jeden szyb centralny, wokół którego w od- (Rozmus 2010). Drugim pod względem wielkości ległości 24 m (12 łajtrów, łajtr – średniowieczna ośrodkiem górniczym, obok Olkusza, był Sławków miara stosowana w górnictwie kruszcowym, 1 łajtr wraz z podległymi mu osadami, w tym ówczesną = 2 m) drążono dwa lub trzy kolejne (Ryc. 4). Kwa- wsią Bolesław. O tym, że miasto to początkowo dratowe lub prostokątne szyby posiadały niewielką, było największe w rejonie śląsko-krakowskim 1–1.5 m średnicę i często były zabezpieczane drew- i znane z wydobycia ołowiu, świadczą nazwy głów- nianą obudową. Od szybu kopano na różnych nych ulic (ul. Sławkowska) w największych wówczas poziomach kręte chodniki poszukiwawcze, które na południu miastach (Kraków i Wrocław), które często miały jedynie pół metra wysokości. Szyby biegły w kierunku Sławkowa. Nazwy ulic nadane te wraz z 24-metrowym okręgiem wokół składały były już w czasach lokacyjnych tych miast, a więc się na podstawową jednostkę pola górniczego (Mo- odpowiednio w 1257 i 1242 roku (Wyrozumski lenda 1978). Odchodzące od szybu boczne chod- 2011). W rejonie samego miasta funkcjonowało niki funkcjonowały kilka lat, do czasu wyczerpania kilka kopalni jeszcze w XV wieku (Ryc. 1). Były najbardziej opłacalnego złoża (Krygier i in. 1971; one niewielkie, przeważnie z jednym szybem, rza- Grodzińska i Szarek-Łukaszewska 2002; Godzik dziej dwoma. W XVI wieku surowiec uzyskiwano i in. 2009; Blajda 2010). W późniejszym okresie z ponad 70 czynnych kopalni zlokalizowanych na (XIX – pocz. XX wieku) wykonywano również obszarze o powierzchni około 7 ha, w pasie przy- rozległe poziome wkopy w zbocza gór (odkrywki), granicznym od strony Olkusza, także drogą prze- z których następnie drążono kilka prostopadle roz- kopywania starych hałd. chodzących się chodników (Woch – Rozdział 4, Obszar ten miał duże znaczenie jako ośrodek niniejszy tom). górniczy, który dawał 500–700 ton ołowiu rocznie. Pod koniec XV wieku nastąpiła recesja pol- Skały kruszono wówczas metodą ogniową, kilo- skiego i europejskiego górnictwa (Liszka i Świć fami lub młotami (Kamieński 1975). W XIV 2004). Po wyczerpaniu się bogatych pokładów

38 powierzchniowych zaczęto poszukiwanie rud W XVI i XVII wieku powrócono do wybierania poniżej poziomu wód gruntowych (Molenda 1963; kruszcu ze starych wyrobisk. Na dużą skalę prowa- Krzyżanowski i Wójcik 2008). Dużym problemem dzono też przebieranie starych hałd, wielokrotnie technicznym było osuszanie złóż. Początkowo wodę przekopywano zapadliska starych szybów. Praw- wyciągano z szybów wiadrami lub w skórzanych dopodobnie wówczas zatarciu uległy ślady dawnej workach, przy użyciu ręcznych kołowrotów zwa- eksploatacji górniczej (Molenda 1963; Krygier i in. nych paternostrami, później za pomocą bardziej 1971; Sass-Gustkiewicz i in. 2001). Po upadku wła- wydajnych czerpadeł i pomp poruszanych kieratami, ściwego górnictwa rozpoczęto wzbogacanie leżącej które obsługiwane były przez konie (Molenda 1963; na powierzchni galeny, co wiązało się z budową Kiryk i Kołodziejczyk 1978). W drugiej połowie płuczek, zwykle poza granicą miast. XVI wieku zbudowano w okolicach Olkusza i Bole- Krótkotrwałe ożywienie działalności górniczej sławia 5 sztolni odwadniających (osuszanie grawita- i hutniczej w rejonie Olkusza nastąpiło pod koniec cyjne). Były to sztolnie: Starczynowska, Czajowska, XVIII wieku, co związane było z otrzymaniem Ostrowicka, Ponikowska i Pilecka, które odprowa- metalicznego cynku (Margraff 1743), a następnie dzały wody do rzek i strumieni (Krygier i in. 1971; opracowaniem metody wytopu cynku z rudy gal- Grzechnik 1978; Cabała i Sutkowska 2006). Pozwa- manowej (1798, J. Ch. Ruberg) (Grzechnik 1978). lały one na funkcjonowanie większych jednostek Założono wówczas Kompanię Kruszcową Olkuską, produkcyjnych, które można porównać do współ- która rozpoczęła budowę 8 nowych szybów. Tylko czesnych kopalń. W okresie sztolniowym górnictwo dwa z nich zostały ukończone. Po utworzeniu Księ- olkuskie przeżywało okres największego rozkwitu stwa Warszawskiego (1807) w okolicy Olkusza, (Liszka i Świć 2004). Ołów zaczęto wydobywać Bolesławia i Sławkowa rozpoczęto na masową skalę w Bukownie, Bydlinie, Kuźnicach, Okradzionowie eksploatację galmanu (Żabiński 1960; Molenda i Pomorzanach. Powstawały liczne kopalnie, np. 1963). Działały kopalnie: Anna, Leonidas i Kozioł w rejonie Sztolni Ponikowskiej działało ich około (na zachód od Sławkowa), Bolesław, Jerzy (Tłu- 300 oraz kilkaset innych na osuszonych przez nią kienka), Józef (Olkusz Stary) oraz Ulisses (Krążek) złożach (Nowak i in. 2011). W rejonie powstawały (Kiryk 1978). Nadania świadczą, że eksplo- huty, w których z galeny produkowano rocznie od atacje, albo przynajmniej poszukiwania metali, 1000 do 3000 ton ołowiu, co pokrywało krajowe prowadzono również na obiektach Julia, Karol zapotrzebowanie (budownictwo, drukarstwo, i Włodzimierz koło Sławkowa oraz Józef, Weronika produkcja amunicji) i eksport zagraniczny (Czechy, i Zuzanna na terenach olkuskich (Cabała 2009). Na Słowacja, Europa Zachodnia) (Krygier i in. 1971). południu, w regionie Gorenic rudy wydobywano Z najbogatszych złóż ołowiu odciągano srebro; w kopalniach Józef i Sylwester w szybach: Sztolnia w Olkuszu w XVI wieku (1578–1601) działała Pod Bukami (okolice Czernej), Róża (na północ mennica królewska, w której wybijano srebrne od Nowej Góry), a także Henryk i Szczęście (poło- monety (Roś 2009). Na przełomie XVI i XVII żone na południowy zachód od Nowej Góry) oraz wieku wydobycie sięgało 2000 ton ołowiu rocznie kopalni Artur (na północ od Miękini) (Górecki i 200 kg srebra. Ze względu na brak sztolni i Szwed 2005). odwadniających w rejonie Sławkowa, Niesułowic W połowie XIX wieku górnictwo olkuskie i Gorenic, a także wyczerpywanie się złóż, eksplo- przeżywało kolejne trudności. Najbogatszy galman atacja w rejonie olkuskim powoli zamierała. Od leżący ponad poziomem wód był już wybrany, drugiej połowy XVII wieku prace koncentrowały głębsze złoża były niedostępne. Kopalnie wyma- się głównie na terenach położonych na wschód gały inwestycji i modernizacji. Skarb państwa od Olkusza oraz na południowym skraju rudo- wstrzymał dotacje na rozwój górnictwa. Gustaw nośnego obszaru (Molenda 1978).W końcu XVII von Kramst nabył w 1865 r. kopalnię bolesławską, wieku czynne były tylko dwie sztolnie (Molenda dla której wybudował płuczkę galmanu oraz roz- 1963; Krygier i in. 1971). W niewielkich ilościach budował i zmodernizował system odwadniania wyprażano galman (4–25% Zn), który wysyłano kopalni stosując maszyny parowe, co przyspieszało do Gdańska do zakładów produkujących mosiądz. proces odwadniania, ale jednocześnie podnosiło

39 koszty wydobycia. Na początku lat 70. XIX wieku zakrojone badania geologiczne. W latach 1950– dzięki funduszom rządowym odbudowano roznos 1970 odwiercono około 3600 otworów poszuki- (sztolnia Bolesławska), co umożliwiło sięganie do wawczych o łącznej długości ponad 620 000 m. niżej położonych złóż w Bolesławiu. Francusko- Prace te doprowadziły do odkrycia nowych, boga- -Rosyjskie Towarzystwo Górnicze, które zostało tych pokładów rud cynku, nienaruszonych przez właścicielem kilku kopalń wybudowało nowoczesną wcześniejszą działalność górniczą (Grzechnik 1978; płuczkę mechaniczną z flotacją pod Pomorzanami. Paulo 2005). Wydobycie rud galmanowych prowa- Rozpoczęto eksploatację blendy, ale nadal podstawą dzono w odkrywce Bolesław (lata 50.), Michalska było wydobycie galmanu. Hałda (do 1962 r.), Krążek (do 1985 r.), Ujków Na początku XX w. spółki kapitału zagra- Stary (do 1980 r.). Pod koniec lat 60. ubiegłego nicznego („Towarzystwo Saturn”, „Towarzystwo wieku zostały otwarte nowe Zakłady Górnicze Francusko-Rosyjskie”) prowadziły liczne badania „Olkusz”. W 1968 roku uruchomiono kopalnię poszukiwawcze i eksploatacyjne w różnych regio- Olkusz (szyby: Bronisław, Chrobry i Stefan). Została nach (m.in. na obszarze między Olkuszem a kopalnią ona zlikwidowana w 2003 roku. Najmłodszą jest Józef, pod Olkuszem i na zachód od miasta, szyb powstała w 1974 roku kopalnia Pomorzany z trzema Wiktor, odkrywki Ulisses i Jerzy). Istotnym uspraw- szybami wydobywczymi (Chrobry – dawniej nale- nieniem było wybudowanie linii kolejowej, która żący do kopalni Olkusz oraz Dąbrówka i Mieszko) łączyła Olkusz i Sławków z Zagłębiem Dąbrow- oraz dwoma szybami wentylacyjnymi (Zachodni, skim (Molenda 1963; Krygier i in. 1971). Rudę Wschodni). Obecnie eksploatacja rud cynkowo-oło- wzbogacano w zakładzie w Pomorzanach, pra- wiowych prowadzona jest w kopalni Pomorzany. żono w Bukownie, a topiono w hucie Ksawery W rejonie olkuskim przedmiotem eksplo- w Dąbrowie Górniczej. W czasie kryzysu (początek atacji i przetwórstwa były nie tylko rudy cyn- lat 30. XX wieku) kopalnia Ulisses należąca do Fran- kowo-ołowiowe, ale także złoża żelaza. Górnictwo kopolu została zalana. „Towarzystwo Sosnowieckie” tego metalu, poza miejscami wspólnymi dla gór- będące właścicielem kopalni Aleksander w Bole- nictwa ołowiowo-cynkowego, skupiało się jeszcze sławiu eksploatowało też odkrywki w Bolesławiu w dwóch rejonach – okolicach Jaroszowca (Skałka i Ujkowie. Kopalnię tę wydzierżawiło w 1928 roku przy Starej Kopalni) i Klucz (Rudnica) oraz Rodak przedsiębiorstwo „Śląskie Kopalnie i Cynkownie”. (Feliksik 2011). Wiadomo, że także w okolicy W 1929 roku zgłębiono nowy szyb Staszic (zalany Pilicy w XVI wieku funkcjonowały kopalnie tego po 3 latach eksploatacji). Zatopienie kopalń w roku metalu. Najbardziej rozwinięte górnictwo i hut- 1931 było równoznaczne z zaprzestaniem działal- nictwo żelaza zlokalizowane było w rejonach Pilicy, ności górniczej w rejonie Olkusza (Krygier i in. Niegowonic, Pomorzan, Strzegowej, Wolbromia 1971). W okresie II wojny światowej władze oku- i Złożeńca (Kiryk 1978). W drugiej połowie XIX pacyjne uruchomiły obie kopalnie. Zarządzane one wieku działała kopalnia rud żelaza w Jaroszowcu. były pod wspólna nazwą Bolesław. Rozbudowano O trwaniu górnictwa żelaza na marginesie cyn- płuczkę i flotację w Bolesławiu. Wydobycie było kowo-ołowiowego świadczą nadania na wydo- wysokie, rabunkowe, prawie nie prowadzono prac bycie rudy żelaznej w rejonie Chechła oraz między przygotowawczych i rozpoznawczych. Olkuszem i Bukownem jeszcze z początku XX Po II wojnie zakłady wydobywcze i przetwórcze wieku. Na początku XX wieku żelazo wydobywano były zdewastowane i wymagały modernizacji. w kopalniach Anna-Irena w Krzykawie i Joanna Po wojnie władze podjęły decyzję o rozbudowie w Cieślach w rejonie Sławkowa oraz w szybie kopalni. Decydujący wpływ miało odkrycie w Jaroszowcu. W okresie międzywojennym (1925– dużych złóż siarczków w tzw. rowie Bolesławia. 1931) w Krzykawie działała kopalnia żelaza Trjum- Oddzielne dotąd Zakłady Górnicze Bolesław wirat. W miejscu zatopionych w czasie kryzysu i Zakłady Hutnicze Bolesław zostały połączone gospodarczego w 1931 roku kopalni cynku Alek- w Zakłady Górniczo-Hutnicze Bolesław. Jedno- sander i Ulisses w 1938 roku powstała kopalnia cześnie powstał Kombinat Górniczo-Hutniczy żelaza o nazwie Lucyna (Cabała i Sutkowska 2006; Bolesław w Bukownie. Prowadzono szeroko Feliksik 2011).

40 Bogate zasoby rud cynkowo-ołowiowych i kopalnie, to nadal jednak w rejonie Olkusza powoli wyczerpują się. W najbliższej przyszłości prowadzone są prace poszukiwawcze. Obszar ten planowane jest zamknięcie Zakładów Górniczo- zapewne pozostanie mocno uprzemysłowionym -Hutniczych Bolesław w Bukownie. Chociaż zmie- i ten charakter będzie wywierał w kolejnych deka- niają się zakłady przemysłowe, zamykane są szyby dach znaczny wpływ na środowisko przyrodnicze.

Characteristics of landscape features related to mining and metallurgy in the Olkusz region

Marcin W. Woch

Institute of Biology, The Pedagogical University of Cracow, 2 Podchorążych St., 30-084 Kraków, e-mail: jurania@ up.krakow.pl

Introduction includes areas historically associated with Olkusz, which today are within the munici- Many centuries of mining in the Olkusz palities of Bolesław, Bukowno, Jerzmano- area degraded the natural landscape. Today this wice-Przeginia, Klucze, Pilica, Olkusz, Skała, area is very diverse morphologically. In many Sławków, Sułoszowa, Wolbrom and Żarno- places there are pits and ore heaps left from wiec (Feliksik 2011). mining; the landscape feature most harmful Landscape features created by historical to the environment is the flotation tailings mining and smelting can be divided into three heap in Bolesław (Cabała and Sutkowska groups: (1) sites of ore extraction, usually with 2006). In addition to heaps there are remains an open pit, sunken shafts and adits, accom- of older pits, mounds, hollows, tailings ponds, panied by gangue slag heaps varying in metal pit shafts, artificial water channels, large sand content; (2) sites of ore treatment, selection, pits and other smaller features (Fig. 1). Local pre-processing and enrichment, characterised contamination by heavy metals is one of the by accumulations of crushed ore and slag, main consequences of mining and smelting. generally of extremely high metal content; and Land relief, soil chemistry and groundwater (3) ore smelting sites, where furnaces and kilns levels shape the landscape, affect the develop- were located and highly metal-contaminated ment of vegetation types, and determine their slag and ore heaps accumulated. In places floristic composition (Grodzińska and Szarek- where smelters were very close to mines the Łukaszewska 2002; Nowak et al. 2011; Woch composition of the substrate is very diverse, et al. 2014). reflecting various production stages and yields This chapter gives an overview of the of metals. most important surface features associated The dominant elements of the landscape with past and present lead, zinc, silver and surrounding Olkusz are three types of features iron mining and metallurgy, and with sand associated with industrial activity: (1) mining quarrying, in the Olkusz region. The region and smelting waste heaps, (2) extensive open

43 Fig. 1. Distribution of sites of deposit extraction and processing in Olkusz Ore-bearing Region. 1 – old heaps and quarries, 2 –major places of enrichment, roasting or smelting of ores, 3 – sand quarry pits, 4 – currently operating mining facilities, 5 – cities, 6 – main roads (M.W. Woch and U. Korzeniak) Ryc. 1. Rozmieszczenie miejsc wydobycia i przetwórstwa kopalin na terenie Olkuskiego Okręgu Rudnego. 1 – warpie i kamieniołomy, 2 – ważniejsze miejsca wzbogacania, prażenia lub przetopu rud, 3 – piaskownie, 4 – nadal funkcjo- nujące obiekty górnicze, 5 – miasta, 6 – główne drogi (M.W. Woch i U. Korzeniak) pits from sand quarrying, (3) smaller pits, Woch – Chapter 3, this volume). The village quarries, zinc and lead mine drainage tunnels, is associated with the oldest settlements in the and exploration shafts. region, which were miners’ households (Kiryk 1978). Processing of ores, and trade, often Traces of historical mining developed in the vicinity of mines at that time and metallurgy (Malik 2005). Numerous medieval remains from lead and silver ore enrichment have The earliest extraction of metal ores is been found in the vicinity of Hutki, Sławków, associated with shallow areas of residual Tri- Strzemieszyce and Ząbkowice (Molenda 1972; assic metal formations (natural outcrops). The Pietrzak 2004; Rybak 2004). Excavations in oldest relics of mining are in the Olkusz area Stary Olkusz indicate that a functioning man- and Sławków. Sławków’s deposits were known ufacturing settlement probably existed there in and exploited before those in Olkusz, where the the Middle Ages (11th and 12th/13th centuries) oldest mines were in Stary Olkusz (Godzik and (Rozmus 2010).

44 Up to the 16th century, mining developed and Metallurgical Plant (ZGH Bolesław), mainly in the relatively small area of Sławków, which consolidated the Bolesław (closed in Stary Olkusz and Starczynów; later industrial 1998), Olkusz (closed in 2003) and Pomorzany activity and urbanisation obliterated most of (still operating since 1974) mines (Liszka and its traces, so the most valuable and least dis- Świć 2004). The landfill is a particular environ- turbed remnants of that activity are often far mental hazard due to strong movement of dust from city centres. on dry, windy days, and environmental pollution from groundwater leaking from it. Efforts Heaps to reclaim this area during the last century did The characteristic and most recognisable not give satisfactory results. Vegetation was feature of the landscape surrounding Sławków introduced directly on flotation sludge using and Olkusz, associated with ore reprocessing, high amounts of fertilisers but those plants did consists of tailings reaching ca. 350 m a.s.l. not survive even one growing season, due to (ca. 25 m above ground level) (Fig. 2), covering high accumulation of metals in their tissues 110 ha (Sadzawicka 2005). Still adding to the (Krzaklewski and Pietrzykowski 2002). Since heap is waste generated by the Bolesław Mining 2008, fragments of turf with substrate from

Fig. 2. Flotation tailings heap of Bolesław Mining and Metallurgical Plant (ZGH Bolesław) in Bukowno (photo G. Szarek-Łukaszewska) Ryc. 2. Hałda odpadów poflotacyjnych Zakładów Górniczo-Hutniczych Bolesław S.A. (ZGH Bolesław) w Bukownie (fot. G. Szarek-Łukaszewska)

45 other heaps colonised by spontaneous succes- 1992) (Fig. 3). Pits west and east of Olkusz sion have been experimentally transplanted to near Bukowno and Pomorzany are still open. the heaps (Szarek-Łukaszewska 2011). In some In the Olkusz area and Bukowno there are also parts of the ore heaps, self-seeding plants are a number of smaller pits, usually not exceeding emerging. 5 ha, usually covered with pine forest. In the 1960s, when the sand had been Sand pits fully exploited, years of reclamation began at the pits, aimed mainly at afforestation. First The western part of the Olkusz region has the excavation usually is leveled, then the extensive deposits of Quaternary sands. In the surface is covered with soil taken from other 20th century they began to be exploited for deposits and fertilised. Legumes are sown industry and construction on a large scale. first, mainly large-leaved lupine (Lupinus poly- The largest area (3100 ha) is occupied mostly phyllus), followed by trees and shrubs. The by a reclaimed quarry of the Szczakowa sand reclaimed area is then handed over to the State company, reaching as far as Bukowno’s eastern Forestry Service, which later manages the area. and southern parts (Skawina 1963; Raczyński The sand pits are cut by a system of ditches

Fig. 3. Planted Pinus sylvestris on the reclaimed Pole Pomorzany pit of the Szczakowa sand quarry in Olkusz (photo P. Kapusta) Ryc. 3. Nasadzenia Pinus sylvestris na zrekultywowanym Polu Pomorzany Kopalni Piasku Szczakowa w Olkuszu (fot. P. Kapusta)

46 and drainage channels which contribute to agriculture and industry. The second-largest drainage of the surrounding area (Skawina mining centre in this region, next to Olkusz, 1963; Raczyński 1992). In the Olkusz region was Sławków and its satellite settlements, the Pole Bukowno and Dąbrówka sand pits including the then-village of Bolesław. Most (total area 45.68 ha) have undergone reclama- traces of mining activity are preserved in very tion (Sadzawicka 2005). good condition there, despite the construction Many studies have shown, however, that of ZGH Bolesław facilities in the 20th century. leaving this type of pit without reclamation The historical Zn-Pb mining sites most valu- increases its habitat heterogeneity and in turn able to naturalists and historians are concen- the diversity of spontaneously growing vegeta- trated in areas directly east, north and west of tion (Řehounková and Prach 2008; Mudrak ZGH Bolesław. et al. 2010; Tischew et al. 2013). Diverse psammophilous grasslands dominated by grey hair- grass (Corynephorus canescens) or bristly haircap moss (Polytrichum piliferum) grow on dry excavations. If the excavation reaches the aquifer, valuable natural peat and water communities are formed, which, along with wooded areas of diverse ages, spatial structure and species composition, create valuable natural areas (Woch 2007; Czylok and Szymczyk 2009). It has also been shown that unreclaimed excavations have a smaller share of neophytes but more rare and protected species (Woch 2007; Kirmer et al. 2008, Tomlinson et al. 2008; Tropek et al. 2010). The low fertility of such habitats promotes the growth of plants that are stress-tolerant but have weak competitive abilities, two features that usually characterise rare and protected species. This makes unreclaimed excavations an important element of nature protection (Marrs 1993; Tischew et al. 2013). Other post-mining landscape features One of the most interesting post-mining landscape features in the Olkusz area consists of small pit shafts left from lead, zinc, silver Fig. 4. Post-mining relics in the vicinity of Galman, and iron mining; these pit shafts are ringed by a former mining settlement, covered with pine forest rounded mounds of rock waste. A number of (top) and beech forest (bottom) (photo A.M. Stefanowicz and M.W. Woch) them are in beech and pine forests that were Ryc. 4. Relikty pogórnicze w okolicach dawnej osady planted or else grew by spontaneous succes- górniczej Galman, porośnięte borem sosnowym (góra) sion (Fig. 4). Forest-free features can be seen i lasem bukowym (dół) (fot. A.M. Stefanowicz i M.W. closer to villages and cities, in areas used for Woch)

47 The degree of preservation of historical areas (Szarek-Łukaszewska and Grodzińska Zn-Pb mining sites is influenced by the length 2008, 2011; Stefanowicz et al. 2014; Woch of time that has elapsed since their abandon- et al. 2014). ment, erosion processes, and later human A lot of information about the distribution activity. Thus, sometimes the only evidence of old pits is given on old maps made in the of mining activity is slightly uneven terrain 17th and 18th centuries. Mines were inventoried or a patch of vegetation distinctly differing and reactivated during this period. In other from its surroundings. The youngest and best- documentation, expert reports on the status preserved historical Zn-Pb mining sites, such of mining in Olkusz mention 400 sunken pit as deep pit shaft holes surrounded by a high shafts. They also contain information about rock heap, are fairly easy to recognise. The ones the location of five smelters and several mining altered by erosion or later human activity can areas (Molenda 1978). During the reign of be identified from soil profiles, chemical anal- Stanisław II August, a time of efforts at eco- yses of material, x-raying, or classical archaeo- nomic renewal, in 1769 Eisler Rensch made logical excavations. Some remnants of opencast another mining map of Bolesław, Olkusz and mining are often mistaken for old quarries or Starczynów, on which 2000 sunken pit shafts natural unevenness of the terrain. are marked (Molenda 1978). In forests and agricultural areas, post- The Aleksander pit shaft, which operated mining surface features are easy to identify even in the first half of the 20th century, is asso- not only by topography but also by the over- ciated with the origins of the old waste heap growing plants. Such places are characterised in the southern part of Bolesław. Overburden by xerothermic conditions (dry substrate, high that was removed to get to deposits with insolation) and are often rich in heavy metals. higher zinc content was dumped there. The They contain valuable grassland communities vegetation growing on it today makes it one (Nowak et al. 2011; Woch et al. 2014) (Fig. 5). of the most valuable post-mining features. It is When the deeper layers consist of imperme- under partial protection as a Natura 2000 area able substrate, such recesses are sometimes (Szarek-Łukaszewska and Grodzińska 2008; filled with water, forming small reservoirs. Kapusta et al. 2010). The substrate of these historical Zn-Pb Near pits and ore extraction sites there are mining sites is usually porous soil with high places often more contaminated with metals calcium and magnesium content but often from ore processing and enrichment. The first low nitrogen and phosphorus content. Cal- step in that work was washing and processing cium and magnesium originate from gangue of excavated material in scrubbers, the bottom dolomite (calcium magnesium carbonate, of which was a water-impermeable layer of CaMg [CO3]2), while nitrogen and phos- loam (Feliksik 2011). Places known as sites of phorus originate from organic material, the this include Hutki, Parcze, Poniki, Pomorzany amount of which depends on the duration and Starczynów, and also Ujków and Bolesław of abandonment and the extent of vegetation near the Ulisses and Krążek mines and near the development. A feature of these substrates that Kozioł mine near Sławków. Often the scrub- attracts naturalists is their high content of bers were located near watercourses and adits, heavy metals, particularly lead and zinc, and such as the Brodka which flowed from Stary also cadmium and thallium, which contributed Olkusz to Hutki, Warwas stream in Bukowno, to the emergence of the specific floras of these the Ponik flowing from Pomorzany to Hutki,

48 Fig. 5. Post-mining relics left from the Aleksander mine in Bolesław, covered with xerothermic grassland (photo A.M. Stefanowicz and M.W. Woch) Ryc. 5. Obiekty pogórnicze pozostałe po kopalni Aleksander w Bolesławiu porośnięte murawą kserotermiczną (fot. A.M. Stefanowicz i M.W. Woch) the Sztoła river, the Białe Bagno in Ujków, and easily distinguished elements of the post- near Płoki at Kozi Bród brook (Cabała 2009; mining landscape. A large part of Olkusz and Feliksik 2011). The Staroolkuska scrubber Pomorzany is still affected by the adit’s impact operated in Stary Olkusz, and the biggest one (Cabała and Sutkowska 2006). was the Józef scrubber commissioned in the Opencast mine pits left after 20th-century late 19th century in Pomorzany (Cabała 2009). exploitation of zinc-lead ores can be reclaimed Beginning from the 16th century, drainage under the relevant laws. According to data adits of significant size became part of the from the Bolesław Municipal Office (2005), mining infrastructure. Five of them, with the following landscape features have been a total length of 32.5 km, were built in the reclaimed or are being afforested: the Hałda Olkusz region: Czajowska (also called Leśna, Michalska opencast (area 2.9 ha), settling built between 1564 and 1590), Ostrowicka ponds in Krzykawka (3.72 ha), the Bolesław (also called Centauryjska, built between opencast (6.8 ha), the area around the former 1566 and 1590), Pilecka (also called Sta- Józef scrubber (8.3 ha), the Krążek opencast roolkuska, built between 1576 and 1615), (7.5 ha), the Ujków-Północ excavation area Ponikowska (1563–1621) and Starczynowska (9.28 acres) and the Hałda Galman waste heap (also called Królewska, 1548–1576) (Głowa located near the Bolesław opencast (3.5 ha) et al. 2010). These are the biggest and most (Sadzawicka 2005).

49 Fig. 6. Heap of material from the Józef mine in Czerna-Zakopane covered with a valuable xerothemic grassland (top) and during removal (bottom) (photo A.M. Stefanowicz and M.W. Woch) Ryc. 6. Usypisko materiału z kopalni Józef w Czernej-Zakopane porośnięte wartościową murawą kserotermiczną (góra) i w trakcie rozbiórki (dół) (fot. A.M. Stefanowicz i M.W. Woch)

Many slag heaps and other landscape fea- comprise the legacy of regional mining tradi- tures left from mining and metallurgy have tions and because they may endanger people’s been obliterated by natural erosion, or when health. Local knowledge of the majority of the material from there is used for construction. landscape features formed during the thou- Material from historical Zn-Pb mining sites sand-year mining history of the Olkusz region has sometimes been used to make road beds is quickly forgotten. Research on 19th- and and embankments, or else leveled. The veg- 20th-century mining in the United States has etation cover of those places was destroyed. shown that such knowledge fades very quickly, One example is the heap from the Józef mine leaving gaps in the data on locations of sites in Czerna, which was removed and used for contaminated with heavy metals; this poses road construction in 2012. Earlier this heap a threat to human health because farming is was covered with valuable calamine grassland often done in those areas later (Eckel et al. (Fig. 6). 2001, 2002). For safety reasons there needs to be continuous documentation of those places. Closing remarks It is increasingly recognised that landscape features remaining after mining and industry Knowledge about post-mining and post- are testimony to civilisational development smelting sites is important because they and regional traditions, and that they have

50 important roles to play in education and con- historical sources and elemental ratios in soil. servation. The greater habitat diversity of many Environmental Pollution 117: 273–279. of these places has led to the creation of unique Feliksik A. 2011. Przyroda Jury a eksploatacja phytocoenotic systems which emerge spontane- kruszców na przykładzie Ziemi Olkuskiej. Ilcu- ously or which constitute secondary habitats siana 5: 99–111. for rare and protected plant and animal species Głowa W., Garbacz-Klempka A., Rozmus D. (Grodzińska and Szarek-Łukaszewska 2002; 2010. Olkuski ołów na Rynku Głównym Woch 2007; Řehounková and Prach 2008; w Krakowie. Ilcusiana 3: 17–40. Kowolik et al. 2010; Mudrak et al. 2010; Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G. 2002. Tischew et al. 2013). That is why various Hałdy cynkowo-ołowiowe w okolicach Olkusza post-industrial areas around the world are pro- – przeszłość, teraźniejszość i przyszłość. Kosmos tected as designated Sites of Special Scientific 51(2): 127–138. Interest (SSSI) or Urban Nature Parks (UNP) Heibel E. 1999. Flechtenvegatation auf Schwer- (Tokarska-Guzik 2000). Laws that have been metallstandorten in Nordrhein-Westfalen. In: in force in Poland for a long time allow such A. Pardey (Ed.) Naturschutz-Rahmenkonzep- landscape features to be placed under legal pro- tion Galmeifluren NRW. LÖBF- Schriftenreihe tection, as in Germany, where calamine grass- 16: 49–72. lands are protected in this way (Heibel 1999). Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Grodziń- ska K., Godzik B. 2010. Murawy galmanowe References okolic Olkusza (południowa Polska) i problemy ich ochrony. Chrońmy Przyrodę Ojczystą 66(1): 27–34. Cabała J., Sutkowska K. 2006. Wpływ dawnej eksploatacji i przeróbki rud Zn-Pb na skład Kirmer A., Tischew, S., Ozinga W.A., von Lam- mineralny gleb industrialnych, rejon Olkusza pe M., Baasch A., van Groenendael J.M. i Jaworzna. Prace Naukowe Instytutu Gór- 2008. Importance of regional species pools and nictwa Politechniki Wrocławskiej. Studia functional traits in colonisation processes: pre- i Materiały 117(32): 13–22. dicting re-colonisation after large-scale destruc- Cabała J. 2009. Metale ciężkie w środowisku gle- tion of ecosystems. Journal of Applied Ecology bowym olkuskiego rejonu eksploatacji rud 45: 1523–1530. Zn-Pb. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Kiryk F. 1978. Zarys dziejów osadnictwa, pp. Katowice. 41–145. In: F. Kiryk, R. Kołodziejczyk (Eds.) Czylok A., Szymczyk A. 2009. Sand quarries as Dzieje Olkusza i regionu olkuskiego 1. Wydaw- biotopes of rare and critically endangered plant nictwo Naukowe PWN, Warszawa–Kraków. species, pp. 187–192. In: Z. Mirek, A. Nikiel Kowolik M., Szarek-Łukaszewska G., Jędrzej (Eds.) Rare, relict and endangered plants and czyk-Korycińska M. 2010. Użytek ekolo fungi in Poland. W Szafer Institute of Botany. giczny “Pleszczotka górska” w cynkowo-oło- Polish Academy of Sciences, Kraków. wiowym terenie pogórniczym – potrzeba Eckel W.P., Rabinowitz M.B., Foster G.D. aktywnej ochrony. Chrońmy Przyrodę Ojczystą 2001. Discovering unrecognized lead-smelting 66(1): 35–38. sites by historical methods. American Journal of Krzaklewski W., Pietrzykowski M. 2002; Se- Public Health 91(4): 625–627. lected physicochemical properties of zinc Eckel W.P., Rabinowitz M.B., Foster G.D. and lead are tailings and their biological sta- 2002. Investigation of unrecognized former bilization. Water, Air, and Soil Pollution 141: secondary lead smelting sites: confirmation by 125–142.

51 Liszka J., Świć E. 2004. Zakłady Górniczo-Hut- Rozmus D. 2010. Srebrne zamieszanie. Ilcusiana nicze “Bolesław”. Dzieje, Wydarzenia, Ludzie. 3: 7–16. Zakłady Górniczo-Hutnicze “Bolesław” S.A., Rybak A. 2004. Ślady górnictwa kruszcowego na Bukowno. terenie Dąbrowy Górniczej i jej okolic, pp. Malik R. 2005. Średniowieczne lokacje miejskie 107–124. In: D. Rozmus (Ed.). Archeologiczne w granicach kasztelanii chrzanowskiej. Wiado- i historyczne ślady górnictwa i hutnictwa na mości Konserwatorskie 18: 1–18. terenie Dąbrowy Górniczej i okolic. Księgarnia Akademicka, Kraków. Marrs R.H. 1993. Soil fertility and nature conservation in Europe: theoretical considerations Sadzawicka Z. (Ed.) 2005. Program Ochrony and practical management solutions. Advances Środowiska dla Gminy Bolesław. Wydawnictwa in Ecological Research 24: 241–300. Instytut Gospodarowania Odpadami Sp. z o.o., Kraków. Molenda D. 1972. Kopalnie rud ołowiu na terenie złóż śląsko-krakowskich w XVI–XVIII w. Skawina T. (Ed.) 1963. Wytyczne szczegółowe dla Z dziejów postępu technicznego w eksploatacji wstępnego zagospodarowania biologicznego spągu kruszców. Ossolineum, Wrocław. wyrobisk po eksploatacji piasku podsadzkowego. Molenda D. 1978. Dzieje Olkusza do 1795 roku, AGH, PAN, Kraków–Zabrze. pp. 147–340. In: F. Kiryk, R. Kołodziej- Stefanowicz A.M., Woch M.W., Kapusta P. czyk (Eds.). Dzieje Olkusza i regionu olku- 2014. Inconspicuous waste heaps left by his- skiego 1. Wydawnictwo Naukowe PWN, torical Zn-Pb mining are hot spots of soil con- Warszawa–Kraków. tamination. Geoderma 235–236: 1–8. Mudrak O., Frouz J., Velichova V. 2010. Szarek-Łukaszewska G. 2011. Wykorzystanie Understory vegetation in reclaimed and unre- metod ekologicznych w rekultywacji, pp. claimed post-mining forest stands. Ecological 149–153. In: G. Malina (Ed.). Rekultywacja Engineering 36: 783–790. i rewitalizacja terenów zdegradowanych. Pol- Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Koryciń- skie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sani- ska M., Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. tarnych Oddział Wielkopolski, Poznań. 2011. The vascular plants of the Olkusz Ore-be- Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2008. aring Region [Rośliny naczyniowe Olkuskiego Naturalna roślinność w rejonach starych Okregu Rudnego]. W. Szafer Institute of Bo- zwałowisk odpadów po górnictwie rud Zn-Pb tany, Polish Academy of Sciences, Kraków. w okolicy Bolesławia i Bukowna (region śląsko- Pietrzak J. 2004. Górnictwo i hutnictwo rud ołowiu krakowski, południowa Polska). Przegląd Geo- 56 i srebra w Sławkowie w okresie od XIII do XVI logiczny : 528–531. wieku (na podstawie źródeł pisanych i archeolo- Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2011. gicznych), pp. 95–106. In: D. Rozmus (Ed.). Grasslands of a Zn-Pb post-mining area Archeologiczne i historyczne ślady górnictwa (Olkusz Ore-Bearing Region, S. Poland). Polish i hutnictwa na terenie Dąbrowy Górniczej Botanical Journal 56(2): 245–260. i okolic. Księgarnia Akademicka, Kraków. Tischew S., Baasch A., Grunert H, Kirmer A. Raczyński B. (Ed.) 1992. Kompleksowa ocena 2013. How to develop native plant communi- oddziaływania Kopalni Piasku “Szczakowa” na ties in heavily altered ecosystems: examples from środowisko. Narodowa Fundacja Ochrony Śro- large-scale surface mining in Germany. Applied dowiska, Zakład Badań i Ekspertyz Ekologicz- Vegetation Science 17: 288–301. nych, Warszawa. Tokarska-Guzik B. 2000. Przyrodnicze zagospo- Řehounková K., Prach, K. 2008. Spontaneous veg- darowanie nieużytków miejsko-przemysłowych etation succession in gravel-sand pits: a potential na przykładzie centrów górniczych Europy, pp. for restoration. Restoration Ecology 16: 305–312. 72–80. In: J. Siuta (Ed.). Ochrona i rekultywacja

52 gruntów. Inżynieria ekologiczna 1. Wydawnictwo arthropods and plants. Journal of Applied Ekoinżynieria, Lublin. Ecology 47: 139–148. Tomlinson S., Matthes U., Richardson P.J. Woch M.W. 2007. Szata roślinna wyrobiska Ko- Larson D.W. 2008. The ecological equiva- palni Piasku Szczakowa S.A. Fragmenta Floris- lence of quarry floors to alvars. Applied Vegeta- tica et Geobotanica Polonica 14: 281–309. tion Science 11: 73–82. Woch M.W., Kapusta P., Stefanowicz A.M. Tropek R., Kadlec T., Karesova P., Spitzer L., 2014. Grasslands of historical Zn-Pb mining Kocarek P., Malenovsky I., Banar P., Tuf sites in western Małopolska (S Poland). Acta I.H., Hejda M., Konvicka M. 2010. Spon- Biologica Cracoviensia Series Botanica 56, sup- taneous succession in limestone quarries as plement 2: 82. an effective restoration tool for endangered

Charakterystyka obiektów związanych z działalnością górniczą i hutniczą w rejonie Olkusza

Marcin W. Woch

Instytut Biologii, Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej, 30-084 Kraków, ul. Podchorążych 2, e-mail: [email protected]

Wstęp z Olkuszem tereny dzisiejszych gmin: Bolesław, Bukowno, Jerzmanowice-Przeginia, Klucze, Pilica, Wielowiekowa działalność górnicza w rejonie Olkusz, Skała, Sławków, Sułoszowa, Wolbrom oraz Olkusza spowodowała zniszczenie naturalnego Żarnowiec (Feliksik 2011). krajobrazu. Obszar ten jest dziś morfologicznie Dominującymi w okolicach Olkusza histo- bardzo zróżnicowany. W wielu miejscach znajdują rycznymi i współczesnymi obiektami, zaburzają- się wyrobiska i zwałowiska odpadów poeksploata- cymi naturalny krajobraz, są głównie pozostałości cyjnych, z których do najbardziej uciążliwych dla po działalności górnictwa kruszcowego i hutnictwa. środowiska należy hałda odpadów poflotacyjnych Obiekty te można podzielić na trzy grupy: (1) w Bolesławiu (Cabała i Sutkowska 2006). Oprócz miejsca wydobywania rud, na które się składają hałd na powierzchni terenu widoczne są rozległe odkrywki, zasypane szyby i sztolnie z towarzyszą- wyrobiska po eksploatacji piasku, kamieniołomy, cymi im hałdami skały płonnej z różną zawarto- nasypy, zapadliska, osadniki poflotacyjne, szyby, ścią metali, (2) miejsca wstępnej selekcji, przeróbki świetliki, kanały odwadniające złoża, odkrywki i wzbogacenia rud, gdzie gromadzone były roz- i odwierty powstające w wyniku poszukiwania drobniona ruda i żużle, w związku z tym zawar- nowych złóż i inne mniejsze obiekty (Ryc. 1). tości metali w takich podłożach bywają niezwykle Ukształtowanie powierzchni terenu, zróżnicowanie wysokie i (3) miejsca hutnictwa rud, które charak- składu chemicznego gleb (w tym głównie zawartość teryzują się przekształconym podłożem w miejscach metali ciężkich) i poziom wód glebowych nadają palenisk i pieców, nagromadzeniem wysoce zanie- piętno tutejszemu krajobrazowi, wpływając na czyszczonego metalami materiału w postaci hałd kształtowanie się typów roślinności i ich skład flo- żużli i składów rudy. W przypadku hut położonych rystyczny (Grodzińska i Szarek-Łukaszewska 2002; w bezpośrednim sąsiedztwie wydobycia kruszców Nowak i in. 2011; Woch i in. 2014). bardzo zróżnicowane podłoże stanowią materiały W niniejszym rozdziale dokonano krótkiego z różnych etapów procesu produkcyjnego. przeglądu terenów z najważniejszymi powierzchnio- Wszystkie obiekty związane z działalnością wymi reliktami pozostałymi po dawnym i współcze- przemysłową widoczne w krajobrazie okolic Olkusza snym górnictwie i metalurgii ołowiu, cynku, srebra, można podzielić na trzy typy: (1) hałdy odpadów żelaza, a także miejsc eksploatacji piasku w rejonie pogórniczych i hutniczych, (2) rozlegle wyrobiska Olkusza. Obejmują one historycznie związane po eksploatacji piasku i (3) mniejsze wyrobiska,

55 kamieniołomy, świetliki, sztolnie odwadniające w Zakładach Górniczo-Hutniczych Bolesław w Bu złoża rud cynkowo-ołowiowych, studnie i odwierty kownie S.A. (nazwa obowiązująca od powołania poszukiwawcze i inne. spółki Skarbu Państwa w 2003 r.), które skupiały zlikwidowane kopalnie: Bolesław (w 1998 roku), Ślady działalności górniczej i hutniczej Olkusz (w 2003 roku) oraz działającą do dzisiaj kopalnię Pomorzany (od 1974 roku) (Liszka i Świć Miejsca, gdzie najwcześniej mogło dojść do 2004). Składowisko odpadów jest szczególnie wydobywania rud metali należy łączyć z obszarami uciążliwe dla otoczenia z racji jego silnego pylenia płytkiego zalegania triasowych utworów metalono- w trakcie suchych i wietrznych dni oraz zanieczysz- śnych, tzn. z naturalnymi ich wychodniami. Naj- czania otoczenia przez wyciekające spod niego wody starszych reliktów pogórniczych można się więc gruntowe. Podejmowane w ubiegłym wieku próby spodziewać w rejonie Olkusza i Sławkowa. Złoża rekultywacji tego obiektu nie przynosiły zadawala- sławkowskie były znane i wykorzystywane wcześniej jących rezultatów. Rośliny wprowadzano wówczas niż olkuskie, gdzie najstarsze kopalnie powstały bezpośrednio na osady poflotacyjne, przy zastoso- w miejscu dzisiejszego Starego Olkusza (Godzik waniu wysokiego nawożenia mineralnego. Jednakże i Woch – Rozdział 3, niniejszy tom). Z tą miej- nie przeżywały one jednego sezonu wegetacyjnego scowością wiąże się najstarsze osadnictwo regionu, w wyniku akumulacji znacznych ilości metali które stanowiły domostwa górników (Kiryk 1978). w tkankach (Krzaklewski i Pietrzykowski 2002). Z reguły w bliskim sąsiedztwie kopalń rozwijało Od roku 2008 prowadzone są na tej hałdzie ekspe- się jednocześnie przetwórstwo rud i handel (Malik rymenty polegające na przenoszeniu na składowisko 2005). Na liczne średniowieczne pozostałości fragmentów darni wraz z podłożem z innych hałd, po wzbogacaniu rud ołowiu i srebra natrafiono które zostały skolonizowane przez rośliny w drodze w trakcie wykopalisk archeologicznych prowadzo- spontanicznej sukcesji (Szarek-Łukaszewska 2011). nych w okolicach Hutek, Sławkowa, Strzemieszyc W niektórych fragmentach składowiska pojawiają oraz Ząbkowic (Molenda 1972; Pietrzak 2004; się rośliny pochodzące z samosiewu. Rybak 2004). Wykopaliska przeprowadzone na terenie Starego Olkusza wskazują, że we wcze- Piaskownie snym średniowieczu (XI i XII/XIII wiek) praw- W zachodniej części regionu olkuskiego znaj- dopodobnie funkcjonowała tu osada produkcyjna dują się rozległe złoża piasków czwartorzędowych. (Rozmus 2010). Stały się one obiektem wielkoskalowej XX-wiecznej Pomimo, że do XVI wieku górnictwo rozwijało eksploatacji na potrzeby przemysłowe i urbaniza- się głównie w stosunkowo wąskim otoczeniu Sław- cyjne. Największą powierzchnię (3100 ha) zajmują kowa, Starego Olkusza i Starczynowa, późniejsza dzia- dochodzące pod Bukowno od zachodu i połu- łalność przemysłowa i intensywny rozwój zabudowań dnia w większości zrekultywowane wyrobiska tzw. miejskich, zatarły większość śladów po najstarszych Obszaru Górniczego Błędów III Kopalni Piasku pracach górniczych. Dlatego najcenniejsze, najmniej Szczakowa S.A. (Skawina 1963; Raczyński 1992) przekształcone relikty znajdują się często w większym (Ryc. 3). Nadal czynne są wyrobiska położone na oddaleniu od centrów tych miejscowości. zachód i wschód od Olkusza w obrębie tzw. Pola Bukowno i Pola Pomorzany. W rejonie Olkusza Hałdy i Bukowna znajduje się również szereg mniejszych, Charakterystycznym i najlepiej rozpozna- z reguły nie przekraczających 5 ha wyrobisk, najczę- walnym w krajobrazie okolic Sławkowa i Olkusza ściej już porośniętych kilkudziesięcioletnimi borami obiektem związanym z przeróbką rud jest nadpo- sosnowymi. ziomowe składowisko odpadów poflotacyjnych Od lat 60. XX wieku, po wyeksploatowaniu o wysokości około 350 m n.p.m. (ok. 25 m nad piasku, na wyrobiskach przeprowadza się trwające poziomem gruntu) (Ryc. 2). Zajmuje ono obszar kilka lat zabiegi rekultywacyjne, głównie w kie- 110 ha (Sadzawicka 2005). Gromadzone są na nim runku zalesienia. Wcześniej zwykle takie wyrobisko odpady powstające w procesie technologicznym jest wyrównywane, a następnie na powierzchnię

56 nawożona jest gleba wzbogacona mieszankami niewielkie regularne okrągłe kopczyki ze skalnego nawozów. Na tak przygotowane podłoże wysiewane materiału odpadowego z zagłębieniem po szybie są rośliny motylkowe, głównie łubin trwały (Lupinus pośrodku lub powstałe po eksploatacji rud metodą polyphyllus), a w kolejnych latach nasadzane drzewa odkrywkową, określane jako warpie (warpia). i krzewy (często obcego pochodzenia). Zrekultywo- Liczne takie obiekty są widoczne w lasach buko- wany w ten sposób teren przekazany zostaje Lasom wych lub borach sosnowych pochodzących z nasa- Państwowym, które prowadzą dalszą gospodarkę dzeń lub wykształconych w drodze spontanicznej leśną. Piaskownie poprzecinane są systemem rowów sukcesji (Ryc. 4). Niezadrzewione relikty po pra- i kanałów odwadniających, co znacznie przyczynia cach górniczych spotyka się najczęściej bliżej zabu- się do drenowania okolicznych terenów (Skawina dowań miejscowości, co jest związane z rolniczym 1963; Raczyński 1992). W okolicach Olkusza i przemysłowym wykorzystywaniem sąsiadujących zabiegom rekultywacyjnym poddano wyro- z nimi terenów. Drugim pod względem wielkości biska piasku Pole Bukowno i Dąbrówka (o łącznej ośrodkiem górniczym w omawianym rejonie, obok powierzchni 45,68 ha) (Sadzawicka 2005). Olkusza, był Sławków wraz z podległymi mu osa- Wiele badań wskazuje jednak, że pozostawienie dami, w tym ówczesną wsią Bolesław. Większość tego typu wyrobisk bez zabiegów rekultywacyjnych śladów po działalności górniczej zachowało się zwiększa heterogeniczność siedlisk, co dodatnio tutaj w bardzo dobrym stanie, pomimo budowy wpływa na różnorodność rozwijającej się na nich w XX wieku na tych terenach Zakładów Górniczo- spontanicznie roślinności (Řehounková i Prach -Hutniczych Bolesław w Bukownie. Największe 2008; Mudrak i in. 2010; Tischew i in. 2013). Na zagęszczenie najwartościowszych dla przyrodników suchych wyrobiskach rozwijają się zróżnicowane i historyków warpi znajduje się na terenach sąsiadu- murawy psammofilne bądź murawy zdominowane jących z tym zakładem przemysłowym od wschodu, przez szczotlichę siwą (Corynephorus canescens), północy i zachodu. czy płonnik włosisty (Polytrichum piliferum). Jeżeli Na stopień zachowania powierzchniowych wyrobiska swoją głębokością sięgają warstw wodo- reliktów pogórniczych wpływ ma długość czasu, nośnych, wtedy powstają cenne pod względem który upłynął od ich powstania, zachodzące procesy przyrodniczym zbiorowiska torfowiskowe i wodne. erozyjne oraz ewentualna późniejsza działalność Wraz z wykształcającymi się zadrzewieniami człowieka. O istnieniu większości z nich świadczą o różnorodnej strukturze wiekowej, przestrzennej tylko niewielkie nierówności terenu lub wyraźnie i gatunkowej tereny takie stanowią swoisty przy- różniące się od otoczenia płaty roślinności. Najlepiej rodniczy unikat (Woch 2007; Czylok i Szym- zachowane, najmłodsze relikty, jak głębokie doły po czyk 2009). Na nierekultywowanych wyrobiskach szybach otoczone wysokim usypiskiem materiału notowany jest mniejszy udział neofitów, natomiast skalnego, są dosyć łatwe do rozpoznania. Starsze, więcej pojawia się rzadkich i chronionych gatunków których kształty zostały pozacierane przez erozję lub (Woch 2007; Kirmer i in. 2008; Tomlinson i in. późniejsze działania człowieka, mogą być rozpozna- 2008; Tropek i in. 2010). Niska żyzność takich wane na podstawie przekrojów glebowych, analiz siedlisk sprzyja występowaniu roślin tolerujących chemicznych materiału, badań rentgenowskich, stres, ale o słabych zdolnościach konkurencyjnych. a także klasycznych wykopalisk archeologicznych. Takie cechy posiadają zwykle gatunki najrzadsze Część śladów pozostałych po wydobyciu odkryw- i podlegające ochronie, dlatego nierekultywowane kowym branych jest często za stare kamieniołomy wyrobiska mogą mieć duże znaczenie dla ochrony lub nierówności terenu naturalnego pochodzenia. różnorodności biologicznej (Marrs 1993; Tischew Zarówno w lasach, jak i na terenach rolniczych i in. 2013). powierzchniowe relikty pogórnicze są zazwyczaj dobrze widoczne w terenie, nie tylko ze względu Inne obiekty pogórnicze na zaburzenie powierzchni, ale przede wszystkim Do najbardziej interesujących obiektów należą ze względu na występujące tu rośliny. Miejsca takie liczne w okolicach Olkusza, pozostałe po wydobyciu cechują się kserotermicznymi warunkami siedlisko- rud ołowiu, cynku, srebra i żelaza, małe szyby lub wymi (przesuszone podłoże, silne nasłonecznienie),

57 często są bogate w metale ciężkie. Występują na W sąsiedztwie wyrobisk, miejsc pozyskiwania nich cenne przyrodniczo zbiorowiska muraw kruszcu (lub stanowiąc ich element), często znaj- (Nowak i in. 2011; Woch i in. 2014) (Ryc. 5). dują się jeszcze bardziej zanieczyszczone meta- W niektórych przypadkach, gdy głębsze warstwy lami miejsca, w których dokonywano przeróbki podłoża są nieprzepuszczalne, zagłębienia takie są i wzbogacania rudy. Pierwszym etapem tych pro- wypełnione wodą tworząc niewielkie powierzch- cesów było płukanie i przebieranie urobku doko- niowo zbiorniki. nywane w tzw. płuczkach, których dno stanowiła Podłoże warpi z reguły stanowi szkieletowa, nieprzepuszczająca wody warstwa iłów (Feliksik porowata gleba o dużej zawartości wapnia i magnezu, 2011). Ze znanych miejsc wykonywania tych lecz często uboga w azot i fosfor. Wapń i magnez czynności można wymienić rejon Hutek, Parcz, pochodzą z dolomitowej skały płonnej (węglan Ponika, Pomorzan i Starczynowa, a także Ujkowa wapnia i magnezu – CaCO3, CaMg[CO3]2), nato- i Bolesławia przy kopalniach Ulisses i Krążek oraz miast źródłem azotu i fosforu jest materia orga- obok kopalni Kozioł na terenach sławkowskich. niczna, której ilość zależy od czasu, który upłynął Często płuczki lokalizowano koło cieków wodnych od porzucenia obiektu i stopnia rozwoju roślin- i sztolni, jak np. Brodka, który płynął od Starego ności. Charakterystyczną, przyciągającą przyrod- Olkusza do Hutek, potoku Warwas w Bukownie, ników cechą tych podłoży, są wysokie zawartości Ponika płynącego od Pomorzan do Hutek, Sztoły, metali ciężkich, głównie ołowiu, cynku, a także Białego Bagna w Ujkowie, a w rejonie Płok nad kadmu i talu, które wpłynęły na wykształcenie potokiem Kozi Bród (Cabała 2009; Feliksik 2011). się specyficznej flory (Szarek-Łukaszewska i Gro- W Olkuszu Starym funkcjonowała płuczka Starool- dzińska 2008, 2011; Stefanowicz i in. 2014; Woch kuska, a największą ze wszystkich była płuczka Józef i in. 2014). powstała pod koniec XIX wieku w Pomorzanach Wiele informacji o rozmieszczeniu dawnych (Cabała 2009). wyrobisk dostarczają dawne mapy sporządzane Począwszy od XVI wieku z działalnością gór- w wiekach XVII i XVIII, czyli okresie powoli niczą wiąże się istnienie znacznych rozmiarów upadającego górnictwa. Podejmowano się wtedy sztolni odwadniających. W regionie olkuskim inwentaryzacji i reaktywacji kopalń. Na pozosta- wybudowano w sumie pięć takich obiektów łych z dokumentacji ekspertyzach dotyczących o łącznej długości 32,5 km. Były to sztolnie: stanu olkuskiego górnictwa zaznaczonych jest 400 Czajowska (określana też nazwą Leśna, powstała zapadłych szybów. Określono na nich również loka- pomiędzy 1564 a 1590 rokiem), Ostrowicka (okre- lizację poszczególnych pól górniczych, a także 5 hut ślana również nazwą Centauryjska, powstała w latach (Molenda 1978). W epoce próby odnowy gospo- 1566–1590), Pilecka (nazywana też Staroolkuską, darczej w czasach stanisławowskich została wyko- wybudowana między 1576 a 1615 rokiem), Poni- nana przez Eislera Renscha w 1769 roku kolejna kowska (1563–1621) i Starczynowska (określana też mapa górnicza okolic Bolesławia, Olkusza i Star- nazwą Królewska, 1548–1576) (Głowa i in. 2010). czynowa, na której zaznaczono aż 2000 zapadłych Są to największe obiekty pozostałe po dawnym gór- szybów (Molenda 1978). nictwie, silnie odznaczające się w krajobrazie. Pod Z funkcjonującym jeszcze w pierwszej wpływem odwadniających sztolni nadal znajduje się połowie XX wieku szybem Aleksander związane znaczny rejon Olkusza i Pomorzan (Cabała i Sut- jest pochodzenie, tzw. hałdy starej, zlokalizowanej kowska 2006). w południowej części Bolesławia. Zdeponowano tu Odkrywki po XX-wiecznej eksploatacji rud nadkład zdjęty by dostać się do pokładów zawiera- cynkowo-ołowiowych są poddawane, zgodnie jących wyższe zawartości rudy cynku. Jest to jedna z obowiązującym prawem, zabiegom rekultywa- z cenniejszych pozostałości górniczych ze względu cyjnym. Według danych z Urzędu Gminy Bolesław na porastającą ją dzisiaj roślinność. Miejsce to (2005) zrekultywowane lub w trakcie zabiegów jest obecnie w części objęte ochroną Natura 2000 zdążających do zalesienia są następujące obiekty: (Szarek-Łukaszewska i Grodzińska 2008; Kapusta odkrywka Hałda Michalska (o powierzchni 2,9 ha), i in. 2010). stawy osadowe w Krzykawce (3,72 ha), odkrywka

58 Bolesław (6,8 ha), teren byłej płuczki Józef w rejonie olkuskim ulega szybkiemu zapomnieniu. (8,3 ha), odkrywka Krążek (7,5 ha), tereny wyro- Badania dotyczące XIX i XX-wiecznego hutnictwa biska Ujków–Północ (9,28 ha) i Hałdy Galmanu na terenie USA dowiodły, że proces ten jest bardzo położone w rejonie odkrywki Bolesław (3,5 ha) szybki i skutkuje brakiem wiedzy o położeniu (Sadzawicka 2005). miejsc zanieczyszczonych metalami ciężkimi stano- Wiele hałd i obiektów pozostałych po dawnym wiąc zagrożenie dla zdrowia ludzi, ponieważ często górnictwie i metalurgii uległo zniszczeniu poprzez prowadzi się w takich obszarach działalność rolniczą wykorzystywanie zdeponowanych tam materiałów (Eckel i in. 2001, 2002). Dla zachowania bezpie- do budowy nowszych konstrukcji lub na skutek czeństwa należy prowadzić stałą dokumentację naturalnych procesów erozji. Materiał z warpi bywa takich miejsc. używany jako podsypka do dróg i nasypów lub po Jednocześnie coraz częściej dostrzega się, że prostu hałdy są wyrównywane. Zniszczeniu ulega obiekty pozostałe po górnictwie i przemyśle są nie wówczas pokrywa roślinna. Przykładem takim może tylko świadectwem rozwoju cywilizacyjnego i tra- być usypisko materiału z kopalni Józef w Czernej, dycji danego regionu, ale też mają one znaczenie które rozebrano i użyto do budowy drogi w 2012 edukacyjne i wartość przyrodniczą. Na wielu takich roku. Wcześniej obiekt ten porośnięty był warto- miejscach za sprawą większego zróżnicowania sie- ściową murawą galmanową (Ryc. 6). dliskowego powstają spontanicznie unikatowe układy fitocenotyczne lub stanowią one wtórne sie- Podsumowanie dliska dla rzadkich i chronionych gatunków roślin i zwierząt (Grodzińska i Szarek-Łukaszewska 2002; Wiedza na temat miejsc dawnego wydobycia Woch 2007; Řehounková i Prach 2008; Kowolik metali i ich przetopu jest ważna zarówno ze względu i in. 2010; Mudrak i in. 2010; Tischew i in. 2013). na to, że są one świadectwem górniczej tradycji Dlatego na świecie tereny różnego typu obiektów regionu, jak i dlatego, że mogą stanowić zagrożenie poprzemysłowych obejmuje się ochroną w formie dla zdrowia mieszkańców. Tereny w pobliżu szybów obszarów o szczególnym znaczeniu naukowym (Sites wydobywczych i poszukiwawczych, miejsca dawnej of Special Scientific Interest – SSSI) lub miejskich obróbki i wzbogacania rud, obszary w pobliżu parków ekologicznych (Urban Nature Park – UNP) palenisk i pieców hutniczych, jak też współczesne (Tokarska-Guzik 2000). Istniejące od dawna hałdy skały płonnej i odpadów z procesów produk- w Polsce przepisy prawne umożliwiają obejmo- cyjnych są zwykle wysoce zanieczyszczone metalami wanie takich obiektów ochroną prawną, podobnie ciężkimi. Lokalna wiedza o większości obiektów jak w Niemczech, gdzie w ten sposób chroni się powstałych w czasie tysiącletniej historii górnictwa tamtejsze murawy galmanowe (Heibel 1999).

Botanical research in the Olkusz region. Bibliography

Krystyna Grodzińska, Barbara Godzik

W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 46 Lubicz St., 31-512 Kraków, e-mail: k.grodzinska@ botany.pl; [email protected]

The first mentions of the vegetation of of zinc-lead areas in Central and Western Olkusz and Bolesław come from the second Europe. During her field research Dobrzańska half of the 19th and the early 20th centuries made dozens of “improvised”, as she writes, (Rostafiński 1872; Uechtritz 1877, 1878, “floristic-sociological” records which were to 1879, 1880; Zalewski 1886; Rehman 1904; be “initial material for further intended socio- Pax 1918; Piech 1924). They consist of a few logical studies”. Unfortunately, Dobrzańska notes, usually floristic. Wóycicki (1913) pub- was not able to fulfill this intention and the lished a more complete work, describing collected phytosociological material probably is the vegetation of mining areas surrounding lost. This is a great shame, as they would have Bolesław and Olkusz, listing over 100 species been very important for subsequent studies on of vascular plants growing there, and including calamine grasslands. Drobnik (2004a, b) wrote photographs of the area. Thanks to these docu- two articles on the history of botanical studies ments we now know how much the landscape of the Olkusz region, covering 1850–2002. At has changed during the intervening century the beginning of the 21th century, Nowak et al. (Grodzińska et al. 2000). (2011) published the most comprehensive For nearly half of the past century bota- description of the vascular plants of the Olkusz nists avoided the damaged Olkusz mining area. Ore-bearing Region (OOR). This systematic Not until the late 1940s did research resume list is not limited to the post-mining areas but around Bolesław and Olkusz, begun by Jad- includes all habitats without exception. wiga Dobrzańska. She published an interesting The flora of both the natural and the floristic and ecological study, an important anthropogenic habitats of the OOR has been step in vegetation studies of this metalliferous described. Kaźmierczakowa (1987) addressed mining area (Dobrzańska 1955). She drew the changes pine forests undergo under the attention to the uniqueness of the flora and influence of industrial emissions from zinc and plant communities, particularly those of grass- lead smelters in Bukowno. Wika and Szczypek land, and to their similarity to the vegetation (1990) made basic phytosociological studies

61 in the region, and Drobnik and Stebel (2003) investigations. The following examples depict focused on identifying the most biologically the range of subject matter studied: valuable meadow and mire communities. Par- In the area of Olkusz a number of research ticular attention has been paid to the vegetation projects have been conducted and are in pro- near old waste heaps left as a result of zinc-lead gress. Their final reports include published and ore mining, colonisation processes in those unpublished materials, which in the future places, and the possible use of spontaneously may prove invaluable. The following examples developing vegetation to reclaim post-indus- include projects of the Olkusz region which trial areas (Grodzińska at al. 2000; Grodzińska deal with botanical subject matter: and Szarek-Łukaszewska 2002, 2009; Szarek- • The adaptation of plants for growth on Łukaszewska 2009; Szarek-Łukaszewska et al. a calamine heap and their tolerance to 2009; Szarek-Łukaszewska and Grodzińska heavy metals [Przystosowania roślin do 2007, 2008, 2011). wzrostu na hałdzie galmanowej i ich In addition to floristic research, a large tolerancja na metale ciężkie]. Research number of ecological, physiological and genetic project KBN 6 P04 C00119 (2000– studies have been done in the Olkusz region, 2003) (University of Warsaw, manager: involving both field work and laboratory experi M. Wierzbicka). ments. Here we mention only a few of them • The strategy of heavy-metal uptake by in the following areas: (1) heavy-metal loads in plants on calamine spoils [Strategie pobie- plants from post-mining slag heaps (e.g. Godzik rania metali ciężkich przez rośliny hałd 1991, 1993; Mesjasz-Przybyłowicz et al. 1997, galmanowych]. Research project KBN, 1999, 2001; Szarek-Łukaszewska and Niklińska P04 G04322 (2002–2004) (Institute 2002); (2) the adaptation of selected plant spe- of Botany, Polish Academy of Sciences, cies to poor, dry, heavy-metal-rich post-mining manager: G. Szarek-Łukaszewska). substrates (Wierzbicka and Panufnik 1998; • High-biodiversity system formation on Wierzbicka 2002; Wierzbicka and Potocka post mining areas highly contaminated 2002; Wierzbicka and Rostański 2002; Załęcka with heavy metals – study of sponta- and Wierzbicka 2002; Szarek-Łukaszewska et al. neous succession [Powstawanie układów 2004; Wierzbicka et al. 2004; Wierzbicka and o wysokiej różnorodności biologicznej Pielichowska 2004; Przedpełska and Wierz- na terenach pogórniczych silnie ska- bicka 2007; Olko et al. 2008; Słomka et al. żonych metalami ciężkimi – badania 2008; Kostecka 2009); (3) mycorrhizal species spontanicznej sukcesji]. Research project growing on post-mining slag heaps (Pawłowska PBŻ-KBN 087/P04/2003 (2003–2007) and Błaszkowski 1996; Turnau 1998; Wierz- (Institute of Botany, Polish Academy of bicka and Zyska 1999; Jurkiewicz et al. 2001; Sciences, manager: K. Grodzińska). Orłowska et al. 2002; Turnau et al. 2002; • The ability of two olishP populations of Mleczko 2004); and (4) spontaneous and sup- Biscutella laevigata to hyperaccumulate ported colonisation by plants in zinc-lead areas heavy metals [Zdolność dwóch popu- (Grodzińska et al. 2000; Szarek-Łukaszewska lacji roślin Biscutella laevigata do hipera- and Grodzińska 2007, 2008). kumulacji metali ciężkich]. Supervisor The published and unpublished materials research project MNiSW, 2 P04C 03627 in the final reports of Olkusz-area research (2005–2006) (University of Warsaw, projects form a solid foundation for future manager: M. Wierzbicka).

62 • Adaptation of Armeria maritima subsp. Polish Academy of Sciences, manager: halleri, an endemic metallophyte, for G. Szarek-Łukaszewska). growth on zinc-lead heaps [Przystoso- • Genetic and phenotypic characteristics wania roślin Armeria maritima subsp. of metallicolous and non-metallicolous halleri – endemicznego metalofitu – do populations of Biscutella laevigata (L.) wzrostu na hałdach cynkowo-ołowio- in Poland. Integrated Action Pro- wych]. Research project KBN 2P04C gramme – POLONIUM-CNRS France 03628 (2005–2008) (University of and MNiSW (2010–2011) (Institute Warsaw, manager: M. Wierzbicka). of Botany, Polish Academy of Sciences, • The role of aquaporins in the plant manager: A.A. Kostecka). cell response to heavy metals [Rola • Genetic structure and evolution akwaporyn w reakcji komórek roślin of metallophytes: Biscutella laevi- na metale ciężkie]. Supervisor research gata L. [Struktura genetyczna popu- project MNiSW, N304 4204 33 (2007– lacji i ewolucja metalofitów: Biscutella 2008) (University of Warsaw, manager: laevigata L.]. Research project MNiSW, M. Wierzbicka). N304 370 938 (2010–2013) (Institute • Nutrient economy of pine trees under of Botany, Polish Academy of Sciences, stress caused by high concentrations manager: A.A. Kostecka). of heavy metals in the environment • Soil physicochemical properties and [Gospodarka mineralna drzewostanu the diversity and composition of plant sosnowego w warunkach stresu spowo- communities as factors determining the dowanego wysokimi stężeniami metali functioning of microorganisms in soils ciężkich w środowisku]. Research pro- developed on old heaps near Trzebinia, ject MNiSW, N304 041 32/1966 Jaworzno and Olkusz [Właściwości (2007–2010) (Institute of Botany, fizykochemiczne gleby oraz różnorod- Polish Academy of Sciences, manager: ność i skład gatunkowy roślinności jako B. Godzik). czynniki determinujące funkcjonowanie • The adaptations of halophytes used by mikroorganizmów glebowych starych plants for growth on metalliferous soils hałd (warpii) okolic Trzebini, Jaworzna [Przystosowania halofitów wykorzy- i Olkusza]. Research project NCN, stywane przez rośliny do wzrostu na N305 018 040 (2011–2014) (Institute glebach metalonośnych]. Supervisor of Botany, Polish Academy of Sciences, research project MNiSW, N304 4203 manager: A. Stefanowicz). 33 (2007–2010) (University of Warsaw, manager: M. Wierzbicka). Botanical data from the Olkusz region are • Experimental studies on vegetation estab- found in unpublished undergraduate, master’s lishment on bare Zn/Pb mine tailings and doctoral theses written for departments (flotation slag piles) in southern Poland and institutes of the Jagiellonian University, [Kolonizacja odpadów po przeróbce the University of Silesia, the Pedagogical rud metali (Zn, Pb) przez roślinność University of Cracow, University of Warsaw, – eksperyment terenowy]. Research W. Szafer Institute of Botany of the Polish project MNiSW, N304 096 234 Academy of Sciences, and other institutions. (2008–2011) (Institute of Botany, Some are listed below:

63 Undergraduate theses in soil [Reakcja pleszczotki górskiej (Biscutella laevigata L.) na wysoką • Gruszka G. 2009. Flora of the Olkusz zawartość cynku w glebie]. Pedagogical Ore-bearing Region against the back- University of Cracow, Faculty of Geog- ground of vestiges of zinc-lead mining raphy and Biology, Institute of Biology. [Flora Olkuskiego Regionu Rudnego Supervisor: Urszula Bielczyk, tutor: na tle śladów górnictwa cynkowo-oło- G. Szarek-Łukaszewska. wiowego]. University of Silesia, Faculty • Czober K. 2012. Effect of plant and of Biology and Environmental Protec- heavy metals on microbial parame tion, Department of Systematic Botany. ters [Wpływ roślin i metali ciężkich Supervisor: M. Jędrzejczyk-Korycińska. na parametry mikrobiologiczne gleby]. • Klima A. 2009. Reclamation and man- Jagiellonian University, Faculty of agement of post-mining areas: the Biology and Earth Sciences, Institute example of the Olkusz Ore-bearing of Environmental Sciences. Supervisor: Region (OOR) [Rekultywacja i zago- G. Szarek-Łukaszewska. spodarowanie terenów pogórniczych na • Kowolik M. 2010. The effect of habitat podstawie Olkuskiego Regionu Rudnego diversity on the floristic diversity of cala- (ORR)]. University of Silesia, Faculty of mine grasslands on the small spatial scale Biology and Environmental Protection, [Wpływ zróżnicowania siedliskowego na Department of Ecology. Supervisor: różnorodność florystyczną murawy gal- I. Franiel. manowej w małej skali przestrzennej]. • Sitko K. 2009. Orchids of the Olkusz University of Silesia, Faculty of Biology Ore-bearing Region [Storczykowate and Environmental Protection, Depart- Olkuskiego Regionu Rudnego]. Uni- ment of Systematic Botany. Supervisor: versity of Silesia, Faculty of Biology A. Rostański. and Environmental Protection, Depart- • Lipka D. 2012. The effect of Fes- ment of Systematic Botany. Supervisor: tuca ovina L. on the physicochemical M. Jędrzejczyk-Korycińska. and microbiological properties of soil [Wpływ kostrzewy owczej (Festuca Master’s theses ovina L.) na właściwości fizykoche- • Bonior E. 2006. The rate of carbon and miczne i mikrobiologiczne gleby]. nitrogen mineralisation in reclaimed Jagiellonian University, Faculty of soils from post-mining areas of Bolesław Biology and Earth Sciences, Institute and Olkusz [Tempo mineralizacji of Environmental Sciences. Supervisor: węgla i azotu w rekultywowanych gle- G. Szarek-Łukaszewska. bach pogórniczych rejonów Bolesławia • Łągiewka M. 2011. Variation of grass- i Olkusza]. Jagiellonian University, land soil mineral composition in mining Faculty of Biology and Earth Sciences, areas in the region of Bolesław and Institute of Environmental Sciences, Bukowno [Zróżnicowanie składu mine- Department of Ecotoxicology. Super- ralnego gleb muraw kserotermicznych visor: M. Niklińska. na terenach pogórniczych w rejonie • Byrdy M. 2012. The reaction of Biscu- Bolesławia i Bukowna]. University tella laevigata L. to high zinc content of Silesia, Faculty of Earth Sciences,

64 Department of Applied Geology. Super- Bukowno near Olkusz: impact of thal- visor: J. Cabała. lium contamination of the environment • Łopata B. 2011. Inventory of post-min- [Wpływ transportu odpadów poflotacyj- ing metalliferous areas in southeastern nych z KGH “Bolesław” w Bukownie k. Poland [Inwentaryzacja pogórniczych Olkusza na poziom zanieczyszczenia śro- terenów metalonośnych w Polsce połu- dowiska talem]. University of Warsaw, dniowo-wschodniej]. Jagiellonian Uni- Faculty of Biology, Institute of Zoology, versity, Faculty of Chemistry, Department Department of Ecology. Supervisor: of Biochemistry, Biophysics and Bio- K. Dmowski. technology. Supervisor: A. Waloszek. • Szwed D. 2008. Soil properties of forest • Muszel I. 2004. The strategy of heavy ecosystems in areas previously mined for metal accumulation in organs of Gen- zinc and lead [Właściwości gleb eko- tianella germanica from the Olkusz area systemów leśnych wykształconych na [Strategia akumulacji metali ciężkich terenach pogórniczych kopalnictwa rud w organach Gentianella germanica cynku i ołowiu]. University of Science z okolic Olkusza]. Jagiellonian Uni- and Technology, Faculty of Mining and versity, Faculty of Biology and Earth Geoengineering. Supervisor: B. Godzik. Sciences, Institute of Environmental • Traczyk E. 2013. Concentration of Sciences. Supervisor: M. Niklińska. thallium in vegetables cultivated in • Rzymanek M. 2009. Transport of flo- the vicinity of the Metallurgy Plant in tation tailings from the ZGH Bolesław Bukowno near Olkusz; distribution of zinc smelter in Bukowno near Olkusz thallium in tissues of selected Brassi- to disused mines – a potential source caceae [Koncentracja talu w roślinach of lead contamination [Transport warzywnych uprawianych w pobliżu odpadów poflotacyjnych ZGH Bolesław Huty Cynku w Bukownie k. Olkusza: w Bukownie k. Olkusza do wyrobisk rozmieszczenie talu w tkankach wyb- pokopalnianych – potencjalne źródło ranych kapustowatych (Brassicaceae)]. skażenia środowiska ołowiem]. Univer- University of Warsaw, Faculty of Biology, sity of Warsaw, Faculty of Biology, Insti- Institute of Zoology, Department of tute of Zoology, Department of Ecology. Ecology. Supervisor: K. Dmowski. Supervisor: K. Dmowski. • Trzos M. 2008. Manifestations of micro- • Sitko K. 2011. Forest soils of the evolutionary adaptation of Cardaminopsis Olkusz Zn-Pb ore exploitation area arenosa (L.) Hayek to vegetation in areas – mineral components, floristic unit previously mined for zinc and lead – diversity [Gleby leśne olkuskiego rejonu comparative laboratory study [Przejawy eksploatacji rud Zn-Pb – składniki mikroewolucyjnej adaptacji Cardami- mineralne, zróżnicowanie zespołów nopsis arenosa (L.) Hayek do wegetacji florystycznych]. University of Silesia, na terenach po kopalnictwie rud cynku Faculty of Earth Sciences, Depart- i ołowiu – laboratoryjne badania porów- ment of Applied Geology. Supervisor: nawcze]. Jagiellonian University, Faculty J. Cabała. of Biology and Earth Sciences, Institute • Siwik M. 2005. Transport of flota- of Environmental Sciences. Supervisor: tion tailings from KGH Bolesław in A. Waloszek.

65 • Wachowicz M. 2009. Thallium con- Doctoral dissertations tamination in crop plants from vege table gardens near the Bolesław Mining • Abratowska A. 2012. Armeria maritima and Metalurgy Plant in Bukowno (Mill.) Willd. adaptation to living on (Poland) [Skażenie talem roślin upraw- zinc and lead mining slag heaps [Przysto- nych w ogrodach warzywnych w pobliżu sowania roślin Armeria maritima (Mill.) Zakładów Górniczo-Hutniczych “Bole- Willd. do życia na hałdach cynkowo-oło- sław” (Bukowno k. Olkusza)]. University wiowych]. University of Warsaw, Faculty of Warsaw, Faculty of Biology, Institute of Biology. Supervisor: M. Wierzbicka. of Zoology, Department of Ecology. • Godzik B. 1984. The tolerance of Supervisor: K. Dmowski. selected plant species to heavy metals • Wojdas A. 2011. The diversity of grass- [Tolerancja wybranych gatunków roślin land floristic composition in the light na metale ciężkie]. W. Szafer Institute of the mineral composition of soil in of Botany, Polish Academy of Sciences. Zn-Pb mining areas in the Olkusz Supervisor: K. Grodzińska. region [Zróżnicowanie składu florysty- • Kostecka A.A. 2009. Adaptations of cznego muraw w świetle badań składu Arabidopsis halleri to habitats rich mineralnego gleb na terenach górnictwa in heavy metals in southern Poland. rud Zn-Pb w rejonie olkuskim]. Univer- PhD thesis (co-tutelle), W. Szafer sity of Silesia, Faculty of Earth Sciences, Institute of Botany, Polish Academy Department of Applied Geology. Super- of Sciences, Kraków & Université de visor: J. Cabała. Sciences et Téchnologies de Lille 1, • Zagała P. 2011. Variation of the min- Lille. Supervisor: K. Grodzińska and eral composition of forest soils in P. Saumitou-Laprade. mining areas in the region of Bolesław • Nowak T. 1997. The vascular flora of and Bukowno [Zróżnicowanie składu the eastern part of Garb Tarnogórski and mineralnego gleb leśnych na terenach prospects for its protection [Flora naczy- pogórniczych w rejonie Bolesławia niowa wschodniej części Garbu Tarno- i Bukowna]. University of Silesia, Fac- górskiego oraz perspektywy jej ochrony]. ulty of Earth Sciences, Department of University of Silesia, Faculty of Biology Applied Geology. Supervisor: J. Cabała. and Environmental Protection. Super- • Żegleń A. 2010. The influence of visor: K. Rostański. habitat factors on the differentiation • Siwek M. 2007. Embryological proof the lichen biota of the “Biscutella cesses in Armeria maritima (Mill.) Willd. laevigata” ecological area in Bolesław s.l. (Plumbaginaceae), Cardaminopsis (Silesia-Cracow Upland) [Wpływ czyn- arenosa (L.) Hayek (Brassicaceae) and ników siedliskowych na zróżnicowanie Medicago lupulina L. (Fabaceae) in post- lichenobioty użytku ekologicznego mining habitats [Procesy embriologiczne “Pleszczotka górska” w gminie Bolesław u Armeria maritima (Mill.) Willd. s.l. (Wyżyna Śląsko-Krakowska)]. Peda- (Plumbaginaceae), Cardaminopsis are- gogical University of Cracow, Faculty nosa (L.) Hayek (Brassicaceae) i Medi- of Geography and Biology, Institute of cago lupulina L. (Fabaceae) w warunkach Biology. Supervisor: U. Bielczyk. siedlisk poprzemysłowych]. Jagiellonian

66 University, Faculty of Biology and Earth seed bank. Fragmenta Floristica et Geobotanica Sciences. Supervisor: R. Izmaiłow. 45: 123–145. Most of the literature references for the Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G. 2002. Hałdy cynkowo-ołowiowe w okolicach Olkusza Olkusz region listed in this chapter can be found – przeszłość, teraźniejszość i przyszłość. Kosmos in an extensive botanical bibliography of Olkusz 51: 127–138. research for 1850–2006 (Drobnik 2008) and in Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G. 2009. the monograph The vascular plants of the Olkusz Heavy metal vegetation in the Olkusz region Ore-bearing Region (Nowak et al. 2011). (southern Poland) – preliminary studies. Polish Publications resulting from project EEA Botanical Journal 54: 105–112. FM PL0265 related to the Olkusz Ore-bearing Jurkiewicz A., Turnau K., Mesjasz-Przybyło- Region are summarised in the Appendix and wicz J., Przybyłowicz W., Godzik B. 2001. are attached to this chapter. Heavy metal localization in mycorrhizas of Epi- pactis atropurpureum (Orchidaceae) from zinc wastes in Poland. Protoplasma 218: 117–124. References Kaźmierczakowa R. 1987. Degradation of pine Dobrzańska J. 1955. Badania florystyczno-eko- forest Vaccinio myrtilli-Pinetum vegetation logiczne nad roślinnością galmanową okolic under the influence of zinc and lead smelter. 31 Bolesławia i Olkusza. Acta Societatis Botani- Studia Naturae, seria A : 29–80. corum Poloniae 24(2): 357–415. Kostecka A.A. 2009. Adaptations of Arabidopsis Drobnik J. 2004a. Historia badań botanicznych halleri to habitats rich in heavy metals in southern w powiecie olkuskim. Część I: lata 1850–1939. Poland. PhD thesis (co-tutelle), W. Szafer Insti- Wiadomości Botaniczne 48(1/2): 17–25. tute of Botany, Polish Academy of Sciences, Kraków & Université de Sciences et Téchnolo- Drobnik J. 2004b. Historia badań botanicznych gies de Lille 1, Lille. w powiecie olkuskim. Część II: lata 1945– 2002. Wiadomości Botaniczne 48(3/4): 11–18. Mesjasz-Przybyłowicz J., Grodzińska K., Przy- byłowicz W.J., Godzik B., Szarek-Łuka- Drobnik J. 2008. Bibliografia botaniczna Ziemi szewska G. 1997. Elemental distribution in Naturae Silesiae Supe- Olkuskiej (1850–2006). seeds of Silene vulgaris from zinc dump in rioris 11: 63–74. Olkusz, Southern Poland. Microscopy Society Drobnik J., Stebel A. 2003. W sprawie ochrony of Southern Africa (MSSA). Proceedings 27: 90. roślinności łąkowej i torfowiskowej w okoli- Mesjasz-Przybyłowicz J., Grodzińska K., Przy- cach Bolesławia na Wyżynie Śląskiej. Chrońmy byłowicz W.J., Godzik B., Szarek-Łuka- Przyrodę Ojczystą 59: 130–135. szewska G. 1999. Micro-PIXE studies of Godzik B.1991. Accumulation of heavy metals elemental distribution in seeds of Silene vul- in Biscutella laevigata L. as a function of their garis from a zinc dump in Olkusz, southern concentration in substrate. Polish Botanical Poland. Nuclear Instruments and Methods in Studies 2: 241–246. Physics Research B 158: 306–311. Godzik B. 1993. Heavy metals content in plants Mesjasz-Przybyłowicz J., Grodzińska K., Przy- from zinc dumps and reference areas. Polish byłowicz W.J., Godzik B., Szarek-Łuka- Botanical Studies 5: 113–132. szewska G. 2001. Nuclear microprobe studies Grodzińska K., Korzeniak U., Szarek-Łuka- of elemental distribution in seeds of Biscu- szewska G., Godzik B. 2000. Colonization tella laevigata L. from zinc wastes in Olkusz, of zinc mine spoils in southern Poland – pre- Poland. Nuclear Instruments and Methods in liminary studies on vegetation, seed rain and Physics Research B 181: 634–639.

67 Mleczko P. 2004. Mycorrhizal and saprobic Mac- Zoologisch-Botanischen Gesellschaft in Wien 22: rofungi of two zinc wastes in southern Poland. 81–208. 46 Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica : Słomka A., Libik-Konieczny M., Kuta E., Mi- 25–38. szalski Z. 2008. Metalliferous and non-met- Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Koryciń- alliferous populations of Viola tricolor represent ska M., Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. similar mode of antioxidative response. Journal 2011. The vascular plants of the Olkusz Ore- of Plant Physiology 165: 1610–1619. bearing Region [Rośliny naczyniowe Olkuskiego Szarek-Łukaszewska G. 2009. Vegetation of Okręgu Rudnego]. W. Szafer Institute of Bot- reclaimed and spontaneously vegetated Zn-Pb any, Polish Academy of Sciences, Kraków. mine wastes in southern Poland. Polish Journal Olko A., Abratowska A., Żyłkowska J., Wierz- of Environmental Studies 18: 717–733. bicka M., Tukiendorf A. 2008. Armeria Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2007. maritima from a calamine heap – Initial studies Vegetation of a post-mining open pit (Zn/Pb on physiologic-metabolic adaptations to metal- ores): three-year study of colonization. Polish enriched soil. Ecotoxicology and Environmental Journal of Ecology 55: 261–282. Safety 69: 209–218. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2008. Orłowska E., Zubek S., Jurkiewicz A., Szarek- Naturalna roślinność w rejonach starych zwa- Łukaszewska G., Turnau K. 2002. Influence łowisk odpadów po górnictwie rud Zn-Pb of restoration on arbuscular mycorrhiza of Bis- w okolicy Bolesławia i Bukowna (region śląsko- cutella laevigata L. (Brassicaceae) and Plantago -krakowski, południowa Polska). Przegląd Geo- lanceolata (Plantaginaceae) from calamine spoil logiczny 56: 528–531. mounds. Mycorrhiza 12: 153–160. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2011. Pawłowska T.E., Błaszkowski J. 1996. The Grasslands of a Zn-Pb post-mining area mycorrhizal status of plants colonizing a cala- (Olkusz Ore-bearing Region, S. Poland). Polish mine spoil mound in southern Poland. Mycor- Botanical Journal 56(2): 245–260. rhiza 6: 499–505. Szarek-Łukaszewska G., Niklińska M. 2002. Pax F. 1918. Pflanzengeographie von Polen( Kon- Concentration of alkaline and heavy metals gress-Polen) in ihren Grundzügen. Beiträge zur in Biscutella laevigata L. and Plantago lanceo- polnischen Landeskunde. Reihe A. Dietrich lata L. growing on calamine spoils (S Poland). Reimer (Ernst Vohsen). Berlin. Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica 44: 29–38. Piech K. 1924. Miraże w Pustyni Błędowskiej. Kosmos 49: 876–878. Szarek-Łukaszewska G., Ryszka P., Zarzyka- Ryszka M. 2009. Rekultywacja odpadów Zn/ Przedpełska E., Wierzbicka M. 2007. Arabidopsis Pb – metody ekologiczne – eksperyment tere- arenosa (Brassicaceae) from a lead-zinc waste nowy, pp. 219–223. In: III Kongres Inżynierii heap in southern Poland – a plant with high Środowiska. Polska Inżynieria Środowiska pięć tolerance to heavy metals. Plant and Soil 299: lat po wstąpieniu do Unii Europejskiej, Tom 2. 43–53. Polska Akademia Nauk, Komitet Inżynierii Rehman A. 1904. Ziemie dawnej Polski i sąsied- Środowiska. Lublin. nich krajów słowiańskich opisane pod względem Szarek-Łukaszewska G., Słysz A., Wierzbicka M. fizyczno-geograficznym. 1. Niżowa Polska opisana 2004. The response of Armeria maritima (Mill.) pod względem fizyczno-geograficznym. Lwów. to Cd, Zn and Pb. Acta Biologica Cracoviensia 46 Rostafiński J. 1872. Florae Polonicae Prodromus. Series Botanica : 19–24. Uebersicht der bis jetzt im Königreiche Polen Turnau K. 1998. Heavy metal uptake and arbus- beobachteten Phanerogamen. Verhandlungen cular mycorrhiza development of Euphorbia

68 cyparissias on zinc wastes in South Poland. in southern Poland: I: Differences between Acta Societatis Botanicorum Poloniae 67(1): waste-heap and mountain populations. Chemo 105–113. sphere 54: 1663–1674. Turnau K., Mleczko P., Blaudez D., Chalot M., Wierzbicka M., Potocka A. 2002. Lead tolerance Botton B. 2002. Heavy metal binding prop- in plants growing on dry and on moist soils. erties of Pinus sylvestris mycorrhizas from Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica 44: industrial wastes. Acta Societatis Botanicorum 21–28. Poloniae 71(3): 253–261. Wierzbicka M., Rostański A. 2002. Microevolu- Uechtritz R. von 1877. Die wichtigeren Ergeb- tionary changes in ecotypes of calamine waste nisse der Durchforschung der schlesischen heap vegetation near Olkusz, Poland: A review. Phanerogammenflora im Jahre 1876. Jahres- Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica 44: bericht der Schlesischen Gesellschaft für Vaterlän- 7–19. dische Cultur 54: 155–195. Wierzbicka M., Szarek-Łukaszewska G., Gro- Uechtritz R. von 1878. Die wichtigeren Ergeb- dzińska K. 2004. Highly toxic thallium in nisse der Erforschung der schlesischen Phane- plants from the vicinity of Olkusz (Poland). rogammenflora im Jahre 1877. Jahresbericht Ecotoxicology and Environmental Safety 59: der Schlesischen Gesellschaft für Vaterländische 84–88. Cultur 55: 172–187. Wierzbicka M., Zyska A. 1999. Zinc tolerance of Uechtritz R. von 1879. Resultate der Durch- a Silene vulgaris population from a calamine forschung der schlesischen Phanerogam- wasteheap near Olkusz, Poland, pp. 215–219. menflora im Jahre 1878. Jahresbericht der In: Trace elements – effects on organism and envi- Schlesischen Gesellschaft für Vaterländische ronment. Uniwersytet Śląski, Katowice. Cultur 56: 154–176. Uechtritz R. von 1880. Resultate der Durch- Wika S., Szczypek T. 1990. Szata roślinna Olku- forschung der schlesischen Phanerogam- skiego Okręgu Rudnego. Zeszyty Naukowe menflora im Jahre 1879. Jahresbericht der AGH. Sozologia i Sozotechnika 32: 163–181. Schlesischen Gesellschaft für Vaterländische Wóycicki Z. 1913. Roślinność terenów galmano- Cultur 57: 154–176. wych Bolesławia i Olkusza. Obrazy Roślinności Wierzbicka M. 2002. Przystosowania roślin do Królestwa Polskiego 4: 1–34. Kasa im. Mianow- wzrostu na hałdach cynkowo-ołowiowych skiego. Warszawa. okolic Olkusza. Kosmos 51(2): 139–150. Zalewski A. 1886. Zapiski roślinoznawcze z Kró- Wierzbicka M., Panufnik D. 1998. The adapta- lestwa Polskiego i z Karpat. Sprawozdania tion of Silene vulgaris to growth on a calamine Komisji Fizyograficznej Akademii Umiejętności waste heap (S Poland). Environmental Pollution 20: 171–190. 101: 415–426. Załęcka R., Wierzbicka M. 2002. The adaptation Wierzbicka M., Pielichowska M. 2004. Adapta- of Dianthus carthusianorum L. (Caryophylla- tion of Biscutella laevigata L., a metal hyperac- ceae) to growth on a zinc-lead heap in southern cumulator, to growth on a zinc-lead waste heap Poland. Plant and Soil 246: 249–57.

69 Appendix. Publications resulting from project EEA FM PL0265

Monographs aktywnej ochrony. Chrońmy Przyrodę Ojczystą 66(1): 35–38. 1. Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Korycińska 8. Mleczko P., Gawroński S., Kapusta P. 2009. M., Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. 2011. New inland localities of a rare gasteroid basidio- The vascular plants of the Olkusz Ore-bearing mycete, Scleroderma septentrionale, in natural Region [Rośliny naczyniowe Olkuskiego and anthropogenic habitats in Central Europe. Okręgu Rudnego]. W. Szafer Institute of Polish Botanical Journal 54(1): 99–104. Botany, Polish Academy of Sciences, Kraków. 9. Nowak T., Urbisz A., Kapusta P., Tokarska- Original papers -Guzik B. 2011. Distribution patterns and habitat preferences of mountain species in the 1. Bielczyk U., Jędrzejczyk-Korycińska M., Kiszka J. Silesian Uplands (Southern Poland). Polish 2009. Lichens of abandoned zinc-lead mines in Journal of Ecology 59(2): 309–324. Poland. Acta Mycologica 44(2): 139–149. 10. Skierka E., Woźniak G. 2010. Czy spontaniczna 2. Godzik B., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. kolonizacja zawodnionych niecek osiadania 2009. Roślinność gleb galmanowych i jej zna- i hałd skały płonnej jest innowacyjnym sposobem czenie dla zachowania różnorodności biotycznej rewitalizacji?, pp. 228–235 In: “Innowacyjne i krajobrazowej terenów pogórniczych, pp. rozwiązania rewitalizacji terenów zdegradowa- 69–84. In: K. Sporek (Ed.) Zagrożenia bio- nych”. Centrum Badań i Dozoru Górnictwa topów przekształconych przez człowieka. Uni- Podziemnego, IETU. Lędziny – Katowice. wersytet Opolski, Opole 2009. 11. Stefanowicz A.M., Niklińska, M., Kapusta P., 3. Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G. 2009. Szarek-Łukaszewska G., 2010. Pine forest and Heavy metal vegetation in the Olkusz region grassland differently influence the response of (southern Poland) – preliminary studies. Polish soil microbial communities to metal contami- Botanical Journal 54(1): 105–112. nation. Science of the Total Environment 408: 4. Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G., Go- 6134–6141. dzik B. 2010. Pine forests of Zn-Pb post-min- 12. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2008. ing areas of southern Poland. Polish Botanical Naturalna roślinność w rejonach starych Journal 55(1): 229–237. zwałowisk odpadów po górnictwie rud Zn-Pb 5. Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Grodziń- w okolicy Bolesławia i Bukowna (region śląsko- ska K., Godzik B. 2010. Murawy galmanowe krakowski, południowa Polska). Przegląd Geo- okolic Olkusza (południowa Polska) i pro- logiczny 56(7): 528–531. blemy ich ochrony. Chrońmy Przyrodę Ojczystą 13. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2011. 66(1): 27–34. Grasslands of a Zn-Pb post-mining area 6. Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Stefano- (Olkusz Ore-bearing Region, S Poland). Polish wicz A.M. 2011. Direct and indirect effects of Botanical Journal 56(2): 245–260. metal contamination on soil biota in a Zn-Pb post-mining and smelting area (S Poland). Popular articles 159 Environmental Pollution : 1516–1522. 1. Bielczyk U. 2011. Chrobotki, chróściki i inne 7. Kowolik M., Szarek-Łukaszewska G. Ję- porosty – kruche piękno na galmanach, pp. drzejczyk-Korycińska M., 2010. Użytek 41–49. In: Przyroda terenów pogórniczych. ekologiczny “Pleszczotka górska” w cynkowo- Centrum Kultury im. Marii Płonowskiej -ołowiowym terenie górniczym – potrzeba w Bolesławiu.

70 2. Godzik B. 2010. Konferencja popularno- Sawicki, P. Szlęzak (Eds.) Bolesław i okolice. -naukowa “Przyroda terenów pogórniczych” Urząd Gminy w Bolesławiu, Centrum Kultury (Bolesław, 28–29 Października 2010). Wiado- im. Marii Płonowskiej w Bolesławiu, F.H.U. mości Botaniczne 54(3/4): 91–95. Alias Robert Leniartek. 3. Godzik B. 2010. Tereny zdegradowane przez 13. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K., Kapu- przemysł wydobywczy rud cynku i ołowiu – sta P., Godzik B. 2008. Przyroda Olkuskiego czy warto je chronić? Ekonatura 11(84): 29–30. Regionu Rudnego pod lupą. Bolesławskie Pre- 4. Godzik B. 2011. Roślinność gleb galmanowych zentacje 10/90 listopad 2008. Informacyjny i jej znaczenie dla zachowania różnorodności bio- Miesięcznik Samorządowy: 5. tycznej i krajobrazowej terenów pogórniczych – 14. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K., Kapu- projekt badawczy MF EOG PL 0265, pp. 1–11. sta P., Godzik B. 2009. Przyroda Olkuskiego In: Przyroda terenów pogórniczych. Centrum Regionu Rudnego pod lupą. Głos Bukowna, Kultury im. Marii Płonowskiej w Bolesławiu. Styczeń 2009, Nr 01/09: 7. 5. Godzik B., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. 15. Szarek-Łukaszewska G., Kapusta P., Godzik B. 2009. Wartości przyrodnicze terenów zdegra- 2009. Roślinność gminy Bolesław. Korzenie. dowanych przez przemysł wydobywczy. Biule- Pismo społeczno-kulturalne. Centrum Kul- tyn Informacyjny Wydziału II Nauk Biologicz- tury im. Marii Płonowskiej w Bolesławiu 76: nych PAN 3: 4. 52–54. 6. Klimek B., Stefanowicz A.M., Woch M.W., Conference abstracts Jaźwa M. 2010. Czy istnieje związek między bioróżnorodnością roślin i mikroorganizmów 1. Bielczyk U. 2010. Lichenologic curiosites of the glebowych? Kosmos 59(3–4): 589–598. post-mining areas of southern Poland. [In: 55th 7. Nowak T. 2009. Niedoceniany składnik Meeting of the Polish Botanical Society “Planta naszych zarośli – śliwa tarnina. Bolesławskie in vivo, in vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Prezentacje 07/09(98) Lipiec–Sierpień 2009: 8. Warsaw, Poland]. Acta Societatis Botanicorum Poloniae 79, Supplement 1: 66. 8. Nowak T., Jędrzejczyk-Korycińska M., Ka- pusta P. 2011. Różnorodność flory roślin na- 2. Bielczyk U. 2010. Osobliwości lichenologiczne czyniowych i wybrane aspekty ochrony przyrody obszarów pogórniczych w południowej Polsce. Olkuskiego Okręgu Rudnego (OOR), pp. 26–40. [In: LV Zjazd Polskiego Towarzystwa Bota- In: Przyroda terenów pogórniczych. Centrum nicznego “Planta in vivo, in vitro et in silico”, Kultury im. Marii Płonowskiej w Bolesławiu. 6–12.09.2010, Warszawa]. Streszczenia refe- ratów i plakatów: 86. 9. Stefanowicz A.M. 2010. Międzynarodowa Konferencja Ekotoksykologiczna (SETAC) 3. Błońska A., Holeksa J., Jędrzejczyk-Koryciń (Sewilla, Hiszpania, 23–27.05.2010). Wiado- ska M., Kompała-Bąba A., Nowak T., Woź mości Ekologiczne 56(3): 115–117. niak G., Żywiec M. 2010. Floristic and phytocoenotic diversity of plant cover versus 10. Szarek-Łukaszewska G. 2011. Murawy gal- degradation of the natural environment in the manowe w Europie, pp. 12–25. In: Przyroda Olkusz Ores Region (Cracow-Silesian Upland, terenów pogórniczych. Centrum Kultury im. Southern Poland). [In: 55th Meeting of the Pol- Marii Płonowskiej w Bolesławiu. ish Botanical Society “Planta in vivo, in vitro 11. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2008. et in silico”, 6–12.09.2010, Warsaw, Poland]. Kwieciste murawy na odpadach górniczych. Acta Societatis Botanicorum Poloniae 79, Sup- Bolesławskie Prezentacje 05/86 maj 2008. plement 1: 32. Informacyjny Miesięcznik Samorządowy: 9. 4. Błońska A., Holeksa J., Jędrzejczyk-Kory- 12. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2012. cińska M., Kompała-Bąba A., Nowak T., Flora Gminy Bolesław, pp. 35–53. In: T. Woźniak G., Żywiec M. 2010. Florystyczne

71 i fitocenotyczne zróżnicowanie szaty roślinnej pogórniczych. [In: LV Zjazd Polskiego Towar- a degradacja środowiska przyrodniczego na zystwa Botanicznego “Planta in vivo, in vitro obszarze Olkuskiego Okręgu Rudnego (Wyżyna et in silico”, 6–12.09.2010, Warszawa]. Stresz- Śląsko-Krakowska). [In: LV Zjazd Polskiego czenia referatów i plakatów: 45. Towarzystwa Botanicznego “Planta in vivo, in 10. Jędrzejczyk-Korycińska M., Nowak T. 2009. vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Warszawa]. Różnorodność florystyczna muraw na wybra- Streszczenia referatów i plakatów: 38. nych obszarach poeksploatacyjnych rud cyn- 5. Godzik B., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. kowo-ołowiowych Garbu Tarnogórskiego 2009. Górnictwo kruszcowe w rejonie Olkusza (Wyżyna Śląska). [In: Ogólnopolska Kon- i jego znaczenie dla różnorodności biologic- ferencja Naukowa “Murawy kserotermiczne znej (Ore mining in the region of Olkusz and regionu kujawsko-pomorskiego – stan zacho- its importance for biological diversity) [In: wania, ochrona i perspektywy”, Bydgoszcz, M. Sporek (Ed.) I Krajowa Konferencja Nau- 28–30.05.2009]. Streszczenia: 42. kowa “Zagrożenia biotopów”, Głuchołazy ’09, 11. Jędrzejczyk-Korycińska M., Nowak T. 2010. 22–25.04.2009]. Streszczenia: 91–93. Orchids (Orchidaceae) of the Olkusz Ore- 6. Godzik B., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. bearing Region (Silesia-Cracow Upland). 2009. Roślinność gleb galmanowych i jej zna- [In: 55th Meeting of the Polish Botanical czenie dla zachowania różnorodności biotycznej Society “Planta in vivo, in vitro et in silico”, i krajobrazowej terenów pogórniczych (Vegeta- 6–12.09.2010, Warsaw, Poland]. Acta Societatis tion of calamine soils and its importance for Botanicorum Poloniae 79, Supplement 1: 40. maintaining biotic and landscape diversity of post mining areas). [In: M. Sporek (Ed.) 12. Jędrzejczyk-Korycińska M., Nowak T. 2010. I Krajowa Konferencja Naukowa “Zagrożenia Storczykowate (Orchidaceae) Olkuskiego biotopów”, Głuchołazy ’09, 22–25.04.2009]. Regionu Rudnego (Wyżyna Śląsko-Kra- Streszczenia: 88–90. kowska). [In: LV Zjazd Polskiego Towarzystwa Botanicznego “Planta in vivo, in vitro et in 7. Godzik B., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. silico”, 6–12.09.2010, Warszawa]. Streszczenia 2009. Roślinność gleb galmanowych i jej zna- referatów i plakatów: 47. czenie dla zachowania różnorodności biotycznej i krajobrazowej terenów pogórniczych. 13. Kapusta P., Nowak T., Jędrzejczyk-Koryciń- [In: Ogólnopolska Konferencja Naukowa ska M., Szarek-Łukaszewska G. 2010. Changes “Murawy kserotermiczne regionu kujawsko- in the structure of thermophilous grasslands of th pomorskiego – stan zachowania, ochrona i per- the Olkusz environs (S Poland). [In: 55 Meet- spektywy”, Bydgoszcz, 28–30.05.2009]. Stresz ing of the Polish Botanical Society “Planta in czenia: 54–55. vivo, in vitro et in silico”, 6–12.09.2010, War- saw, Poland]. Acta Societatis Botanicorum Po- 8. Godzik B., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., loniae 79, Supplement 1: 41. Grodzińska K. 2010. Vegetation of calamine soils and the vegetation’s importance for bio- 14. Kapusta P., Nowak T., Jędrzejczyk-Koryciń- diversity and landscape conservation in post- ska M., Szarek-Łukaszewska G. 2010. Zmiany mining areas. [In: 55th Meeting of the Polish w strukturze zbiorowisk muraw w okolicach Botanical Society “Planta in vivo, in vitro et in Olkusza (Polska południowa). [In: LV Zjazd silico”, 6–12.09.2010, Warsaw, Poland]. Acta Polskiego Towarzystwa Botanicznego “Planta Societatis Botanicorum Poloniae 79, Supple- in vivo, in vitro et in silico”, 6–12.09.2010, ment 1: 39. Warszawa]. Streszczenia referatów i plaka- tów: 48. 9. Godzik B., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2010. Roślinność gleb galma- 15. Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Ociepa A., nowych i jej znaczenie dla zachowania różno- Zarzyka-Ryszka M., Grodzińska K., Godzik B. rodności biotycznej i krajobrazowej terenów 2009. Wpływ sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris

72 L.) na szatę roślinną terenów pogórniczych (południowa Polska). [In: LV Zjazd Polskiego Olkuskiego Regionu Rudnego (The influ- Towarzystwa Botanicznego “Planta in vivo, in ence of Scots pine (Pinus sylvestris L.) on the vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Warszawa]. vegetation of post-mining area of the Olkusz Streszczenia referatów i plakatów: 97. Ore-bearing Region). [In: M. Sporek (Ed.) 21. Mleczko P., Kapusta P. 2011. Effect of sub- I Krajowa Konferencja Naukowa “Zagrożenia stratum type (sand vs. mining waste) on biotopów”, Głuchołazy ’09, 22–25.04.2009]. macromycete communities in pine forests Streszczenia: 94–96. of a post-mining area. [In: 7th International 16. Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Stefano- Conference on Serpentine Ecology: Pro- wicz A.M. 2010. Factors affecting the density moting awareness of serpentine biodiversity, of soil mesofauna (Enchytridae) in forest and 12–16.06.2011, Coimbra, Portugal]. Abstract grassland ecosystems contaminated with heavy book: 121. th metals. [In: SETAC Europe: 20 Annual 22. Mleczko P., Kapusta P., Godzik B. 2012. Meeting “Science and Technology for Environ- Effect of substrate type on ectomycorrhizal mental Protection, 23–27 May 2010, Seville, fungi populations in the vicinity of Olkusz Spain]. Programme book: WE 250. (southern Poland). [In: 7th International Sym- 17. Kostecka A.A., Frerot H., Saumitou-Laprade P., biosis Society Congress “The earth’s vast sym- Grodzińska K. 2010. Is there evidence of local biosphere”, 22–28.07.2012, Kraków, Poland]. adaptation in metallicolous and non-metallic- Book of Abstracts: 219. olous populations of Arabidopsis halleri? [In: th 23. Nowak T., Jędrzejczyk-Korycińska M. 2009. SETAC Europe: 20 Annual Meeting “Science Wpływ nasadzeń jesiona pensylwańskiego and Technology for Environmental Protection, (Fraxinus pennsylvanica) na zachowanie 23–27 May 2010, Seville, Spain]. Programme różnorodności gatunkowej siedlisk zagrożonych book: WE 282. na przykładzie kompleksu łąk w Bolesławiu 18. Kostecka A.A., Meyer C., Saumitou-Laprade P., (Olkuski Region Rudny) (The impact of Grodzinska K. 2009. Variation in Zn tolerance planting green ash (Fraxinus pennsylvanica) in metallicolous and non-metallicolous popu- on biodiversity change of endangered habitats lations of Arabidopsis halleri and possible role on example of meadow patches in Bolesław of disruptive selection. [In: The First Joint (Olkusz Ore-bearing Region, southern Poland). PSE-SETAC Conference on Ecotoxicology [In: M. Sporek (Ed.) I Krajowa Konferencja “Ecotoxicology in the real world”. 16–19 Sep- Naukowa “Zagrożenia biotopów”, Głuchołazy tember 2009, Kraków, Poland, Jagiellonian ’09, 22–25.04.2009]. Streszczenia: 103–104. University & Polish Society of Ecotoxicology 24. Nowak T., Jędrzejczyk-Korycińska M., Ka- & Society of Environmental Toxicology and pusta P. 2010. Diversity of vascular flora Chemistry – Central and Eastern Europe and some aspects of nature protection in the Branch. Programme and Abstracts: 73. Olkusz Ores Region – OOR (Silesia-Cracow 19. Mleczko P., Kapusta P. 2010. Effect of sub- Upland). [In: 55th Meeting of the Polish Bo- strate type on Macromycetes species composi- tanical Society “Planta in vivo, in vitro et in tion in pine forests in the vicinity of Olkusz silico”, 6–12.09.2010, Warsaw, Poland]. Acta (southern Poland). [In: 55th Meeting of the Societatis Botanicorum Poloniae 79, Supple- Polish Botanical Society “Planta in vivo, in ment 1: 50. vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Warsaw, 25. Nowak T., Jędrzejczyk-Korycińska M., Ka- Poland]. Acta Societatis Botanicorum Poloniae pusta P. 2010. Różnorodność flory roślin nac- 79, Supplement 1: 76. zyniowych i wybrane aspekty ochrony przyrody 20. Mleczko P., Kapusta P. 2010. Wpływ podłoża rejonu Olkuskiego Okręgu Rudnego (Wyżyna na skład gatunkowy grzybów wielkoowocniko- Śląsko-Krakowska). [In: LV Zjazd Polskiego wych w lasach sosnowych w okolicach Olkusza Towarzystwa Botanicznego “Planta in vivo, in

73 vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Warszawa]. and metal pollution in the Pb-Zn mining Streszczenia referatów i plakatów: 57. and smelting area (Olkusz, S Poland). [In: Ecology of Soil Microorganisms. Microbes as 26. Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Koryciń- Important Drivers of Soil Processes, 27.04– ska M, Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. 1.05.2011, Prague, Czech Republic]. Abstract 2011.Vascular plants of Zn-Pb post-mining Book: 211. area in southern Poland. [In: 7th International Conference on Serpentine Ecology: Promot- 32. Stefanowicz A.M., Kapusta P., Szarek-Łuka ing awareness of serpentine biodiversity, szewska G., Niklińska M., Grodzińska K. 12–16.06.2011, Coimbra, Portugal]. Abstract 2011. Factors affecting soil microbial commu- book: 123. nities in Zn-Pb mining and smelting area. [In: 7th International Conference on Serpentine 27. Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Koryciń- Ecology. Promoting awareness of serpentine ska M., Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. biodiversity, 12–16.06.2011, Coimbra, Por- 2011. Industrial areas as refuges of protected tugal]. Abstract book: 131. vascular plants: the case of the mining environs of Olkusz (S Poland). [In: 6th Planta Eu- 33. Stefanowicz A.M., Niklińska M., Kapusta P., ropa Conference “Actions for Wild Plants”, Szarek-Łukaszewska G. 2010. Effects of soil 23–27.05.2011, Kraków, Poland]. Book of characteristics and plant cover on activity and Abstracts: 55. functional richness of soil microorganisms at metal-polluted sites. [In: SETAC Europe: 20th 28. Stefanowicz A.M., Niklińska M., Grodzińska K., Annual Meeting “Science and Technology for Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. 2010. Soil Environmental Protection, 23–27 May 2010, microbial communities at post-mining sites: Seville, Spain]. Programme book: WE 251. effects of heavy metals and vegetation. [In: 55th Meeting of the Polish Botanical Society “Planta 34. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2009. in vivo, in vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Murawy galmanowe – szczególny przypadek Warsaw, Poland]. Acta Societatis Botanicorum roślinności kserotermicznej. [In: Ogólnopolska Poloniae 79, Supplement 1: 55. Konferencja Naukowa “Murawy kserotermiczne regionu kujawsko-pomorskiego – stan 29. Stefanowicz A.M., Niklińska M., Grodziń- zachowania, ochrona i perspektywy”, Byd- ska K., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. goszcz, 28–30.05.2009]. Streszczenia: 19. 2010. Zespoły mikroorganizmów glebowych na terenach pokopalnianych – wpływ metali 35. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K., Go ciężkich i roślinności. [In: LV Zjazd Polskiego dzik B. 2010. Grasslands, fallows and forests Towarzystwa Botanicznego “Planta in vivo, in in the post-mining Zn-Pb areas in the Olkusz vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Warszawa]. Ore Region (S Poland). [In: 55th Meeting of Streszczenia referatów i plakatów: 63. the Polish Botanical Society “Planta in vivo, in vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Warsaw, Po- 30. Stefanowicz A.M., Niklińska M., Kapusta P., land]. Acta Societatis Botanicorum Poloniae 79, Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2010. Supplement 1: 56. Metal pollution, soil properties and plant diversity as determinants of bacterial and fungial 36. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K., Go- performance in soils. [In: 15th International dzik B. 2010. Murawy, odłogi i lasy pogór- Conference on Heavy Metals in the Environ- niczych Zn-Pb terenów w Olkuskim Okręgu ment, 19–23.09.2010, Gdańsk, Poland]. Pro- Rudnym (Polska południowa). [In: LV Zjazd ceedings: 708–711. Polskiego Towarzystwa Botanicznego “Planta in vivo, in vitro et in silico”, 6–12.09.2010, War- 31. Stefanowicz A.M., Kapusta P., Szarek-Łuka- szawa]. Streszczenia referatów i plakatów: 64. szewska G., Niklińska M., Grodzińska K. 2011. Soil microbial communities are influ- 37. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K., Ka- enced by soil fertility, herbaceous vegetation pusta P., Godzik B. 2009. Roślinność terenów

74 cynkowo-ołowiowych w Polsce (Vegetation of Poland, Jagiellonian University & Polish zinc-lead areas in Poland). [In: M. Sporek (Ed.) Society of Ecotoxicology & Society of Envi- I Krajowa Konferencja Naukowa “Zagrożenia ronmental Toxicology and Chemistry – Cen- biotopów”, Głuchołazy ’09, 22-25.04.2009]. tral and Eastern Europe Branch]. Programme Streszczenia: 67–68. and Abstracts: 103. 38. Szarek-Łukaszewska G., Kowolik M., Jędrzej- 40. Vogt R.D., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. czyk-Korycińska M., Kapusta P. 2009. Wpływ 2010. Pools of Heavy Metals in Soils with zróżnicowania siedliskowego na różnorodność Different Vegetation Cover and Soil Mate- florystyczną murawy galmanowej w małej skali rial in Former Zn-Pb Mining Area (Olkusz przestrzennej (The effect of habitat diversity Region, S Poland). [In: 15th International on the floristic richness of calamine grassland Conference on Heavy Metals in the Envi- at a small spatial scale). [In: M. Sporek (Ed.) ronment, 19–23.09.2010, Gdańsk, Poland]. I Krajowa Konferencja Naukowa “Zagrożenia Proceedings: 720. biotopów”, Głuchołazy ’09, 22–25.04.2009]. 41. Zielonka T., Malcher P., Godzik B. 2009. Streszczenia: 112–113. Dynamika przyrostu sosny zwyczajnej (Pinus 39. Szarek-Łukaszewska G., Kowolik M., Jędrzej- sylvestris L.) w Olkuskim Okręgu Rudnym czyk-Korycińska M., Kapusta P. 2009. Small (Dynamics of increment of Scots pine (Pinus scale variability in soil properties and vegeta- sylvestris L.) in the Olkusz Ore District). [In: tion within a calamine grassland colonized by International Scientific Conference “Forestry pine. [In: The First Joint PSE-SETAC Confe in mountains and industrial regions”, Kraków- rence on Ecotoxicology “Ecotoxicology in the Krynica Zdrój, 21–22.09.2009]. Abstracts of real world”. 16–19 September 2009, Kraków, papers and posters: 244–246.

Badania botaniczne w rejonie olkuskim. Zestawienie bibliografii

Krystyna Grodzińska, Barbara Godzik

Instytut Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk, 31-512 Kraków, ul. Lubicz 46, e-mail: k.grodzinska@ botany.pl; [email protected]

Pierwsze wzmianki o roślinności Olkusza i Bole- Miały one być „materiałem wyjściowym dla zamie- sławia pochodzą z drugiej połowy XIX i początku rzonego dalszego opracowania socjologicznego”. XX wieku (Rostafiński 1872; von Uechtritz 1877, Niestety, zamiaru tego Dobrzańska nie zdołała 1878, 1879, 1880; Zalewski 1886; Rehman 1904; zrealizować, a materiały fitosocjologiczne przez nią Pax 1918; Piech 1924). Składają się na nie nie- zebrane najpewniej zaginęły. Wielka to szkoda, liczne zazwyczaj notowania florystyczne. Szersze byłyby one ważne przy późniejszych opracowaniach opracowanie przyniosła praca Wóycickiego (1913) muraw galmanowych. Historię badań botanicz- zawierająca opis roślinności pokrywającej tereny nych prowadzonych w regionie (powiecie) olku- górnicze okolic Bolesławia i Olkusza, listę ponad skim w okresie 1850–2002 opracował w dwóch 100 gatunków roślin naczyniowych tam rosnących artykułach Drobnik (2004a,b). W początkach oraz fotografie terenu. Dzięki nim wiemy obecnie, XXI wieku ukazało się najobszerniejsze do tej pory jak znaczącym zmianom uległ krajobraz w okresie opracowanie flory roślin naczyniowych Olkuskiego ponad 100 lat (Grodzińska i in. 2000). Okręgu Rudnego (OOR) autorstwa Nowak i in. Przez prawie pół wieku botanicy omijali (2011). Nie ogranicza się ono do terenów ściśle gór- zniszczony górnictwem rejon olkuski. Dopiero niczych. Obejmuje wszystkie, bez wyjątku, siedliska pod koniec lat 40. XX wieku do badań w oko- tego rozległego regionu. licach Bolesławia i Olkusza przystąpiła Jadwiga Opisywana była również roślinność OOR, Dobrzańska. Po kilku latach ukazało się interesu- zarówno siedlisk naturalnych, jak i antropoge- jące florystyczno-ekologiczne studium tej autorki nicznych. Kaźmierczakowa (1987) zajęła się prze- (Dobrzańska 1955). Stanowiło ono ważny krok mianami borów sosnowych pozostających pod w badaniach roślinności tego metalonośnego, górni- wpływem emisji przemysłowych pochodzących czego obszaru. Dobrzańska (1955) zwróciła uwagę z zakładów hutniczych cynku i ołowiu w Bukownie. na wyjątkowość flory i zbiorowisk roślinnych – Wika i Szczypek (1990) przeprowadzili podstawowe szczególnie murawowych, a także na ich podobień- badania fitosocjologiczne w regionie, a Drobnik stwo do roślinności cynkowo-ołowiowych obszarów i Stebel (2003) skupili się na rozpoznaniu naj- w środkowej i zachodniej Europie. W czasie badań cenniejszych przyrodniczo fitocenoz łąkowych terenowych w okolicach Bolesławia i Olkusza i torfowiskowych. Szczególną uwagę zwrócono na Dobrzańska wykonała kilkadziesiąt „prowizorycz- roślinność w rejonach starych zwałowisk odpadów nych”, jak pisze, zdjęć „socjologiczno-roślinnych”. po górnictwie rud cynkowo-ołowiowych, na procesy

77 kolonizacji tych terenów, a także możliwości wyko- • Strategie pobierania metali ciężkich przez rzystania spontanicznie rozwijającej się roślinności rośliny hałd galmanowych. Grant 3MNiSW, w zagospodarowywaniu terenów poprzemysłowych P04 G04322 (2002–2004) (Instytut Bota- (Grodzińska i in. 2000; Grodzińska i Szarek-Łuka- niki im. W. Szafera, Polska Akademia Nauk, szewska 2002, 2009; Szarek-Łukaszewska 2009; kierownik: G. Szarek-Łukaszewska). Szarek-Łukaszewska i in. 2009; Szarek-Łukaszewska • Powstawanie układów o wysokiej różnorod- i Grodzińska 2007, 2008, 2011). ności biologicznej na terenach pogórniczych Obok badań florystycznych i fitosocjologicz- silnie skażonych metalami ciężkimi – badania nych w rejonie olkuskim były/są prowadzone liczne spontanicznej sukcesji. Grant PBŻ-KBN badania ekologiczne, fizjologiczne i genetyczne. 087/P04/2003 (2003–2007) (Instytut Bota- Obejmują one studia terenowe, a także ekspery- niki im. W. Szafera, Polska Akademia Nauk, mentalne, przeprowadzane w laboratoriach. Z wielu kierownik: K. Grodzińska). publikacji wymieniamy w tym artykule tylko nie- • Zdolność dwóch populacji roślin Biscutella wielką ich część. Dotyczą one m.in. (1) poziomu laevigata do hiperakumulacji metali ciężkich. metali ciężkich w roślinach hałd pogórniczych (m.in. Grant promotorski MNiSW, 2 P04C 03627 Godzik 1991, 1993; Mesjasz-Przybyłowicz i in. (2005–2006) (Uniwersytet Warszawski, kie- 1997, 1999, 2001; Szarek-Łukaszewska i Niklińska rownik: M. Wierzbicka). 2002); (2) adaptacji wybranych gatunków roślin do • Przystosowania roślin Armeria maritima bogatych w metale ciężkie, ubogich i suchych pod- subsp. halleri – endemicznego metalofitu łoży pogórniczych (Wierzbicka i Panufnik 1998; – do wzrostu na hałdach cynkowo-ołowio- Wierzbicka 2002; Wierzbicka i Potocka 2002; wych. Grant KBN 2P04C 03628 (2005– Wierzbicka i Rostański 2002; Załęcka i Wierz- 2008) (Uniwersytet Warszawski, kierownik: bicka 2002; Szarek-Łukaszewska i in. 2004; Wierz- M. Wierzbicka). • Rola akwaporyn w reakcji komórek roślin na bicka i in. 2004; Wierzbicka i Pielichowska 2004; metale ciężkie. Grant promotorski MNiSW, Przedpełska i Wierzbicka 2007; Olko i in. 2008; N304 4204 33 (2007–2008) (Uniwersytet Słomka i in. 2008; Kostecka 2009); (3) gatunków Warszawski, kierownik: M. Wierzbicka). mikoryzowych rosnących na hałdach pogórniczych • Gospodarka mineralna drzewostanu sosno- (Pawłowska i Błaszkowski 1996; Turnau 1998; wego w warunkach stresu spowodowa- Wierzbicka i Zyska 1999; Jurkiewicz i in. 2001; nego wysokimi stężeniami metali ciężkich Orłowska i in. 2002; Turnau i in. 2002; Mleczko w środowisku. Grant MNiSW, N304 041 2004); (4) spontanicznej i wspomagającej koloni- 32/1966 (2007–2010) (Instytut Botaniki zacji obszarów cynkowo-ołowiowych przez roślin- im. W. Szafera, Polska Akademia Nauk, kie- ność (Grodzińska i in. 2000; Szarek-Łukaszewska rownik: B. Godzik). i Grodzińska 2007, 2008). • Przystosowania halofitów wykorzystywane W rejonie olkuskim było i jest nadal prowa- przez rośliny do wzrostu na glebach meta- dzonych szereg projektów badawczych. Ich wyni- lonośnych. Grant promotorski MNiSW, kiem są raporty końcowe obejmujące publikowane N304 4203 33 (2007–2010) (Uniwersytet i niepublikowane materiały, które w przyszłości Warszawski, kierownik: M. Wierzbicka). mogą okazać się bezcenne. Poniżej zestawiono • Kolonizacja odpadów po przeróbce rud przykłady projektów realizowanych w rejonie metali (Zn, Pb) przez roślinność – ekspery- olkuskim, a dotyczących szeroko pojętej tematyki ment terenowy. Grant MNiSW, N304 096 botanicznej: 234 (2008–2011) (Instytut Botaniki im. • Przystosowania roślin do wzrostu na hał- W. Szafera, Polska Akademia Nauk, kie- dzie galmanowej i ich tolerancja na metale rownik: G. Szarek-Łukaszewska). ciężkie. Grant KBN 6 P04 C00119 (2000– • Genetic and phenotypic characteristics of 2003) (Uniwersytet Warszawski, kierownik: metallicolous and non-metallicolous popu- M. Wierzbicka). lations of Biscutella laevigata (L.) in Poland.

78 Program Działań Zintegrowanych – POLO- Prace magisterskie NIUM-CNRS Francja i MNiSW (2010– • Bonior E. 2006. Tempo mineralizacji węgla 2011) (Instytut Botaniki im. W. Szafera, i azotu w rekultywowanych glebach pogór- Polska Akademia Nauk, kierownik: A.A. niczych rejonów Bolesławia i Olkusza. Kostecka). Uniwersytet Jagielloński, Wydział Biologii • Struktura genetyczna populacji i ewolucja i Nauk o Ziemi, Instytut Nauk o Środo- metalofitów: Biscutella laevigata L. Grant wisku, Zakład Ekotoksykologii. Promotor: MNiSW, N304 370 938 (2010–2013) M. Niklińska. (Instytut Botaniki im. W. Szafera, Polska • Byrdy M. 2012. Reakcja pleszczotki górskiej Akademia Nauk, kierownik: A.A. Kostecka). (Biscutella laevigata L.) na wysoką zawartość • Właściwości fizykochemiczne gleby oraz cynku w glebie. Uniwersytet Pedagogiczny różnorodność i skład gatunkowy roślinności im. Komisji Edukacji Narodowej w Kra- jako czynniki determinujące funkcjonowanie kowie, Wydział Geograficzno-Biologiczny, mikroorganizmów glebowych starych hałd Instytut Biologii. Promotor: U. Bielczyk, (warpii) okolic Trzebini, Jaworzna i Olkusza. opiekun: G. Szarek-Łukaszewska. Grant NCN, N305 018 040 (2011–2014) • Czober K. 2012. Wpływ roślin i metali cięż- (Instytut Botaniki im. W. Szafera, Polska kich na parametry mikrobiologiczne gleby. Akademia Nauk, kierownik: A. Stefanowicz). Uniwersytet Jagielloński, Wydział Biologii i Nauk o Ziemi, Instytut Nauk o Środo- Liczne dane „botaniczne” z rejonu olkuskiego wisku. Promotor: G. Szarek-Łukaszewska. zawierają niepublikowane na ogół prace magister- • Kowolik M. 2010. Wpływ zróżnicowania skie, licencjackie i doktorskie wykonywane w zakła- siedliskowego na różnorodność florystyczną dach/instytutach Uniwersytetu Jagiellońskiego, murawy galmanowej w małej skali prze- Uniwersytetu Śląskiego, Uniwersytetu Pedagogicz- strzennej. Uniwersytet Śląski, Wydział Bio- nego im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie, logii i Ochrony Środowiska, Zakład Botaniki Uniwersytetu Warszawskiego, Instytutu Botaniki Systematycznej. Promotor: A. Rostański. im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk i innych, jak np.: • Lipka D. 2012. Wpływ kostrzewy owczej (Festuca ovina L.) na właściwości fizykoche- Prace licencjackie miczne i mikrobiologiczne gleby. Uniwer- sytet Jagielloński, Wydział Biologii i Nauk • Gruszka G. 2009. Flora Olkuskiego Regionu o Ziemi, Instytut Nauk o Środowisku. Pro- Rudnego na tle śladów górnictwa cynkowo- motor: G. Szarek-Łukaszewska. -ołowiowego. Uniwersytet Śląski, Wydział • Łągiewka M. 2011. Zróżnicowanie składu Biologii i Ochrony Środowiska, Zakład mineralnego gleb muraw kserotermicz- Botaniki Systematycznej. Promotor: M. nych na terenach pogórniczych w rejonie Jędrzejczyk-Korycińska. Bolesławia i Bukowna. Uniwersytet Śląski, • Klima A. 2009. Rekultywacja i zagospoda- Wydział Nauk o Ziemi, Katedra Geologii rowanie terenów pogórniczych na podstawie Stosowanej, Zakład Geologii Złóż. Pro- Olkuskiego Regionu Rudnego (ORR). Uni- motor: J. Cabała. wersytet Śląski, Wydział Biologii i Ochrony • Łopata B. 2011. Inwentaryzacja pogór- Środowiska, Katedra Ekologii. Promotor: I. niczych terenów metalonośnych w Polsce Franiel. południowo-wschodniej. Uniwersytet Jagiel- • Sitko K. 2009. Storczykowate Olkuskiego loński, Wydział Chemii. Zakład Biochemii, Regionu Rudnego. Uniwersytet Śląski, Biofizyki i Biotechnologii. Promotor: Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, A. Waloszek. Zakład Botaniki Systematycznej. Promotor: • Muszel I. 2004. Strategia akumulacji metali M. Jędrzejczyk-Korycińska. ciężkich w organach Gentianella germanica

79 z okolic Olkusza. Uniwersytet Jagielloński, w pobliżu Zakładów Górniczo-Hutniczych Wydział Biologii i Nauk o Ziemi, Instytut „Bolesław” (Bukowno k. Olkusza). Uniwer- Nauk o Środowisku, Zakład Ekotoksyko- sytet Warszawski, Wydział Biologii, Instytut logii. Promotor: M. Niklińska. Zoologii. Promotor: K. Dmowski. • Rzymanek M. 2009. Transport odpadów • Wojdas A. 2011. Zróżnicowanie składu flo- poflotacyjnych ZGH Bolesław w Bukownie rystycznego muraw w świetle badań składu k. Olkusza do wyrobisk pokopalnianych mineralnego gleb na terenach górnictwa – potencjalne źródło skażenia środowiska rud Zn-Pb w rejonie olkuskim. Uniwersytet ołowiem. Uniwersytet Warszawski, Wydział Śląski, Wydział Biologii i Ochrony Śro- Biologii, Instytut Zoologii. Promotor: dowiska, Wydział Nauk o Ziemi, Katedra K. Dmowski. Geologii Stosowanej, Zakład Geologii Złóż. • Sitko K. 2011. Gleby leśne olkuskiego Promotor: J. Cabała. rejonu eksploatacji rud Zn-Pb – składniki • Zagała P. 2011. Zróżnicowanie składu mine- mineralne, zróżnicowanie zespołów flory- ralnego gleb leśnych na terenach pogór- stycznych. Uniwersytet Śląski, Wydział Bio- niczych w rejonie Bolesławia i Bukowna. logii i Ochrony Środowiska, Wydział Nauk Uniwersytet Śląski, Wydział Nauk o Ziemi, o Ziemi, Katedra Geologii Stosowanej, Katedra Geologii Stosowanej, Zakład Geo- Zakład Geologii Złóż. Promotor: J. Cabała. logii Złóż. Promotor: J. Cabała. • Siwik M. 2005. Wpływ transportu • Żegleń A. 2010. Wpływ czynników sie- odpadów poflotacyjnych z KGH „Bolesław” dliskowych na zróżnicowanie lichenobioty w Bukownie k. Olkusza na poziom zanie- użytku ekologicznego „Pleszczotka górska” czyszczenia środowiska talem. Uniwersytet w gminie Bolesław (Wyżyna Śląsko-Kra- Warszawski, Wydział Biologii, Instytut Zoo- kowska). Uniwersytet Pedagogiczny im. logii. Promotor: K. Dmowski. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie, • Szwed D. 2008. Właściwości gleb ekosys- Wydział Geograficzno-Biologiczny, Instytut temów leśnych wykształconych na tere- Biologii. Promotor: U. Bielczyk. nach pogórniczych kopalnictwa rud cynku i ołowiu. Akademia Górniczo-Hutnicza Prace doktorskie w Krakowie, Wydział Górnictwa i Geoinży- nierii, Katedra Ekologii Terenów Uprzemy- • Abratowska A. 2012. Przystosowania roślin słowionych. Promotor: B. Godzik. Armeria maritima (Mill.) Willd. do życia na • Traczyk E. 2013. Koncentarcja talu w rośli- hałdach cynkowo-ołowiowych. Uniwersytet nach warzywnych uprawianych w pobliżu Warszawski, Wydział Biologii. Promotor: Huty Cynku w Bukownie k. Olkusza: roz- M. Wierzbicka. mieszczenie talu w tkankach wybranych • Godzik B. 1984. Tolerancja wybranych ga- kapustowatych (Brassicaceae). Uniwersytet tunków roślin na metale ciężkie. Instytut Warszawski, Wydział Biologii, Instytut Zoo- Botaniki im. W. Szafera, Polska Akademia logii. Promotor: K. Dmowski. Nauk. Promotor: K. Grodzińska. • Trzos M. 2008. Przejawy mikroewolu- • Kostecka A.A. 2009. Adaptations of Arabi- cyjnej adaptacji Cardaminopsis arenosa (L.) dopsis halleri to habitats rich in heavy metals Hayek do wegetacji na terenach po kopalin southern Poland, PhD thesis (co-tutelle), nictwie rud cynku i ołowiu – laboratoryjne W. Szafer Institute of Botany, Polish Aca- badania porównawcze. Uniwersytet Jagiel- demy of Sciences, Kraków & Université de loński, Wydział Biologii i Nauk o Ziemi, Sciences et Téchnologies de Lille 1, Lille. Pro- Instytut Nauk o Środowisku. Promotor: motor: K. Grodzińska i P. Saumitou-Laprade. A. Waloszek. • Nowak T. 1997. Flora naczyniowa wschod- • Wachowicz M. 2009. Skażenie talem niej części Garbu Tarnogórskiego oraz per- roślin uprawnych w ogrodach warzywnych spektywy jej ochrony. Uniwersytet Śląski,

80 Wydział Biologii i Ochrony Środowiska. w większości w obszernej bibliografii botanicznej Promotor: K. Rostański. Ziemi Olkuskiej za lata 1850–2006 Drobnika • Siwek M. 2007. Procesy embriologiczne (2008) oraz monografii Olkuskiego Okręgu Rud- u Armeria maritima (Mill.) Willd. s.l. nego (Nowak i in. 2011). (Plumbaginaceae), Cardaminopsis arenosa Publikacje będące wynikiem projektu MF (L.) Hayek (Brassicaceae) i Medicago lupu- EOG PL0265 obejmującego obszar Olkuskiego lina L. (Fabaceae) w warunkach siedlisk Okręgu Rudnego zestawiono w formie załącznika poprzemysłowych. Uniwersytet Jagielloński, (Appendix) i dołączono do niniejszego rozdziału. Wydział Biologii i Nauk o Ziemi. Promotor: Część uzyskanych wyników będzie publikowana R. Izmaiłow. w kolejnych latach. Wymienione w tym rozdziale pozycje literatury dotyczące rejonu olkuskiego znaleźć można

Załącznik: Publikacje opracowane w ramach projektu MF EOG PL0265

Publikacje zwarte 6. Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Stefanowicz A.M. 2011. Direct and indirect effects of metal 1. Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Korycińska M., contamination on soil biota in a Zn-Pb post-mining Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. 2011. The vas- and smelting area (S Poland). Environmental Pollu- cular plants of the Olkusz Ore-bearing Region [Rośliny tion 159: 1516–1522. naczyniowe Olkuskiego Okręgu Rudnego]. Instytut Botaniki im. W. Szafera PAN, Kraków. 7. Kowolik M., Szarek-Łukaszewska G. Jędrzejczyk- -Korycińska M., 2010. Użytek ekologiczny „Plesz- Artykuły oryginalne czotka górska” w cynkowo-ołowiowym terenie górniczym – potrzeba aktywnej ochrony. Chrońmy 1. Bielczyk U., Jędrzejczyk-Korycińska M., Kiszka J. Przyrodę Ojczystą 66(1): 35–38. 2009. Lichens of abandoned zinc-lead mines in Poland. Acta Mycologica 44(2): 139–149. 8. Mleczko P., Gawroński S., Kapusta P. 2009. New inland localities of a rare gasteroid basidiomycete, 2. Godzik B., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. Scleroderma septentrionale, in natural and anthropo- 2009. Roślinność gleb galmanowych i jej znaczenie genic habitats in Central Europe. Polish Botanical dla zachowania różnorodności biotycznej i krajo- Journal 54(1): 99–104. brazowej terenów pogórniczych, pp. 69–84. W: K. Sporek (Red.) Zagrożenia biotopów przekształ- 9. Nowak T., Urbisz A., Kapusta P., Tokarska-Guzik conych przez człowieka. Uniwersytet Opolski, B. 2011. Distribution patterns and habitat prefer- Opole 2009. ences of mountain species in the Silesian Uplands . Polish Journal of Ecology 59 3. Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G. 2009. Heavy (Southern Poland) (2): metal vegetation in the Olkusz region (southern 309–324. Poland) – preliminary studies. Polish Botanical 10. Skierka E., Woźniak G. 2010. Czy spontaniczna Journal 54(1): 105–112. kolonizacja zawodnionych niecek osiadania i hałd 4. Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. skały płonnej jest innowacyjnym sposobem rewitali- 2010. Pine forests of Zn-Pb post-mining areas of zacji?, ss. 228–235 W: „Innowacyjne rozwiązania southern Poland. Polish Botanical Journal 55(1): rewitalizacji terenów zdegradowanych”. Centrum 229–237. Badań i Dozoru Górnictwa Podziemnego, IETU. Lędziny – Katowice. 5. Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K., Godzik B. 2010. Murawy galmanowe okolic 11. Stefanowicz A.M., Niklińska, M., Kapusta P., Sza- Olkusza (południowa Polska) i problemy ich rek-Łukaszewska G., 2010. Pine forest and grassland ochrony. Chrońmy Przyrodę Ojczystą 66(1): 27–34. differently influence the response of soil microbial

81 communities to metal contamination. Science of the 9. Stefanowicz A.M. 2010. Międzynarodowa Kon- Total Environment 408: 6134–6141. ferencja Ekotoksykologiczna (SETAC) (Sewilla, 12. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2008. Na- Hiszpania, 23–27 V 2010). Wiadomości Ekologiczne 56 turalna roślinność w rejonach starych zwałowisk (3): 115–117. odpadów po górnictwie rud Zn-Pb w okolicy 10. Szarek-Łukaszewska G. 2011. Murawy galmanowe Bolesławia i Bukowna (region śląsko-krakowski, w Europie, pp. 12–25. W: Przyroda terenów pogór- południowa Polska). Przegląd Geologiczny 56(7): niczych. Centrum Kultury im. Marii Płonowskiej 528–531. w Bolesławiu. 13. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2011. Grass- 11. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2008. Kwie- lands of a Zn-Pb post-mining area (Olkusz Ore- ciste murawy na odpadach górniczych. Bolesławskie bearing Region, S Poland). Polish Botanical Journal Prezentacje 05/86 maj 2008. Informacyjny Mie- 56(2): 245–260. sięcznik Samorządowy: 9. Artykuły popularnonaukowe 12. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2012. Flora Gminy Bolesław, pp. 35–53. W: T. Sawicki, 1. Bielczyk U. 2011. Chrobotki, chróściki i inne porosty P. Szlęzak (Red.) Bolesław i okolice. Urząd Gminy – kruche piękno na galmanach, ss. 41–49. W: Przy- w Bolesławiu, Centrum Kultury im. Marii Pło- roda terenów pogórniczych. Centrum Kultury im. nowskiej w Bolesławiu, F.H.U. Alias Robert Marii Płonowskiej w Bolesławiu. Leniartek. 2. Godzik B. 2010. Konferencja popularno-naukowa 13. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K., Kapusta P., „Przyroda terenów pogórniczych” (Bolesław, 28–29 Godzik B. 2008. Przyroda Olkuskiego Regionu Października 2010). Wiadomości Botaniczne 54(3/4): Rudnego pod lupą. Bolesławskie Prezentacje 10/90 91–95. listopad 2008. Informacyjny Miesięcznik Samorzą- dowy: 5. 3. Godzik B. 2010. Tereny zdegradowane przez prze- mysł wydobywczy rud cynku i ołowiu – czy warto 14. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K., Kapusta P., je chronić? Ekonatura 11(84): 29–30. Godzik B. 2009. Przyroda Olkuskiego Regionu Rudnego pod lupą. Głos Bukowna, Styczeń 2009, 4. Godzik B. 2011. Roślinność gleb galmanowych i jej Nr 01/09: 7. znaczenie dla zachowania różnorodności biotycznej i krajobrazowej terenów pogórniczych – projekt 15. Szarek-Łukaszewska G., Kapusta P., Godzik B. badawczy MF EOG PL 0265, ss. 1–11. W: Przyroda 2009. Roślinność gminy Bolesław. Korzenie. Pismo terenów pogórniczych. Centrum Kultury im. Marii społeczno-kulturalne. Centrum Kultury im. Marii Płonowskiej w Bolesławiu. Płonowskiej w Bolesławiu 76: 52–54. 5. Godzik B., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. Streszczenia konferencyjne 2009. Wartości przyrodnicze terenów zdegradowanych przez przemysł wydobywczy. Biuletyn Informa- 1. Bielczyk U. 2010. Lichenologic curiosites of the cyjny Wydziału II Nauk Biologicznych PAN 3: 4. post-mining areas of southern Poland. W: 55th 6. Klimek B., Stefanowicz A.M., Woch M.W., Meeting of the Polish Botanical Society „Planta in Jaźwa M. 2010. Czy istnieje związek między bioróż- vivo, in vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Warsaw, norodnością roślin i mikroorganizmów glebowych? Poland. Acta Societatis Botanicorum Poloniae 79, Kosmos 59(3–4): 589–598. Supplement 1: 66. 7. Nowak T. 2009. Niedoceniany składnik naszych 2. Bielczyk U. 2010. Osobliwości lichenologiczne zarośli – śliwa tarnina. Bolesławskie Prezentacje obszarów pogórniczych w południowej Polsce. W: 07/09(98) Lipiec–Sierpień 2009. Informacyjny LV Zjazd Polskiego Towarzystwa Botanicznego Miesięcznik Samorządowy: 8. „Planta in vivo, in vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Warszawa. Streszczenia referatów i plakatów: 86. 8. Nowak T., Jędrzejczyk-Korycińska M., Kapusta P. 2011. Różnorodność flory roślin naczyniowych i wybrane 3. Błońska A., Holeksa J., Jędrzejczyk-Korycińska M., aspekty ochrony przyrody Olkuskiego Okręgu Rudnego Kompała-Bąba A., Nowak T., Woźniak G., Żywiec (OOR), ss. 26–40. W: Przyroda terenów pogórni- M. 2010. Floristic and phytocoenotic diversity of czych. Centrum Kultury im. Marii Płonowskiej plant cover versus degradation of the natural envi- w Bolesławiu. ronment in the Olkusz Ores Region (Cracow-Silesian

82 Upland, Southern Poland). W: 55th Meeting of the vivo, in vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Warszawa. Polish Botanical Society „Planta in vivo, in vitro et Streszczenia referatów i plakatów: 45. in silico”, 6–12.09.2010, Warsaw, Poland. Acta Soci- 10. Jędrzejczyk-Korycińska M., Nowak T. 2009. Róż- etatis Botanicorum Poloniae 79, Supplement 1: 32. norodność florystyczna muraw na wybranych obsza- 4. Błońska A., Holeksa J., Jędrzejczyk-Korycińska M., rach poeksploatacyjnych rud cynkowo-ołowiowych Kompała-Bąba A., Nowak T., Woźniak G., Żywiec M. Garbu Tarnogórskiego (Wyżyna Śląska). W: Ogól- 2010. Florystyczne i fitocenotyczne zróżnicowanie nopolska Konferencja Naukowa „Murawy ksero- szaty roślinnej a degradacja środowiska przyrod- termiczne regionu kujawsko-pomorskiego – stan niczego na obszarze Olkuskiego Okręgu Rudnego zachowania, ochrona i perspektywy”, Bydgoszcz, (Wyżyna Śląsko-Krakowska). W: LV Zjazd Polskiego 28–30.05.2009. Streszczenia: 42. Towarzystwa Botanicznego „Planta in vivo, in vitro 11. Jędrzejczyk-Korycińska M., Nowak T. 2010. et in silico”, 6–12.09.2010, Warszawa. Streszczenia Orchids (Orchidaceae) of the Olkusz Ore-bearing referatów i plakatów: 38. Region (Silesia-Cracow Upland). W: 55th Meeting 5. Godzik B., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. 2009. of the Polish Botanical Society „Planta in vivo, in Górnictwo kruszcowe w rejonie Olkusza i jego zna- vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Warsaw, Poland. czenie dla różnorodności biologicznej (Ore mining Acta Societatis Botanicorum Poloniae 79, Supplement in the region of Olkusz and its importance for bio- 1: 40. logical diversity). W: M. Sporek (Red.). I Krajowa 12. Jędrzejczyk-Korycińska M., Nowak T. 2010. Stor- Konferencja Naukowa „Zagrożenia biotopów”, Głu- czykowate (Orchidaceae) Olkuskiego Regionu Rud- chołazy ’09, 22–25.04.2009. Streszczenia: 91–93. nego (Wyżyna Śląsko-Krakowska). W: LV Zjazd 6. Godzik B., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. Polskiego Towarzystwa Botanicznego „Planta in 2009. Roślinność gleb galmanowych i jej znaczenie vivo, in vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Warszawa. dla zachowania różnorodności biotycznej i kra- Streszczenia referatów i plakatów: 47. jobrazowej terenów pogórniczych (Vegetation of 13. Kapusta P., Nowak T., Jędrzejczyk-Korycińska M., calamine soils and its importance for maintaining Szarek-Łukaszewska G. 2010. Changes in the struc- biotic and landscape diversity of post mining areas). ture of thermophilous grasslands of the Olkusz W: M. Sporek (Red.). I Krajowa Konferencja environs (S Poland). W: 55th Meeting of the Polish Naukowa „Zagrożenia biotopów”, Głuchołazy ’09, Botanical Society „Planta in vivo, in vitro et in 22–25.04.2009. Streszczenia: 88–90. silico”, 6–12.09.2010, Warsaw, Poland. Acta Socie 7. Godzik B., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. tatis Botanicorum Poloniae 79, Supplement 1: 41. 2009. Roślinność gleb galmanowych i jej znaczenie 14. Kapusta P., Nowak T., Jędrzejczyk-Korycińska M., dla zachowania różnorodności biotycznej i krajo- Szarek-Łukaszewska G. 2010. Zmiany w strukturze brazowej terenów pogórniczych. W: Ogólnopolska zbiorowisk muraw w okolicach Olkusza (Polska Konferencja Naukowa „Murawy kserotermiczne południowa). W: LV Zjazd Polskiego Towarzystwa regionu kujawsko-pomorskiego – stan zachowania, Botanicznego „Planta in vivo, in vitro et in silico”, ochrona i perspektywy”, Bydgoszcz, 28–30.05.2009. 6–12.09.2010, Warszawa. Streszczenia referatów Streszczenia: 54–55. i plakatów: 48. 8. Godzik B., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., 15. Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Ociepa A., Grodzińska K. 2010. Vegetation of calamine soils Zarzyka-Ryszka M., Grodzińska K., Godzik B. 2009. and the vegetation’s importance for biodiversity and Wpływ sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) na szatę landscape conservation in post-mining areas. W: roślinną terenów pogórniczych Olkuskiego Regionu 55th Meeting of the Polish Botanical Society „Planta Rudnego (The influence of Scots pine (Pinus sylve- in vivo, in vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Warsaw, stris L.) on the vegetation of post-mining area of the Poland. Acta Societatis Botanicorum Poloniae 79, Olkusz Ore-bearing Region). W: M. Sporek (Red.) Supplement 1: 39. I Krajowa Konferencja Naukowa „Zagrożenia bio- topów”, Głuchołazy ’09, 22–25.04.2009. Stresz- 9. Godzik B., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Gro- czenia: 94–96. dzińska K. 2010. Roślinność gleb galmanowych i jej znaczenie dla zachowania różnorodności biotycznej 16. Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Stefanowicz i krajobrazowej terenów pogórniczych. W: LV Zjazd A.M. 2010. Factors affecting the density of soil Polskiego Towarzystwa Botanicznego „Planta in mesofauna (Enchytridae) in forest and grassland

83 ecosystems contaminated with heavy metals. W: 23. Nowak T., Jędrzejczyk-Korycińska M. 2009. Wpływ SETAC Europe: 20th Annual Meeting „Science nasadzeń jesiona pensylwańskiego (Fraxinus pennsy- and Technology for Environmental Protection, lvanica) na zachowanie różnorodności gatunkowej 23–27 May 2010, Seville, Spain. Programme book: siedlisk zagrożonych na przykładzie kompleksu łąk WE 250. w Bolesławiu (Olkuski Region Rudny) (The impact of planting green ash (Fraxinus pennsylvanica) on bio- 17. Kostecka A.A., Frerot H., Saumitou-Laprade P., diversity change of endangered habitats on example Grodzińska K. 2010. Is there evidence of local adap- of meadow patches in Bolesław (Olkusz Ore-bearing tation in metallicolous and non-metallicolous pop- Region, southern Poland). W: M. Sporek (Red.) ulations of Arabidopsis halleri? W: SETAC Europe: I Krajowa Konferencja Naukowa „Zagrożenia bio- 20th Annual Meeting „Science and Technology topów”, Głuchołazy ’09, 22–25.04.2009. Stresz- for Environmental Protection, 23–27 May 2010, czenia: 103–104. Seville, Spain. Programme book: WE 282. 18. Kostecka A.A., Meyer C., Saumitou-Laprade P., 24. Nowak T., Jędrzejczyk-Korycińska M., Kapusta P. Grodzinska K. 2009. Variation in Zn tolerance in 2010. Diversity of vascular flora and some aspects metallicolous and non-metallicolous populations of nature protection in the Olkusz Ores Region – th Meeting of Arabidopsis halleri and possible role of disruptive OOR (Silesia-Cracow Upland). W: 55 of the Polish Botanical Society „Planta in vivo, in selection. W: The First Joint PSE-SETAC Confer- vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Warsaw, Poland. ence on Ecotoxicology „Ecotoxicology in the real Acta Societatis Botanicorum Poloniae 79, Supplement world”. 16–19 September 2009, Kraków, Poland, 1: 50. Jagiellonian University & Polish Society of Ecotoxi- cology & Society of Environmental Toxicology and 25. Nowak T., Jędrzejczyk-Korycińska M., Kapusta P. Chemistry – Central and Eastern Europe Branch. 2010. Różnorodność flory roślin naczyniowych Programme and Abstracts: 73. i wybrane aspekty ochrony przyrody rejonu Olku- 19. Mleczko P., Kapusta P. 2010. Effect of substrate type skiego Okręgu Rudnego (Wyżyna Śląsko-Kra- on Macromycetes species composition in pine for- kowska). W: LV Zjazd Polskiego Towarzystwa ests in the vicinity of Olkusz (southern Poland). W: Botanicznego „Planta in vivo, in vitro et in silico”, 55th Meeting of the Polish Botanical Society „Planta 6–12.09.2010, Warszawa. Streszczenia referatów in vivo, in vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Warsaw, i plakatów: 57. Poland]. Acta Societatis Botanicorum Poloniae 79, 26. Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Korycińska M, Supplement 1: 76. Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. 2011.Vascular 20. Mleczko P., Kapusta P. 2010. Wpływ podłoża na plants of Zn-Pb post-mining area in southern th skład gatunkowy grzybów wielkoowocnikowych Poland. W: 7 International Conference on Serpen- w lasach sosnowych w okolicach Olkusza (połu- tine Ecology: Promoting awareness of serpentine dniowa Polska). W: LV Zjazd Polskiego Towarzystwa biodiversity, 12–16.06.2011, Coimbra, Portugal. Botanicznego „Planta in vivo, in vitro et in silico”, Abstract book: 123. 6–12.09.2010, Warszawa. Streszczenia referatów 27. Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Korycińska M., i plakatów: 97. Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. 2011. Industrial 21. Mleczko P., Kapusta P. 2011. Effect of substratum areas as refuges of protected vascular plants: the case type (sand vs. mining waste) on macromycete com- of the mining environs of Olkusz (S Poland). W: munities in pine forests of a post-mining area. 6th Planta Europa Conference „Actions for Wild W: 7th International Conference on Serpentine Plants”, 23–27.05.2011, Kraków, Poland. Book of Ecology: Promoting awareness of serpentine biodi- Abstracts: 55. versity, 12–16.06.2011, Coimbra, Portugal. Abstract 28. Stefanowicz A.M., Niklińska M., Grodzińska K., book: 121. Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. 2010. Soil 22. Mleczko P., Kapusta P., Godzik B. 2012. Effect of microbial communities at post-mining sites: effects substrate type on ectomycorrhizal fungi populations of heavy metals and vegetation. W: 55th Meeting in the vicinity of Olkusz (southern Poland). W: of the Polish Botanical Society „Planta in vivo, in 7th International Symbiosis Society Congress „The vitro et in silico”, 6–12.09.2010, Warsaw, Poland. earth’s vast symbiosphere”, 22–28.07.2012, Kraków, Acta Societatis Botanicorum Poloniae 79, Supple- Poland. Book of Abstracts: 219. ment 1: 55.

84 29. Stefanowicz A.M., Niklińska M., Grodzińska K., 6–12.09.2010, Warsaw, Poland. Acta Societatis Bota- Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. 2010. Zespoły nicorum Poloniae 79, Supplement 1: 56. mikroorganizmów glebowych na terenach poko- 36. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K., Godzik B. palnianych – wpływ metali ciężkich i roślinności. 2010. Murawy, odłogi i lasy pogórniczych Zn-Pb W: LV Zjazd Polskiego Towarzystwa Botanicznego terenów w Olkuskim Okręgu Rudnym (Polska „Planta in vivo, in vitro et in silico”, 6–12.09.2010, południowa). W: LV Zjazd Polskiego Towarzystwa Warszawa. Streszczenia referatów i plakatów: 63. Botanicznego „Planta in vivo, in vitro et in silico”, 30. Stefanowicz A.M., Niklińska M., Kapusta P., 6–12.09.2010, Warszawa. Streszczenia referatów Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2010. Metal i plakatów: 64. pollution, soil properties and plant diversity as 37. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K., Kapusta P., determinants of bacterial and fungial performance Godzik B. 2009. Roślinność terenów cynkowo-oło- th in soils. W: 15 International Conference on wiowych w Polsce (Vegetation of zinc-lead areas in Heavy Metals in the Environment, 19–23.09.2010, Poland).[W: M. Sporek (Red.) I Krajowa Konfe- Gdańsk, Poland. Proceedings: 708–711. rencja Naukowa „Zagrożenia biotopów”, Głucho- 31. Stefanowicz A.M., Kapusta P., Szarek-Łukaszew łazy ’09, 22-25.04.2009. Streszczenia: 67–68. ska G., Niklińska M., Grodzińska K. 2011. Soil 38. Szarek-Łukaszewska G., Kowolik M., Jędrzejczyk- microbial communities are influenced by soil fer- -Korycińska M., Kapusta P. 2009. Wpływ zróżni- tility, herbaceous vegetation and metal pollution cowania siedliskowego na różnorodność florystyczną in the Pb-Zn mining and smelting area (Olkusz, murawy galmanowej w małej skali przestrzennej S Poland). W: Ecology of Soil Microorganisms. (The effect of habitat diversity on the floristic Microbes as Important Drivers of Soil Processes, richness of calamine grassland at a small spatial 27.04–1.05.2011, Prague, Czech Republic. Abstract scale). W: M. Sporek (Red.) I Krajowa Konferencja Book: 211. Naukowa „Zagrożenia biotopów”, Głuchołazy ’09, 22–25.04.2009. Streszczenia: 112–113. 32. Stefanowicz A.M., Kapusta P., Szarek-Łukaszew- ska G., Niklińska M., Grodzińska K. 2011. Factors 39. Szarek-Łukaszewska G., Kowolik M., Jędrzejczyk- affecting soil microbial communities in Zn-Pb min- -Korycińska M., Kapusta P. 2009. Small scale ing and smelting area. W: 7th International Confer- variability in soil properties and vegetation within ence on Serpentine Ecology. Promoting awareness of a calamine grassland colonized by pine. W: The serpentine biodiversity, 12–16.06.2011, Coimbra, First Joint PSE-SETAC Conference on Ecotoxi- Portugal. Abstract book: 131. cology „Ecotoxicology in the real world”. 16–19 September 2009, Kraków, Poland, Jagiellonian Uni- 33. Stefanowicz A.M., Niklińska M., Kapusta P., Szarek versity & Polish Society of Ecotoxicology & Society ‑Łukaszewska G. 2010. Effects of soil characteristics of Environmental Toxicology and Chemistry – Cen- and plant cover on activity and functional richness tral and Eastern Europe Branch. Programme and of soil microorganisms at metal-polluted sites. W: Abstracts: 103. SETAC Europe: 20th Annual Meeting „Science and Technology for Environmental Protection, 23–27 40. Vogt R.D., Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G. May 2010, Seville, Spain. Programme book: WE 251. 2010. Pools of Heavy Metals in Soils with Dif- ferent Vegetation Cover and Soil Material in Former 34. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2009. Zn-Pb Mining Area (Olkusz Region, S Poland). W: Murawy galmanowe – szczególny przypadek roślin- 15th International Conference on Heavy Metals in ności kserotermicznej. W: Ogólnopolska Konfe- the Environment, 19–23.09.2010, Gdańsk, Poland. rencja Naukowa „Murawy kserotermiczne regionu Proceedings: 720. kujawsko-pomorskiego – stan zachowania, ochrona 41. Zielonka T., Malcher P., Godzik B. 2009. Dyna- i perspektywy”, Bydgoszcz, 28–30.05.2009. Stresz- mika przyrostu sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) czenia: 19. w Olkuskim Okręgu Rudnym (Dynamics of incre- 35. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K., Godzik B. ment of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in the Olkusz 2010. Grasslands, fallows and forests in the post Ore District). W: International Scientific Confer- ‑mining Zn-Pb areas in the Olkusz Ore Region ence „Forestry in mountains and industrial regions”, (S Poland). In: 55th Meeting of the Polish Botan- Kraków-Krynica Zdrój, 21–22.09.2009. Abstracts ical Society „Planta in vivo, in vitro et in silico”, of papers and posters: 244–246.

Objectives, scope and organisation of research in the Olkusz Ore-bearing Region

Paweł Kapusta, Barbara Godzik

W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 46 Lubicz St., 31-512 Kraków, e-mail: [email protected]; [email protected]

The main objective of the research done for journals, popular-science articles, monographs, the “Vegetation of calamine soils and its impor- and a dozen or so conference communiques tance for biodiversity and landscape conserva- (Grodzińska and Godzik – Chapter 5, this tion in post-mining areas” project (EEA FM volume). PL0265) was to describe in detail the botanical The project was split into four kinds of tasks: and ecological characteristics of vegetation of • identification of vegetation types and the Olkusz Ore-bearing Region (OOR), and mapping of their distribution; in particular the composition, diversity, dis- • studies of vascular plant, bryophyte and tribution and abundance of species, and the lichen species diversity; degree to which the vegetation cover follows • studies of soil physicochemical proper- a mosaic pattern. The project addressed the ties and soil organism activity; following issues: (1) the dependence of the • studies of selected characteristics of pine above features on spatial scale, on variation of stands. environmental factors (soil physicochemical The particular aims of esearchr tasks are properties, geology, topography, land use type, presented, with descriptions of each of the relief) and on interspecific relations; (2) the tasks. impact of vegetation on soil biological activity The research was done on different spatial and on the stability of substrate geochemistry; scales: and (3) the significance of vegetation for reha- • over the whole area of the OOR bilitation of the degraded landscape. (48 km2; Fig. 1); The data gathered were used to assess the • at 49 permanent sites (400 m2 each) in value and condition of the vegetation as well selected vegetation patches representing as the effectiveness and long-term effects of different types of OOR communities remediation (afforestation) in post-mining (Fig. 2); areas. Some of the results have been pub- • in 441 plots (4 m2 each) on the 49 per- lished in numerous original papers in scientific manent sites (Fig. 3).

87 Detailed description of the tasks After scanning the first drafts of the field and results vegetation maps, the collected data were digit- ised in a GIS environment and individual veg- Identification of vegetation types and etation patches were coded according to the mapping of their distribution classification developed for the OOR. For statistical processing of the data, the The aims of this task were to: study area was divided into ATPOL squares, 1. map the spatial variability of vegetation each covering 1 km2. In each square the types in the OOR; number of vegetation types, the area they 2. evaluate the OOR’s vegetation based on occupied, and the number and size of homo- the presence and extent of particularly geneous plant patches were determined. valuable plant communities; The results of the work on this task are pre- 3. determine the relations between the inten- sented in Chapter 7 of this volume (Holeksa sity of anthropopression and vegetation et al.). diversity, on species level and on flora bio- coenosis level. Studies of vascular plant, bryophyte Over the whole study area (48 km2), all and lichen species diversity homogeneous patches of vegetation covering at least 500 m2 were mapped in the field at The first part of the work on this task 1:5000 scale using aerial photographs. Patch was a floristic inventory of the entire OOR location was determined with GPS measure- (48 km2). The aims were to: ments when necessary. 1. make a complete floristic inventory; For each of the distinguished and mapped 2. evaluate the plant cover of the OOR by vegetation patches, a list of the dominant spe- analysing its species richness and the dis- cies, and species of phytosociological units tribution and frequency of species in 48 considered diagnostic in terms of class, order ATPOL squares, with particular attention or association, was drawn up in the field. to protected species, species designated rare The list usually contained about a dozen in the Polish flora, and alien and invasive plant species. Based on this information, species; the majority of the vegetation patches were 3. determine the contribution of geohistorical assigned to vegetation units at least at the groups and the syntaxonomic affiliation of rank of association, already in the field. The flora components; remaining patches were classified after the 4. determine the relationship between the whole area was mapped and the inventories occurrence of selected species and the were compared. Patches associated with cala- character of land use; mine substrate were identified on the basis 5. compare the species composition of the of the presence of indicator species given by calamine grassland vegetation of the OOR Grodzińska and Szarek-Łukaszewska (2009). with the species composition of similar The classification of forest communities also communities occurring in other parts of considered forest stand age, estimated by the Garb Tarnogórski mesoregion; counting the whorl branches of Scots pine 6. describe the changes in the species compo- (age classes: up to 20 years, 21–40 years, over sition of grassland vegetation and the entire 40 years). flora of the OOR over the last 15 years.

88 D ą b ró w DF36 80 DF36 81 DF36 82ka DF36 83 DF36 84 DF36 85 DF36 86 DF36 87

DF36 90 DF36 91 DF36 92 DF36 93 DF36 94 DF36 95 DF36 96 DF36 97

DF46 00 DF46 01 DF46 02 DF46 03 DF46 04 DF46 05 DF46 06 DF46 07

DF46 10 DF46 11 DF46 12 DF46 13 DF46 14 DF46 15 DF46 16 DF46 17

DF46 20 DF46 21 DF46 22 DF46 23 DF46 24 DF46 25 DF46 26 DF46 27

Baba

DF46 30 DF46 31 DF46 32 DF46 33 DF46 34 DF46 35 DF46 36 DF46 37 Sztoła Bukowno

Fig. 1. Study area of project EEA FM PL0265. Grid squares in the ATPOL system Ryc. 1. Teren objęty badaniami w ramach projektu MF EOG PL0265. Oznaczenie kwadratów w systemie ATPOL

As mentioned above, the basic research unit and 1:5000-scale aerial photographs were of the floristic inventory of the 48 km2 area was used. Each square was explored once or twice a 1 km2 square (Fig. 1), but results were also during different periods of the growing season. reported for larger (2 × 2 km) squares, for com- The presence of a given taxon in the square parison with results from floristic studies done was noted on prepared forms. All taxa (spe- on a larger scale (Garb Tarnowski mesoregion) cies, subspecies, taxa of hybrid origin) occur- in 1990–1996. In both cases the method of ring in the area spontaneously were reported, subdividing the land into research fields was as well as introduced taxa and escapees from consistent with the ATPOL grid methodology cultivation. More than 8100 original floristic employed for the Atlas of vascular plant distri- data were collected, together with herbarium bution in Poland (Zając 1978; Zając and Zając documentation comprising approximately 400 2001). The study area straddles two 100 km2 specimens, which were deposited in the her- ATPOL grid squares (DF36, DF46). Sixteen barium of the W. Szafer Institute of Botany of 1 km2 squares in DF36 were studied, and the Polish Academy of Sciences (KRAM). 32 squares in DF46 (Fig. 1; Nowak et al. 2011). The results of the work on this task are The field research was done in the growing presented mainly in a monograph by Nowak seasons of 2008 and 2009, and some follow- et al. (2011) and in Chapter 8 (Nowak up work was done in the spring of 2010. In et al.), Chapter 9 (Ochyra and Godzik) and the field, 1:10,000-scale topographic maps Chapter 10 (Bielczyk) of this volume.

89 The second part of this research task was communities (grasslands) and artificial to characterise selected plant communities in communities (pine forests) on the same terms of the species composition and diversity type of substrate; of flowering plants, ferns, mosses and lichens 3. determine the role of substrate in the occurring on the 49 research sites. The aims formation of plant cover by comparing were to: grassland growing on dolomite waste, 1. prepare a detailed floristic characterisa- psammophilous grassland, managed pine tion of the plant communities prevailing forest on podzols, and pine forest planted in the area, including grassland and pine on dolomite waste for remediation; forest on dolomite waste or sandy soil var- 4. evaluate the role of the studied plant com- iously contaminated with heavy metals, munities in maintaining high biodiversity determining the frequency and abun- of post-mining areas; dance of flowering plants, ferns, mosses 5. determine the syntaxonomic position of and lichens; OOR calamine grassland (occurring on 2. analyse the differences in the species com- zinc- and lead-enriched substrate) based position and richness of herbaceous veg- on literature data profiling similar com- etation between spontaneously formed munities in other parts of Europe.

Fig. 2. Distribution of research sites belonging to the six dominant communities in the OOR. A – ZGH Bolesław zinc smelter, B – flotation works, C – flotation tailings heap Ryc. 2. Rozmieszczenie powierzchni badawczych należących do 6 dominujących w OOR zbiorowisk roślinnych. A – huta cynku ZGH Bolesław, B – zakład flotacji, C – hałda odpadów poflotacyjnych

90 The study covered 49 uniform research The main sources of variation in the spe- sites (vegetation patches) belonging to the six cies composition of plants and lichens were communities dominant in the OOR (Fig. 2): identified on the basis of a DCA (detrended • thermophilous grassland on dolomite correspondence analysis) for all 441 plots. In waste (abbreviated GW, N = 7); this case the results were interpreted based on • grassland dominated by Molinia caerulea knowledge of the habitat preferences of indi- on dolomite waste (MW, N = 6); vidual species. After entering the variables • pine forest on dolomite waste (FW, describing soil physicochemical properties, N = 6); RDA (redundancy analysis) was performed • thermophilous grassland dominated by to determine the actual relationship between Festuca ovina on sandy substrate (GS; community structure and habitat factors. The N = 7); statistical significance of differences in species • mesophilous grassland on old fields richness and total plant cover between the (P, N = 8); community categories was assessed by analysis • pine forest on sandy substrate (FS, of variance. N = 15). The results of the work on this task are presented in Chapter 13 of this volume (Kapusta Affiliation to a given group was determined et al.). from a cursory assessment of the vegetation structure and substrate type (soil was locally Studies of soil physicochemical properties uncovered to a depth of 2 mineral horizons). and soil organism activity The choice of permanent sites was guided by the need to reflect the habitat variability of the The first part of this task consisted of OOR and the need for reliable, representative assessing the variability of soil physicochem- sampling (sites of the same category were scat- ical properties and other environmental fac- tered over the largest possible area or, at min- tors at the permanent sites. The aims were to: imum, they were not adjacent to each other; 1. identify the source, level and variability Fig. 2). of soil pollution by heavy metals in the At each of the 49 sites, 9 permanent plots OOR; (circular, ca. 4 m2) were laid out at intervals of 2. determine the physicochemical properties 100 m in a regular 20 × 20 m grid, as shown in of the soils in the studied communities; Figure 3, giving a total 441 plots. The position 3. evaluate the impact of Scots pine on soil of the central plot was determined with a GPS physicochemical properties by comparing of submetric accuracy. remediated (pine forest) and non-remedi- For each plot we listed the flowering plants, ated (grassland) areas having the same sub- ferns, mosses and lichens occurring there and strate type. recorded their cover on a 6-point Braun-Blan- The study covered 49 research sites rep- quet scale. The species occurring in the entire resenting the six communities dominant in area of the grid (400 m2) were also listed. Total the OOR (GW, GS, P, MW, FW, FS; Fig. 2). vegetation cover was determined for the ground During the first year of this task (2008), at layer, shrub layer and tree layer. The main part each site the soil profile was opened to a depth of the field research for this task was done in of 2–4 horizons (depending on soil type) in 2008, with some additional follow-up in 2009. order to determine the affiliation of a given

91 such as origin, permeability, moisture, thickness, number and size of plant roots growing through the soil, separately for different horizons. For each site, within the central plot, continuous temperature measurements at the soil surface and at ca. 5 cm depth were made using autonomous temperature loggers. Tem- perature was recorded every 15 minutes over a 3-month period (July-September 2009). Factor analysis was used to extract the main components of variation (i.e. variables not correlated with each other, used in subsequent analyses). This method was also used Fig. 3. Circular plots (ca 4 m2) established at the research sites in the OOR to identify relationships between different soil Ryc. 3. Kołowe poletka (o powierzchni 4 m2) na wybra- properties. Analysis of variance was used to test nych powierzchniach badawczych w OOR the significance of differences in soil properties between habitat categories. site to one of the six habitat categories and to The results of the work on this part of develop methods for soil sample collection and the task are presented in Chapter 13 of this analysis. volume (Kapusta et al.). In the following season, soil samples were The second part of this task was aimed collected for laboratory analysis. Three sub- at assessing the microbiological status of the samples from two or three mineral horizons studied soils of all permanent sites. The aims (down to ca. 50 cm depth) were collected from were to: the central plot of each research site. From the 1. analyse microbial activity and biomass, remaining 8 plots, three subsamples were taken and assess the ability of soil bacteria and only from the upper mineral horizon (usually fungi to utilise organic compounds in two from horizon A). The samples for particular soil horizons; horizons were combined. The samples for 2. compare the effects of heavy metals on soil the central plots were divided into two parts, microorganisms between forest and non- for physicochemical and for microbiological forest (grassland, fallows) ecosystems; analyses. The following characteristics were 3. compare soil microbiological parameters determined for the soil samples: water con- between habitat types dominating the tent, granulometric composition, pH, organic OOR – forest and grassland on sand and matter content, total concentrations of C, on mining waste, as well as fallows; N and S, total content of P, and the content 4. assess the influence of soil physicochem- of its available fraction. The concentrations of ical properties and of herbaceous spe- Al, Fe, Mn, K, Ca, Mg, Zn, Cd and Pb were cies diversity and composition on soil measured as total, exchangeable (in extract of microorganisms. BaCl2) and water-soluble. Cation exchange The 49 sites representing the six domi- capacity was also determined. nant habitat categories (GW, GS, P, MW, The general soil characteristics were FW, FS; Fig. 2) were studied. Soil samples for described for all 411 plots: basic soil properties analysis of microbiological parameters were

92 taken from the central plots, from two soil incubated at constant temperature. Absorb- horizons: (1) A, Ap, or AE, and (2) B. Soil ance, reflecting microorganism activity, was basal respiration was measured in order to measured spectrophotometrically twice a day assess overall microbial activity. Soil samples during the incubation period. The number of with standardised moisture were incubated at substrates used, reflecting the functional rich- constant temperature and the emitted CO2 ness of the microbial community, and also was absorbed in NaOH. The excess hydroxide average bacterial and fungal activity on the was titrated with HCl after incubation. The Biolog plates, were calculated. amount of emitted CO2 was calculated from Factor analysis incorporated variables the amount of HCl used for titration. After describing soil physicochemical properties as the basal respiration measurements, glucose well as the plant communities. The resulting was added to the soil samples in order to factors were further used in multiple regres- estimate substrate-induced respiration. After sion analysis as independent variables to assess incubation of the glucose-amended samples at the impact of habitat characteristics on micro- constant temperature, respiration was meas- bial community parameters of the upper soil ured as described above. On this basis, the horizon. amount of microbial biomass, or more accu- The nonparametric Mann-Whitney U rately the carbon of the microbial biomass in test was used to compare microbial activity soil, was calculated. The metabolic quotient between the two soil horizons. Thirty-four was calculated as the ratio of respiration to of the 49 study sites were chosen, where two microbial biomass. The qCO2 quotient can be horizons were distinguishable. To assess the helpful in assessing the impact of stress fac- effect of metals on microorganisms of the tors such as heavy metals on soil microbial upper horizon, correlation analyses were done communities. separately for forest and nonforest (grassland To analyse the ability of soil microorgan- and fallows) habitats. Analysis of variance was isms to degrade organic substrates, 96-well performed to compare microbial parameters Biolog plates were used: GN2 for bacteria and between the six habitat categories. SFN2 for fungi. These plates contain 95 dif- The results of the work on this part of ferent carbon compounds, including carbo- the task are presented in Chapter 14 of this hydrates, amino acids and carboxylic acids, volume (Stefanowicz). which are nutrients for heterotrophic micro- The third part of the task consisted of organisms. The Biolog method is based on assessing the variability of soil mesofauna measuring the activity of the soil bacteria or abundance. The aims were to: fungi on each substrate. On this basis, it is pos- 1. compare the density of soil mesofauna sible to calculate the number of compounds (with special emphasis on Enchytraeidae) consumed by the microorganisms, assess the in the studied communities, the soils of level of substrate consumption, and compare the OOR, and soils of other regions; the substrate utilisation patterns (physiological 2. determine the impact of heavy metals on profiles) of bacterial and fungal communities soil mesofauna density; from different soils. 3. determine the influence of soil physico- Soil samples were shaken in physiological chemical properties and herbaceous species saline and the obtained extracts were diluted diversity and composition on soil meso- and inoculated onto plates, which were then fauna density;

93 4. examine the relations between soil and mycorrhizal macrofungi communi- mesofauna activity and microbiological ties and pine ectomycorrhizae in pine parameters. forests on dolomite waste and on sandy The study covered 49 sites representing substrate; the six communities prevailing in the OOR 2. determine the impact of soil physico- (GW, GS, P, MW, FW, FS; Fig. 2). The den- chemical properties (including heavy metal sity of enchytraeids (Enchytraeidae), nema- content) and quantitative parameters of todes (Nematoda) and tardigrades (Tardigrada) herbaceous vegetation on the composition was determined in soil collected from 13 cm and species richness of the fungal groups depth using a soil corer 3.5 cm in diameter. mentioned above. One sample from each plot (N = 441) was col- The study covered 21 permanent forest lected over several consecutive days in late June sites, some on dolomite waste and the others on and July 2009 after rainy periods. sandy substrate (FW, FS; Fig. 2). In 2008 and Mesofauna were extracted with wet 2009, the sites were examined for the occur- O’Connor funnels; lamps were used as a heat rence of fruiting bodies of macrofungi, saprobi- source to speed up extraction. Mesofauna ontic and mycorrhizal fungi. Species appearing were identified and counted under a binocular on the surface were recorded and counted. microscope. The results of the work on this part of Analysis of variance was performed to the task are presented in Chapter 11 of this compare soil mesofauna activity between the volume (Mleczko and Beszczyńska). studied communities. The effect of soil physi In 2009, soil samples with roots (5 cm cochemical properties and plant community diameter, 20 cm depth) were collected from parameters on mesofauna density was esti- all 9 plots of each site (400 m2). The samples mated by multiple regression. The dependence were protected from drying and transported of soil microorganism activity on the density to the laboratory. Roots were isolated from of enchytraeids, nematodes and tardigrades the soil (separately from the organic and min- was estimated the same way. eral horizons) by washing with running water The results of the work on this part of and then separated with the aid of binocular the task are presented in Chapter 13 of this magnifying glasses. Pine roots were separated volume (Kapusta et al.). from the roots of herbaceous plants and other trees according to their macromorphology. Studies of selected characteristics Living roots were separated from dead ones. of pine stands They were scanned and the scans were analysed using WinRhizo. The parameters analysed The first part of the study consisted of an included diameter, length, area and volume of evaluation of pine (Pinus sylvestris) ectomy- thin roots, and density of side branches. corrhizal species diversity and abundance at Pine ectomycorrhizae were separated into the forest research sites. This part was extended morphotypes and counted. These data were to include analyses of fruiting bodies of mycor- used to calculate the density of ectomycorrhizal fungi and, for comparative purposes, of rhizae on roots and in particular soil horizons. saprobiontic fungi. The aims were to: The ectomycorrhizae of specific morphotypes 1. compare the species composition and were preserved for comparison and for molec- quantitative parameters of saprobiontic ular analysis.

94 The ectomycorrhizae were identified by Fig. 2). Diameter at breast height (DBH) amplifying and analysing the ITS rnDNA and the height of all trees (living and dead) at region. Both the ectomycorrhizae and fruiting a given site were measured, and their species bodies of ectomycorrhizal fungi collected in was determined. Cores were collected from the the research area underwent molecular analysis. 10 trees with the highest DBH (130 cm) using The ITS rnDNA sequences of ectomycorrhizae a Pressler borer. were compared with those of reference fruiting Incremental change was calculated on bodies and those in the NCBI (GenBank) and the basis of the ratio of average growth over UNITE databases. a decade to average growth over the preceding Analysis of variance was used to deter- decade. The parameters of the tree stands on mine the significance of differences in quan- the two types of substrate were compared by titative features of the ectomycorrhizae and ANOVA. macrofungi communities of the two habitat The results of the work on this task are pre- types. PCA was used to identify differences in sented in Chapter 12 of this volume (Zielonka the macrofungal species composition between et al.). habitat types, and RDA was used to assess the dependence of species composition of fungi References on habitat characteristics (soil physicochemical properties, quantitative parameters of Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G. 2009. undergrowth). This part of the task requires Heavy metal vegetation in the Olkusz region further work and will be reported in a sepa- (southern Poland) – preliminary studies. Polish 54 rate paper. Botanical Journal (1): 105–112. The second part of the task dealt with Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Koryciń- determining the characteristics of pine (Pinus ska M., Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. 2011. The vascular plants of the Olkusz Ore- sylvestris) dynamics at the forest research sites. bearing Region [Rośliny naczyniowe Olku- The aims were to: skiego Okręgu Rudnego]. W. Szafer Institute of 1. determine the incremental reaction of pine Botany, Polish Academy of Sciences, Kraków. trees to the temporal variability of pol- Zając A. 1978. Atlas of distribution of vascular lutant inflow; plants in Poland (ATPOL). Taxon 27(5–6): 2. compare the parameters of pine stands 481–484. growing on dolomite waste and on sandy Zając A., Zając M. (Eds.) 2001. Atlas rozmiesz- substrate; czenia roślin naczyniowych w Polsce. Distribu- 3. determine the effect of heavy metals on tion of vascular plants in Poland. Nakładem pine tree growth. Pracowni Chorologii Komputerowej Instytutu The study covered 21 permanent sites Botaniki UJ, Kraków. of forest in two habitat categories (FW, FS;

Cele, zakres i organizacja badań na obszarze Olkuskiego Okręgu Rudnego

Paweł Kapusta, Barbara Godzik

Instytut Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk, 31-512 Kraków, ul. Lubicz 46, e-mail: p.kapusta@ botany.pl; [email protected]

Nadrzędnym celem badań prowadzonych w monografii i kilkudziesięciu komunikatach kon- w ramach projektu pt. „Roślinność gleb galmano- ferencyjnych (Grodzińska i Godzik – Rozdział 5, wych i jej znaczenie dla zachowania różnorodności niniejszy tom). biotycznej i krajobrazowej terenów pogórniczych” Projekt realizowano w czterech następujących (MF EOG PL 0265) było uzyskanie możliwie pełnej zadaniach: charakterystyki botanicznej i ekologicznej roślinności • Identyfikacja typów roślinności i mapowanie występującej na obszarze Olkuskiego Okręgu Rudnego ich rozmieszczenia; (OOR), w szczególności poznanie jej składu gatun- • Badania różnorodności gatunkowej roślin kowego i różnorodności, rozmieszczenia i obfitości naczyniowych, mszaków i porostów; występowania gatunków oraz stopnia mozaikowatości • Badania właściwości fizykochemicznych gleb pokrywy roślinnej. W projekcie określone zostały: i aktywności organizmów glebowych; 1) zależność tych atrybutów od skali przestrzennej, • Badania wybranych cech drzewostanów sos zmienności czynników środowiskowych (właściwości nowych. fizykochemicznych gleb, geologii, topografii, typu Cele szczegółowe poszczególnych zadań badaw- użytkowania i rzeźby terenu) i relacji międzygatunko- czych przedstawiono przy opisie każdego z zadań. wych, 2) ich wpływ na aktywność biologiczną gleby Badania były wykonywane w różnych skalach i stabilizację warunków geochemicznych podłoża, przestrzennych: a także 3) ich znaczenie dla rehabilitacji zniszczonego • na całości obszaru OOR (48 km2; Ryc. 1); krajobrazu. • na 49 stałych powierzchniach badawczych W oparciu o uzyskane wyniki dokonano oceny (każda o powierzchni 400 m2) założonych kondycji szaty roślinnej i jej wartości , a także oceny w OOR w wybranych płatach roślinności efektywności i dalekosiężnych skutków rekultywacji reprezentującej różne typy zbiorowisk (zalesiania) prowadzonej na terenach pogórniczych. (Ryc. 2); Część uzyskanych wyników badań została opu- • na 441 poletkach badawczych (każde o po- blikowana w specjalistycznych czasopismach w wielu wierzchni 4 m2) zlokalizowanych w obrębie artykułach oryginalnych i popularnonaukowych, 49 stałych powierzchni badawczych (Ryc. 3).

97 Szczegółowy opis realizacji zadań o boku 1 km. W każdym kwadracie określono i uzyskanych wyników liczbę typów roślinności, powierzchnię przez nie zajmowaną, liczbę jednorodnych płatów roślinnych Identyfikacja typów roślinności i mapowanie i zróżnicowanie ich wielkości. ich rozmieszczenia Wyniki badań wykonanych w ramach tego zadania przedstawiono w rozdziale 7 niniejszego Cele szczegółowe tego zadania to: tomu (Holeksa i in.). 1. wykonanie mapy przestrzennego zróżnicowania typów roślinności dla terenu OOR; Badania różnorodności gatunkowej roślin 2. waloryzacja szaty roślinnej OOR w oparciu naczyniowych, mszaków i porostów o obecność i zasięg szczególnie cennych zbiorowisk roślinnych; Pierwsza część badań w obrębie tego zadania 3. określenie związku pomiędzy intensywnością polegała na inwentaryzacji wszystkich gatunków antropopresji a zróżnicowaniem roślinności na roślin naczyniowych występujących w granicach poziomie gatunkowym i fitocenotycznym. OOR. Cele szczegółowe tego zadania sformuło- W granicach obszaru OOR (48 km2) karto- wano następująco: wano wszystkie jednorodne płaty roślinności o wiel- 1. wykonanie kompletnego spisu florystycznego; kości co najmniej 500 m2. Kartowanie w terenie 2. waloryzacja szaty roślinnej poprzez analizę wykonano w skali 1: 5000 na podkładzie ze zdjęć bogactwa gatunkowego oraz rozmieszczenia lotniczych (ortofotomap). W razie potrzeby, lokali- i częstości występowania poszczególnych zację płatów określano w oparciu o pomiary GPS. gatunków w 48 kwadratach ATPOL, ze szcze- Dla każdego z wyróżnionych i kartowanych gólnym uwzględnieniem gatunków chronio- płatów roślinnych sporządzono w terenie spis nych i rzadkich we florze polskiej, a także gatunków dominujących i gatunków wyróżniają- gatunków obcych i inwazyjnych; cych jednostki fitosocjologiczne w randze klasy, 3. określenie udziału grup geograficzno-histo- rzędu lub związku. Spis liczył zazwyczaj kilkana- rycznych i przynależności syntaksonomicznej ście gatunków roślin. Na podstawie tej informacji składników flory; większość płatów roślinnych już w terenie zaliczono 4. określenie związku pomiędzy występowaniem do jednostek roślinności co najmniej w randze wybranych gatunków a typem użytkowania związku. Pozostałe płaty zaliczono do jednostek terenu; roślinności wyróżnionych dopiero po skartowaniu 5. porównanie składu gatunkowego roślinności całego terenu i zestawieniu uzyskanych spisów. muraw galmanowych OOR ze składem gatun- Płaty związane z podłożem galmanowym identyfi- kowym podobnych zbiorowisk występują- kowano na podstawie obecności gatunków wskaź- cych w innych częściach mezoregionu (Garbu nikowych wyróżnionych w pracy Grodzińskiej Tarnogórskiego); i Szarek-Łukaszewskiej (2009). W przypadku lasów 6. określenie zmian, jakim uległ skład gatunkowy i zadrzewień w klasyfikacji uwzględniono również roślinności muraw oraz całej flory OOR na wiek drzewostanu, który określano poprzez liczenie przestrzeni ostatnich 15 lat. okółków gałęzi u sosny zwyczajnej. Wyróżniono W inwentaryzacji florystycznej, prowadzonej trzy klasy wieku: 1) do 20 lat, 2) 21–40 lat i 3) na obszarze 48 km2, podstawową jednostką powyżej 40 lat. badawczą był kwadrat o boku 1 km (Ryc. 1). Zebrane dane, po zeskanowaniu arkuszy pier- Wyniki podawano jednak także dla większych pól, worysu terenowego mapy roślinności, zdigitali- kwadratów o boku 2 × 2 km. Umożliwiło to ich zowano w środowisku GIS, a poszczególne płaty porównanie z rezultatami uzyskanymi w badaniach roślinne zakodowane zostały według opracowanej florystycznych realizowanych w większej skali dla terenu OOR klasyfikacji. przestrzennej (Garb Tarnogórski) w latach 1990– W opracowaniu statystycznym danych wyko- 1996. Sposób podziału terenu na pola badawcze rzystano podział terenu badań na kwadraty ATPOL w obu przypadkach był zgodny z założeniami

98 metodycznymi siatki ATPOL (Zając 1978; Zając zbiorowiskami tworzącymi się spontanicznie i Zając 2001). Badany teren znalazł się w obrębie (murawy) i zbiorowiskami tworzonymi przez dwóch kwadratów siatki ATPOL o boku 10 km, człowieka (lasy sosnowe) w obrębie tego tj. DF36 i DF46. W kwadracie DF36 badanych samego typu podłoża; było łącznie 16 kwadratów o boku 1 km, nato- 3. określenie roli podłoża w kształtowaniu się miast w kwadracie DF46 – 32 kwadraty (Ryc. 1; pokrywy roślinnej poprzez porównanie muraw Nowak i in. 2011). rozwijających się na odpadzie dolomitowym Terenowa część badań przeprowadzona została z murawami psammofilnymi oraz lasów sosno- w sezonach wegetacyjnych 2008 i 2009 roku, z nie- wych uprawianych na glebach bielicowych wielkimi uzupełnieniami w okresie wiosennym (w ramach gospodarki leśnej) z lasami sosno- 2010 roku. W terenie posługiwano się mapami to- wymi sadzonymi na odpadzie dolomitowym pograficznymi w skali 1: 10 000 i ortofotomapami (w ramach rekultywacji); w skali 1: 5000. Każdy kwadrat eksplorowano 4. waloryzacja badanych zbiorowisk roślinnych 1–2 razy w różnych porach sezonu wegetacyjnego. poprzez ocenę ich wkładu w zachowanie wysokiej Na przygotowanych wcześniej formularzach za- różnorodności biologicznej terenów górniczych; znaczano obecność danego taksonu w kwadracie. 5. określenie pozycji syntaksonomicznej muraw Odnotowywano wszystkie taksony (gatunki, pod- galmanowych OOR (występujących na pod- gatunki, taksony pochodzenia mieszańcowego) łożu wzbogaconym w cynk i ołów) w oparciu występujące na tym terenie spontanicznie oraz te, o dane bibliograficzne zawierające charakte- które zdziczały z upraw lub też były introduko- rystykę podobnych zbiorowisk spotykanych wane. Zebrano łącznie ponad 8100 oryginalnych w innych częściach Europy. dat florystycznych, a także dokumentację zielni- Badaniami objęto 49 jednorodnych powierzchni kową obejmującą ok. 400 alegatów, która została badawczych (płatów roślinnych) należących do 6 przekazana do herbarium Instytutu Botaniki im. dominujących w terenie OOR zbiorowisk (Ryc. 2). W. Szafera Polskiej Akademii Nauk w Krakowie Są to: (KRAM). • murawy galmanowe na odpadzie górniczym Wyniki badań wykonanych w ramach tej czę- (oznaczone skrótem GW; w liczbie N = 7); ści zadania przedstawiono głównie w monografii • murawy z dominacją Molinia caerulea na Nowak i in. (2011) oraz w rozdziale 8 niniejszego odpadzie górniczym (MW; N = 6); tomu (Nowak i in.), w rozdziale 9 (Ochyra i Go- • lasy sosnowe na odpadzie górniczym (FW; dzik) i rozdziale 10 (Bielczyk) niniejszego tomu. N = 6); Druga część badań polegała na scharaktery- • ciepłolubne murawy z dominacją Festuca zowaniu wybranych zbiorowisk roślinnych pod ovina na podłożu piaszczystym (GS; N = 7); względem składu gatunkowego i różnorodności • mezofilne murawy na dawnych polach roślin kwiatowych, paprotników, mszaków i poro- uprawnych (P; N = 8); stów występujących na stałych powierzchniach • lasy sosnowe na podłożu piaszczystym (FS; badawczych. Cele szczegółowe tego zadania to: N = 15). 1. sporządzenie szczegółowej charakterystyki Przy ustalaniu przynależności do danej kate- florystycznej dominujących na terenie górni- gorii posiłkowano się pobieżną oceną struktury czym zbiorowisk roślinnych, tj. muraw i lasów gatunkowej roślinności oraz rodzaju podłoża (miej- sosnowych rozwijających się na odpadzie dolo- scowo odsłaniano glebę do głębokości 2 poziomów mitowym bądź glebie piaszczystej, w różnym mineralnych). W wyborze stałych powierzchni stopniu zanieczyszczonej metalami ciężkimi kierowano się nie tylko potrzebą odzwierciedlenia (badania obejmowały określenie częstości zmienności siedliskowej OOR, ale także konieczno- występowania i pokrycia roślin kwiatowych, ścią uzyskania wiarygodnych (niezależnych) powtó- paprotników, mszaków i porostów); rzeń (płaty z tej samej kategorii były rozproszone 2. określenie różnic w składzie i bogactwie na możliwie dużym obszarze lub przynajmniej nie gatunkowym roślinności zielnej pomiędzy sąsiadowały bezpośrednio ze sobą; Ryc. 2).

99 W każdej z 49 powierzchni założono 9 poletek 3. ocena wpływu sosny zwyczajnej na właściwości badawczych (powierzchni kołowych o wielkości fizykochemiczne gleby poprzez porównanie 4 m2), w odstępach co 10 m, w regularnej siatce powierzchni rekultywowanych (lasów sosno- 20 × 20 m, według schematu zamieszczonego na wych) z nierekultywowanymi (murawami), Ryc. 3. W sumie założono 441 poletek. Poletka w obrębie tego samego typu podłoża. trwale oznakowano. Pozycja poletka środkowego Badaniami objęto 49 powierzchni badaw- została określona przy użyciu GPS z dokładnością czych należących do 6 dominujących w terenie submetrową. OOR zbiorowisk (GW, GS, P, MW, FW, FS; Dla każdego poletka sporządzono spis wystę- Ryc. 2). W pierwszym roku badań (2008) na każdej pujących na nim roślin kwiatowych, paprotników, powierzchni odsłonięto profil glebowy do głębo- mszaków i porostów, odnotowano ich pokrycie kości 2–4 poziomów genetycznych (w zależności według 6-stopniowej skali Braun-Blanqueta. od typu gleby) w celu określenia przynależności Ponadto spisano gatunki występujące na całości płatu roślinnego do jednej z 6 kategorii siedlisko- powierzchni wytyczonej przez siatkę poletek wych oraz opracowania metod zbioru i analizy prób (400 m2). Określono także całkowite pokrycie gleby. roślinności w warstwach A, B i C. Zasadniczą część W kolejnym sezonie zebrano próby gleby do badań terenowych wykonano w 2008 roku, z nie- analiz laboratoryjnych. Dla każdego z 8 poletek wielkimi uzupełnieniami w roku 2009. wyznaczonych na danej powierzchni badawczej Główne przyczyny zmienności w składzie zebrano po 3 podpróby z górnego poziomu mine- gatunkowym roślin identyfikowano w oparciu ralnego gleby (najczęściej z poziomu A). Z poletka o wyniki analizy gradientowej DCA przepro- środkowego zebrano natomiast po 3 podpróby wadzonej dla wszystkich 441 poletek. W tym z 2 lub 3 poziomów mineralnych (do głębokości przypadku interpretację wyników opierano na zna- około 50 cm). Podpróby łączono w obrębie danego jomości preferencji siedliskowych poszczególnych poziomu. Próby dla poletek środkowych rozdzie- gatunków. Po wprowadzeniu zmiennych opisują- lono na dwie części – do analiz parametrów fizy- cych właściwości fizykochemiczne gleb wykonano kochemicznych i mikrobiologicznych. W próbach analizę RDA dla ustalenia rzeczywistego związku gleby określono: zawartość wody, skład granulo- pomiędzy strukturą zbiorowisk a czynnikami sie- metryczny, odczyn, zawartość materii organicznej, dliskowymi. Istotność statystyczną różnic w bogac- stężenia całkowite C, N i S, całkowitą zawar- twie gatunkowym i całkowitym pokryciu roślin tość P i zawartość jego frakcji przyswajalnej. Ponadto pomiędzy różnymi typami zbiorowisk badano zmierzono stężenia Fe, Mn, K, Ca, Mg, Zn, Cd i Pb: przy użyciu analizy wariancji. całkowite, wymienne (w ekstrakcie z BaCl2) oraz Wyniki badań wykonanych w ramach tej części rozpuszczalne w wodzie. Określono też pojemność zadania przedstawiono w rozdziale 13 niniejszego wymienną kationów. tomu (Kapusta i in.). Dla wszystkich 441 poletek sporządzono ogólną charakterystykę gleby, tj. opisano podsta- Badania właściwości fizykochemicznych gleb wowe własności gleby, jak: pochodzenie, przepusz- i aktywności organizmów glebowych czalność, wilgotność, miąższość, ilość i wielkość przerastających glebę korzeni roślin, oddzielnie dla Pierwsza część badań polegała na ocenie poszczególnych poziomów genetycznych. Na każdej zmienności właściwości fizykochemicznych gleby powierzchni (w obrębie środkowego poletka) wyko- i innych czynników środowiskowych na powierzch- nano ciągłe pomiary temperatury przy powierzchni niach badawczych. Cele szczegółowe tego zadania gruntu i na głębokości około 5 cm za pomocą auto- sformułowano następująco: nomicznych rejestratorów temperatury. Tempera- 1. określenie źródła, poziomu i zmienności zanie- tura rejestrowana była co 15 min przez 3 miesiące czyszczenia gleb OOR metalami ciężkimi; (lipiec-wrzesień 2009). 2. scharakteryzowanie właściwości fizykochemicz- Analizą czynnikową posłużono się dla wyod- nych gleb badanych zbiorowisk; rębnienia głównych osi zmienności (tj. nieskorelo-

100 wanych ze sobą zmiennych używanych w kolejnych z glukozą w stałej temperaturze dokonano pomiaru analizach). Metoda ta służyła też do identyfikacji respiracji, jak opisano powyżej. Na tej podstawie powiązań pomiędzy poszczególnymi właściwo- obliczono ilość biomasy (a dokładniej węgla zwią- ściami glebowymi. Do oceny istotności różnic we zanego w biomasie) mikroorganizmów glebowych. właściwościach gleby pomiędzy badanymi katego- Ponadto wyliczono współczynnik metaboliczny riami siedliskowymi zastosowano jednoczynnikową qCO2 – stosunek respiracji do biomasy mikroor- analizę wariancji. ganizmów. Współczynnik ten może być pomocny Wyniki badań wykonanych w ramach tej części w ocenie wpływu czynników stresowych, takich zadania przedstawiono w rozdziale 13 niniejszego jak metale ciężkie, na zespoły mikroorganizmów tomu (Kapusta i in.). glebowych. Druga część badań zmierzała do oceny stanu W celu analizy zdolności mikroorganizmów mikrobiologicznego badanych gleb na stałych glebowych do rozkładu związków organicznych powierzchniach. Cele szczegółowe tego zadania wykorzystano 96-dołkowe płytki Biolog – GN2 obejmowały: dla bakterii i SFN2 dla grzybów. Płytki te zawierają 1. analizę aktywności i biomasy mikroorgani- 95 różnych związków węglowych, między innymi zmów oraz zdolności bakterii i grzybów do z grupy węglowodanów, aminokwasów i kwasów rozkładu związków organicznych w dwóch karboksylowych, które stanowią substancje poziomach gleby; odżywcze dla mikroorganizmów heterotroficznych. 2. porównanie wpływu metali ciężkich na mikro- Metoda Biolog oparta jest na pomiarach aktyw- organizmy gleb ekosystemów leśnych i niele- ności bakterii lub grzybów glebowych na każdym śnych (muraw i odłogów); z 95 substratów. Na tej podstawie można wyliczyć 3. porównanie właściwości mikrobiologicznych liczbę substratów zużywanych przez mikroorga- gleb siedlisk dominujących w badanym terenie nizmy, ocenić stopnień ich zużycia oraz porównać pogórniczym, obejmujących lasy i murawy na wzorce wykorzystania substratów (tzw. profile fizjo- piasku oraz na odpadzie górniczym, jak rów- logiczne) zespołów bakterii lub grzybów z różnych nież odłogi; gleb. 4. ocenę wpływu właściwości fizykochemicznych Próby gleby wytrząsano w soli fizjologicznej, gleby oraz różnorodności i składu gatunkowego a uzyskane ekstrakty rozcieńczano i zaszczepiano na roślinności zielnej na mikroorganizmy glebowe. płytki, które następnie inkubowano w stałej tem- Badania prowadzono na 49 stałych powierzch- peraturze. Podczas okresu inkubacji absorbancję, niach zaklasyfikowanych do 6 dominujących kate- odzwierciedlającą aktywność mikroorganizmów, gorii siedlisk (GW, GS, P, MW, FW, FS; Ryc. 2). mierzono spektrofotometrycznie dwa razy na dobę. Próby gleby do analiz parametrów mikrobiolo- Policzono substraty, na których zaobserwowano gicznych pobrano ze środkowych poletek z dwóch aktywność mikroorganizmów; liczba zużytych poziomów glebowych, tj. próchnicznego A, Ap lub związków odzwierciedla tzw. bogactwo funkcjo- AE oraz poziomu B, jak opisano powyżej. W celu nalne zespołu mikroorganizmów. Obliczono średnią oceny ogólnej aktywności mikroorganizmów zmie- aktywność bakterii i grzybów na płytkach Biolog. rzono poziom respiracji gleby (tzw. respiracji Analizę czynnikową wykonano, uwzględniając bazowej), inkubując próby gleby o wystandaryzo- zarówno parametry opisujące własności fizyko- wanej wilgotności w stałej temperaturze i mierząc chemiczne gleb, jak również zmienne charaktery- ilość wydzielonego CO2. Dwutlenek węgla absorbo- zujące zbiorowiska roślinne. Otrzymane czynniki wano w NaOH, którego nadmiar po zakończeniu wykorzystano następnie jako zmienne niezależne inkubacji miareczkowano kwasem chlorowodo- w analizie regresji wielorakiej w celu oceny wpływu rowym (HCl). Na podstawie ilości HCl zużytego właściwości siedliska na parametry mikrobiolo- do miareczkowania obliczono ilość wydzielonego giczne górnego poziomu gleby. CO2. Po pomiarach respiracji bazowej do prób Nieparametryczny test U Manna-Whitneya gleby dodano glukozę w celu oceny tzw. respi- wykorzystano w celu porównania aktywności racji indukowanej substratem. Po inkubacji prób mikrobiologicznej pomiędzy poziomami gleby.

101 Z 49 badanych stanowisk wybrano 34, dla któ- szacowano przy użyciu regresji wielorakiej. W ten rych możliwe było wydzielenie dwóch poziomów. sam sposób określono zależność mikroorganizmów W celu analizy wpływu metali na mikroorganizmy glebowych od zagęszczenia wazonkowców, nicieni górnego poziomu gleb leśnych i nieleśnych prze- i niesporczaków. prowadzono analizy korelacji osobno w tych dwóch Wyniki badań wykonanych w ramach tej części grupach. W celu porównania zmiennych mikrobio- zadania przedstawiono w rozdziale 13 niniejszego logicznych pomiędzy 6 kategoriami siedlisk użyto tomu (Kapusta i in.). analizy wariancji. Wyniki badań wykonanych w ramach tej części Badania wybranych cech drzewostanów zadania przedstawiono w rozdziale 14 niniejszego sosnowych tomu (Stefanowicz). Trzecia część badań polegała na ocenie zmien- Pierwsza część badań realizowanych w ramach ności liczebności mezofauny glebowej. Celami tego zadania polegała na ocenie różnorodności szczegółowymi tego zadania było: gatunkowej i obfitości ektomikoryz sosny Pinus( 1. porównanie zagęszczenia mezofauny glebowej sylvestris) na leśnych powierzchniach badawczych. (ze szczególnym uwzględnieniem wazon- Część tą rozszerzono o analizę owocników grzybów kowców) pomiędzy badanymi zbiorowiskami, mikoryzowych oraz, dla celów porównawczych, a także pomiędzy glebami OOR i glebami grzybów saprobiontycznych. Cele szczegółowe tego innych regionów; zadania sformułowano następująco: 2. określenie wpływu metali ciężkich na zagęsz- 1. porównanie składu gatunkowego oraz para- czenie mezofauny glebowej; metrów ilościowych zbiorowisk wielko- 3. określenie wpływu właściwości fizykochemicz- owocnikowych grzybów saprobiontycznych nych gleby oraz różnorodności i składu gatun- i mikoryzowych oraz ektomikoryz sosny kowego roślinności zielnej na zagęszczenie pomiędzy lasami sosnowymi występującymi mezofauny glebowej; na odpadzie dolomitowym i na podłożu 4. zbadanie zależności pomiędzy aktywnością piaszczystym; mezofauny glebowej i parametrami mikrobio- 2. określenie wpływu właściwości fizykochemicz- logiczymi. nych gleby, w tym metali ciężkich, oraz para- Badaniami objęto 49 powierchni należących do metrów ilościowych roślinności zielnej na skład 6 dominujących w OOR typów zbiorowisk (GW, i bogactwo gatunkowe wspomnianych wyżej GS, P, MW, FW, FS) (Ryc. 2). Zagęszczenie wazon- grup grzybów. kowców (Enchytraeidae), nicieni (Nematoda) Badania prowadzono na 21 stałych powierzch- i niesporczaków (Tardigrada) określano w glebie niach leśnych, z których część była zlokalizowana na pobieranej do głębokości 13 cm za pomocą prób- odpadzie dolomitowym, a część – na podłożu piasz- nika o średnicy 3,5 cm. Próby (po jednej z każdego czystym (odpowiednio siedliska FW i FS; Ryc. 2). poletka, N = 441) były zebrane w ciągu kilku kolej- W ich obrębie, w latach 2008 i 2009, prowadzono nych dni, na przełomie czerwca i lipca 2009, po obserwacje pojawiania się owocników grzybów okresie deszczowym. wielkoowocnikowych: saprobiontycznych i mikory- Ekstrakcji mezofauny dokonano metodą zowych. Notowano występujące na powierzchniach mokrych lejków O’Connora; wykorzystano żarówki gatunki oraz określano ich ilościowość. Wyniki jako źródło ciepła w celu przyspieszenia wypła- badań wykonanych w ramach tej części zadania szania. Mezofaunę identyfikowano i liczono pod przedstawiono w rozdziale 11 niniejszego tomu mikroskopem binokularowym. (Mleczko i Beszczyńska). Do porównania aktywności mezofauny gle- W 2009 roku na każdej z 21 powierzchni, ze bowej pomiędzy badanymi zbiorowiskami wyko- wszystkich 9 poletek, pobrano próby gleby z korze- rzystano analizę wariancji. Wpływ właściwości niami (o średnicy 5 cm i głębokości 20 cm). Próby fizykochemicznych gleby i parametrów zbio- zabezpieczono przed wysychaniem i przetrans- rowisk roślinnych na zagęszczenie mezofauny portowano do laboratorium. Korzenie izolowano

102 z gleby (osobno z warstwy organicznej i warstwy zależność składu gatunkowego grzybów od właści- mineralnej) poprzez przepłukiwanie bieżącą wodą, wości siedliska (parametry fizykochemiczne gleby, a następnie oczyszczano pod lupą binokularną. parametry ilościowe roślinności runa) badano Korzenie sosny oddzielano od korzeni roślin ziel- wykonując analizę RDA. Ta część wyników nych oraz innych drzew na podstawie ich makro- wymaga dalszego opracowania i będzie publiko- morfologii. Korzenie żywe zostały oddzielone od wana w odrębnym artykule. martwych. Korzenie zostały zeskanowane i w tej Druga część badań polegała na charakterystyce formie analizowane przy użyciu programu kompu- dynamiki przyrostowej sosny (Pinus sylvestris) na terowego WinRhizo. Określono takie parametry leśnych powierzchniach badawczych. Cele szczegó- jak średnica, długość, powierzchnia i objętość łowe tego zadania były następujące: korzeni cienkich oraz zagęszczenie odgałęzień 1. określenie reakcji przyrostowej sosny na cza- bocznych. sową zmienność dopływu zanieczyszczeń; Ektomikoryzy sosny zostały rozdzielone na 2. porównanie parametrów drzewostanów sosno- morfotypy w oparciu o ich cechy morfologiczne wych rozwijających się na odpadzie dolomi- oraz policzone. Informacje te zostały użyte do obli- towym i na podłożu piaszczystym; czenia zagęszczenia ektomikoryz na korzeniach oraz 3. określenie wpływu metali ciężkich na przyrosty w poszczególnych warstwach gleby. Ektomikoryzy sosny. poszczególnych morfotypów zostały zakonserwo- Badania prowadzono na 21 leśnych po- wane jako materiał porównawczy oraz materiał do wierzchniach badawczych, tj. w dwóch kategoriach analizy molekularnej. zbiorowisk: w lasach nasadzonych na odpadzie Identyfikacja ektomikoryz opierała się na dolomitowym (FW) oraz w lasach rosnących na amplifikacji i analizie regionu ITS rnDNA. Ana- podłożu piaszczystym (FS) (Ryc. 2). W ich obrębie lizie molekularnej poddano zarówno ektomikoryzy, pomierzono pierśnicę i wysokość wszystkich drzew jak i owocniki grzybów ektomikoryzowych zebrane (żywych i obumarłych) oraz określono ich przyna- na terenie objętym badaniami. Identyfikację ekto- leżność gatunkową. Odwierty pobierano z 10 drzew mikoryz przeprowadzono poprzez porównanie o największej pierśnicy (na wysokości 130 cm) za sekwencji ITS rnDNA ektomikoryz z sekwencjami pomocą świdra przyrostowego Presslera. owocników referencyjnych oraz sekwencjami znaj- Odwierty posłużyły do oszacowania wieku dującymi się w bazach danych NCBI (GenBank) drzew i dynamiki przyrostów rocznych. Na pod- i UNITE. stawie stosunku średnich przyrostów z dziesięcio- Do określenia istotności statystycznej różnic leci do średniego przyrostu z 10 poprzedzających w cechach ilościowych zbiorowisk ektomikoryz lat została obliczona zmiana przyrostu. Parametry i grzybów wielkoowocnikowych pomiędzy dwoma drzewostanów dwóch typów powierzchni porówny- typami powierzchni użyto analizy wariancji. Róż- wano za pomocą analizy wariancji. nice w składzie gatunkowym grzybów wielkoowoc- Wyniki badań wykonanych w ramach tej części nikowych pomiędzy dwoma typami powierzchni zadania przedstawiono w rozdziale 12 niniejszego identyfikowano przy użyciu analizy PCA, natomiast tomu (Zielonka i in.).

The vegetation of the Olkusz Ore-bearing Region

Jan Holeksa1, Agnieszka Błońska2, Agnieszka Kompała-Bąba2, Gabriela Woźniak2, Przemysław Kurek1, Grażyna Szarek-Łukaszewska1, Krystyna Grodzińska1, Magdalena Żywiec1

1 W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 46 Lubicz St., 31-512 Kraków, e-mail: j.holeksa@ botany.pl; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected] 2 Faculty of Botany and Environmental Protection, University of Silesia, 28 Jagiellońska St., 40-032 Katowice, e-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]

Introduction habitats are drawn up for different geographic areas, from small regions to whole continents, The species richness and diversity of plant and human activity is regarded as a principal communities in an area are primarily connected cause of this threat. with the diversity of its habitats. Habitat diver- In the Olkusz Ore-bearing Region (OOR), sity depends on the variability of natural geo- deposits of ore-bearing dolomites containing logical, hydrological and climatic conditions, zinc and lead ore bodies have been mined but also on highly varying forms of human and processed for more than 800 years. Thick impact. Anthropogenic influences can modify deposits of sand in the OOR have also been topography, hydrology, and the chemical and exploited, though for a much shorter time. physical properties of soil. As a consequence, This long-term economic activity has led to new habitats are created which do not occur far-reaching changes in the landscape. New naturally. They become places for numerous habitats have been forming, most of them native and alien species of plants, animals and highly contaminated with heavy metals origi- other organisms to live. This can be seen in the nating from industrial waste and emissions. commonly noted increase in the species rich- These new habitats are dumps of dolomite and ness of flora and phytocoenotic diversity, and by-products of zinc and lead production, large in the development of semi-natural and synan- filled-in excavations, sinks, and deep pits at thropic vegetation in particular. Often, how- sand extraction sites. They have been partially ever, the higher the richness of the flora and reclaimed by planting trees and shrubs, and vegetation, the fewer the elements specific to partially overgrown spontaneously. Apart from the natural habitats of the area. In response to industrial activity, forest management also takes this, long lists of seriously endangered taxa and place in the OOR, including periodic timber

105 harvesting and planting of new generations of zinc mine in Poland, the Bolesław Mining and trees. Fires caused by people penetrating the Metallurgical Plant (ZGH Bolesław). In the east forests occur quite often there. Farming has are the closed Olkusz ore mine and the ZGH been developing for long ages over a large part Bolesław ore flotation plant. Between the zinc of the OOR as well, but field cultivation has smelter and the ore flotation plant is a flotation declined in recent decades. In places where tailings heap (at ZGH Bolesław tailings ponds) it has already disappeared, secondary succes- covering more than 110 ha and rising more than sion has begun towards forest communities via 30 m. Next to the heap is an operating sand plant communities often dominated by species quarry. with broad ecological spectra. All these phe- For the whole OOR a map of the vegetation nomena of anthropogenic or natural origin are actually occurring in 2008–2011 was made. In reflected in the biodiversity of the OOR. the field, all homogeneous patches of vegetation Botanical studies in the Olkusz Ore-bearing covering more than 500 m2 were marked on the Region have a long history. They began in the map. An orthophotomap (1:5000) was used as 19th century and have continued, varying in the base. For each distinguished and mapped intensity, to this day. Chapter 5 of this volume vegetation patch a list of the dominant species (Grodzińska and Godzik) gives an overview there was made in the field. Species known to of studies in the OOR. From 2008 to 2011 be characteristic (i.e. specific to different vegeta- a botanical study was carried out in the OOR, tion types) were also included in the inventories. aimed at assessing the actual phytocoenotic The lists usually comprised a dozen or so plant richness of plant communities and deter- species. In editing the map the inventories were mining whether long-term human activity, used to assign the patches to particular vegeta- mainly exploitation and local processing of tion units. zinc and lead ores, has led to the formation In the mapping work, particular atten- of important new communities which increase tion was paid to patches of plant communi- the vegetation diversity of the region. ties related to calamine soil, found in places where heavy-metal-rich material left from Studies on vegetation of the zinc-lead ore mining and processing was dumped. Those communities were identified Olkusz Ore-bearing Region based on the presence of indicator species in 2008–2011 previously distinguished by Grodzińska and Szarek-Łukaszewska (2009). For forest com- The area of the OOR studied in 2008– munities the dominant tree species as well 2011 covers 48 square kilometres (6 × 8 km). as tree stand age were taken into account. It extends from Międzygórze in the west to Age was determined by counting the whorls Stary Olkusz in the east and from Laski in the of branches of conifer species. Assuming the north to the Pustynia Starczynowska desert age of most trees to be the age of the tree and Dolina Sztoły valley in the south (Fig. 1). stand, three age classes were distinguished: up Large areas, adding up to 2.5% of the OOR, to 20 years, from 21 to 40 years, and more are occupied by industrial infrastructure. There than 40 years. Vascular plant nomenclature is still a working ore mine (Pomorzany II) at the followed Mirek et al. (2002) and plant com- northern edge of the OOR. In the centre are munity nomenclature followed Matuszkie- ore processing facilities, among them the biggest wicz (2002).

106 Kolonia Sztolnia Ponikowska Karna buildings Krzykawa Dąbrówka zabudowa Górka forested area teren zalesiony Małobądz Ujków Nowy 373 roads / drogi Hutki railway lines linie kolejowe 344 1 km Bolesław

Podlipie Sołtysie Krążek Stary

362 Stara Wieś Olkusz

356 C

Baba

Bukowno Sztoła

Fig. 1. The study area – the Olkusz Ore-bearing Region. A – ZGH Bolesław zinc smelter, B – flotation works, C – flotation tailings heap (P. Kapusta) Ryc. 1. Teren badań – Olkuski Okręg Rudny. 8 – huta cynku ZGH Bolesław, 9 – zakład flotacji, 10 – hałda odpadów poflotacyjnych (P. Kapusta)

List of plant communities Within both groups, non-forest communities, forest communities and woodlands are distin- In the 48 km2 area more than 6000 guished. This division is shown below and cor- homogeneous vegetation patches were distin- responds to the terms given in the description guished and mapped and then assigned to 32 of the OOR vegetation map (Fig. 2). Apart vegetation types. These were vegetation units from these vegetation types, arable fields, sand described by phytosociologists and listed by pits, industrial and built-up areas, as well as Matuszkiewicz (2002) as well as communities areas completely devoid of vegetation, were without a syntaxonomic rank and related to indicated. specific local habitat conditions, distinguished by the authors of this publication. Plant communities associated The vegetation of the OOR can be divided with calamine soil into two main groups of plant communities: communities developing in habitats enriched Non-forest communities by remnants of zinc-lead ore (calamine), and • Calamine grassland of the Armerion halleri communities associated with other habitats. alliance

107 • Grassland with dominant Molinia caerulea • Woodland in uncultivated fields (fallows) and grasslands with dominant Molinia caer- • Woodland in ruderal habitats ulea and numerous species of the Armerion Every distinguished vegetation patch was halleri alliance assigned to one of the vegetation types men- • Grassland with dominant Festuca ovina • Rush communities with Phragmites australis tioned above and in this manner the vegetation • Fallows communities (uncultivated fields) map of the whole study area was completed (Fig. 2). It showed a very diversified mosaic in Forest communities and woodlands which three areas clearly stood out. The eastern • Forest communities similar to fresh pine forest and southern parts are dominated by forest • Different types of woodland, including communities which form extensive homo- woodland with dominance of Molinia caer- geneous complexes of pine forests or birch ulea in the herb layer woods. In this solid complex of coniferous for- • Woodland with a contribution of trees typ- ests, fragments of other vegetation types occur ical of wet habitats only at some places east of Bolesław and Hutki town as well as south of the Olkusz-Katowice Plant communities associated with railway line. Most often these are species-poor non-calamine soil grasslands covering sandy soils and patches of plant communities related to calamine soils Non-forest communities which form belts along roads and the railway • Psammophilous grassland line. In the coniferous forests there is a rela- • Nardus stricta grassland and heathland tively large island of oak-lime-hornbeam forest. • Xerothermic grassland An entirely different vegetation landscape has • Fresh meadows and pastures • Molinia caerulea meadows (meadows of been formed in the northwestern part. There intermittently wet habitats) we note many small vegetation patches of reg- • Wet meadows ular shape resulting from earlier agricultural • Tall forb meadows use. There are few currently cultivated fields; • Fens most have been abandoned over the last decade • Rush communities or so. In the central part of the map we see • Uncultivated fields (Fallows) yet another vegetation scheme. The particular • Ruderal communities elements of the vegetation mosaic there are of • Scrub within arable fields different sizes and form a rather disorderly pic- Forest communities and woodlands ture. This is the part of the Olkusz Ore-bearing Region most transformed by industrial activity, • Fresh pine forest located between Bolesław and Bukowno. • Wet pine forest • Bog pine forest Detailed description of the distinguished • Mixed pine forest • Oak-lime-hornbeam forest and secondary communities forest communities in habitat of oak-lime- Plant communities associated hornbeam forest with calamine soil • Floodplain forest and secondary forest communities in habitat of floodplain forest The central part of the OOR, from • Alder swamp (alder carr) and grey willow Bolesław to Bukowno, as well as fragments of scrub its eastern part (Stary Olkusz), were strictly

108 Fig. 2. The vegetation of the Olkusz Ore-bearing Region. Map authors: J. Holeksa, A. Błońska, A. Kompała-Bąba, G. Woźniak, M. Żywiec, P. Kurek Ryc. 2. Roślinność Olkuskiego Okręgu Rudnego. Autorzy mapy: J. Holeksa, A. Błońska, A. Kompała-Bąba, G. Woźniak, M. Żywiec, P. Kurek associated with zinc-lead ore extraction and dense grasslands, and lichens are an important processing, which went on mainly in the component of less dense ones. Mosses do not 19th and 20th centuries. These areas are cur- play a significant role there. A common charac- rently covered by different plant community teristic of all grasslands is the presence of clump types (Fig. 2). On the calamine soils, which grasses, mainly Festuca ovina. The high varia- are common there, both grasslands and more tion of soil properties (land form, humidity, or less compact woodlands and forests occur, chemistry), especially in soils built of stony forming an irregular mosaic of patches of dif- mine waste, enables species with different life ferent sizes. On the formerly barren surfaces requirements to coexist. Growing together are of waste heaps and filled-in excavations as well species of warm and dry habitats (e.g. Dianthus as old arable fields contaminated by mining carthusianorum, Potentilla arenaria, Pimpinella waste, grasslands have spontaneously devel- saxifraga, Thymus pulegioides, Anthyllis vulner- oped, some more than 100 years old. Most aria), weakly and moderately wet habitats (Lotus woodlands were planted during reclamation of corniculatus, Ranunculus acris, Carex hirta), poor devastated areas. Afforestation has been carried habitats (Campanula rotundifolia, Cardaminopsis out in different periods since the 1970s. arenosa, Gypsophila fastigiata) and nutrient-rich habitats (Trifolium pretense, Vicia cracca). Non-forest communities Some of the species have developed high • Calamine grassland of the Armerion halleri tolerance to high concentrations of heavy alliance metals in the soil. They are called metallo- Calamine grasslands are the plant com- phytes, either obligatory or facultative (pseu- munities most specific to the OOR and dometallophytes). The former are species that are unique for the region and the whole occur exclusively in metalliferous soils at least country (Grodzińska and Szarek-Łukaszewska within a given region, and the latter grow in 2009; Szarek-Łukaszewska and Grodzińska both metal-contaminated and uncontaminated 2011). They are the easternmost localities soils within the same region (Baker et al. 2010). of such grasslands in Europe (Ernst 1974; Obligatory metallophytes are absent from the Matuszkiewicz 2002; Dierschke and Becker OOR grasslands; the facultative ones in the 2008; Szarek-Łukaszewska and Grodzińska OOR include Cardaminopsis arenosa, Dianthus 2011). Like most European calamine grasslands, carthusianorum, Silene vulgaris, Viola tricolor, they have patches of secondary origin in the Biscutella laevigata and Cardaminopsis halleri OOR. The primary patches of these grasslands (e.g. Wierzbicka and Panufnik 1998; Wierz- were associated with rocky outcrops rich in bicka and Pielichowska 2004; Wierzbicka and metals, which probably occurred in the OOR Słysz 2005; Słomka et al. 2010, 2011, 2012; but are not to be found today. Szarek-Łukaszewska and Grodzińska 2011). Patches of calamine grassland of different Most of the vascular plants, mosses and sizes are scattered in forests, woodlands and lichens forming the calamine grasslands are uncultivated fields, chiefly between Bolesław common, and the vascular plants are common and Bukowno and also in the environs of Stary both locally (Nowak et al. 2011; Szarek- Olkusz. They occupy 125 ha, roughly 2.5% Łukaszewska and Grodzińska 2011) and na- of the area of the OOR. Usually they are low- tionally (Zając and Zając 2001) (Fig. 3). The growing, and their cover varies from 10–15% to only rare ones are Biscutella laevigata, Gen- ca. 90%. Vascular plants are dominant in very tianella germanica and Erysimum odoratum

109 The calamine grasslands in the OOR belong syntaxonomically to the Armerietum halleri association (Armerion halleri alliance, Violetalia calaminariae order, Violetea calaminariae class) (Grodzińska and Szarek- Łukaszewska 2009; Szarek-Łukaszewska and Grodzińska 2011). These communities are species-poorer than such grasslands in Western Europe (Ernst 1974; Dierschke and Becker 2008; Baker et al. 2010). They lack a characteristic species of the Western European grasslands, Minuartia verna subsp. hercynica; the Silene vulgaris and Armeria maritima ecotypes typical of metalliferous habitats grow there instead. Biscutella laevigata is considered a locally characteristic species of the OOR (Grodzińska and Szarek-Łukaszewska 2009). The calamine grasslands in the OOR differ from the Western Fig. 3. Calamine grassland of the Armerion halleri alliance European ones in having constant and often with Biscutella laevigata (photo G. Szarek-Łukaszewska) abundant occurrence of such species as Rumex Ryc. 3. Murawa galmanowa ze związku Armerion hal- thyrsiflorus, Cardaminopsis arenosa, Gypsophila leri z pleszczotką górską (Biscutella laevigata) (fot. G. Szarek-Łukaszewska) fastigiata, Potentilla arenaria and Anthyllis vulneraria, and the lichens Vezdaea stipitata and (Grześ 2007; Grodzińska and Szarek-Łuka- Diploschistes muscorum. szewska 2009; Szarek-Łukaszewska and Gro- The calamine grasslands form islands of dzińska 2011). Biscutella laevigata is known colourful low vegetation on the post-mining only from two localities in Poland – moun- landscape of the OOR. There are single tainous terrain in the West Tatras and lowland pine trees and their seedlings. The grasslands terrain in the Olkusz Ore-bearing Region increase the biodiversity of the region since (Wóycicki 1913; Grodzińska and Szarek- they host species typical of metalliferous soils. Łukaszewska 2009; Szarek-Łukaszewska and These communities should be protected by law Grodzińska 2011). The grassland mosses are and active measures should be applied (cutting species usually associated with anthropogenic of propagating trees) to ensure their existence. habitats. Some of them are noted very often The two oldest calamine grasslands of the in metalliferous soils (Brachythecium albicans, OOR in the vicinity of Bolesław are under Ceratodon purpureus, Pohlia nutans). The li- protection in the Natura 2000 system. chens include species common (Cladonia pyxidata, Verrucaria muralis, V. nigrescens) and • Grassland with dominant Molinia caerulea rare in the studied region (Cladonia rei, Ama- and grassland with dominant Molinia caerulea dina punctata), and others rare for the whole and numerous species of the Armerion halleri alliance Silesia-Cracow Upland (Bacidina chloroticula) or Poland (Agonimia vouaxii, Vezdaea leprosa) Grasslands with dominant Molinia caerulea (Bielczyk et al. 2009). occur mainly near the ZGH Bolesław mine

110 and occupy 41 ha, ca. 0.9% of the OOR. The rotundifolia). Species characteristic of calamine communities mainly cover reclaimed areas. grasslands of the Armerion halleri alliance Reclamation has been based on covering waste occur more rarely (Armeria maritima, Bis- heaps or degraded land with a layer of usu- cutella laevigata). Noteworthy is the presence ally rich soil brought in from outside the area. of Cardaminopsis halleri, considered a zinc and On this substrate, grasslands with Molinia cadmium hyperaccumulator, in some Molinia caerulea (Szarek-Łukaszewska and Grodzińska grasslands. It is able to accumulate more than 2011) have developed spontaneously. They 10,000 mg/kg Zn and more than 100 mg/kg are characterised by the constant presence Cd in its shoots. The few mosses and lichens and high abundance of this grass. Despite the in grasslands with Molinia caerulea include the dominance of Molinia caerulea, a high, tufty mosses Ceratodon purpureus and Bryum palle- plant, these communities are not species-poor. scens and the lichens Cladonia symphycarpia, Usually the grass does not form a compact C. monomorpha, C. rei and Vezdaea leprosa. continuous layer. Species of wetter and more Festuca ovina fertile habitats proliferate around those tufts • Grassland with dominant (e.g. Plantago lanceolata, Lotus corniculatus, Sandy poor soils enriched with different Ranunculus acris), and among them, in places amounts of waste from ore extraction and pro- with a thinner soil layer, grow species of drier cessing are dominated by species-poor grass- habitats (e.g. Festuca ovina, Silene vulgaris, land with Festuca ovina (Szarek-Łukaszewska Galium album, Thymus pulegioides, Campanula and Grodzińska 2011) (Fig. 4). Patches of

Fig. 4. Grassland with dominant Festuca ovina on calamine soil (photo P. Kapusta) Ryc. 4. Murawa z panującą kostrzewą owczą (Festuca ovina) na podłożu galmanowym (fot. P. Kapusta)

111 these grasslands are not very frequent in the the highest levels in Poland at that time. Then OOR. They occur near the ZGH Bolesław various kinds of waste left from ore processing mine in the central and southern parts of the were stored there in places. Species-rich grass- mining area, and occupy ca. 47 ha (1% of the land communities have grown in the fallows OOR). These grasslands are dominated by that formed as a consequence of this and were Festuca ovina. The constant elements areCar - left uncontrolled. They are distinguished by daminopsis arenosa, Viola tricolor and Rumex the constant presence of Crepis biennis, Mel- thyrsiflorus. The grassland is dense. Only in andrium album, Valeriana officinalis and many less densely overgrown fragments there are grassland species (Leontodon hispidus, Achillea lichens among the Festuca ovina tufts: many millefolium, Rumex thyrsiflorus, Daucus carota, Cladonia species (C. pyxidata, C. monomorpha, Lotus corniculatus, Avenula pubescens). Weeds C. rei, C. subulata) and also Vezdaea leprosa and remnants of old crops grow in those com- and Stigmidium sp. Less often noted are mosses munities as well (Cirsium arvense, Conyza (Bryum pallescens, Ceratodon purpureus, Plagi- canadensis, Fallopia convolvulus, Veronica omnium cuspidatum). These grasslands resem- arvensis, Galeopsis bifida). Festuca ovina also ble calamine grassland of the Armerion halleri occurs but is less significant; sometimes this alliance in having Festuca ovina, Cardaminopsis grass forms bigger or smaller patches of dense arenosa and Rumex thyrsiflorus. They differ in turf. In uncultivated fieldsPinus sylvetris lacking thermophilous species of the Festuco- appears quite often, proliferating there from Brometea class; there are many lichens instead. neighbouring woodlands and forests.

• Rush communities with Phragmites australis Forest communities and woodlands There is a rather small patch covering • Forest communities similar to fresh pine ca. 1 ha in a locally wet place in the central forest mining area. It is surrounded by different types Forest communities similar to fresh pine of woodlands. Phragmites australis is a domi- forest occupy ca. 15% of the OOR (717 ha). nant species there. Other important species In its northeastern and eastern parts they are Eupatorium cannabinum, Valeriana offici- extend from Laski through Stary Olkusz nalis and Molinia caerulea. Among these high- and the eastern edge of the ZGH Bolesław growing perennials are Galium uliginosum, tailings ponds, and further south they reach Sanguisorba officinalis, Linum catharticum, Bukowno, surrounding the town from the Epipactis palustris and mosses. south and west. These forest communities adjoin typical fresh pine forests (Leucobryo- • Fallow communities (uncultivated fields) Pinetum association) and various types of Fallow communities occur mainly near the woodland and grassland (Fig. 6). These are tree ZGH Bolesław smelter. Small areas of them stands built mainly of pine (Pinus sylvestris) are found north of Bolesław. Cereals and root and birch (Betula pendula) of different ages crops were cultivated in the brown soil there ranging from young (up to 20 years) to over up to the early 1980s (Szarek-Łukaszewska 40 years old, but mostly young (Figs 7 and 8). and Grodzińska 2011) (Fig. 5). Cultivation Canopy cover is therefore diverse, most often was abandoned due to high soil contamination 60–90%. The shrub layer is poorly developed with heavy metals coming mainly from emis- (cover 5–10%). The herb layer cover usually sions of zinc and lead smelters, which reached reaches 50–80%. Festuca ovina is a constant

112 Fig. 5. Grassland covering fallows on calamine soil (photo G. Szarek-Łukaszewska) Ryc. 5. Murawa na nieużytkach porolnych na podłożu galmanowym (fot. G. Szarek-Łukaszewska) species in the herb layer. In its tufts are spe- • Different types of woodland, including cies typical of grassland (e.g. Cardaminopsis woodland with dominance of Molinia caerulea arenosa, Rumex thyrsiflorus, Galium album, in the herb layer Dianthus carthusianorum, Armeria maritima, In the mosaic of communities in the cen- Thymus pulegioides, T. serpyllum, Carex caryo- tral part of the OOR, woodlands occupy the phyllea, Leontodon hispidus) and forest species largest area, ca. 6.5% of the OOR (310 ha). characteristic of coniferous forests (Orthilia They have developed in areas degraded by secunda, Moneses uniflora, Vaccinium myr- mining and then afforested under reclamation tillus). Noteworthy is the presence of orchids schemes. Various tree and shrub species were (Epipactis helleborine, E. atrorubens). Mosses used to reclaim this terrain, usually Betula are represented by Brachythecium salebrosum, pendula and Pinus sylvestris, less frequently B. velutinum, Sciuro-hypnum edipodium and Larix decidua and Robinia pseudoacacia, and Campylium calcareum; Pleurozium schreberi only sporadically Hippophaë rhamnoides and occurs where canopy cover is greater. The Eleagnus commutata (Fig. 9). These plantations lichens include Cladonia (Cladonia contorta, are seldom more than 20 years old (Fig. 8), C. furfuracea, C. fimbriata), Scoliciosporum reflecting their recent introduction in post- chlorococcum and Peltigera rufescens. mining areas.

113 Fig. 6. Fresh pine forest (Leucobryo-Pinetum) on calamine soil (photo M. Jędrzejczyk-Korycińska) Ryc. 6. Bór sosnowy świeży (Leucobryo-Pinetum) na podłożu galmanowym (fot. M. Jędrzejczyk-Korycińska)

The woodlands form patches of different often Verrucaria muralis, Vezdaea stipitata, sizes, ages and species compositions. Interest- Bacidina phacodes, Bacidia bagglietoana and ingly, in less dense plantations, both younger Sarcosagium campestre. and decades-old ones, the core herb layer species are those of warm and dry habitats, among • Woodland with a share of trees typical of wet them species that are frequent or even char- habitats acteristic of calamine grasslands (e.g. Thymus In a small area between Bolesław and the pulegioides, Galium album, Pimpinella saxifraga, tailings ponds are wet habitats where a tree Festuca ovina, Anthyllis vulneraria, Biscutella layer has developed (ca. 21 ha, 0.4% of the laevigata, Armeria maritima, Helianthemum OOR). It is built of Alnus glutinosa, Fraxinus nummularium). They are quite often accom- excelsior, Populus tremula, Betula pendula and panied by typical forest species characteristic Robinia pseudoacacia. The trees form young of coniferous forests (Orthilia secunda, Moneses tree stands several metres high and currently uniflora, Vaccinium myrtillus). In some patches not very dense. Tufty grasses, mostly Des- (probably places where rich soil was brought champsia caespitosa, Calamagrostis epigejos in during recultivation) Molinia caerulea is fre- and Molinia caerulea, dominate in the herb quent. Bare sites are occupied by lichens, most layer, accompanied by Lysimachia vulgaris,

114 Fig. 7. The dominant tree species in the Olkusz Ore-bearing Region Ryc. 7. Dominujące gatunki drzew w Olkuskim Okręgu Rudnym Fig. 8. Age of the tree stands in the Olkusz Ore-bearing Region Ryc. 8. Wiek drzewostanów w Olkuskim Okręgu Rudnym Eupatorium cannabinum, and more rarely Fili- class). Nitrophilous vegetation of the Artemisi- pendula ulmaria, Valeriana sambucifolia and etea, Bidentetea tripartite and Galio-Urticenea Solidago canadensis. classes and the Plantaginetalia maioris order and Molinio-Arrhenatheretea class has Plant communities associated with appeared in areas near transport routes, waste non-calamine soil heaps and buildings.

Non-forest communities • Psammophilous grassland Various plant communities associated The poor sandy soils in which psammo- with habitats differing on soil fertility and philous grasslands develop are located pre- soil humidity have developed on soil without dominantly in the eastern and southern parts calamine: grassland formed on sandy soils of the OOR, east of Bolesław and Bukowno (psammophilous, Koelerio-Corynephoretea and west of Bukowno. They increase the diver- class), heathland, Nardus stricta grassland of sity of extensive areas of coniferous and birch the Nardo-Callunetea class associated with forests, forming small islands of non-forest acid soils, and xerothermic grassland of the vegetation, and in some places they occupy Festuco-Brometea class occurring on fer- sizeable areas covering even dozens of hectares. tile and calcium carbonate-rich soils. Pasture Such a case is the Pustynia Starczynowska and meadow communities of the Molinio- desert, where despite many years of effort the Arrhenatheretea class are important elements staff of the Olkusz Forest District have not of the OOR vegetation. High richness has yet succeeded in creating compact vegetation been recorded in pastures with Cynosurus cris- cover over a large area. A second aggregation tatus (Cynosurion alliance, Arrhenatheretalia of psammophilous grasslands is east of Hutki order) and Arrhenatherum elatius meadows in town and the main pithead of the Pomorzany fresh habitats (Arrhenatherion elatioris alli- mine. There is a large area of sparsely vegetated ance, Arrhenatheretalia order), Molinia caer- sand west of Bukowno, extending on either ulea meadows (meadows of intermittently wet side of the railway line to Katowice. Altogether habitats) with Iris sibirica (Molinion caeruleae the psammophilous grasslands occupy 166 ha, alliance, Molinietalia order), wet meadows 3.4% of the whole area. with Caltha sp. (Calthion palustris alliance, Two types of psammophilous grassland Molinietalia order) and tall forb meadows with have been recognised in the OOR. Very low Filipendula ulmaria (Filipendulion ulmariae herb cover is typical of psammophilous grass- alliance, Molinietalia order). In bog habitats, land developing on the poorest sandy soils. rush communities of the Phragmitetea class Grasses with narrow blades dominate there, with Phragmites australis (Phragmition alli- the most frequent of them being Corynephorus ance) and tall-growing sedges (Magnocaricion canescens, Festuca ovina and Koeleria glauca. alliance) occur. Fens of the Scheuchzerio- These plants are accompanied by other spe- Caricetea nigrae class develop in permanently cies, among which Scleranthus perennis, Jasione waterlogged sites. Agricultural wasteland com- montana, Hieracium pilosella, Trifolium arvense, munities have formed in places previously cul- Thymus serpyllum, Herniaria glabra and Rumex tivated. Former balks and older fallows have acetosella are the most frequent ones in the scrub with dominant Prunus spinosa (Pruno- environs of Bukowno and Bolesław. At more Rubion fruticosae alliance, Rhamno-Prunetea fertile sites, floristically richer, more compact

115 Fig. 9. Betula pendula woodland on calamine soil (photo G. Szarek-Łukaszewska) Ryc. 9. Zadrzewienia brzozowe z Betula pendula na podłożu galmanowym (fot. G. Szarek-Łukaszewska) grasslands have formed with a share of col- occur at many sand quarries. A factor in their ourfully flowering species such as Dianthus maintenance is the use of sandy terrain by deltoides and Armeria maritima, and even the off-road vehicle enthusiasts. While destroying meadow plants Leucanthemum vulgare, Lotus compact plant cover it creates conditions for corniculatus and Leontodon hispidus, as well as the growth of plant pioneers typical of psam- species of xerothermic grassland and thermo- mophilous grassland. philous margins, such as Carex caryophyllea, These communities are common in Poland Phleum phleoides, Anthyllis vulneraria and Cor- but they are gradually disappearing, as areas onilla varia. with poor soils are less intensively used and The occurrence of psammophilous grass- are becoming afforested. In the OOR these land depends on a couple of factors. These grasslands are among the interesting elements communities are often met on slopes with of vegetation and are not endangered because shifting loose sand which is unfavourable for there are many sand quarries and sites used by plant growth. They also form as a result of fre- off-road vehicles. quent fires which destroy litter and plants on dry sandy soil. This is an opportunity for plant • Nardus stricta grassland and heathland succession to begin, the first stage of which is Plant communities in which Calluna psammophilous grassland. These communities vulgaris or Nardus stricta dominate develop

116 most often on sandy soils that are more fer- • Fresh meadows and pastures tile than those with psammophilous grassland. Fresh meadow communities classified as Accompanying those two dominant species the Arrhenatherion elatioris alliance develop are Hypericum maculatum, Hieracium pilo- on moderately wet fertile soils (Fig. 10). Only sella, Solidago virgaurea and Hypochoeris radi- a few of these meadows are repeatedly mown cata. Heathlands and Nardus stricta grasslands every year; most are used and mown once occupy a tiny area of only 2.2 ha, less than a year or are not mown any longer. In their flo- 0.1% of the total area. Small patches are scat- ristic composition many fresh meadow species tered along the railway line from Bukowno to have been recorded, including Arrhenatherum Olkusz. This type of grassland does not play elatius, Campanula patula, Crepis biennis, a significant role in the vegetation cover of the Knautia arvensis, Pastinaca sativa, Rumex OOR. thyrsiflorus and Tragopogon pratensis. Other • Xerothermic grassland species such as Leontodon hispidus, Lotus corniculatus, Vicia cracca, Leucanthemum vulgare, Plant communities resembling xero- Trifolium montanum, Plantago lanceolata and thermic grassland, that is, thermophilous Molinia caerulea are also frequent. At drier communities characteristic of steppe, have sites a species typical of xerothermic grass- formed on fertile calcareous substrate where land, Brachypodium pinnatum, can be found. rendzina soils develop, on sunny and south- Colchicum autumnale flowers in autumn in facing slopes, as well as at limestone quarries. some meadows. The fresh meadows cover The dominant grass species there are accom- 355 ha and account for over 7% of the total panied by a diverse group of plants with area. Most of them are in the northwestern large, colourful flowers or inflorescenses. The agricultural part, in the vicinity of Podlipie, grasslands owe their grassy character mainly Małobądz, Krzykawa and Kolonia, where they to Brachypodium pinnatum. The colourfully occupy as much as 25% of the area. flowering species include Geranium sanguineum, Anthericum ramosum, Euphorbia cypa- • Molinia caerulea meadows rissias, Filipendula vulgaris, Helianthemum (meadows of intermittently wet habitats) nummularium, Centaurea scabiosa, Prunella These meadows occur in wet habitats, espe- grandiflora, Dianthus carthusianorum, San- cially during springtime. These are very species- guisorba minor, Carex caryophyllea, Seseli rich meadows. Due to limitation of mowing annuum and Thesium linophyllon. Peuce- over recent years it has become Poland’s rarest danum oreoselinum occurs more abundantly vegetation type and is threatened with disap- on woodland margins near meadows or pearance. Species such as Selinum carvifolia, scrub. Xerothermic grasslands cover 40 ha. Sanguisorba officinalis, Gladiolus imbricatus, The biggest patch, over 8 ha, is in Ujków Iris sibirica, Succisa pratensis, Serratula tinctoria, Stary, and the second-biggest is south of Pod- Silaum silaus, Galium boreale, Carex tomen- lipie on the gentle southern slopes of a hill tosa, Betonica officinalis, Alchemilla glabra and located in Sołtysie (part of Podlipie village). Molinia caerulea form its floristic composition. Xerothermic grassland is among the rarest At wetter sites the sedges Carex davalliana, and most endangered types of vegetation in Carex panicea and Carex nigra occur as well. Poland and for that reason merits special pro- The protected orchids Dactylorhiza incarnata tection wherever it occurs. and D. majalis are also found there.

117 Fig. 10. Fresh meadow of the Arrhenatheretalia order (photo M. Jędrzejczyk-Korycińska and T. Nowak) Ryc. 10. Łąka świeża z rzędu Arrhenatheretalia (fot. M. Jędrzejczyk-Korycińska i T. Nowak)

Molinia caerulea meadows occur in depres- such as Galium palustre and Equisetum fluvia- sions and river valleys and occupy a small area tilis. Polygonum bistorta appears in some places, of ca. 11 ha in the OOR. They are found and Deschampsia caespitosa occurs very abun- southwest of Hutki town and a large patch is dantly in some patches. located in Bolesław. The wet meadows cover slightly more than 100 ha, ca. 2% of the total area. There is • Wet meadows a large complex of wet meadows in the valley The environs of Bolesław and Bukowno of the stream flowing between Bolesław and have several types of wet meadow. These are Podlipie. Smaller fragments are scattered along associations belonging to the Calthion palus- the Ponikowska adit and the Kanał Dąbrówka tris alliance: Angelico-Cirsietum oleracei, channel near Kolonia and Laski. Cirsietum rivularis and Scirpetum silvatici. The biggest areas are occupied by phyto- • Tall forb meadows coenoses with Cirsium rivulare (Fig. 11). The Because Molinia caerulea meadows (mead- wet meadow phytocoenoses include Cirsium ows of intermittently wet habitats) are not palustre, Equisetum palustre, Valeriana offici- mown any longer, in some places there are spe- nalis, Caltha palustris and Galium uliginosum, cies-poorer communities with dominant Fili- as well as species typical of rush communities, pendula ulmaria (and occasionally Lysimachia

118 vulgaris and Valeriana officinalis). As a result davallianae alliance (Carex davalliana, Epi- of ongoing succession processes, species such pactis palustris, Eriophorum latifolium, Par- as Aegopodium podagraria, Carex acutiformis, nassia palustris). Plants of wet meadows (e.g. Chaerophyllum aromaticum, Bromus inermis, Caltha palustris, Cirsium oleraceum, C. palu- Calamagrostis epigejos and Solidago canadensis stris, C. rivulare, Dactylorhiza incarnata, are spreading intensively there. Tall forb mead- D. majalis, Filipendula ulmaria, Lotus uligi- ows occupy only 5 ha, mainly in the environs nosus, Lysimachia vulgaris, Molinia caerulea, of Laski, Kolonia and Hutki in the northern Sanguisorba officinalis) also play an important part of the studied area. role. Fens form on waterlogged terrain where decomposition of organic matter is limited • Fens and it accumulates as peat. Peatlands occupy Peatland communities of the Scheuch 5.5 ha in the OOR (0.1% of the total area), zerio-Caricetea nigrae class are extremely most often in areas of wet meadow of the valuable. Plants typical of fens occur there, Molinietalia order. Several fen patches, the including Carex nigra, Comarum palustre, biggest one covering 1.4 ha, were noted in the Eriophorum angustifolium and Valeriana valley of a small stream north of Krzykawa. simplicifolia, along with species associated Another fen occupying more than a hectare with calciphilous peatlands of the Caricion is in Krążek.

Fig. 11. Wet meadow of the Calthion alliance with Cirsium rivulare (photo M. Jędrzejczyk-Korycińska and T. Nowak) Ryc. 11. Wilgotna łąka ze związku Calthion z ostrożniem łąkowym (Cirsium rivulare) (fot. M. Jędrzejczyk-Korycińska i T. Nowak)

119 • Rush communities Lysimachia vulgaris, Lythrum salicaria, Scirpus The rush communities in the study area sylvaticus). are of marginal importance. They appear • Uncultivated fields (fallows) mainly in watercourse valleys, depressions, or near natural and artificial reservoirs (Fig. 12). Agriculture has played a large role in the The communities do not occupy large areas – development of OOR vegetation. Agricul- altogether 24.5 ha (0.5% of the OOR). The tural landscape dominates west of Bukowno biggest complexes of rush communities occur and Bolesław. Extensive fields cultivated until around the Ponikowska adit in the vicinity of recently form a continuous strip from Skot- Kolonia town north of Bolesław and in the nica in the south to Małobądz, Krzykawa and western part of Bukowno, called Cyzowizna. Krzykawka in the north. Fallows cover a much The rush community with Phragmites australis larger area than cultivated fields, reflecting the (reed rush) occurs most often. Much less fre- disappearance of agriculture. Fallows currently quent are rush communities with Typha angus- occupy 410 ha as against only 180 ha of cul- tifolia (reed-mace rush) and sedge rushes with tivated fields. Carex gracilis and C. acutiformis. Apart from The floristic composition of phytocoenoses the dominant species there are other plants formed in previously cultivated fields greatly typical of wet meadows (e.g. Angelica sylvestris, depends on the time elapsed since cessation Deschampsia caespitosa, Filipendula ulmaria, of cultivation (Fig. 13). Segetal weeds of the

Fig. 12. Rush community with Phragmites australis (photo M. Jędrzejczyk-Korycińska) Ryc. 12. Szuwary z trzciną pospolitą (Phragmites australis) (fot. M. Jędrzejczyk-Korycińska)

120 Fig. 13. Fallows (photo M. Jędrzejczyk-Korycińska and T. Nowak) Ryc. 13. Nieużytki porolne (fot. M. Jędrzejczyk-Korycińska i T. Nowak)

Stellarietea mediae class (e.g. Papaver rhoeas, Cirsium arvense, Eupatorium cannabinum) and Centaurea cyanus, Agrostemma githago, Myosotis meadow species (Arrhenatherum elatius, Festuca arvensis, Matricaria maritima subsp. inodora, pratensis, Rumex acetosa, Avenula pubescens, Veronica persica, Apera spica-venti, Polyg- Leontodon hispidus, Dactylis glomerata, Phleum onum persicaria, Melandrium album, Conyza pratense, Crepis biennis, Pastinaca sativa). At canadensis, Galinsoga ciliata) play an impor- drier sites, Agrostis capillaris and Armeria mar- tant role in younger fallows. These species are itima and occasionally even species of xero- remnants of previously cultivated cereal and thermic grassland (Ononis arvensis, Centaurea root crops. Of course the occurrence of par- scabiosa) occur. Rubus caesius is dominant in ticular species depends on which crops were some patches, and Pteridium aquilinum pen- cultivated previously there. etrates others. Solidago canadensis has occupied Communities representing the Agropy- the oldest fallows and often has formed large, retea intermedio-repentis class form in older almost monotypic aggregations. fallows. They are built mainly of rhizomic and stolonate plants, often dominated by Elymus • Ruderal communities repens, Bromus inermis, Carex hirta or Calama- Ruderal vegetation does not play a signifi- grostis epigejos. These species spread rapidly cant role in the OOR. Patches of it are found and form large patches which encroach on chiefly in industrial areas near buildings and adjoining fields. Also present in older fallows fences, along roads, and on lawns and railway are ruderal species (e.g. Artemisia vulgaris, land, where it does not occupy large areas.

121 A bigger patch has developed on freshly brought Sambucus ebulus and plantations of Hippophaë soil at the top of tailings heaps. Communities rhamnoides occur only sporadically. Nitro- of the Onopordion acanthii alliance (Echio- philous scrub with Sambucus nigra develops Melilotetum, Artemisio-Tanacetetum, Dauco- along roads or near buildings. Nitrophilous Picridetum) develop on dry and not very fertile species (Aegopodium podagraria, Chaerophyllum soils. Phytocoenoses of Poo-Tussilaginetum aromaticum, Urtica dioica) appear in its herb form at open sites with freshly dug, often layer. Scrub within arable fields occupies only clayey soil. In sandy habitats there are patches 19 ha but due to abandonment of fields it with Berteroa incana. Exceptionally rare there is forming quite large aggregations of shrubs are nitrophilous communities, which include and low trees in places. This is the case in, for Urtica dioica, Aegopodium podagraria, Arctium example, the abandoned fields of the former tomentosum and Chaerophyllum aromaticum. village of Stara Wieś. On trodden sites (roadsides, lawns) there are patches with Lolium perenne and Plantago Forest communities and woodland maior. Patches with Puccinellia distans, Lolium Forests are dominant in the eastern and perenne, Atriplex prostrata, A. patula, Trifolium southern parts of the Olkusz Ore-bearing repens, Lactuca serriola and Bidens frondosa Region. The dominant community associ- occupy small areas. Ruderal vegetation covers ated with the poor sandy soils there is fresh ca. 80 ha, 1.6% of the total area. Patches of it pine forest. Three other types of pine forest – occur over the whole area, the largest in the wet, bog and mixed, growing in similar soils central part of the OOR between Bukowno – occupy much smaller areas. Forests growing and Bolesław, where reclamation work condu- on nutrient-rich soils – oak-lime-hornbeam cive to its growth takes place. forests, floodplain forests and alder swamps (alder carrs) – are much less common. In the • Scrub within arable fields environs of Bolesław and Bukowno are fertile On the agricultural landscape, especially habitats where such forests develop. The pre- in old balks, scrub of the Rhamno-Prunetea sent distribution of forest vegetation has been class develops. The most common is scrub shaped largely by agriculture encroaching on with Prunus spinosa and Crataegus monogyna. these habitats, changing oak-lime-hornbeam Sometimes Rhamnus cathartica, Rosa canina, forests to cultivated fields and changing wet Sambucus nigra and Cornus sanguinea are part floodplain forests and alder swamps to mown of its composition. On south-facing slopes of meadows. hills, more thermophilous scrub with Rhamnus cathartica and Cornus sanguinea occurs, and • Fresh pine forest in places with Ligustrum vulgare. Scrub with Fresh pine forest develops on poor sandy Corylus avellana and Euonymus verrucosa soils of moderate humidity. Its tree stand is occurs there as well. The herb layer in all types formed mainly of pine, accompanied in places of scrub is poorly developed due to the high by Betula pendula. Under the tree stand is a very shrub cover and shading. Most often the herb species-poor herb layer, usually consisting layer has species penetrating from adjacent of two grasses (Deschampsia flexuosa, Festuca phytocoenoses: plants of xerothermic grass- ovina), three dwarf shrubs (Vaccinium myr- land and of meadows, and synanthropic spe- tillus, V. vitis-idaea, Calluna vulgaris) and a few cies. In the balks, scrub of Lycium barbarum, species including two wintergreens (Orthilia

122 secunda, Pyrola chlorantha), Chimophila umbel- • Wet pine forest lata and Melampyrum pratense (Fig. 14). Lyco- podium complanatum is extremely rare in pine Patches of wet pine forest occupy wetter forests, met in only a few stands. but still poor sandy soils. This is a type of Fresh pine forest occupies 730 ha, 15.2% coniferous forest in which pine is the domi- of the OOR. It develops chiefly on poor sands nant tree, accompanied by Betula pendula of the Pustynia Starczynowska desert and adja- and in places B. pubescens. Frangula alnus is cent areas north of it, as well as east of Hutki a frequent species in the shrub layer. Molinia town. The pine forest tree stand most often is caerulea occurs abundantly in the herb layer, young, and rarely older than 40 years (Fig. 8). accompanied by other grasses: Deschampsia The biggest fragments of the oldest pine stands flexuosa and very rarely Festuca ovina, which are in the southern part, north of the Pustynia is otherwise common in fresh pine forest. Two Starczynowska desert, on both sides of the Vaccinium species grow there (V. myrtillus, Sztoła river valley, and in the eastern part V. vitis-idaea), and at a few sites also V. uligi- between Hutki and the Pomorzany District of nosum. Calluna vulgaris and Orthilia secunda Olkusz. Some single trees are over 100 years are frequent. Due to higher moisture the soil old but most are up to 60 years old. The young is slightly more fertile than in fresh pine forest, age of the pine trees is due in part to forest enabling species such as Lysimachia vulgaris, management but the more important factor is Equisetum sylvaticum and Maianthemum bifo- the frequent fires which destroy tree stands. lium to grow there.

Fig. 14. Fresh pine forest (Leucobryo-Pinetum) on sandy soil (photo M. Jędrzejczyk-Korycińska and T. Nowak) Ryc. 14. Bór sosnowy świeży Leucobryo-Pinetum na podłożu piaszczystym (fot. M. Jędrzejczyk-Korycińska i T. Nowak)

123 The biggest patches of wet pine forest are such as Maianthemum bifolium, Luzula pilosa, north of Hutki town, where they occupy small Mycelis muralis, Oxalis acetosella, and Athyrium hollows scattered within fresh pine forest. Wet filix femina, and especially plants typical of pine forest covers only 38 ha, less than 1% of deciduous forest (Polygonatum verticillatum, the study area and 20 times less than the cover Melica nutans, Carex pilosa, Anemone nemorosa) of fresh pine forest. reflects higher habitat fertility. Mixed pine forests cover 27 ha in the • Bog pine forest north and south of the study area: north of Bog pine forest was found at only one the highway between Kolonia and Hutki and site, southwest of Karna hamlet, where it in the valley of the Sztoła river. In the first of occupies a small hollow only 30 ars in area. these localities they are located between pine Under the pine tree stand a dense carpet of forests and wet meadows, and in the latter peat moss has developed, on which clumps of between pine forests and floodplain forests. two dwarf shrubs characteristic of this conif- In both cases they occupy sites intermediate erous forest are distinguished (Vaccinium uligi- between poor habitats of pine forest and nosum, Ledum palustre) as well as Eriophorum nutrient-rich habitats of floodplain forest or vaginatum, typical of peat bogs. Several species wet meadows; the latter have occupied habitats typical of marsh habitats also occur: Galium of felled floodplain forests. palustre, Peucedanum palustre and Carex nigra. • Oak-lime-hornbeam forest and secondary • Mixed pine forest forest communities in habitat of oak-lime- In some forest fragments where the tree hornbeam forest stand is dominated by pine there are, besides the Deciduous forests associated with fertile plants common in pine forests, species typical of and moderately wet habitats covered most of forests developing in more fertile habitats. They the land around Bolesław in the past. They grow at sites where the soil fertility is interme- were felled ages ago and replaced by agri- diate between the poor soils of pine forests and cultural fields. Now only small fragments of the nutrient-rich soils of deciduous forests. In oak-lime-hornbeam forest are left, only a few places it is difficult to distinguish patches that hectares in area, located in the northern part of developed naturally in such moderate conditions the region west of Hutki and between Kolonia, from those growing on soil that was initially Laski and Krzykawka. There are more such fertile but then was degraded due to felling of forests, covering over 100 ha, which formed deciduous trees and pine many years ago. after planting of pine in habitat of oak-lime- Pine dominates the tree stand of mixed hornbeam forest. The biggest fragment of such pine forest. Quercus robur appears in small oak-lime-hornbeam-like forest, covering sev- numbers. The shrub layer is richer than eral tens of hectares, is located within the city in the pine forests, in that Frangula alnus, limits of Olkusz around a quarry where dolo- Sorbus aucuparia and the North American mite was once excavated. A fairly large wood- Padus serotina were recorded. Frequent in the land which is becoming more and more similar herb layer are Vaccinium species (V. myrtillus, to oak-lime-hornbeam forest has developed in V. vitis-idaea) and other plants of coniferous the town of Bukowno-Tłukienka. forest (Trientalis europaea, Chimaphila umbel- In the best-preserved oak-lime-hornbeam lata, Orthilia secunda). The presence of species forests the tree stand is formed mainly by

124 Carpinus betulus, Quercus robur and Tilia cor- Arrhenatherum elatius. Finally, there is also data, accompanied in low numbers by Fagus a large group of species associated with imper- sylvatica, Betula pendula and Populus tremula, manent habitats that are often disturbed in and also by planted Pinus sylvestris in some various ways, such as the annuals Cardaminop- places. Padus avium, Corylus avellana, Sorbus sis arenosa and Galeopsis bifida and the pioneers aucuparia and Frangula alnus grow in the shrub Tussilago farfara and Equisetum arvense. layer. Lilium martagon, Convallaria majalis, Anemone nemorosa, Viola reichenbachiana, • Floodplain forest and secondary forest Hepatica nobilis and Paris quadrifolia occur in communities in habitat of floodplain forest the species-rich herb layer. The fertile, wet habitats in the river and In secondary communities in habitat of stream valleys are suitable for the development oak-lime-hornbeam forest the dominant tree of alluvial forests. On the agricultural land- usually is Pinus sylvestris, which was planted scape they were converted to wet meadows to there. Other planted species typically grow serve as one of the most important sources of together with pine, such as Robinia pseudoa- pasture for animals. In the environs of Bolesław cacia or oaks – the native Quercus robur and and Bukowno there are a few sites where flood- the North American Quercus rubra. Trees that plain forests could develop. The biggest river of have spontaneously grown in the pine stands this area, the Sztoła, flows through a narrow, also occur: Betula pendula, Populus tremula, deep valley cut in sandy soil where there is not Fagus sylvatica, Tilia cordata, Alnus glutinosa, much room for floodplain forest. The biggest Fraxinus excelsior, Acer platanoides, Acer pseu- areas of floodplain forest, together covering doplatanus and Ulmus glabra. Usually these more than 20 ha, are in the north along the forests have a well-developed shrub layer with Ponikowska adit in a section several hundred young trees and shrubs: Sambucus nigra, Euony- metres long between Hutki and Laski. Alder mus europaea, Viburnum opulus, Padus avium, floodplain forest has persisted there, with P. serotina and Rhamnus cathartica. In the herb a sturdy tree stand composed of Alnus gluti- layer of secondary forests there are several nosa and Fraxinus excelsior and a shrub layer species that mark oak-lime-hornbeam forest built mainly of Padus avium. In the herb layer habitat: Melica nutans, Polygonatum odoratum, of this forest are a number of species typical Convallaria majalis and Dryopteris filix-mas. of floodplain forest: Carex paniculata forming Besides these plants typical of oak-lime-horn- large clumps, C. gracilis occurring abundantly, beam forest there are many species that grow and also Phragmites australis, Caltha palustris, only temporarily in forests under economic Cirsium palustre, Valeriana simplicifolia, Geum pressure or in habitats where a forest is in its rivale and Peucedanum palustre. initial stage of succession. They use spaces not yet occupied by typical forest species. Among • Alder swamp (alder carr) and grey willow scrub them are nitrophilous species that use the rich Bog alder forest (alder swamp, alder carr) nutrient resources of the soil, such as Urtica occupies only 1 ha. Patches of it develop in dioica, Eupatorium cannabinum, Chaerophyl- a few small hollows north of the valley of the lum aromaticum and Chelidonium majus. There Ponikowska adit west of Górka hamlet. The are also common meadow species: Ranunculus tree stand of alder swamp is built of Alnus acris, Veronica chamaedrys, Agrostis capillaris, glutinosa and Betula pubescens. In the shrub Achillea millefolium, Dactylis glomerata and layer of this forest are the willows Salix aurita

125 and Salix cinerea as well as Frangula alnus. The decidua, Alnus glutinosa, Robinia pseudoacacia herb layer contains species typical of alder carr and Acer negundo. The herb layer plants in (Comarum palustre, Menyanthes trifoliata, Lysi- these plantations are the same as in ruderal machia thyrsiflora, Solanum dulcamara) as well communities without a tree layer. as Phragmites australis, Peucedanum palustre and Typha latifolia. The natural assets of the Olkusz Ore-bearing Grey willow scrub occurs in only one Region depression a few thousand square metres in size north of the valley of the Ponikowska adit We used the botanical study and the veg- near Cegielnia hamlet. This is a scrub com- etation map to make an evaluation of the nat- munity with no tree layer; instead there is an ural assets of the OOR and to distinguish the abundantly developed shrub layer composed most valuable areas (Fig. 15). of Salix pentandra, S. aurita and S. cinerea. The The grassland vegetation developing in herb layer resembles that met in alder carr. calamine habitats is assigned the highest value because it is unique for Poland and for Europe. • Woodland in uncultivated Very rare taxa are present in its species com- fields (fallows) position. The highest value was also assigned Quite a large part of the agricultural fields to the vegetation of thermophilous grasslands abandoned in the past is now overgrown by associated with a few dolomite hills, and to the trees up to 10 or 15 years old, some much plant communities developing in wet, water- younger. Seedlings of light-seeded trees, mainly logged and boggy habitats. The latter are tall Betula pendula, Populus tremula, Salix caprea forb meadows, wet meadows, Molinia caerulea and Pinus sylvestris, appear after some time in meadows, fens and rushes, as well as patches of fallows, especially near forests or scrub. Pine bog pine forest, floodplain forest, alder swamp and larch trees have been planted in some fal- and grey willow scrub. All of those are among lows. Such woodlands occupy nearly 60 ha at the rarest plant communities in the vegetation present and their area is increasing from year of Poland. In their species composition are taxa to year. Under the trees the same species occur endangered on the national scale. as in young fallows, and as time passes and the Areas classified as most valuable occupy tree canopy closes the first forest herbs appear. 9% of the OOR. The grasslands are located In such conditions the occurrence of Vac- mainly in the central part between Bukowno cinium myrtillus, Pteridium aquilinum and two and Bolesław, where the landscape generally is wintergreens (Pirola minor, Orthilia secunda) deformed by past mining activity. The patches has been noted. of plant communities of wet, waterlogged and boggy habitats occur north and west of • Woodland in ruderal habitats Bolesław; they are associated with the valley of Trees have already grown in parts of rud- the Ponikowska adit in hollows among fields. eral habitats despite the significant changes There are far fewer wet habitats in the south. such sites undergo. Most often Betula pendula They occur along the Sztoła river and in the develops spontaneously in such conditions. valley of Sztolnia stream. Ruderal habitats are recultivated as well, with We assigned moderate value to the fresh many tree species being planted there: Betula pine forests, wet pine forests and mixed pine pendula, Pinus sylvetris, Quercus robur, Larix forests in the OOR with tree stands at least

126 Fig. 15. Valorisation of the vegetation of the Olkusz Ore-bearing Region Ryc. 15. Waloryzacja przyrodnicza roślinności Olkuskiego Okręgu Rudnego 40 years old. Also of moderate value, as com- small area of Poland. Centuries of mining have munities that maintain the richness of the drastically altered the area’s vegetation. Mining local flora, are oak-lime-hornbeam forests, has expanded the areas of metalliferous (cala- psammophilous grasslands, heathlands, pas- mine) habitats which previously existed natu- tures and fresh meadows. Vegetation patches rally in the OOR. Unique calamine grassland on calamine soil where tree stands have been communities have formed spontaneously, planted, with the result that some rare species without human intervention, on post-mining have disappeared, also fall into this category. waste containing residue of ore. Vegetation of moderate value covers the largest Mining work has lowered the water table area of the OOR, 41%. It is scattered through in the OOR and areas far from it. This has the whole area but mostly east of Bolesław and led to the disappearance of waterlogged and Bukowno. wet habitats of high value. They used to cover The lowest value was assigned to pine forest much larger areas than at present. Mining has communities with tree stands younger than 40 also altered the use of arable land. Field culti- years, cultivated fields, the vegetation of fal- vation has been limited, and meadow mowing lows and ruderal vegetation, as they do not and fertilising has ceased in many areas. The contain valuable elements of the flora. They result is a mosaic of small vegetation patches occupy 24% of the OOR, on its periphery in of field crops, younger and older fallows, and the northeastern and southeastern parts. The sodded meadows with botanically valuable largest areas in this category are covered by species, often protected ones, as well as inva- coniferous forest vegetation with young pine sive alien or expansive native species. and birch tree stands. In the western part the Forestry and afforestation done in the types in this category are mainly cultivated course of reclaiming mining and smelting fields and fallows. waste heaps and also outcrops left from ore or Outside of this classification are sand quar- sand excavation have contributed to unifica- ries, built-up and industrial terrain, as well as tion of the vegetation in nearly half the OOR. areas temporarily devoid of vegetation due to Fresh pine forests and woodlands resembling the type of land use. Altogether they occupy them dominate those places. 25% of the OOR. Ruderal vegetation has expanded with the increase of construction of industrial infra- Conclusions structure, roads and housing estates. The values of the Olkusz Ore-bearing The diverse vegetation of the Olkusz Ore- Region are manifold – natural, cultural and bearing Region includes valuable communities scientific. Our study characterised the natural such as those of calamine grasslands not found values of its vegetation. Culturally the area elsewhere in Poland, and also more frequent contains a record of centuries of zinc-lead communities of lower value. The former are at mining and the accompanying civilisation. least partially of natural origin, and the latter Scientifically the area is a field laboratory for are associated mainly with different forms of many kinds of research, especially the cala- human activity. mine grasslands and the remaining patches of Zinc-lead ore mining and processing, sand wet meadows. These values should be taken and rock quarrying, agriculture and forestry are into account in planning land use in the all taking place today in the OOR, a relatively OOR.

127 Acknowledgements habitat preferences of mountain vascular plant species in the Silesian Uplands (Southern We thank Prof. Dr. hab. Ryszard Ochyra Poland). Polish Journal of Ecology 59: 219–234. for identifying mosses, and Dr. hab. Urszula Słomka A., Jędrzejczyk-Korycińska M., Rostań- Bielczyk for identifying lichens. ski A., Karcz J., Kawalec P., Kuta E. 2012. Heavy metals in soil affect reproductive processes more than morphological characters in References Viola tricolor. Environmental and Experimental Botany 75: 204–211. Baker A.J.M., Ernst W.H.O., van der Ent A, Malaisse F, Ginocchio R. 2010. Metal- Słomka A., Kawalec P., Kellner K., Jędrzejczyk- lophytes: the unique biological resource, its Korycińska M., Rostański A., Kuta E. 2010. ecology and conservational status in Europe, Was reduced pollen viability in Viola tricolor L. central Africa and Latin America, pp. 7–40. the result of heavy metal pollution or rather the In: L.C. Batty, K.B. Hallberg (Eds.). Ecology test applied? Acta Biologica Cracoviensia Series of Industrial Pollution. Cambridge University Botanica 52(1): 123–127. Press, British Ecological Society, Cambridge. Słomka A., Kuta E., Szarek-Łukaszewska G., Bielczyk U., Jędrzejczyk-Korycińska M., Kisz- Godzik B., Kapusta P., Tylko G., Bothe H. ka J. 2009. Lichens of abandoned zinc-lead 2011. Violets of the section Melanium, their mines. Acta Mycologica 44: 130–149. colonization by arbuscular mycorrhizal fungi and their occurrence on heavy metal heaps. Dierschke H., Becker T. 2008. Die Schwerme- Journal of Plant Physiology 168: 1191–1199. tall-Vegetation des Harzes-Gliederung, öko- logische Bedingungen and syntaxonomische Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2011. Einordung. Tuexenia 28: 185–227. Grasslands of a Zn-Pb post-mining area Ernst W.H.O. 1974. Schwermetallvegetation der (Olkusz Ore-bearing Region, S. Poland). Polish 56 Erde. Gustav Fischer Verlag, Stuttgart. Botanical Journal (2): 245–260. Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G. 2009. Wierzbicka M., Panufnik D. 1998. The adapta- Heavy metal vegetation in the Olkusz region tion of Silene vulgaris to the growth on a cala- (southern Poland) – preliminary studies. Polish mine waste heap (S Poland). Environmental Botanical Journal 54: 105–112. Pollution 101: 415–426. Grześ I.M. 2007. Does rare Gentianella germanica Wierzbicka M., Pielichowska M. 2004. Adapta- (Wild.) Borner originating from calamine tion of Biscutella laevigata L., a metal hyperac- spoils differ in selected morphological traits cumulator, to growth on a zinc-lead waste heap from reference populations? Plant Species in southern Poland. I: Differences between Biology 22: 49–52. waste-heap and mountain populations. Chem- osphere 54: 1663–1674. Matuszkiewicz W. 2002. Przewodnik do ozna- czania zbiorowisk roślinnych Polski. Wydaw- Wierzbicka M., Słysz A. 2005. Does Armeria mari- nictwo Naukowe PWN, Warszawa. tima subsp. halleri (Plumbaginaceae) occur in Poland? Polish Botanical Studies 19: 105–117. Mirek Z., Piękoś-Mirkowa H., Zając A., Za- jąc M. 2002. Flowering plants and pterido- Wóycicki Z. 1913. Roślinność terenów galma- phytes of Poland – a checklist. In: Z. Mirek nowych Bolesławia i Olkusza. In: Obrazy (Eds.), Biodiversity of Poland 1. W. Szafer Insti- roślinności Królestwa Polskiego 4. Kasa im. Mia- tute of Botany, Polish Academy of Sciences, nowskiego, Warszawa. Kraków. Zając M., Zając A. (Eds.) 2001. Atlas rozmiesz- Nowak T., Urbisz A., Kapusta P., Tokarska- czenia roślin naczyniowych w Polsce. Instytut Guzik B. 2011. Distribution patterns and Botaniki Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków.

128 7

Roślinność Olkuskiego Okręgu Rudnego

Jan Holeksa1, Agnieszka Błońska2, Agnieszka Kompała-Bąba2, Gabriela Woźniak2, Przemysław Kurek1, Grażyna Szarek-Łukaszewska1, Krystyna Grodzińska1, Magdalena Żywiec1

1 Instytut Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk, 31-512 Kraków, ul. Lubicz 46, e-mail: j.holeksa@ botany.pl; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected] 2 Katedra Botaniki i Ochrony Przyrody, Uniwersytet Śląski, 40-032 Katowice, ul. Jagiellońska 28, e-mail: agnieszka. [email protected]; [email protected]; [email protected]

Wstęp za główną przyczynę tego zagrożenia przyjmuje się właśnie działalność człowieka. Bogactwo gatunkowe i zróżnicowanie zbio- W Olkuskim Okręgu Rudnym (OOR) od rowisk roślinnych jakiegoś obszaru związane jest ponad 800 lat eksploatowane i przerabiane są złoża przez przede wszystkim ze zróżnicowaniem siedlisk, dolomitów kruszconośnych zawierające rudy cynku na które składa się obok zmienności naturalnych i ołowiu. Wydobywany jest tu również (choć znacznie warunków geologicznych, hydrologicznych i klima- krócej) piasek, którego pokłady w OOR odznaczają tycznych również wielka rozmaitość form oddzia- się znaczną miąższością. Ta długotrwała działalność ływania człowieka. Ze względu na różnorodność gospodarcza spowodowała daleko idące zmiany tego antropogenicznego wpływu modyfikowane w krajobrazie. Powstały i w dalszym ciągu powstają mogą być zarówno ukształtowanie powierzchni nowe siedliska, w większości silnie zanieczyszczone i stosunki wodne, jak również chemiczne i fizyczne metalami ciężkimi pochodzącymi z odpadów właściwości podłoża. Prowadzi to do powstawania i emisji przemysłowych. Tymi nowymi siedliskami nowych siedlisk, których nie ma w warunkach są składowiska dolomitu i ubocznych produktów naturalnych, a które stają się miejscami występo- powstających w procesie produkcji cynku i ołowiu, wania sporej liczby rodzimych i obcych gatunków zasypane rozległe wyrobiska, zapadliska i głębokie roślin, zwierząt i innych organizmów. Znajduje to niecki w miejscach wybierania piasku. Część z nich odzwierciedlenie w często notowanym wzroście została zrekultywowana poprzez nasadzenia drzew bogactwa gatunkowego flory i różnorodności fito- i krzewów, a część porasta roślinność tworząca się cenotycznej, a w szczególności w rozwoju roślin- spontanicznie. Oprócz działalności przemysłowej ności półnaturalnej i synantropijnej. Często jednak w OOR prowadzona jest także gospodarka leśna. takiemu wzbogacaniu flory i roślinności, towarzyszy W lasach cyklicznie pozyskuje się drewno i sadzi zanik elementów specyficznych dla naturalnych sie- nowe pokolenia drzew. Nierzadkim zjawiskiem dlisk. W związku z tym dla różnych obszarów geo- są pożary lasów wzniecane przez penetrujących je graficznych (od niewielkich regionów po rozległe ludzi. Przez wiele stuleci na znacznej części obszaru kontynenty) tworzone są długie listy taksonów OOR była prowadzona również gospodarka rolna. i siedlisk zagrożonych w swoim istnieniu, przy czym Od kilku dziesięcioleci jednak uprawa roli staje się

129 coraz rzadsza. Jej zanikanie inicjuje na znacznym Dla całego obszaru OOR wykonano mapę obszarze sukcesję wtórną w kierunku zbiorowisk roślinności rzeczywistej, czyli tej, która występowała leśnych poprzez zbiorowiska roślinne często zdomi- aktualnie w latach 2008–2011. W terenie zazna- nowane przez gatunki o szerokiej skali ekologicznej. czano na mapie wszystkie jednorodne płaty roślin- Ta różnorodność zjawisk o charakterze antropoge- ności o powierzchni powyżej 500 m2. Posługiwano nicznym i naturalnym znajduje niewątpliwie swoje się przy tym podkładem w formie ortofotomapy odzwierciedlenie w różnorodności biologicznej w skali 1: 5000. Dla każdego z wyróżnionych i kar- OOR. towanych płatów roślinnych sporządzono w terenie Badania nad szatą roślinną Olkuskiego Okręgu spis gatunków, które w nim dominowały. W spi- Rudnego mają długą historię. Rozpoczęły się one sach uwzględniano także gatunki, o których wia- w XIX wieku i trwają do dzisiaj, choć ich intensyw- domo, że są charakterystyczne, czyli specyficzne dla ność była różna w ciągu wieków. Dokładny prze- różnych typów roślinności. Spisy liczyły zazwyczaj gląd badań przedstawiono w rozdziale 5 niniejszego kilkanaście gatunków roślin. Dzięki tym spisom tomu (Grodzińska i Godzik). W latach 2008–2011 poszczególne płaty roślinne można było, przy reda- w OOR prowadzono badania botaniczne, których gowaniu mapy, zaliczyć do określonych jednostek celem stało się określenie aktualnego bogactwa roślinności. fitocenotycznego – zbiorowisk roślinnych oraz W czasie kartowania zwracano szczególną uwagę ustalenie czy długotrwała działalność człowieka, na płaty zbiorowisk roślinnych związane z pod- przede wszystkim eksploatacja rud cynkowo-oło- łożem galmanowym (w miejscu zalegania mate- wiowych i ich miejscowy przerób, przyczyniły się riału związanego z wydobyciem i przerobem rud do powstania nowych i cennych zbiorowisk, zwięk- cynkowo-ołowiowych o podwyższonych stężeniach szających różnorodność roślinności regionu. metali ciężkich). Identyfikowano je na podstawie obecności gatunków wskaźnikowych wyróżnionych Badania roślinności Olkuskiego Okręgu wcześniej przez Grodzińską i Szarek-Łukaszewską (2009). W przypadku zbiorowisk leśnych uwzględ- Rudnego w latach 2008–2011 niono jeszcze dominujący gatunek drzewa i wiek Olkuski Okręg Rudny, na którym prowadzono drzewostanu. Wiek określano poprzez liczenie badania roślinności, przedstawiane w tym rozdziale, okółków gałęzi u drzew gatunków iglastych. Przyj- miał kształt prostokąta o wymiarach 6 km na 8 km mując za wiek drzewostanu wiek większości drzew, (48 km2). Rozciągał się on od Międzygórza na wyróżniono trzy klasy wieku: do 20 lat, od 21 do zachodzie do Starego Olkusza na wschodzie oraz 40 lat, powyżej 40 lat. Nazewnictwo roślin naczy- od Lasek na północy po Pustynię Starczynowską niowych przyjęto za Mirkiem i in. (2002), a zbioro- i dolinę rzeki Sztoły na południu (Ryc. 1). wisk roślinnych za Matuszkiewiczem (2002). Duże powierzchnie, bo aż 2,5% całko- witej powierzchni OOR, zajmuje infrastruktura Wykaz zbiorowisk roślinnych zakładów przemysłowych. Na północnym obrzeżu OOR czynna jest jeszcze głębinowa kopalnia rud Na obszarze 48 km2 wyróżniono i skartowano metali (Pomorzany II), w centrum znajdują się ponad 6000 jednorodnych płatów roślinnych, zakłady przetwarzające te rudy, w tym największa które zostały przyporządkowane do 32 różnych w Polsce huta cynku Zakładów Górniczo-Hutni- typów roślinności. Były to jednostki roślinności czych Bolesław (ZGH Bolesław), a na wschodzie opisane przez fitosocjologów i wykazane w opraco- nieczynna kopalnia rud Olkusz wraz z zakładem waniu Matuszkiewicza (2002) oraz zbiorowiska bez wzbogacania rud (flotacji ZGH Bolesław). Między rangi syntaksonomicznej związane ze specyficznymi hutą cynku a zakładami flotacji, ponad 110 ha lokalnymi warunkami siedliskowymi, wyróżnione powierzchni, zajmuje wypiętrzająca się na wysokość przez autorów niniejszego opracowania. ponad 30 m hałda odpadów poflotacyjnych (stawy W obrębie roślinności OOR wydzielono osadowe ZGH Bolesław). Tuż obok niej znajduje w pierwszym rzędzie dwie grupy zbiorowisk roślin- się czynne wyrobisko piasku podsadzkowego. nych: jedną stanowiły zbiorowiska rozwijające się

130 na siedliskach wzbogaconych w pozostałości rud Zbiorowiska leśne i zadrzewienia cynkowo-ołowiowych (galmanowe), a drugą zbio- • Bór sosnowy świeży rowiska związane z siedliskami pozbawionymi • Bór sosnowy wilgotny tego dodatku. W obu tych grupach wydzielono • Bór sosnowy bagienny następnie zbiorowiska nieleśne oraz zbiorowiska • Bór mieszany leśne i zadrzewienia. Podział ten przedstawiono • Las grądowy i leśne zbiorowiska zastępcze na sie- poniżej i odpowiada on sygnaturom znajdującym dlisku grądu się w opisie mapy roślinności OOR (Ryc. 2). • Lasy łęgowe i leśne zbiorowiska zastępcze na sie- Poza wymienionymi typami roślinności w czasie dlisku łęgów kartowania uwzględniano jeszcze pola uprawne, • Ols i łozowisko piaskownie, tereny przemysłowe i zabudowane oraz • Zadrzewienia na ugorach tereny całkowicie pozbawione roślinności. • Zadrzewienia na siedliskach ruderalnych Każdy wyróżniony w terenie płat roślinny Zbiorowiska roślinne związane z podłożem został zaliczony do jednego z wymienionych galmanowym typów roślinności i powstała w ten sposób osta- teczna mapa roślinności całego terenu badań Zbiorowiska nieleśne (Ryc. 2). Ukazała ona bardzo urozmaiconą mozaikę, • Murawy galmanowe ze związku Armerion halleri w której wyraźnie wyodrębniają się trzy obszary. • Murawy z panującą Molinia caerulea oraz murawy We wschodniej i południowej części dominują z panującą Molinia caerulea i licznymi gatunkami lasy, które tworzą rozległe jednorodne kompleksy ze związku Armerion halleri borów sosnowych lub brzezin. Tylko gdzieniegdzie • Murawy z panującą Festuca ovina w tym litym płaszczu borów na wschód od Bole- • Szuwary z Phragmites australis • Zbiorowiska nieużytków porolnych sławia i miejscowości Hutki oraz na południe od linii kolejowej Olkusz – Katowice pojawiają się Zbiorowiska leśne i zadrzewienia fragmenty innych typów roślinności. Najczęściej • Zbiorowiska leśne przypominające świeży bór są to ubogie w gatunki murawy porastające piasz- sosnowy czyste gleby oraz płaty zbiorowisk roślinnych zwią- • Różnego typu zadrzewienia, w tym zadrzewienia zanych z podłożem galmanowym, które tworzą z dominacją Molinia caerulea w runie pasy wzdłuż dróg i linii kolejowej. Wśród borów • Zadrzewienia z udziałem drzew typowych dla sie- znajduje się też jedna, stosunkowo duża wyspa dlisk wilgotnych lasu grądowego. Zupełnie inny krajobraz roślinny został ukształtowany w części północno-zachodniej. Zbiorowiska roślinne związane z podłożem Uwagę zwraca tu ogromna liczba plam roślinności pozbawionym galmanu o niewielkiej powierzchni i o regularnych kształtach nadanych przez wcześniejsze użytkowanie rolnicze. Zbiorowiska nieleśne Niewiele jest tu pól aktualnie uprawianych, zdecy- • Murawy psammofilne dowana ich większość została porzucona w ciągu • Murawy bliźniczkowe i wrzosowiska ostatnich kilkunastu lat. W części centralnej mapy • Murawy kserotermiczne mamy natomiast do czynienia z jeszcze innym • Łąki świeże i pastwiska układem roślinności. Zwraca uwagę różny rozmiar • Łąki zmiennowilgotne poszczególnych elementów mozaiki roślinnej i brak • Łąki wilgotne ich uporządkowania. Jest to najbardziej przekształ- • Łąki ziołoroślowe • Torfowiska niskie cona działalnością przemysłową część Olkuskiego • Szuwary Okręgu Rudnego, usytuowana między Bolesławiem • Nieużytki porolne a Bukownem. • Zbiorowiska ruderalne • Zarośla śródpolne

131 Szczegółowa charakterystyka wyróżnionych Olkusza. Zajmują one 125 ha co stanowi ok. 2,5% zbiorowisk powierzchni OOR. Są one zazwyczaj niskie, a sto- pień ich zwarcia jest zróżnicowany (od kilkunastu Zbiorowiska roślinne związane z podłożem do około 90%). W murawach silnie zwartych galmanowym dominują rośliny naczyniowe, a w tych o luźnej strukturze ważnym składnikiem są porosty. Mchy Część centralna OOR, od Bolesławia do nie odgrywają w nich znaczącej roli. Wspólną cechą Bukowna, jak również fragmenty w jego wschod- wszystkich muraw jest obecność kępiastych traw, niej części (Stary Olkusz) były ściśle związane głównie kostrzewy owczej (Festuca ovina). Duża z pozyskiwaniem i przetwarzaniem rud cynkowo- zmienność własności podłoży (rzeźby, wilgotności, -ołowiowych. Działo się to głównie w XIX i XX chemizmu) szczególnie tych zbudowanych z kamie- wieku. Tereny te zajmują obecnie różne typy zbio- nistych odpadów górniczych, umożliwia współwy- rowisk roślinnych (Ryc. 2). Na powszechnych tu stępowanie gatunków o różnych wymaganiach podłożach galmanowych, w których zanieczysz- życiowych. Obok siebie rosną więc gatunki siedlisk czające je metale pochodzą z odpadów powstają- ciepłych i suchych (m.in. goździk kartuzek Dian- cych w czasie wydobycia i/lub przetwarzania rud, thus carthusianorum, pięciornik piaskowy Potentilla występują zarówno murawy, jak i mniej lub bardziej arenaria, biedrzeniec mniejszy Pimpinella saxi- zwarte zadrzewienia i lasy. Tworzą one nieregularną fraga, macierzanka zwyczajna Thymus pulegioides, mozaikę różnej wielkości płatów. Na nagich kiedyś przelot pospolity Anthyllis vulneraria), siedlisk słabo powierzchniach składowisk odpadów i zasypanych i średnio wilgotnych (komonica zwyczajna Lotus wyrobisk górniczych oraz na zanieczyszczonych corniculatus, jaskier ostry Ranunculus acris, turzyca odpadami dawnych polach uprawnych sponta- owłosiona Carex hirta), gatunki siedlisk ubogich nicznie rozwinęły się murawy, najstarsze mają (dzwonek okrągłolistny Campanula rotundifolia, aktualnie ponad 100 lat. Zadrzewienia natomiast rzeżusznik piaskowy Cardaminopsis arenosa, łyszczec pochodzą w większości z nasadzeń prowadzonych baldachogronowy Gypsophila fastigiata), zasobnych tu w ramach rekultywacji zniszczonych terenów. w pierwiastki odżywcze (koniczyna łąkowa Trifo- Wykonywane one były w różnych okresach czasu lium pratense, wyka ptasia Vicia cracca). od lat siedemdziesiątych XX wieku. Niektóre z tych gatunków wykształciły dużą Zbiorowiska nieleśne odporność na wysokie stężenia metali ciężkich w podłożu. Są one nazywane metalofitami. Wśród • Murawy galmanowe ze związku Armerion halleri nich wyróżnia się metalofity obligatoryjne i fakulta- Murawy galmanowe są najbardziej specyficznymi tywne (pseudometalofity). Metalofity obligatoryjne zbiorowiskami OOR i jednocześnie unikatowymi, to te, które występują jedynie na metalonośnych tak w skali regionalnej, jak i krajowej (Grodzińska podłożach, co najmniej w obrębie danego regionu. i Szarek-Łukaszewska 2009; Szarek-Łukaszewska Natomiast metalofity fakultatywne to takie, które i Grodzińska 2011). Są one wschodnimi, kresowymi rosną zarówno na glebach bogatych w metale, jak stanowiskami tego typu muraw w Europie (Ernst i na niezanieczyszczonych metalami w obrębie tego 1974; Matuszkiewicz 2002; Dierschke i Becker samego regionu (Baker i in. 2010). W murawach 2008; Szarek-Łukaszewska i Grodzińska 2011). OOR brakuje metalofitów obligatoryjnych, są Jak większość europejskich muraw galmanowych, obecne natomiast metalofity fakultatywne: m.in. ich płaty w OOR są pochodzenia wtórnego. Płaty Cardaminopsis arenosa, Dianthus carthusianorum, pierwotne muraw, związane z wychodniami skal- lepnica rozdęta Silene vulgaris, fiołek trójbarwny nymi zasobnymi w metale, które wcześniej istniały Viola tricolor, pleszczotka górska Biscutella laevigata zapewne w OOR, obecnie w nim nie występują. i rzeżusznik Hallera Cardaminopsis halleri (m.in. Płaty muraw galmanowych, różnej wiel- Wierzbicka i Panufnik 1998; Wierzbicka i Pieli- kości, rozrzucone są nieregularnie wśród lasów, chowska 2004; Wierzbicka i Słysz 2005; Słomka zadrzewień i dawnych pól, głównie między Bole- i in. 2010, 2011, 2012; Szarek-Łukaszewska i Gro- sławiem i Bukownem oraz w okolicach Starego dzińska 2011).

132 Gatunki roślin naczyniowych, mchów i poro- Anthyllis vulneraria oraz porostów – Vezdaea stipi- stów budujące murawy galmanowe są w większości tata i Diploschistes muscorum. gatunkami pospolitymi. Rośliny naczyniowe są Murawy galmanowe tworzą w pogórniczym przy tym pospolite zarówno regionalnie (Nowak terenie OOR wyspy kolorowej, niskiej roślinności. i in. 2011; Szarek-Łukaszewska i Grodzińska 2011), Wśród niej pojawiają się pojedyncze okazy sosen, jak i na terenie całej Polski (Zając i Zając 2001) widoczne są także ich siewki. Murawy zwiększają (Ryc. 3). Gatunkami rzadkimi są jedynie Biscutella różnorodność biologiczną regionu poprzez utrzymy- laevigata, goryczuszka Wettsteina Gentianella ger- wanie gatunków typowych dla gleb metalonośnych. manica oraz pszonak pannoński Erysimum odoratum Murawy te powinny być objęte ochroną prawną i to (Grześ 2007; Grodzińska i Szarek-Łukaszewska o aktywnym charakterze (usuwanie rozrastających się 2009; Szarek-Łukaszewska i Grodzińska 2011). drzew) zapewniającym ich istnienie. Dwie najstarsze Spośród nich na szczególną uwagę zasługuje Biscu- murawy galmanowe w OOR w okolicach Bolesławia tella laevigata, gatunek podawany z Polski tylko objęte są ochroną w sieci Natura 2000. z dwóch obszarów – górskiego w Tatrach Zachod- nich i niżowego w Olkuskim Okręgu Rudnym • Murawy z panującą Molinia caerulea oraz (Wóycicki 1913; Grodzińska i Szarek-Łukaszewska z panującą Molinia caerulea i licznymi gatunkami ze związku Armerion halleri 2009; Szarek-Łukaszewska i Grodzińska 2011). Mszaki muraw reprezentują gatunki związane na Murawy z panującą trzęślicą modrą Molinia ca- ogół z siedliskami antropogenicznymi. Niektóre erulea występują głównie w bliskim otoczeniu huty z nich (Brachythecium albicans, Ceratodon purpureus ZGH Bolesław i zajmują 41 ha, co stanowi około i Pohlia nutans) bardzo często notowane są na pod- 0,9% powierzchni OOR. Zajmują one przede łożach metalonośnych. Porosty należą do gatunków wszystkim przestrzenie, na których przeprowadzano zarówno pospolitych (Cladonia pyxidata, Verrucaria zabiegi rekultywacyjne. Polegały one na pokryciu muralis, V. nigrescens), jak i rzadkich, zarówno dla składowisk odpadów lub zniszczonej powierzchni badanego terenu (Cladonia rei, Amadina punctata), gruntu warstwą obcej, z reguły żyznej gleby. Na jak i całej Wyżyny Śląsko-Krakowskiej (Bacidina glebie tej wykształciły się spontanicznie murawy chloroticula) czy Polski (Agonimia vouaxii, Vezdaea z Molinia caerulea (Szarek-Łukaszewska i Grodziń- leprosa) (Bielczyk i in. 2009). ska 2011). Cechują się one stałą obecnością i obfi- Murawy galmanowe w OOR pod względem tością tej trawy. Mimo dominacji Molinia caerulea syntaksonomicznym reprezentują zespół Arme- – trawy wysokiej i kępiastej, zbiorowiska te nie są rietum halleri (związek Armerion halleri, rząd Vio- ubogie florystycznie. Trzęślica nie tworzy w nich na letalia calaminariae, klasa Violetea calaminariae) ogół zwartej, ciągłej warstwy. Wokół jej kęp rozra- (Grodzińska i Szarek-Łukaszewska 2009; Szarek- stają się gatunki wilgotniejszych i żyźniejszych sie- -Łukaszewska i Grodzińska 2011). Są one uboższe dlisk (m.in. babka lancetowata Plantago lanceolata, florystycznie od takich muraw w Europie Zachod- Lotus corniculatus, jaskier ostry Ranunculus acris), niej (Ernst 1974; Dierschke i Becker 2008; Baker a między nimi w miejscach z płytszą glebą gatunki i in. 2010). Brak w nich gatunku charakterystycz- siedlisk suchszych (m.in. Festuca ovina, Silene vul- nego dla muraw zachodnio-europejskich mokrzycy garis, przytulia biała Galium album, Thymus pule- wiosennej Minuartia verna subsp. hercynica, rosną gioides, Campanula rotundifolia). Rzadziej pojawiają w nich natomiast właściwe siedliskom metalono- się gatunki charakterystyczne dla muraw galmano- śnym ekotypy Silene vulgaris i zawciągu pospolitego wych ze związku Armerion halleri (Armeria ma- Armeria maritima. Za gatunek lokalnie charakte- ritima, Biscutella laevigata). Na uwagę zasługuje rystyczny dla OOR uznaje się Biscutella laevigata obecność w części muraw trzęślicowych Cardami- (Grodzińska i Szarek-Łukaszewska 2009). Murawy nopsis halleri – rośliny uznawanej za hiperakumula- galmanowe w OOR wyróżnia od zachodnio – euro- tor cynku i kadmu. Może ona gromadzić w swoich pejskich stałe i często obfite występowanie szczawiu nadziemnych częściach ponad 10 000 mg/kg Zn rozpierzchłego Rumex thyrsiflorus, Cardaminopsis i ponad 100 mg/kg Cd. Mchy i porosty w mu- arenosa, Gypsophila fastigiata, Potentilla arenaria, rawach z Molinia caerulea występują nielicznie,

133 z obecnych należy wymienić dwa gatunki mchów – • Zbiorowiska nieużytków porolnych Ceratodon purpureus i Bryum pallescens oraz kilka Nieużytki porolne rozciągają się głównie wokół gatunków porostów – Cladonia symphycarpia, huty ZGH Bolesław. Niewielkie ich powierzchnie C. monomorpha, C. rei i Vezdaea leprosa. spotkać można w okolicy Bolesławia (na północ • Murawy z panującą Festuca ovina od tej miejscowości). Do wczesnych lat osiem- dziesiątych na brunatnych glebach uprawiano Na podłożach piaszczystych, ubogich i wzbo- tu zboża i rośliny okopowe (Szarek-Łukaszewska gaconych w różne ilości odpadów pochodzących i Grodzińska 2011) (Ryc. 5). Zaniechano upraw z przetwarzania rud panują ubogie w gatunki murawy ze względu na silne zanieczyszczenie gleb metalami z Festuca ovina (Szarek-Łukaszewska i Grodzińska ciężkimi pochodzącymi głównie z emisji huty cynku 2011) (Ryc. 4). Płaty tych muraw, zazwyczaj różnej i ołowiu (wtedy jednej z najwyższych w kraju). wielkości, nie są zbyt częste w OOR. Spotyka się Później miejscami składowano tu różnego typu je w sąsiedztwie huty ZGH Bolesław (w centralnej odpady z przetwarzania rud. Na powstałych nie- i południowej części obszaru górniczego). Zajmują użytkach, pozostawionych bez jakiejkolwiek kon- one ok. 47 ha (1% ogólnej powierzchni OOR). troli, wykształciły się obecnie bogate florystycznie Gatunkiem dominującym, w tego typu murawach, zbiorowiska typu muraw. Wyróżniają się one stałą obecnością pępawy dwuletniej Crepis biennis, jest Festuca ovina, a stałymi składnikami są Cardami- bnieca białego Melandrium album, Valeriana offici- nopsis arenosa, Viola tricolor oraz Rumex thyrsiflorus. nalis oraz szeregiem gatunków łąkowych (brodaw- Murawa jest zwarta i tylko miejscami, w luźniejszych nika zwyczajnego Leontodon hispidus, krwawnika jej fragmentach pomiędzy kępami Festuca ovina, pospolitego Achillea millefolium, Rumex thyrsiflorus, znajdują swe stałe miejsce porosty – liczne gatunki marchwi zwyczajnej Daucus carota, Lotus cornicu- chrobotków (Cladonia pyxidata, C. monomorpha, latus, owsicy omszonej Avenula pubescens). Rosną C. rei, C. subulata) oraz Vezdaea leprosa i Stigmidium w nich również chwasty pozostałe z dawnych upraw sp., a także rzadziej mszaki (Bryum pallescens, Cera- (ostrożeń polny Cirsium arvense, przymiotno kana- todon purpureus, Plagiomnium cuspidatum). Murawy dyjskie Conyza canadensis, rdestówka powojowata opisane powyżej łączy z murawami galmanowymi Fallopia convolvulus, przetacznik polny Veronica ze związku Armerion halleri obecność Festuca ovina, arvensis, poziewnik dwudzielny Galeopsis bifida). Cardaminopsis arenosa i Rumex thyrsiflorus, dzieli W murawach tych rośnie Festuca ovina, nie odgry- natomiast brak udziału gatunków termofilnych wając w nich większej roli. Zdarza się jednak, że z klasy Festuco-Brometea oraz liczne występowanie trawa ta tworzy mniejsze lub większe płaty zwartej porostów. darni. Dość często na nieużytkach pojawia się sosna zwyczajna (Pinus sylvestris), która wkracza na nie • Szuwary z Phragmites australis z sąsiadujących z nimi zadrzewień i lasów.

Niewielki płat o wielkości około 1 ha usytu- Zbiorowiska leśne i zadrzewienia owany jest w lokalnie podmokłym miejscu w cen- • Zbiorowiska leśne przypominające świeży bór tralnym obszarze górniczym. Otaczają go różnego sosnowy typu zadrzewienia. Dominującym gatunkiem jest Zbiorowiska leśne przypominające świeży bór trzcina pospolita (Phragmites australis). Obok niej sosnowy zajmują w OOR ok. 15% powierzchni znaczną rolę odgrywają: sadziec konopiasty Eupa- (717 ha). Rozciągają się one w północno-wchodniej torium cannabinum, kozłek lekarski Valeriana offi- i wschodniej jego części (od Lasek poprzez Stary cinalis i Molinia caerulea. Wśród tych rozrośniętych Olkusz i wschodnie obrzeża stawów osadowych bylin występują przytulia bagienna Galium uligi- ZGH Bolesław) i dalej, posuwając się ku połu- nosum, krwiściąg lekarski Sanguisorba officinalis, dniowi, dochodzą do Bukowna. Otaczają tę miej- len przeczyszczający Linum catharticum, kruszczyk scowość od południa i zachodu. Lasy te sąsiadują błotny Epipactis palustris oraz mszaki. w terenie ze świeżymi borami sosnowymi (zespół

134 Leucobryo-Pinetum) oraz z różnego typu zadrze- świadczy o ich niedawnym wprowadzeniu na tereny wieniami i murawami (Ryc. 6). pogórnicze (Ryc. 8). Są to głównie drzewostany sosnowe (Pinus Zadrzewienia tworzą różnej wielkości płaty, sylvestris) oraz brzozowe (Betula pendula) róż- bardzo zróżnicowane zarówno pod względem nego wieku, od młodników po ponad 40–letnie. wieku, jak i składu florystycznego. Interesujące jest W większości są to jednak drzewostany młode (do to, że w kilkunastoletnich jak i kilkudziesięciolet- 20 lat) (Ryc. 7, 8). Zwarcie koron jest w związku nich świetlistych zadrzewieniach, zrąb gatunków z tym znacznie zróżnicowane, najczęściej wynosi runa stanowią rośliny siedlisk ciepłych i suchych, ono 60–90%. Warstwa krzewów jest słabo rozwi- a w nich te, które są częste, a nawet charakterystyczne nięta (pokrycie 5–10%). Pokrycie warstwy zielnej dla muraw galmanowych (m.in. Thymus pulegioides, osiąga najczęściej 50–80%. W runie stałym gatun- Galium album, Pimpinella saxifraga, Festuca ovina, kiem jest kostrzewa Festuca ovina. Wśród jej kęp Anthyllis vulneraria, Biscutella laevigata, Armeria rosną zarówno gatunki typowe dla muraw (m.in. maritima, posłonek rozesłany Helianthemum num- Cardaminopsis arenosa, Rumex thyrsiflorus, Galium mularium). Towarzyszą im niejednokrotnie gatunki album, Dianthus carthusianorum, Armeria mari- typowo leśne charakterystyczne dla borów (Orthilia tima, Thymus pulegioides, macierzanka piaskowa secunda, Moneses uniflora, Vaccinium myrtillus). T. serpyllum, turzyca wiosenna Carex caryophyllea, W części płatów (prawdopodobnie tu, gdzie pod- Leontodon hispidus), jak i gatunki typowo leśne, czas rekultywacji nawieziono żyzną glebę) częstym charakterystyczne dla borów (gruszyczka jedno- gatunkiem jest Molinia caerulea. Miejsca niepo- stronna Orthilia secunda, gruszyczka jednokwia- kryte roślinnością zajmują porosty, najczęściej Ver- towa Moneses uniflora, borówka czarna Vaccinium rucaria muralis, Vezdaea stipitata, Bacidina phacodes, myrtillus). Na uwagę zasługuje obecność storczyków Bacidia bagglietoana, Sarcosagium campestre). (kruszczyk szerokolistny Epipactis helleborine • Zadrzewienia z udziałem drzew typowych dla i kruszczyk rdzawoczerwony E. atrorubens). Mszaki siedlisk wilgotnych są reprezentowane przez Brachythecium salebrosum, Na niewielkiej przestrzeni między Bolesławiem B. velutinum, Sciuro-hypnum oedipodium, Cam- a stawami osadowymi znajdują się wilgotne sie- pylium calcareum, przy większym zwarciu koron dliska, w których rozwinęła się warstwa drzew (ok. drzew pojawia się Pleurozium schreberi. Z porostów 21 ha – 0,4% powierzchni OOR). Budują ją olcha wymienić należy chrobotki (Cladonia contorta, C. czarna (Alnus glutinosa), jesion wyniosły (Fraxinus furfuracea, C. fimbriata) oraz Scoliciosporum chloro- excelsior), osika (Populus tremula), a także brzoza coccum i Peltigera rufescens. i grochodrzew. Tworzą one obecnie kilkumetrowe, • Różnego typu zadrzewienia w tym zadrzewienia niezbyt zwarte i młode drzewostany. W runie z dominacją Molinia caerulea w runie panują kępiaste trawy, najczęściej śmiałek darniowy Deschampsia caespitosa, trzcinnik piaskowy Cala- W mozaice zbiorowisk w centralnej części magrostis epigejos i Molinia caerulea. Towarzyszą im OOR zadrzewienia zajmują najwięcej powierzchni. tojeść pospolita Lysimachia vulgaris, Eupatorium W całości OOR stanowi to ok. 6,5% obszaru cannabinum, rzadziej wiązówka błotna Filipen- (310 ha). Powstały one z zalesień prowadzonych dula ulmaria, kozłek bzowy Valeriana sambucifolia w ramach rekultywacji zdewastowanych pracami i nawłoć kanadyjska Solidago canadensis. górniczymi terenów. W rekultywacji używano róż- nych gatunków drzew i krzewów, ale najczęściej Zbiorowiska roślinne związane z podłożem stosowanymi była Betula pendula i Pinus sylve- pozbawionym galmanu stris, rzadziej natomiast modrzew (Larix decidua), grochodrzew (Robinia pseudoacacia), wyjątkowo Zbiorowiska nieleśne rokitnik zwyczajny (Hippophaë rhamnoides) Na podłożu pozbawionym galmanu rozwinęła i oliwnik srebrzysty (Eleagnus commutata) (Ryc. 9). się szeroka gama zbiorowisk roślinnych związanych Zadrzewiania te rzadko przekraczają wiek 20 lat, co z siedliskami o różnej żyzności i wilgotności gleby.

135 Reprezentują one murawy rozwijające się na ubo- gdzie mimo wielu lat starań pracowników Nad- gich piaskach, czyli murawy psammofilne z klasy leśnictwa Olkusz nie udało się do dzisiaj uzyskać Koelerio-Corynephoretea, wrzosowiska i murawy zwartej pokrywy roślinnej na znacznym obszarze. bliźniczkowe z klasy Nardo-Callunetea związane Drugie skupienie muraw napiaskowych znajduje z glebami kwaśnymi oraz murawy kserotermiczne się na wschód od miejscowości Hutki i głównego z klasy Festuco-Brometea występujące na glebach szybu kopalni „Pomorzany”. Rozległy obszar pia- żyznych i bogatych w węglan wapnia. Istotny ele- sków z rzadka porośniętych przez roślinność znaj- ment szaty roślinnej OOR stanowią zbiorowiska duje się również na zachód od Bukowna i rozciąga pastwiskowe i łąkowe z klasy Molinio-Arrhenathe- się po obu stronach linii kolejowej prowadzącej retea. Stwierdzono ich pełne bogactwo od pastwisk do Katowic. Łącznie murawy napiaskowe zajmują z grzebienicą pospolitą (Cynosurus cristatus) (związek 166 ha, czyli 3,4% całego obszaru. Cynosurion, rząd Arrhenatheretalia) i łąk rajgraso- Na terenie OOR stwierdzono występowanie wych na siedliskach świeżych (związek Arrhenathe- dwóch typów muraw napiaskowych. Dla muraw rion elatioris, rząd Arrhenatheretalia), poprzez łąki psammofilnych rozwijających się na najuboższych zmiennowilgotne z kosaćcem syberyjskim Iris sibi- piaskach typowe jest bardzo słabe zwarcie budują- rica (związek Molinion caeruleae, rząd Molinietalia) cych je roślin. Dominują w nich trawy o wąskich i łąki wilgotne z kaczeńcami (Caltha sp.) (związek liściach, wśród których są trzy najczęściej spo- Calthion palustris, rząd Molinietalia), po łąki zioło- tykane: szczotlicha siwa Corynephorus canescens, roślowe z wiązówką błotną (związek Filipendulion Festuca ovina i strzęplica sina Koeleria glauca. ulmariae, rząd Molinietalia). Na siedliskach bagien- Towarzyszą im inne gatunki, z których najczęściej nych występują zbiorowiska szuwarowe z klasy spotykane w okolicach Bukowna i Bolesławia są: Phragmitetea z trzciną pospolitą (związek Phragmi- czerwiec trwały Scleranthus perennis, jasieniec pia- tion) i okazałymi turzycami (związek Magnocari- skowy Jasione montana, jastrzębiec kosmaczek Hie- cion), zaś w miejscach stale dobrze nawodnionych racium pilosella, koniczyna polna Trifolium arvense, rozwijają się torfowiska niskie z klasy Scheuch- Thymus serpyllum, połonicznik nagi Herniaria glabra zerio-Caricetea nigrae. W miejscach dawnych pól i szczaw polny Rumex acetosella. Z kolei w miejscach uprawnych rozwinęły się zbiorowiska nieużytków żyźniejszych wykształciły się bogatsze florystycznie, porolnych. Na dawnych miedzach śródpolnych bardziej zwarte murawy z udziałem barwnie kwit- i starszych ugorach obecne są zarośla z panująca nących gatunków, jak: goździk kropkowany Dian- śliwą tarniną Prunus spinosa (związek Pruno-Rubion thus deltoides i Armeria maritima, a nawet gatunków fruticosae, klasa Rhamno-Prunetea), a w otoczeniu łąkowych, jak: jastrun właściwy Leucanthemum szlaków komunikacyjnych, wysypisk odpadów vulgare, Lotus corniculatus i Leontodon hispidus oraz i zabudowań, czyli intensywnie użytkowanych, gatunków muraw kserotermicznych i okrajków pojawiła się roślinność w większości nitrofilna z klas termofilnych, m.in. Carex caryophyllea, tymotka Artemisietea vulgaris, Bidentetea tripartiti i Galio- Boehmera Phleum phleoides, Anthyllis vulneraria -Urticenea oraz rzędu Plantaginetalia maioris i klasy i cieciorka pstra Coronilla varia. Molinio-Arrhenatheretea. Występowaniu muraw psammofilnych sprzyja kilka czynników. Spotykane są one często na nachy- • Murawy psammofilne lonych stokach, na których następuje osypywanie Ubogie piaski, na których rozwijają się murawy się luźnego piasku, co nie służy na ogół rozwo- psammofilne znajdują się głównie we wschodniej jowi roślinności. Ich powstawanie związane jest też i południowej części OOR, na wschód od Bole- z często powtarzającymi się pożarami, które niszczą sławia i Bukowna oraz na zachód od Bukowna. ściółkę i rośliny na suchych piaskach. Stwarza to Urozmaicają one rozległe obszary borów i brzezin, okazję do rozpoczęcia procesu sukcesji roślin- tworząc zazwyczaj niewielkie wysepki roślinności ności, której pierwszym etapem są właśnie murawy nieleśnej, a w niektórych miejscach zajmują spore psammofilne. Murawy te występują także na powierzchnie wielkości nawet kilkudziesięciu hek- terenie licznych piaskowni. Kolejnym czynnikiem tarów. Tak jest zwłaszcza na Pustyni Starczynowskiej, utrwalającym murawy jest użytkowanie terenów

136 piaszczystych przez miłośników pojazdów tereno- Centaurea scabiosa, głowienka wielkokwiatowa Pru- wych. Niszcząc zwartą pokrywę roślinną stwarzają nella grandiflora, Dianthus carthusianorum, krwiściąg dogodne warunki do utrzymywania się pionierów mniejszy Sanguisorba minor, Carex caryophyllea, roślinnych typowych dla muraw psammofilnych. żebrzyca roczna Seseli annuum, leniec pospolity The- Murawy napiaskowe są rozpowszechnione w Polsce, sium linophyllon. Na obrzeżach zadrzewień, w pobliżu jednak ze względu na coraz słabsze użytkowanie łąk lub zarośli, bardziej obficie występuje gorysz terenów o ubogich glebach i ich zalesianie obser- pagórkowy Peucedanum oreoselinum. Murawy ksero- wuje się ich stopniowe zanikanie. Na terenie OOR termiczne zajmują powierzchnię około 40 hektarów. murawy te należą do interesujących składników Ich największy płat wielkości ponad 8 hektarów znaj- roślinności i nic im nie zagraża ze względu na roz- duje się w Ujkowie Starym, a drugi nieco mniejszy, powszechnienie piaskowni i miejsc użytkowanych na południe od Podlipia, na opadających łagodnie przez pojazdy terenowe. ku południowi stokach wzgórza o nazwie Sołtysie. • Murawy bliźniczkowe i wrzosowiska Murawy kserotermiczne należą do jednych z najrzadszych i bardziej zagrożonych typów roślinności Zbiorowiska, w których dominuje wrzos zwy- w Polsce i z tego względu wszędzie, gdzie występują, czajny Calluna vulgaris lub bliźniczka psia trawka zasługują na szczególną ochronę. Nardus stricta rozwijają się najczęściej także na piaszczystych, choć żyźniejszych siedliskach niż • Łąki świeże i pastwiska murawy psammofilne. Oprócz dwóch wymienio- Na żyznych glebach umiarkowanie wilgotnych nych gatunków dominujących, często pojawiają się rozwijają się zbiorowiska łąk świeżych zaliczane do w nich także: dziurawiec czteroboczny Hypericum związku Arrhenatherion elatioris, z których jedynie maculatum, Hieracium pilosella, nawłoć pospolita niewielka część użytkowana jest jako łąki wielo- Solidago virgaurea, prosienicznik szorstki Hypo- krotnie koszone każdego roku (Ryc. 10). Więk- cheris radicata. Wrzosowiska i murawy bliźniczkowe szość tych łąk jest użytkowana i koszona tylko zajmują znikomą powierzchnię, bo zaledwie 2,2 raz w roku albo w ogóle zaniechano ich koszenia. ha, czyli mniej niż 0,1% całego obszaru. Ich nie- W składzie florystycznym tych łąk odnotowano wielkie płaty są rozrzucone wzdłuż linii kolejowej szereg gatunków łąk świeżych, takich jak: rajgras z Bukowna do Olkusza. Ze względu na znikome wyniosły Arrhenatherum elatius, dzwonek rozpierz- rozpowszechnienie ten typ muraw nie odgrywa chły Campanula patula, Crepis biennis, świerzbnica większej roli w pokrywie roślinnej OOR. polna Knautia arvensis, pasternak zwyczajny Pasti- naca sativa Rumex thyrsiflorus • Murawy kserotermiczne , , kozibród łąkowy Tragopogon pratensis. Często występują także Leon- Na żyznym podłożu bogatym w węglan wapnia, todon hispidus, Lotus corniculatus, Vicia cracca, Leu- gdzie powstają gleby typu rędzin, na nasłonecz- canthemum vulgare, koniczyna pagórkowa Trifolium nionych i wystawionych na południe zboczach, montanum, Plantago lanceolata, Molinia caerulea. a także w wyrobiskach wapienia wykształciły się W miejscach suchszych spotkać można gatunek zbiorowiska roślinne przypominające murawy kse- typowy dla muraw kserotermicznych – Brachy- rotermiczne, czyli ciepłolubne zbiorowiska o cha- podium pinnatum. Jesienią na niektórych łąkach rakterze stepowym. Panują w nich gatunki traw, kwitnie zimowit jesienny Colchicum autumnale. którym towarzyszy bogaty zestaw roślin o barwnych Łąki świeże rozwijają się na powierzchni 355 hek- i okazałych kwiatach lub kwiatostanach. Trawiasty tarów i stanowią nieco ponad 7% całego obszaru. charakter nadaje murawom głównie kłosownica Najwięcej jest ich w północno-zachodniej, rolniczej pierzasta Brachypodium pinnatum. Towarzyszą jej części, w okolicach Podlipia, Małobądza, Krzykawy barwnie kwitnące gatunki, m.in. bodziszek czer- i Kolonii, gdzie zajmują aż 25% terenu. wony Geranium sanguineum, pajęcznica gałęzista Anthericum ramosum, wilczomlecz sosnka Euphorbia • Łąki zmiennowilgotne cyparissias, wiązówka bulwkowa Filipendula vulgaris, Łąki te występują na siedliskach wilgotnych Helianthemum nummularium, chaber driakiewnik zwłaszcza w okresie wiosennym. Są to łąki bardzo

137 bogate w gatunki. Ze względu na ograniczenie Sztolni Ponikowskiej i Kanału Dąbrówka w okoli- w ostatnich latach użytkowania kośnego należą cach Kolonii i Lasek. one do najrzadszych i zagrożonych zanikiem typów • Łąki ziołoroślowe roślinności w naszym kraju. Ich kompozycję flory- styczną tworzą między innymi: olszewnik kmin- W wyniku zaprzestania koszenia łąk zmien- kolistny Selinum carvifolia, Sanguisorba officinalis, nowilgotnych w niektórych miejscach spotyka się mieczyk dachówkowaty Gladiolus imbricatus, Iris uboższe florystycznie zbiorowiska z panującą Fili- sibirica, czarcikęs łąkowy Succisa pratensis, sierpik pendula ulmaria, a miejscami także Lysimachia barwierski Serratula tinctoria, koniopłoch łąkowy vulgaris i Valeriana officinalis. W wyniku zachodzą- Silaum silaus, przytulia północna Galium boreale, cych procesów sukcesji masowo rozprzestrzeniają turzyca filcowata Carex tomentosa, bukwica zwy- się w nich takie gatunki, jak: Aegopodium poda- czajna Betonica officinalis, przywrotnik prawie nagi graria, turzyca błotna Carex acutiformis, świerząbek Alchemilla glabra, Molinia caerulea. W miejscach korzenny Chaerophyllum aromaticum, stokłosa wilgotniejszych występują jeszcze turzyca Davalla bezostna Bromus inermis, Calamagrostis epigejos, Carex davalliana, turzyca prosowata Carex panicea, czy Solidago canadensis. Łąki ziołoroślowe zajmują turzyca pospolita Carex nigra. Na omawianych powierzchnię zaledwie 5 hektarów i występują łąkach spotyka się też chronione storczyki: kukułkę głównie w okolicach Lasek, Kolonii i Hutek, w pół- krwistą Dactylorhiza incarnata i kukułkę szeroko- nocnej części badanego obszaru. listną D. majalis. • Torfowiska niskie Łąki zmiennowilgotne występują w zagłę- bieniach terenu i w dolinach rzecznych i zajmują Szczególnie cenne są zbiorowiska torfowi- w OOR niewielką powierzchnię około 11 hek- skowe z klasy Scheuchzerio-Caricetea nigrae. tarów. Są obecne na północny-zachód od miejsco- Występują w nich rośliny typowe dla torfo- wości Hutki, a sporych rozmiarów płat znajduje się wisk niskich, np.: Carex nigra, siedmiopalecznik w samym Bolesławiu. błotny Comarum palustre, wełnianka wąskolistna Eriophorum angustifolium, kozłek całolistny Vale- • Łąki wilgotne riana simplicifolia, w tym także gatunki związane W okolicach Bolesławia i Bukowna napotkać z torfowiskami kalcyfilnymi związku Caricion można kilka typów łąk wilgotnych. Reprezentują davallianae: Carex davalliana, Epipactis palustris, one zespoły należące do związku Calthion palu- wełnianka szerokolistna Eriophorum latifolium, stris: Angelico-Cirsietum oleracei, Cirsietum rivu- dziewięciornik błotny Parnassia palustris. Ważną laris, Scirpetum silvatici. Największe powierzchnie rolę w ich budowie odgrywają rośliny łąk wil- zajmują fitocenozy z ostrożniem łąkowym Cirsium gotnych: Caltha palustris, Cirsium oleraceum, rivulare (Ryc. 11). W fitocenozach łąk wilgotnych C. palustris, ostrożeń łąkowy C. rivulare, Dacty- najczęściej można spotkać następujące gatunki: lorhiza incarnata, D. majalis, Filipendula ulmaria, ostrożeń błotny Cirsium palustre, skrzyp błotny komonica błotna Lotus uliginosus, Lysimachia vul- Equisetum palustre, Valeriana officinalis, knieć garis, Molinia caerulea, Sanguisorba officinalis. Tor- błotna Caltha palustris, Galium uliginosum, a także fowiska niskie wykształcają się na terenach stale gatunki typowe dla szuwarów: przytulia błotna zasobnych w wodę, co ogranicza rozkład materii Galium palustre, skrzyp bagienny Equisetum fluvia- organicznej i sprzyja jej gromadzeniu się w postaci tilis. Miejscami pojawia się w nich rdest wężownik torfu. Zajmują one w OOR łącznie 5,5 ha (0,1% Polygonum bistorta. W niektórych płatach obficie powierzchni) i występują najczęściej w sąsiedztwie występuje Deschampsia caespitosa. łąk wilgotnych z rzędu Molinietalia. Kilka płatów Łąki wilgotne zajmują powierzchnię nieco torfowisk, z których największy ma wielkość ponad 100 hektarów (ok. 2% całego obszaru), 1,4 hektara, stwierdzono w dolinie niewielkiego a rozległy kompleks tych łąk znajduje się w dolinie potoku na północ od Krzykawy. Drugie torfo- potoku płynącego między Bolesławiem a Podli- wisko o wielkości ponad jednego hektara usytu- piem. Ich mniejsze fragmenty są rozrzucone wzdłuż owane jest w Krążku.

138 • Szuwary konkretnych gatunków zależy od tego, co było Szuwary w terenie badań mają znaczenie mar- uprawiane w ostatnim roku. ginalne. Pojawiają się głównie w dolinach cieków, Na starszych odłogach wykształcają się zbio- zagłębieniach terenu lub w pobliżu zbiorników rowiska reprezentujące klasę Agropyretea inter- wodnych zarówno naturalnych, jak i sztucz- medio-repentis. Tworzą je głównie rośliny kłączowe nych (Ryc. 12). Nie zajmują dużych powierzchni i rozłogowe, często zdominowane przez perz pospo- – łącznie 24,5 ha (0,5% powierzchni OOR). lity Elymus repens, Bromus inermis, Carex hirta albo Największe kompleksy szuwarów znajdują się Calamagrostis epigejos. Gatunki te szybko rozprze- w otoczeniu Sztolni Ponikowskiej w pobliżu miej- strzeniają się, tworząc często wielkopowierzch- scowości Kolonia na północ od Bolesławia oraz niowe płaty, obejmujące sąsiadujące ze sobą pola. w zachodniej części Bukowna o nazwie Cyzowizna. Na starszych ugorach obecne są także gatunki Najczęściej występuje szuwar z Phragmites australis, ruderalne (np. bylica pospolita Artemisia vulgaris, zdecydowanie rzadziej szuwar pałki wąskolistnej Cirsium arvense, Eupatorium cannabinum) i łąkowe Typha angustifolia oraz szuwary turzycowe z turzycą (Arrhenatherum elatius, kostrzewa łąkowa Festuca zaostrzoną Carex gracilis i C. acutiformis. W ich pratensis, szczaw zwyczajny Rumex acetosa, Avenula składzie gatunkowym, obok dominantów, pojawiają pubescens, Leontodon hispidus, kupkówka pospo- się inne rośliny typowe dla łąk wilgotnych, takie lita Dactylis glomerata, tymotka łąkowa Phleum jak: dzięgiel leśny Angelica sylvestris, Deschampsia pratense, Crepis biennis, Pastinaca sativa). W miej- caespitosa, Filipendula ulmaria, Lysimachia vulgaris, scach suchszych występują mietlica pospolita Agro- krwawnica pospolita Lythrum salicaria i sitowie leśne stis capillaris, Armeria maritima, a niekiedy nawet Scirpus sylvaticus. gatunki muraw kserotermicznych: wyżlina bez- bronna Ononis arvensis, Centaurea scabiosa. Nie- • Nieużytki porolne które płaty zdominowała jeżyna popielica Rubus Istotną rolę w rozwoju roślinności OOR ode- caesius, do innych wnika orlica pospolita Pteridium grało rolnictwo. Krajobraz rolniczy dominuje na aquilinum. Najstarsze odłogi opanowała Solidago zachód od Bukowna i Bolesławia. Rozległe, jeszcze canadensis, tworząc często prawie jednogatunkowe, niedawno uprawiane pola ciągną się nieprze- wielkopowierzchniowe agregacje. rwanym pasem od Skotnicy na południu po Mało- • Zbiorowiska ruderalne bądz, Krzykałę i Krzykawkę na północy. O procesie zanikania rolnictwa świadczy zdecydowanie większa Roślinność ruderalna nie odgrywa istotnej powierzchnia ugorów niż pól nadal uprawianych. roli na terenie OOR. Jej płaty spotyka się głównie Ugory zajmują obecnie 410 hektarów natomiast na terenach przemysłowych oraz w pobliżu zabu- pola uprawne tylko 180 hektarów. dowań, płotów, wzdłuż dróg, na trawnikach, Skład florystyczny fitocenoz tworzących się terenach kolejowych, gdzie nie zajmują dużych po zaprzestaniu użytkowania pól zależy w dużej powierzchni. Spory płat rozwinął się na świeżo mierze od czasu, jaki upłynął od zaniechania nawiezionej ziemi na szczycie stawów osadowych. uprawy (Ryc. 13). Na stosunkowo młodych ugo- Na miejscach suchych i niezbyt żyznych, rozwi- rach ważną rolę odgrywają chwasty segetalne jają się zbiorowiska związku Onopordion acan- klasy Stellarietea mediae, np.: mak polny Papaver thii: Echio-Melilotetum, Artemisio-Tanacetetum, rhoeas, chaber bławatek Centaurea cyanus, kąkol Dauco-Picridetum, a w miejscach odsłoniętych, ze polny Agrostemma githago, niezapominajka polna świeżo przekopaną, często gliniastą glebą tworzą Myosotis arvensis, maruna bezwonna Matricaria się fitocenozy Poo-Tussilaginetum. Na siedli- maritima subsp. inodora, przetacznik perski Vero- skach piaszczystych pojawiają się płaty z pyleńcem nica persica, miotła zbożowa Apera spica-venti, rdest pospolitym Berteroa incana. Do rzadkości należą plamisty Polygonum persicaria, Melandrium album, zbiorowiska nitrofilne, w skład których wchodzą: Conyza canadensis, żółtlica owłosiona Galinsoga pokrzywa zwyczajna Urtica dioica, Aegopodium ciliata będące pozostałością dawnych upraw zbóż podagraria, łopian pajęczynowaty Arctium tomen- i roślin okopowych, przy czym występowanie tosum i Chaerophyllum aromaticum. W miejscach

139 wydeptywanych (przydroża, trawniki) występują rozmiarów skupienia krzewów i niskich drzew. płaty z życicą trwałą Lolium perenne i babką zwy- Tak jest między innymi na opuszczonych polach czajną Plantago maior. Niewielkie powierzchnie zaj- dawnej Starej Wsi. mują płaty z mannicą odstającą Puccinellia distans, Lolium perenne, łobodą oszczepowatą Atriplex Zbiorowiska leśne i zadrzewienia prostrata, łobodą rozłożystą A. patula, koniczyną Lasy są dominującym elementem szaty rozłogową Trifolium repens, sałatą kompasową Lac- roślinnej we wschodniej oraz w południowej części tuca serriola, uczepem amerykańskim Bidens fron- Olkuskiego Okręgu Rudnego. Panującym zbioro- dosa. Roślinność ruderalna rozwija się na około 80 wiskiem związanym z ubogimi piaszczystymi gle- ha (1,6% powierzchni). Jej płaty można znaleźć bami, jest bór sosnowy świeży. Trzy dalsze typy na całym obszarze, choć największe z nich znaj- borów sosnowych: wilgotny, bagienny i mieszany dują się w centralnej części terenu badań, między porastające podobne gleby, zajmują znacznie Bukownem a Bolesławiem, gdzie prowadzone są mniejsze powierzchnie. Lasów rozwijających się sprzyjające jej prace rekultywacyjne. na glebach żyznych – grądów, łęgów i olsów – jest zdecydowanie mniej. Nie znaczy to, że w okoli- • Zarośla śródpolne cach Bolesławia i Bukowna brakuje żyznych sie- W krajobrazie rolniczym, szczególnie na sta- dlisk, na których takie lasy się rozwijają. Kształt rych miedzach rozdzielających pola uprawne rozwi- dzisiejszej szacie leśnej w dużym stopniu nadało jają się zarośla śródpolne z klasy Rhamno-Prunetea. rolnictwo, które zajęło te żyzne siedliska zamie- Najbardziej rozpowszechnione są zarośla z udziałem niając grądy na pola uprawne, a wilgotne łęgi tarniny Prunus spinosa i głogu jednoszyjkowego i olsy na kośne łąki. Crataegus monogyna. Czasem w ich składzie poja- wiają się także szakłak pospolity Rhamnus cathar- • Bór sosnowy świeży tica, róża polna Rosa canina, dziki bez czarny Na ubogich piaszczystych glebach o umiarko- Sambucus nigra i dereń świdwa Cornus sanguinea. wanej wilgotności rozwija się bór sosnowy świeży. Na wystawionych na południe stokach wzniesień Drzewostan tego boru tworzy niemal wyłącznie tworzą się zarośla o bardziej termofilnym charak- sosna, której miejscami towarzyszy Betula pen- terze z szakłakiem pospolitym i dereniem świdwą, dula. Pod drzewostanem rozwija się bardzo uboga miejscami z udziałem ligustru pospolitego Ligu- w gatunki warstwa runa. Składa się ona zazwyczaj strum vulgare. Spotykane są też zarośla z udziałem z dwóch traw: Deschampsia flexuosa, Festuca ovina, leszczyny pospolitej Corylus avellana i trzmieliny trzech krzewinek: Vaccinium myrtillus, borówki brodawkowatej Euonymus verrucosa. Warstwa brusznicy V. vitis-idaea, wrzosu pospolitego Cal- zielna we wszystkich typach zarośli jest słabo rozwi- luna vulgaris oraz kilku innych gatunków, w tym nięta ze względu na silne zwarcie krzewów i zacie- dwóch gruszyczek: jednostronnej Orthilia secunda nienie runa. Najczęściej występują w niej gatunki i zielonawej Pyrola chlorantha oraz pomocnika bal- przenikające z sąsiadujących z zaroślami fitocenoz: daszkowatego Chimaphila umbellata i pszeńca zwy- rośliny muraw kserotermicznych, łąk i gatunki czajnego Melampyrum pratense (Ryc. 14). Wielką synantropijne. Sporadycznie na miedzach wystę- rzadkością spotykaną w borach sosnowych na kilku pują zarośla kolcowoju szkarłatnego Lycium bar- stanowiskach jest widłak spłaszczony Lycopodium barum, dzikiego bzu hebdu Sambucus ebulus oraz complanatum. nasadzenia rokitnika pospolitego Hippophaë rham- Bór sosnowy świeży zajmuje powierzchnię noides. Przy drogach lub bliżej zabudowań rozwi- 730 ha (15,2% całego obszaru). Rozwija się przede jają się zarośla nitrofilne z udziałem dzikiego bzu wszystkim na ubogich piaskach Pustyni Starczy- czarnego Sambucus nigra. W ich runie pojawiają nowskiej i w przylegających do niej od północy się gatunki azotolubne: Aegopodium podagraria, terenach, a także na wschód od miejscowości Hutki. Chaerophyllum aromaticum, Urtica dioica. Zarośla Drzewostan boru sosnowego jest najczęściej młody śródpolne zajmują łącznie tylko 19 hektarów, lecz i rzadko przekracza wiek 40 lat (Ryc. 8). Największe z racji porzucania pól tworzą gdzieniegdzie sporych fragmenty najstarszych sośnin zachowały się w części

140 południowej, na północ od Pustyni Starczynowskiej uliginosum i bagna zwyczajnego Ledum palustre i po obu stronach doliny rzeki Sztoły oraz w części oraz charakterystycznej dla torfowisk wysokich wschodniej między miejscowością Hutki a Pomo- wełnianki pochwowatej Eriophorum vaginatum. rzanami – dzielnicą Olkusza. Pojedyncze drzewa Występuje tu jeszcze kilka gatunków typowych dla przekroczyły w nich wiek 100 lat, lecz większość siedlisk bagiennych: Galium palustre, gorysz błotny nie ma więcej niż 60 lat. Niski wiek sosny związany Peucedanum palustre i Carex nigra. jest po części z gospodarką leśną, lecz czynnikiem • Bór mieszany równie ważnym są częste pożary lasu, które niszczą drzewostany, nie pozwalając na osiągnięcie wyż- W niektórych fragmentach lasu, w których szego wieku. w warstwie drzew panuje sosna, obok roślin rozpowszechnionych w borach sosnowych pojawiają • Bór sosnowy wilgotny się także gatunki typowe dla lasów rozwijających Na wilgotniejszych lecz ubogich glebach się na siedliskach żyźniejszych. Rosną tam, gdzie piaszczystych usytuowane są płaty boru wilgot- gleby mają żyzność pośrednią między ubogimi gle- nego. Jest to także bór, w którym panującym bami borów sosnowych a żyznymi glebami lasów drzewem jest sosna, a towarzyszy jej brzoza bro- liściastych. Miejscami trudno jednak odróżnić te dawkowata i miejscami brzoza omszona Betula płaty, które z natury powstały w takich pośrednich pubescens. W warstwie podszycia gatunkiem często warunkach od tych, w których do zubożenia pier- spotykanym jest kruszyna pospolita Frangula wotnie żyznych gleb doszło na skutek usunięcia alnus. W warstwie runa gatunkiem obficie wystę- wiele lat temu drzew liściastych i sosny. pującym jest Molinia caerulea. Z traw towarzyszy W drzewostanach boru mieszanego domi- jej Deschampsia flexuosa, a do rzadkości należy nuje sosna, a w niewielkiej domieszce pojawia się powszechna w borze świeżym Festuca ovina. Rosną dąb szypułkowy Quercus robur. W porównaniu obie borówki: Vaccinium myrtillus i V. vitis-idaea, z borami sosnowymi bogatszy jest podszyt leśny, a w paru miejscach natrafiono na trzeci gatunek w którym notowano Frangula alnus, jarząb pospo- borówki – borówkę bagienną V. uliginosum. Częste lity Sorbus aucuparia oraz pochodzącą z Ameryki są Calluna vulgaris i Orthilia secunda. Ze względu Północnej czeremchę amerykańską Padus serotina. na wyższą wilgotność gleby są tu nieco żyźniejsze W runie leśnym częste były borówki: Vaccinium niż w borze świeżym, stąd pojawiają się w borze myrtillus i V. vitis-idaea, a także inne borowe wilgotnym takie gatunki, jak Lysimachia vulgaris, rośliny: Trientalis europaea, Chimaphila umbellata, skrzyp leśny Equisetum sylvaticum, konwalijka Orthilia secunda. O większej żyzności siedliska dwulistna Maianthemum bifolium. świadczy obecność takich gatunków, jak: Maian- Największe płaty boru wilgotnego znajdują się themum bifolium, kosmatka owłosiona Luzula na północ od miejscowości Hutki. Zajmuje on tam pilosa, sałatnik leśny Mycelis muralis, szczawik niewielkie zagłębienia terenu rozsiane pośród boru zajęczy Oxalis acetosella, paproć wietlica samicza świeżego. Powierzchnia jaką zajmuje ten typ lasu Athyrium filix femina, a zwłaszcza roślin typowych wynosi tylko 38 ha (poniżej 1% terenu badań), dla lasów liściastych: kokoryczki okółkowej Poly- a zatem jest 20–krotnie mniejsza niż powierzchnia gonatum verticillatum, perłówki zwisłej Melica zajmowana przez bór świeży. nutans, turzycy orzęsionej Carex pilosa, zawilca gajowego Anemone nemorosa. • Bór sosnowy bagienny Do borów mieszanych zaliczono łącznie 27 ha Bór bagienny napotkano tylko w jednym lasów. Znajdują się one na północy i na południu miejscu, na północny-zachód od przysiółka obszaru badań: na północ od drogi szybkiego Karna. Zajmuje tam niewielkie zagłębienie terenu ruchu, między Kolonią a Hutkami oraz w dolinie o powierzchni niespełna 30 arów. Pod sosnowym rzeki Sztoły. W pierwszej z wymienionych loka- drzewostanem rozwinął się kobierzec torfowców, na lizacji znajdują się one między borami sosno- tle którego wyróżniają się kępy dwóch krzewinek wymi a łąkami wilgotnymi, zaś w drugiej między charakterystycznych dla tego boru: Vaccinium borami sosnowymi a nadrzecznymi łęgami. W obu

141 przypadkach zajmują miejsca pośrednie między wkroczyły do sośnin: Betula pendula, Populus tre- ubogimi siedliskami borów sosnowych a żyznymi mula, Fagus sylvativa, Tilia cordata, Alnus glutinosa, siedliskami łęgów lub łąk wilgotnych, przy czym Fraxinus excelsior, klon zwyczajny Acer platanoides te drugie zajęły siedliska lasów łęgowych po ich i klon jawor Acer pseudoplatanus, wiąz górski Ulmus wycięciu. glabra. Lasy te posiadają zazwyczaj dobrze rozwi- niętą warstwę podszytu, w której występują młode • Las grądowy i leśne zbiorowiska zastępcze na siedlisku grądu okazy drzew oraz krzewy: bez czarny Sambucus nigra, trzmielina zwyczajna Euonymus europaea, kalina Lasy liściaste związane z żyznymi i umiarko- koralowa Viburnum opulus, Padus avium i P. sero- wanie wilgotnymi siedliskami w przeszłości pokry- tina, Rhamnus catharticus. W runie lasów zastęp- wały większość terenów wokół Bolesławia. Zostały czych występuje kilka gatunków, które pozwalają one wykarczowane wiele wieków temu, a ich miejsce zidentyfikować siedlisko grądowe: Melica nutans, zajęły pola uprawne. Dzisiaj po grądach pozostały kokoryczka wonna Polygonatum odoratum, Conval- niewielkie fragmenty, które zajmują tylko kilkana- laria majalis, narecznica samcza Dryopteris filix-mas. ście hektarów. Znajdują się one w północnej części Obok tych roślin typowych dla grądów występuje obszaru na zachód od Hutek oraz między Kolonią duża liczba gatunków, które na krótko osiedlają się i Laskami a Krzykawką. Więcej, bo ponad 100 ha, w lasach poddanych presji gospodarczej, albo tam, jest takich lasów, które powstały po posadzeniu gdzie las dopiero formuje się w procesie sukcesji. sosny na siedlisku grądu. Największy, kilkudzie- Wykorzystują pustą przestrzeń, której nie zdołały sięciohektarowy fragment takiego „grądopodob- jeszcze zająć rośliny typowe dla lasów. Jest wśród nego” lasu znajduje się w granicach Olkusza, wokół nich grupa gatunków nitrofilnych, korzystających kamieniołomu, w którym wydobywano niegdyś z bogatych zasobów pokarmowych gleby. Należą dolomit. Spore zadrzewienie, które coraz bardziej do nich Urtica dioica, Eupatorium cannabinum, przypomina las grądowy, powstało też w Bukownie Chaerophyllum aromaticum i glistnik jaskółcze – Tłukience. ziele Chelidonium majus. Są też pospolite gatunki W najlepiej zachowanych grądach warstwę łąkowe: Ranunculus acris, Veronica chamaedrys, drzew tworzy przede wszystkim grab Carpinus Agrostis capillaris, Achillea millefolium, Dactylis glo- betulus, Quercus robur i lipa drobnolistna Tilia merata, Arrhenatherum elatius. Jest wreszcie liczna cordata. Towarzyszą im w postaci niewielkiej grupa gatunków związana z siedliskami nietrwałymi domieszki buk zwyczajny Fagus sylvatica, Betula często poddawanymi różnym zaburzeniom. Należą pendula, Populus tremula, a gdzieniegdzie rów- do niej rośliny jednoroczne: Cardaminopsis arenosa, nież dosadzana Pinus sylvestris. W poszyciu tych poziewnik dwudzielny Galeopsis bifidaoraz pionier- lasów rosną: czeremcha zwyczajna Padus avium, skie, jak podbiał pospolity Tussilago farfara i Equ- Corylus avellana, Sorbus aucuparia, Frangula alnus. isetum arvense. W bogatej w gatunki warstwie runa występują między innymi: lilia złotogłów Lilium martagon, • Lasy łęgowe i leśne zbiorowiska zastępcze konwalia majowa Convallaria majalis, Anemone na siedlisku łęgów nemorosa, fiołek leśny Viola reichenbachiana, przy- Żyzne i wilgotne siedliska w dolinach rzek laszczka pospolita Hepatica nobilis, czworolist i strumieni sprzyjają rozwojowi lasów łęgowych, pospolity Paris quadrifolia. które w krajobrazie rolniczym zamieniane były na W zbiorowiskach zastępczych na siedlisku lasu wilgotne łąki służące jako jedno z ważniejszych grądowego panuje zazwyczaj Pinus sylvestris, która źródeł paszy dla hodowanych zwierząt. W oko- została tutaj posadzona. Razem z nią rośnie zazwy- licach Bolesławia i Bukowna niewiele jest miejsc, czaj wiele innych gatunków, które również zostały gdzie lasy łęgowe mogłyby się rozwinąć. Największa nasadzone, jak na przykład Robinia pseudoacacia z rzek tego obszaru – Sztoła – płynie głęboko wciętą czy dęby – rodzimy dąb szypułkowy Quercus robur w piaszczyste podłoże i wąską doliną, w której nie- i pochodzący z Ameryki Północnej dąb czerwony wiele jest miejsca dla lasów łęgowych. Największe Quercus rubra oraz drzewa, które zapewne same ich powierzchnie, łącznie ponad 20 ha, znajdują się

142 natomiast na północy, gdzie wzdłuż Sztolni Poni- zadrzewienia zajmują obecnie prawie 60 ha, a ich kowskiej na kilkusetmetrowym odcinku między powierzchnia powiększa się z roku na rok. Pod Hutkami a Laskami zachował się łęg olszowy drzewami występują te same gatunki, co na mło- z dorodnym drzewostanem złożonym z Alnus glu- dych ugorach, choć wraz z upływem czasu i zwiera- tinosa i Fraxinus excelsior oraz podszytem zbudo- niem się pułapu drzew pojawiają się także pierwsze wanym głównie z Padus avium. W runie tego lasu zwiastuny runa leśnego. Zanotowano w takich rośnie cała grupa gatunków typowych dla łęgów: warunkach występowanie Vaccinium myrtillus, Pte- tworząca wielkie kępy turzyca prosowa Carex pani- ridium aquilinum oraz dwóch gruszyczek: Pirola culata i występująca łanowo turzyca zaostrzona minor i Orthilia secunda. C. gracilis, obecna jest także Phragmites australis, • Zadrzewienia na siedliskach ruderalnych Caltha palustris, Cirsium palustre, C. rivulare, Eupa- torium cannabinum, Filipendula ulmaria, Galium Na części siedlisk ruderalnych, mimo że pod- palustre, kozłek całolistny Valeriana simplicifolia, legają intensywnym przemianom zdążyły wyrosnąć kuklik zwisły Geum rivale i Peucedanum palustre. drzewa. Spontanicznie rozwija się w takich warunkach głównie Betula pendula. Siedliska ruderalne • Ols i łozowisko podlegają też rekultywacji i są na nich sadzone Bagienny las olszowy zajmuje niespełna 1 ha liczne gatunki drzew: Betula pendula, Pinus sylve- powierzchni. Jego płaty rozwijają się w kilku nie- stris, Quercus robur, Larix decidua, Alnus gluti- wielkich zagłębieniach terenu położonych na nosa, Robinia pseudoacacia, klon jesionolistny Acer północ od doliny Sztolni Ponikowskiej na zachód negundo. Roślinność runa w tych zadrzewieniach od przysiółka Górka. Drzewostan olsu zbudowany jest taka sama jak w zbiorowiskach ruderalnych jest z Alnus glutinosa i brzozy omszonej Betula pube- pozbawionych warstwy drzew. scens. W podszyciu tego lasu rosną wierzby: uszata Salix aurita i szara Salix cinerea oraz Frangula alnus. Waloryzacja przyrodnicza Olkuskiego W runie spotykane są rośliny typowe dla olsów: Okręgu Rudnego siedmiopalecznik błotny Comarum palustre, bobrek trójlistkowy Menyanthes trifoliata, tojeść bukietowa Przeprowadzone badania botaniczne połą- Lysimachia thyrsiflora i psianka słodkogórz Solanum czone z wykonaniem mapy roślinności pozwo- dulcamara a także Phragmites australis, Peucedanum liły na przeprowadzenie waloryzacji przyrodniczej palustre i pałka szerokolistna Typha latifolia. OOR i wyróżnienie najbardziej cennych obszarów Łozowisko występuje w jedynym zagłębieniu (Ryc. 15). o wielkości kilkudziesięciu arów na północ od Walor najwyższy uzyskała roślinność muraw doliny Sztolni Ponikowskiej w pobliżu przysiółka rozwijająca się na siedliskach galmanowych. Jest Cegielnia. Jest to zbiorowisko zaroślowe, w którym ona bowiem unikatowa w skali Polski i Europy. nie ma warstwy drzew, a bujnie rozrośnięta jest war- W jej składzie gatunkowym obecne są liczne bardzo stwa krzewów złożona z wierzby pięciopręcikowej rzadkie taksony. Ten sam, najwyższy walor przy- Salix pentandra, S. aurita i S. cinerea. Runo jest znano także roślinności muraw ciepłolubnych zwią- podobne do spotykanego w olsie. zanych z nielicznymi dolomitowymi wzniesieniami oraz zbiorowiskom roślinnym rozwijającym się na • Zadrzewienia na ugorach wilgotnych, mokrych i bagiennych siedliskach. Do Spora część porzuconych w przeszłości pól tych ostatnich należą: łąki ziołoroślowe, wilgotne uprawnych jest już porośnięta przez kilku- bądź kil- i zmiennowilgotne, torfowiska i szuwary oraz płaty kunastoletnie drzewa. Z czasem na ugorach, szcze- boru bagiennego, łęgu, olsu i łozowiska. Wszystkie gólnie w pobliżu lasów lub zagajników, pojawia się one należą do najrzadszych w szacie roślinnej Polski. już nalot lekkonasiennych drzew, głównie Betula Mają w swym składzie liczne gatunki, uznane za pendula, Populus tremula, wierzby iwy Salix caprea zagrożone w kraju. Obszary sklasyfikowane jako i Pinus sylvestris. Na niektórych ugorach posa- najcenniejsze zajmują 9% terenu OOR. Murawy dzone zostały sosny i modrzewie. Łącznie takie znajdują się głównie w centralnej części, między

143 Bukownem a Bolesławiem, gdzie w przeszłości pod względem przyrodniczym zbiorowiska, w tym doszło do największych przekształceń krajobrazu murawy galmanowe nie spotykane w Polsce poza w wyniku działalności górniczej. Płaty zbiorowisk tym obszarem, jak i znacznie częstsze zbiorowiska roślinnych siedlisk wilgotnych, mokrych i bagien- o niskich walorach przyrodniczych. Pierwsze z nich nych występują z kolei na północ i na zachód od są przynajmniej w części pochodzenia naturalnego, Bolesławia, związane są z doliną Sztolni Poni- drugie natomiast są związane głównie z różnymi kowskiej oraz obniżeniami wśród pól. Na połu- formami działalności człowieka. dniu siedlisk wilgotnych jest zdecydowanie mniej. Na niedużym obszarze OOR prowadzone Występują one wzdłuż Sztoły i w dolinie potoku było lub nadal jest wydobywanie i przetwarzanie Sztolnia. rud cynkowo-ołowiowych, wydobywanie piasku Za reprezentujące przeciętne walory uznano oraz surowców skalnych, a także gospodarka leśna bór świeży, bór wilgotny i bór mieszany, z drzewo- i uprawa roli. Trwające od setek lat prace gór- stanami w wieku co najmniej 40 lat. Ponadto do nicze zdewastowały istniejącą niegdyś roślinność. tego waloru zaliczono grąd, murawy psammofilne, Jednocześnie jednak wydobywanie rud spowodo- wrzosowiska, pastwiska i łąki świeże, jako te zbioro- wało znaczne poszerzenie obszaru metalonośnych wiska, które podtrzymują bogactwo lokalnej flory. – galmanowych siedlisk istniejących w OOR Przeciętny walor przypisano także płatom z natury. Na odpadach pogórniczych z resztkami roślinności na podłożu galmanowym, w których rud wykształciły się już spontanicznie, bez żadnej posadzono drzewostan, eliminując w ten sposób ingerencji człowieka zbiorowiska unikakatowych część rzadkich gatunków. Roślinność o przecięt- muraw galmanowych. nych walorach pokrywa najwięcej, bo 41% terenów Prace górnicze spowodowały również odwod- OOR. Jest ona rozproszona po całym obszarze, nienie samego obszaru OOR, a także i terenów jednak najwięcej jest jej na wschód od Bolesławia daleko poza nim. Pociągnęło to za sobą zanikanie i Bukowna. siedlisk mokrych i wilgotnych o dużym walorze Najniższy walor nadano zbiorowiskom boro- przyrodniczym. Występowały one niegdyś na wym z drzewostanem młodszym niż 40 lat, polom znacznie większych obszarach niż aktualnie. uprawnym, roślinności nieużytków porolnych Prace górnicze spowodowały też zmiany i roślinności ruderalnej, jako tej która nie zawiera w użytkowaniu ziemi. Nastąpiło znaczne ograni- cennych elementów flory. Zajmują one 24% tere- czenie upraw roli, zaprzestano na wielu powierzch- nów, głównie na peryferiach OOR, w północno- niach koszenia łąk i ich nawożenia. W skutek tego -wschodniej i południowo-wschodniej części. powstała mozaika niezbyt dużych płatów roślinności Największe powierzchnie pokrywa tu roślinność upraw polnych, ugorów, odłogów i zadarnionych łąk borowa z młodymi drzewostanami sosnowymi z gatunkami zarówno cennymi botanicznie, często i brzozowymi. W zachodniej części natomiast są to chronionymi, jak i z wnikającymi w nie gatunkami przede wszystkim pola uprawne i ugory. obcego pochodzenia lub rodzimymi o charakterze Poza tą klasyfikacją znalazły się piaskownie, ekspansywnym. tereny zabudowane i przemysłowe oraz tereny cza- Gospodarka leśna oraz zalesienia prowadzone sowo pozbawione roślinności z uwagi na sposób w ramach rekultywacji odkrywek po wydobyciu ich zagospodarowania. Łącznie zajmują one 25% rud czy piasku, hałd odpadów górniczych i prze- terenu OOR. twórczych przyczyniły się do ujednolicenia roślin- ności na prawie połowie obszaru OOR. Dominują Wnioski tam bory świeże i zadrzewienia do nich podobne. Z infrastrukturą przemysłową, drogami, Z badań przeprowadzonych w Olkuskim osiedlami mieszkaniowymi wkroczyła roślinność Okręgu Rudnym wynikają poniżej przedstawione ruderalna. wnioski. Badany obszar reprezentuje bez wątpienia Roślinność Olkuskiego Okręgu Rudnego jest szczególnie interesujący obiekt przyrodniczy, w nie różnorodna. Składają się na nią zarówno cenne mniejszym też stopniu obiekt kulturowy – przykład

144 dawnych sposobów eksploatacji złóż cynkowo-oło- Podziękowania wiowych i wreszcie jako obiekt naukowy – laboratorium terenowe szeregu prac przyrodniczych Autorzy wyrażają podziękowanie prof. dr w szerokim tego słowa znaczeniu. Dotyczy to hab. Ryszardowi Ochyrze za oznaczenie mszaków, przede wszystkim muraw galmanowych oraz pozo- a dr hab. Urszuli Bielczyk za oznaczenie porostów. stałych jeszcze płatów wilgotnych łąk. W planach zagospodarowania terenu OOR powinno to być wzięte pod uwagę.

Characteristics of the vascular plant flora in the Olkusz Ore-bearing Region

Teresa Nowak1, Monika Jędrzejczyk-Korycińska1, Paweł Kapusta2, Grażyna Szarek-Łukaszewska2

1 Faculty of Botany and Environmental Protection, University of Silesia, 28 Jagiellońska St., 40-032 Katowice, e-mail: [email protected]; [email protected] 2 W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 46 Lubicz St., 31-512 Kraków, e-mail: p.kapusta@ botany.pl; [email protected]

Introduction decade of the 21st century (e.g. Dobrzańska 1955; Kwiatkowska 1957; Wika and Szczypek From both scientific and practical points 1990; Bernacki and Nowak 1994; Nowak 1997, of view it is important to monitor the changes 1999; Grodzińska et al. 2000; Drobnik 2003; caused by human activity in the natural envi- Drobnik and Stebel 2003; Babczyńska-Sendek ronment over time and space, as well as the 2005; Szarek-Łukaszewska and Grodzińska consequences of these changes. Areas affected 2007, 2008). They provided a wealth of new by industrial activities especially merit such and interesting data. Due to differences in continuous observation. Waste heaps created methods of data collection and differences in by industry over the course of decades can the level of detail in area exploration, it has become sites of fascinating botanical research, not been possible to compare the results and a true natural laboratory (Wierzbicka 2002; identify the changes that have occurred in the Baker et al. 2010; Řehounková et al. 2011). flora of this industrialised region. The area in the Silesia-Cracow Upland between The cartogram method, by which the spe- Olkusz and Sławków, called the Olkusz Ore- cies growing in a grid of squares demarcated bearing Region, is one such laboratory, as in an area are inventoried, is the most useful a major centre for mining and processing of method of tracking changes in an area’s flora zinc and lead ores in Poland. The specificity during a given period. Nowak (1999) used this of the local vegetation was already observed by method to characterise the vascular plant flora researchers in the late 19th and early 20th cen- of the eastern part of the Garb Tarnogórski turies (Zalewski 1886; Wóycicki 1913). Many mesoregion, which includes the entire Olkusz floristic studies of this area were published in Ore-bearing Region. More than a dozen years the second half of the 20th century and the first have passed since that study was done, during

147 which time the landscape has undergone vis- soil and hydrology of the area is highly diverse. ible changes. To update the floristic data, not Its character is determined mostly by the pres- long ago we repeated that work, employing ence of zinc and lead ore, sand and dolomite. the same method and covering the same areas Mining and processing of these materials led (squares) used in the earlier study. The result to the formation of vast excavations, heaps was a monograph entitled The vascular plants and mine waste areas, and heavy metal pol- of the Olkusz Ore-bearing Region (Nowak et al. lution of the environment, mainly the soil. 2011) – and this chapter. Another consequence of mining was lowering of the water table and the formation of artifi- The study area cial canals draining water from underground excavations. Large areas of the OOR were The research area was an 8 × 6 km rec- occupied by infrastructure associated with tangle extending from Międzygórze in the east mines and zinc smelters. Rail and road trans- to Stary Olkusz in the west and from Laski port routes connecting nearby urban centres in the north to the Pustynia Starczynowska were rapidly built. The flora also changed sig- desert and the Sztoła river valley in the south nificantly. Presently it is represented mainly by (see Fig. 1 in Holeksa et al. – Chapter 7, this grassland of different types, fallows and culti- volume). The morphology, geological structure, vated areas.

Fig. 1. Study area shown on the ATPOL grid. Grid of 2 × 2 km squares bolded; grid of 1 × 1 km squares not bolded Ryc. 1. Badany obszar na tle siatki kwadratów ATPOL. Linią pogrubioną zaznaczono sieć kwadratów o boku 2 km, linią cieńszą sieć kwadratów o boku 1 km

148 Frequency More information about the study area is Klasy częstości występowania Common provided in Chapter 2 (Godzik, this volume), Pospolite 76 and about its flora in Chapter 7 (Holeksa et al., Very frequent Bardzo cz steę 63 this volume). Frequent 126 Cz steę Not frequent 126 Niezbyt cz steę Methods of the study Rare Rzadkie 139 2 Very rare The floristic composition of the 48 km Bardzo rzadkie 206 area was studied using the cartogram method 050 100 150 200 250 Number of species in 2008–2009. The basic study plot was Liczba gatunków 2 a 1 km square demarcated according to the Fig. 2. Number of species in each frequency class in the ATPOL method used for the Atlas of distribu- OOR flora. Classes of frequency: very rare, 1–2 locali- tion of vascular plants in Poland (ATPOL) (Zając ties; rare, 3–5 localities; not frequent, 6–10 localities; fre- 1978). The mapped squares were within two quent, 11–20 localities; very frequent, 21–30 localities; common, 31–48 localities 100 km2 ATPOL squares (DF36, DF46) and 2 Ryc. 2. Liczba gatunków w poszczególnych klasach czę- in twelve 4 km squares from Nowak’s 1999 stości we florze OOR. Klasa częstości: bardzo rzadki – study (Fig. 1). A locality was defined according 1–2 stanowiska; rzadki – 3–5 stanowisk; niezbyt częsty to the occurrence of particular species in the – 6–10 stanowisk; częsty – 11–20 stanowisk; bardzo square. Species nomenclature follows Mirek częsty – 21–30 stanowisk; pospolity – 31–48 stanowisk et al. (2002). The data on the recorded species include frequency of occurrence, and clas- (Pinophyta), and 23 species are cryptogams sification in geographical and historical groups (Lycopodiophyta, Equisetophyta, Polypo- (Mirek et al. 2002; Tokarska-Guzik 2005; diophyta). Among the angiosperms the most Tokarska-Guzik et al. 2012) and in phyto- numerously represented families are Asteraceae sociological groups (Matuszkiewicz 2008; (88 species), Poaceae (67), Rosaceae (48), Zarzycki et al. 2002). Species are also catego- Fabaceae (43), Brassicaceae (31), Cyperaceae rised as legally protected (Anonymous 2004), (30), Lamiaceae (30) and Caryophyllaceae endangered in Poland (Zarzycki and Szeląg (27). The most numerously represented genera 2006), mountain species (Zając 1996) and are Carex (23 species), Salix (13), Vicia (10) high-altitude elements interesting from a phy- and, with 8 species each, Galium, Veronica, togeographical point of view. Rumex, Trifolium and Viola. Gymnosperms are represented by 2 families (Pinaceae, Cupres- Results and discussion saceae). The most frequent cryptogamic plants are Equisetophyta and Polypodiophyta. The vascular plant flora of the Olkusz Ore- Of the 736 species recorded, 547 (74.3%) bearing Region (OOR) comprises 736 species. are native species, 179 (24.3%) are of foreign Almost half of them (47.0%) are rare and very origin (anthropophytes) and 10 (1.4%) are of rare species. Least often noted were species uncertain status in the flora of Poland (Fig. 3). considered very frequent (8.6%) and common The majority of the anthropophytes are estab- (10.3%) (Fig. 2). lished species (132 species, 17.9%), including The recorded species belong to 102 fami- 59 (8%) early established species (archaeo- lies and 372 genera; 706 of them are angio- phytes) and 73 (9.9%) late established species sperms (Magnoliophyta), 7 are gymnosperms (kenophytes) (Appendices 1, 2). In the flora of

149 Geographical and historical groups Grupy geograficzno-historyczne (Amaranthus retroflexus, Conyza canadensis –

Native species 547 Fig. 7, Galinsoga ciliata, Galinsoga parviflora, Gatunki rodzime Oxalis fontana – Fig. 8, Veronica persica). In Archeophytes 59 the OOR the strongly invasive species are Archeofity Aster novi-belgii (Fig. 9) and Heracleum sosnow- Kenophytes 73 Kenofity skyi which “wanders” along a drainage canal Reynoutria sachalinensis Ergasiophygophytes 47 (Fig. 10). (Fig. 11) still Ergazjofigofity occurs in one habitat and is in its initial phase

Species of uncertain status 10 Gatunki o niepewnym statusie of invasion. One habitat of a species presently classified as potentially invasive, Typha lax- 0100 200 600 Number of species manni, was recorded. Liczba gatunków Figure 12 shows the shares of geographical Fig. 3. Number of species classified in different geograph- and historical groups in the floras of particular ical and historical groups in the OOR flora squares. Anthropophytes occur in all squares. Ryc. 3. Liczba gatunków należących do różnych grup The share of established anthropophytes, both geograficzno-historycznych we florze OOR kenophytes and archaeophytes, is highest in the northeast of the OOR, which is largely the OOR there are 47 (6.4%) not established built-up; its fields are presently fallows. This species (ergasiophygophytes) (Fig. 3). area has the highest share of invasive species of On the basis of published information the kenophyte group. The share of established about species in Poland (Tokarska-Guzik anthropophytes is lowest in the southeast of the 2005; Tokarska-Guzik et al. 2012) we ana- OOR, where pine forests dominate. Unstable lysed the species composition of established elements of the flora, ergasiophygophytes, are anthropophytes in terms of their invasiveness observed especially in reclaimed former mining or receding tendency. As stable elements of the areas and also in built-up areas. They do not flora they can considerably influence processes occur in the east of the study area. Established of synantrophisation of the vegetation. Among anthropophytes occur in plant communities them the archaeophytes are above all associ- representing 24 phytosociological classes. The ated with cultivation areas, and kenophytes most common ones are meadow species of with many types of habitats. In the group of the Molinio-Arrhenatheretea class (143) and archaeophytes only 4 (Avena fatua, Echino- field weed species of the Stellarietea mediae chloa crus-galli, Setaria pumila – Fig. 4, Setaria class (97). Less established anthropophytes viridis) were included in the group of inva- are observed in forest communities of the sive weeds (Appendix 1). Some species in this Querco-Fagetea class (72), ruderal commu- group of anthropophytes show a receding ten- nities of the Artemisietea vulgaris class (69) dency (Agrostemma githago, Lathyrus tuberosus, and xerothermic grasslands of the Festuco- Neslia paniculata, Stachys annua – Fig. 5, Brometea class (68). The classes Asteretea and Veronica agrestis). Archaeophytes occur in rud- Littorelletea uniflorae are only represented by eral habitats (e.g. Lathyrus tuberosus, Fig. 6) single species. Meadow species of the Molinio- as a result of abandonment of arable fields in Arrhenatheretea class are the ones most com- the OOR. As many as 38 of the 73 recorded monly distributed in the study area; they were kenophytes are classified as invasive in Poland observed in all squares, between 3 and 91 spe- (Appendix 2). Six of them are invasive weeds cies per square (Fig. 13). Their distribution is

150 Fig. 4. Setaria pumila, an archaeophyte of the invasive Fig. 5. Stachys annua, a receding archaeophyte in a follow weeds group (photo T. Nowak) field (photo T. Nowak) Ryc. 4. Setaria pumila – archeofit z grupy chwastów Ryc. 5. Stachys annua – ustępujący archeofit na odłogu inwazyjnych (fot. T. Nowak) (fot. T. Nowak)

Fig. 6. Lathyrus tuberosus, a receding archaeophyte in Fig. 7. Conyza canadensis, a kenophyte of the invasive a ruderal habitat (photo T. Nowak) weeds group in a fallow field (photo T. Nowak) Ryc. 6. Lathyrus tuberosus – ustępujący archeofit na sie- Ryc. 7. Conyza canadensis – kenofit z grupy chwastów dlisku ruderalnym (fot. T. Nowak) inwazyjnych na odłogowanych polach (fot. T. Nowak)

151 Fig. 8. Oxalis fontana, a kenophyte of the invasive weeds Fig. 9. Aster novi-belgii, an invasive kenophyte transform- group in a stubble field (photo T. Nowak) ing mainly meadow communities (photo M. Jędrzejczyk- Ryc. 8. Oxalis fontana – kenofit z grupy chwastów inwa- Korycińska) zyjnych na ściernisku (fot. T. Nowak) Ryc. 9. Aster novi-belgii – inwazyjny kenofit przekształ- cający głównie zbiorowiska łąkowe (fot. M. Jędrzejczyk- Korycińska)

Fig. 10. Heracleum sosnovskyi, an invasive kenophyte spre- Fig. 11. Reynoutria sachalinensis, an invasive kenophyte ading along a drainage canal (photo T. Nowak) (photo T. Nowak) Ryc. 10. Heracleum sosnowskyi – inwazyjny kenofit wzdłuż Ryc. 11. Reynoutria sachalinensis – inwazyjny kenofit (fot. kanału odwadniającego (fot. T. Nowak) T. Nowak)

152 Fig. 12. Shares of geographical and historical groups to the composition of the flora of individual study squares. Expla- nation of pie chart colours: native species (N), archaeophytes (A), ergasiophygophytes (E), kenophytes (K) Ryc. 12. Udział grup geograficzno-historycznych w składzie flory poszczególnych kwadratów badawczych. Objaśnienia kolorów kół na diagramie: gatunki rodzime (N), archeofity (A), ergazjofigofity (E), kenofity (K) even except for the southeastern margin, where between 1 and 20 species per square, are asso- they are least numerous. The pattern of dis- ciated above all with substrate formed on post- tribution confirms the broad ecological range glacial deposits (Fig. 15). The largest number of species of this group. The concentrations of them are in large sandy areas and they also of species of woodland and scrub margins, occur on smaller sites in different parts of the xerothermic grassland of the classes Trifolio- post-mining area. Species of deciduous and Geranietea sanguinei and Festuco-Brometea, mixed forest of the classes Querco-Fagetea, as well as psammophilous grassland of the Alnetea glutinosae and Querco robori-petraeae Koelerio glaucae-Corynephoretea canescentis number between 2 and 35 per square (Fig. 16) class, reflect above all the pattern of geological and are concentrated in different parts of the substrates. Woodland and scrub margin species study area. These are degraded remnants of as well as xerothermic grassland species are rep- forest communities containing remnants of resented by 2 to 45 species per square (Fig. 14). forest herb layer species. They occur most frequently in areas with dolo- In the OOR the mountain element is rep- mite outcrops, including post-mining areas resented by 23 species (3.1%) classified in three where the terrain has been altered to various altitudinal groups (Table 1, Fig. 17). The local- extents, and are most numerous along a diag- ities of the mountain species concentrate in onal strip from the southwest to northeast. the forest communities (Fig. 18). Interestingly, Psammophilous grassland species, numbering some of these species occur in anthropogenic

153 Fig. 13. Number of meadow species (Molinio-Arrhenatheretea class) in individual study squares Ryc. 13. Liczba gatunków łąkowych (klasa Molinio-Arrhenatheretea) w poszczególnych kwadratach badawczych

Liczba

Number

gatunków

of species 2-4

5-9

10-14

15-19

20-24

25-29

30-34

35-39

40-45

Fig. 14. Number of species of xerothermic grassland and woodland and scrub margins (Festuco-Brometea and Trifolio- Geranietea sanquinei classes) in individual study squares Ryc. 14. Liczba gatunków muraw kserotermicznych i okrajków (klasy: Festuco-Brometea, Trifolio-Geranietea sanguinei) w poszczególnych kwadratach badawczych

154 Liczba

Number

gatunków

of species

1 1-2

3-5

6-8

9-11

12-14

15-17

18-20

Fig. 15. Number of species of psammophilous grassland (Koelerio glaucae-Corynephoretea canescentis class) in individual study squares Ryc. 15. Liczba gatunków muraw psammofilnych (klasa Koelerio glaucae-Corynephoretea canescentis) w poszczegól- nych kwadratach badawczych

Fig. 16. Number of species of deciduous and mixed forest (Querco-Fagetea, Alnetea and Qercetea robori-petraeae classes) in individual study squares Ryc. 16. Liczba gatunków lasów liściastych i mieszanych (klasy: Querco-Fagetea, Alnetea glutinosae, Qercetea robori- -petraeae) w poszczególnych kwadratach badawczych

155 Fig. 17. Biscutella laevigata, a multizonal species on a post- Fig. 19. Chamaenerion palustre, a montane species mining wasteland (photo M. Jędrzejczyk-Korycińska) recorded exclusively in railway habitats (photo T. Nowak) Ryc. 17. Biscutella laevigata – gatunek ogólnogórski na Ryc. 19. Chamaenerion palustre – gatunek reglowy noto nieużytkach pogórniczych (fot. M. Jędrzejczyk-Kory- wany wyłącznie na siedliskach kolejowych (fot. T. Nowak) cińska)

Liczba

Number

gatunków

of species

1-2

3-5

6-9

Fig. 18. Number of mountain species in individual study squares Ryc. 18. Liczba gatunków górskich w poszczególnych kwadratach badawczych

156 Table 1. Mountain species in the flora of the OOR Tabela 1. Gatunki górskie we florze OOR

Multizonal species Montane species Submontane species Gatunki ogólnogórskie Gatunki reglowe Gatunki podgórskie Alchemilla crinita Centaurea oxylepis Equisetum telmateia Alchemilla glabra Chamaenerion palustre Asplenium viride Equisetum variegatum Biscutella laevigata Gentianella germanica Calamagrostis villosa Malaxis monophyllos Cardaminopsis halleri subsp. halleri Polygonatum verticillatum Chaerophyllum hirsutum Rosa pendulina Goodyera repens Sambucus racemosa Gymnadenia conopsea subsp. conopsea Huperzia selago Melampyrum sylvaticum Ranunculus serpens subsp. nemorosus Thesium alpinum Veratrum lobelianum habitats substituting for their original habitat. species have localities in all except one of the One example is Chamaenerion palustre growing OOR squares (Fig. 25). Most of them grow in on dolomite rubble on railway land (Fig. 19). small enclaves of the least transformed vegeta- In the study area, 46 (6.1%) of the spe- tion, in meadow complexes on soil of different cies are protected by law, 39 of them under levels of moisture, but species of this group are strict and 7 under partial protection (Table 2, relatively common in degraded areas as well. Figs 20, 21). Twenty protected species occur These areas are substitute habitats for them. in forest communities (10 species of Vaccinio- Twelve species recorded in the OOR are Piceetea class, 10 of Querco-Fagetea class), 24 considered endangered in Poland (Table 3). occur in the non-forest communities (7 spe- They represent 1.6% of its flora. Most of them cies of Molinio-Arrhenatheretea, 8 of Festuco- are also protected by law (Table 2), including Brometea, 5 of Scheuchzerio-Caricetea nigrae, Epipactis palustris (Fig. 26). Apart from the 2 of Potametea, 1 of Nardo-Callunetea, 1 of native species, this group also includes one Epilobietea angustifolii) and 1 species occurs established anthropophyte of the archaeophyte in a shrubby community (Rhamno-Prunetea). group, Bromus secalinus. The strictly protected species include 11 The presence and spatial distribution of species of the Orchidaceae family, most of strictly protected species, floristically the most them rare or very rare, such as Dactylorhiza valuable ones, contribute to the high natural majalis (Fig. 22). The frequently occurring spe- value of the study area. Here we draw atten- cies under strict protection include taxa of the tion especially to the Orchidaceae, including genus Epipactis (Epipactis atrorubens, E. helle- the genus Epipactis (Table 2) and Malaxis borine) (Figs 23, 24, Table 1). Strictly protected monophyllos, which is a fixed component of the

157 Fig. 20. Ophioglossum vulgatum, a meadow species, the Fig. 21. Orobanche lutea, a protected species of xerother- rarest fern of the OOR (photo M. Jędrzejczyk-Korycińska) mic grassland (photo M. Jędrzejczyk-Korycińska) Ryc. 20. Ophioglossum vulgatum – zaliczany do paproci Ryc. 21. Orobanche lutea – chroniony przedstawiciel ga- chroniony przedstawiciel gatunków łąkowych (fot. tunków muraw kserotermicznych (fot. M. Jędrzejczyk- M. Jędrzejczyk-Korycińska) Korycińska)

Fig. 22. Dactylorhiza majalis, a protected species of wet Fig. 23. Epipactis atrorubens, one of the most frequently meadows (photo M. Jędrzejczyk-Korycińska) recorded Orchidaceae (photo T. Nowak) Ryc. 22. Dactylorhiza majalis – chroniony przedstawiciel Ryc. 23. Epipactis atrorubens – jeden z najczęściej noto- podmokłych łąk (fot. M. Jędrzejczyk-Korycińska) wanych storczykowatych (fot. T. Nowak)

158 Fig. 26. Epipactis palustris, a protected and endangered species of low-sedge bog-springs, growing extensively in a meadow overgrown by Aster novi-belgii (photo T. Nowak) Fot. 26. Epipactis palustris – chroniony i zagrożony przedstawiciel młak niskoturzycowych, masowo na łące zara- Fig. 24. Epipactis helleborine, one of the most frequently stanej przez astra nowobelgijskiego Aster novi-belgii (fot. recorded Orchidaceae (photo M. Jędrzejczyk-Korycińska) T. Nowak) Ryc. 24. Epipactis helleborine – jeden z najczęściej notowanych storczykowatych (fot. M. Jędrzejczyk-Korycińska)

Liczba

Number

gatunków

of species

1-2 3-5 6-8 9-11 12-16

Fig. 25. Number of strictly protected species in individual study squares in the OOR Rys. 25. Liczba gatunków ściśle chronionych w poszczególnych kwadratach badawczych w OOR

159 Table 2. Species protected by law in the flora of the OOR Tabela 2. Gatunki prawnie chronione we florze OOR

Phytosociological Species Frequency classification Family Gatunek Klasa częstości Klasyfikacja Rodzina fitosocjologiczna Strict protection Ochrona ścisła Aguilegia vulgaris rare Que. Fag. Ranunculaceae Batrachium fluitans very rare Potam. Ranunculaceae Batrachium trichophyllum very rare Potam. Ranunculaceae **Botrychium lunaria very rare Nar. Cal. Ophioglossaceae Carlina acaulis frequent Fes. Bro. Asteraceae Centaurium erythraea subsp. erythraea frequent Epi. ang. Gentianaceae Chimaphila umbellata frequent Vac. Pic. Pyrolaceae Colchicum autumnale not frequent Mol. Arr. Colchicaceae Dactylorhiza incarnata subsp. incarnata very rare Sch. Car. Orchidaceae Dactylorhiza majalis rare Sch. Car. Orchidaceae Dactylorhiza ×aschersoniana very rare Sch. Car. Orchidaceae Diphasiastrum complanatum very rare Vac. Pic. Lycopodiaceae Epipactis atrorubens frequent Que. Fag. Orchidaceae Epipactis helleborine frequent Que. Fag. Orchidaceae **Epipactis palustris not frequent Sch. Car. Orchidaceae Epipactis ×schmalhausenii rare Que. Fag. Orchidaceae Equisetum telmateia very rare Que. Fag. Equisetaceae Equisetum variegatum rare Sch. Car. Equisetaceae **Gentiana pneumonanthe very rare Mol. Arr. Gentianaceae Gentianella ciliata rare Fes. Bro. Gentianaceae Gentianella germanica rare Fes. Bro. Gentianaceae Gladiolus imbricatus very rare Mol. Arr. Iridaceae **Goodyera repens very rare Vac. Pic. Orchidaceae Gymnadenia conopsea subsp. conopsea very rare Mol. Arr. Orchidaceae Hepatica nobilis very rare Que. Fag. Ranunculaceae **Huperzia selago very rare Vac. Pic. Huperziaceae **Iris sibirica very rare Mol. Arr. Iridaceae Jovibarba sobolifera very rare Vac. Pic. Crassulaceae Lathyrus latifolius very rare Fes. Bro. Fabaceae Ledum palustre very rare Vac. Pic. Ericaceae Lilium martagon very rare Que. Fag. Liliaceae Listera ovata rare Mol. Arr. Orchidaceae Lycopodium annotinum very rare Vac. Pic. Lycopodiaceae Lycopodium clavatum very rare Vac. Pic. Lycopodiaceae **Malaxis monophyllos frequent Vac. Pic. Orchidaceae **Ophioglossum vulgatum very rare Mol. Arr. Ophioglossaceae Ornithogalum umbellatum very rare Mol. Arr. Hyacinthaceae

160 Table 2. Continued – Tabela 2. Kontynuacja

Phytosociological Species Frequency classification Family Gatunek Klasa częstości Klasyfikacja Rodzina fitosocjologiczna Orobanche lutea not frequent Fes. Bro. Orobanchaceae Veratrum lobelianum very rare Que. Fag. Melanthiaceae Partial protection Ochrona częściowa Convallaria majalis frequent Vac. Pic. Convallariaceae Frangula alnus frequent Que. Fag. Rhamnaceae Galium odoratum very rare Que. Fag. Rubiaceae Ononis arvensis not frequent Fes. Bro. Fabaceae Ononis spinosa not frequent Fes. Bro. Fabaceae Primula veris very rare Fes. Bro. Primulaceae Viburnum opulus not frequent Rha.Pru. Caprifoliaceae

Frequency – see Fig. 2. *Phytosociological classification: Epi. ang. – Epilobietea angustifolii; Fes. Bro. – Festuco-Brometea; Mol. Arr. – Molinio-Arrhenatheretea; Nar. Cal. – Nardo-Callunetea; Potam. – Potametea; Que.Fag. – Querco-Fagetea; Rha.Pru. – Rhamno-Prunetea; Sch. Car. – Scheuchzerio-Caricetea nigrae; Vac. Pic. – Vaccinio-Piceetea; **Species classed as endangered in Poland (see Table 3).

Klasa częstości – patrz Ryc. 2. *Klasa fitosocjologiczna: Epi. ang. – Epilobietea angustifolii; Fes. Bro. – Festuco-Brometea; Mol. Arr. – Molinio- Arrhenatheretea; Nar. Cal. – Nardo-Callunetea; Potam. – Potametea; Que.Fag. – Querco-Fagetea; Rha.Pru. – Rhamno- Prunetea; Sch. Car. – Scheuchzerio-Caricetea nigrae; Vac. Pic. – Vaccinio-Piceetea; **Gatunki zaklasyfikowane jako zagrożone w Polsce (por. Tabela 3). forest communities developed in post-mining laevigata, whose localities in the OOR are areas. Malaxis monophyllos is estimated to outside the main range, as well as Goodyera number several thousand plants in the OOR. repens, Thesium alpinum and Huperzia selago There are also several protected forest species, (Table 2). The presence of these plants makes members of the classes Querco-Fagetea and the OOR a highly important platform for con- Vaccinio-Piceetea, including Hepatica nobilis, servation of the most valuable elements of the Lilium martagon and Chimaphila umbellata Polish flora. (Table 2). Their presence reflects the previous The contemporary flora of vascular plants existence of deciduous and mixed forests in the in the OOR comprises 736 species, about OOR. A unique phenomenon of the forests 100 species more found than in the earlier in the southern part of the OOR is the pres- study (Nowak 1999). This number becomes ence of 4 Lycopodiaceae species: Lycopodium significant when compared with the floras of annotinum, L. clavatum, Diphasiastrum com- larger areas. The flora of the eastern part of planatum and Huperzia selago (Table 2). The the Garb Tarnogórski mesoregion, with an Olkusz Ore-bearing Region is also a refuge for area of ca. 600 km2, comprises 1033 species species endangered in Poland such as Biscutella (Nowak 1999), the flora of the southeastern

161 Table 3. Species endangered in Poland and recorded in the OOR Tabela 3. Gatunki zagrożone w Polsce odnotowane w OOR

Species Threat category Gatunek Kategoria zagrożenia Allium angulosum V Biscutella laevigata [V] Botrychium lunaria V Bromus secalinus V Epipactis palustris V Gentiana pneumonanthe V Goodyera repens [E] Huperzia selago [V] Iris sibirica V Malaxis monophyllos V Ophioglossum vulgatum V Thesium alpinum [E] V, [V] – vulnerable and vulnerable at isolated localities situated outside the main area of occurrence; [E] – declining – endangered; species on the verge of extinction at isolated localities outside the main area of occurrence. V, [V] – narażone i narażone poza głównym zasięgiem występowania; [E] – wymierające, krytycznie zagrożone, poza głównym obszarem występowania. part of the Katowice Upland (280 km2) com- part of the Katowice Upland (Urbisz 2001). prises 904 species (Urbisz 2001), and the We grant that the OOR has 129 fewer vascular flora of the Kraków-Częstochowa Upland plant species than the much larger and topo- (2615 km2) comprises 1431 species (Urbisz graphically more diverse Kraków-Częstochowa 2008). As seen from our report, the number Upland (Urbisz 2008). of vascular plant species in the OOR, which is 12 to more than 50 times smaller than those Conclusions three areas, is equal to 70%, 73% and 51% of the number of species in their flora. Those • The vascular plant flora of the OOR is figures state the case for the biodiversity of the rich and diversified. Alteration of the terrain OOR. The ratios of the analysed groups of spe- and changes in its exploitation resulted in the cies in the OOR are similar to those in the formation of a mosaic of habitats and the pres- compared regions. In particular, the contribu- ence of species of different phytosociological tion of anthropophytes does not indicate any and ecological groups. They represent mainly exceptional transformation of the OOR flora local resources. As a result, diversity is greater as might be expected for this industrial area. in mining areas than in less transformed areas. The presence of a large number of protected • The vascular plant flora of the OOR species should be emphasised. They repre- comprises 736 species: 547 native species, and sent more than half of all the protected spe- 179 species of foreign origin – anthropophytes cies recorded in the eastern part of the Garb and 10 species of uncertain status in the flora. Tarnogórski mesoregion (Nowak 1999) and Some anthropophytes are invasive and pose number 13 more than in the southwestern a threat to native vegetation.

162 • The OOR vascular plant flora contains Drobnik J., Stebel A. 2003. W sprawie ochrony 46 species protected by law, including 8 endan- roślinności łąkowej i torfowiskowej w okoli- gered species, and 4 other endangered species cach Bolesławia na Wyżynie Śląskiej. Chrońmy 59 not protected by law. Usually they grow in Przyrodę Ojczystą : 130–134. the least transformed vegetation enclaves and Grodzińska K., Korzeniak U., Szarek-Łuka- rarely also in ruderal habitats, which are sub- szewska G., Godzik B. 2000. Colonization stitute habitats for them. of zinc mine spoils in southern Poland – preliminary studies on vegetation, seed rain and • The OORvascular plant flora includes seed bank. Fragmenta Floristica et Geobotanica 23 mountain species often having limited and 45: 123–145. sometimes having isolated ranges. This compo- Kwiatkowska A. 1957. Rozmieszczenie warzuchy nent adds another phytogeographic dimension polskiej (Cochlearia polonica) w okolicy Olku- to the OOR. sza. Fragmenta Floristica et Geobotanica 3(1): 11–15. References Matuszkiewicz W. 2008. Przewodnik do ozna- czania zbiorowisk roślinnych Polski. Wydaw- Anonymous 2004. Rozporządzenia Ministra Śro- nictwo Naukowe PWN, Warszawa. dowiska z dnia 9 lipca 2004 roku. Dziennik Mirek Z., Piękoś-Mirek H., Zając A., Zając M. Ustaw Nr 168, Poz. 1764. 2002. Flowering plants and pteridophytes of Babczyńska-Sendek B. 2005. Problemy fitogeo- Poland. A checklist. Krytyczna lista roślin naczy- graficzne i syntaksonomiczne kserotermów niowych Polski. Instytut Botaniki im. W. Sza- Wyżyny Śląskiej. Prace Naukowe Uniwersytetu fera, Polska Akademia Nauk, W. Szafer Institute Śląskiego w Katowicach 2296: 5–237. of Botany, Polish Academy of Sciences, Kraków. Baker A.J.M., Ernst W.H.O., van der Ent A., Nowak T. 1997. Nowe stanowisko sasanki otwartej Malaisse F., Ginocchio R. 2010. Metal- Pulsatilla patens (L.) Mill. w okolicach Bole- lophytes: the unique biological resource, its sławia we wschodniej części Garbu Tarnogór- 30 ecology and conservational status in Europe, skiego. Acta Biologica Silesiana : 161–164. central Africa and Latin America, pp. 7–40. Nowak T. 1999. Atlas rozmieszczenia roślin naczy- In: L.C. Batty, K.B. Hallberg (Eds.). Ecology niowych na terenie wschodniej części Garbu of Industrial Pollution. Cambridge University Tarnogórskiego (Wyżyna Śląska). Materiały Press, British Ecological Society, Cambridge. i Opracowania 2: 1–103. Bernacki L., Nowak T. 1994. Materiały do roz- Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Koryciń- mieszczenia i poznania zasobów chronionych ska M., Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. gatunków roślin naczyniowych centralnej czę- 2011. The vascular plants of the Olkusz Ore- ści Wyżyny Śląsko-Krakowskiej. Acta Biologica bearing Region [Rośliny naczyniowe Olkuskiego Silesiana 25(42): 24–42. Okręgu Rudnego]. W. Szafer Institute of Bot- any, Polish Academy of Sciences, Kraków. Dobrzańska J. 1955. Badania florystyczno-ekologiczne nad roślinnością galmanową Bolesławia. Řehounková K., Řehounek J., Prach K. 2011. Acta Societatis Botanicorum Poloniae 24(2): Near-natural restoration vs. technical reclama- 357–416. tion of mining sites in the Czech Republic. Fac- ulty of Science, University of South Bohemia Drobnik J. 2003. Materiały do flory roślin naczy- in České Budějovice. niowych okolic Olkusza. Badania Fizjogra- ficzne nad Polską Zachodnią, ser. B – Botanika Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2007. 52: 141–149. Vegetation of a post-mining open pit (Zn/Pb

163 ores): three-year study of colonization. Polish Wika S., Szczypek T. 1990. Szata roślinna Olku- Journal of Ecology 55: 261–282. skiego Okręgu Rudnego. Zeszyty Naukowe Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2008. AGH. Sozologia i Sozotechnika 32: 163–181. Naturalna roślinność w rejonach starych zwa- Wóycicki Z. 1913. Obrazy roślinności Królestwa łowisk odpadów po górnictwie rud Zn-Pb Polskiego. Roślinność terenów galmanowych Bole- w okolicy Bolesławia i Bukowna (region ślą- sławia i Olkusza. Flora der Galmeigebiete von sko-krakowski, południowa Polska). Przegląd Bolesław und Olkusz. Kasa Mianowskiego, Geologiczny 56: 528–531. Warszawa. Tokarska-Guzik B. 2005. The establishment and Zając A. 1978. Atlas of distribution of vascular plants spread of alien plant species (kenophytes) in in Poland (ATPOL). Taxon 27(56): 481–484. the flora of Poland. Wydawnictwo Uniwersytetu Zając M. 1996. Mountain vascular plants in the Śląskiego w Katowicach 2372. Polish Lowlands. Polish Botanical Studies 11: Tokarska-Guzik B., Dajdok Z., Zając M., 1–92. Zając A., Urbisz A., Danielewicz W., Hoł Zalewski A. 1886. Zapiski roślinoznawcze z Króle- dyński C. 2012. Rośliny obcego pochodzenia stwa Polskiego i Karpat. Sprawozdanie Komisji w Polsce ze szczególnym uwzględnieniem gatun- Fizjografii Akademii Umiejętności w Krakowie ków inwazyjnych. Generalna Dyrekcja Ochrony 20: 171–190. Środowiska. Warszawa. Zarzycki K., Szeląg Z. 2006. Red list of the Urbisz A. 2008. Różnorodność i rozmieszczenie vascular plants in Poland. Czerwona lista roślin naczyniowych jako podstawa regiona- roślin naczyniowych w Polsce. In: Z. Mirek, lizacji geobotanicznej Wyżyny Krakowsko- K. Zarzycki, W. Wojewoda, Z. Szeląg (Eds.). -Częstochowskiej. Prace Naukowe Uniwersytetu Red list of plants and fungi in Poland. Czerwona Śląskiego w Katowicach 2630. lista roślin i grzybów Polski. Instytut Botaniki im. Urbisz A. 2001. Atlas rozmieszczenia roślin naczy- W. Szafera, Polska Akademia Nauk, Kraków. niowych południowo-zachodniej części Wy- Zarzycki K., Trzcińska-Tacik H., Różański W., żyny Katowickiej. Prace Naukowe Uniwersytetu Szeląg Z., Wołek J., Korzeniak U. 2002. Śląskiego w Katowicach 1944. Ekologiczne liczby wskaźnikowe roślin naczynio- Wierzbicka M. 2002. Hałda – laboratorium bio- wych Polski. Instytut Botaniki im. W. Szafera, loga. Kosmos 51(2): 123–124. Polska Akademia Nauk, Kraków.

164 Appendix 1. Alphabetical list of archaeophytes recorded in 2008–2009 in the OOR Załącznik 1. Alfabetyczny wykaz archeofitów odnotowanych w latach 2008–2009 w OOR

*1. Agrostemma githago 32. Malva alce 2. Anagallis arvensis 33. Malva neglecta 3. Anthemis arvensis 34. Malva sylvestris 4. Apera spica-venti 35. Matricaria maritima subsp. indora 5. Armoracia rusticana 36. Myosotis arvensis 6. Artemisia absinthium *37. Neslia paniculata **7. Avena fatua 38. Papaver dubium 8. Ballota nigra subsp. nigra 39. Papaver rhoeas 9. Bromus secalinus 40. Pastinaca sativa s.str. 10. Bromus tectorum 41. Raphanus raphanistrum 11. Camelina microcarpa subsp. sylvestris 42. Scleranthus annuus 12. Capsella bursa–pastoris 43. Senecio vulgaris 13. Centaurea cyanus **44. Setaria pumila 14. Cichorium intybus subsp. intybus **45. Setaria viridis 15. Consolida regalis 46. Sinapis arvensis 16. Descurainia sophia 47. Sisymbrium officinale **17. Echinochloa crus-galli 48. Solanum nigrum 18. Euphorbia helioscopia 49. Sonchus asper 19. Euphorbia peplus 50. Sonchus oleraceus 20. Fallopia convolvulus 51. Spergula arvensis subsp. arvensis 21. Fumaria officinalissubsp . officinalis *52. Stachys annua 22. Geranium pusillum 53. Thlaspi arvense 23. Lactuca seriola 54. Urtica urens 24. Lamium album *55. Veronica agrestis 25. Lamium amplexicaule 56. Vicia hirsuta 26. Lamium purpureum 57. Vicia tetrasperma *27. Lathyrus tuberosus 58. Vicia villosa 28. Leonurus cardiaca 59. Viola arvensis 29. Lepidium campestre * receding (VU); ** invasive weed 30. Lepidium ruderale * ustępujący (VU); ** inwazyjny chwast 31. Lithospermum arvense

165 Appendix 2. List of kenophytes recorded in 2008–2009 in the OOR Załącznik 2. Wykaz kenofitów odnotowanych w latach 2008–2009 w OOR

*1. Acer negundo 36. Medicago ×varia 2. Aesculus hippocastanum 37. Oenothera depressa **3. Amaranthus retroflexus 38. Oenothera paradoxa *4. Aster ×salignus 39. Oenothera royfraseri *5. Aster novi-belgii **40. Oxalis fontana *6. Bidens frondosa *41. Padus serotina *7. Bromus carinatus *42. Parthenocissus inserta *8. Bunias orientalis 43. Physalis alkekengi 9. Cerasus vulgaris 44. Populus ‘NE 42’ 10. Chamomilla suaveolens 45. Pinus nigra **11. Conyza canadensis 46. Populus ×berolinensis 12. Cornus alba 47. Populus ×canadensis 13. Datura stramonium 48. Populus nigra „Italica” *14. Echinocystis lobata 49. Prunus domestica subsp. domestica 15. Echinops sphaerocephalus 50. Pyrus communis 16. Eragrostis minor *51. Quercus rubra *17. Erigeron annuus *52. Reynoutria japonica 18. Erigeron ramosus *53. Reynoutria sachalinensis *19. Fraxinus pennsylvanica *54. Rhus typhina 20. Galeopsis angustifolia 55. Ribes rubrum **21. Galinsoga ciliata *56. Robinia pseudoacacia **22. Galinsoga parviflora *57. Rosa rugosa 23. Geranium pyrenaicum *58. Rudbeckia laciniata *24. Helianthus tuberosus *59. Rumex confertus *25. Heracleum sosnowskyi 60. Salix acutifolia *26. Impatiens glandulifera 61. Sedum spurium *27. Impatiens parviflora 62. Senecio vernalis *28. Juglans regia /*/69. Typha laxmannii *29. Juncus tenuis 70. Veronica arvensis 30. Lepidium densiflorum **71. Veronica persica *31. Lolium multiflorum 72. Vicia dasycarpa *32. Lupinus polyphyllus *73. Vicia grandiflora *33. Lycium barbatum * invasive; ** invasive weed; /*/ potentially invasive 34. Malus domestica * inwazyjny; ** inwazyjny chwast; /*/ potencjalnie 35. Medicago sativa inwazyjny 8

Charakterystyka roślin naczyniowych Olkuskiego Okręgu Rudnego

Teresa Nowak1, Monika Jędrzejczyk-Korycińska1, Paweł Kapusta2, Grażyna Szarek-Łukaszewska2

1 Uniwersytet Śląski, 40-032 Katowice, ul. Jagiellońska 28, e-mail: [email protected]; monika.jedrzejczyk-kory- [email protected] 2 Instytut Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk, 31-512 Kraków, ul. Lubicz 46, e-mail: p.kapusta@ botany.pl; [email protected]

Wstęp Dobrzańska 1955; Kwiatkowska 1957; Wika i Szczypek 1990; Bernacki i Nowak 1994; Nowak Monitorowanie zmian zachodzących w czasie 1997, 1999; Grodzińska i in. 2000; Drobnik 2003; i przestrzeni w środowisku przyrodniczym powsta- Drobnik i Stebel 2003; Babczyńska-Sendek 2005; łych na skutek działalności człowieka oraz konse- Szarek-Łukaszewska i Grodzińska 2007, 2008). kwencji tych zmian jest bardzo istotne zarówno Dostarczyły one licznych nowych i interesujących z punktu widzenia naukowego jak i praktycznego. danych. Ze względu jednak na różne metody ich Tereny związane z oddziaływaniem przemysłu pozyskania oraz różny stopień szczegółowości eks- zasługują szczególnie na taką stałą obserwację. ploracji terenu, niemożliwym było porównanie ich Zwałowiska odpadów, które ten przemysł tworzy wyników i określenie zmian, które zaszły we florze przez dziesiątki lat, mogą stać się obszarem fascy- tego uprzemysłowionego regionu. nujących badań botanicznych, istnym „labora- Przy śledzeniu zmian zachodzących we florze torium przyrody” (Wierzbicka 2002; Baker i in. jakiegoś obszaru w określonym czasie, najbardziej 2010; Řehounková i in. 2011). Teren położony przydatną metodą jest metoda kartogramu polega- na Wyżynie Śląsko-Krakowskiej, pomiędzy Olku- jąca na inwentaryzacji gatunków rosnących w sieci szem a Sławkowem zwany Olkuskim Okręgiem kwadratów wyznaczonych w terenie. Tą właśnie Rudnym (OOR), jako jeden z głównych ośrodków metodą posługiwała się Nowak (1999) przy opra- wielowiekowego wydobywania i przetwarzania rud cowywaniu w latach 90. XX wieku flory roślin cynkowo-ołowiowych w Polsce, należy zaliczyć do naczyniowych wschodniej części Garbu Tarno- takich „laboratoriów”. Specyfikę kształtującej się górskiego, w skład którego wchodzi cały Olkuski tutaj szaty roślinnej dostrzegli już badacze z końca Okręg Rudny. Ponieważ od tego opracowania XIX i początku XX wieku (Zalewski 1886; Wóy- minęło kilkanaście lat, a w krajobrazie zaszły w tym cicki 1913). W drugiej połowie XX wieku i pierw- czasie widoczne zmiany, powtórzono badania flory- szej dekadzie wieku XXI opublikowano z tego styczne. Wykorzystano w nich tę samą metodę i te obszaru wiele opracowań florystycznych (m.in. same powierzchnie (kwadraty), których używała

167 przed laty Nowak (1999). Celem badań było zak- roślin naczyniowych w Polsce – ATPOL (Zając tualizowanie danych florystycznych. Ich wynikiem 1978). Kartowane kwadraty znalazły się w dwóch stała się monografia Rośliny naczyniowe Olkuskiego kwadratach ATPOL o boku 10 km (DF36, DF46) Okręgu Rudnego (Nowak i in. 2011) oraz niniejsze oraz w 12 kwadratach Nowak (1999) o boku opracowanie. 2 km (Ryc. 1). Za stanowisko przyjęto wystąpienie gatunku w kwadracie. Nazewnictwo gatunków Teren badań podano wg Mirka i in. (2002). Uzyskany materiał opracowano po względem częstości występowania Obszarem badań był prostokąt o wymiarach gatunków, ich przynależności do grupy geogra- 8 km na 6 km, rozciągający się od Międzygórza ficzno-historycznej (Mirek i in. 2002; Tokarska- na wschodzie do Starego Olkusza na zachodzie -Guzik 2005; Tokarska-Guzik i in. 2012) i grupy oraz od Lasek na północy po Pustynię Starczy- socjologiczno-ekologicznej (Matuszkiewicz 2008; nowską i dolinę rzeki Sztoły na południu (por. Zarzycki i in. 2002). Podano również gatunki Ryc. 1, Holeksa i in. – Rozdział 7, niniejszy tom). objęte ochroną prawną (Anonymous 2004), zagro- Jest to teren bardzo zróżnicowany zarówno pod żone w skali kraju (Zarzycki i Szeląg 2006) oraz względem morfologii, budowy geologicznej, gleb gatunki górskie (Zając 1996), jako interesujący fito- oraz hydrologii. O jego charakterze zadecydowała geograficznie element wysokościowy. przede wszystkim obecność kopalin - rudy cynku i ołowiu oraz piasku i dolomitu. Ich wydobywanie Wyniki i dyskusja i przetwarzanie doprowadziło do powstania rozle- głych wyrobisk, zwałowisk i osadników. Jednocze- W Olkuskim Okręgu Rudnym (OOR) odnale- śnie doszło do zanieczyszczenia środowiska, w tym ziono ogółem 736 gatunków roślin naczyniowych. głównie gleb, metalami ciężkimi. Konsekwencją Prawie połowa z nich (47,0%) to gatunki rzadkie prac górniczych było też obniżenie poziomu wód i bardzo rzadkie. Najmniej jest gatunków bardzo gruntowych oraz powstanie sztucznych kanałów częstych i pospolitych (8,6 i 10,3%) (Ryc. 2). odprowadzających wody z podziemnych wyro- Zinwentaryzowane gatunki (736) należą do 102 bisk. Duże przestrzenie OOR zajęła infrastruktura rodzin botanicznych i 372 rodzajów. Siedemset sześć kopalń, huty cynku i innych zakładów jej towarzy- (706) gatunków reprezentuje rośliny okrytonasienne szących. Nastąpił też gwałtowny rozwój szlaków (Magnoliophyta), 7 gatunków nagonasienne (Pino- komunikacyjnych, zarówno kolejowych, jak i koło- phyta), a 23 gatunki rośliny zarodnikowe – widła- wych, łączących leżące w pobliżu ośrodki miejskie. kowe (Lycopodiophyta), skrzypowe (Equisetophyta) Roślinność również uległa znacznym zmianom. i paprociowe (Polypodiophyta). Wśród roślin okry- Obecnie reprezentują ją głównie różnowiekowe tonasiennych do najliczniej reprezentowanych rodzin bory sosnowe pochodzące zazwyczaj z nasadzeń botanicznych należą: Asteraceae (88 gatunków), Po- rekultywacyjnych, łąki, różnego typu murawy, aceae (67), Rosaceae (48), Fabaceae (43), Brassicaceae odłogi i pola uprawne. (31), Cyperaceae (30), Lamiaceae (30), Caryophyl- Więcej informacji o terenie badań znajduje laceae (27). Natomiast najliczniej reprezentowanymi się w rozdziałach 2 (Godzik, niniejszy tom), a jego rodzajami są: Carex (23 gatunki), Salix (13), Vicia roślinności w rozdziale 7 (Holeksa i in., niniejszy (10) oraz Galium, Veronica, Rumex, Trifolium i Viola tom). (po 8 gatunków). Nagonasienne reprezentują 2 rodziny (Pinaceae, Cupressaceae). Wśród roślin zarod- Metody badań nikowych najliczniejsze są skrzypowe (9 gatunków) i paprociowe (13 gatunków). Badania składu florystycznego przeprowa- Spośród 736 gatunków 547 (74,3%) repre- dzono metodą kartogramu w latach 2008–2009 na zentuje gatunki rodzime, 179 (24,3%) gatunki obszarze 48 km2. Podstawową jednostką badawczą obcego pochodzenia (antropofity) oraz 10 (1,4%) był kwadrat o boku 1 km wyznaczony zgodnie gatunki o niepewnym statusie we florze Polski z założeniami metodycznymi Atlasu rozmieszczenia (Ryc. 3). Większość antropofitów jest gatunkami

168 zadomowionymi (132 gatunki – 17,9%) przy czym a obecnie odłogami. W tej części najwyższy jest też w ich obrębie wcześniejsi przybysze (archeofity) to udział gatunków inwazyjnych z grupy kenofitów. 59 gatunków (8%), a późniejsi (kenofity) to 73 Najmniejszy udział antropofitów zadomowio- gatunki (9,9%) (Załączniki 1, 2). Gatunków nieza- nych odnotowuje się natomiast na południowo- domowionych (ergazjofigofity) jest we florze OOR -wschodnim krańcu OOR gdzie dominują bory 47 (6,4%) (Ryc. 3). sosnowe. Nietrwałe elementy flory – ergazjofigofity Korzystając z opracowania dla Polski (To- obserwuje się szczególnie na terenach pogórniczych, karska-Guzik 2005; Tokarska-Guzik i in. 2012), gdzie prowadzona była rekultywacja, a także na tere- przeanalizowano skład gatunkowy antropofitów za- nach zabudowanych. Brak ich natomiast w części domowionych pod kątem ich inwazyjności lub ten- wschodniej terenu badań. Gatunki zadomowionych dencji do ustępowania. Jako trwałe elementy flory antropofitów występują w zbiorowiskach roślin- mogą one mieć największy wpływ na procesy sy- nych reprezentujących 24 klasy fitosocjologiczne, nantropizacji szaty roślinnej. Wśród nich archeofity przy czym najwięcej jest gatunków łąkowych związane są przede wszystkim z obszarami upraw, z klasy Molinio-Arrhenatheretea (143) i gatunków a kenofity z wieloma typami siedlisk. W grupie upraw polnych z klasy Stellarietea mediae (97). 59 archeofitów tylko 4 (Avena fatua, Echinochloa Mniej gatunków zadomowionych antropofitów crus-galli, Setaria pumila – Ryc. 4 i Setaria viridis) odnotowuje się w zbiorowiskach leśnych z klasy zaliczone zostały do grupy tzw. chwastów inwa- Querco-Fagetea (72), zbiorowiskach ruderalnych zyjnych (Załącznik 1). W tej grupie antropofitów z klasy Artemisietea vulgaris (69) i zbiorowiskach obserwuje się również tendencję do ustępowania muraw kserotermicznych z klasy Festuco-Brometea niektórych gatunków. Są nimi Agrostemma githago, (68). Tylko pojedyncze gatunki reprezentują klasy: Lathyrus tuberosus, Neslia paniculata, Stachys annua Asteretea tripolium i Littorelletea uniflorae. Bardzo (Ryc. 5) i Veronica agrestis. W związku z zaniecha- interesująco przedstawia się rozmieszczenie wybra- niem w OOR użytkowania rolniczego gruntów, nych grup gatunków na obszarze OOR. Gatunki archeofity, pojawiają się na siedliskach ruderalnych łąkowe z klasy Molinio-Arrhenatheretea są naj- (np. zaklasyfikowany do ustępujących gatunków bardziej rozpowszechnione na badanym terenie. Lathyrus tuberosus (Ryc. 6). W grupie 73 odnoto- Odnotowane zostały we wszystkich kwadratach wanych kenofitów aż 38 gatunków zaklasyfikowano w liczbie od 3 do 91 (Ryc. 13). Ich rozmiesz- do inwazyjnych w skali kraju (Załącznik 2). Sześć czenie jest równomierne, z wyjątkiem południowo z nich reprezentuje chwasty inwazyjne (Amaranthus wschodniego krańca, gdzie występuje ich najmniej. retroflexus, Conyza canadensis – Ryc. 7), Galinsoga Wzór rozmieszczenia potwierdza szerokie spektrum ciliata, Galinsoga parviflora, Oxalis fontana – Ryc. 8, ekologiczne gatunków z tej grupy. Koncentracja Veronica persica). Szczególnie silnie inwazyjnymi ga- gatunków okrajków i muraw kserotermicznych tunkami są w OOR Aster novi-belgii (Ryc. 9) i He- z klas: Trifolio geranietea sanguinei i Festuco-Bro- racleum sosnowskyi, który „wędruje” wzdłuż kanału metea oraz muraw psammofilnych z klasy Koelerio odwadniającego (Ryc. 10). Początkowe stadium in- glaucae-Corynephoretea canescentis odzwierciedlają wazji prezentuje natomiast występująca na pojedyn- przede wszystkim podłoże geologiczne. Pierwsza czych jeszcze stanowiskach Reynoutria sachalinensis z wymienionych grup reprezentowana była przez 2 (Ryc. 11). Odnotowano także jedno stanowisko do 45 gatunków w kwadracie (Ryc. 14). Jej przed- gatunku zaklasyfikowanego aktualnie jako poten- stawiciele występują przede wszystkim na terenach cjalnie inwazyjny – Typha laxmanni. z wychodniami dolomitu, w tym pogórniczych Udział grup geograficzno-historycznych we o różnym stopniu przekształcenia powierzchni, florach poszczególnych kwadratów przedstawiono najliczniej w pasie po przekątnej z południowego na rycinie 12. Antropofity występują we wszystkich zachodu na północny wschód. Natomiast druga kwadratach, przy czym udział antropofitów zado- grupa w liczbie od 1 do 20 gatunków w kwa- mowionych, zarówno kenofitów, jak i archeofitów, dracie związana jest przede wszystkim z podłożem jest najwyższy w północno-zachodniej części OOR, wykształconym na utworach polodowcowych znacznie zabudowanej i pokrytej dawniej polami, (Ryc. 15). Stąd największa ich liczba skupiała się na

169 wielkopowierzchniowych obszarach piaszczystych, W OOR stwierdzono 12 gatunków uznanych ale także tych nieco mniejszych w różnych czę- za zagrożone w skali Polski (Tabela 3). Stanowią ściach terenu pogórniczego. Gatunki lasów liścia- one 1,6% jego flory. Większość z nich objęta jest stych i mieszanych z klas Querco-Fagetea, Alnetea również ochroną prawną (Tabela 2) m.in. Epipactis glutinosae i Querco robori-petraeae występujące od palustris (Ryc. 26). Oprócz gatunków rodzimych 2 do 35 w kwadracie (Ryc. 16). W ich rozmiesz- w grupie tej znajduje się również jeden zadomo- czeniu obserwujemy wyraźne skupienia w różnych wiony antropofit z grupy archeofitów – Bromus częściach terenu badań. Są to pozostałości wystę- secalinus. pujących tu niegdyś lasów o charakterze remiz lub Obecność i rozmieszczenie przestrzenne ga- obszary roślinności nieleśnej z zachowanymi gatun- tunków ściśle chronionych w OOR, jako najbar- kami runa leśnego. dziej wartościowych florystycznie, wskazują na W OOR element górski reprezentują 23 wysoką wartość przyrodniczą badanego terenu. Na gatunki (3,1%) zaklasyfikowane do trzech grup uwagę zasługują szczególnie storczykowate m.in. wysokościowych (Tabela 1; Ryc. 17). Stanowiska z rodzaju Epipactis (Tabela 2) oraz Malaxis mono- gatunków górskich grupują się w zbiorowiskach phyllos, który jest stałym składnikiem zbiorowisk leśnych (Ryc. 18). Obserwuje się ponadto interesu- borowych, wykształconych na siedliskach pogórni- jącą tendencję do występowania niektórych z nich czych. Zasoby tego gatunku oszacowane są w OOR na siedliskach antropogenicznych, stanowiących na kilka tysięcy pędów. Wymienić też należy kilka dla nich siedliska zastępcze. Przykładem może być chronionych gatunków leśnych, przedstawicieli klas Chamaenerion palustre rosnący na rumoszu dolomi- Querco-Fagetea i Vaccinio-Piceetea m.in. Hepatica towym na terenach kolejowych (Ryc. 19). nobilis, Lilium martagon i Chimaphila umbellata Na badanym terenie występuje 46 (6,1%) (Tabela 2). Ich obecność potwierdza wcześniejsze gatunków objętych ochroną prawną, w tym 39 istnienie na terenie OOR lasów liściastych i mie- ściśle chronionych i 7 chronionych częściowo szanych. Swoistym fenomenem borów południowej (Tabela 2; Ryc. 20, 21). Dwadzieścia gatunków części OOR jest występowanie 4 gatunków widła- chronionych jest obecne w zbiorowiskach leśnych kowatych – Lycopodium annotinum, L. clavatum, (10 gatunków z klasy Vaccinio-Piceetea, 10 z klasy Diphasiastrum complanatum, Huperzia selago Querco-Fagetea), 24 w zbiorowiskach nieleśnych (Tabela 2). Olkuski Okręg Rudny jest też ostoją dla (7 gatunków z klasy Molinio-Arrhenatheretea, gatunków w Polsce zagrożonych takich jak Biscu- 8 z Festuco-Brometea, 5 z Scheuchzerio-Caricetea tella laevigata, która ma tu stanowiska oderwane od nigrae, 2 z Potametea, 1 z Nardo-Callunetea, głównego zasięgu, a także Goodyera repens, Thesium 1 z Epilobietea angustifolii i 1 gatunek w zbioro- alpinum i Huperzia selago (Tabela 2). Wszystkie te wisku krzewiastym (Rhamno-Prunetea). walory wskazują na ogromną rolę OOR w zacho- Wśród gatunków ściśle chronionych jest 11 waniu najcenniejszych elementów flory Polski. gatunków przedstawicieli rodziny Orchidaceae. Aktualna liczba roślin naczyniowych OOR Większość z nich to rośliny rzadkie i bardzo rzadkie, wynosi 736 gatunków, co oznacza o 100 gatunków jak Dactylorhiza majalis (Ryc. 22). Do często wystę- więcej w stosunku do opracowania wcześniej- pujących należą natomiast kruszczyki (Epipactis szego (Nowak 1999). Jeżeli porównać ją z florami atrorubens i E. helleborine (Ryc. 23, 24; Tabela 1). większych obszarów jest to liczba znacząca. Flora Gatunki ściśle chronione mają stanowiska (z wyjąt- wschodniej części Garbu Tarnogórskiego zajmują- kiem jednego) we wszystkich kwadratach OOR cego około 600 km2 powierzchni liczy 1033 gatunki (Ryc. 25). Najwięcej ich rośnie w niewielkich (Nowak 1999), flora południowo-wschodniej części enklawach najsłabiej przekształconej roślinności – Wyżyny Katowickiej o powierzchni 280 km2 liczy w kompleksach łąk o różnym stopniu wilgotności. 904 gatunki (Urbisz 2001), a flora Wyżyny Kra- Należy jednak podkreślić, że gatunki tej grupy kowsko-Częstochowskiej o powierzchni 2615 km2 występują stosunkowo często również w miejscach zawiera 1431 gatunków (Urbisz 2008). Z tego zdegradowanych. Miejsca te są dla nich siedliskami zestawienia wynika, że na obszarze OOR, który zastępczymi. jest mniejszy od porównywanych od 12 do ponad

170 50-krotnie odnotowano kolejno 70%, 73% i 51% powierzchni terenu i zmiany jego użytkowania flory wymienionych tu trzech regionów. Fakt ten spowodowały wytworzenie mozaiki siedlisk potwierdza znaczną różnorodność gatunkową tego i występowanie gatunków z różnych grup socjo- obszaru. W OOR proporcje analizowanych grup logiczno-ekologicznych. Rekrutują się one przede gatunków są zbliżone do tych w porównywanych wszystkim z lokalnych zasobów. W efekcie na regionach. Szczególnie, udział antropofitów nie obszarach górniczych obserwuje się większą różno- wskazuje na wyjątkowe przekształcenie flory OOR, rodność niż na terenach słabiej przekształconych. czego można byłoby spodziewać się dla terenu • Liczba gatunków roślin naczyniowych znale- przemysłowego. Należy natomiast podkreślić wystę- zionych w OOR wynosi 736 (547 rodzimych, 179 powanie tu znacznej liczby gatunków prawnie chro- obcego pochodzenia – antropofitów i 10 gatunków nionych. Stanowią one ponad połowę wszystkich o nieustalonym statusie we florze). Część antropo- chronionych gatunków odnotowanych na terenie fitów jest gatunkami inwazyjnymi stanowiąc zagro- wschodniej części Garbu Tarnogórskiego (Nowak żenie dla rodzimej szaty roślinnej. 1999) i jest ich o 13 więcej niż w południowo- • Flora OOR zawiera w swym składzie 46 -zachodniej części Wyżyny Katowickiej (Urbisz gatunków prawnie chronionych, z których 8 jest 2001). Natomiast w odniesieniu do znacznie więk- gatunkami zagrożonymi, a kolejne 4 zagrożone nie szego i bardziej urozmaiconym obszaru Wyżyny są objęte ochroną prawną. Występują one zwykle Krakowsko-Częstochowskiej (Urbisz 2008) jest ich w enklawach roślinności najmniej przekształconej, w OOR o 129 gatunków mniej. rzadziej również na siedliskach ruderalnych będą- cych dla nich siedliskami zastępczymi. Wnioski • Flora OOR zawiera 23 gatunki górskie często o ograniczonych, czasem izolowanych zasięgach. • Skład gatunkowy roślin naczyniowych Podkreśla to znaczenie OOR z punktu widzenia OOR jest bogaty i różnorodny. Przekształcenia fitogeografii.

Bryophytes of selected habitat types in the Olkusz Ore-bearing Region

Ryszard Ochyra, Barbara Godzik

W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 46 Lubicz St., 31-512 Kraków, e-mail: [email protected]; [email protected]

Introduction have been used in environmental monitoring (Maschke 1981; Muhle 1985; Markert et al. Bryophytes are ubiquitous green plants 2003). The first investigations of this type were which, despite their small size and simple carried out in Scandinavian countries in the structure, occupy virtually all the ecosystems 1970s (Tyler 1970; Rühling and Tyler 1973; on Earth, including the most inhospitable, Steinnes 1987; Poikolainen et al. 2004). Since with the notable exception of the marine envi- 1990, most European countries have partici- ronment. Quite often they provide one of the pated in five-yearly monitoring of heavy metal first links in the vegetation succession, and deposits in a few bioindicator moss species, for that reason, along with lichens, they are including Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt., labelled pioneers of life. They grow successfully Hylocomium splendens (Hedw.) Schimp., in polar regions, reaching the highest possible Hypnum cupressiforme Hedw. and Pseudosclero- latitudes in the Antarctic near the South Pole, podium purum (Hedw.) Broth. (Rühling 1994; as well as in deserts, and in the mountains Rühling et al. 1997; Suchara et al. 2007a,b; they sometimes occur at elevations above 5000 Harmens et al. 2008, 2013). metres. Bryophytes are an essential component A number of bryophyte species are associ- of forests in all climatic zones. The exceptional ated with a specific substrate containing high adaptability of these plants is a consequence of concentrations of metals, for example copper, their special physiological abilities, especially zinc, nickel, iron or aluminium (Persson 1948, their ectohydricity. The vast majority of them 1956; Mårtensson and Berggren 1954; Canon do not possess special organs for conducting 1960; Shacklette 1967; Shaw and Owens water and they absorb it from external capil- 1995). There is considerable evidence indi- lary spaces as needed (Proctor 2000). cating that some taxa evolved in such habitats, Some bryophytes exhibit a special ability while their close relatives or ancestral species to accumulate pollutants, especially heavy grow in areas in which metal-bearing ores are metals, and therefore for several decades they absent or scarce. Such pairs of closely related

173 taxa include Ditrichum plumbicola Crundwell This is especially true of the dumps left after and D. lineare (Sw.) Lindb. among the mosses, exploratory mining and surface mining of and Gymnocolea acutiloba (Schiffn.) Müll.Frib. outcrops, and these contain exceptionally high and G. inflata (Huds.) Dumort. as well as concentrations of heavy metals (Pasieczna and Cephaloziella massalongi (Spruce) Müll.Frib. Lis 2008). Such sites are of special botanical and C. compacta (Jörg.) Müll.Frib. among the interest since they are occupied by a specific hepatics, although the latter pairs are some- type of xerothermic grassland containing spe- times considered merely ecological modifica- cies that tolerate high levels of metals, such as tions of the parent species (Persson 1948). Biscutella laevigata L., Silene vulgaris L., Dian- The best-known moss accumulators of heavy thus carthusianorum L. and Armeria maritima metals, often called copper mosses, include (Mill.) Willd. In species composition they are Streptocolea atrata (Hornsch.) Ochyra & Żar- similar to the calamine grasslands of Western nowiec (Ochyra and Bednarek-Ochyra 2004), Europe (Szarek-Łukaszewska and Grodzińska Mielichhoferia elongata (Hoppe & Hornsch.) 2008, 2011). Nees & Hornsch., M. mielichhoferiana (Funck) Metal-bearing land in the vicinity of Loeske and Scopelophila ligulata (Spruce) Olkusz has not hitherto been studied bryologi- Spruce, which are native European species, as cally, although the first information on bryo- well as S. cataractae (Mitt.) Broth., a species in- phytes in this region dates from the end of the troduced to Europe several decades ago (Corley 19th century (Steingauz 1887; Błoński 1889, and Perry 1985). Due to their unusual abilities, 1890a, b). The moss flora of the western part these species are often used as bioindicators of the area, situated in the Silesian Upland, helpful in detecting metal-bearing ore depos- was described by Kuc (1956). Some bryolog- its (Shacklette 1961, 1965a, b, 1967; Brooks ical data are scattered in various publications 1968, 1971; Brooks et al. 1973). devoted to the Kraków-Częstochowa Upland Unfortunately, none of those metal accu- (e.g. Kuc 1959; Jędrzejko and Wika 1989, mulating moss species has been discovered 1992). All these incidental records of bryo- in Poland so far, despite the existence of phytes have been summarised by Stebel (1998) areas with deposits of zinc- and lead-bearing in his bryoflora of Katowice Province (in its ores in the vicinity of Bytom, Trzebinia and pre-1998 boundaries). Olkusz (Godzik – Chapter 2, this volume). Previous information on the bryophytes The present-day anthropogenic landscape of the Olkusz Ore-bearing Region (OOR) is in this region is associated with mining and scattered and disregards the specific features processing of metal-bearing ores, resulting of the terrain. From 2008 to 2012, studies on in total transformation of its surface and the the bryophytes of the OOR were carried out occurrence of artificial elements. There are within the interdisciplinary project “Vegeta- numerous remains of mining activity in this tion of calamine soils and its importance for area, such as post-mining outcrops, sand pits biodiversity and landscape conservation in and waste dumps. Natural outcrops of zinc post-mining areas” (EEA FM PL0265). They and lead ores are absent but the whole area is focused mainly on describing the species rich- strongly polluted with heavy metals originating ness and variety of the bryophyte flora of the from settling of dust from ore processing and study area, and determining the main factors smelting. In some places heavy metal pollu- shaping the contemporary bryoflora and the tion of the soil exceeds the permitted levels. distribution of particular species. These issues

174 are discussed in detail in a separate treatment FS – pine forest on sand: 22, 26, 28, 32, (Stebel et al. 2014). The present chapter dis- 33, 36, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 47; cusses the bryophyte species occurring in FW – pine forest on mining waste: 23, 24, selected habitat types occupied by uniform 25, 27, 29, 38; vegetation stands in the OOR. GS – thermophilous grassland on sand: 3, 4, 8, 9, 12, 20, 46; Material and methods GW – thermophilous grassland on mining waste: 1, 14, 15, 16, 17, 34; 51; The fieldwork in the post-mining Olkusz MW – grassland dominated by Molinia Ore-bearing Region was carried out in 2008– caerulea on mining waste: 2, 13, 21, 30, 2009 and focused primarily on the composi- 49, 50; tion and frequency of bryophyte species in P – mesophilous grassland on old fields: 5, selected sampling plots. In 2012, composite 6, 7, 10, 11, 18, 19, 48. field studies were performed in all types of Bryophytes were collected on all substrates habitat throughout the OOR with the aim of occurring in a given sampling plot, including forming a complete list of liverwort and moss soil, stones, fallen branches, rotten stumps, species (Stebel et al. 2015). Some additional litter, humus, tree bark and exposed roots. In fieldwork on the bryoflora carried out in 2014 total, 931 bryophyte records were made, 342 was aimed primarily at obtaining supple- of which were collected. Voucher specimens mentary distributional records, especially for are deposited in the bryological herbarium of frequent and common species that may have the Institute of Botany of the Polish Academy been overlooked during the earlier survey. of Sciences (KRAM). The OOR study area covers 48 sq. km Below are listed all the recorded hepatic and is situated in the southeastern part of and moss species, arranged systematically. the Silesia-Cracow Upland (50°15′–50°19′N, Unless otherwise stated, the data for each spe- 19°25′–19°32′E) (Godzik – Chapter 2, this cies refer to the investigated sampling plots volume). It lies in ATPOL grid squares DF36 and include (a) the substrate on which it and DF46 (Zając 1978), Fd63 and Fd64 in was recorded, (b) its frequency, (c) the total the ATMOS system (Ochyra and Szmajda number of records at the sites (ST), and (d) the 1981). A detailed description of the study area number of sampling plots in each habitat type, is in Nowak et al. (2011) and in this volume designated by the abbreviations given above. (Godzik – Chapter 2). Some species collected outside but very near Bryophytes were recorded at sites repre- the sampling plots are listed; for these the rel- senting six homogeneous habitat types, using evant numbers are given in parentheses. They the methods specified in project EEA MF are exceptional cases which do not affect the PL0265 (Kapusta and Godzik – Chapter 6, general characterisation of the bryoflora of the this volume). In total, 49 sites (400 m2 each) sites: a single record of the epilithic moss Schis- were studied, bearing numbers 1–30, 32–34 tidium apocarpum (Hedw.) Bruch & Schimp., and 36–51, and within each site the species and and the majority of the records of Schistidium their frequency and abundance were recorded crassipilum H.H.Blom. The abundance of from nine plots (4 m2 each). Sites (and plots) each species was evaluated using the 6-degree were investigated in the following vegetation combined Braun-Blanquet scale, commonly and habitat types: accepted in phytosociology. The results were

175 used for assessment of the abundance of the in the whole OOR, scattered in the Sile- species in particular types of vegetation stand. sian Upland (Stebel 1998). ST: 2 – GS: 46; The frequency of each species in the OOR MW: 49. is also given, because quite often it differed Lophoziaceae from that in the sampling plots. Information on its occurrence in the coterminous Silesian Barbilophozia barbata (Schreb.) Loeske – On and Kraków-Częstochowa Uplands is also soil, pine needles and bark. Very rare in pine given. forest on the eastern and northern outskirts of the OOR. It is also exceedingly rare in the Silesian Upland (Stebel 1998). ST: 4 – FS: 22, List of taxa 37, 43, 45. Lophozia ventricosa (Dicks.) Dumort. – On MARCHANTIOPHYTA soil in a moss patch in pine forest. A very rare Aneuraceae species, known only from a single site in the OOR, sporadically recorded in the Olkusz Riccardia palmata (Hedw.) Carruth. – On and Katowice Uplands (Stebel 1998). ST: a rotten stump in pine forest. Exceedingly rare, 1 – FS: 39. recorded only once in the OOR. So far the species has not been recorded in the Olkusz BRYOPHYTA Upland, and in the Kraków-Częstochowa Ditrichaceae Upland was found only twice in the 19th century (Szweykowski and Koźlicka 1980). It Ceratodon purpureus (Hedw.) Brid. (Fig. 1) was reported once in the 19th century from − On denuded sandy and clayey soil, on stones the Silesian Upland (Uechtritz 1864). ST: and in strongly disturbed habitats, common in 1 – FS: 43. the sampling plots. A ubiquitous species in the OOR, one of the commonest moss species in Lophocoleaceae the whole country. ST: 28(29) – FS: 22, 26, Lophocolea heterophylla (Schrad.) Dumort. – (28), 42, 43, 44, 47; FW: 23, 24, 27; GS: 3, On decaying stumps and logs in pine forest. 4, 8, 46; GW: 15, 16, 34; MW: 2, 13, 30, 49; Infrequent in the sampling plots but relatively P: 5, 6, 7, 10, 11, 18, 19, 48. frequent in the OOR and in coterminous Dicranaceae areas of the Silesian Upland (Stebel 1998). ST: 2 – FS: 38, 43. Dicranella heteromalla (Hedw.) Schimp. – On a decaying stump. In the sampling plots it was Cephaloziellaceae recorded only once, but it is relatively fre- Cephaloziella rubella (Nees) Warnst. – On quent in the OOR, and common in the Sile- dry soil in tufts of mosses. A very rare species, sian Upland (Stebel 1998) and Kraków- known from only two localities in the OOR, Częstochowa Upland (Fojcik 2011). ST: one of which was situated in a sampling plot. 1 – FS: 43. In addition, it occurs occasionally in the Sile- Dicranella rufescens (Dicks.) Schimp. – On sian Upland (Stebel 1998). ST: 1 – FW: 27. dry or slightly moist soil and dolomite pebbles, Cephaloziella divaricata (Sm.) Schiff. – On very rare. The species is relatively frequent in dry soil. Very rare in the sampling plots and the Silesian Upland (Stebel 1998) but very rare

176 the sampling plots but generally is widespread and locally common in the OOR, as it is throughout the Silesian Upland (Stebel 1998) and the adjacent Kraków-Częstochowa Upland (Fojcik 2011). ST: 7 – GW: 15, 16, 34; MW: 30; P: 6, 7, 11. Didymodon fallax (Hedw.) R.H.Zander – On dry, stony soil. The species was only recorded once in the sampling plots but generally is relatively frequent in the central and western parts of the OOR. Frequent in the Silesian Upland (Stebel 1998) and Olkusz Upland (Fojcik 2011). ST: 1 – GW: 15. Didymodon rigidulus Hedw. – On stony soil on mining waste. The species was very rare in the sampling plots but is widely distributed in the southwestern and northeastern parts of the OOR. It is also frequent in the Silesian Upland Fig. 1. Ceratodon purpureus (Hedw.) Brid. (photo V. Plášek) (Stebel 1998) and Kraków-Częstochowa Ryc. 1. Ceratodon purpureus (Hedw.) Brid. (fot. V. Plášek) Upland (Fojcik 2011). ST: 2 – GW: 15, 34. Tortella tortuosa (Hedw.) Limpr. – On stony in the neighbouring Olkusz Upland (Fojcik ground with dolomite. It is widespread and 2011). ST: 2 – GW: 34; MW: 2. common in places in the central and western parts of the OOR. The species is common on Dicranella staphylina H.Whitehouse – Gre- limestone rocks in the Kraków-Częstochowa garious or in small tufts on dry, clayey soil. The Upland (Fojcik 2011) and less frequent in species is infrequent in the OOR and so far has the Silesian Upland (Stebel 1998). ST: 12(13) not been recorded in the Pagóry Jaworznickie – FS: 37; FW: 23, 24, (25), 27, 29; GW: 1, hills (Stebel 1998). It is relatively frequent in 14, 15, 16, 17; MW: 2, 50. the Olkusz Upland but not in the part consti- tuting the OOR (Fojcik 2011). ST: 5 – FW: Tortula muralis Hedw. – On boulders, mining 23; GW: 1, 14, 15; MW: 30. waste and concrete walls. It was very seldom recorded in the sampling plots but is rela- Dicranella varia (Hedw.) Schimp. – On dry tively frequent throughout the whole OOR. or slightly moist clayey or sandy soil. The spe- Common in the Silesian Upland (Stebel 1998) cies is fairly frequent in the central part of the and Kraków-Częstochowa Upland (Fojcik OOR, and widespread in the Silesian Upland 2011). ST: 2 – P: 6, 19. (Stebel 1998) and Olkusz Upland (Fojcik 2011). ST: 2 – GS: 46; MW: 50. Weissia controversa Hedw. – On basic stony substrate, on soil with dolomite stones and Pottiaceae pebbles. The species is rare in the OOR, Barbula unguiculata Hedw. – On clayey and though locally very abundant. It is generally stony ground. The species was infrequent in rare in the Silesian Upland (Stebel 1998) and

177 widely scattered in the Kraków-Częstochowa distribution in the country remains to be de- Upland (Fojcik 2011). ST: 10 – GS: 3, 9, 12, termined, but it is certainly one of the com- 20; GW: 1, 51; MW: 2, 13, 21, 49. monest species in the Kraków-Częstochowa Upland (Fojcik 2011) and most probably Grimmiaceae throughout the Polish lowlands. ST: (2) – FS: Niphotrichum canescens (Hedw.) Bednarek- (37); MW: (50). Ochyra & Ochyra – On stony soil in mining Schistidium dupretii (Thér.) W.A.Weber – An waste. The species is relatively rare in the epilithic moss, growing on dry stones, boul- OOR, usually forming small populations, but ders, stony soil and walls. In the sampling plots is widely distributed though scattered in the it was found only once but it was observed in Silesian Upland (Stebel 1998) and Kraków- the vicinity more often. It is the commonest Częstochowa Upland (Fojcik 2011). ST: species of the genus in the OOR, growing 1 – FW: 28. exclusively on stony substrate. ST: 1(7) – FS: Schistidium apocarpum (Hedw.) Bruch (37); FW: (23), 25; GW: (14); MW: (49), & Schimp. – On stony soil, recorded only (50); P: (18). once in the OOR. Its distribution in the study Bryaceae area as well as in the country as a whole is poorly known, since until recently it had not Bryum argenteum Hedw. (Fig. 3) – A ubiq- been distinguished from several species of this uitous species, growing on all types of soil at complex (Blom 1996). ST: 1 – GW: 15. anthropogenic sites, most often in dry and exposed sites. It was rarely found in the sampling Schistidium crassipilum H.H.Blom (Fig. 2) – On dolomite stones at dry, sunny, exposed sites. It was not recorded in the sampling plots but occurred close by. So far the species has not been separated from S. apocarpum but it seems to occur commonly in the OOR, on stones, stone and concrete walls. Its

Fig. 3. Bryum argenteum Hedw. (photo V. Plášek) Ryc. 3. Bryum argenteum Hedw. (fot. V. Plášek)

plots but is one of the commonest moss species in the OOR and in Poland as a whole. ST: 2 – GW: 16; P: 6, 11. Bryum caespiticium Hedw. – On clayey soil. Fig. 2. Schistidium crassipilum H.H.Blom (photo V. Plášek) It was found only once in the sampling plots Ryc. 2. Schistidium crassipilum H.H.Blom (fot. V. Plášek) but is scattered throughout the OOR. It is

178 one of the commonest species in the coun- and the Kraków-Częstochowa Upland (Fojcik try, occurring on dry anthropogenic sites. ST: 2011). ST: 3 – FS: 22, 37, 42. 1 – MW: 50. Mniaceae Bryum dichotomum Hedw. – An epigean Plagiomnium affine(Funck) T.J.Kop. – On moss growing on dry or somewhat moist soil, pine needles in dry situations in pine forest. commonly with axillary gemmae. In the sam- The species was only recorded once in the pling plots it was an occasional species of grass- sampling plots but in the OOR it is relatively land and fallows. It is scattered in the OOR frequent, especially in the southern part of and in the Silesian Upland (Stebel 1998) and the area. It is common in the Silesian Upland Kraków-Częstochowa Upland (Fojcik 2011). (Stebel 1998), the Kraków-Częstochowa ST: 3 – GW: 16, 34; P: 6. Upland (Fojcik 2011) and throughout the country. ST: 1 − FW: 27. Bryum pallescens Schwägr. – On stony basic ground, on soil with dolomite pebbles, on clay, Plagiomnium cuspidatum (Hedw.) T.J.Kop. sand and humus. Frequent and locally common − On sandy, clayey and stony soil in pine and abundant in all the sampling plots on forest, less often in grassland and fallows. The anthropogenic sites and in the entire OOR. species was rather infrequent in the sampling Along with Bryum argenteum and B. pseudotri- plots but in general is one of the commonest quetrum (Hedw.) P.Gaertn., B.Mey. & Scherb. moss species in the OOR, as it is in the Sile- (which was not recorded in any sampling sian Upland (Stebel 1998) and the Kraków- plot) it is one of the commonest species of the Częstochowa Upland (Fojcik 2011). ST: genus. Interestingly, it is rather infrequent in 10 – FS: 37; FW: 24, 27, 38; GW: 16; MW: the Silesian Upland (Stebel 1998) and in the 30; P: 11, 18, 19, 48. Kraków-Częstochowa Upland (Fojcik 2011). Plagiomnium rostratum (Hedw.) T.J.Kop. ST: 26(28) – FS: 26, 47; FW: (24), 23, 27; – On basic stony and clayey soil in fallow fields, GS: 3, 4, 9, (12), 20, 46; GW: 1, 14, 15, 16, rarely in pine forest. The species is very rare, 17, 34, 51; MW: 2, 13, 21, 30, 50; P: 6, 7, recorded from only three sampling plots and 10, 11, 18. generally sporadically observed in the OOR. Pohlia nutans (Hedw.) Lindb. – On soil, pine Unlike in the study area, it is very frequent needles and rotten wood. The species was fre- in the Silesian Upland (Stebel 1998) and the quent in the sampling plots. In the OOR it Kraków-Częstochowa Upland (Fojcik 2011). is one of the commonest species, especially in ST: 3 – FS: 37; P: 6, 48. pine forest. Common throughout the country. Thuidiaceae ST: 14(15) – FS: 22, 26, 32, 33, 36, 39, 40, 41, 43, 44, 45; FW: (27), 38; GS: 46; P: 6. Abietinella abietina (Hedw.) M.Fleisch. (Fig. 4) – On dry soil on insolated and open Rosulabryum capillare (Hedw.) J.R.Spence sites in grassland and pine forest on mining – Most often found on dry sandy soil and waste. Rare in the sampling plots and in the humus in pine forest. It was rather rare in the OOR, common in xerothermic grassland in sampling plots but is more frequent and abun- the Kraków-Częstochowa Upland (Fojcik dant throughout the OOR in pine forest. It is 2011), and less frequent in the Silesian Upland common in the Silesian Upland (Stebel 1998) (Stebel 1998). ST: 2 – FW: 38. GW: 16.

179 species in the sampling plots and in the whole OOR. It is widespread in Poland in coniferous forest. ST: 12(13) – FS: 22, 36, 39, 41, 42, 43, 44, 45, 47; FW: 24, (27), 29, 38. Brachytheciaceae Brachytheciastrum velutinum (Hedw.) Ig- natov & Huttunen – On soil, pine needles, humus, at tree bases and on stumps and rotten wood. One of the commonest species in the study area and in Poland. ST: 21 – FS: 22, 26, Fig. 4. Abietinella abietina (Hedw.) M.Fleisch. (photo 28, 32, 33, 36, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, V. Plášek) 47; FW: 24, 27, 29, 38; GS: 46; P: 11. Ryc. 4. Abietinella abietina (Hedw.) M.Fleisch. (fot. V. Plášek) Brachythecium albicans (Hedw.) Schimp. – On dry sandy and clayey soil in grassland Thuidium delicatulum(Hedw.) Schimp. and forest. A rare species in the sampling plots, – On dry soil, usually at shady sites in pine but common in the OOR and in the country forest. Very rare in the sampling plots and in as a whole. ST: 4 – FW: 24; GW: 16, 18; P: 48. the OOR. In Poland the species is common Brachythecium mildeanum (Schimp.) Schimp. but locally infrequent, as for example in the – On fairly moist soil. A very rare species, Kraków-Częstochowa Upland (Fojcik 2011), found only once in the sampling plots on and less frequent in the Silesian Upland (Stebel fallow ground and once outside them. It is also 1998). ST: 3 – FS: 42; FW: 24, 38. rare in the OOR as well as in adjacent areas Hylocomiaceae of the Kraków-Częstochowa Upland (Fojcik 2011) and Silesian Upland (Stebel 1998). ST: Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt. (Fig. 5) 1(2) – FW: (25); P: 48. – On the ground, primarily in pine forest, at shady and sunny sites. A relatively frequent Brachythecium rutabulum (Hedw.) Schimp. – On the ground in pine forest and fallow fields. The species was frequently recorded in the sampling plots and is generally common in the OOR and throughout the country. ST: 10(11) – FS: 26, 40, 41, 42; FW: (24), 25, 27, 38; P: 5, 19, 48. Brachythecium salebrosum (F.Weber & D. Mohr) Schimp. (Fig. 6) – On soil, pine needles, stumps, fallen tree branches, exposed roots and stony ground. A fairly frequent species in the sampling plots. One of the commonest species in the OOR and throughout Fig. 5. Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt. (photo A. Stebel) the country. ST: 10 – FS: 22, 37, 40, 47; FW: Ryc. 5. Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt. (fot. A. Stebel) 24, 25, 27, 29, 38; P: 5.

180 the OOR as well as in neighbouring areas of the Kraków-Częstochowa Upland (Fojcik 2011) and Silesian Upland (Stebel 1998). ST: 1 – P: 6. Sciuro-hypnum oedipodium (Mitt.) Igna- tov & Huttunen – On the ground in pine forest. A rather frequent species in the OOR and Silesian Upland (Stebel 1998) and more common still in the Kraków-Częstochowa Upland (Fojcik 2011). ST: 15 – FS: 26, 28, 36, 37, 39, 42, 43, 44, 45, 47; FW: 24, 25, 27, 29, 38. Plagiotheciaceae Fig. 6. Brachythecium salebrosum (F.Weber & D.Mohr) Schimp. (photo A. Stebel) Plagiothecium denticulatum (Hedw.) Ryc. 6. Brachythecium salebrosum (F.Weber & D.Mohr) Schimp. – On the ground in pine forest. An Schimp. (fot. A. Stebel) infrequent species, scattered throughout the OOR but common in coterminous areas of the Eurhynchiastrum pulchellum (Hedw.) Igna- Kraków-Częstochowa (Fojcik 2011) and Sile- tov & Huttunen – On soil in forest and grass- sian Uplands (Stebel 1998), as well as through- land. A relatively rare species, recorded in a few out the country. ST: 7 – FS: 26, 39, 41, 44, sampling plots and scattered throughout the 45, 47; FW: 38. OOR. It is also widely distributed but scattered in the Silesian Upland (Stebel 1998) and Plagiothecium laetum Schimp. – On soil and Kraków-Częstochowa Upland (Fojcik 2011). humus in pine forest. It was found in only ST: 5(6) – FS: 40; FW: (23), 24, 25, 29; one sampling plot, occurs occasionally in the GW: 16. OOR, but is elsewhere common in Poland. ST: 1 – FS: 39. Kindbergia praelonga (Hedw.) Ochyra – On the ground in pine forest. A very rare species, Amblystegiaceae found in only one sampling plot, addition- Amblystegium juratzkanum Schimp. – On ally recorded at only one more station in the soil. It was found only once in the sampling OOR. It is rare and scattered in the Kraków- plots and is equally very rare in the OOR. It is Częstochowa Upland (Fojcik 2011) and Sile- scattered in neighbouring areas of the Kraków- sian Upland (Stebel 1998). ST: 1 – FW: 38. Częstochowa (Fojcik 2011) and Silesian Up- Oxyrrhynchium hians (Hedw.) Loeske – On lands (Stebel 1998). ST: 1 – P: 7. soil in fallow fields and grassland. An infre- Amblystegium serpens (Hedw.) Schimp. – On quent species, both in the sampling plots and dry or somewhat moist soil in open or shel- in the whole OOR, although in Poland it is tered sites. It was rather infrequent in the sam- ubiquitous. ST: 4 – GW: 16; P: 11, 19, 48. pling plots but is frequent in the OOR. It is Rhynchostegium murale (Hedw.) Schimp. a ubiquitous species throughout the country. – On stones. It was recorded only once in ST: 13 – FW: 24; GW: 15, 16, 34; MW: 30, the sampling plots but is fairly common in 49; P: 5, 6, 10, 11, 18, 19, 48.

181 Campylophyllopsis calcarea (Crundwell sampling plots represent specific habitat types & Nyholm) Ochyra – On stony ground and that dominate this area, with particular refer- on rich basic mining waste (dolomite). The ence to sites polluted with heavy metals above species is fairly widespread in the OOR and permitted levels, and their associated calamine in some places frequent and abundant, as grasslands. Only 51 species were found in it is in most of the neighbouring Kraków- the sampling plots: 6 species of hepatics and Częstochowa Upland (Fojcik 2011) and Sile- 45 species of mosses. These numbers are glar- sian Upland (Stebel 1998). ST: 8 – FW: 23, ingly less than the total bryoflora of the OOR: 24, 25, 27, 29; GW: 14, 15, 17. 19 species and one variety of liverwort, and 171 species and two varieties of moss (Stebel Sanionia uncinata (Hedw.) Loeske – On the et al. 2014). ground in pine forest. It was found in only one All the species found in the study area sampling plot but is more frequent elsewhere represent a relatively narrow spectrum of in the OOR and common in the Kraków- supraspecific taxa. The hepatics were within Częstochowa Upland (Fojcik 2011) and Sile- four families and five genera, while the mosses sian Upland (Stebel 1998). ST: 1 – FS: 44. constituted 12 families and 29 genera. The Hypnaceae vast majority of genera, as many as 25, were represented by a single species, 4 genera Calliergonella cuspidata (Hedw.) Loeske – (Cephaloziella, Didymodon, Plagiothecium and On humus and slightly moist stony ground in Amblystegium) by 2 species, 2 genera (Schis- pine forest on mining waste. In the sampling tidium and Plagiomnium) by 3 species, and plots it was recorded only twice but it is gen- 3 genera (Dicranella, Bryum and Brachythe- erally more frequent in the OOR. It is very cium) by 4 species. frequent in the Kraków-Częstochowa Upland The poverty of the bryoflora of the sam- (Fojcik 2011) and Silesian Upland (Stebel pling plots is particularly clear when viewed 1998). ST: 2(3) – FS: 47; FW: (24); GW: 14. in terms of species frequency. Well over half Herzogiella seligeri (Brid.) Z.Iwats. – An of the 51 species were very rare, found in the epixylic species growing on decaying wood. sampling plots three times or less: It was found in a single sampling plot and (a) species recorded in a single sampling is rare in the OOR. Fairly common in the plot – 15 (29.4%): Riccardia palmata, Cepha- Silesian Upland (Stebel 1998) and Kraków- loziella rubella, Lophozia ventricosa, Dicranella Częstochowa Upland (Fojcik 2011). ST: heteromalla, Didymodon fallax, Niphotrichum 1 – FW: 38. canescens, Schistidium apocarpum, Bryum caespiticium, Plagiomnium affine, Kindbergia praelonga, Rhynchostegium murale, Plagiothe- Discussion cium laetum, Amblystegium juratzkanum, San- Species richness ionia uncinata and Herzogiella seligeri; (b) species recorded in two sampling plots The bryophyte flora of the research sites – 10 (19.6%): Lophocolea heterophylla, Cepha- studied in the Olkusz Ore-bearing Region loziella divaricata, Dicranella rufescens, D. varia, (OOR) was exceptionally poor and monotypic Didymodon rigidulus, Tortula muralis, Schis- even for an area strongly disturbed by human tidium crassipilum, Bryum argenteum, Abieti- impacts, but we should point out that the nella abietina and Brachythecium mildeanum;

182 (c) species recorded in three sampling plots Habitat analysis – 5 (9.8%): Bryum dichotomum, Rosulabryum capillare, Plagiomnium rostratum, Thuidium The species impoverishment of the studied delicatulum and Calliergonella cuspidata. plots should be attributed mainly to the hab- The 30 species listed above constitute itat uniformity of the plots selected for this 58.8% of the bryophyte flora of the study work on the bryoflora. The majority of them sites. They were not abundant and were not had plant communities developed on dry, important biocoenotic constituents of the most often sandy soils, which create favour- plant communities in the sampling plots. All able conditions only for epigean bryophytes. the liverworts were of the group of the rarest This habitat group gave 75% of the species and bryophytes. These are particularly sensitive to represented the core of the bryoflora. any disturbance of the natural environment Species of other habitat types were poorly and vegetation. represented in the sampling plots. This was par- Only two species can be designated as ticularly true for epiphytic species, which are common, recorded in over half the sampling very rare throughout the OOR. Typical epi- plots. These were the ubiquitous Ceratodon phytes were not recorded in the sampling plots. purpureus, recorded in 29 sampling plots, and Brachytheciastrum velutinum was found on bark Bryum pallescens, found in 28. It is interesting at the base of tree trunks or on exposed roots, to note that the latter is not one of the com- but this species grows on a variety of substrates, monest or ubiquitous species in Poland, but it especially on soil. The absence of old trees in happens to be very widespread and abundant the study area is the main reason for the lack in the OOR, where sometimes it is found with of epiphytic bryophytes. In addition, the rela- sporophytes. tively high air pollution inhibits the growth of Another widespread species was Brachythe- epiphytes, due to toxic emissions from the adja- ciastrum velutinum, found in 21 sampling cent Upper Silesia industrial belt as well as from plots and growing in great abundance, pri- the local company ZGH Bolesław in Bukowno, marily in pine forest. Two species, Pohlia whose basic activity is producing electrolytic nutans and Sciuro-hypnum oedipodium, also zinc and also zinc and lead concentrates. occurred almost exclusively in pine forest and The lack of old trees and the predomi- were recorded in 15 sampling plots each. They nance of young pine tree stands resulted in are common species in the Polish lowlands. the great rarity of epixylic bryophytes, which Only seven species can be designated as typically grow on decaying and rotten logs and frequent, recorded in ten or more sampling stumps. The only typical epixylic bryophytes plots. These are Tortella tortuosa, Pleurozium in the study area were Riccardia palmata, schreberi and Amblystegium serpens, recorded in Lophocolea heterophylla and Herzogiella seligeri. 13 plots; Brachythecium rutabulum, found in In such habitats there were species that also 11; and Weissia controversa, Plagiomnium cuspi- grow on other substrates, including Dicranella datum and Brachythecium salebrosum, found in heteromalla, Pohlia nutans and Brachythecium 10. All of them except for Tortella tortuosa and salebrosum, typical terrestrial mosses that usu- Weissia controversa are common in Poland. The ally grow on soil or humus. latter two basiphilous species are locally abun- One of the most important habitats occu- dant in plant communities on mining waste pied by bryophytes is rock. Natural rock composed of dolomite. outcrops occur very rarely in the OOR, but

183 anthropogenic rock-like habitats, including Only four species were found in four stone and brick walls, concrete structures, habitat types, reaching optimum occurrence bridges, roofing tiles, foundations and ruined in different types of vegetation. Tortella tor- or abandoned buildings are widespread. Epi- tuosa occurred in vegetation stands on dolo- lithic bryophytes were found only occasion- mite mining waste, including pine forest and ally in the sampling plots, on occasional field thermophilous and humid grassland, while stones. Only three species (Tortula muralis, Pohlia nutans and Brachytheciastrum velutinum Schistidium apocarpum, S. dupretii) were found occurred en masse in pine forest on sand, and in such habitats, but S. crassipilum was discov- Amblystegium serpens in fallows. ered outside the sampling plots at the study Because of the great rarity and incidental sites or nearby. A special type of rocky sub- occurrence of most species, it is impossible to strate is mining waste composed of dolomite associate them with definite types of vegeta- stones and pebbles. In some sampling plots tion. All liverwort species except for Cephaloz- these were commonly and abundantly over- iella bicuspidata occurred exclusively in pine grown with Tortella tortuosa and Campylophyl- forest on sand or mining waste. Such species lopsis calcarea. as Dicranella heteromalla, Rosulabryum capil- Aquatic and paludicolous bryophytes were lare and Sanionia uncinata were found only in not recorded at the research sites. In the OOR pine forest on sand. Niphotrichum canescens, they occur quite often in numerous artificial Kindbergia praelonga and Herzogiella seligeria canals, drains and streams, as well as in small occurred in pine forest on mining waste. Thu- fens and swamps, wet meadows and fragmen- idium delicatulum, Plagiothecium denticulatum tary stands of carr and bog pinewood on the and Sciuro-hypnum oedipodium were found in northern and southern outskirts of the area both types of pine forest. It is difficult to find (Stebel et al. 2014). any correlations in species occurrence in non- The poor diversity of the bryoflora affected forest types of vegetation, because most spe- the floristic composition and abundance of cies were discovered there only sporadically, species in the types of vegetation examined and such species as Rhynchostegium murale and (Table 1). Only two of the commonest species, Amblystegium juratzkanum were found only Ceratodon purpureus and Bryum pallescens, were occasionally in fallows. recorded in all habitat types. Of these, only the Measures of species richness differed little former occurred with more or less equal fre- between most vegetation stands (Table 1). The quency in each habitat. B. pallescens evidently two kinds of pine forest, on sand (FS) and avoided forest communities but was common mining waste (FW), had the richest bryoflora, and abundant in grassland and fallow fields. containing 25 and 26 species respectively. In Two species, Plagiomnium cuspidatum and thermophilous grassland on mining waste Schistidium dupretii, were recorded in five (GW) there were 21 species, and 19 in fallows habitat types and were absent only from xero- (P). In contrast to these vegetation types, the thermic grassland on sand. The first of these other two (MW and GS) had poorer species occurred rather sporadically in 1–4 sampling diversity: in humid grassland with Molinia plots, whilst S. dupretii was only found in caerulea (L.) Moench. (MW) only 14 spe- a single sampling plot in pine forest on mining cies were found, and only 7 in thermophilous waste. In other habitat types it was recorded grassland on sand (GS) dominated by Armeria outside the sampling plots. maritima.

184 Table 1. Occurrence of bryophyte species in the different habitat types. Dots and numbers in parentheses indicate records outside the sampling plots. For abbreviations of the habitat types see p. 175 Tabela 1. Występowanie mszaków w poszczególnych powierzchniach reprezentujących sześć typów siedlisk. Punkty i cyfry w nawiasach oznaczają notowania poza poletkami. Oznaczenia typów powierzchni, jak na str. 191

No. Species FS FW GS GW MW P Nr Gatunek MARCHANTIOPHYTA 1. Riccardia palmata • 2. Lophocolea heterophylla • 3. Cephaloziella rubella • 4. C. divaricata • • 5. Barbilophozia barbata • 6. Lophozia ventricosa • BRYOPHYTA 7. Ceratodon purpureus •••••• 8. Dicranella heteromalla • 9. D. rufescens •• 10. D. staphylina • •• 11. D. varia • • 12. Barbula unguiculata ••• 13. Didymodon fallax • 14. D. rigidulus • 15. Tortella tortuosa •• •• 16. Tortula muralis • 17. Weissia controversa ••• 18. Niphotrichum canescens • 19. Schistidium apocarpum • 20. S. crassipilum (•) (•) 21. S. dupretii (•) • (•) (•) (•) 22. Bryum argenteum • • 23. B. caespiticium • 24. B. dichotomum • • 25. B. pallescens •••••• 26. Pohlia nutans ••• • 27. Rosulabryum capillare • 28. Plagiomnium affine • 29. P. cuspidatum •• ••• 30. P. rostratum • • 31. Abietinella abietina • • 32. Thuidium delicatulum •• 33. Pleurozium schreberi •• 34. Brachytheciastrum velutinum ••• • 35. Brachythecium albicans • • • 36. B. mildeanum (•) • 37. B. rutabulum •• •

185 Table 1. Continued – Tabela 1. Kontynuacja

No. Species FS FW GS GW MW P Nr Gatunek 38. B. salebrosum •• • 39. Eurhynchiastrum pulchellum •• • 40. Kindbergia praelonga • 41. Oxyrrhynchium hians • • 42. Rhynchostegium murale • 43. Sciuro-hypnum oedipodium •• 44. Plagiothecium denticulatum •• 45. P. laetum • 46. Amblystegium juratzkanum • 47. A. serpens • ••• 48. Campylophyllopsis calcarea • • 49. Sanionia uncinata • 50. Calliergonella cuspidata • (•) • 51. Herzogiella seligeri • Total 23 + (2) 24 + (2) 7 20 + (1) 12 + (2) 18 + (1) Ogółem

Conclusion Błoński F. 1889. Mchy Królestwa Polskiego. Część I. Mchy bocznozarodniowe. Bryinae pleuro- The bryoflora of the Olkusz Ore- carpae. Pamiętnik Fizyjograficzny Dział III, 9: bearing Region as a whole exhibits marked 117-214 + Tab. vii. diversity. Research included all habitats Błoński F. 1890a. Wyniki poszukiwań florystycz- in the whole area of the OOR (48 km2), nych skrytokwiatowych dokonanych w ciągu resulting in the discovery of 192 bryo- lata r. 1889 w obrębie 5-ciu powiatów Króle- phyte taxa consisting of 19 species and one stwa Polskiego. Pamiętnik Fizyjograficzny Dział III, 10: 129-190. variety of liverwort and 170 species and two varieties of moss. On the permanent Błoński F. 1890b. Mchy Królestwa Polskiego. Część I. Mchy bocznozarodniowe. Bryinae plots, established mainly in places with pleurocarpae. Pamiętnik Fizyjograficzny Dział high concentrations of heavy metals (zinc, III, 10: 191-243 + Tab. ii-v. lead, cadmium) and on sand, the recorded Brooks R.R. 1968. Biogeochemical prospecting in bryoflora is exceptionally poor in terms of New Zealand. Science Review 26: 9-12. species number, frequency and abundance. Brooks R.R. 1971. Bryophytes as a guide to min- Only 51 bryophyte species were recorded: eralization. New Zealand Journal of Botany 9: 6 hepatics and 45 mosses. 674-677. Brooks R.R., Yates T.E., Ogden J. 1973. Copper References in bryophytes from Copper-mine Island, Hen & Chicken Group, New Zealand. New Zea- Blom H.H. 1996. A revision of the Schistidium land Journal of Botany 11: 443-448. apocarpum complex in Norway and Sweden. Canon H.L. 1960. Botanical prospecting for ore Bryophytorum Bibliotheca 49: 1–333. deposits. Science 132: 591–598.

186 Corley M.F.V., Perry A.R. 1985. Scopelophila Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Koryciń cataractae (Mitt.) Broth. in South Wales, new ska M., Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. to Europe. Journal of Bryology 13(3): 323-328. 2011. The vascular plants of the Olkusz Ore- Fojcik B. 2011. Distribution atlas of mosses of the bearing Region [Rośliny naczyniowe Olku- Cracow-Częstochowa Upland. Centrum Dzie- skiego Okręgu Rudnego]. W. Szafer Institute of dzictwa Przyrody Górnego Śląska, Katowice. Botany, Polish Academy of Sciences, Kraków. Harmens H., Norris D. [and the participants of Ochyra R., Bednarek-Ochyra H. 2004. Strepto- the moss survey]. 2008. Spatial and temporal colea atrata (Bryopsida, Grimmiaceae), newly trends in heavy metal accumulation in mosses found in western North America, with a review in Europe (1990–2005). ICP Vegetation Pro- of its global distribution. The Bryologist 107(4): gramme Coordination Centre, Centre for 542-549. Ecology & Hydrology, Bangor, UK. Ochyra R., Szmajda P. 1981. La cartographie Harmens H., Norris D., Mills G. [and the par- bryologique en Pologne, pp. 105-110. In: ticipants of the moss survey]. 2013. Heavy J. Szweykowski (Ed.). New perspectives in metals and nitrogen in mosses: spatial patterns bryotaxonomy and bryogeography. Second Bryo- th th in 2010/2011 and long-term temporal trends in logical Meeting, Poznań, June 26 -29 , 1980. Europe. ICP Vegetation Programme Coordina- Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im. tion Centre, Centre for Ecology & Hydrology, Adama Mickiewicza, Poznań. Bangor, UK. Pasieczna A., Lis J. 2008. Environmental geo- Jędrzejko K., Wika S. 1989. Brioflora zbiorowisk chemical mapping of the Olkusz 1:25000 roślinnych projektowanego rezerwatu przyrody scale map sheet, Silesia-Cracow region, south- „Pazurek” koło Olkusza. Acta Biologica Sile- ern Poland. Geochemistry: Exploration, Environ- siana 12: 99-113. ment, Analysis 8: 323-331. Jędrzejko K., Wika S. 1992. Mszaki projektowa- Persson H. 1948. On the discovery of Merceya nego rezerwatu „Góra Stołowa” w Jaroszowcu ligulata in the Azores with a discussion on the (Płaskowyż Olkuski). Prądnik 5: 95-108. so-called «copper mosses». Revue Bryologique et Lichénologique, Nouvelle Série 17: 75–78. Kuc M. 1956. Mchy Wyżyny Śląskiej (Okręg Wap- ienia Muszlowego). Acta Societatis Botanicorum Persson H. 1956. Studies in “copper mosses”. Jour- Poloniae 25(4): 629-679. nal of the Hattori Botanical Laboratory 17: 1–18. Kuc M. 1959. Mchy północnej części Jury Kra- Poikolainen J., Kubin E., Piispanen J., Karhu J. kowsko-Częstochowskiej. Fragmenta Floristica 2004. Atmospheric heavy metal deposition in et Geobotanica 5(3): 443-470. Finland during 1985–2000 using mosses as bioindicators. Science of the Total Environment Markert B.A., Breure A.M., Zechmeister H.G. 318: 171–185. (Eds.). 2003. Bioindicators/biomonitors – prin- ciples, assessment, concepts. Elsevier Science Proctor M.C.F. 2000. The bryophyte paradox: B.V., Amsterdam. tolerance of desiccation, evasion of drought. Plant Ecology 151 - Mårtensson O., Berggren A. 1954. Some notes : 41 49. on the ecology of “copper mosses”. Oikos 5: Rühling Å. (Ed.) 1994. Atmospheric heavy metal 99–100. deposition in Europe – estimations based on 9 Maschke J. 1981. Moose als Bioindikatoren von moss analysis. Nord : 1–53. Schwermetall-Imissionen. Eine Übersicht der Rühling Å., Tyler G.1973. Heavy metal deposi- bereits untersuchten lokalen und regionalen tion in Scandinavia. Water, Air and Soil Pollu- Gebiete. Bryophytorum Bibliotheca 22: 1-492. tion 2: 445–455. Muhle H. 1985. Moose als Bioindikatoren. Rühling Å., Rasmussen L., Pilegaard K. Maki- Advances in Bryology 2: 65-89. nen A., Steinnes E.1997. Atmospheric heavy

187 metal deposition in northern Europe 1995. pollutants and their transport in the Visegrad Nord 37: 1–46. space. Part I: Eight toxic metals. KLEMO Zvo- Shacklette H.T. 1961. Substrate relationships len, Průhonice. of some bryophyte communities on Latouche Suchara I., Florek M., Godzik B., Manko- Island, Alaska. The Bryologist 64(1): 1-16. vska B., Rabnecz G., Sucharova J., Tuba Z., Shacklette H.T. 1965a. Bryophytes associated Kapusta P. 2007b. Mapping of main sources with mineral deposits and solutions in Alaska. of pollutants and their transport in the Visegrad United States Geological Survey Bulletin 1198- space. Part II: Fifty three elements. KLEMO C: 1–18. Zvolen, Pruhonice (CD). Shacklette H.T. 1965b. Element content of bryo- Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2008. phytes. United States Geological Survey Bulletin Naturalna roślinność w rejonach starych zwa- 1198-D: 1–21. łowisk odpadów po górnictwie rud Zn-Pb w okolicy Bolesławia i Bukowna (region ślą- Shacklette H.T. 1967. Copper mosses as indica- sko-krakowski, południowa Polska). Przegląd tors of metal concentrations. United States Geo- Geologiczny 56(7): 528–531. logical Survey Bulletin 1198-G: 1–18. Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2011. Shaw A.J., Owens H. 1995. Ecological and experi- Grasslands of a Zn-Pb post-mining area (Ol- mental studies on the “copper mosses”: Mieli- kusz Ore-bearing Region, S Poland). Polish chhoferia elongata (Bryaceae) and Scopelophila Botanical Journal 56(2): 245–260. cataractae (Pottiaceae). Fragmenta Floristica et Geobotanica 40: 519–531. Szweykowski J., Koźlicka M. 1980. Atlas of the geographical distribution of spore plants Stebel A. 1998. Mszaki województwa katowic- in Poland. Series IV. Liverworts (Hepaticae). - kiego stan poznania, zagrożenia i ochrony. Part 10, pp. 31 + 10 map (folio). Komitet Centrum Dziedzictwa Przyrody Górnego Śląska Botaniczny & Instytut Botaniki Polskiej Aka- - Materiały Opracowania 1: 1 106. demii Nauk, Warszawa-Poznań. Stebel A., Ochyra R., Godzik B., Bednarek- Tyler G. 1970. Moss analysis – a method for sur- Ochyra H. 2015. Bryophytes of the Olkusz veying heavy metal deposition, pp. 129–132. Ore-bearing Region. Institute of Botany of the In: Proceedings of the Second International Clean Polish Academy of Sciences, Kraków (in press). Air Congress. Washington DC. Steingauz Yu. 1887. Materialy k flore tajno Uechtritz R. von. 1864. Beiträge zur Flora bračnych rastenij okresnostej Varšavy i Ojcova. von Schlesien. Abhandlungen der Schlesischen - - Varšavskija Universitetskija Izvestija 7 8: 1 42. Gesellschaft für Vaterländische Cultur Abtheilung Steinnes E. 1987. Impact of long-range atmo- für Naturwissenschaften und Medicin 1864(1): spheric transport of heavy metals to the terres- 16-26. trial environment in Norway, pp. 107–117. In: Zając A. 1978. Atlas of distribution of vascular T.C. Hutchinson, K.M. Meema (Eds.) Lead, plants in Poland (ATPOL). Taxon 27(5-6): mercury, cadmium and arsenic in the environ- 481–484. ment. John Wiley & Sons, SCOPE 31. Chich- ester, New York, Brisbane, Toronto, Singapore. Suchara I., Florek M., Godzik B., Manko- vska B., Rabnecz G., Sucharova J., Tuba Z., Kapusta P. 2007a. Mapping of main sources of

188 9

Mszaki wybranych typów siedlisk w Olkuskim Okręgu Rudnym

Ryszard Ochyra, Barbara Godzik

Instytut Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk, 31-512 Kraków, ul. Lubicz 46, e-mail: [email protected]; [email protected]

Wstęp wykonywane były w krajach skandynawskich już we wczesnych latach 70. ubiegłego wieku (Tyler Mszaki są wszędobylskimi roślinami, które 1970; Rühling i Tyler 1973; Steinnes 1987; Poiko- mimo swych niewielkich rozmiarów z powo- lainen i in. 2004). Począwszy od 1990 roku, dzeniem zasiedlają wszelkie możliwe ekosystemy w pięcioletnich odstępach czasowych, prowadzony na Ziemi, nieraz skrajnie trudne do egzystencji, jest w większości krajów europejskich monitoring z wyjątkiem środowiska morskiego. Bardzo często depozycji metali ciężkich z użyciem kilku gatunków są one jednym z pierwszych ogniw w sukcesji mchów jako wskaźników, m.in. Pleurozium schre- roślinności i przez to, wraz z porostami, zyskały beri (Brid.) Mitt., Hylocomium splendens (Hedw.) miano pionierów życia. Występują bowiem z powo- Schimp., Hypnum cupresiforme Hedw. i Pseudosc- dzeniem zarówno na obszarach polarnych, osiągając leropodium purum (Hedw.) Broth. (Rühling 1994; na przykład na Antarktydzie maksymalne szero- Rühling i in. 1997; Suchara i in. 2007a,b; Harmens kości geograficzne w pobliżu bieguna, jak też na i in. 2008, 2013). pustyniach, a w górach przekraczają czasami wyso- Szereg gatunków mszaków jest związanych kość ponad 5000 m n.p.m. Stanowią też istotny z określonym substratem zawierającym wysokie element strukturalny różnych typów roślinności stężenia metali, np. miedzi, cynku, niklu, żelaza leśnej we wszystkich strefach klimatycznych. Ten czy aluminium (Persson 1948, 1956; Mårtensson niebywały sukces życiowy zawdzięczają one swym i Berggren 1954; Canon 1960; Shacklette 1967; szczególnym przystosowaniom fizjologicznym, Shaw i Owens 1995). Wiele dowodów wskazuje na a zwłaszcza ektohydrycznej naturze. Rośliny te nie to, że ewoluowały one na takich siedliskach, pod- mają na ogół specjalnych organów do pobierania czas gdy ich bliscy krewniacy czy gatunki rodzi- wody i są w stanie absorbować ją całą powierzchnią cielskie występują na obszarach pozbawionych rud ciała (Proctor 2000). metali lub zawierających tylko niskie ich stężenia. Niektóre gatunki mchów wykazują duże zdol- Takie pary blisko spokrewnionych taksonów tworzą ności do akumulowania zanieczyszczeń, (przede m.in. Ditrichum plumbicola Crundwell i D. lineare wszystkim metali ciężkich) i są dzięki temu od (Sw.) Lindb. wśród mchów oraz Gymnocolea acu- kilkudziesięciu lat wykorzystywane w monito- tiloba (Schiffn.) Müll.Frib. i G. inflata (Huds.) ringu środowiska (Maschke 1981; Muhle 1985; Dumort. oraz Cephaloziella massalongi (Spruce) Markert i in. 2003). Pierwsze tego typu badania Müll.Frib. i C. compacta (Jörg.) Müll.Frib. wśród

189 wątrobowców, chociaż te ostatnie są niekiedy do muraw galmanowych występujących w zachod- traktowane tylko jako modyfikacje ekologiczne niej Europie (Szarek-Łukaszewska i Grodzińska gatunków rodzicielskich (Persson 1948). 2008, 2011). Najbardziej znanymi akumulatorami metali Tereny metalonośne okolic Olkusza nie były wśród mchów są m.in. Streptocolea atrata dotąd przedmiotem kompleksowych badań briolo- (Hornsch.) Ochyra & Żarnowiec (Ochyra gicznych, mimo że pierwsze doniesienia na temat i Bednarek-Ochyra 2004), Mielichhoferia elongata mszaków z tego regionu pojawiły się już w końcu (Hoppe & Hornsch.) Nees & Hornsch., M. mie- XIX wieku (Steingauz 1887; Błoński 1889, lichhoferiana (Funck) Loeske i Scopelophila ligulata 1890a, b). Flora mchów zachodniej części tego (Spruce) Spruce, które są rodzimymi europej- terenu, położonego na Wyżynie Śląskiej, jest ujęta skimi gatunkami, oraz S. cataractae (Mitt.) Broth., w opracowaniu Kuca (1956). W międzyczasie infor- gatunek niedawno zawleczony do Europy (Corley macje o mszakach tego obszaru pojawiały się spora- i Perry 1985). Ze względu na swoje niezwykłe dycznie w różnych rozproszonych publikacjach (np. właściwości gatunki te są często wykorzystywane Kuc 1959; Jędrzejko i Wika 1989, 1992). Zawarte jako biogeoindykatory pomocne przy wykrywaniu w nich dane odnośnie do rozmieszczenia mszaków złóż rud metali (Shacklette 1961, 1965a, b, 1967; zostały zestawione przez Stebla (1998) w podsumo- Brooks 1968, 1971; Brooks i in. 1973). waniu brioflory województwa katowickiego (w gra- Niestety, żaden z wyżej wymienionych ga nicach sprzed 1998 roku). tunków mchów akumulujących metale nie został Wszystkie dotychczasowe doniesienia na do tej pory stwierdzony w Polsce, mimo że są tu temat flory mszaków Olkuskiego Okręgu Rud- obszary występowania rud cynku i ołowiu w oko- nego (OOR) mają jednak charakter wyrywkowy licach Bytomia, Trzebini i Olkusza (Godzik – Roz- i nie uwzględniają jego specyfiki. Przeprowadzone dział 2, niniejszy tom). Współczesny krajobraz w latach 2008-2012 badania w ramach projektu w tym obszarze jest typowo antropogeniczny i zwią- „Roślinność gleb galmanowych i jej znaczenie dla zany z wielowiekową działalnością górniczą i prze- zachowania różnorodności biotycznej i krajobra- twórczą rud metali, która spowodowała całkowite zowej terenów pogórniczych” (MF EOG PL0265) przekształcenie powierzchni, z jednoczesnym poja- stawiały sobie za cel (a) zestawienie wyczerpującej wieniem się elementów sztucznych. W terenie tym listy gatunków wątrobowców i mchów na tym liczne są ślady działalności górniczej, jak odkrywki terenie oraz (b) omówienie ich warunków siedli- po wydobyciu rud, wyrobiska piasku, hałdy odpa- skowych i lokalnego rozmieszczenia. Problemy te dów pochodzących z procesów technologicznych będą szczegółowo dyskutowane w osobnym opra- i inne. Brak jest tutaj naturalnych wychodni rud cowaniu (Stebel i in. 2014). W niniejszym arty- cynkowo-ołowiowych, cały obszar jest jednak silnie kule zostały natomiast zestawione tylko gatunki zanieczyszczony metalami ciężkimi pochodzącymi mszaków stwierdzone w jednorodnych płatach z opadu pyłów emitowanych w wyniku proce- roślinności obejmujących główne typy siedliskowe sów technologicznych przez zakłady przetwórcze. w OOR. W wielu miejscach podłoże jest ponadnormatyw- nie obciążone metalami ciężkimi, w tym przede Materiał i metody wszystkim dotyczy to zwałowisk nadkładu powsta- jącego wskutek powierzchniowej eksploatacji pól Badania terenowe nad mszakami występują- rudonośnych (Pasieczna i Lis 2008). Te miejsca cymi w Olkuskim Okręgu Rudnym były wyko- są przedmiotem szczególnego zainteresowania bo- nane w latach 2008-2009 i koncentrowały się one taników, ponieważ na takim podłożu rozwijają się głównie na określeniu składu gatunkowego oraz sto- specyficzne murawy kserotermiczne zbudowane sunków ilościowych na wytypowanych powierzch- z gatunków tolerujących wysoki poziom metali, jak: niach badawczych. W 2012 roku przeprowadzone Biscutella laevigata L., Silene vulgaris L., Dianthus zostały natomiast kompleksowe badania flory- carthusianorum L., Armeria maritima (Mill.) Willd. styczne mszaków na całym terenie OOR, obej- i inne. Nawiązują one swoim składem gatunkowym mujące wszystkie typy siedlisk, a ich celem było

190 zestawienie możliwie wyczerpującej listy gatunków w zielniku briologicznym w Instytucie Botaniki wątrobowców i mchów (Stebel i in. 2014). W 2014 PAN w Krakowie (KRAM). roku zostały przeprowadzone dodatkowe badania W poniższym wykazie gatunki wątrobowców terenowe, mające na celu przede wszystkim uzu- i mchów ułożone zostały w porządku systema- pełnienie danych do rozmieszczenia niektórych tycznym, a informacje podane przy każdym z nich gatunków częstych i pospolitych, które mogły odnoszą się wyłącznie do badanych powierzchni. zostać przeoczone w trakcie badań wcześniejszych. Obejmują one: (a) rodzaje podłoża, na których Obszar objęty badaniami (48 km2), położony został stwierdzony, (b) częstość występowania, (c) w południowo-wschodniej części Wyżyny Śląsko- łączną liczbę znalezisk na powierzchniach (ST) oraz -Krakowskiej, określony jest przez następujące współ- (d) numery badanych powierzchni w poszczegól- rzędne geograficzne: 50°15′ - 50°19′N i 19°25′ nych typach roślinności, na których dany gatunek - 19°32′E. Obszar ten obejmuje kwadraty DF36 został odnaleziony, oznaczonych wyżej podanymi i DF46 systemu ATPOL (Zając 1978) lub Fd 63 skrótami. Prócz tego uwzględnione zostały nie- i Fd 64 w systemie ATMOS (Ochyra i Szmajda które gatunki, które były zanotowane na badanych 1981). Dokładniejszy opis terenu badań zawarty powierzchniach, ale tylko poza wytypowanymi jest w monografii Nowak i in. (2011), jak też poletkami lub w bezpośrednim sąsiedztwie bada- w niniejszym tomie (Godzik – Rozdział 2). nych powierzchni i w takich przypadkach ich Badania mszaków przeprowadzono na wyzna- numery podane są w nawiasach. Są to jednak przy- czonych 49 jednorodnych płatach roślinności padki bardzo nieliczne i statystycznie nieistotne (każdy o powierzchni 400 m2 – ST), oznaczonych dla ogólnej charakterystyki brioflory powierzchni numerami 1–30, 32–34, 36–51 i reprezentujących badawczych i praktycznie odnoszą się do jednego sześć typów siedlisk (Kapusta i Godzik – Rozdział 6, znaleziska naskalnego gatunku Schistidium apo- niniejszy tom). W każdym płacie (powierzchni) carpum (Hedw.) Bruch & Schimp. oraz zdecydo- wyznaczono 9 poletek badawczych (4 m2). W całym wanej większości znalezisk S. crassipilum H.H.Blom. OOR badania prowadzono ogółem na 441 polet- Dla każdego gatunku oceniano na wszystkich poletkach. Powierzchnie reprezentowały następujące kach ilościowość przy zastosowaniu powszechnie typy roślinności i siedlisk: stosowanej w fitosocjologii sześciostopniowej kom- FS – lasy sosnowe na piaskach: 22, 26, 28, 32, binowanej skali Braun-Blanqueta, a wyniki wyko- 33, 36, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 47; rzystano przy ocenie ich obfitości w poszczególnych FW – lasy sosnowe na odpadach górniczych: typach badanych zbiorowisk roślinnych. 23, 24, 25, 27, 29, 38; Prócz tego podano informacje o częstości GS – murawy ciepłolubne na piaskach: 3, 4, występowania każdego gatunku na całym obszarze 8, 9, 12, 20, 46; OOR, ponieważ w wielu przypadkach różniły się GW – murawy ciepłolubne na odpadach gór- one znacząco od siebie, a także ogólne dane o ich niczych: 1, 14, 15, 16, 17, 34; 51; występowaniu na sąsiednich terenach Wyżyny Ślą- MW – murawa z dominacją Molinia caerulea skiej i Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej. na odpadach górniczych: 2, 13, 21, 30, 49, 50; P – mezofilna murawa na odłogach: 5, 6, 7, Lista gatunków 10, 11, 18, 19, 48. Badania mszaków na powierzchniach badaw- MARCHANTIOPHYTA czych prowadzone były według metodyki opisanej Aneuraceae w rozdziale 6 niniejszego tomu. Rośliny zbierano na wszystkich typach podłoży, przede wszystkim Riccardia palmata (Hedw.) Carruth. - Na mur- na glebie, kamieniach, opadłych gałęziach, mur- szejącym pniaku w lesie sosnowym. Bardzo rzadko, szejących pniakach, igliwiu i humusie, rzadziej na jedyne znalezisko w OOR. Gatunek dotychczas pniach i szyjach korzeniowych drzew. Cały materiał nieznany z Wyżyny Olkuskiej, a na całej Wyżynie dokumentacyjny obejmujący 931 rekordów, z któ- Krakowsko-Częstochowskiej zanotowany był rych 342 potwierdzone jest okazami złożonymi tylko dwukrotnie w XIX wieku (Szweykowski

191 and Koźlicka 1980). Ponadto był on raz podany gatunków mchów w całym kraju. St. 28(29) - FS: w XIX wieku z Wyżyny Śląskiej (Uechtritz 1864). 22, 26, (28), 42, 43, 44, 47; FW: 23, 24, 27; GS: St. 1 – FS: 43. 3, 4, 8, 46; GW: 15, 16, 34; MW: 2, 13, 30, 49; P: 5, 6, 7, 10, 11, 18, 19, 48. Lophocoleaceae Dicranaceae Lophocolea heterophylla (Schrad.) Dumort. - Na murszejących pniakach i kłodach w lasach sosno- Dicranella heteromalla (Hedw.) Schimp. - Na wych. Gatunek występujący sporadycznie na bada- murszejącym pniaku. Gatunek tylko jeden raz nych powierzchniach, ale w OOR częsty, podobnie zanotowany na powierzchniach badawczych, ale jak na sąsiednich terenach Wyżyny Śląskiej (Stebel dość częsty na całym obszarze OOR, pospolity na 1998). St. 2 - FS: 38, 43. całej Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998) i na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej (Fojcik 2011). St. 1 - Cephaloziellaceae FS: 43. Cephaloziella rubella (Nees) Warnst. - Na suchej Dicranella rufescens (Dicks.) Schimp. - Na suchej glebie, w darenkach mchów. Gatunek bardzo rzadki, lub nieco wilgotnej glebie z kamykami dolomitu, znany tylko z dwóch stanowisk w OOR, w tym jed- bardzo rzadko. Gatunek dość często obserwowany nego zanotowanego na badanej powierzchni, a poza na Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998), ale bardzo rzadki tym występujący sporadycznie na Wyżynie Śląskiej na sąsiedniej Wyżynie Olkuskiej (Fojcik 2011). (Stebel 1998). St. 1 - FW: 27. St. 2 - GW: 34; MW: 2. Cephaloziella divaricata (Sm.) Schiff.- Na Dicranella staphylina H.Whitehouse - Na suchej glebie. Gatunek bardzo rzadki na badanych suchej, gliniastej glebie, rzadko w małych kępkach. powierzchniach i w całym OOR, rozproszony na Gatunek niezbyt częsty w OOR, dotychczas nie- Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998). St. 2 - GS: 46; znany z Pagórów Jaworznickich (Stebel 1998), ale MW: 49. dość częsty na graniczącej z nimi Wyżynie Olku- Lophoziaceae skiej, chociaż nie w części należącej do OOR (Fojcik 2011). St. 5 - FW: 23; GW: 1, 14, 15; MW: 30. Barbilophozia barbata (Schreb.) Loeske - Na szpilkach sosnowych, glebie i na korze. Rzadko Dicranella varia (Hedw.) Schimp. - Na suchej w lasach sosnowych na wschodnich i północnych lub nieco wilgotnej gliniastej lub piaszczystej glebie. obrzeżach OOR. Gatunek niezwykle rzadki na Gatunek dość częsty w środkowej części OOR, Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998). St. 4 - FS: 22, 37, rozpowszechniony zarówno na Wyżynie Śląskiej 43, 45. (Stebel 1998), jak i na Wyżynie Olkuskiej (Fojcik 2011). St. 2 - GS: 46; MW: 50. Lophozia ventricosa (Dicks.) Dumort. - Na ziemi w darniach mchów w lesie sosnowym. Gatunek Pottiaceae bardzo rzadki, znany tylko z jednego stanowiska Barbula unguiculata Hedw. - Na gliniastej i kamie- w OOR, sporadycznie notowany na Wyżynach nistej glebie. Gatunek niezbyt częsty na powierzch- Olkuskiej i Katowickiej (Stebel 1998). St. 1 - niach badawczych, ale ogólnie rozpowszechniony FS: 39. i miejscami pospolity w OOR, podobnie jak na BRYOPHYTA całej Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998) i przyległej do niej Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej (Fojcik Ditrichaceae 2011). St. 7 - GW: 15, 16, 34; MW: 30; P: 6, 7, 11. Ceratodon purpureus (Hedw.) Brid. (Ryc. 1) - Na odkrytej piaszczystej i gliniastej glebie, na kamie- Didymodon fallax (Hedw.) R.H.Zander - Na niach i na siedliskach silnie zaburzonych, bardzo kamienistej, suchej glebie. Gatunek tylko jeden często na badanych powierzchniach. Gatunek raz zanotowany na badanych powierzchniach, ale wszędobylski w OOR, jeden z najpospolitszych ogólnie dość częsty w środkowej i zachodniej części

192 OOR, podobnie jak na Wyżynie Śląskiej (Stebel Schistidium apocarpum (Hedw.) Bruch & Schimp. 1998) i na Wyżynie Olkuskiej (Fojcik 2011). St. 1 - Na kamienistej glebie, zanotowany tylko jeden - GW: 15. raz w OOR. Ogólne rozmieszczenie tego gatunku w badanym regionie, podobnie jak i w całym kraju Didymodon rigidulus Hedw. - Na kamienistej jest słabo poznane, gdyż do niedawna był on nie glebie na odpadach górniczych. Gatunek bardzo odróżniany od kilku innych gatunków z tego kom- rzadko notowany na powierzchniach badawczych, pleksu (Blom 1996). St. 1 - GW: 15. ale szeroko rozpowszechniony w południowo- -zachodnich i północno-wschodnich rejonach Schistidium crassipilum H.H.Blom (Ryc. 2) - Na OOR, podobnie jak na całej Wyżynie Śląskiej kamieniach dolomitowych w miejscach suchych (Stebel 1998) i na Wyżynie Krakowsko-Często- i nasłonecznionych. Na badanych powierzchniach chowskiej (Fojcik 2011). St. 2 - GW: 15, 34. nie został stwierdzony, ale był znaleziony w ich pobliżu. Gatunek dotychczas nie odróżniany od - Tortella tortuosa (Hedw.) Limpr. Na kamie- S. apocarpum, wydaje się występować pospolicie nistym, zasadowym podłożu z dolomitami. w OOR, na kamieniach, murkach i betonowych Gatunek rozpowszechniony i miejscami pospolity ścianach. Jego rozmieszczenie w kraju wymaga w środkowej i zachodniej części OOR, pospolicie badań, ale na pewno jest najpospolitszym gatun- występujący na jurajskich wapieniach na Wyżynie kiem na całej Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej Krakowsko-Częstochowskiej (Fojcik 2011), (Fojcik 2011) i przypuszczalnie rośnie pospolicie znacznie rzadszy na Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998). w całej niżowej Polsce. St. (2) - FS: (37); MW: (50). St. 12(13) - FS: 37; FW: 23, 24, (25), 27, 29; GW: - 1, 14, 15, 16, 17; MW: 2, 50. Schistidium dupretii (Thér.) W.A.Weber Ga- tunek naskalny, rosnący na suchych kamieniach, Tortula muralis Hedw. - Na kamieniach, odpa- głazach, murach i kamienistej glebie. Na badanych dach górniczych i betonowych murkach. Gatunek powierzchniach zanotowany tylko jeden raz, ale bardzo rzadko notowany na badanych powierzch- częściej znajdowany w ich pobliżu. Jest najpospolit- niach, ale występujący dość często na całym obszarze szym gatunkiem z tego rodzaju w OOR, rosnącym OOR, podobnie jak na całej Wyżynie Krakowsko- wszędzie na podłożu skalnym. St. 1(7) - FS: (37); -Częstochowskiej (Fojcik 2011) i Wyżynie Śląskiej FW: (23), 25; GW: (14); MW: (49), (50); P: (18). (Stebel 1998). St. 2 - P: 6, 19. Bryaceae Weissia controversa Hedw. - Na kamienistym Bryum argenteum Hedw. (Ryc. 3) - Wszędobylski zasadowym podłożu, na glebie z kamykami dolo- gatunek naziemny, rosnący na wszystkich rodzajach mitowymi. Gatunek rzadki w OOR, ale lokalnie gleb, na siedliskach antropogenicznych, z reguły występujący w dużej obfitości. Gatunek ogólnie w miejscach suchych i otwartych. Na badanych rzadki na Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998) i roz- powierzchniach notowany rzadko, ale faktycznie proszony na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej należy do najpospolitszych gatunków mchów (Fojcik 2011). St. 10 - GS: 3, 9, 12, 20; GW: 1, w OOR, podobnie jak i w całym kraju. St. 2 - 51; MW: 2, 13, 21, 49. GW: 16; P: 6, 11. Grimmiaceae Bryum caespiticium Hedw. - Na gliniastej glebie. Niphotrichum canescens (Hedw.) Bednarek- Gatunek zanotowany tylko jeden raz na badanych -Ochyra & Ochyra - Na kamienistej glebie na powierzchniach, ale w całym OOR rozproszony na odpadach górniczych. Gatunek dość rzadki na całym terenie. Należy do jednych z pospolitszych obszarze OOR i zwykle tworzący niezbyt obfite gatunków w całym kraju, często rosnący na suchych - populacje, szeroko rozmieszczony, ale zwykle roz- siedliskach antropogenicznych. St. 1 MW: 50. proszony na całej Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998) Bryum dichotomum Hedw. - Naziemny mech, i rozproszony na Wyżynie Krakowsko-Częstochow- rosnący na suchej lub nieco wilgotnej glebie, skiej (Fojcik 2011). St. 1 - FW: 28. masowo tworzący rozmnóżki w kątach liści. Na

193 badanych powierzchniach notowany sporadycznie terenie OOR należy do bardzo częstych, zwłaszcza w murawach i na ugorach, a na obszarze OOR w południowej części terenu. Podobnie jak w całym występuje rozproszony w jego środkowej najsilniej kraju, występuje on pospolicie na Wyżynie Śląskiej zaburzonej części. Z podobną częstością gatunek (Stebel 1998) i na Wyżynie Krakowsko-Często- ten występuje na Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998) chowskiej (Fojcik 2011). St. 1 - FW: 27. oraz na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej (Fojcik 2011). St. 3 - GW: 16, 34; P: 6. Plagiomnium cuspidatum (Hedw.) T.J.Kop. - Na piaszczystej, gliniastej lub kamienistej glebie Bryum pallescens Schwägr. - Na kamienistym w lasach sosnowych, rzadziej w murawach i na zasadowym podłożu, na glebie z kamykami dolo- odłogach. Gatunek niezbyt często notowany na mitowymi, na glinie, piasku i humusie. Gatunek poletkach badawczych, ale generalnie należy on do częsty, a miejscami pospolity i rosnący w dużej obfi- jednego z dość pospolitych gatunków na obszarze tości na wszystkich typach badanych powierzchni, OOR, podobnie jak na całej Wyżynie Śląskiej na siedliskach antropogenicznych, a w całym (Stebel 1998) i Wyżynie Krakowsko-Częstochow- OOR należy do najpospolitszych gatunków z tego skiej (Fojcik 2011). St. 10 - FS: 37; FW: 24, 27, rodzaju, obok Bryum argenteum i B. pseudotriqu- 38; GW: 16; MW: 30; P: 11, 18, 19, 48. etrum (Hedw.) P.Gaertn., B.Mey. & Scherb., który nie był notowany na żadnej powierzchni badaw- Plagiomnium rostratum (Hedw.) T.J.Kop. - Na czej. Jest rzeczą interesującą, że gatunek ten niezbyt zasadowej kamienistej i gliniastej glebie na odło- często występuje na Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998) gach, rzadziej w lasach sosnowych. Gatunek bardzo oraz na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej rzadki, notowany tylko na trzech powierzchniach (Fojcik 2011). St. 26(28) - FS: 26, 47; FW: (24), badawczych, a poza nimi także bardzo sporadycznie 23, 27; GS: 3, 4, 9, (12), 20, 46; GW: 1, 14, 15, obserwowany na obszarze OOR. W przeciwieństwie 16, 17, 34, 51; MW: 2, 13, 21, 30, 50; P: 6, 7, do badanego terenu jest to gatunek bardzo częsty na 10, 11, 18. całej Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998) i Wyżynie Kra- - Pohlia nutans (Hedw.) Lindb. - Na glebie, igliwiu kowsko-Częstochowskiej (Fojcik 2011). St. 3 FS: oraz na zmurszałym drewnie. Gatunek często noto- 37; P: 6, 48. wany na badanych powierzchniach, a w OOR jest Thuidiaceae jednym z najpospolitszych gatunków, w szczegól- ności w lasach sosnowych. Pospolity w całym kraju. Abietinella abietina (Hedw.) M.Fleisch. (Ryc. 4) St. 14(15) - FS: 22, 26, 32, 33, 36, 39, 40, 41, 43, - Na suchej glebie w miejscach nasłonecznionych 44, 45; FW: (27), 38; GS: 46; P: 6. w murawach i w lasach sosnowych na odpa- Rosulabryum capillare (Hedw.) J.R.Spence dach górniczych. Gatunek rzadki na badanych - Najczęściej na suchej piaszczystej glebie powierzchniach oraz w całym OOR, ale pospolity i na humusie w lasach sosnowych. Gatunek raczej w murawach kserotermicznych na Wyżynie Kra- rzadko obserwowany na badanych poletkach, ale kowsko-Częstochowskiej (Fojcik 2011), rzadszy na znacznie częstszy i z reguły rosnący w dużej obfi- Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998). St. 2 - FW: 38. tości na całym terenie OOR w lasach sosnowych. GW: 16. Podobnie pospolicie występuje na Wyżynie Ślą- Thuidium delicatulum - skiej (Stebel 1998) oraz na Wyżynie Krakowsko- (Hedw.) Schimp. Na -Częstochowskiej (Fojcik 2011). St. 3 - FS: 22, suchej glebie, z reguły w miejscach cienistych 37, 42. w lasach sosnowych. Bardzo rzadki w poletkach badawczych, podobnie jak i na całym obszarze Mniaceae OOR. W Polsce gatunek ten należy do pospolitych, ale miejscami jest niezbyt częsty, jak na przykład Plagiomnium affine(Funck) T.J.Kop. - Na suchym na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej (Fojcik igliwiu w lesie sosnowym. Gatunek zanotowany 2011) czy na Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998). St. 3 tylko jeden raz na badanych powierzchniach, ale na - FS: 42; FW: 24, 38.

194 Hylocomiaceae i w całym kraju. St. 10 - FS: 22, 37, 40, 47; FW: 24, 25, 27, 29, 38; P: 5. Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt. (Ryc. 5) - Na ziemi, głównie w lasach sosnowych, w miejscach Eurhynchiastrum pulchellum (Hedw.) Ignatov zacienionych i nasłonecznionych. Gatunek stosun- & Huttunen - Na ziemi w lasach i murawach. kowo częsty na badanych powierzchniach, podobnie Dość rzadki gatunek notowany na kilku powierzch- jak w całym OOR i w całym kraju w lasach szpilko- niach badawczych i rozproszony na całym obszarze wych. St. 12(13) - FS: 22, 36, 39, 41, 42, 43, 44, OOR, podobnie jak i na Wyżynie Śląskiej (Stebel 45, 47; FW: 24, (27), 29, 38. 1998), ale częstszy na Wyżynie Krakowsko-Często- - Brachytheciaceae chowskiej (Fojcik 2011). St. 5(6) FS: 40; FW: (23), 24, 25, 29; GW: 16. Brachytheciastrum velutinum (Hedw.) Ignatov - & Huttunen - Na ziemi, igliwiu, korze u nasady Kindbergia praelonga (Hedw.) Ochyra Na drzew, na szyjach korzeniowych oraz pniakach ziemi w lesie sosnowym. Gatunek bardzo rzadki i murszejącym drewnie. Jeden z najpospolitszych na badanym terenie OOR, notowany oprócz tego gatunków na całym badanym terenie OOR, jeszcze na jednym stanowisku. Podobnie rzadki podobnie jak w całym kraju. St. 21 - FS: 22, 26, i rozproszony jest on na Wyżynie Krakowsko- 28, 32, 33, 36, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 47; -Częstochowskiej (Fojcik 2011) i Wyżynie Śląskiej - FW: 24, 27, 29, 38; GS: 46; P: 11. (Stebel 1998). St. 1 FW: 38. Brachythecium albicans (Hedw.) Schimp. - Na Oxyrrhynchium hians (Hedw.) Loeske - Na glebie suchej piaszczystej i gliniastej glebie w murawach na odłogach i w murawach. Nieczęsty gatunek, i w lasach. Gatunek rzadko notowany na badanych zarówno na badanych poletkach, jak i w całym powierzchniach, ale pospolity na całym terenie OOR, mimo że w Polsce należy do gatunków ubi- OOR, podobnie jak i w całym kraju. St. 4 - FW: kwistycznych. St. 4 - GW: 16; P: 11, 19, 48. 24; GW: 16, 18; P: 48. Rhynchostegium murale (Hedw.) Schimp. - Na Brachythecium mildeanum (Schimp.) Schimp. - kamieniach. Gatunek zanotowany tylko na jednej Na dość wilgotnej glebie. Gatunek niezwykle rzadki, powierzchni badawczej, ale dość pospolity na stwierdzony tylko na jednej badanej powierzchni całym obszarze OOR, podobnie jak na sąsiednich na ugorze oraz jeden raz poza badanymi poletkami. obszarach Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej Gatunek rzadki nie tylko w OOR, ale i na sąsied- (Fojcik 2011) i Wyżyny Śląskiej (Stebel 1998). nich terenach Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej St. 1 - P: 6. (Fojcik 2011) i Wyżyny Śląskiej (Stebel 1998). St. 1(2) - FW: (25); P: 48. Sciuro-hypnum oedipodium (Mitt.) Ignatov & Huttunen - Na ziemi w lasach sosnowych. Brachythecium rutabulum (Hedw.) Schimp. - Gatunek dość częsty, podobnie jak i na całej Na ziemi w lasach sosnowych oraz na odłogach. Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998), jeszcze bardziej Gatunek dość często obserwowany na badanych rozpowszechniony na Wyżynie Krakowsko-Czę- powierzchniach, ale ogólnie pospolicie na obszarze stochowskiej (Fojcik 2011). St. 15 - FS: 26, 28, OOR, podobnie jak i w całym kraju. St. 10(11) 36, 37, 39, 42, 43, 44, 45, 47; FW: 24, 25, 27, - FS: 26, 40, 41, 42; FW: (24), 25, 27, 38; P: 5, 29, 38. 19, 48. Plagiotheciaceae Brachythecium salebrosum (F.Weber & D.Mohr) Schimp. (Ryc. 6) - Na ziemi, igliwiu, pnia- Plagiothecium denticulatum (Hedw.) Schimp. - kach, opadłych gałęziach, szyjach korzeniowych Na ziemi w lasach sosnowych. Gatunek niezbyt i kamienistej glebie. Dość częsty gatunek na bada- częsty, rozproszony na całym terenie, ale, podobnie nych powierzchniach, a na całym terenie OOR jak w całym kraju, pospolity na terenach sąsiednich jeden z najpospolitszych gatunków, podobnie jak Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej (Fojcik 2011)

195 i Wyżyny Śląskiej (Stebel 1998). St. 7 - FS: 26, 39, często na całej Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998) 41, 44, 45, 47; FW: 38. i na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej (Fojcik 2011). St. 2(3) - FS: 47; FW: (24); GW: 14. Plagiothecium laetum Schimp. - Na ziemi i na humusie w lesie sosnowym. Gatunek tylko raz Herzogiella seligeri (Brid.) Z.Iwats. - Na mursze- stwierdzony na poletku badawczym, występujący jącym drewnie. Gatunek epiksyliczny, stwierdzony okazjonalnie na terenie OOR, ale w całym kraju tylko na jednej powierzchni badawczej i również pospolity. St. 1 - FS: 39. rzadki na obszarze OOR. Rośnie natomiast dość pospolicie na Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998) Amblystegiaceae i na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej (Fojcik Amblystegium juratzkanum Schimp. - Na glebie. 2011). St. 1 - FW: 38. Gatunek tylko jeden raz stwierdzony na badanych poletkach, bardzo rzadki w całym OOR i rozpro- Dyskusja szony na sąsiednich terenach Wyżyny Krakowsko- -Częstochowskiej (Fojcik 2011) i Wyżyny Śląskiej Bogactwo florystyczne (Stebel 1998). St. 1 - P: 7. Flora mszaków badanych powierzchni w Olku- Amblystegium serpens (Hedw.) Schimp. - Na suchej skim Okręgu Rudnym (OOR) jest wyjątkowo lub nieco wilgotnej glebie w miejscach odkrytych uboga i słabo zróżnicowana, nawet jak na obszar lub osłoniętych. Na badanych poletkach niezbyt bardzo silnie zmieniony pod wpływem czyn- często, ale w OOR, podobnie jak w całym kraju, ników antropogenicznych. Trzeba jednak dodać, że jest pospolitym gatunkiem ubikwistycznym. St. 13 powierzchnie te były wybrane ze względu na okre- - FW: 24; GW: 15, 16, 34; MW: 30, 49; P: 5, 6, ślone typy siedlisk dominujących na tym obszarze 10, 11, 18, 19, 48. ze szczególnym naciskiem na miejsca obciążone ponadnormatywnymi stężeniami metali ciężkich Campylophyllopsis calcarea (Crundwell & Nyholm) i związane z nimi tzw. murawy galmanowe. Na Ochyra - Na kamienistej glebie i na odpadach powierzchniach badawczych stwierdzono zaledwie górniczych zasobnych w węglan wapnia (dolo- 51 gatunków, w tym 6 gatunków wątrobowców i 45 mity). Gatunek dość szeroko rozpowszechniony mchów. Liczby te pozostają w rażącej dysproporcji na terenie OOR, a w niektórych miejscach wręcz do brioflory całego OOR, która liczy 19 gatunków częsty i rosnący obficie, podobnie jak na większości i jedną odmianę wątrobowców oraz 171 gatunków obszarów Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej i dwie odmiany mchów (Stebel i in. 2015). (Fojcik 2011) i Wyżyny Śląskiej (Stebel 1998). St. 8 Wszystkie stwierdzone w OOR taksony repre- - FW: 23, 24, 25, 27, 29; GW: 14, 15, 17. zentują stosunkowo wąskie spektrum taksonów Sanionia uncinata (Hedw.) Loeske - Na ziemi ponadgatunkowych. Wątrobowce zaliczane są do 4 w lasach sosnowych. Gatunek stwierdzony tylko rodzin i 5 rodzajów, podczas gdy mchy do 12 rodzin jeden raz na badanych powierzchniach, nieco i 29 rodzajów. Zdecydowana większość rodzajów, bo częstszy na całym obszarze OOR, ale pospolity aż 25, reprezentowana jest przez jeden gatunek, zaś na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej (Fojcik 4 rodzaje (Cephaloziella, Didymodon, Plagiothecium 2011) i Wyżynie Śląskiej (Stebel 1998). St. 1 - i Amblystegium) obejmują po 2 gatunki, 2 rodzaje FS: 44. (Schistidium i Plagiomnium) po 3 gatunki, a 3 rodzaje (Dicranella, Bryum i Brachythecium) po 4 gatunki. Hypnaceae Ubóstwo flory mszaków badanych płatów Calliergonella cuspidata (Hedw.) Loeske - Na roślinności uwypukla się szczególnie mocno, gdy humusowej oraz na nieco wilgotnej kamienistej przeanalizuje się częstość występowania gatunków. glebie w lasach sosnowych na odpadach górniczych. Spośród 51 gatunków stwierdzonych w badanych Gatunek zanotowany tylko dwukrotnie na polet- płatach ponad połowę stanowią gatunki bardzo kach badawczych i raz poza nimi, ale ogólnie dość rzadkie, które zanotowane były tylko od jednego częsty na całym obszarze OOR. Występuje bardzo do trzech razy:

196 (a) notowane tylko w jednym płacie - 15 Zaledwie 7 gatunków można określić mianem gatunków (29,4%): Riccardia palmata, Cephaloziella dość częstych, gdyż stwierdzono je w co najmniej rubella, Lophozia ventricosa, Dicranella heteromalla, dziesięciu płatach. Są to: Tortella tortuosa, Pleuro- Didymodon fallax, Niphotrichum canescens, Schisti- zium schreberi i Amblystegium serpens - występujące dium apocarpum, Bryum caespiticium, Plagiomnium w 13 płatach, Brachythecium rutabulum - znany affine, Kindbergia praelonga, Rhynchostegium murale, z 11 płatów oraz Weissia controversa, Plagiomnium Plagiothecium laetum, Amblystegium juratzkanum, cuspidatum i Brachythecium salebrosum - stwier- Sanionia uncinata i Herzogiella seligeri; dzone w 10 płatach. Z wyjątkiem Tortella tortuosa (b) notowane w dwóch płatach - 10 gatunków i Weissia controversa, wszystkie są gatunkami pospo- (19,6%): Lophocolea heterophylla, Cephaloziella litymi w całym kraju. Natomiast oba wymienione divaricata, Dicranella rufescens, D. varia, Didymodon tu gatunki są wapieniolubne i lokalnie występują rigidulus, Tortula muralis, Schistidium crassipilum, one w dużej obfitości w zbiorowiskach roślinnych Bryum argenteum, Abietinella abietina i Brachythe- wykształconych na odpadach górniczych zawierają- cium mildeanum; cych dolomity. (c) notowane w trzech płatach - 5 gatunków (9,8%): Bryum dichotomum, Rosulabryum capil- Analiza siedliskowa lare, Plagiomnium rostratum, Thuidium delicatulum i Calliergonella cuspidata. Przyczyn brioflorystycznego ubóstwa OOR W sumie 30 wyżej wymienionych gatunków należy upatrywać przede wszystkim w niewielkim stanowi 58,8% wszystkich gatunków stwierdzonych zróżnicowaniu siedliskowym wybranych do badań na powierzchniach badawczych. Trzeba też dodać, płatów roślinnych. Przeważająca większość z nich że wszystkie te gatunki nie występują w większej obejmuje zbiorowiska roślinne wykształcające się na obfitości i stanowią niezbyt istotny element bio- suchych, najczęściej piaszczystych glebach, w któ- cenotyczny zbiorowisk roślinnych na badanych rych w miarę dogodne warunki do rozwoju znaj- powierzchniach. Na szczególne podkreślenie zasłu- dują prawie wyłącznie mszaki naziemne. Ta grupa guje fakt, że w grupie najrzadszych mszaków zna- siedliskowa obejmuje około 75% gatunków i sta- lazły się wszystkie gatunki wątrobowców, które są nowi ona trzon brioflory. szczególnie wrażliwe na wszelkie zaburzenia natu- Gatunki należące do innych grup siedliskowych ralnej szaty roślinnej. są bardzo słabo reprezentowane. Dotyczy to przede Zaledwie dwa gatunki mchów można określić wszystkim gatunków epifitycznych, które należą do mianem pospolitych, gdyż występują w więcej niż bardzo rzadkich na całym obszarze OOR. Typowe połowie badanych płatów. Należą do nich: wszędo- epifity nie były w ogóle notowane na badanych pła- bylski gatunek Ceratodon purpureus, który stwier- tach, co najwyżej na korze w dolnej części pni lub dzony był w 29 płatach oraz Bryum pallescens, na szyjach korzeniowych występuje Brachythecia- zanotowany w 28 płatach. Jest rzeczą dość intere- strum velutinum, gatunek rosnący na różnych pod- sującą, że ten drugi gatunek nie należy do najpo- łożach, głównie na ziemi. Główną przyczyną tego spolitszych i ubikwistycznych mchów w Polsce, ale stanu rzeczy jest brak starych drzew, które stwa- akurat na terenie OOR jest bardzo rozpowszech- rzają najdogodniejsze siedliska dla tych gatunków, niony i rośnie zwykle w dużej obfitości, a czasami ale również i stosunkowo duże zanieczyszczenie tworzy również sporogony. powietrza, emitowanego przez znajdującą się w bli- Bardzo rozpowszechnionym gatunkiem jest skim sąsiedztwie górnośląską aglomerację przemy- także Brachytheciastrum velutinum, stwierdzony słową, jak też miejscową hutę ZGH Bolesław w 21 płatach i zwykle rosnący w dużej obfitości, w Bukownie, której podstawową działalnością jest przede wszystkim w lasach sosnowych. Prawie produkcja cynku elektrolitycznego i koncentratów wyłącznie w lasach sosnowych występują też Pohlia cynkowo-ołowiowych. nutans i Sciuro-hypnum oedipodium, gatunki zano- Brak starodrzewów i dominacja młodników towane w 15 płatach, oba należące do pospolitych sosnowych sprawia, że również mszaki epiksy- gatunków w Polsce niżowej. liczne, rosnące na obumarłych i murszejących

197 kłodach i pniakach, należą do wielkiej rzadkości na Tylko dwa gatunki występują w pięciu typach badanym terenie. Jedynymi typowymi epiksylami są płatów roślinnych, a mianowicie Plagiomnium Riccardia palmata, Lophocolea heterophylla i Herzo- cuspidatum i Schistidium dupretii. Nie zostały one giella seligeri. Sporadycznie na tego typu siedliskach stwierdzone tylko w ciepłolubnych murawach na pojawiają się gatunki występujące na innych sub- piaskach. O ile pierwszy z nich występuje raczej stratach, m.in. Dicranella heteromalla, Pohlia nutans sporadycznie w jednym do czterech badanych pła- i Brachythecium salebrosum, które zwykle rosną na tach, to S. dupretii było znalezione tylko na jednym ziemi lub humusie. poletku, a w pozostałych typach badanych płatów Jednym z najważniejszych substratów zasie- roślinnych był znajdowany tylko poza poletkami. dlanym przez mszaki są skały. Na całym badanym W czterech typach płatów roślinnych wystę- obszarze OOR wychodnie skalne należą do wiel- powały tylko 4 gatunki, jednak osiągając optimum kiej rzadkości, natomiast bardzo częste są wtórne występowania w innym typie roślinności. Tortella siedliska naskalne. Należą do nich murki, obmu- tortuosa występuje w zbiorowiskach wykształca- rowania kanałów, mostki, dachówki, fundamenty jących się na odpadach górniczych zawierających i podmurówki domów, często opuszczonych dolomity, a więc w lasach sosnowych oraz w ciepło- i zrujnowanych. Na badanych powierzchniach lubnych i w wilgotnych murawach, Pohlia nutans mszaki epilityczne występują bardzo okazjo- i Brachtheciastrum velutinum masowo występują nalnie, na kamieniach polnych, które w nie- w lasach sosnowych na piaskach, a Amblystegium licznych przypadkach znalazły się na poletkach serpens na odłogach. i stwierdzono na nich Tortula muralis, Schisti- Trudno mówić o wyraźnym przywiązaniu dium apocarpum i S. dupretii, a S. crassipilum gatunków do określonego typu roślinności został znaleziony poza poletkami na badanych z powodu wielkiej rzadkości i incydentalnego powierzchniach lub w ich pobliżu. Osobny występowania większości gatunków. Na pewno rodzaj podłoża naskalnego stanowią kamienie wszystkie gatunki wątrobowców z wyjątkiem dolomitowe, będące odpadami górniczymi. Na Cephaloziella bicuspidata występują tylko w lasach niektórych powierzchniach pospolicie rosną na sosnowych na piaskach lub odpadach górniczych nich Tortella tortuosa i Campylophyllopsis calcarea, (C. rubella). Tylko w lasach sosnowych na piaskach zwykle w dużej obfitości. rosną Dicranella heteromalla, Rosulabryum capillare Mchy siedlisk wodnych i błotnych nie były i Sanionia uncinata, a w lasach na odpadach górni- w ogóle notowane na badanych powierzchniach. czych Niphotrichum canescens, Kindbergia praelonga Jednak na obszarze OOR są one dość często i Herzogiella seligeria. Natomiast w obu typach spotykane w licznych kanałach i potokach oraz lasów sosnowych rosną Thuidium delicatulum, we fragmentarycznie wykształconych zbiorowi- Plagiothecium denticulatum i Sciuro-hypnum oedi- skach torfowiskowych i bagiennych, na mokrych podium. Trudno znaleźć korelacje w występowaniu łąkach, w łęgach i fragmentach borów bagien- gatunków w nieleśnych typach roślinności, gdyż nych spotykanych na obrzeżach terenu (Stebel większość gatunków była tu znajdowana spora- i in. 2014). dycznie, i tylko przypadek zdecydował o jednym Słabe zróżnicowanie brioflory przekłada się na stwierdzeniu Rhynchostegium murale i Amblyste- skład florystyczny i obfitość występowania gatunków gium juratzkanum na odłogach. na powierzchniach badawczych w poszczególnych Zbliżone jest również bogactwo gatunkowe typach siedlisk (Tabela 1). Tylko dwa najpospolitsze większości badanych płatów roślinności (Tabela 1). gatunki, Ceratodon purpureus i Bryum pallescens, Najbogatsze w gatunki są lasy sosnowe, w któ- rosły we wszystkich typach roślinności, przy czym rych zanotowano 25 i 26 gatunków (odpowiednio tylko pierwszy z nich występował ze zbliżoną czę- w lasach na piaskach i odpadach górniczych). stotliwością w każdym z nich. Natomiast B. palle- W ciepłolubnych murawach na odpadach górni- scens jest gatunkiem unikającym zbiorowisk leśnych czych stwierdzono 21 gatunków, a na odłogach i pospolicie (zwykle w dużej obfitości) występuje znaleziono o dwa gatunki mniej. Od tych wartości w murawach i na odłogach. odbiegają wilgotne zbiorowiska trawiaste z Molinia

198 caerulea, w których znaleziono tylko 14 gatunków, wszystkie siedliska OOR (48 km2) stwierdzono a zdecydowanie najmniej gatunków (tylko 7), 194 taksony (19 gatunków i jedną odmianę wątro- występuje w ciepłolubnych murawach na piaskach bowców oraz 173 gatunków i jedną odmianę z Armeria maritima. mchów). Jednak w dominujących typach roślin- ności (powierzchniach badawczych), znajdujących Wniosek się głównie na podłożu bogatym w metale ciężkie (cynk, ołów i kadm) oraz ubogich piaskach, jest Brioflora całego Olkuskiego Okręgu Rudnego ona uboga. Stwierdzono na nich tylko 51 gatunków jest zróżnicowania. W badaniach obejmujących mszaków (6 wątrobowców i 45 mchów).

The lichen biota of the Olkusz Ore-bearing Region

Urszula Bielczyk

Institute of Biology, Pedagogical University of Cracow, 2 Podchorążych St., 30-084 Kraków, e-mail: bielczyk@ up.krakow.pl

Introduction out fieldwork and laboratory research on their species diversity, taxonomy, biogeography, The compound structure and resulting ecology, physiology, and especially their tol- biology of lichens enables them to colonise erance to high concentrations of metals and extremely hostile environments. They occur their adaptation to environmental conditions in different, often extreme climatic condi- (Purvis and Halls 1996; Purvis and Pawlik- tions, and grow on almost any type of sub- Skowrońska 2008; Bačkor and Loppi 2009). strate. Importantly, they can tolerate toxic Substrates containing zinc and lead are par- substances present in the environment and ticularly favourable for lichen vegetation; some accumulate them in amounts that signifi- species of the genera Gyalideopsis, Sarcosagium, cantly exceed their metabolic needs and that Steinia and Vezdaea seem to be restricted to can be lethal to plants and animals. These are such habitats. Their original localities, associ- properties of lichens which permit their use ated with natural outcrops of zinc and lead ore, as pollution biomarkers (Conti and Cecchetti occur on all continents; in Europe they can 2001) and indicators of the presence of heavy be found in Belgium, France, Germany, the metals in substrate (e.g. Aznar et al. 2008). Netherlands, Poland and the United Kingdom. They can be used in biogeochemical searches Nowadays those natural sites are rare. Most for metals such as Cu, Fe, Pb and Zn (Purvis localities are created artificially as a result of and Halls 1996). metal ore mining and processing. In a metal-enriched environment, lichens So far over 300 species of lichens that are often the dominant component of bio- grow on natural rock and on mining waste in diversity; they accompany plant groups or the vicinity of mines and smelters have been together with bryophytes create independent reported occurring on substrates rich in metal communities (e.g. Wirth 1972; Purvis and compounds (Cuny et al. 2004; Rajakaruna Halls 1996; Paus 1997; Cuny et al., 2004). et al. 2011). Some of them occupy anthropo- That is why habitats such as these are of great genic habitats unrelated to mining and met- interest to the world’s lichenologists, who carry allurgy, such as impregnated wood, iron bars,

201 old railroad tracks, lead inscriptions on mon- Kapusta et al. 2010; Nowak et al. 2011). A few uments, and walls next to garages contami- lichenological works treating the OOR point nated with lead from gasoline (Purvis and to the species-richness of the lichens on these Halls 1996). Species new to science, such as unique sites (Kiszka 2003, 2009; Kiszka and Micarea confusa (Coppins and van den Boom Kościelniak 2006; Bielczyk et al. 2009). A fea- 1995), Pyrenocollema chlorococcum (Aptroot ture of this biota is the presence of species able and van den Boom 1998) and Coppinsia to tolerate and/or accumulate heavy metals in minutissima (Lumbsch and Heibel 1998), their thalli (Pawlik-Skowrońska et al. 2008; were described after their discovery in post- Pawlik-Skowrońska and Bačkor 2011). mining areas containing soil enriched with Recent lichenological studies made under zinc and cadmium. the interdisciplinary project “Vegetation of In Poland the localities of lichens associ- calamine soils and its importance for biodiver- ated with metalliferous substrates are located sity and landscape conservation in post-mining in the southern part of the country, mainly areas” (EEA FM PL0265), realised in 2008– in Lower Silesia, the Sudety Mts and parts of 2011, yielded important data on the lichens the Silesia-Cracow Upland (Bielczyk and Kos- of the OOR, presented here. This paper gives sowska 2015). The latter localities are related a list of species of lichens and lichenicolous to centuries of mining and metallurgy; the fungi occurring in the area, together with their Olkusz Ore-bearing Region (OOR) is the distribution; characterises the lichen biota and most valuable of these areas for study of the indicates its particular association with post- lichen biota. Ore extraction and processing in mining areas; and suggests the factors that may the vicinity of Olkusz degraded the soil, the threaten the lichens, as well as ways of pro- natural vegetation and the landscape. There tecting them. are many outcrops, old mine pits and waste heaps remaining from early and modern tech- Material and methods nological processes. The soil that formed on them contains large amounts of heavy metals Field studies were carried out in 2008– (mainly zinc and lead) and is nutrient-poor 2009 in the post-mining Olkusz Ore-bearing and dry; high air pollution contributed sulphur Region. The area covers 48 km2 and is dioxide, dust and heavy metals (Grodzińska located in the southeastern part of the Silesia- and Szarek-Łukaszewska 2009; Grodzińska Cracow Upland (50°17′N, 19°29′E) (Godzik et al. 2010). – Chapter 2, this volume), in squares DF36 It is an area of natural contrasts. Some and DF46 of the ATPOL system. The study parts have been completely altered by man, area is described in detail by Stefanowicz et al. and other less altered areas have preserved (2010) and Nowak et al. (2011), and also in semi-natural plant communities. Calamine this volume (Godzik – Chapter 2, Kapusta and communities of plants that tolerate or prefer Godzik – Chapter 6). high levels of metals in the soil developed here; Detailed lichenological studies were car- they are the only communities of this kind ried out at 49 homogeneous sites (1–30, found in Poland (Szarek-Łukaszewska and 32–34, 36–51) representing six habitat types, Grodzińska 2011). The area is also a refuge following methodology specified in project for valuable, sometimes endangered species EEA FM PL0265 (Kapusta and Godzik – of plants and fungi (Mleczko et al. 2009; Chapter 6, this volume).

202 The material consisted of lichens (li- GS – thermophilous grassland dominated chenised fungi) occurring on all substrates by Festuca ovina on sand: 3, 4, 8, 9, 12, 20, 46; within the designated area, including soil, GW – thermophilous grassland on mining stones, pieces of wood, and plants. In forests waste: 1, 14, 15, 16, 17, 34; 51; the bark of stumps, fallen branches and the MW – grassland dominated by Molinia lowest portion of tree trunks were also ex- caerulea on mining waste: 2, 13, 21, 30, amined. Clearly identifiable taxa were listed 49, 50; in the field and the others were determined P – mesophilous grassland on old fields: 5, in the laboratory from collected samples. 6, 7, 10, 11, 18, 19, 48. Secondary metabolite composition was analysed by thin-layer chromatography (Orange Results et al. 2001; Kubiak and Kukwa 2011). This work produced more than 1490 records (col- Overall, 94 species of lichens and 3 spe- lected specimens and field records). Lichen cies of lichenicolous fungi were found in the specimens collected during the study are de- Olkusz Ore-bearing Region. Four problem- posited in the herbarium of the Department atic specimens were classified only to genus of Botany of the Pedagogical University of (Bacidina sp., Epigloea sp., Macentina sp., Stig- Cracow (KRAP). midium sp.), as their identification requires Lichen taxa nomenclature follows Die- further work. The list also contains Cladonia derich et al. (2012) and Smith et al. (2009), and Verrucaria species that could not be deter- except for Viollela (Spribille et al. 2011), Ver- mined due to poor development or degenera- rucaria (Krzewicka 2012), Cladonia conista tion of the thalli. (Pino-Bodas et al. 2012) and Lecanora saxi- Two lichen species found in the OOR, cola (Laundon 2010); lichenicolous fungi are Agonimia vouauxii and Vezdaea leprosa, are described following Czyżewska and Kukwa first records for Poland. Thirteen other taxa (2009). were not previously known from the Silesia- The Results section gives an alphabetical Cracow Upland: Bacidina saxenii, B. chlo- list of species, with substrate type, total number roticula, Cladonia conista, C. monomorpha, of sites, and site number codes. Cladoniicola staurospora, Lichenoconium Abbreviations and symbols: OOR – Olkusz erodens, L. lecanorae, Micarea nigella, Pla- Ore-bearing Region; * – lichenicolous fungus; cynthiella dasaea, Ropalospora viridis, Scolicio- St. – number of sites, followed by site number sporum sarothamni, Thelidium fumidum and codes; EN – endangered species; VU – vul- Violella fucatus. Eighteen taxa are first records nerable species; NT – near-threatened spe- for the OOR: Absconditella lignicola, Buellia cies; DD – data-deficient species (based on punctata, Caloplaca cerina var. muscorum, Cla- Cieśliński et al. 2006). donia chlorophaea, C. digitata, C. floerkeana, Habitat types, with site number codes C. rei, C. scabriuscula, Lecanora pulicaris, (Kapusta and Godzik – Chapter 6, this Lepraria incana, Micarea nitschkeana, Placyn- volume): thiella oligotropha, P. uliginosa, Pseudevernia FS – pine forest on sand: 22, 26, 28, 32, furfuracea, Trapeliopsis granulosa, Verrucaria 33, 36, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 47; fuscella, V. viridula and V. xyloxena. FW – pine forest on mining waste: 23, 24, The largest group comprised representatives 25, 27, 29, 38; of Cladonia (19 species) and Verrucaria (8).

203 The most common species were Vezdaea leprosa (26 sites), Lecanora conizaeoides (24), Cladonia monomorpha (23), C. pyxidata (20) (Fig. 1), Cladonia rei, Sarcosagium campestre, Scoliciosporum chlorococcum (18), Agonimia vouauxii, Cladonia coniocraea, Micarea micrococca, Verrucaria bryoctona and V. muralis (15 each). Lichen species were recorded in all of the studied areas. Their number varied considerably, ranging from one (site 38) to 38 species (site 14). Thermophilous grassland was the richest in lichens, especially at sites 1, Fig. 2. Sarcosagium campestre – an ephemeral species 3, 8, 14, 15, 17, 20, 34, 46 and 51, where (photo A. Flakus) 14–38 species occurred. Among the morpho- Ryc. 2. Sarcosagium campestre – gatunek efemeryczny logical forms, crustose lichens were dominant (fot. A. Flakus) (70 species). Less species-rich were fruticose lichens (23 species) but they were frequent and Leptogium biatorinum and Verrucaria occurred in large populations. Only 8 species bryoctona); having foliose form were found. • species with a documented ability to The lichen biota of the OOR developed tolerate and/or accumulate heavy metals under the strong impact of a variety of anthro- in thalli, such as Hypocenomyce scalaris, pogenic factors. This is seen in the effects and Lepraria incana, L. elobata, L. jackii, Cla- in the types of taxa found: donia furcata, C. pocillum, C. fimbriata, • pioneer and ephemeral species able to Peltigera didactyla, Hypogymnia physodes, rapidly and efficiently colonise exposed Stereocaulon incrustatum and Diploschistes rock and soil, such as Sarcosagium camp- muscorum (Fig. 3); estre (Fig. 2), Vezdaea leprosa, V. aesti- • species dependent on the presence of zinc valis, Steinia geophana, Bacidina saxenii, and lead in substrate, such as Vezdaea

Fig. 1. Cladonia pyxidata – a common terricolous lichen Fig. 3. Diploschistes muscorum – a hyperaccumulator of in calamine areas (photo R. Kościelniak) zinc and lead (photo R. Kościelniak) Ryc. 1. Cladonia pyxidata – częsty porost naziemny w ob- Ryc. 3. Diploschistes muscorum – hiperakumulator cynku szarach galmanowych (fot. R. Kościelniak) i ołowiu (fot. R. Kościelniak)

204 conista, Verrucaria xyloxena, the lichenicolous fungus Cladoniicola staurospora), taxa under legal protection in Poland (Caloplaca cerina var. muscorum, Cetraria aculeata, C. islandica, Cladonia mitis, Peltigera didactyla, P. rufescens, Pseudevernia furfuracea, Stereocaulon incrus-

Fig. 4. Vezdaea leprosa – a common microlichen in post- mining areas (photo A. Flakus) Ryc. 4. Vezdaea leprosa – częsty mikroporost w terenach pogórniczych (fot. A. Flakus)

leprosa (Fig. 4), V. aestivalis and Bacidina saxenii); • dominance of species that form part of epigeic communities and epibryophytes; Fig. 5. Stereocaulon incrustatum – a fruticose lichen of the some colonise thalli of other lichens and OOR (photo R. Kościelniak) inhabit small rocks and pieces of wood Ryc. 5. Stereocaulon incrustatum – przedstawiciel porostów in the soil; krzaczkowatych na terenie OOR (fot. R. Kościelniak) • conspicuous predominance of crustose tatum) (Fig. 5), and taxa endangered on the forms; national scale (Stereocaulon incrustatum EN, • visible morphological changes in multi- Caloplaca cerina . muscorum Cetraria thallus lichens (deformation, dwarfing, var VU, crumbling of thallus fragments, discol- islandica VU, Arthonia fusca NT, Vezdaea aes- ouration spots); tivalis DD) (Cieśliński et al. 2006). • scarcity of epiphytes, with the exception of the most toxin-tolerant ones such as List of species Scoliciosporum chlorococcum and Lecanora conizaeoides; Absconditella lignicola Vězda & Pišút – pine • small share of epixyliths. stumps in forest. St. 3 – FW: 29; FS: 39, 43. The occurrence of rare and endangered Acarospora moenium (Vain.) Räsänen [syn. species is another feature that distinguishes Aspicilia moenium (Vain.) G. Thor & Timdal] the lichen biota of the OOR from the other – scraps of asbestos-based roofing material. St. lichen biotas of Poland. Three species have 1 – GW: 14. their only localities in Poland there (Vezdaea leprosa, Agonimia vouauxii, Thelocarpon imper- Agonimia vouauxii (B. de Lasd.) M.Brand ceptum). Also found are some very rare spe- & Diederich – parts of plants, especially bryo- cies which have only single localities in Poland phytes. St. 15 – GS: 3; P: 5, 7, 10, 11, 18, 19; (e.g. Bacidina saxenii, B. chloroticula, Cladonia GS: 8, 9; MW: 13, 50; GW: 14, 15, 17, 34.

205 Amandinea punctata (Hoffm.) Coppins Cladonia chlorophaea ( Sommerf. ) Spreng. & Scheid.] – pine bark. St. 1 – GW: 14. – humus. St. 4 – GS: 8; MW: 13; GW: 14; FS: 44. Arthonia fusca (A. Massal.) Hepp [syn. Arthonia lapidicola (Tayl.) Branth & Rostr.] – Cladonia coniocraea ( Flörke ) Spreng. – tree small stones. St. 3 – GW: 1, 15, 51. bark, stumps, pieces of wood. St. 15 – P: 18; Bacidia bagliettoana (A. Massal. & De Not.) FS: 22, 28, 33, 37, 41, 42, 44, 45, 47; FW: 24, Jatta – parts of plants, especially bryophytes. 27, 29; GS: 46; GW: 51. St. 9 – P: 6; GW: 14, 15, 16, 17, 34; FW: 23; Cladonia conista (Ach.) Robbins – soil with MW: 30, 50. pebbles. St. 4 – GS: 8, 12, 46; MW: 30. Bacidina chloroticula (Nyl.) Vězda & Poelt Cladonia digitata (L.) Hoffm. – soil, wood. – parts of plants, stones, in damp places. St. St. 2 – FS: 43, 44. 9 – MW: 2, 30, 50; P: 10, 18, 19; GS: 12; GW: 14; FW: 23. Cladonia fimbriata (L.) Fr. – soil, humus, pine bark. St. 4 – FW: 23, 27; FS: 37; GS: 46. Bacidina phacodes (Körb.) Vězda – damp wood, fragments of bryophytes. St. 5 – MW: Cladonia floerkeana (Fr.) Flörke – soil. St. 1 13; GW: 15; P: 19; FW: 24, 29. – GS: 46. Bacidina saxenii (Erichsen) combined. [syn. Cladonia foliacea (Huds.) Willd. – soil. St. Bacidia saxenii Erichsen] – remains of plants. 4 – GW: 1, 14, 15; FW: 24. Species quite St. 1 – GW: 14. common outside of the studied sites. Bacidina sp. – parts of plants. St. 1 – GW: 14. Cladonia furcata (Huds.) Schrad. – soil. St. 9 – GS: 8, 20; MW: 21, 30; FS: 37, 43, 45, Baeomyces rufus (Huds.) Rebent. – soil. St. 47; GS: 46. 2 – GW: 1, 14. Cladonia glauca Flörke – soil, humus, wood, Bilimbia sabuletorum (Schreb.) Arnold – pine bark. St. 12 – GW: 1, 15, 16, 17, 34; P: remains of plants, stones. St. 5 – GW: 14, 15; 6; GS: 8, 46; FW: 23; MW: 30, 49; FS: 41. FW: 23, 25; MW: 50. Cladonia mitis Sandst. – soil, humus. St. 3 – Caloplaca cerina var. muscorum A. Massal. – P: 7; FS: 41; GS: 46. remains of plants. St. 1 – next to site GW: 14. Cladonia monomorpha Aptroot, Sipman Candelariella aurella (Hoffm.) Zahlbr. – & van Herk – soil. St. 23 – GW: 1, 14, 15, stones. St. 3 – GW: 14, 15, 51. 16, 17, 51; GS: 3, 4, 8, 9, 20, 46; P: 6, 7, 19, Cetraria aculeata (Schreb.) Fr. – soil. St. 3 – 48; MW: 13, 21, 30, 49, 50; FW: 24, 29. GW: 14, 15, 51. Cladonia pocillum (Ach.) Grognot – soil, Cetraria islandica (L.) Ach. – soil. St. 1 – humus, bryophytes. St. 9 – GW: 14, 15, 34, GW: 14. Species common outside of the 51; P: 18, 19; FW: 23; MW: 30, 50. studied sites. Cladonia pyxidata (L.) Hoffm. – soil, humus, Cladonia cariosa (Ach.) Spreng. – soil, stones. bryophytes. St. 20 – GW: 1, 14, 15, 16, 17; St. 13 – GS: 3, 4, 8, 9, 46; P: 6, 7, 10; GW: GS: 3, 4, 8, 9, 12, 20, 46; P: 19; MW: 21, 30, 14, 15; FW: 27; MW: 30, 49. 49; FW: 23, 27; FS: 37, 41.

206 Cladonia rangiformis Hoffm. – sandy soil. St. Lecanora conizaeoides Nyl. ex Cromb. – pine 3 – GW: 14, 15; FW: 24. bark, wood. St. 24 – P: 11; GW: 16; FS: 22, 26, 28, 32, 33, 36, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 44, Cladonia rei Schaer. – soil, humus. St. 18 – 45, 47; FW: 23, 24, 25, 27, 29, 38; GS: 46. GW: 1, 34, 51; GS: 3, 4, 8, 9, 12, 20, 46; P: 6, 7, 18, 19; MW: 13, 21, 30; FS: 45. Lecanora dispersa (Pers.) Sommerf. – stones. Cladonia scabriuscula (Delise) Leight. – soil. St. 4 – GW: 1, 14, 15; FW: 27. St. 4 – GS: 3, 4; P: 7; GW: 14. Lecanora pulicaris (Pers.) Ach. – pine bark. Cladonia subulata (L.) F.H. Wigg. – soil. St. St. 1 – FW: 24. 10 – GS: 3, 4, 8, 12, 20, 46; P: 7, 48; MW: Lecanora saligna (Schrad.) Zahlbr – pine 13, 21. wood. St. 2 – FW: 27, 29. Cladonia symphycarpia (Flörke) Fr. – soil. St. 5 – GW: 14, 15, 16; FS: 37; MW: 49. Lecanora saxicola (Pollich) Ach. [syn. Lecanora muralis (Schreb.) Rabenh., Protopar- Cladonia spp. – soil, humus. St. 8 – GS: 3; P: meliopsis muralis (Schreb.) M. Choisy] – con- 5, 18, 19; MW: 21; FS: 22, 42; GW: 51. crete. St. 1 – GW: 14. *Cladoniicola staurospora Diederich, Van Lepraria elobata Tønsberg – pine bark, wood. den Boom & Aptroot – Cladonia scales. St. St. 12 – FS: 22, 32, 33, 36, 37, 39, 41, 42, 43, 1 – GS: 3. 44, 47; FW: 38. Coenogonium pineti (Schrad. ex Ach.) Lepraria incana (L.) Ach. – pine bark, wood. Lücking & Lumbsch [syn. Dimerella pineti St. 3 – FS: 39, 43, 44. (Ach.) Vězda] – pine bark. St. 2 – FS: 37, 44. Collema limosum (Ach.) Ach. – soil. St. 6 – Lepraria jackii Tønsberg – pine bark. St. 1 GW: 1, 15, 17, 34, 51; FW: 23. – FS: 44. Collema tenax (Sw.) Ach. – soil. St. 1 – Leptogium biatorinum (Nyl.) Leight. – GW: 14. stones. St. 3 – FW: 24; FS: 26, 37. Diploschistes muscorum (Scop.) R. Sant. – *Lichenoconium erodens M.S. Christ. & D. Cladonia sp. thalli, bryophytes, soil, pebbles. Hawksw. – Lecanora conizaeoides thallus and St. 6 – GW: 1, 14, 16; P: 7; FS: 41; MW: 49. fruiting bodies. St. 3 – GW: 14, 15, 51. Species common outside of the studied sites. *Lichenoconium lecanorae (Jaap) D. Hawksw. Diploschistes scruposus (Schreb.) Norman – – Lecanora conizaeoides fruiting bodies. St. 11 stones. St. 1 – GW: 14. – FS: 22, 26, 32, 33, 39, 41, 43, 45; FW: 24, Epigloea sp. – soil. St. 1 – GS: 8. 25, 27. Hypocenomyce scalaris (Ach.) M. Choisy – Macentina sp. – parts of plants, especially pine bark, wood. St. 8 – FS: 22, 41, 42, 43, bryophytes. St. 10 – GS: 3, 12, 30; P: 6, 7, 44, 47; FW: 38; GS: 46. 10, 11, 18; MW: 13; GW: 17. Hypogymnia physodes (L.) Nyl. – pine bark. Micarea botryoides (Nyl.) Coppins – pine St. 5 – GS: 8; FS: 26, 37, 42; FW: 27. bark and wood. St. 2 – FS: 22, 39.

207 Micarea denigrata (Fr.) Hedl. – pine bark and Placynthiella oligotropha (J.R. Laundon) wood. St. 11 – GS: 3, 20, 46; GW: 14, 51; Coppins & P. James – soil, humus. St. 4 – GS: FW: 23, 24; FS: 26, 41, 43, 45. 4, 8; MW: 21; GS: 46. Micarea micrococca (Körb.) Gams ex Cop- Placynthiella uliginosa (Schrad.) Coppins pins – pine bark. St. 15 – FS: 22, 26, 28, 33, & P. James – soil, humus. St. 1 – FS: 43. 36, 37, 39, 40, 42, 43, 44, 45; FW: 24, 27; Porpidia crustulata (Ach.) Hertel & Knoph – GS: 46. wood, stone. St. 2 – GW: 14; P: 18. Micarea nigella Coppins – pine wood. St. 1 Protoblastenia rupestris (Scop.) J. Steiner – – FS: 33. stone. St. 1 – GW: 51. Micarea nitschkeana (J. Lahm ex Rabenh.) Pseudevernia furfuracea (L.) Zopf – spruce Harm. – pine bark. St. 2 – FW: 24; FS: 43. twig on ground. St. 1 – FS: 26. Mycobilimbia tetramera (De Not.) Vitik., Ropalospora viridis (Tønsberg) Tønsberg – Ahti, Kuusinen, Lommi. & T. Ulvinen ex pine bark. St. 1 – FW: 27. Hafellner & Türk. – bryophytes. St. 1 – GW: 14. Sarcosagium campestre (Fr.) Poetsch & Schied. – soil, humus, bryophytes. St. 18 – GW: 1, 14, Parmelia sulcata Taylor – pine bark. St. 1 – 15, 17, 34; MW: 2, 13, 21, 30, 50; GS: 3, 20, FS: 26. 46; P: 10, 19; FW: 23; FS: 37, 47. Peltigera didactyla (With.) JR Laundon – Scoliciosporum chlorococcum (Graewe ex soil. St. 1 – MW: 30. Species quite common Stenh.) Vězda – pine bark. St. 18 – P: 10; FS: outside of the studied sites. 22, 26, 32, 33, 36, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 45, Peltigera rufescens (Weiss) Humb. – soil. St. 47; FW: 24, 27, 29; GS: 46. 1 – FS: 37. Species common outside of the Scoliciosporum sarothamni (Vain.) Vězda – studied sites. birch bark and wood. St. 4 – P: 10; FW: 24, Phaeophyscia orbicularis (Neck.) Moberg – 27; FS: 37. stones. St. 2 – GW: 14, 15. Scoliciosporum umbrinum (Ach.) Arnold – Physcia caesia (Hoffm.) Fürnr. – concrete. St. stones. St. 2 – GW: 14; FW: 25. 1 – GW: 14. Steinia geophana (Nyl.) Stein – humus, soil. St. 7 – GW: 1, 14, 16, 34; MW: 2; P: 7; GS: 9. Placopyrenium fuscellum (Turner) Gueidan & Cl. Roux [syn. Verrucaria fuscella (Turner) Stereocaulon incrustatum Flörke – soil. St. Winch.] – stones. St. 2 – GW: 14, 15. 2 – GW: 14; FS: 41. Species very common outside of the studied sites. Placynthiella dasaea (Stirt.) Tønsberg – wood, humus. St. 9 – FW: 24, 29; FS: 28, 39, 40, 42, *Stigmidium sp. – thalli of Agonimia vouauxii 43, 44; GS: 46. and Vezdaea spp. St. 6 – GS: 3, 4, 8, 9, 20; MW: 13. Placynthiella icmalea (Ach.) Coppins & P. James – wood, humus. St. 11 – P: 18; FW: Strangospora moriformis (Ach.) – stone, wood. 24; FS: 28, 33, 36, 40, 42, 43, 44, 45; GS: 46. St. 1 – GW: 14.

208 Thelidium fumidum (Nyl.) Hazsl. – stone. St. 14, 17, 51; MW: 2, 13, 21, 49; P: 6, 11; GS: 1 – FW: 27. 12, 20; FW: 23. Thelocarpon imperceptum (Nyl.) Mig. – soil. Vezdaea leprosa (P. James) Vězda – parts of St. 1 – GW: 34. plants, especially bryophytes, soil, humus. St. 26 – GW: 1, 14, 15, 16, 17, 34, 51; MW: 2, Trapelia coarctata (Turner ex Sm.) M. Choisy 13, 21, 30, 50; GS: 3, 4, 9, 12, 20, 46; P: 10, – pebble. St. 1 – P: 6. 11, 18; FW: 23, 25, 27, 29; FS: 47. Trapeliopsis flexuosa (Fr.) Coppins & P. Vezdaea rheocarpa James – humus, soil. St. 7 – FW: 24, 29; FS: Poelt & Döbbeler –frag- 33, 39, 41, 43, 44. ments of bryophytes. St. 7 – MW: 2; P: 7, 18; GW: 14, 15, 17; FW: 27. Trapeliopsis granulosa (Hoffm.) Lumbsch – soil, humus. St. 3 – FS: 22, 40; GS: 46. Violella fucatus (Stirt.) Zahlbr. [syn. Myco- blastus fucatus (Stirt.) Zahlbr. – pine bark, Verrucaria bryoctona (Th. Fr.) Orange – soil, wood. St. 2 – P: 10; FW: 24. bryophytes. St. 15 – GW: 1, 15, 16, 17, 34; MW: 2, 30, 50; GS: 4, 12, 20; P: 6, 7, 19; FW: 23. Discussion Verrucaria dolosa Hepp – pebbles. St. 3 – The Olkusz Ore-bearing Region (OOR) is MW: 2; GW: 15; FW: 23. characterised by considerable diversity of lichen species, reflecting the variety of habitats in the Verrucaria muralis Ach. – pebbles. St: 18 – mining area, which includes sand, calamine GW: 1, 14, 15, 16, 17, 34, 51; MW: 2, 13, 30, waste, and substrates of various pH, humidity 50; P: 6, 7, 19; GS:20; FW: 23, 25; FS: 26. and insolation. The number of taxa identified Verrucaria nigrescens Pers. – pebbles. St. 10 here is comparable with the number on lists – MW: 2, 50; P: 6, 18; GW: 14, 15, 17, 34; of lichens from similar European areas such FW: 27, 29. as in Belgium, the Netherlands, France, Ger- many and the United Kingdom (Purvis and Verrucaria obfuscans (Nyl.) Nyl. – pebbles. Halls 1996; Heibel 1999). The lichen species St. 3 – GW: 14, 15, 17. composition at different sites is not uniform. It Verrucaria procopii Servite – pebbles. St. 3 – is determined by local edaphic, microclimatic GW: 15, 34; MW: 50. and biotic factors. The prevalence of particular species varies as well. Verrucaria viridula (Schrad.) Ach. [syn. Ver- Metallophytes – species that tolerate or rucaria silvatica Zschacke] – pebbles. St. 1 – prefer high concentrations of heavy metals in GW: 15. the soil – are indicators of plant communities Verrucaria xyloxena Norman – soil. St. 1 – growing on soil naturally and/or secondarily GS: 12. enriched with heavy metals. Due to their structure and biology, lichens generally are adapted Verrucaria spp. – pebbles. St. 2 – P: 6; to living in hostile environments, including FW: 27. those contaminated with heavy metals. It is Vezdaea aestivalis (Ohlert) Tscherm.-Woess difficult to say which of the species growing in & Poelt – soil, bryophytes. St. 13 – GW: 1, calamine areas are obligate metallophytes, but

209 clearly they all tolerate high content of heavy A characteristic feature of the OOR’s lichen metals in the soil and air. Sixty of them (50%) biota is the presence of a group of pioneering have been recorded from other areas containing lichens able to rapidly colonise exposed rock zinc and/or lead in the substrate (Purvis and and soil. They play a very important role in Halls 1996; Heibel 1999; Cuny et al. 2004; the ecosystem because they stabilise the sub- Baňasová 2006; Smith et al. 2009; Rajakaruna strate in the initial stage of plant succession. et al. 2011; Bielczyk and Kossowska 2015). Short-lived stress-tolerant ruderal lichens are Many of them have the ability to tolerate among the most typical lichens occurring on and/or accumulate these elements in their unstable heavy-metal-contaminated substrates thalli (Pawlik-Skowrońska et al. 2008; Pawlik- around mines and smelters. They are difficult Skowrońska and Bačkor 2011). Stereocaulon to find due to the very small size of their thalli. species, especially S. nanodes, are mentioned as Some of them have a short life cycle and pro- fruticose lichens and as characteristic of envi- duce fruiting bodies only in wet seasons (Gil- ronments with zinc and lead. From that genus bert 2004). The following species found in only Stereocaulon incrustatum was found in the the OOR belong to this group: Sarcosagium OOR; it is not reported from similar areas in campestre, Vezdaea leprosa, V. aestivalis, Steinia Europe but occurs frequently in the study area. geophana, Bacidina saxenii and Leptogium It forms large populations there. Research by biatorinum. Pawlik-Skowrońska et al. (2008) showed that Further research may turn up more it accumulates considerable amounts of heavy ephemeral species with small thalli that occur metals in its thalli. Diploschistes muscorum, in similarly disturbed habitats in various parts recognised as a zinc hyperaccumulator, is also of Europe. Species such as Epigloea soleiformis, a very common species (Sarret et al. 1998). Gregorella humida, Bacidia viridescens and A number of other species with crustose thalli Gyalidea lecideopsis fit this type. They are tol- not shown to accumulate heavy metals appear erant of heavy metals in soil; in the UK they to be dependent on them. They include Vez- grow near lead and zinc mines (Smith et al. daea leprosa and V. aestivalis, which outside 2009). Such species have also been recorded in of metal-bearing areas are also found around Poland at single localities in the Carpathians galvanised metal barriers on roads in Germany and the northwestern part of the country and the UK (Ernst 1995; Gilbert 2000). (Ceynowa-Giełdon 2002; Czarnota 2003; Similarly, Bacidina saxenii grows below metal Czarnota and Coppins 2007; Flakus 2007). power-line poles and on zinc cans and oil tanks Rare and very rare species are valuable (Gilbert 1990). components of the lichen biota in the OOR. From the ecological point of view it is Three of them – Vezdaea leprosa, Agonimia worth mentioning the presence in the OOR of vouauxii and Thelocarpon imperceptum – have lichens whose main component is autotrophic their only Polish localities there. V. leprosa is an blue-green algae (cyanobacteria). Their ability ephemeral lichen with a very short life cycle, to bind free nitrogen makes them an impor- which reaches full development during late tant link in the trophic chain, especially on fall and winter. In the studied area it occurs nutrient-poor calamine soil. In calamine areas abundantly at many stations. It grows on living this group is represented by Peltigera rufescens, and dying ground bryophytes, less frequently P. didactyla, Stereocaulon incrustatum, Collema on parts of flowering plants and soil in ther- limosum, C. tenax and Leptogium biatorinum. mophilous grassland, wet grassland and pine

210 forest on mining waste, and more rarely among from August to February (Gilbert 2004). In the the vegetation of fallows. This species, associ- OOR it grows on soil, mosses and vascular plant ated with substrate abundant in zinc and lead, remains, usually in thermophilous grassland on is a common component of the lichen biota mining waste, and occasionally in forests, fallows in heavy-metal-contaminated environments. It and wet grassland. In Poland it is distributed in is known from Europe, Madeira, North and lowlands and mountains (Faltynowicz 2003). South America and Asia, where it occurs in The second microlichen is Verrucaria bryoctona, natural and anthropogenic habitats (Chambers often encountered on remains of bryophytes and Purvis 2009). Agonimia vouauxii was found and flowering plants, usually in thermophilous at 15 stations in the OOR, where it grows grassland on mining waste and sand, and rarely on plant remains in thermophilous grassland among the vegetation in fallows. It is known and wet grassland on mining waste, and less in Poland from single localities in mountains frequently on sand and in fallows. In Europe (Tatra Mts, Bieszczady Mts, Gorce Mts, Sudety it is a rare species (Pykälä 2007), recorded in Mts), in the Chęciny region and in lowlands anthropogenic habitats (Sérasiaux et al. 1999; (Pomerania, Kujawy) (Fałtynowicz 2003; Krze- Vondrák et al. 2010). Thelocarpon imperceptum wicka 2012). is a terricolous lichen found at one location on The demonstrably unique character of the a reclaimed mining excavation in the vicinity lichen biota in the OOR calls for measures of Bolesław (Kiszka 2009). It is a very rare spe- to protect it (Bielczyk 2012). The most valu- cies in Europe, reported from Switzerland and able elements of the lichen biota of Olkusz are Russia, and more recently found in the Neth- species found in ecologically specialised cala- erlands (van den Boom 2000) and Ukraine mine grassland communities of the Violetea (Khodosovtsevet et al. 2010). calaminariae class (Szarek-Łukaszewska and In the analysed lichen biota, species pre- Grodzińska 2011). Like the vascular plant viously known from only single localities in species, they are heliophilous and thermo- Poland deserve special attention. Some of these philous, preferring alkaline soil and tolerating species have been described only in recent years heavy metals. Macrolichens have proper inso- and their general distribution is still unknown. lation there; the herbaceous plants no longer Confirmation of their occurrence in the studied constitute an eliminating factor for them. The area adds new localities to the lichen biota of microlichens are characterised by a particular the country and raises the conservation value of phenology: they develop and produce fruiting the area. These include Bacidina saxenii (Czar- bodies when the vegetation cycle is over, in nota and Coppins 2007), Bacidina chloroticula, autumn and early spring or even winter. Mis- Cladonia conista (Fałtynowicz 2003), Verrucaria guided remediation measures threaten this xyloxena (Krzewicka 2012) and the lichenicolous group of species and whole communities of fungus Cladoniicola staurospora (Czyżewska and calamine grassland (Kapusta et al. 2010). Kukwa 2009). Also worth mentioning are two These measures include afforestation of pits microlichens very common in the studied area, and dumps, mainly with pine, which, together which are characteristic of post-mining sites in with natural processes of overgrowing, shades Europe (Gilbert and Purvis 2009; Orange et al. habitats and eliminates xerothermic species, 2009). One is Sarcosagium campestre, an ephem- including terricolous lichens. Lichenological eral species that forms fruiting bodies in wet, studies in the Pleszczotka ecological area (cur- cold periods during autumn and winter, usually rently a part of Natura 2000) give an example

211 of this. Pleszczotka, an area of turf more than Bielczyk U. 2012. Lichens of zinc-lead post- a century old, legally protected since 1997, mining areas in the Olkusz region – state of began to be rapidly overgrown by pine. Żegleń preservation, threats and needs for protection, (2010) showed that terricolous lichens occur pp. 119–128. In: L. Lipnicki (Ed.). Lichen protection – Protected lichen species. Sonar Lite- there mainly in unshaded parts of the grass- racki, Gorzów Wlkp. lands. Accumulations of needles under the trees are another factor that limits the lichen Bielczyk U., Kossowska M. 2015. Porosty podłoży wzbogaconych w związki metali. In: vegetation, which requires active protection M. Wierzbicka (Ed.). Ekotoksykologia – rośliny, involving removal of trees and shrubs. All rare gleby, metale. Wydawnictwo Uniwersytetu War- lichen species require protection and constant szawskiego, Warszawa. (in press) monitoring of their localities, as proposed by Bielczyk U., Jędrzejczyk-Korycińska M., Kisz- Kiszka (2009) for protection of Thelocarpon ka J. 2009. Lichens of abandoned zinc-lead imperceptum. mines. Acta Mycologica 44(2): 139–149. Boom van den P.P.G. 2000. Some interesting Acknowledgments records of lichens and lichenicolous fungi from The Netherlands IV. Österreichische Zeitschrift I thank Dr. hab. Paweł Czarnota, Dr. Adam für Pilzkunde 9: 141–145. Flakus and Dr. Ryszard Kozik for their help in labelling and verifying critical taxa, and Dr. hab. Ceynowa-Giełdon M. 2002. The genus Epigloea Grażyna Szarek-Łukaszewska, Dr. Paweł Kapusta, in Poland. Acta Mycologica 37(1/2): 3–11. Dr. Laura Betleja and Dr. Robert Kościelniak for Chambers S.P., Purvis O.W. 2009. Vezdaea valuable assistance with the field research. Tscherm.-Woess & Poelt (1976), pp. 958–961. In: C.W. Smith., A. Aptroot, B.J. Coppins, A. Fletcher, O.L. Gilbert, P.W. James, P.A. References Wolseley (Eds.). The lichens of Great Britain and Ireland. The British Lichen Society, London. Aznar J.C., Richer-Lafléche M., Cluis D. 2008. Cieśliński S., Czyżewska K., Fabiszewski J. 2006. Metal contamination in the lichen Alectoria Red list of the lichens in Poland, pp. 71–89. In: sarmentosa near the copper smelter of Murdo- Z. Mirek, K. Zarzycki, W. Wojewoda, Z. Szeląg chville, Québec. Environmental Pollution 156: (Eds.). Red list of plants and fungi in Poland:. 76–81. W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy Aptroot A., van den Boom P.P.G. 1998. Pyreno- of Sciences, Kraków. collema chlorococcum, a new species with a chlo- Conti M.E., Cecchetti G. 2001. Biological mon- rococcoid photobiont from zinc-contaminated itoring: lichens as bioindicators of air pollution soils and wood. Cryptogamie, Bryologie-Liché- assessment – a review. Environmental Pollution nologie 19: 193–196. 114: 471–492. Bačkor M., Loppi S. 2009. Interactions of lichens Coppins B.J., van den Boom P.P.G. 1995. Micarea with heavy metals. Biologia Plantarum 53(2): confusa, a new species from zinc- and cad- 214–222. mium-contaminated soils in Belgium and The 27 Banásová V. 2006. The participation of lichens Netherlands. Lichenologist : 81–90. in species diversity of mine waste vegetation, Cuny D., Denayer F.O., de Foucault B., Schu- pp. 205–218. In: A. Lackovičova, A. Gut- macker R., Colein P., van Haluwyn C. tová, E. Lisická, P. Lizoň (Eds.). Central Euro- 2004. Patterns of metal soil contamination pean lichens – diversity and threat. Mycotaxon, and changes in terrestrial cryptogamic commu- Ithaca. nities. Environmental Pollution 129: 289–297.

212 Czarnota P. 2003. Notes on some new and note- Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G., Go- worthy lichens from southern Poland. Graphis dzik B. 2010. Pine forests of Zn-Pb post-min- Scripta 14: 18–26. ing areas of southern Poland. Polish Botanical Czarnota P., Coppins B.J. 2007. Contribution to Journal 55(1): 229–237. the knowledge of rare Bacidia s.lat. (Lecano- Heibel E. 1999. Flechtenvegatation auf Schwer- rales, lichenized Ascomycetes) from Central metallstandorten in Nordrhein-Westfalen. In: Europe including a new, pallid forma of Bacidia A. Pardey (Ed.). Naturschutz-Rahmenkonzep- hemipolia. Nova Hedwigia 85: 503–513. tion Galmeifluren NRW. LÖBF- Schriftenreihe Czyżewska K., Kukwa M. 2009. Lichenicolous 16: 49–72. fungi of Poland. A catalogue and key to species. Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Grodziń- W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy ska K., Godzik B. 2010. Murawy galmanowe of Sciences, Kraków. okolic Olkusza (południowa Polska) i pro- Diederich, P., Ertz D., Stapper N., Sérusiaux E., blemy ich ochrony. Chrońmy Przyrodę Ojczystą van den Broeck D., van den Boom P., Ries C. 66(1): 27–24. 2012. The lichens and lichenicolous fungi of Bel- Khodosovtsevet A.Y., Naumovich A.O., Von- gium, Luxembourg and northern France. – URL: dráková O.S., Vondrák J. 2010. Athelium http://www.lichenology.info imperceptum Nyl. (Thelocarpaceae, Ascomy- Ernst G. 1995. Vezdaea leprosa – Spezialist am cota) a scarcely known ephemeral lichen of Strassenrand. Herzogia 11: 175–188. biological soil crust, new to Ukraine. Chorno- morski Botanical Journal 6(3): 385–389. Fałtynowicz W. 2003. The lichens, lichenicolous and allied fungi of Poland. An annotated Kiszka J. 2003. Porosty hałd cynkowo-ołowiowych checklist. In: Z. Mirek (Ed.). Biodiversity of w Bolesławiu koło Olkusza, pp. 193–199. In: Poland 6. W. Szafer Institute of Botany, Polish J. Lach (Ed.). Dynamika zmian środowiska geo- Academy of Sciences, Kraków. graficznego pod wpływem antropopresji. Instytut Geografii, Zakład Ochrony i Kształtowania Flakus A. 2007. Lichenized and lichenicolous fungi Środowiska Przyrodniczego Akademia Pedago- from the mylonitized areas of the subnival belt giczna im. KEN, Kraków. in the Tatra Mountains (Western Carpathians). Annales Botanici Fennici 44: 427–449. Kiszka J. 2009. Thelocarpon imperceptum (Nyl.) Mig. – a new lichen species from central Gilbert O.L. 1990. The lichen flora of urban Europe, pp. 245–246. In: Z. Mirek, A. Nikel wasteland. Lichenologist 22: 87–101. (Eds.). Rare, relict and endangered plant species Gilbert O.L. 2000. Lichens. New Naturalist Library. in Poland. W. Szafer Institute of Botany, Polish Harper Collins, London. Academy of Sciences, Kraków. Gilbert O.L. 2004. The phenology of Sarcosagium Kiszka J., Kościelniak R. 2006. Localities of the campestre observed over three years. Lichenolo- high-mountain species Leucocarpia biatorella in gist 36(2): 159–161. the Silesian Upland (southern Poland), pp. 325– Gilbert O.L., Purvis O.W. 2009. Sarcosagium 329. In: A. Lackovičova, A. Guttová, E. Lisická, A. Massal. (1856), p. 832. In: C.W. Smith., P. Lizoň (Eds.). Central European lichens. Diver- A. Aptroot, B.J. Coppins, A. Fletcher, O.L. sity and threat. Mycotaxon, Ithaca. Gilbert, P.W. James, P.A. Wolseley (Eds.). The Krzewicka B. 2012. A revision of Verrucaria s.l. lichens of Great Britain and Ireland. The British (Verrucariaceae) in Poland. Polish Botanical Lichen Society, London. Studies 27: 3–143. Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G. 2009. Kubiak D., Kukwa M. 2011. Chromatografia Heavy metal vegetation in the Olkusz Region cienkowarstwowa (TLC) w lichenologii, pp. (southern Poland) – preliminary studies. Polish 176–190. In: M. Dynowska, E. Ejdys (Eds.). Botanical Journal 54: 105–112. Mikologia laboratoryjna. Przygotowanie materiału

213 badawczego i diagnostyka. Wydawnictwo Uni- Pino-Bodas R., Ahti T., Stenroos S., Martín wersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie, M.P., Burgaz A.R. 2012. Cladonia conista and Olsztyn. C. humilis (Cladoniaceae) are different species. Bibliotheca Lichenologica 108: 161–176. Laundon J.R. 2010. Lecanora antiqua, a new saxico- lous species from Great Britain, and the nomen- Purvis O.W., Halls C. 1996. A review of lichens in clature and authorship of L. albescens, L. conferta metal-enriched environments. Lichenologist 28: and L. muralis. Lichenologist 42(6): 631–636. 571–601. Lumbsch H.T., Heibel E. 1998. Coppinsia minutis- Purvis O.W., Pawlik-Skowrońska B. 2008. sima, a new genus and species in the Agyriaceae Lichens and metals, pp. 175–200. In: S.V. from the British Isles. Lichenologist 30: 95–101. Avery, M. Stratford, P. van West (Eds.). Stress in Yeasts and Filamentous Fungi. British Mycological Mleczko P., Gawroński S., Kapusta P. 2009. New Society Symposium Series. Elsevier & Academic inland localities of a rare gasteroid Basidiomy- Press, Amsterdam. cete Scleroderma septentrionale in natural and anthropogenic habitats in Central Europe. Polish Pykälä J. 2007. Additions to the lichen flora of Botanical Journal 54(1): 99–104. Finland. II. Calcareous rock and associated in Lohja. Graphis scripta 19: 17–32. Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Koryciń- Rajakaruna N., Harris T.B., Clayden S.R., ska M., Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. Dibble A.C., Olday F.C. 2011. Lichens of the 2011. The vascular plants of the Olkusz Ore-be- Callahan Mine, a copper- and zinc-enriched aring Region [Rośliny naczyniowe Olkuskiego Superfund site in Brooksville, Maine, U.S.S. Okręgu Rudnego]. W. Szafer Institute of Bo- Rhodora 113: 1–33. tany, Polish Academy of Sciences, Kraków. Sarret G., Manceau A., Cuny D., van Haluwyn Orange A., James P.W., White F.J. 2001. Micro- C., Deruelle S., Hazemann J.L., Soldo Y., chemical methods for the identification of lichens. Eybert-Berard L., Menthonnex J.J. 1998. British Lichen Society, London. Mechanisms of lichen resistance to metallic Orange A., Hawksworth D.L., McCarthy P.M., pollution. Environmental Science Technology 32: Flether A. 2009. Verrucaria Schrad. (1794), 3325–3330. pp. 931–957. In: C.W. Smith., A. Aptroot, B.J. Sérasiaux E., Diederich P., Brand A.M., van den Coppins, A. Fletcher, O.L. Gilbert, P.W. James, Boom P. 1999. New or interesting lichens and P.A. Wolseley (Eds.). The lichens of Great Britain lichenicolous fungi from Belgium and Luxem- and Ireland. The British Lichen Society, London. bourg. VIII. Lejeunia N.S. 162: 1–95. Paus S.M. 1997. Die Erdflechtenvegetation nord- Smith C.W., Aptroot A., Coppins B.J., Fletcher A., westdeutschlands und einiger Randgebiete. Bib- Gilbert O.L., James P.W., Wolseley P.A. (Eds.). liotheca Lichenologica 66: 1–222. 2009. The lichens of Great Britain and Ireland. Pawlik-Skowrońska B., Bačkor M. 2011. Zn/ The British Lichen Society, London. Pb-tolerant lichens with higher content of sec- Spribille T., Goffinet B., Klug B., Muggia L., ondary metabolites produce less phytochelatins Obermayer W., Mayrhofer H. 2011. Molec- than specimens living in unpolluted habitats. ular support for the recognition of the Myco- Environmental and Experimental Botany 72: blastus fucatus group as the new genus Violella 64–70. (Tephromelataceae, Lecanorales). Lichenologist 43 Pawlik-Skowrońska B., Wójciak H., Skowroń (5): 445–466. ski T. 2008. Heavy metal accumulation, resis- Stefanowicz A.M., Niklińska M., Kapusta P., tance and physiological status epigeic and Szarek-Łukaszewska G. 2010. Pine forest epiphytic lichens inhabiting Zn and Pb polluted and grassland differently influence the response areas. Polish Journal of Ecology 56(2): 195–207. of soil microbial communities to metal

214 contamination. Science of the Total Environment Wirth V. 1972. Die Silikatflechten-Gemeinschaften 408: 6134–6141. in ausseralpinen Zentraleuropa. Dissertationes Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2011. Botanicae 17: 1–306. Grasslands of a Zn-Pb post-mining area (Olkusz Żegleń A. 2010. Wpływ czynników siedliskowych na Ore-bearing Region, S Poland). Polish Botanical zróżnicowanie lichenobioty użytku ekologicznego Journal 56(2): 245–260. “Pleszczotka górska” w gminie Bolesław (Wyżyna Vondrák J., Merkulova O., Redchenko O. 2010. Śląsko-Krakowska). Praca magisterska, Uni- Several noteworthy lichen found in the foothills wersytet Pedagogiczny im. KEN w Krakowie, of the Šumava Mts, South Bohemia, Czech Kraków. Republic. Bryonora 45: 31–35.

Specyfika lichenobioty na obszarze Olkuskiego Okręgu Rudnego

Urszula Bielczyk

Instytut Biologii, Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie, 30-084 Kraków, ul. Podchorążych 2, e-mail: [email protected]

Wstęp i Halls 1996; Purvis i Pawlik-Skowrońska 2008; Bačkor i Loppi 2009). Wegetacji porostów sprzyjają Porosty, poprzez swoją wieloskładnikową bu- zwłaszcza substraty/podłoża z cynkiem i ołowiem, dowę i wynikającą z tego biologię, zdolne są do a niektóre gatunki z rodzajów Gyalideopsis, Sarcosa- zasiedlania skrajnie nieprzyjaznych dla życia środo- gium, Steinia, Vezdaea wydają się być ograniczone wisk. Występują w różnych, często w ekstremalnych do takich siedlisk. Ich pierwotne stanowiska, które warunkach klimatycznych i rozwijają się na prawie są związane z naturalnymi wychodniami rud cyn- każdym typie podłoża. Ważną cechą tych organi- kowo-ołowiowych, występują na wszystkich konty- zmów jest zdolność do tolerowania i/lub kumulo- nentach, a w Europie poza Polską w Niemczech, wania w plechach pierwiastków, w tym np. metali Holandii, Francji, Belgii i Wielkiej Brytanii. Należą ciężkich. Te m.in. właściwości porostów pozwalają one jednak współcześnie do rzadkości. Większość na ich wykorzystywanie jako biowskaźników za- powstała w sposób sztuczny wskutek wydobycia nieczyszczenia atmosfery (Conti i Cecchetti 2001) i przetwarzania rud metali. i obecności metali ciężkich w podłożu (np. Aznar Dotychczas z podłoży wzbogaconych w związki i in. 2008) wraz z możliwością ich stosowania metali podano ponad 300 gatunków porostów w biogeochemicznych poszukiwaniach takich me- (Cuny i in. 2004; Rajakaruna i in. 2011), które rosną tali, jak np. Cu, Fe, Pb i Zn (Purvis i Halls 1996). na skałach naturalnych oraz na odpadach górniczych W środowisku wzbogaconym w związki metali w otoczeniu kopalń i hut. Niektóre z nich zajmują porosty są często dominującym elementem bioróż- siedliska antropogeniczne, niezwiązane z działalno- norodności – towarzyszą zespołom roślinnym lub ścią górniczą i hutniczą, np. impregnowane drewno, tworzą, wspólnie z mszakami, samodzielne zbioro- miejsca obok żelaznych krat, starych szyn kolejo- wiska (np. Wirth 1972; Purvis i Halls 1996; Paus wych, ołowianych napisów na pomnikach, a także 1997; Cuny i in. 2004). Dlatego w świecie siedliska na murach obok garaży skażonych ołowiem z ben- takie są obiektem zainteresowania lichenologów, zyny itp. (Purvis i Halls 1996). Z terenów pogórni- którzy prowadzą tam badania terenowe i laborato- czych zawierających cynk i kadm w podłożu opisano ryjne w aspekcie różnorodności gatunkowej, takso- także gatunki nowe dla nauki, jak Micarea confusa nomii, biogeografii, ekologii, fizjologii, a zwłaszcza (Coppins i van den Boom 1995), Pyrenocollema chlo- tolerancji porostów na wysokie stężenia metali i ich rococcum (Aptroot i van den Boom 1998) oraz Cop- adaptacji do warunków środowiskowych (Purvis pinsia minutissima (Lumbsch i Heibel 1998).

217 W Polsce stanowiska porostów związanych zachowania różnorodności biotycznej i krajobra- z podłożem wzbogaconym metalami znajdują się zowej terenów pogórniczych” (MF EOG PL0265) w południowej części kraju i obejmują głównie realizowanego w latach 2008–2011 dostarczyły obszar Dolnego Śląska i Sudetów oraz tereny na kolejnych istotnych danych o porostach OOR, Wyżynie Śląsko-Krakowskiej (Bielczyk i Kossowska których efektem jest niniejsze opracowanie. Jego 2015). Te ostatnie związane są z wielowiekową dzia- celem jest (1) podanie listy gatunków porostów łalnością górniczą i hutniczą, a jednym z najcenniej- i grzybów naporostowych występujących na tym szych przyrodniczo, w tym również w odniesieniu terenie wraz z ich rozmieszczeniem, (2) charakte- do bioty porostów, jest Olkuski Okręg Rudny rystyka lichenobioty ze wskazaniem jej specyfiki na (OOR). Wydobycie i przetwórstwo rud w regionie terenach pogórniczych oraz (3) próba określenia olkuskim spowodowało zniszczenie powierzchni występujących dla porostów zagrożeń i możliwości gleby i naturalnej roślinności oraz degradację kra- ich ochrony. jobrazu. Występują tu licznie odkrywki, wyrobiska po wydobyciu rud, hałdy odpadów z dawnych Materiał i metody i współczesnych procesów technologicznych. Gleby na nich powstałe zawierają duże, ponadprzeciętne Badania terenowe zostały przeprowadzone ilości metali ciężkich (głównie cynku i ołowiu), w latach 2008–2009 na terenie pogórniczym równocześnie są ubogie w składniki pokarmowe Olkuskiego Okręgu Rudnego. Obszar ten o po- i suche (Grodzińska i Szarek-Łukaszewska 2009; wierzchni 48 km2 zlokalizowany jest w południowo- Grodzińska i in. 2010). Jak wskazano w cytowa- -wschodniej części Wyżyny Śląsko-Krakowskiej nych pracach, również duże jest zanieczyszczenie (50°15′ - 50°19′N i 19°25′ - 19°32′E (Godzik powietrza atmosferycznego dwutlenkiem siarki – Rozdział 2, niniejszy tom) i zawiera się w kwa- i pyłem wraz z metalami ciężkimi. dratach DF36 i DF46 systemu ATPOL. Dokładny Obszar ten jest pełen kontrastów przyrodni- opis terenu badań zamieszczony jest m.in. w pra- czych. Znajdują się tutaj tereny całkowicie zmie- cach Stefanowicz i in. (2010), Nowak i in. (2011), nione przez człowieka, ale zachowały się także także w niniejszym tomie (Godzik – Rozdział 2 miejsca o mniejszym stopniu przekształcenia ze oraz Kapusta i Godzik – Rozdział 6). zbiorowiskami roślinnymi o charakterze półna- Szczegółowe badania lichenologiczne przepro- turalnym. Wykształciły się tu jedyne w Polsce wadzono na 49, oznaczonych numerami 1–30, galmanowe zbiorowiska roślin, które tolerują 32–34, 36–51, jednorodnych płatach roślinności metale bądź preferują ich wysoki poziom w glebie sześciu typów siedlisk, w ramach przyjętej metodyki (Szarek-Łukaszewska i Grodzińska 2011). Obok określonej w projekcie MF EOG PL0265 (Kapusta bogactwa gatunkowego obszar ten jest ostoją dla i Godzik – Rozdział 6, niniejszy tom). cennych, niejednokrotnie zagrożonych wyginię- Materiał badawczy stanowiły porosty (grzyby ciem gatunków roślin i grzybów (Mleczko i in. zlichenizowane) występujące na wszystkich 2009; Kapusta i in. 2010; Nowak i in. 2011). Sto- dostępnych podłożach w obrębie wyznaczonych sunkowo nieliczne prace lichenologiczne z terenu powierzchni. Była to gleba, kamienie, fragmenty OOR wskazywały na bogactwo gatunkowe poro- roślin i drewna, a w lasach uwzględniono rów- stów na tych unikatowych stanowiskach w Polsce nież korę pniaków, opadłych gałęzi i najniższych (Kiszka 2003, 2009; Kiszka i Kościelniak 2006; partii pni drzew. Taksony pewne do rozpoznania Bielczyk i in. 2009). Specyfikę tej bioty charaktery- były notowane w terenie, pozostałe na podstawie zuje m.in. obecność gatunków o zdolnościach tole- zebranych próbek identyfikowano w laboratorium. rancji lub/i akumulacji metali ciężkich w plechach Skład wtórnych metabolitów badano metodą chro- (Pawlik-Skowrońska i in. 2008; Pawlik-Skowrońska matografii cienkowarstwowej (Orange i in. 2001; i Bačkor 2011). Kubiak i Kukwa 2011). Łącznie zgromadzono Ostatnie badania lichenologiczne przeprowa- ponad 1490 rekordów (zebrane okazy i notowania dzone w ramach interdyscyplinarnego projektu terenowe). Okazy porostów zebrane w trakcie „Roślinność gleb galmanowych i jej znaczenie dla badań zostały zdeponowane w herbarium Zakładu

218 Botaniki Uniwersytetu Pedagogicznego im. KEN W wyniku przeprowadzonych badań stwier- w Krakowie (KRAP). dzono występowanie dwóch nowych dla Polski Nomenklaturę taksonów porostów przyjęto gatunków porostów: Agonimia vouauxii i Vezdaea za Diederichem i in. (2012) oraz Smithem i in. leprosa. Trzynaście innych taksonów nie było zna- (2009), z wyjątkiem taksonów: Viollela (Spribille nych dotychczas z Wyżyny Śląsko-Krakowskiej i in. 2011), Verrucaria (Krzewicka 2012), Cladonia (Bacidina saxenii, B. chloroticula, Cladonia conista, conista (Pino-Bodas i in. 2012), Lecanora saxicola C. monomorpha, Cladoniicola staurospora, Licheno- (Laundon 2010), a grzybów naporostowych wg conium erodens, L. lecanorae, Micarea nigella, Pla- Czyżewskiej i Kukwy (2009). cynthiella dasaea, Ropalospora viridis, Scoliciosporum W części wynikowej gatunki zestawione zostały sarothamni, Thelidium fumidum, Violella fucatus). w porządku alfabetycznym. Przy każdym podano Osiemnaście taksonów stwierdzono po raz pierwszy rodzaj podłoża, na którym występował oraz łączną w OOR (Absconditella lignicola, Buellia punctata, liczbę i numery stanowisk, na których został Caloplaca cerina var. muscorum, Cladonia chloro- odnaleziony. phaea, C. digitata, C. floerkeana, C. rei, C. scabriu- W pracy użyto następujących skrótów i sym- scula, Lecanora pulicaris, Lepraria incana, Micarea boli: OOR – Olkuski Okręg Rudny; * – oznaczenie nitschkeana, Placynthiella oligotropha, P. uliginosa, grzyba naporostowego; St. – suma stanowisk dla Pseudevernia furfuracea, Trapeliopsis granulosa, Ver- danego taksonu oraz kody i numery jego stano- rucaria fuscella, V. viridula, V. xyloxena). wisk; EN – gatunek wymierający; VU – gatunek Taksonomicznie najliczniejszą grupę repre- narażony; NT – gatunek bliski zagrożenia; DD – zentowali przedstawiciele rodzajów Cladonia (19 niedostateczne dane (Cieśliński i in. 2006). gatunków) i Verrucaria (8). Do najczęściej wystę- Typy siedlisk z numerami stanowisk (Kapusta pujących gatunków należały: Vezdaea leprosa (na i Godzik – Rozdział 6, niniejszy tom): 26. stanowiskach), Lecanora conizaeoides (na 24), FS – lasy sosnowe na piaskach: 22, 26, 28, 32, Cladonia monomorpha (na 23), C. pyxidata (na 20) 33, 36, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 47; (Ryc. 1), Cladonia rei, Sarcosagium campestre, Scoli- FW – lasy sosnowe na odpadach górniczych: ciosporum chlorococcum (na 18), Agonimia vouauxii, 23, 24, 25, 27, 29, 38; Cladonia coniocraea, Micarea micrococca, Verrucaria GS – murawy ciepłolubne z dominacją Festuca bryoctona, V. muralis (na 15 stanowiskach). Porosty ovina na piaskach: 3, 4, 8, 9, 12, 20, 46; odnotowano na wszystkich badanych powierzch- GW – murawy ciepłolubne na odpadach gór- niach. Liczba gatunków była bardzo zróżnico- niczych: 1, 14, 15, 16, 17, 34; 51; wana i wahała się od jednego (stanowisko nr 38) MW – murawy z dominacją Molinia caerulea do 38 gatunków (stanowisko nr 14). Najbogatsze na odpadach górniczych: 2, 13, 21, 30, 49, 50; w porosty były powierzchnie muraw ciepłolubnych, P – mezofilna murawa na odłogach: 5, 6, 7, zwłaszcza na powierzchniach nr 1, 3, 8, 14, 15, 17, 10, 11, 18, 19, 48. 20, 34, 46, 51, gdzie występowało od 14 do 38 gatunków. Wśród form morfologicznych zdecydo- Wyniki waną przewagę liczebną miały porosty skorupiaste (70 gatunków). Mniej liczna (23 gatunki) była Ogółem w Olkuskim Okręgu Rudnym stwier- grupa porostów o plechach krzaczkowatych, jednak dzono 94 gatunki porostów i 3 gatunki grzybów one występowały często i w dużych populacjach. naporostowych. Cztery problematyczne okazy Zaledwie 8 gatunków tworzyły formy listkowate. zaklasyfikowano tylko do rodzaju (Bacidina sp., Biota porostów OOR ukształtowała się pod Epigloea sp., Macentina sp., Stigmidium sp.), gdyż dużym wpływem różnorodnych czynników antro- ich identyfikacja wymaga dalszych badań. Ponadto, pogenicznych. Ich wyznacznikami są m.in.: na liście zamieszczono gatunki z rodzaju Cladonia • gatunki pionierskie i efemeryczne o możli- spp. i Verrucaria spp., których oznaczenie było nie- wościach szybkiej i skutecznej kolonizacji możliwe ze względu na słabo wykształcone lub zde- odkrytych powierzchni skalnych i gleby, generowane plechy. np.: Sarcosagium campestre (Ryc. 2), Vezdaea

219 leprosa, V. aestivalis, Steinia geophana, Baci- Wykaz gatunków dina saxenii, Leptogium biatorinum, Verru- caria bryoctona); Absconditella lignicola Vězda & Pišút – pniaki • gatunki, u których udokumentowano zdol- sosny w lesie. St. 3 – FW: 29; FS: 39, 43. ność tolerancji lub/i akumulacji metali ciężkich w plechach, m.in.: Hypocenomyce Acarospora moenium (Vain.) Räsänen [syn. Aspi- scalaris, Lepraria incana, L. elobata, L. jackii, cilia moenium (Vain.) G. Thor & Timdal] – frag- Cladonia furcata, C. pocillum, C. fimbriata, ment eternitu. St. 1 – GW: 14. Peltigera didactyla, Hypogymnia physodes, Ste- Agonimia vouauxii (B. de Lasd.) M.Brand & Die- reocaulon incrustatum, Diploschistes muscorum derich – fragmenty roślin, głównie mszaków. St. 15 (Ryc. 3); – GS: 3; P: 5, 7, 10, 11, 18, 19; GS: 8, 9; MW: 13, • gatunki uzależnione od obecności cynku 50; GW: 14, 15, 17, 34. i ołowiu w podłożu, m.in. Vezdaea leprosa Amandinea punctata (Hoffm.) Coppins & Scheid.] (Ryc. 4), V. aestivalis, Bacidina saxenii; – kora sosny. St. 1 – GW: 14. • dominacja gatunków wchodzących w skład zbiorowisk naziemnych (epigeity i epibry- Arthonia fusca (A. Massal.) Hepp [syn. Arthonia ofity; niektóre kolonizują plechy innych lapidicola (Tayl.) Branth & Rostr.] – drobne porostów oraz zasiedlają drobne kamyki kamienie. St. 3 – GW: 1, 15, 51. i fragmenty drewna w glebie); Bacidia bagliettoana (A. Massal. & De Not.) Jatta • zdecydowana przewaga form skorupiastych; – fragmenty roślin, głównie mszaków. St. 9 – P: 6; • zmiany morfologiczne widoczne u porostów GW: 14, 15, 16, 17, 34; FW: 23; MW: 30, 50. wielkoplechowych (zniekształcenia, karło- wacenie, wykruszanie fragmentów plech, Bacidina chloroticula (Nyl.) Vězda & Poelt – frag- wyraźne plamy przebarwień); menty roślin, kamyki, w miejscach wilgotnych. St. • ubóstwo epifitów, z wyjątkiem najbardziej 9 – MW: 2, 30, 50; P: 10, 18, 19; GS: 12; GW: toksytolerancyjnych (np. Scoliciosporum chlo- 14; FW: 23. rococcum i Lecanora conizaeoides); Bacidina phacodes (Körb.) Vězda – wilgotne • niewielki udział epiksyli. drewno, fragmenty mszaków. St. 5 – MW: 13; GW: 15; P: 19; FW: 24, 29. Inną cechą wyróżniającą lichenobiotę OOR jest obecność gatunków rzadkich i zagrożonych, Bacidina saxenii (Erichsen) comb. ined. [syn. które wskazują na jej unikatowy charakter w Polsce. Bacidia saxenii Erichsen] – szczątki roślin. St. 1 – Trzy gatunki (Vezdaea leprosa, Agonimia vouauxii, GW: 14. Thelocarpon imperceptum) mają tu dotychczas Bacidina sp. – fragmenty roślin. St. 1 – GW: 14. jedyne stanowiska w Polsce. Występują gatunki bardzo rzadkie w skali kraju, znane z pojedynczych Baeomyces rufus (Huds.) Rebent. – gleba. St. 2 – stanowisk (np. Bacidina saxenii, B. chloroticula, GW: 1, 14. Cladonia conista, Verrucaria xyloxena, czy grzyb Bilimbia sabuletorum (Schreb.) Arnold – szczątki naporostowy Cladoniicola staurospora). Obecne są roślin, kamyki. St. 5 – GW: 14, 15; FW: 23, 25; taksony podlegające w Polsce ochronie prawnej: MW: 50. Caloplaca cerina var. muscorum, Cetraria aculeata, C. islandica, Cladonia mitis, Peltigera didactyla, Caloplaca cerina var. muscorum A. Massal. – P. rufescens, Pseudevernia furfuracea, Stereocaulon szczątki roślin. St. 1: obok stanowiska nr 14. incrustatum (Ryc. 5) oraz zagrożone w skali kraju Candelariella aurella (Hoffm.) Zahlbr. – kamienie. (Cieśliński i in. 2006) (Stereocaulon incrustatum St. 3 – GW: 14, 15, 51. EN, Caloplaca cerina var. muscorum VU, Cetraria islandica VU, Arthonia fusca NT, Vezdaea aesti- Cetraria aculeata (Schreb.) Fr. – gleba. St. 3 – valis DD). GW: 14, 15, 51.

220 Cetraria islandica (L.) Ach. – gleba. St. 1: GW – Cladonia rangiformis Hoffm. – gleba piaszczysta. 14. Gatunek częsty poza badanymi powierzchniami. St. 3 – GW: 14, 15; FW: 24. Cladonia cariosa (Ach.) Spreng. – gleba, kamyki. Cladonia rei Schaer. – gleba, humus. St. 18 – GW: St. 13 – GS: 3, 4, 8, 9, 46; P: 6, 7, 10; GW: 14, 1, 34, 51; GS: 3, 4, 8, 9, 12, 20, 46; P: 6, 7, 18, 15; FW: 27; MW: 30, 49. 19; MW: 13, 21, 30; FS: 45. Cladonia chlorophaea (Sommerf.) Spreng. – Cladonia scabriuscula (Delise) Leight. – gleba. St. humus. St. 4 – GS: 8; MW: 13; GW: 14; FS: 44. 4 – GS: 3, 4; P: 7; GW: 14. Cladonia coniocraea (Flörke) Spreng. – kora Cladonia subulata (L.) F.H. Wigg. – gleba. St. 10 drzew, pniaki, kawałki drewna. St. 15 – P: 18; FS: – GS: 3, 4, 8, 12, 20, 46; P: 7, 48; MW: 13, 21. 22; FS: 24, 28, 33, 37, 41, 42, 44, 45, 47; FW: 27, Cladonia symphycarpia (Flörke) Fr. – gleba. St. 29; GS: 46; GW: 51. 5 – GW: 14, 15, 16; FS: 37; MW: 49. Cladonia conista (Ach.) Robbins – gleba z kamy- Cladonia spp. – gleba, humus. St. 8 – GS: 3; P: 5, kami. St. 4 – GS: 8, 12, 46; MW: 30. 18, 19; MW: 21; FS: 22, 42; GW: 51. Cladonia digitata (L.) Hoffm. – gleba, drewno. St. *Cladoniicola staurospora Diederich, van den 2 – FS: 43, 44. Boom & Aptroot – łuski Cladonia sp. St. 1 – GS: 3. Cladonia fimbriata (L.) Fr. – gleba, humus, kora Coenogonium pineti (Schrad. ex Ach.) Lücking sosny. St. 4 – FW: 23, 27; FS: 37; GS: 46. & Lumbsch [syn. Dimerella pineti (Ach.) Vězda] – Cladonia floerkeana (Fr.) Flörke – gleba. St. 1 – kora sosny. St. 2 – FS: 37, 44. GS: 46. Collema limosum (Ach.) Ach. – gleba. St. 6 – GW: Cladonia foliacea (Huds.) Willd. – gleba. St. 4 – 1, 15, 17, 34, 51; FW: 23. GW: 1, 14, 15; FW: 24. Gatunek dosyć częsty poza Collema tenax (Sw.) Ach. – gleba. St. 1 – GW: 14. badanymi powierzchniami. Diploschistes muscorum (Scop.) R. Sant. – plechy Cladonia furcata (Huds.) Schrad. – gleba. St. 9 – Cladonia sp., mszaki, gleba, kamyki. St. 6 – GW: 1, GS: 8, 20; MW: 21, 30; FS: 37, 43, 45, 47; GS: 46. 14, 16; P: 7; FS: 41; MW: 49. Gatunek częsty poza Cladonia glauca Flörke – gleba, humus, drewno, badanymi powierzchniami. kora sosny. St. 12 – GW: 1, 15, 16, 17, 34; P: 6; Diploschistes scruposus (Schreb.) Norman – ka- GS: 8, 46; FW: 23; MW: 30, 49; FS: 41. mienie. St. 1 – GW: 14. Cladonia mitis Sandst. – gleba, humus. St. 3 – P: Epigloea sp. – gleba. St: 1 – GS: 8. 7; FS: 41; GS: 46. Hypocenomyce scalaris (Ach.) M. Choisy – kora Cladonia monomorpha Aptroot, Sipman & van sosny, drewno. St. 8 – FS: 22, 41, 42, 43, 44, 47; Herk – gleba. St. 23 – GW: 1, 14, 15, 16, 17, 51; FW: 38; GS: 46. GS: 3, 4, 8, 9, 20, 46; P: 6, 7, 19, 48; MW: 13, 21, 30, 49, 50; FW: 24, 29. Hypogymnia physodes (L.) Nyl. – kora sosny. St. 5 – GS: 8; FS: 26, 37, 42; FW: 27. Cladonia pocillum (Ach.) Grognot – gleba, humus, mszaki. St. 9 – GW: 14, 15, 34, 51; P: 18, 19; FW: Lecanora conizaeoides Nyl. ex Cromb. – kora 23; MW: 30, 50. sosny, drewno. St. 24 – P: 11; GW: 16; FS: 22, 26, 28, 32, 33, 36, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 47; Cladonia pyxidata (L.) Hoffm. – gleba, humus, FW: 23, 24, 25, 27, 29, 38; GS: 46. mszaki. St. 20 – GW: 1, 14, 15, 16, 17; GS: 3, 4, 8, 9, 12, 20, 46; P: 19; MW: 21, 30, 49; FW: 23, Lecanora dispersa (Pers.) Sommerf. – kamienie. 27; FS: 37, 41. St. 4 – GW: 1, 14, 15; FW: 27.

221 Lecanora pulicaris (Pers.) Ach. – kora sosny. St. Peltigera didactyla (With.) J.R. Laundon – gleba. 1 – FW: 24. St. 1 – MW: 30. Gatunek dosyć częsty poza badanymi powierzchniami. Lecanora saligna (Schrad.) Zahlbr – drewno sosny. St. 2 – FW: 27, 29. Peltigera rufescens (Weiss) Humb. – gleba. St. 1 – Lecanora saxicola (Pollich) Ach. [syn. Lecanora FS: 37. Gatunek częsty poza badanymi powierzch- muralis (Schreb.) Rabenh., Protoparmeliopsis muralis niami. (Schreb.) M. Choisy] – beton. St. 1 – GW: 14. Phaeophyscia orbicularis (Neck.) Moberg – ka- Lepraria elobata Tønsberg – kora sosny, drewno. mienie. St. 2 – GW: 14, 15. St. 12 – FS: 22, 32, 33, 36, 37, 39, 41, 42, 43, 44, Physcia caesia (Hoffm.) Fürnr. – beton. St: 1 – 47; FW: 38. GW: 14. Lepraria incana (L.) Ach. – kora sosny, drewno. Placopyrenium fuscellum (Turner) Gueidan & Cl. St. 3 – FS: 39, 43, 44. Roux [syn. Verrucaria fuscella (Turner) Winch.] – Lepraria jackii Tønsberg – kora sosny. St. 1 – FS: 44. kamienie. St. 2 – GW: 14, 15. Leptogium biatorinum (Nyl.) Leight. – kamienie. Placynthiella dasaea (Stirt.) Tønsberg – drewno, St. 3 – FW: 24; FS: 26, 37. humus. St. 9 – FW: 24, 29; FS: 28, 39, 40, 42, 43, 44; GS: 46. *Lichenoconium erodens M.S. Christ. & D. Hawksw. – plecha i owocniki Lecanora conizaeoides. Placynthiella icmalea (Ach.) Coppins & P. James St. 3 – GW: 14, 15, 51. – drewno, humus. St. 11 – P: 18; FW: 24; FS: 28, 33, 36, 40, 42, 43, 44, 45; GS: 46. *Lichenoconium lecanorae (Jaap) D. Hawksw. – owocniki Lecanora conizaeoides. St. 11 – FS: 22, 26, Placynthiella oligotropha (J.R. Laundon) Coppins 32, 33, 39, 41, 43, 45; FW: 24, 25, 27. & P. James – gleba, humus. St. 4 – GS: 4, 8; MW: 21; GS: 46. Macentina sp. – fragmenty roślin, głównie msz- aków. St. 10 – GS: 3, 12, 20; P: 6, 7, 10, 11, 18; Placynthiella uliginosa (Schrad.) Coppins & P. MW: 13; GW: 17. James – gleba, humus. St. 1 – FS: 43. Micarea botryoides (Nyl.) Coppins – kora i drewno Porpidia crustulata (Ach.) Hertel & Knoph – sosny. St. 2 – FS: 22, 39. drewno, kamień. St. 2 – GW: 14; P: 18. Micarea denigrata (Fr.) Hedl. – kora i drewno Protoblastenia rupestris (Scop.) J. Steiner – sosny. St. 11 – GS: 3, 20, 46; GW: 14, 51; FW: kamień. St. 1 – GW: 51. 23, 24; FS: 26, 41, 43, 45. Pseudevernia furfuracea (L.) Zopf – gałązka Micarea micrococca (Körb.) Gams ex Coppins – świerka na ziemi. St. 1 – FS: 26. kora sosny. St. 15 – FS: 22, 26, 28, 33, 36, 37, 39, 40, 42, 43, 44, 45; FW: 24, 27; GS: 46. Ropalospora viridis (Tønsberg) Tønsberg – kora sosny. St. 1 – FW: 27. Micarea nigella Coppins – drewno sosny. St. 1 – FS: 33. Sarcosagium campestre (Fr.) Poetsch & Schied. – gleba, humus, mszaki. St. 18 – GW: 1, 14, 15, 17, Micarea nitschkeana (J. Lahm ex Rabenh.) Harm. 34; MW: 2, 13, 21, 30, 50; GS: 3, 20, 46; P: 10, – kora sosny. St. 2 – FW: 24; FS: 43. 19; FW: 23; FS: 37, 47. Mycobilimbia tetramera (De Not.) Vitik., Ahti, Scoliciosporum chlorococcum (Graewe ex Stenh.) Kuusinen,. Lommi. & T. Ulvinen ex Hafellner Vězda – kora sosny. St. 18 – P: 10; FS: 22, 26, 32, & Türk. – mszaki. St. 1 – GW: 14. 33, 36, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 45, 47; FW: 24, 27, Parmelia sulcata Taylor – kora sosny. St. 1 – FS: 26. 29; GS: 46.

222 Scoliciosporum sarothamni (Vain.) Vězda – kora Verrucaria viridula (Schrad.) Ach. [syn. Verru- brzozy i drewno. St. 4 – P: 10; FW: 24, 27; FS: 37. caria silvatica Zschacke] – kamyki. St. 1 – GW: 15. Scoliciosporum umbrinum (Ach.) Arnold – Verrucaria xyloxena Norman – gleba. St. 1 – GS: 12. kamienie. St. 2 – GW: 14; FW: 25. Verrucaria spp. – kamyki. St. 2 – P: 6; FW: 27. Steinia geophana (Nyl.) Stein – humus, gleba. St. Vezdaea aestivalis (Ohlert) Tscherm.-Woess & 7 – GW: 1, 14, 16, 34; MW: 2; P: 7; GS: 9. Poelt – gleba, mszaki. St. 13 – GW: 1, 14, 17, 51; Stereocaulon incrustatum Flörke – gleba. St. 2 MW: 2, 13, 21, 49; P: 6, 11; GS: 12, 20; FW: 23. – GW: 14; FS: 41. Gatunek bardzo częsty poza Vezdaea leprosa (P. James) Vězda – fragmenty powierzchniami badawczymi. roślin, głównie mszaków, gleba, humus. St. 26 – *Stigmidium sp. – plechy Agonimia vouauxii i Vez- GW: 1, 14, 15, 16, 17, 34, 51; MW: 2, 13, 21, 30, daea spp. St. 6 – GS: 3, 4, 8, 9, 20; MW: 13. 50; GS: 3, 4, 9, 12, 20, 46; P: 10, 11, 18; FW: 23, 25, 27, 29; FS: 47. Strangospora moriformis (Ach.) Stein – drewno. St. 1 – GW: 14. Vezdaea rheocarpa Poelt & Döbbeler – fragmenty mszaków. St. 7 – MW: 2; P: 7, 18; GW: 14, 15, Thelidium fumidum (Nyl.) Hazsl. – kamień. St. 17; FW: 27. 1 – FW: 27. Violella fucatus (Stirt.) Zahlbr. [syn. Mycoblastus Thelocarpon imperceptum (Nyl.) Mig. – gleba. St. fucatus (Stirt.) Zahlbr. – kora sosny, drewno. St. 2 1 – GW: 34. – P: 10; FW: 24. Trapelia coarctata (Turner ex Sm.) M. Choisy – kamyk. St. 1 – P: 6. Dyskusja Trapeliopsis flexuosa (Fr.) Coppins & P. James – Olkuski Okręg Rudny cechuje znacząca róż- humus, gleba. St. 7 – FW: 24, 29; FS: 33, 39, 41, norodność gatunkowa porostów, którą warunkuje 43, 44. mozaika siedlisk występujących na obszarze gór- niczym. Są tu piaski, odpady galmanowe, podłoże Trapeliopsis granulosa (Hoffm.) Lumbsch – gleba, o zróżnicowanym odczynie (pH), różnej wilgotności humus. St. 3 – FS: 22, 40; GS: 46. i stopniu nasłonecznienia. Liczba stwierdzonych tu Verrucaria bryoctona (Th. Fr.) Orange – gleba, taksonów jest porównywalna z wykazami porostów mszaki. St. 15 – GW: 1, 15, 16, 17, 34; MW: 2, z podobnych obszarów Europy: Belgii, Holandii, 30, 50; GS: 4, 12, 20; P: 6, 7, 19; FW: 23. Francji, Niemiec i Wielkiej Brytanii (Purvis i Halls 1996; Heibel 1999). Skład gatunkowy porostów na Verrucaria dolosa Hepp – kamyki. St. 3 – MW: 2; poszczególnych stanowiskach jest niejednorodny, GW: 15; FW: 23. zdeterminowany lokalnymi czynnikami edaficz- Verrucaria muralis Ach. – kamyki. St: 18 – GW: nymi, mikroklimatycznymi i biotycznymi. Rów- 1, 14, 15, 16, 17, 34, 51; MW: 2, 13, 30, 50; P: 6, nież stopień rozpowszechnienia poszczególnych 7, 19; GS:20; FW: 23, 25; FS: 26. gatunków jest zróżnicowany. Wyznacznikiem zbiorowisk roślinnych na gle- Verrucaria nigrescens Pers. – kamyki. St. 10 – bach naturalnie i wtórnie wzbogaconych w metale MW: 2, 50; P: 6, 18; GW: 14, 15, 17, 34; FW: ciężkie są metalofity – gatunki tolerujące lub pre- 27, 29. ferujące ich wysokie stężenia w glebie. Porosty poprzez swoją specyficzną budowę i biologię są Verrucaria obfuscans (Nyl.) Nyl. – kamyki. St. 3 generalnie organizmami przystosowanymi do – GW: 14, 15, 17. bytowania w nieprzyjaznym do życia środowisku, Verrucaria procopii Servít – kamyki. St. 3 – GW: w tym skażonym metalami ciężkimi. Trudno 15, 34; MW: 50. jednak wskazać, które z gatunków rosnących na

223 terenach galmanowych są obligatoryjnymi meta- o zdolnościach szybkiego kolonizowania odkrytych lofitami. Można jednak przyjąć, że wszystkie powierzchni skalnych i gleby. Gatunki te odgry- tolerują podwyższoną zawartość metali ciężkich wają bardzo ważną rolę w ekosystemach, ponieważ w podłożu i powietrzu atmosferycznym. Spośród stabilizują podłoże w początkowym stadium suk- nich 60 (50%) podano z innych terenów zawiera- cesji roślin. Do najbardziej typowych dla podłoża jących cynk i/lub ołów w podłożu (Purvis i Halls skażonego metalami ciężkimi wokół kopalń i hut, 1996; Heibel 1999; Cuny i in. 2004; Banásová dodatkowo niestabilnego, należą krótkotrwałe 2006, Smith i in. 2009; Rajakaruna i in. 2011; porosty ruderalne tolerujące stres. Są one trudne Bielczyk i Kossowska 2015). U wielu udokumen- do odnalezienia ze względu na bardzo małe roz- towano zdolność tolerancji lub/i akumulacji tych miary plech. Dodatkowo, niektóre z nich mają pierwiastków w plechach (Pawlik-Skowrońska i in. krótki cykl życiowy i zanikające owocniki, wytwa- 2008; Pawlik-Skowrońska i Bačkor 2011). Wśród rzane jedynie w wilgotnych porach roku (Gilbert porostów o plechach krzaczkowatych i charakte- 2004). Do tej grupy porostów odnalezionych na rystycznych dla środowisk z cynkiem i ołowiem terenie OOR należą Sarcosagium campestre, Vez- wymieniane są gatunki z rodzaju Stereocaulon, daea leprosa, V. aestivalis, Steinia geophana, Bacidina a zwłaszcza S. nanodes. Tymczasem w OOR stwier- saxenii i Leptogium biatorinum. dzony został dotychczas jedynie Stereocaulon incru- Możliwe jest również, przy dalszych bada- statum, nie podawany z porównywanych terenów niach, odszukanie kolejnych efemerycznych w Europie. Gatunek ten w badanym terenie wystę- gatunków o drobnych plechach, które występują puje często, tworzy duże populacje i jak wykazały na podobnie zaburzonych siedliskach w różnych badania Pawlik-Skowrońskiej i in. (2008) aku- miejscach Europy. Do takich porostów zali- muluje w swoich plechach znaczne ilości metali czyć można np. Epigloea soleiformis, Gregorella ciężkich. Bardzo częstym gatunkiem jest także humida, Bacidia viridescens i Gyalidea lecideopsis. uznany za hiperakumulatora cynku – Diploschi- Są to gatunki tolerujące obecność metali ciężkich stes muscorum (Sarret i in. 1998). Wegetacja sze- w podłożu i rosnące m.in. w pobliżu kopalń cynku regu innych gatunków o plechach skorupiastych, i ołowiu w Wielkiej Brytanii (Smith i in. 2009). u których nie wykazano wprawdzie zdolności Gatunki te odnotowane zostały również w Polsce akumulacji metali ciężkich, wydaje się być od na pojedynczych stanowiskach w Karpatach i pół- nich zależna. Są to np. Vezdaea leprosa i V. aesti- nocno-zachodniej części kraju (Ceynowa-Giełdon valis, które poza terenami metalonośnymi, mają 2002; Czarnota 2003; Czarnota i Coppins 2007; również stanowiska wokół galwanicznych barier Flakus 2007). ochronnych przy drogach w Niemczech i Wielkiej Cennymi elementami bioty porostów omawia- Brytanii (Ernst 1995; Gilbert 2000). Podobnie nego terenu są gatunki rzadkie i bardzo rzadkie. Trzy Bacidina saxenii rośnie poniżej metalowych słupów spośród nich – Vezdaea leprosa, Agonimia vouauxii elektrycznych, a także na ocynkowanych puszkach i Thelocarpon imperceptum mają tutaj jedyne stano- i zbiornikach olejowych (Gilbert 1990). wiska w Polsce. Vezdaea leprosa to porost efeme- Z ekologicznego punku widzenia na wyróż- ryczny, o bardzo krótkim cyklu życiowym, który nienie zasługuje obecność w OOR porostów, któ- pełny rozwój osiąga w okresie późnej jesieni i zimy. rych głównym lub dodatkowym komponentem W omawianym terenie występuje obficie na bardzo autotroficznym są sinice. Poprzez zdolność wiązania licznych stanowiskach; rośnie na żywych i obumie- wolnego azotu, są one ważnym ogniwem łańcucha rających mszakach naziemnych, rzadziej na frag- troficznego, zwłaszcza na glebach galmanowych mentach roślin kwiatowych i na glebie w obrębie ubogich w biogeny. Tę grupę na terenach galmano- muraw ciepłolubnych, wilgotnych zbiorowisk wych reprezentują: Peltigera rufescens, P. didactyla, trawiastych i lasów sosnowych na odpadach gór- Stereocaulon incrustatum, Collema limosum, C. tenax niczych, rzadziej wśród roślinności odłogowanych i Leptogium biatorinum. gleb ornych. Gatunek ten, przywiązany do podłoża Cechą charakterystyczną lichenobioty OOR zasobnego w cynk i ołów, jest częstym składnikiem jest obecność grupy porostów pionierskich bioty porostów środowisk skażonych metalami

224 ciężkimi. Jest znany z Europy, Madery, Ameryki rzadko wśród roślinności na odłogowanych gle- Północnej i Południowej oraz Azji z siedlisk natu- bach rolnych. Gatunek znany w Polsce z poje- ralnych i antropogenicznych (Chambers i Purvis dynczych stanowisk w górach (Tatry, Bieszczady, 2009). Agonimia vouauxii – gatunek odszukany na Gorce, Sudety), Obszaru Chęcińskiego oraz na 15 stanowiskach w OOR, gdzie rośnie na szcząt- niżu (Pomorze, Kujawy) (Fałtynowicz 2003; Krze- kach roślin w obrębie muraw ciepłolubnych i wil- wicka 2012). gotnych zbiorowisk trawiastych uformowanych na Zaprezentowany unikatowy charakter bioty odpadach górniczych, rzadziej na piaskach i odło- porostów OOR stanowi poważny argument do gowanych glebach ornych. Jest to gatunek nieczęsty podejmowania działań w celu ich ochrony (Bielczyk w Europie (Pykälä 2007), podawany z siedlisk 2012). Najcenniejszymi elementami lichenobioty antropogenicznych (Sérasiaux i in. 1999; Vondrák regionu olkuskiego są gatunki występujące w obrębie i in. 2010). Thelocarpon imperceptum – to porost ekologicznie wyspecjalizowanych zbiorowisk niskich naziemny, znany z jednego stanowiska na zrekul- muraw na podłożu galmanowym z klasy Violetea tywowanym wyrobisku górniczym w okolicach calaminariae (Szarek-Łukaszewska i Grodzińska Bolesławia (Kiszka 2009). Jest to bardzo rzadki 2011). Budują je, podobnie jak w przypadku gatunek w Europie, podawany ze Szwajcarii i Rosji, roślin, gatunki porostów światło- i ciepłolubnych, a ostatnio odnaleziony w Holandii (van den Boom preferujących gleby o odczynie zasadowym i tole- 2000) i Ukrainie (Khodosovtsevet i in. 2010). rujące metale ciężkie. Formy wielkoplechowe mają W analizowanej lichenobiocie na wyróżnienie tu zagwarantowane właściwe oświetlenie i w tym zasługują gatunki znane dotychczas w Polsce z poje- względzie rośliny zielne nie są dla nich czynnikiem dynczych stanowisk. Niektóre z tych gatunków eliminującym. Natomiast mikroporosty charaktery- opisane zostały dopiero w ostatnich latach i nie zuje szczególna fenologia, która polega na tym, że jest jeszcze poznane ich ogólne rozmieszczenie. rozwijają się i wytwarzają owocniki po zakończeniu Ich stwierdzenie w badanym terenie wzbogaca wegetacji roślin, tzn. jesienią i wczesną wiosną, biotę porostów kraju o nowe stanowiska i pod- a nawet zimą. Zagrożeniem dla tej grupy gatunków, nosi ogólnoprzyrodnicze wartości omawianego podobnie jak całych zbiorowisk niskich muraw gal- obszaru. Są to m.in.: Bacidina saxenii (Czarnota manowych jest nieprzemyślana i chybiona z eko- i Coppins 2007), Bacidina chloroticula, Cladonia logicznego punktu widzenia rekultywacja (Kapusta conista (Fałtynowicz 2003), Verrucaria xyloxena i in. 2010). Polega ona na zalesianiu wyrobisk (Krzewicka 2012) i grzyb naporostowy Cladonii- i zwałowisk głównie sosną, która wraz z naturalnym cola staurospora (Czyżewska i Kukwa 2009). Warto procesem zarastania powoduje zacienienie siedlisk również wyróżnić dwa bardzo częste w oma- i eliminację gatunków kserotermicznych, w tym wianym terenie mikroporosty charakterystyczne naziemnych porostów. Konkretnym przykładem dla miejsc pogórniczych Europy (Gilbert i Purvis w tym względzie mogą posłużyć wyniki badań 2009; Orange i in. 2009). Jest to Sarcosagium lichenologicznych przeprowadzonych na terenie campestre – gatunek efemeryczny, tworzący owoc- użytku ekologicznego Pleszczotka (obecnie obszar niki w wilgotnej i chłodnej porze roku, jesienią Natura 2000). Ta ponad stuletnia murawa objęta i zimą, najczęściej od sierpnia do lutego (Gilbert ochroną prawną od roku 1997 zaczęła gwałtownie 2004). W omawianym terenie rośnie na glebie, zarastać sosną. Jak wykazały badania Żegleń (2010), mchach i szczątkach roślin naczyniowych, zwykle porosty naziemne występują tu głównie na niezacie- w obrębie muraw ciepłolubnych na odpadach gór- nionych fragmentach murawy. Czynnikiem ograni- niczych, sporadycznie w lasach, odłogach i wilgot- czającym ich wegetację jest również zalegające pod nych zbiorowiskach trawiastych. Na terenie Polski drzewami igliwie. W tym przypadku postulowana rozproszony jest na niżu i w górach (Fałtynowicz jest aktywna ochrona polegająca na wycięciu drzew 2003). Drugi to Verrucaria bryoctona – gatunek i krzewów. Dla wszystkich gatunków porostów spotykany często na szczątkach mszaków i roślin rzadkich wskazana jest ochrona ich stanowisk oraz kwiatowych, najczęściej w obrębie muraw cie- stały monitoring, tak jak to na przykład postulował płolubnych na odpadach górniczych i piaskach, Kiszka (2009) dla Thelocarpon imperceptum.

225 Podziękowania i weryfikację krytycznych taksonów. Dr hab. Grażynie Szarek-Łukaszewskiej, dr Pawłowi Kapu- Szczególne podziękowania składam dr hab. ście, dr Laurze Betlei i dr Robertowi Kościelnia- Pawłowi Czarnocie, dr Adamowi Flakusowi kowi jestem wdzięczna za wsparcie moich badań i dr Ryszardowi Kozikowi za pomoc w oznaczaniu terenowych. 11

Macroscopic fungi of pine forests in the Olkusz Ore-bearing Region

Piotr Mleczko, Monika Beszczyńska

Institute of Botany, Jagiellonian University, 46 Lubicz St., 31-512 Kraków, e-mail: [email protected]

Introduction Pinus sylvestris and partly overgrown by herbaceous plants. Those observations were made The landscape of Olkusz and Bolesław, close to sites nos. 24 and 29, which were exam- dominated by partially recultivated mining ined during the investigations presented here. waste heaps, excavations and industrial infra- The work undertaken within project EEA structure, is not attractive terrain for myco- FM PL0265, “Vegetation of calamine soils and logical investigations. Mycologists have done its importance for biodiversity and landscape less work in this area than in the rest of the conservation in post-mining areas”, was the Silesia-Cracow Upland (e.g. Wojewoda 1973; first detailed study of the mycobiota of pine Kućmierz and Wojewoda 1976). forests of the OOR. The first mycological research in the Olkusz Ore-bearing Region (OOR) examined mycorrhizae. In the 1990s, Turnau and col- Methods leagues (1996, 2001, 2002) studied the effects Field and laboratory studies of heavy metals on ectomycorrhizae of selected fungal species and conifers occurring on cala- Observations of the occurrence of macro- mine soil. Arbuscular mycorrhizae of plants scopic fungi sporocarps on 21 permanent sites growing on calamine substrate were investi- established in pine forests were made during gated by Pawłowska et al. (1996), Jurkiewicz four vegetation seasons in 2008–2011. Data et al. (2001) and Orłowska et al. (2002). Scien- on the location of the sites, their edaphic tists from Silesia also examined the relationships conditions and plant community characteris- between heavy metals and mycorrhizae (Krupa tics are presented in Chapters 6, 12 and 13 2004). The first list of macroscopic fungi from (Kapusta and Godzik – Chapter 6; Zielonka the Bolesław area was published by Mleczko et al. – Chapter 12; Kapusta et al. – Chapter 13, (2004). He recorded 38 species, mostly agari- this volume). Every site was visited once a month coid fungi, in an area covering ca. 300 m2 of on average. During each observation the fol- a post-excavation site partly recultivated with lowing information was recorded: (1) date of

227 collection, (2) substrate on which sporocarps et al. 2006), Bernicchia and Gorjon (2010) for of particular species occurred, and (3) number corticioid fungi, Hansen and Knudsen (1997) of sporocarps present on the site on that date. for the remaining basidiomycetes, and Hansen Quantitative data were not gathered for aphyl- and Knudsen (2000) for ascomycetes. lophoroid species, that is, those forming poly- Information on the occurrence of fungal poroid and corticioid sporocarps. The species species in Poland and their localities was taken were identified from fresh or dry specimens. from published databases by Wojewoda (2003), Keys and descriptions published in taxo- Chmiel (2006), Kujawa (2005), and Kujawa nomic works were consulted, also in regard to and Gierczyk (2007, 2010, 2011, 2011a, 2012, the ecology of the fungi (e.g. Gilbertson and 2013) as well as from the internet database of Ryvarden 1993, 1994; Hansen and Knudsen Polish mycological papers published after 2000 1997, 2000; Gminder et al. 2000; Krieglsteiner (Kujawa 2013). 2000; Krieglsteiner and Gminder 2001, 2003, The collected specimens of fungi are depos- 2010; Bernicchia 2005; Horak et al. 2005; ited in the fungal collection of the Jagiellonian Bernicchia and Gorjon 2010; Knudsen and University Herbarium in Kraków (KRA). Vesterholt 2012). Microscopic structures were observed on Analysis of similarities between mycobiota free-hand sporocarp fragment preparations mounted in 3% KOH aqueous solution (dried To compare the mycobiota of the investi- specimens) or water (fresh specimens) for gen- gated sites in terms of taxonomic diversity, we eral observations, and in Melzer’s reagent to calculated Sørensen’s coefficient (SI), a simi- observe the dextrinoid or amyloid reaction larity index commonly used in fungal ecology of hyphal or spore walls. Some sections were (see Kałucka 2008). The coefficient includes mounted in Congo red ammonium solution only presence-absence data for the fungi to enhance the contrast of the observed struc- observed on the sites: 2j tures. The observations used a Nikon Eclipse SI = 80i with Nomarski interference contrast a + b (NIC). Measurements employed Lucia Meas- where: j – the number of species common to urement v. 4.82 image analysis software (LIM both sites, a – the number of species present on Laboratory Imaging, Czech Republic). site A, and b – the number of species present Mean dry mass of sporocarps was deter- on site B. mined by averaging the weight of all har- vested and air-dried sporocarps of a particular species. Results and discussion Nomenclature and synonyms of agaricoid, General characterisation of the mycobiota boletoid, cyphelloid and gasteroid fungi follow Knudsen and Vesterholt (2012), with the Sporocarps of 206 species and varieties of exception of Atheniella adonis (after Redhead macroscopic fungi were noted in pine forests 2012), Russula exalbicans (after Sarnari 1998) on permanent sites covering 8000 m2. Between and Gymnopus perforans (after Noordeloos and 14 and 42 species were identified on particular Antonín 2008). Nomenclature and synonyms sites. The most taxonomically diverse genera follow Bernicchia (2005) for polyporoid fungi were Cortinarius (19 species), Mycena (15), (except for Antrodiella pallescens: after Miettinen Inocybe (10), Clitocybe, Gymnopus (7 each),

228 study). Väre et al. (1996) recorded 207 species of macroscopic fungi from 100–200-year-old oligotrophic pine forests in northern Finland, with a total area of 8400 m2. Southern European pine forests seem to have a less diverse macromycete biota: Lagana et al. (2004) found 170 species in 20–60-year- old pine forests (not Pinus sylvestris) with a total area of 9000 m2 in Italy. Comparison of the present results with those from other studies is hampered by differences in methods (e.g. number and area of permanent sites, time of observations), the age Fig. 1. Number of recorded species from different orders and character of the studied forests, and the Ryc. 1. Liczba zanotowanych gatunków z poszczególnych rzędów degree of attention to fungi of specific groups (usually the least studied are aphyllophora- Amanita, Galerina, Russula and Tricholoma ceous fungi). (6 each). The most diverse families were all of the order Agaricales: Tricholomataceae, Corti- Bioecological groups nariaceae, Mycenaceae, Strophariaceae, Inocy- baceae, Marasmiaceae and Russulaceae. All of Nearly 60% of the noted species were sap- the other orders except for Boletales, Russu- robic fungi, including facultative necrotrophic lales and Polyporales were represented by fewer tree pathogens (112 species), bryophilic fungi than 10 species (Fig. 1). (5 species) and mycophilic fungi (2 species) The species diversity of the investigated (Fig. 2). sites seems to be on the average level when Due to the character of the investigated compared to the results from other research forest and the manner of its exploitation, dead in pine forests of similar age or older. For wood was present in low quantities, mostly example, Kałucka (2009) found 183 species of macroscopic fungi in spontaneously regener- ating 30-year-old pine forest growing on post- agricultural sites covering 2000 m2; Lisiewska (1982) noted 109 species from pine forest over 50 years old covering ca. 3000 m2; Friedrich (1994) reported 232 species in suboceanic pine forest covering 8000 m2, and Łuszczyński (2007) found 142 and 78 species in suboceanic and subcontinental pine forests covering 2000 m2. Hintikka (1988) found 72 species of ectomycorrhizal and humus- and litter-inhab- Fig. 2. Percentage of number of saprobic (including bryo- iting saprobic fungi in 20–50-year-old boreal philic) species (S + B) and mycorrhizal species (M) 2 pine forests covering 9000 m (we noted 142 Ryc. 2. Stosunek procentowy liczby gatunków saprobion- species of fungi of those groups in the present tycznych (w tym briofilnych) (S + B) i mykoryzowych (M)

229 sites was Trichaptum fuscoviolaceum, one of the first colonisers of dead coniferous wood (Renvall 1995). The group of humus- and litter-decaying species was equally species-rich but taxonomically less diverse than the wood-associated fungi. It was represented by 54 species from 24 genera, classified in 11 families and 5 orders (Fig. 3). It comprised mostly agaricoid fungi such as Clitocybe, Cystoderma, Entoloma, Gale- Fig. 3. Percentage of saprobic species from different sub- rina, Gymnopus, Hemimycena, Infundibulicybe, strate groups (abbreviations as in Table 1) Mycena, Strobilurus and Stropharia, the gas- Ryc. 3. Stosunek procentowy liczby gatunków sapro- teroid genera Bovista, Disciseda, Geastrum and biontycznych należących do różnych grup substratowych (wyjaśnienie symboli w Tabeli 1) Lycoperdon, and aphyllophoroid fungi such as Auriscalpium and Ramaria. Such fungi as as branches and twigs, rarely stumps and logs Gymnopus androsaceus, Gymnopus dryophilus, usually not exceeding 20 cm in diameter. Cystoderma carcharias, Hemimycena lactea, The quality and availability of this substrate Mycena galopus, M. pura and species of the limited the growth and occurrence of wood- genus Stropharia were among the most fre- decomposing species, but this group of fungi quently encountered taxa in this group. The was the most diverse. It was represented by humus-associated fungi most often found were 58 species from 40 genera, 27 families and 12 Clitocybe (mostly C. metachroa, C. marginella orders (Fig. 3). Twigs and dead branches were and C. diatreta), Infundibulicybe, Lycoperdon decayed by numerous corticioid fungi including and Mycena species. Dead pine cones were Botryobasidium, Ceraceomyces, Coniophora, inhabited by Auriscalpium vulgare, Baeospora Peniophora, Trechispora and Xylodon species, myosura and species of Strobilurus. Bryophilic polyporoid fungi including Antrodia, Diplo- mitoporus, Oligoporus, Polyporus, Skeletocutis and Trametes species, and agaricoid and pleu- rotoid fungi including Galerina, Gymnopilus, Hygrophoropsis, Panellus and Pholiota species. Three Mycena species (M. abramsii, M. galericulata, M. leptocephala) as well as Galerina marginata, Gymnopilus penetrans and Pholiota spumosa occurred at the highest frequency. Sporocarps of Tricholomopsis rutilans, Heter- obasidion annosum and species of Lentinellus and Tapinella were found on coniferous logs and stumps; Daedaleopsis confragosa and Pip- toporus betulinus occupied hardwood logs and Fig. 4. Percentage of number of species common, fre- stumps; and species of Hypholoma were noted quent, rare and new for Poland on both kinds of dead wood. Another saprobic Ryc. 4. Stosunek liczby gatunków pospolitych, częstych, species often recorded on the investigated rzadkich i nowych dla Polski

230 species were represented by taxa of the genus terrestris, Tricholoma scalpturatum) were found Galerina and by Rickenella fibula. at high frequency and abundance; on the other, Mycorrhizal fungi were less diverse than late successional fungi were present (e.g. several saprobic ones (Fig. 2). This group was repre- species of Cortinarius, Inocybe, Scleroderma and sented by 87 species from 27 genera, classi- Xerocomus, some species of Amanita, Lactarius fied in 25 families and 12 orders. The majority and Tricholoma) (Dighton et al. 1986; Termor- of them formed agaricoid sporocarps: for shuizen 1991; Shaw and Lankey 1994; Visser example, fungi of the genera Amanita, Corti- 1995; Kałucka 2009). narius, Hebeloma, Inocybe, Laccaria, Lactarius, All the species mentioned above are typ- Russula, Tricholoma and Xerocomus. Some ical members of the mycobiota of pine forests aphyllophoroid fungi were also noted, such and mixed forests in Poland (e.g. Rudnicka- as species of Amphinema, Coltricia, Thelephora Jezierska 1969; Bujakiewicz 1975, 1986; and Tomentella, gasteroid fungi including Scle- Wojewoda 1975; Bujakiewicz and Lisiewska roderma and Rhizopogon, as well as ascomycetes 1983; Friedrich 1984, 1985; Ławrynowicz Helvella and Elaphomyces. The most frequently and Szkodzik 1998) as well as in Central and encountered and most abundant fungi were Northern Europe (e.g. Richardson 1970; Kala- those often found in different pine forests mees and Silver 1988; Sammler 1988; Schmid- and associated with coniferous or both conif- Heckel 1988, 1989; De Vries et al. 1995). erous and broadleaved trees, such as Amanita muscaria, A. pantherina, Chalciporus piperatus, Protected, rare and endangered species Cortinarius casimiri, Hebeloma mesophaeum, Inocybe sindonia, Laccaria laccata, Lactarius More than 60% of the noted species are rufus, Paxillus involutus, Russula xerampelina, frequently recorded in Poland (Fig. 4). This Thelephora terrestris, Tricholoma scalpturatum, stems from the fact that pine forests are the T. terreum, Xerocomus badius and Tomentella most common forests in Poland, but also the lilacinogrisea, as well as Chroogomphus rutilus, age and character of the forests – younger Suillus bovinus and S. luteus, symbionts exclu- and managed forests preclude colonisation sively associated with pines. Exclusive sym by the rare fungi most often associated with bionts of the deciduous trees accompanying old unmanaged woods, which are uncommon Scots pine also occurred. Leccinum scabrum, habitats (Parmasto 2001; Molina 2008). Lactarius torminosus and Russula exalbicans Nevertheless, fungi that are uncommon or were most often found with birch trees. The considered rare in Poland were found in pine presence of coniferous trees other than pine, forests of the Olkusz area. namely larch, also influenced the mycobiota by Some recorded species are known from adding Larix symbionts: Suillus viscidus and, only a few localities in Poland and are on the found outside the investigated sites, Suillus Red list of macrofungi in Poland (Wojewoda cavipes. and Ławrynowicz 2006): Antrodiella palles- The species composition of the studied cens (category I – indeterminate; as Antrodiella forest sites is typical for young and middle-age semisupina), Arrhenia acerosa (V – vulnerable), forest successional stages: on the one hand, Bovista tomentosa (V), Ceraceomyces serpens (E – early colonisers of trees (e.g. Amanita mus- endangered), Cortinarius croceus (R – rare), caria, Hebeloma mesophaeum, Laccaria laccata, Dacrymyces estonicus (V), Disciseda candida Paxillus involutus, Suillus luteus, Thelephora (E), Helvella ephippium (R), Tricholoma focale

231 (E), and Antrodia ramentacea (E), a saprotroph I. cf. ochroalba, has been confirmed. Another growing on Pinus sylvestris twigs (Gilbertson 26 species are known from a few to a dozen or and Ryvarden 1993), which is known from more localities in Poland. This group includes two historical and one contemporary locality fungi forming resupinate, corticioid sporo- in the Puszcza Białowieska Primeval Forest carps, such as the saprobic, wood-inhabiting (Wojewoda 2003). Unpublished observations Botryobasidium conspersum, Xylodon brevisetus, indicate that the last species may actually not Xylodon spathulatus, Kneiffiella subalutacea, be so rare (Dariusz Karasiński, W. Szafer Insti- Leptosporomyces galzinii and Trechispora can- tute of Botany, Polish Academy of Sciences, didissima, and the ectomycorrhizal Tomentella Kraków – pers. comm.). coerulea, as well as fungi producing agaricoid Twelve other species found in the OOR sporocarps, above all the saprobic Clitocybe are on the Red list of macrofungi in Poland, diatreta, Galerina atkinsoniana, G. clavata, though they are now not regarded as rare: Gymnopus impudicus, Hemimycena lactea and Cortinarius fulvescens (E), Gloeoporus taxicola Infundibulicybe costata, and the ectomycor- (R) and Gymnopus ocior (E) – recorded from rhizal Cortinarius casimiri, Inocybe nitidiuscula, over 20 localities, Atheniella adonis (R), Diplo- I. sindonia, I. whitei and Russula exalbicans. mitoporus flavescens (R), Geastrum minimum Some of these species probably are not rare or (E), Helvella lacunosa (R) Mycena viridimar- are even frequent in Poland but are often over- ginata (V), Phaeomarasmius erinaceus (R), looked due to their inconspicuous sporocarps Tricholoma scalpturatum (V) and Porphyrellus or difficulties in identification. This applies to porphyrosporus (R) – recorded from over 30 corticioid fungi such as those of the genera localities in Poland. Kujawa et al. (2012) Leptosporomyces, Trechispora and Xylodon, assessed the number of known localities and which are widespread in Europe (Jülich 1984; habitats of Geastrum minimum and proposed Hansen and Knudsen 1997; Bernicchia and a low IUCN category, NT (near threatened), Gorjon 2010). for this species. In the light of our present A few species not previously recorded knowledge, Mutinus caninus, a fungus under from Poland were discovered during this legal protection in Poland, is not threatened research. They include Inocybe leiocephala, an and should lose its status (Szczepkowski and ectomycorrhizal symbiont of both coniferous Obidziński 2012); it was also found during and deciduous trees, and Clitocybe marginella, this study. a saprobic fungus decaying coniferous and A few other fungi not red-listed but rarely deciduous litter. Also a variety of Hemimycena recorded in Poland were found in the studied lactea, H. lactea var. tetraspora, has not been pine forests. Such species as Cortinarius pluvius, noted from Poland until now. The present Entoloma neglectum, Gymnopus hybridus, Hemi- research resulted in the discovery of a species mycena pseudolactea, Russula cessans, Tomentella of Paullicorticium, P. cf. allantosporum, a genus cinerascens and T. lilacinogrisea were previously not mentioned in Polish mycological literature known from single or very few localities. Two previously. Apart from this finding, P. cf. all- Cortinarius species, C. comptulus and C. cro- antosporum was recorded in northern Poland ceoconus, were noted in Poland just recently but is not published yet (Dariusz Karasiński, from single localities (Ślusarczyk 2014). The W. Szafer Institute of Botany, PAS, Kraków presence of Inocybe ochroalba in Poland, a spe- – pers. comm.). Tomentella radiosa was also cies first mentioned by Bujakiewicz (2011) as noted in the Olkusz area, although some

232 research indicates that it is only a resupinate form of the well known and widely distributed Thelephora terrestris (Kõljalg et al. 1998).

Comparison of pine forests on sandy and calamine sites

The sites in the present study were established in pine forests growing on different types of substrate: sandy soil, and calamine material left from mining activity. They differed considerably in their plant assemblages and edaphic Fig. 6. The number of species from different bioecolo- conditions, and those differences influenced gical groups on calamine and sandy sites (abbreviations the fungal communities as well. The calamine as in Table 1) substrate was loamy due to a higher silt frac- Ryc. 6. Liczba gatunków grzybów z poszczególnych grup tion, contained dolomite rock fragments, and troficzno-substratowych na powierzchniach wykształco- had higher pH (neutral or nearly neutral) and nych na piasku i na galmanie (symbole jak w Tabeli 1) higher content of organic carbon, calcium, magnesium and heavy metals than the typical et al. – Chpater 12, this volume). At least some sandy-soil sites (Kapusta et al. – Chapter 13, of these sites had more woody debris, mostly this volume). Those sites were on sandy podsol in the form of twigs and branches, and the with acidic pH. The sandy sites generally had litter layer was thicker than on calamine sites. denser tree cover than the calamine sites, and Fewer species were recorded on calamine their trees were taller and thicker (Zielonka sites than on sandy sites (Figs 5, 6), probably because there were fewer sites of that type. The proportions of saprobic and mycorrhizal species recorded from the two site types were similar (Fig. 7) but there were differences in species composition. Several fungi clearly preferred sandy or calamine sites. These species were noted exclusively or mostly on sites of one type, and the majority of their sporocarps were noted on those sites. Association with a particular site type was especially evident in the case of ectomycorrhizal fungi (Table 1). The fungi noted at considerably higher frequency on sandy sites included all species of Amanita, Chalciporus piperatus, most species of Corti- narius (e.g. C. casimiri, C. croceoconus), Inocybe Fig. 5. The number of species from different orders, on sindonia, Laccaria laccata, Lactarius rufus, most sandy and calamine sites species of Russula, Suillus bovinus, Thelephora Ryc. 5. Liczba gatunków w poszczególnych rzędach na palmata, Xerocomus badius and X. ferrugineus. powierzchniach wykształconych na piasku i na galmanie Some species recorded also on calamine sites

233 1 1 1 F 1 2 47 1 45 x 44 43 x 42 41 40 39 x 1 37 x xx 3 36 33 32 28 x x 26 22 38 29 27 25 24 CCCCCCSSSSSSSSSSSSSSS 23 xx xxx xxx xxx 11 RL goria żenia Kate- status zagro- eq x x x 3 PL rare R x x x x 4 rare V x x x 3 rare I x 1 rare E x 1 rare x x x x 4 rare V x 1 rare R x 1 rare E x x 2 rare x freq x x x x x 5 freq x 1 freq x x x x x x x x x x x x x 13 freq x x 2 freq x x x x x x x x x x 1 freq x x 2 fr rence rence comm comm x x x x x x x x x x x x x x 14 comm x x 2 Wystę- Occur- new for powanie powanie w Polsce in Poland i M M M M x 1 M freq x 1 M rare x 1 M freq x 1 M freq x x 2 M rare x 1 M rare E x 1 M freq x x x x 4 M freq x x x 3 M freq x x x x 4 M rare R x x x 3 M freq x x x x x x x x 8 M freq x x x x x x x x x x x 11 M rare x x 2 M freq x x 2 M comm x x x x x 5 MM rare rare E x x x 3 M freq x 1 M freq x 1 M rare M freq x x x x x x x 7 M rare V x 1 M rare x x x x x x x x x x x 11 M x x M comm x 1 Sli Sli Sli Sl Sfu freq x x 2 Shu Shu Shu Shu Shu Shu Shu Shu Shu Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo status Status Status Trophic Trophic troficzny (Velen.) Huijsman (Velen.) (Fr.) Singer (Fr.) sp. 5 sp. tinarius tinarius casimiri Vilgalys, Desjardin & B.A. Perry Desjardin Vilgalys, nebularis & Miettinen sp. 3 Cortinarius sp. Baeospora myosura Baeospora sp. 4 Cortinarius sp. sp. 2 Cortinarius sp. sp. 1 Cortinarius sp. (Fr.) P. Karst. P. arida (Fr.) Coniophora Gray vulgare Auriscalpium (L.) Murrill Coltricia perennis (Fr.) Fr. Cortinarius pluvius (Fr.) (Bull.) Redhead, Moncalvo, Moncalvo, Redhead, adonis (Bull.) Atheniella (Bull.) J. Kickx f. Cortinarius mucosus (Bull.) (Schumach.) Quél. Collybia cirrata (Fr.) Kühner (Fr.) acerosa Arrhenia (Pers.) Fr. Cortinarius hemitrichus (Pers.) (Pers.) P. Kumm. P. Clitocybe phyllophila (Pers.) (Batsch) P. Kumm. var. var. Kumm. P. Clitocybe nebularis (Batsch) (Pilát) Niemelä Niemelä pallescens (Pilát) Antrodiella Cortinarius fusisporus Kühner (Fr.) P. Kumm. P. (Fr.) Clitocybe metachroa (Berk. & Broome) Donk & Broome) (Berk. ramentacea Antrodia Cortinarius Fr. fulvescens Clitocybe marginella Harmaja (Pers.) J. Erikss. (Pers.) byssoides Amphinema (Pers.) Fr. var. decipiens var. Fr. Cortinarius decipiens (Pers.) (Fr.) P. Kumm. P. (Fr.) Clitocybe diatreta Amanita rubescens Pers. Amanita croceus var. Gray Cortinarius (Schaeff.) croceus (With.) P. Kumm. (With.) P. fragrans Clitocybe cf. Amanita pantherina (DC.) Krombh. Amanita (Pers.) P. Kumm. P. candicans (Pers.) Clitocybe cf. (L.) Lam. var. muscaria muscaria (L.) Lam. var. Amanita Cortinarius Fr. croceoconus (Fr.) Bertill. gemmata (Fr.) Amanita (Schaeff.) O.K. Mill. rutilusChroogomphus (Schaeff.) O.K. (Vittad.) De Toni tomentosa (Vittad.) De Bovista cf. umbrinoilens Cortinarius cf. Cortinarius comptulus M.M. Moser Fr. fulva Amanita (Bonord.) Demoulin (Bonord.) aestivalis Bovista (Pers.) Pouzar (Pers.) purpureum Chondrostereum (Schaeff.) Pers. var. citrina var. Pers. citrina (Schaeff.) Amanita Fr. depressus Cortinarius cf. (Bull.) Bataille (Bull.) Chalciporus piperatus (Bres.) J. Erikss. Botryobasidium pruinatum (Bres.) cf. biformis Cortinarius cf. (Tode) Ginns serpens (Tode) Ceraceomyces Botryobasidium conspersum J. Erikss. Cor Cor Species Species Gatunki cibarius Fr. Cantharellus Table 1. List of species recorded on particular forest sites (No. 23–47) sites (No. on particular forest 1. List of species recorded Table humus-inhabiting species, – saprotrophic litter-inhabiting species, Shu – saprotrophic wood-decaying species, Sli – saprotrophic species, Swo M – mycorrhizal V – threat E, I, R, – frequent; species, B – bryophilic species; comm – common, freq species, Pwo – tree-parasitic fungal sporophore-decaying Sfu – saprotrophic C – calamine sites, S sandy sites and Ławrynowicz 2006); F – frequency; (RL) (Wojewoda fungi” macroscopic list of Polish to “Red categories according (Nr 23–47) badawczych powierzchniach leśnych na poszczególnych odnotowanych 1. Lista gatunków Tabela B – nagrzybowy, Sfu – saprobiont nahumusowy, – saprobiont Shu naściółkowy, – saprobiont Sli nadrewnowy, – saprobiont Swo M – gatunek mikoryzowy, Listy Czerownej polskiej według zagrożenia – kategorie V – R, I, E, rzadki; rare częsty, – freq drzew; pasożyt – Pwo – pospolity, comm briofilny, gatunek na podłożu piaszczystym S – powierzchnie na podłożu galmanowym, C – powierzchnie i Ławrynowicz 2006); F – frekwencja; (Wojewoda

234 1 1 1 F 1 2 47 1 45 x 44 43 x 42 x x x 14 41 40 39 x 1 37 x xx 3 36 33 32 28 x x 26 22 38 29 27 25 24 CCCCCCSSSSSSSSSSSSSSS 23 xx xxx xxx xxx 11 RL goria żenia Kate- status zagro- PL rare R x x x x 4 rare V x x x 3 rare I x 1 rare E x 1 rare x x x x 4 rare V x 1 rare R x 1 rare x rare E x x 2 freq x x x x x 5 freq x 1 freq x x x x x x x x x x x x x 13 freq x x 2 freq x x x x x x x x x x 1 freq x x 2 freq x x x 3 rence rence comm x x x x x x x x x x x comm comm x x 2 Wystę- Occur- new for powanie powanie w Polsce in Poland M M M M x 1 M freq x 1 M rare x 1 M freq x 1 M freq x x 2 M rare x 1 M rare E x 1 M freq x x x x 4 M freq x x x 3 M freq x x x x 4 M rare R x x x 3 M freq x x x x x x x x 8 M freq x x x x x x x x x x x 11 M rare x x 2 M freq x x 2 M comm x x x x x 5 MM rare rare E x x x 3 M freq x 1 M freq x 1 M rare M freq x x x x x x x 7 M rare V x 1 M rare x x x x x x x x x x x 11 M x x Sli M comm x 1 Sli Sli Sli Sfu freq x x 2 Shu Shu Shu Shu Shu Shu Shu Shu Shu Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo status Status Status Trophic Trophic troficzny (Velen.) Huijsman (Velen.) sp. 5 sp. (Fr.) Singer (Fr.) a myosura tinarius tinarius casimiri Vilgalys, Desjardin & B.A. Perry Desjardin Vilgalys, & Miettinen nebularis aeospor sp. 3 Cortinarius sp. sp. 4 Cortinarius sp. sp. 2 Cortinarius sp. sp. 1 Cortinarius sp. Gray vulgare Auriscalpium (Fr.) P. Karst. P. arida (Fr.) Coniophora (L.) Murrill Coltricia perennis (Fr.) Fr. Cortinarius pluvius (Fr.) (Bull.) Redhead, Moncalvo, Moncalvo, Redhead, adonis (Bull.) Atheniella (Bull.) J. Kickx f. Cortinarius mucosus (Bull.) (Schumach.) Quél. Collybia cirrata (Fr.) Kühner (Fr.) acerosa Arrhenia (Pers.) Fr. Cortinarius hemitrichus (Pers.) (Pers.) P. Kumm. P. Clitocybe phyllophila (Pers.) (Pilát) Niemelä Niemelä pallescens (Pilát) Antrodiella (Batsch) P. Kumm. var. var. Kumm. P. Clitocybe nebularis (Batsch) Cortinarius fusisporus Kühner (Fr.) P. Kumm. P. (Fr.) Clitocybe metachroa (Berk. & Broome) Donk & Broome) (Berk. ramentacea Antrodia Cortinarius Fr. fulvescens Clitocybe marginella Harmaja (Pers.) J. Erikss. (Pers.) byssoides Amphinema (Pers.) Fr. var. decipiens var. Fr. Cortinarius decipiens (Pers.) Amanita rubescens Pers. Amanita (Fr.) P. Kumm. P. (Fr.) Clitocybe diatreta (Schaeff.) Gray var. croceus var. Gray Cortinarius (Schaeff.) croceus Amanita pantherina (DC.) Krombh. Amanita (With.) P. Kumm. (With.) P. fragrans Clitocybe cf. (L.) Lam. var. muscaria muscaria (L.) Lam. var. Amanita (Pers.) P. Kumm. P. candicans (Pers.) Clitocybe cf. Cortinarius Fr. croceoconus (Fr.) Bertill. gemmata (Fr.) Amanita (Vittad.) De Toni tomentosa (Vittad.) De Bovista (Schaeff.) O.K. Mill. rutilusChroogomphus (Schaeff.) O.K. cf. umbrinoilens Cortinarius cf. Cortinarius comptulus M.M. Moser Fr. fulva Amanita (Bonord.) Demoulin (Bonord.) aestivalis Bovista (Schaeff.) Pers. var. citrina var. Pers. citrina (Schaeff.) Amanita (Pers.) Pouzar (Pers.) purpureum Chondrostereum Fr. depressus Cortinarius cf. (Bres.) J. Erikss. Botryobasidium pruinatum (Bres.) (Bull.) Bataille (Bull.) Chalciporus piperatus cf. biformis Cortinarius cf. Botryobasidium conspersum J. Erikss. (Tode) Ginns serpens (Tode) Ceraceomyces Cor Cor Species Species Gatunki B Cantharellus cibarius Fr. Cantharellus Table 1. List of species recorded on particular forest sites (No. 23–47) sites (No. on particular forest 1. List of species recorded Table humus-inhabiting species, – saprotrophic litter-inhabiting species, Shu – saprotrophic wood-decaying species, Sli – saprotrophic species, Swo M – mycorrhizal V – threat E, I, R, – frequent; species, B – bryophilic species; comm – common, freq species, Pwo – tree-parasitic fungal sporophore-decaying Sfu – saprotrophic C – calamine sites, S sandy sites and Ławrynowicz 2006); F – frequency; (RL) (Wojewoda fungi” macroscopic list of Polish to “Red categories according (Nr 23–47) badawczych powierzchniach leśnych na poszczególnych odnotowanych 1. Lista gatunków Tabela B – nagrzybowy, Sfu – saprobiont nahumusowy, – saprobiont Shu naściółkowy, – saprobiont Sli nadrewnowy, – saprobiont Swo M – gatunek mikoryzowy, Listy Czerownej polskiej według zagrożenia – kategorie V – R, I, E, rzadki; rare częsty, – freq drzew; pasożyt – Pwo – pospolity, comm briofilny, gatunek na podłożu piaszczystym S – powierzchnie na podłożu galmanowym, C – powierzchnie i Ławrynowicz 2006); F – frekwencja; (Wojewoda

235 F 1 1 1 47

45 x 44 43 42 41 40 39 37 36 x 1 33 32 28 26

22 x 38 29 27 25 24 CCCCCCSSSSSSSSSSSSSSS 23 x x x xx 5 x xx 3 xx xxx x x x 8 x x 2 RL goria żenia Kate- status zagro- e x 1 x1 x 1 PL PL rare rare x rare x x x x x 5 rare V x x 2 rare E x x 2 rare E x x 2 rare x x x x x x x x 8 rare V x 1 rare E x 1 rare x 1 rare x x x x 4 rare x 1 freq R x x 2 freq R x 1 freq x 1 freq/ freq/ rence rence comm comm x x x x x x x x x 9 comm x x x x x x x x x 9 comm x x x x 4 comm x x 2 comm x 1 comm x x x x x x x x 8 comm x x 2 comm x 1 comm comm x x x 3 comm x x x x x 5 Wystę- Occur- new for new for powanie powanie w Polsce in Poland B rare x x x 3 B freq x x x x 4 B freq x 1 B rar M comm x x x 3 M rare M freq x 1 M rare x x 2 M freq x 1 M freq R x 1 M rare x 1 M M rare R x x 2 M rare x 1 M comm x 1 M rare E x 1 M x xx x 4 M freq x x x x x x x x x x x x x x x x x 17 M freq x x 2 M x1 Sli Sli Sli Sli Sli Sli Sli Sli Sli Sli Sli Shu Shu Shu Shu Shu Shu Shu Shu Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Pwo Pwo Swo, Swo, Swo, Swo, status Status Status Trophic Trophic Shu, Sli Shu, troficzny Kühner Kühner . tetraspora A.H. Sm. sp. (sect. Denudata) sp. sp. 1 cena sp. & Valla & Noordel. Petersen Harmaja & Noordel. carcharias fasciculare & Noordel. Antonín & Noordel. emimy Galerina atkinsoniana Galerina sp. 2 sp. Entoloma (Kühner) Singer pseudolactea (Kühner) Hemimycena sp. 1 sp. Entoloma (Bull.) P. Kumm. P. rimosa (Bull.) Inocybe Hemimycena lactea var Hemimycena Entoloma neglectum (Lasch) Arnolds Entoloma Bruylands ochroalba Inocybe (Pers.) Singer lactea (Pers.) Hemimycena (Bres.) Dennis papillatum (Bres.) cf. Entoloma (Pers.) P. Karst. P. (Pers.) macropus Helvella (Pers.) Antonín, Halling Antonín, Halling confluens (Pers.) Gymnopus (Britzelm.) Lapl. nitidiuscula (Britzelm.) Inocybe Fr. granulatus Elaphomyces Helvella lacunosa Afzel. Helvella (L.) J.L. Mata & R.H. (L.) J.L. Mata androsaceus Gymnopus (Britzelm.) Sacc. mixtilis (Britzelm.) Inocybe (Schwein.) Lloyd Disciseda candida (Schwein.) Inocybe leiocephala D.E. Stuntz Inocybe Helvella ephippium Lév. Helvella (Fr.) Murrill (Fr.) penetrans Gymnopilus (Bres.) Domański Diplomitoporus (Bres.) flavescens Inocybe flocculosa Sacc. Inocybe Helvella elastica Bull. Helvella (Pers.) Gilb. & Ryvarden Gilb. taxicola (Pers.) Gloeoporus (Bolton) J. Schröt. confragosa Daedaleopsis cf . jakobi Kühner Inocybe Hebeloma Hebeloma Schwein. minimum Schwein. Geastrum (Pers.) Quél. mesophaeum (Pers.) Hebeloma Dacrymyces stillatus Nees (Kühner & Romagn.) & Romagn.) costata (Kühner Infundibulicybe Hebeloma crustuliniforme Quél. (Bull.) Hebeloma (Fr.) Singer vittiformis (Fr.) Galerina Dacrymyces estonicus Raitv. (Schaeff.) P. Kumm. P. lateritium (Schaeff.) Hypholoma (Hoffm.) Antonín (Hoffm.) perforans Gymnopus (Pers.) M. Lange pumila (Pers.) Galerina (Pers.) Fayod var. var. Fayod (Pers.) carcharias Cystoderma (Huds.) P. Kumm. var. var. Kumm. P. (Huds.) fasciculare Hypholoma (Pers.) Antonín & Noordel. ocior (Pers.) Gymnopus Galerina mniophila (Lasch) Kühner Galerina sp. 6 Cortinarius sp. (Wulfen) Maire (Wulfen) aurantiaca Hygrophoropsis (Fr.) Antonín, Halling Antonín, Halling impudicus (Fr.) Gymnopus (Batsch) Kühner marginata (Batsch) Galerina (Fr.) Bref. annosum (Fr.) Heterobasidion (Kühner & Romagn.) & Romagn.) hybridus (Kühner Gymnopus (Velen.) Kühner (Velen.) clavata Galerina H Species Species Gatunki dryophilusMurrill Gymnopus (Bull.) Table 1. Continued – Tabela 1. Kontynuacja Tabela 1. Continued – Table

236 F 1 1 1 47

45 x 44 43 42 41 40 39 37 36 x 1 33 32 28 26

237 F 47 45 44 43 42 41 40 39 37 36 33 32 xxx x x 9 28 26 22 38 29 27 25 24 x 1 CCCCCCSSSSSSSSSSSSSSS 23 x 1 x 1 x 1 RL goria żenia Kate- status zagro- PL PL rare x 1 rare x x x x 4 rare V x x 2 rare E x x 2 rare V x 1 rare x x 2 rare V x 1 rare x 1 rare x x x x x x x x 8 rare rare R x 1 freq x 1 freq x x x 3 rare x x 2 freq x x x x x x x x 8 freq x 1 freq x 1 freq x 1 freq x x x x x x x x x x x x x x 14 freq x x 2 freq x x x x x 5 freq x x 2 freq x 1 rence rence freq / freq comm x 1 comm x 1 comm x x x x x x x 7 comm x x 2 comm x x 2 comm comm x 1 comm x x x x x x x x x x x 11 comm x 1 comm x x x 3 comm x 1 comm x x x x x x x x 8 comm x x x x x x x 7 comm x x 2 comm x x x 3 comm x x x x 4 Wystę- Occur- new for new for powanie powanie w Polsce in Poland M comm x x x x M comm x x x x x x 6 M comm x x x x 4 M comm x x x x x x x x x x x 11 M freq x 1 M rare R x 1 M comm x x 2 M freq x x x x 4 M M comm x x x x x 5 M rare x x 2 M x x 2 M rare x x x x x x 6 Sli Sli Sli Sli Sli Sli Sli Sli Sli Shu Shu Shu Shu Shu Shu Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Pwo, status Status Status Trophic Trophic Sli, Swo Sli, Swo, Sli Swo, troficzny . Kumm. (Bolton) P (Pers.) Cooke (Pers.) a cinerea & Ryvarden Gilbert & Ryvarden & Desjardin & Stalpers Romagn. Larss. epipterygia eniophor (Pers.) P. Karst. P. Lentinellus cochleatus (Pers.) (Batsch) Fr. (Batsch) involutus Paxillus (Bull.) Gray Leccinum scabrum (Bull.) cf. allantosporum J. Erikss. cf. Paullicorticium (Batsch) Gray Gray applicatus (Batsch) Resupinatus (Schaeff.) Gray Lactarius torminosus (Schaeff.) (Pers.) Singer mitis (Pers.) Panellus (Pers.) Quél. Ramaria abietina (Pers.) (Scop.) Fr. Lactarius rufus (Scop.) Mycena citrinomarginata Gillet Mycena (Pers.) Gilb. & Ryvarden Gilb. stipticus (Pers.) Oligoporus (Scop.) P. Karst. P. gelatinosum (Scop.) Pseudohydnum Lactarius pubescens Fr. Maas Geest. villicaulis Maas cf. Mycena (Murrill) Gilb. Gilb. leucomallellus (Murrill) Oligoporus (Fr. & Hök) E.-J. & Hök) porphyrosporus (Fr. Porphyrellus (Bull.: Fr.) Pers. Fr.) Lactarius necator (Bull.: (Peck) Sacc. (Peck) purpureofusca cf. Mycena (Peck) Gilb. Gilb. undosus (Peck) cf. Oligoporus Lactarius delicious (L.) Gray (Pers.) Fr. brumalis (Pers.) cf. Polyporus Mycena capillaripes Peck Mycena (Fr.) A.W. Wilson Wilson A.W. (Fr.) scorodonius Mycetinis (Boud.) Pat. Laccaria proxima (Bull.) P. Karst. P. Piptoporus betulinus (Bull.) (Fr.) Quél. amicta (Fr.) Mycena P. Karst. viridimarginata P. Mycena (Scop.) Cooke Laccaria laccata (Scop.) (Fr.) Singer spumosa (Fr.) Pholiota (Fr.) Quél. aetites (Fr.) Mycena (Pers.) P. Kumm. P. (Pers.) pura Mycena (P. Karst.) Jülich Karst.) Jülich Kneiffiella subalutacea (P. (Pers.) Singer lenta (Pers.) Pholiota (Murrill) Murrill (Murrill) abramsii Mycena (Secr. ex Fr.) P. Kumm. P. ex Fr.) metata (Secr. Mycena (Berk. & Broome) Sacc. & Broome) whitei (Berk. Inocybe . impudicus impudicus L. var Phallus (Huds.) Fr. caninus (Huds.) Mutinus (Pers.) Gillet leptocephala (Pers.) Mycena sp. 1 sp. Inocybe (Fr.) Scherff. ex erinaceus (Fr.) Phaeomarasmius Pers. nigrescens Lycoperdon (Pers.) P. Kumm. P. haematopus (Pers.) Mycena Lycoperdon molle Pers. Lycoperdon (Fr.) P. Karst. P. sindonia (Fr.) Inocybe (Fr.) P. Karst. P. (Fr.) pubera Peniophorella (Pers.) P. Kumm. Kumm. P. galopus (Pers.) Mycena (Bourdot) Jülich galzinii (Bourdot) Leptosporomyces (P. Karst.) K.H. (P. praetermissa Peniophorella (Scop.) Gray galericulata (Scop.) Mycena P Lepiota cristata Species Species Gatunki var. epipterygia Gray (Scop.) Mycena Table 1. Continued – Tabela 1. Kontynuacja Tabela 1. Continued – Table

238 F 47 45 44 43 42 41 40 39 37 36 33 32 xxx x x 9 28 26 22 38 29 27 25 24 x 1 CCCCCCSSSSSSSSSSSSSSS 23 x 1 x 1 x 1 RL goria żenia Kate- status zagro- PL PL rare x 1 rare x x x x 4 rare V x x 2 rare E x x 2 rare V x 1 rare x x 2 rare V x 1 rare x 1 rare x x x x x x x x 8 rare rare R x 1 freq x 1 freq x x x 3 rare x x 2 freq x x x x x x x x 8 freq x 1 freq x 1 freq x 1 freq x x x x x x x x x x x x x x 14 freq x x 2 freq x x x x x 5 freq x x 2 freq x 1 rence rence freq / freq comm x 1 comm x 1 comm x x x x x x x 7 comm x x 2 comm x x 2 comm comm x 1 comm x x x x x x x x x x x 11 comm x 1 comm x x x 3 comm x 1 comm x x x x x x x x 8 comm x x x x x x x 7 comm x x 2 comm x x x 3 comm x x x x 4 Wystę- Occur- new for new for powanie powanie w Polsce in Poland M comm x x x x M comm x x x x x x 6 M comm x x x x 4 M comm x x x x x x x x x x x 11 M freq x 1 M rare R x 1 M comm x x 2 M freq x x x x 4 M M comm x x x x x 5 M rare x x 2 M x x 2 M rare x x x x x x 6 Sli Sli Sli Sli Sli Sli Sli Sli Sli Shu Shu Shu Shu Shu Shu Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Pwo, status Status Status Trophic Trophic Sli, Swo Sli, Swo, Sli Swo, troficzny . Kumm. (Bolton) P (Pers.) Cooke (Pers.) a cinerea & Ryvarden Gilbert & Ryvarden & Desjardin & Stalpers Romagn. Larss. epipterygia eniophor (Pers.) P. Karst. P. Lentinellus cochleatus (Pers.) (Batsch) Fr. (Batsch) involutus Paxillus (Bull.) Gray Leccinum scabrum (Bull.) cf. allantosporum J. Erikss. cf. Paullicorticium (Batsch) Gray Gray applicatus (Batsch) Resupinatus (Schaeff.) Gray Lactarius torminosus (Schaeff.) (Pers.) Singer mitis (Pers.) Panellus (Pers.) Quél. Ramaria abietina (Pers.) (Scop.) Fr. Lactarius rufus (Scop.) Mycena citrinomarginata Gillet Mycena (Pers.) Gilb. & Ryvarden Gilb. stipticus (Pers.) Oligoporus (Scop.) P. Karst. P. gelatinosum (Scop.) Pseudohydnum Lactarius pubescens Fr. Maas Geest. villicaulis Maas cf. Mycena (Murrill) Gilb. Gilb. leucomallellus (Murrill) Oligoporus (Fr. & Hök) E.-J. & Hök) porphyrosporus (Fr. Porphyrellus (Bull.: Fr.) Pers. Fr.) Lactarius necator (Bull.: (Peck) Sacc. (Peck) purpureofusca cf. Mycena (Peck) Gilb. Gilb. undosus (Peck) cf. Oligoporus Lactarius delicious (L.) Gray (Pers.) Fr. brumalis (Pers.) cf. Polyporus Mycena capillaripes Peck Mycena (Fr.) A.W. Wilson Wilson A.W. (Fr.) scorodonius Mycetinis (Boud.) Pat. Laccaria proxima (Bull.) P. Karst. P. Piptoporus betulinus (Bull.) (Fr.) Quél. amicta (Fr.) Mycena P. Karst. viridimarginata P. Mycena (Scop.) Cooke Laccaria laccata (Scop.) (Fr.) Singer spumosa (Fr.) Pholiota (Fr.) Quél. aetites (Fr.) Mycena (Pers.) P. Kumm. P. (Pers.) pura Mycena (P. Karst.) Jülich Karst.) Jülich Kneiffiella subalutacea (P. (Pers.) Singer lenta (Pers.) Pholiota (Murrill) Murrill (Murrill) abramsii Mycena (Secr. ex Fr.) P. Kumm. P. ex Fr.) metata (Secr. Mycena (Berk. & Broome) Sacc. & Broome) whitei (Berk. Inocybe . impudicus impudicus L. var Phallus (Huds.) Fr. caninus (Huds.) Mutinus (Pers.) Gillet leptocephala (Pers.) Mycena sp. 1 sp. Inocybe (Fr.) Scherff. ex erinaceus (Fr.) Phaeomarasmius Pers. nigrescens Lycoperdon (Pers.) P. Kumm. P. haematopus (Pers.) Mycena Lycoperdon molle Pers. Lycoperdon (Fr.) P. Karst. P. sindonia (Fr.) Inocybe (Fr.) P. Karst. P. (Fr.) pubera Peniophorella (Pers.) P. Kumm. Kumm. P. galopus (Pers.) Mycena (Bourdot) Jülich galzinii (Bourdot) Leptosporomyces (P. Karst.) K.H. (P. praetermissa Peniophorella (Scop.) Gray galericulata (Scop.) Mycena P Lepiota cristata Species Species Gatunki var. epipterygia Gray (Scop.) Mycena

239 F 47 45 44 43 42 41 40 39 37 36 xx 4 33 32 28 26 22 38 29 27 25 24 CCCCCCSSSSSSSSSSSSSSS 15 27 24 29 29 37 32 42 28 15 17 17 27 16 36 22 26 33 30 34 14 23 x x 2 RL goria żenia Kate- status zagro- eq x x 2 PL rare x 1 rare x x 2 rare x 1 rare x 1 rare x x 2 rare R x x x 3 freq x 1 freq x x 2 freq x x 2 freq x 1 fr rence rence comm x x x x 4 comm x x x x x x x x x 9 comm x x x 3 comm x x 2 comm x x x 3 comm x x x 3 comm x x x x x x x 7 comm x x x x x 5 comm x 1 comm x 1 comm x 1 Wystę- Occur- new for powanie powanie w Polsce in Poland o B comm x x x x x x x x x 9 M freq x x M comm x x x 3 M rare E x 1 M freq x 1 M rare V x 1 M freq x x x x 4 M comm x x x x x x x x x 9 M comm x x x x x x x x x x x x x 13 M x 1 M comm x 1 M x x x x 4 M comm x x x x x 5 M comm x 1 M rare x x x 3 M rare x x x x 4 M comm x x x x x x 6 M freq x 1 M rare x x 2 M M rare x x x x x 5 M comm x x x x x x x 7 M rare x x x 3 M freq x 1 M rare V x x x x x x 6 M rare x 1 M comm x 1 M comm x x x x x x x 7 M comm x 1 M freq x x x 3 Sli Sli Sli Sli Sli Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Sw status Status Status Trophic Trophic troficzny (Fr.) Kotl. & Pouzar Kotl. (Fr.) (Fr.) Quél. tentosum (Fr.) & Ryvarden artsev & Singer ex Hora) Singer ex Hora) (Fr.) Antonín, Halling & Noordel. Antonín, Halling asema (Fr.) & Litsch. & Litsch. saponaceum richoloma por Skeletocutis amorpha Skeletocutis (Fr.) P. Kumm. P. imbricatum (Fr.) Tricholoma Scleroderma citrinum Pers. (Batsch) E.-J. Gilbert panuoides (Batsch) Tapinella (Fr.) Ricken focale (Fr.) Tricholoma Fr.Scleroderma bovista (Batsch) Šutara (Batsch) atrotomentosa Tapinella Tricholoma argyraceum Gillet (Bull.) Tricholoma Schizophyllum commune Fr.Schizophyllum Number of species Number Suillus viscidus (L.) Roussel Suillus (Ehrenb.) Ryvarden (Ehrenb.) fuscoviolaceum Trichaptum (Schaeff.) Fr. (Schaeff.) xerampelina Russula Xylodon spathulatus (Schrad.) Kuntze Xylodon Suillus luteus (L.) Roussel Suillus Tremella encephala Willd. Tremella sp. 2 sp. Russula cf. spathulatus (Schrad.) Kuntze cf. Xylodon (Klotzsch) Singer grevillei Suillus (Pers.) Liberta farinacea (Pers.) Trechispora ) 1 (subsect. Puellerinae sp. Russula (P. Karst.) Hjortstam (P. brevisetus Xylodon (Pers.) Roussel (Pers.) bovinus Suillus (Schwein.) Bond - candidissima (Schwein.) Trechispora (Bull.) Fr. sanguinea (Bull.) Russula Xerocomus ferrugineus (Schaeff.) Alessio Xerocomus (Bull.) Tuom. cyanea Stropharia Tuom. (Bull.) (L.) Lloyd versicolor Trametes (Pers.) Melzer & Zvára Melzer exalbicans (Pers.) Russula (Fr.) E.-J. Gilbert badius (Fr.) Xerocomus (Curtis) Quél. aeruginosa (Curtis) Stropharia (Bull.) P. Karst. P. felleus (Bull.) Tylopilus Trametes pubescens (Schumach.) Pilát Trametes Russula cessans A. Pearson Russula (Pers.) Singer tenacellus (Pers.) Strobilurus (P. Karst.) Rick (P. radiosa Tomentella (Schaeff.) Singer rutilans (Schaeff.) Tricholomopsis (Bull.) Raithelh. Rickenella fibula (Bull.) (Kühner & Romagn. & Romagn. stephanocystis (Kühner Strobilurus Tomentella lilacinogrisea Wakef. Tomentella (Schaeff.) P. Kumm. P. (Schaeff.) terreum Tricholoma (Bull.) Lennox f. f. Lennox (Bull.) Rhodocollybia butyracea (Alb. & Schwein.) Fr. & Schwein.) sanguinolentum (Alb. Stereum (P. Karst.) Höhn. Karst.) Höhn. (P. cinerascens Tomentella (Corda) Th. Fr. Th. (Corda) roseolus Rhizopogon (Fr.) Quél. (Fr.) scalpturatum Tricholoma Stereum hirsutum (Willd.) Pers. Stereum (Bres.) Höhn. Höhn. coerulea (Bres.) cf. Tomentella (Fr.) P. Kumm. var. var. Kumm. P. saponaceum (Fr.) Tricholoma (Pers.) Gray (Pers.) ochraceum Steccherinum Ehrh. terestris Thelephora T Species Species Gatunki Fr. palmata (Scop.) Thelephora Table 1. Continued – Tabela 1. Kontynuacja Tabela 1. Continued – Table

240 F 47 45 44 43 42 41 40 39 37 36 xx 4 33 32 28 26 22 38 29 27 25 24 CCCCCCSSSSSSSSSSSSSSS 15 27 24 29 29 37 32 42 28 15 17 17 27 16 36 22 26 33 30 34 14 23 x x 2 RL goria żenia Kate- status zagro- eq x x 2 PL rare x 1 rare x x 2 rare x 1 rare x 1 rare x x 2 rare R x x x 3 freq x 1 freq x x 2 freq x x 2 freq x 1 fr rence rence comm x x x x 4 comm x x x x x x x x x 9 comm x x x 3 comm x x 2 comm x x x 3 comm x x x 3 comm x x x x x x x 7 comm x x x x x 5 comm x 1 comm x 1 comm x 1 Wystę- Occur- new for powanie powanie w Polsce in Poland o B comm x x x x x x x x x 9 M freq x x M comm x x x 3 M rare E x 1 M freq x 1 M rare V x 1 M freq x x x x 4 M comm x x x x x x x x x 9 M comm x x x x x x x x x x x x x 13 M x 1 M comm x 1 M x x x x 4 M comm x x x x x 5 M comm x 1 M rare x x x 3 M rare x x x x 4 M comm x x x x x x 6 M freq x 1 M rare x x 2 M M rare x x x x x 5 M comm x x x x x x x 7 M rare x x x 3 M freq x 1 M rare V x x x x x x 6 M rare x 1 M comm x 1 M comm x x x x x x x 7 M comm x 1 M freq x x x 3 Sli Sli Sli Sli Sli Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Swo Sw status Status Status Trophic Trophic troficzny (Fr.) Kotl. & Pouzar Kotl. (Fr.) (Fr.) Quél. tentosum (Fr.) & Ryvarden artsev & Singer ex Hora) Singer ex Hora) (Fr.) Antonín, Halling & Noordel. Antonín, Halling asema (Fr.) & Litsch. & Litsch. saponaceum richoloma por Skeletocutis amorpha Skeletocutis (Fr.) P. Kumm. P. imbricatum (Fr.) Tricholoma Scleroderma citrinum Pers. (Batsch) E.-J. Gilbert panuoides (Batsch) Tapinella (Fr.) Ricken focale (Fr.) Tricholoma Fr.Scleroderma bovista (Batsch) Šutara (Batsch) atrotomentosa Tapinella Tricholoma argyraceum Gillet (Bull.) Tricholoma Schizophyllum commune Fr.Schizophyllum Number of species Number Suillus viscidus (L.) Roussel Suillus (Ehrenb.) Ryvarden (Ehrenb.) fuscoviolaceum Trichaptum (Schaeff.) Fr. (Schaeff.) xerampelina Russula Xylodon spathulatus (Schrad.) Kuntze Xylodon Suillus luteus (L.) Roussel Suillus Tremella encephala Willd. Tremella sp. 2 sp. Russula cf. spathulatus (Schrad.) Kuntze cf. Xylodon (Klotzsch) Singer grevillei Suillus (Pers.) Liberta farinacea (Pers.) Trechispora ) 1 (subsect. Puellerinae sp. Russula (P. Karst.) Hjortstam (P. brevisetus Xylodon (Pers.) Roussel (Pers.) bovinus Suillus (Schwein.) Bond - candidissima (Schwein.) Trechispora (Bull.) Fr. sanguinea (Bull.) Russula Xerocomus ferrugineus (Schaeff.) Alessio Xerocomus (Bull.) Tuom. cyanea Stropharia Tuom. (Bull.) (L.) Lloyd versicolor Trametes (Pers.) Melzer & Zvára Melzer exalbicans (Pers.) Russula (Fr.) E.-J. Gilbert badius (Fr.) Xerocomus (Curtis) Quél. aeruginosa (Curtis) Stropharia (Bull.) P. Karst. P. felleus (Bull.) Tylopilus Trametes pubescens (Schumach.) Pilát Trametes Russula cessans A. Pearson Russula (Pers.) Singer tenacellus (Pers.) Strobilurus (P. Karst.) Rick (P. radiosa Tomentella (Schaeff.) Singer rutilans (Schaeff.) Tricholomopsis (Bull.) Raithelh. Rickenella fibula (Bull.) (Kühner & Romagn. & Romagn. stephanocystis (Kühner Strobilurus Tomentella lilacinogrisea Wakef. Tomentella (Schaeff.) P. Kumm. P. (Schaeff.) terreum Tricholoma (Bull.) Lennox f. f. Lennox (Bull.) Rhodocollybia butyracea (Alb. & Schwein.) Fr. & Schwein.) sanguinolentum (Alb. Stereum (P. Karst.) Höhn. Karst.) Höhn. (P. cinerascens Tomentella (Corda) Th. Fr. Th. (Corda) roseolus Rhizopogon (Fr.) Quél. (Fr.) scalpturatum Tricholoma Stereum hirsutum (Willd.) Pers. Stereum (Bres.) Höhn. Höhn. coerulea (Bres.) cf. Tomentella (Fr.) P. Kumm. var. var. Kumm. P. saponaceum (Fr.) Tricholoma (Pers.) Gray (Pers.) ochraceum Steccherinum Ehrh. terestris Thelephora T Species Species Gatunki Fr. palmata (Scop.) Thelephora

241 Russula exalbicans, Tricholoma terreum and T. scalpturatum. The distribution of particular ectomycorrhizal species among the sites depended on edaphic conditions to a large extent. Statis- tical analyses that included soil characteristics (physical properties, chemical content, pH), plant community characteristics (e.g. species composition, plant cover), and the presence of mycorrhizal fungal species at frequency of 20% or more (i.e. found on at least 4 sites) disclosed that fungal community diversity was shaped in large part by macronutrient content (nitrogen, Fig. 7. Ratios between the number of mycorrhizal (M) and saprobic (S) species on calamine and sandy sites calcium), organic matter and substrate pH Ryc. 7. Proporcje pomiędzy liczbą gatunków mykory- (Mleczko and Kapusta 2010, 2011, 2012). zowych (M) i saprobiontycznych (S) na powierzchniach The presence of saprobic species on sites wykształconych na piasku i na galmanie of one type or the other depended mostly on the availability of the substrate. Such fungi produced considerably more sporocarps on as Clitocybe (e.g. C. marginella, C. metachroa, sandy sites. Examples are Cortinarius casimiri, C. cf. candicans), Hemimycena, Strobilurus, C. comptulus, Inocybe leiocephala, Russula xe- Gymnopus (e.g. G. dryophilus, G. adrosaceus), rampelina and Scleroderma citrinum. These Auriscalpium vulgare and Lycoperdon molle fungi are known to prefer acid soils. occurred on both types of sites. The prefer- Another group of fungi was clearly associ- ence of litter- and humus-associated fungi for ated with calamine sites: for example, Chroo- sites of a particular type was much less pro- gomphus rutilus, Hebeloma sp. (sect. Denudata) nounced than in the case of mycorrhizal sym- and Tricholoma scalpturatum, as well as Hebe- bionts. Species with a preference for calamine loma mesophaeum, Suillus luteus, Thelephora sites included Infundibulicybe costata, found terrestris, Tricholoma imbricatum and T. ter- mostly on soils with higher pH, often calcar- reum, species noted also on sandy sites but eous, and Stropharia cyanea, often recorded producing many more sporocarps on calamine from ruderal anthropogenic sites with higher sites. The situation was similar for several birch pH. The production of sporocarps of Lyco- symbionts, although birch trees were also pre- perdon molle, which prefers rich and alkaline sent on sandy sites: for example, Lactarius tor- soils, was higher on calamine sites. Geastrum minosus, L. pubescens, Russula exalbicans and minimum, a calciphilic species also character- Leccinum scabrum. Some of these species are istic for xerothermic grassland, was recorded on known as early-stage fungi, often occurring at these sites (Jaworska et al. 2012; Tomaszewska sites bearing initial soil (e.g. former farmland) et al. 2012). Acidophilic species such as Dis- and without accumulated tree litter. Examples ciseda candida and Lycoperdon nigrescens (Saar are Hebeloma mesophaeum, Thelephora terrestris et al. 2009) were noted on sandy sites, together and Suillus luteus. A few species with a clear with Clitocybe diatreta, which shows no clear preference for calamine sites have calciphilic preference for soil pH but is associated with tendencies, such as Chroogomphus rutilus, sandy soils, and Cystoderma carcharias, which

242 produced considerably more sporocarps there. and biomass of sporocarps between site types The generally thicker litter layer on sandy sites (see: Mleczko and Kapusta 2011, 2012), was probably the reason for the more frequent both indexes were higher for calamine sites occurrence of several Mycena species (e.g. (Figs 3, 4). Particular fungal groups did show M. galopus, M. epipterygia, M. leptocephala), as significant differences, however. Greater avail- well as Clitocybe diatreta and Ramaria abietina. ability of substrate (especially wood) on sandy The much greater availability of dead wood sites, coupled with higher diversity of saprobic on sandy sites, mostly as twigs and branches species, mostly lignicolous ones, resulted in and rarely as stumps, resulted in higher diver- higher production of sporocarps of these fungi sity of saprobic, wood-decaying fungi there there. The diversity of mycorrhizal fungi was (Fig. 8). The most frequent species of this also higher on sandy sites, but the produc- group were Galerina marginata, Gymnopilus tion of their sporocarps on calamine sites was penetrans, Mycena abramsii, M. galericulata, much higher than on sandy sites. Apart from Pholiota spumosa and Tricholomopsis rutilans. the differences in the sporocarp production Also present were several polyporoid and cor- capabilities of particular species, this phenom- ticioid fungi of the genera Coniophora, Lepto- enon may be linked with the younger age of sporomyces, Oligoporus, Skeletocutis, Trechispora, forests on calamine sites and the lower amount Xylodon and others. Oligoporus leucomallelus of accumulated litter there. Some studies of and Trichaptum fuscoviolaceum were found pine forests in the Netherlands (Baar 1996; on both site types at similar frequency. Bryo- Baar and Ter Braak 1996; Baar and Kuyper philic fungi also showed higher diversity on 1988) suggest that litter is a factor limiting the sandy sites. formation of mycorrhizal fungal sporocarps, Although statistical analyses did not show although the influence of this factor may also any significant differences in the number be species-dependent (Tarvainen 2009). Species richness on the calamine and sandy sites was similar (Table 1) but the similarities between particular sites as measured by Sørensen’s diversity index (SI) were small; in most cases the index values did not exceed 0.4 (Tables 2, 3). This was because the frequency of the majority of species was lower than 20%; that is, they occurred on 4 sites or less. The index values within the same group of sites, calamine vs. sandy, were generally higher than between groups, probably indicating similar edaphic conditions. In the case of a few sandy sites (26, 28, 37, 40), their mycobiota was Fig. 8. Ratios between the number of saprobic species found to be similar to the mycobiota of cala- from different substrate groups on calamine and sandy mine sites. The OOR is under continuous and sites (abbreviations as in Table 1) strong anthropopression, leading to contami- Ryc. 8. Proporcje pomiędzy gatunkami poszczególnych grup substratowych grzybów saprobiontycznych na nation of some sites with material of industrial powierzchniach wykształconych na piasku i na galmanie or municipal origin, such as polluted water or (symbole, jak w Tabeli 1) dustfall. This has raised the soil concentrations

243 0.26 0.34 0.16 0.38 0.39 0.21  – wartości 0.30–0.39, 0.31 0.30 0.35 0.19 0.46 0.27 0.23 0.32 0.11 0.36 0.33 0.48 0.40 0.36 0.19 0.24 0.15 0.26 0.26 0.22 0.34 0.38  – wartości 0.20–0.29, – values ≥ 40  – values 0.31 0.20 0.23 0.16 0.28 0.28 0.26 0.17 0.36 0.38 0.48 0.38 0.38 0.46 0.53 0.48 0.20 0.35 0.20 0.22 0.29 0.20 0.18 0.28 0.18 0.18 0.00 0.22 0.38 0.46 0.17 0.24 0.24 0.26 0.30 0.29 0.24 0.13 – value range 0.30–0.39,  – value 0.24 0.20 0.24 0.12 0.08 0.33 0.33 0.20 0.19 0.15 0.14 0.13 0.19 0.40 0.33 0.36 0.34 0.24 0.32 0.18 0.23 0.24 0.32 0.22 0.13 0.41 0.31 0.18 0.21 0.24 0.26 0.18 0.25 0.29 0.32 0.27 0.24 0.21 0.16 0.35 0.29 0.35 0.26 0.26 0.21 0.17 0.18 0.24 0.22 0.30 0.32 0.16 0.20 0.06 – value range 0.20–0.29,  – value 0.35 0.41 0.38 0.39 0.29 0.27 0.24 0.19 0.20 0.23 0.19 0.20 0.16 0.15 0.17 0.13 0.53 0.20 0.39 0.36 0.30 0.17 0.07 0.19 0.12 0.21 0.26 0.04 0.14 0.14 0.21 0.14 0.19 0.48 0.47 0.27 0.45 0.28 0.41 0.27 0.20 0.21 0.22 0.16 0.29 0.18 0.23 0.21 0.20 0.16 0.09 CCCCCCSSSSSSSSSSSSSSS 23 24 25 27 29 38 26 28 37 40 36 22 32 33 39 41 42 43 44 45 47 45 S 44 S 4243 S S 41 S 39 S 33 S 32 S 22 S 36 S 40 S 37 S 28 S 26 S 38 C 29 C 27 C 25 C 24 C 0.46 0.46 0.58 0.18 0.29 0.43 0.31 0.26 0.21 0.29 0.20 0.13 0.31 0.20 0.21 0.23 0.18 0.18 0.14 23 C 0.36 0.33 0.36 0.38 0.18 0.22 0.21 0.38 0.18 0.09 0.20 0.05 0.18 0.15 0.05 0.13 0.07 0.08 0.14 0.20 Table 2. Sørensen’s diversity index values calculated for all recorded species calculated for all recorded index values diversity 2. Sørensen’s Table C – calamine sites, S sandy sites; color scale:  – wartości ≥ 40 Tabela 2. Wartości współczynnika Sørensena obliczone na podstawie wszystkich zanotowanych gatunków na podstawie wszystkich zanotowanych obliczone współczynnika Sørensena Wartości 2. Tabela skala kolorów: na podłożu piaszczystym; S – powierzchnie na podłożu galmanowym, C – powierzchnie

244 0.26 0.36 0.09 0.21 0.39 0.16  – wartości 0.30–0.39, 0.30 0.38 0.46 0.17 0.38 0.25 0.28 0.29 0.13 0.16 0.19 0.36 0.20 0.17 0.00 0.28 0.22 0.38 0.40 0.26 0.43 0.40  – wartości 0.20–0.29, – values ≥ 40  – values 0.29 0.25 0.27 0.17 0.32 0.24 0.20 0.14 0.24 0.42 0.25 0.24 0.29 0.36 0.29 0.35 0.18 0.74 0.44 0.52 0.62 0.59 0.63 0.63 0.65 0.65 0.32 0.43 0.14 0.39 0.21 0.21 0.22 0.19 0.29 0.26 0.27 0.16 0.20 0.31 0.31 0.11 0.06 0.10 0.15 0.09 0.17 0.14 0.12 0.16 – value range 0.30–0.39,  – value 0.13 0.33 0.50 0.23 0.34 0.27 0.23 0.10 0.22 0.24 0.22 0.24 0.15 0.30 0.26 0.21 0.43 0.30 0.25 0.17 0.17 0.21 0.26 0.25 0.20 0.24 0.15 0.25 0.24 0.29 0.17 0.34 0.20 0.21 0.23 0.22 0.10 0.19 0.27 0.13 0.14 0.07 – value range 0.20–0.29,  – value 0.29 0.29 0.38 0.31 0.29 0.35 0.20 0.20 0.18 0.24 0.10 0.18 0.17 0.09 0.12 0.11 0.40 0.22 0.26 0.33 0.33 0.21 0.25 0.29 0.11 0.19 0.05 0.00 0.14 0.13 0.19 0.17 0.11 0.47 0.37 0.32 0.38 0.26 0.43 0.28 0.34 0.30 0.19 0.13 0.18 0.14 0.17 0.24 0.22 0.19 0.10 23 24 25 27 29 38 26 28 37 40 22 39 32 33 36 41 42 43 44 45 47 CCCCCCSSSSSSSSSSSSSSS 23 C 0.52 0.56 0.64 0.50 0.24 0.44 0.36 0.45 0.33 0.23 0.29 0.12 0.19 0.11 0.00 0.18 0.08 0.19 0.22 0.40 24 C 0.49 0.38 0.55 0.27 0.38 0.43 0.33 0.32 0.48 0.29 0.27 0.15 0.26 0.22 0.24 0.27 0.15 0.21 0.11 25 C 27 C 29 C 38 C 26 S 28 S 37 S 40 S 22 S 39 S 32 S 33 S 36 S 41 S 42 S 43 S 4547 S S 44 S Table 3. Sørensen’s diversity index values calculated for species recorded on at least four sites, without wood-inhabiting saprobic species on at least four sites, without wood-inhabiting saprobic calculated for species recorded index values diversity 3. Sørensen’s Table C – calamine sites, S sandy sites; colour scale:  – wartości ≥ 40 - z pominięciem sapro powierzchniach, na co najmniej czterech zanotowanych na podstawie gatunków obliczone współczynnika Sørensena Wartości 3. Tabela nadrewnowych biontów skala kolorów: na podłożu piaszczystym; S – powierzchnie na podłożu galmanowym, C – powierzchnie

245 of some elements, such as calcium and heavy Baar J., Ter Braak C.J.F. 1996. Ectomycorrhizal metals, together with higher pH, and in con- sporocarp occurrence as affected by manipula- sequence has influenced the fungal communi- tion of litter and humus layers in Scots pine 6 ties. For example, the pH of sandy site no. 28 stands of different age. Applied Soil Ecology : 61–73. was close to neutral, and the mycobiota of this site showed similarities with that of calamine Bernicchia A. 2005. Polyporaceae s.l. Fungi Euro- sites. paei 10. Edizioni Candusso, Alassio, Italy. Bernicchia A., Gorjon S.P. 2010. Corticiaceae s.l. Conclusions Fungi Europaei 12. Edizioni Candusso, Alassio, Italy. Although influenced and transformed by Bujakiewicz A. 1975. Grzyby wyższe Lasów Pszczyń industrial activity, the investigated pine forests skich. Badania Fizjograficzne nad Polską in the vicinity of Olkusz developed a myco- Zachodnią B 28: 25–47. biota typical for coniferous forests but also rel- Bujakiewicz A. 1986. Udział macromycetes w zbio atively diverse. Several species rarely recorded rowiskach roślinnych występujących na podłożu in Poland were noted there in the course of torfowym w Słowińskim Parku Narodowym. this study. Mining in this area resulted in the Badania Fizjograficzne nad Polską Zachodnią formation of a set of habitats that differ in B 37: 101–129. edaphic conditions, especially those with cala- Bujakiewicz A. 2011. Macrofungi in the Alnetum mine substrate. This has influenced the biota incanae association along Jaworzyna and Ska- of macroscopic fungi in the pine forests and wica river valleys (Western Carpathians). Polish generally has increased fungal diversity there. Botanical Journal 56(2): 267–285. Bujakiewicz A., Lisiewska M. 1983. Mikoflora Acknowledgements zbiorowisk roślinnych Słowińskiego Parku Narodowego. Badania Fizjograficzne nad Polską We are grateful to Dr. Dariusz Karasiński, Zachodnią B 34: 49–77. Dr. Błażej Gierczyk and Tomasz Ślusarczyk for veri- Chmiel A. 2006. Checklist of Polish larger asco- fying the identification of specimens of aphyllopho- mycetes. W. Szafer Institute of Botany, Polish roid fungi and fungi of the genera Cortinarius and Academy of Sciences, Kraków. Inocybe, and the reviewer for valuable comments on the manuscript. De Vries B.W.L., Jansen E., Van Dobben H.F. 1995. Partial restoration of fungal and plant species diversity by removal of litter and References humus layers in stands of Scots pine in the Netherlands. Biodiversity and Conservation 4: Baar J. 1996. The ectomycorrhizal flora of pri- 156–164. mary and secondary stands of Pinus sylvestris in relation to soil conditions and ectomycor- Dighton J., Poskitt J.M., Howard D.M. 1986. rhizal succession. Journal of Vegetation Science Changes in the occurrence of basidiomycete 7: 497–504. fruit bodies during forest stand development: with specific reference to mycorrhizal species. Baar J., Kuyper Th.W. 1998. Restoration of Transactions of the British Mycological Society aboveground ectomycorrhizal flora in stands of 87: 163–171. Pinus sylvestris (Scots pine) in The Netherlands by removal of litter and humus. Restoration Friedrich S. 1984. Mikoflora Puszczy Golenio- Ecology 6: 227–237. wskiej. Acta Mycologica 20(2): 173–208.

246 Friedrich S. 1985. Macromycetes na tle zespołów (Orchidaceae) from zinc mine tailings. Proto- leśnych Puszczy Goleniowskiej. Acta Mycologica plasma 218: 117–124. 21(1): 43–76. Kalamees K., Silver S. 1988. Fungal productivity Friedrich S. 1994. Charakterystyka socjologiczno- of pine heaths in North-West Estonia. Acta ekologiczna mikoflory zbiorowisk leśnych Botanica Fennica 136: 95–98. Cedyńskiego Parku Krajobrazowego. Akademia Kałucka I. 2008. Analiza ilościowa zbiorowisk Rolnicza w Szczecinie, Rozprawy 161: 5–100 + grzybów makroskopowych na podstawie obser- 28 Tabel. wacji owocników, pp. 76–98. In: W. Mułenko Gilbertson R.L., Ryvarden L. 1993. European (Ed.). Mykologiczne badania terenowe Przewod- polypores. Vol. I. Oslo, Norway: Fungiflora. nik Metodyczny. Wydawnictwo Uniwersytetu Gilbertson R.L., Ryvarden L. 1994. European Marii Curie-Skłodowskiej, Lublin. polypores. Vol. II. Oslo, Norway: Fungiflora. Kałucka I. 2009. Macrofungi in the secondary suc- Gminder A., Krieglsteiner G.J., Winterhoff W. cession on the abandoned farmland near the 2000. Die Großpilze Baden-Württembergs. Band Białowieża old-growth forest. Monographiae 2: Ständerpilze: Leisten-, Keulen-, Korallen- und Botanicae 99: 1–155. Stoppelpilze, Bauchpilze, Röhrlings- und Täub- Knudsen H., Vesterholt J. (Eds.) 2012. Funga lingsartige. Ulmer, Stuttgart. Nordica. Agaricoid, boletoid, clavarioid, Hansen L., Knudsen. H. (Eds.) 1997. Nordic cyphelloid and gasteroid genera. Nordsvamp, Macromycetes. Vol. 3. Heterobasidioid. Aphyl- Copenhagen. lophoroid and Gastromycetoid Basidiomycetes. Kõljalg U., Dahlberg A., Taylor A.F.S., Lars- Nordsvamp. Copenhagen. son E., Hallenberg N., Larsson K.H., Hansen L., Knudsen H. (Eds.) 2000. Nordic Stenlid J. 1998. Molecular identification of Macromycetes. Vol. 1. Ascomycetes. Nordsvamp. tomentelloid and closely related mycorrhizal Copenhagen. fungi. In: Second International Conference on Mycorrhizae ICOM II. Abstracts: 103. Hintikka V. 1988. On the macromycete flora in oligotrophic pine forests of different ages in Krieglsteiner G.J. 2000. Die Großpilze Baden- South Finland. Acta Botanica Fennica 136: Württembergs. Band 1: Allgemeiner Teil. Ständer- 89–94. pilze: Gallert-, Rinden-, Stachel- und Porenpilze. Ulmer, Stuttgart. Horak E., Hausknecht A., Moreau P.-A. 2005. Röhrlinge und Blätterpilze in Europa. Spectrum Krieglsteiner G.J., Gminder A. 2001. Die Groß- Academischer Verlag, Heidelberg. pilze Baden-Württembergs. Band 3: Ständerpilze. Blätterpilze I. Ulmer, Stuttgart. Jaworska J., Łuszczyński J., Łuszczyńska B., Tomaszewska A. 2012. Macromycetes indi- Krieglsteiner G.J., Gminder A. 2003. Die Groß- cator species for xerothermic grassland of the pilze Baden-Württembergs. Band 4: Ständerpilze. Chęciny district. Acta Agrobiologica 65(1): Blätterpilze II. Ulmer, Stuttgart. 63–70. Krieglsteiner G.J., Gminder A. 2010. Die Groß- Jülich W. 1984. Die Nichtblätterpilze, Gallertpilze pilze Baden-Württembergs. Band 5: Ständerpilze. und Bauchpilze (Aphyllophorales, Heteroba- Blätterpilze III. Ulmer, Stuttgart. sidiomycetes, Gastromycetes). In: H. Gams Krupa P. 2004. Ektomikoryzy i ich znaczenie dla (Ed.). Kleine Kryptogamenflora 2b/1. Basidio- drzew rosnących na terenach zanieczyszczo- myceten 1. VEB G. Fischer Verlag, Jena. nych metalami ciężkimi. Wyd. Uniwersytetu Jurkiewicz A., Turnau K., Mesjasz-Przybyło Śląskiego, Katowice. wicz J., Przybyłowicz W., Godzik B. Kućmierz J., Wojewoda W. 1976. Sto lat badań 2001. Heavy metal localisation in mycor- botanicznych w Dolinie Ojcowskiej. Wiado- rhizas of Epipactis atrorubens (Hoffm.) Besser mości Botaniczne 22(2): 97–104.

247 Kujawa A. 2005. “Rejestr gatunków grzybów chro- Lagana A., Bellieu R., Faranda A., Foca- nionych i zagrożonych” – nowa forma groma- rino G., Gilli L., Mayoral A., Merlini C., dzenia danych mikologicznych pochodzących Moroni M., Robich G., Vinay M. 2004. od amatorów. Podsumowanie roku 2005. Prze- Macrofungal biodiversity in pine woods of the gląd Przyrodniczy 16(3–4): 17–52. Mediterranean area. Documents Mycologiques 33(130): 47–60. Kujawa A. 2013. Grzyby makroskopijne Polski w literaturze mikologicznej (aktualizacja: Ławrynowicz M., Szkodzik J. 1998. Macromy- październik 2013). In: M. Snowarski (Ed.). cetes of the Kręgi Kamienne nature-archaeo- Atlas grzybów Polski. http://www.grzyby.pl/ logical reserve in the Bory Tucholskie (NW grzyby-makroskopijne-Polski-w-literaturze- Poland). Acta Mycologica 33(2): 327–340. mikologicznej.htm Lisiewska M. 1982. Owocowanie macromycetes Kujawa A., Gierczyk B. 2007. Rejestr gatunków pod wpływem deszczowania na powierzch- grzybów chronionych i zagrożonych. Część II. niach doświadczalnych w Borach Tucholskich. Wykaz gatunków przyjętych do rejestru w roku Badania Fizjograficzne nad Polską Zachodnią 2006. Przegląd Przyrodniczy 18(3–4): 3–70. ser. B 33: 59–83. Kujawa A., Gierczyk B. 2010. Rejestr gatunków Łuszczyński J. 2007. Diversity of Basidiomycetes in grzybów chronionych i zagrożonych w Polsce. various ecosystems of the Góry Świętokrzyskie Część. III. Wykaz gatunków przyjętych do Mts. Monographiae Botanicae 97: 1–218. rejestru w roku 2007. Przegląd Przyrodniczy Miettinen O., Niemelä T., Spirin W. 2006. 21(1): 8–53. Northern Antrodiella species: the identity of Kujawa A., Gierczyk B. 2011a. Rejestr gatunków A. semisupina, and type studies of related taxa. grzybów chronionych i zagrożonych w Polsce. Mycotaxon 96: 211–239. Część IV. Wykaz gatunków przyjętych do Mleczko P. 2004. Mycorrhizal and saprobic mac- rejestru w roku 2008. Przegląd Przyrodniczy rofungi of two zinc wastes in Southern Poland. 22(1): 17–83. Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica 46: Kujawa A., Gierczyk B. 2011b. Rejestr gatunków 25–38. grzybów chronionych i zagrożonych w Polsce. Mleczko P., Kapusta P. 2010. Effect of substrate Część V. Wykaz gatunków przyjętych do type on macromycetes species composition in rejestru w roku 2009. Przegląd Przyrodniczy pine forests in the vicinity of Olkusz (southern 22(4): 16–68. Poland). In: W. Kurek, K. Marciszewska, Kujawa A., Gierczyk B. 2012. Rejestr gatunków A. Szczepkowski (Eds.). Proceedings of the 55th grzybów chronionych i zagrożonych w Polsce. Meeting of the Polish Botanical Society “Planta Część VI. Wykaz gatunków przyjętych do in vivo, in vitro et in silico”, Warsaw, Poland rejestru w roku 2010. Przegląd Przyrodniczy September 6–12, 2010. Acta Societatis Botani- 23(2): 3–59. corum Poloniae 79. Suppl. 1: 76. Kujawa A., Gierczyk B. 2013. Rejestr gatunków Mleczko P., Kapusta P. 2011. Effect of substratum grzybów chronionych i zagrożonych w Polsce. type (sand vs. mining waste) on macromycete Część VII. Wykaz gatunków przyjętych do communities in pine forests of a post-mining rejestru w roku 2011. Przegląd Przyrodniczy area. In: 7th International Conference on Serpen- 24(2): 3–42. tine Ecology, Coimbra, Portugal, June 12–16, 2011. Abstract Book: 121. Kujawa A., Gierczyk B., Szczepkowski A., Kara siński D., Wołkowycki M., Wójtowski M. Mleczko P., Kapusta P. 2012. Effect of substrate 2012. Ocena obecnego stanu zagrożenia gatun- type on ectomycorrhizal fungi populations in ków z rodzaju Geastrum w Polsce. Acta Bota- pine forests in the vicinity of Olkusz (Southern nica Silesiaca 8: 5–42. Poland). In: 7th International Symbiosis Society

248 Congress “The earth’s vast symbiosphere”, Kraków, Sammler P. 1988. Die Pilzflora sandiger Kiefern- Poland, 22–28 July 2012: 219. forste in der Beelitzer und Fresdorfer Heide. Gleditschia 16: 223–240. Molina R. 2008. Protecting rare, little known, old- growth forest-associated fungi in the Pacific Sarnari M. 1998. Monografia illustrata del Genere Northwest USA: a case study in fungal conser- Russula in Europa. Tomo Primo. AMB, Centro vation. Mycological Research 112(6): 613–638. Studi Micologici, Trento. Moser M. 1983. Keys to Agarics and Boleti (Polypo- Schmid-Heckel H. 1988. Pilze im Schönramer rales, Boletales, Agariales, Russulales). Roger Filz. Berichte der Bayerischen Botanischen Gessel- Philips, London. schaft 59: 97–116. Noordeloos M.E., Antonin V. 2008. Contribu- Schmid-Heckel H. 1989. Pilze im Schönramer tion to a monograph of marasmioid and col- Filz. Berichte der Bayerischen Botanischen Gessel- lybioid fungi in Europe. Czech Mycology 60(1): schaft 60: 85–106. 21–27. Shaw P.J.A., Lankey K. 1994. Studies on the Scots Orłowska E., Zubek Sz., Jurkiewicz A., Szarek- pine mycorrhizal fruitbody succession. Mycolo- Łukaszewska G., Turnau K. 2002. Influence gist 8: 172–174. of restoration on arbuscular mycorrhiza of Bis- Ślusarczyk T. 2014. Nowe stanowiska grzybów cutella laevigata L. (Brassicaceae) and Plantago z rodzaju zasłonak (Cortinarius) w Polsce. Prze- lanceolata L. (Plantaginaceae) from calamine gląd Przyrodniczy (in press). spoil mounds. Mycorrhiza 12: 153–160. Szczepkowski A., Obidziński A. 2012. Obce Parmasto E. 2001. Fungi as indicators of primeval gatunki sromotnikowatych Phallaceae w lasach and old-growth forests deserving protection, Polski. Studia i Materiały CELP w Rogowie pp. 81–85. In: D. Moore, M.M. Nauta, S.E. 14(33/4): 279–295. Evans, M. Rotheroe (Eds.) Fungal Conserva- tion: Issues and Solutions. Cambridge Univer- Tarvainen O. 2009. Scots pine and its ectomycor- sity Press. rhizal symbionts under chronic low-level urban pollution – responses and restoration. Acta Pawłowska T.E., Błaszkowski J., Rühling Å. Universitatis Oulensis A 543: 1–73. 1996. The mycorrhizal status of plants colonizing a calamine spoil mound in southern Termorshuizen A.J. 1991. Succession of mycor- Poland. Mycorrhiza 6(6): 499–505. rhizal fungi in stands of Pinus sylvestris in the Netherlands. Journal of Vegetation Science 2: Redhead S.A. 2012. Nomenclatural novelties. Index 555–564. Fungorum 14 (http://www.indexfungorum. Tomaszewska A., Łuszczyński J., Łuszczyńska B., org/Publications/Index%20Fungorum%20no. Jaworska J. 2012. The contribution and impor- 14.pdf) tance of rare macrofungi in selected plots of Renvall P. 1995. Community structure and endangered xerothermic grasslands in the Nida dynamics of wood-rotting Basidiomycetes on Basin. Acta Agrobotanica 65(2): 147–154. decomposing conifer trunks in northern Fin- Turnau K., Kottke I., Dexheimer J. 1996. Toxic land. Karstenia 35: 1–51. element filtering in Rhizopogon roseolus/Pinus Richardson M.J. 1970. Studies of Russula emetica sylvestris mycorrhizas collected from calamine and other agarics in a Scots pine plantation. damps. Mycological Research 100: 6–22. Transactions of the British Mycological Society Turnau K., Mleczko P., Blaudez D., Chalot M., 55: 217–229. Botton B. 2002. Heavy metal binding proper- Rudnicka-Jezierska W. 1969. Grzyby wyższe ties of Pinus sylvestris mycorrhizas from indus- wydm śródlądowych Puszczy Kampinoskiej. trial wastes. Acta Societatis Botanicorum Poloniae Monographiae Botanicae 29(2): 3–116. 71(3): 253–261.

249 Turnau K., Przybyłowicz W.J., Mesjasz-Przy- Wojewoda W. 1975. Macromycetes Ojcowskiego byłowicz J. 2001. Heavy metal distribution Parku Narodowego. II. Charakterystyka socjo- in Suillus luteus mycorrhizas – as revealed by logiczno-ekologiczno-geograficzna. Acta Myco- micro-PIXE analysis. Nuclear Instruments and logica 11(2): 163–209. Methods in Physics Research B 181: 649–658. Wojewoda W. 2003. Checklist of Polish larger Väre H., Ohenoja E., Ohtonen R. 1996. Mac- basidiomycetes. W. Szafer Institute of Botany, rofungi of oligotrophic Scots pine forests in Polish Academy of Sciences, Kraków. northern Finland. Karstenia 36(1): 1–18. Wojewoda W., Ławrynowicz M. 2006. Red Visser S. 1995. Ectomycorrhizal fungal succession list of the macrofungi in Poland, pp. 53–70. in jack pine stands following wildfire. New In: Z. Mirek, K. Zarzycki, W. Wojewoda, Z. Phytologist 129: 389–401. Szeląg (Eds.). Red list of plants and fungi in Wojewoda W. 1973. Grzyby wielkoowocnikowe Poland. 3 ed. W. Szafer Institute of Botany, (“macromycetes”) Ziemi Chrzanowskiej Polish Academy of Sciences, Kraków. i Jaworzna, część I. Studia Ośrodka Dokumen- tacji Fizjograficznej 2: 57–86. 11

Grzyby makroskopijne lasów sosnowych na terenie Olkuskiego Okręgu Rudnego

Piotr Mleczko, Monika Beszczyńska

Instytut Botaniki, Uniwersytet Jagielloński, 31-512 Kraków, ul. Lubicz 46; e-mail: [email protected]

Wstęp w większości agarykoidalnych. Obszar, na którym prowadzone były wówczas te obserwacje, sąsiaduje Przeważające w krajobrazie okolic Bolesławia z terenem, na którym znajdują się objęte niniej- i Olkusza rozległe wyrobiska i zwałowiska odpadów szymi badaniami powierzchnie 24 i 29. (dziś częściowo zrekultywowane) oraz wszechobecna Prace podjęte w ramach projektu norweskiego infrastruktura kopalń i hut nie zachęcały do podej- MF EOG PL0265 „Roślinność gleb galmanowych mowania badań mykologicznych na tym terenie. i jej znaczenie dla zachowania różnorodności bio- Być może dlatego aktywność mykologów była tutaj tycznej i krajobrazowej terenów pogórniczych” były znacznie mniejsza niż w innych częściach Wyżyny pierwszymi szczegółowymi badaniami mykobioty Śląsko-Krakowskiej (Kućmierz i Wojewoda 1976; lasów sosnowych na terenie Olkuskiego Okręgu Wojewoda 1973). Rudnego (OOR). Pierwsze badania mykologiczne w regionie olkuskim dotyczyły mykoryz. W latach dzie- więćdziesiątych badania ektomykoryz wybranych Metodyka gatunków grzybów oraz drzew iglastych na gle- Prace terenowe i laboratoryjne bach galmanowych, a także wpływu metali cięż- kich na ektomykoryzy przeprowadziła Turnau i in. Obserwacje owocników prowadzono na 21 2 (1996, 2001, 2002). Mykoryzy arbuskularne roślin stałych powierzchniach (400 m ) wyznaczonych na glebach galmanowych w tym rejonie badały w lasach sosnowych, od wiosny do jesieni w ciągu Pawłowska i in. (1996), Jurkiewicz i in. (2001) 4 sezonów wegetacyjnych w latach 2008–2011. i Orłowska i in. (2002). W tym terenie praco- Dane na temat lokalizacji powierzchni, charakte- wali również naukowcy ze Śląska badając myko- rystyki drzewostanów oraz charakterystyki siedlisk ryzy pod kątem ich relacji z metalami ciężkimi znajdują się w rozdziałach 6, 12 i 13 niniejszego (Krupa 2004). Pierwszą listę grzybów makrosko- tomu (Kapusta i Godzik – Rozdział 6; Zielonka pijnych z rejonu Bolesławia podał w swojej pracy i in. – Rozdział 12; Kapusta i in. – Rozdział 13). Mleczko (2004). Na obszarze dawnych wyrobisk Powierzchnie odwiedzano średnio raz w miesiącu. górniczych, o powierzchni około 300 m2, obejmu- Podczas prowadzenia obserwacji notowano: (1) jącym zarówno teren zalesiony Pinus sylvestris, jak datę zbioru, (2) substrat, na którym wyrastały i porośnięty roślinnością murawową, odnotował owocniki, (4) liczbę owocników występujących na on obecność owocników 38 gatunków grzybów, danej powierzchni w dniu odwiedzin (obserwacje

251 ilościowe nie dotyczyły grzybów tzw. afylloforo- bazach (Kujawa 2005, 2013; Kujawa i Gierczyk idalnych, tworzących owocniki hubowate oraz 2007, 2010, 2011a, 2011b, 2012, 2013). owocniki resupinatowe). Grzyby identyfikowano Zebrane okazy zostały złożone w zbiorach w stanie świeżym lub wysuszonym. Korzystano mykologicznych Herbarium Instytutu Botaniki z dostępnych kluczy i monografii (m.in. Gil- Uniwersytetu Jagiellońskiego (KRA). bertson i Ryvarden 1993, 1994; Hansen i Knudsen Analiza podobieństwa mykobiot 1997; Gminder i in. 2000; Hansen i Knudsen 2000; Krieglsteiner 2000; Krieglsteiner i Gminder W celu porównania mykobiot powierzchni 2001, 2003, 2010; Bernicchia 2005; Horak objętych badaniami obliczone zostały wartości i in. 2005; Bernicchia i Gorjon 2010; Knudsen współczynnika podobieństwa Sørensena (SI), sto- i Vesterholt 2012 i innych), również pod katem sowanego w ekologii grzybów (np. Kałucka 2008). informacji ekologicznych. W celu obserwacji Podstawą dla obliczeń były dane na temat zróż- cech mikroskopowych wykonywano preparaty nicowania taksonomicznego na poszczególnych z fragmentów owocnika w wodzie, 3% roztworze powierzchniach. Współczynnik ten nie uwzględnia KOH (w przypadku eksykatów) oraz odczynniku danych ilościowych, a tylko obecność lub brak Melzera (obserwacja dekstrydoidalności i amylo- gatunku na powierzchni: 2j idalności strzępek i zarodników). W niektórych SI = wypadkach, w celu zwiększenia kontrastowości a + b struktur, barwiono je amoniakalnym roztworem gdzie: j – liczba gatunków wspólnych dla obu czerwieni Kongo lub roztworem błękitu aniliny powierzchni, a – liczba gatunków na powierzchni w kwasie mlekowym (Moser 1983). Obserwacje A, b – liczba gatunków na powierzchni B. mikroskopowe wykonywano z wykorzystaniem mikroskopu Nikon Eclipse 80i z kontrastem Namarskiego (NIC). Pomiary cech metrycznych Wyniki i dyskusja dokonywane były z zastosowaniem programu do analizy obrazu Lucia Measurement v. 4.82 (LIM Ogólna charakterystyka mykobioty Laboratory Imaging, Czechy). Na powierzchniach objętych badaniami Średnią suchą masę owocników danego (łącznie ok. 8000 m2) zanotowano obecność owoc- gatunku określano ważąc wszystkie zebrane w czasie ników 206 gatunków i odmian grzybów (Tabela 1). badań, powietrznie suche owocniki i dzieląc uzy- Na poszczególnych powierzchniach odnotowano skany wynik przez liczbę ważonych okazów. od 14 do 42 gatunków. Pod względem liczby tak- Nomenklaturę oraz synonimy grzybów agary- sonów, najliczniej reprezentowanymi rodzajami koidalnych, boletoidalnych, cyfelloidalnych i gaste- były Cortinarius (19), Mycena (15), Inocybe (10), roidalnych przyjęto za Knudsen i Vesterholt (2012), Clitocybe, Gymnopus (po 7) oraz Amanita, Gale- za wyjątkiem: Atheniella adonis (za Redhead 2012), rina, Russula i Tricholoma (po 6). Największe zróż- Russula exalbicans (za Sarnari 1998), Gymnopus perfo- nicowanie gatunkowe charakteryzowało rodziny rans (za Noordeloos i Antonín 2008). Nomenklaturę Tricholomataceae, Cortinariaceae, Mycenaceae, oraz synonimy grzybów poliporoidalnych przyjęto za Strophariaceae, Inocybaceae, Marasmiaceae i Rus- Bernicchia (2005), za wyjątkiem Antrodiella pallescens sulaceae, wszystkie należące do rzędu Agaricales. Za (za Miettinen i in. 2006), grzybów kortycjoidalnych wyjątkiem Boletales, Russulales i Polyporales, pozo- za Bernicchia i Gorjon (2010), pozostałych grzybów stałe rzędy reprezentowało mniej niż 10 gatunków podstawkowych za Hansen i Knudsen (1997), (Ryc. 1). grzybów workowych za Hansen i Knudsen (2000). Na tle wyników uzyskanych przez innych autorów Informacje na temat częstości występowania podczas badań wykonywanych w lasach sosno- gatunków w Polsce oparto na danych zebranych wych o zbliżonym wieku lub starszych, bogactwo w listach grzybów makroskopijnych Polski (Woje- gatunkowe lasów sosnowych OOR wydaje się być woda 2003; Chmiel 2006) oraz w internetowych na średnim poziomie. Dla porównania, Kałucka

252 (2009) podaje 183 gatunki grzybów makrosko- najczęściej nie przekraczającej 20 cm. Rodzaj pijnych ze spontanicznie odnawiających się, około i dostępność substratu ograniczała liczbę gatunków 30-letnich lasów sosnowych na gruntach porolnych zasiedlających martwe drewno, mimo to grupa (łączna powierzchnia, na której prowadzono obser- saprobiontów nadrewnowych była najbardziej zróż- wacje: 2000 m2), Lisiewska (1982) wymienia 109 nicowana taksonomicznie i reprezentowana przez gatunków z ponad 50-letnich lasów sosnowych 58 gatunków należących do 40 rodzajów, 27 rodzin (pow. ok. 3000 m2), Friedrich (1994) odnotował i 12 rzędów (Ryc. 3). Gałęzie i gałązki rozkładane obecność 232 gatunków w suboceanicznym borze były przez liczną grupę grzybów kortycjoidal- świeżym (pow. 8000 m2), a Łuszczyński (2007) 142 nych (np. z rdzajów Botryobasidium, Ceraceomyces, i 78 gatunków kolejno: w suboceanicznym borze Coniophora, Peniophora, Trechispora, Xylodon) świeżym oraz subkontynentalnym borze świeżym oraz poliporoidalnych (np. Antrodia, Diplomito- (pow. w obydwu przypadkach 2000 m2). Z lasów porus, Oligoporus, Polyporus, Skeletocutis, Trametes), sosnowych strefy borealnej północnej Europy Hin- a także grzyby agarykoidalne i pleurotoidalne tikka (1988) podaje 72 gatunki grzybów ekto- (np. z rodzajów Galerina, Gymnopilus, Hygropho- mykoryzowych oraz saprobiontów naściółkowych ropsis, Panellus, Pholiota). Trzy gatunki Mycena, M. i nahumusowych (lasy w wieku 20–50 lat; pow. ok. abramsii, M. galericulata, M. leptocephala, a także 9000 m2; w lasach OOR odnotowano obecność 142 Galerina marginata, Gymnopilus penetrans oraz gatunków z tej grupy). Väre i in. (1996) wymieniają Pholiota spumosa były najszerzej rozpowszechnione 207 gatunków grzybów makroskopijnych z różnych na analizowanych powierzchniach. Na kłodach grup substratowych i troficznych z oligotroficznych i na pniakach spotykane były przede wszystkim lasów sosnowych w wieku 100–200 lat z terenu Tricholomopsis rutilans (drewno iglaste), Daedale- północnej Finlandii (łączna pow. 8400 m2). Z kolei opsis confragosa (drewno liściaste), a także rzadziej Lagana i in. (2004) podają z około 20–60-letnich Heterobasidion annosum, Piptoporus betulinus oraz lasów sosnowych (gatunki inne niż Pinus sylvestris) gatunki z rozdajów Hypholoma, Lentinellus i Tapi- z terenu Włoch 170 gatunków grzybów makro- nella. Do saprobiontów często spotykanych na skopijnych (łączna pow. 9000 m2). Porównanie powierzchniach należał również Trichaptum fusco- wyników uzyskanych podczas niniejszych badań violaceum, jeden z pierwszych kolonizatorów mar- do wyników prac innych autorów jest utrudnione twego drewna iglastego (Renvall 1995). ze względu na duże różnice pomiędzy badaniami Grupa grzybów zasiedlających ściółkę i humus zarówno w metodyce (różna liczba i wielkość sta- była równie liczna pod względem liczby gatunków łych powierzchni obserwacyjnych, różny czas pro- (54), ale słabiej zróżnicowana taksonomicznie niż wadzonych obserwacji), jak i w charakterze i wieku grzyby zasiedlające drewno (24 rodzaje należące do zadrzewień, a także z powodu różnic w stopniu 11 rodzin i 5 rzędów) (Ryc. 3). Reprezentowana zbadania grzybów wielkoowocnikowych z róż- była przede wszystkim przez grzyby agarykoidalne nych grup (najczęściej najsłabiej zbadane są grzyby z takich rodzajów, jak np. Clitocybe, Cystoderma, afylloforoidalne). Entoloma, Galerina, Gymnopus, Hemimycena, Infundibulicybe, Mycena, Strobilurus, Stropharia, Grupy bioekologiczne ale również grzyby gasteroidalne, np. Bovista, Większość, bo blisko 60% spośród zanotowa- Disciseda, Geastrum, Lycoperdon, i afylloforoidalne, nych gatunków stanowiły grzyby saprobiontyczne, np. Auriscalpium i Ramaria. Najczęściej notowa- w tym fakultatywne pasożyty nekrotroficzne drzew nymi na powierzchniach grzybami zasiedlającymi (łącznie 112 gatunków), oraz grzyby briofilne ściółkę były takie gatunki, jak Gymnopus androsa- (5 gatunków) i związane z owocnikami grzybów ceus, Gymnopus dryophilus, Cystoderma carcharias, (2 gatunki) (Ryc. 2). Hemimycena lactea, Mycena galopus, M. pura oraz Ze względu na charakter drzewostanów i sposób gatunki z rodzaju Stropharia. Spośród grzybów ich użytkowania, martwe drewno obecne było nahumusowych najwyższą frekwencją charakte- na powierzchniach w niedużej ilości, najczęściej ryzowały się gatunki z rodzajów Clitocybe (przede jako gałęzie, rzadziej pniaki lub kłody o średnicy wszystkim C. metachroa, C. marginella i C. diatreta),

253 Infundibulicybe, Lycoperdon i Mycena. Sosnowe Amanita muscaria, Hebeloma mesophaeum, Laccaria szyszki rozkładane były przez często notowane Auri- laccata, Paxillus involutus, Suillus luteus, Thelephora scalpium vulgare, Baeospora myosura oraz gatunki terrestris, Tricholoma scalpturatum, jak i występo- z rodzaju Strobilurus. Grupa grzybów związanych wanie grzybów, które pojawiają się w późniejszych z mchami (briofilnych) reprezentowana była przez stadiach sukcesji leśnej, np. szereg gatunków Cor- cztery gatunki z rodzaju Galerina oraz przez Ricke- tinarius, Inocybe, Scleroderma, Xerocomus, niektóre nella fibula. gatunki Amanita, Lactarius, Tricholoma (Dighton Różnorodność grzybów mykoryzowych była i in. 1986; Termorshuizen 1991; Shaw i Lankey mniejsza niż grzybów saprobiontycznych (Ryc. 2). 1994; Visser 1995; Kałucka 2009). Grzyby te reprezentowane były przez 87 gatunków Wszystkie wspomniane wyżej grzyby należą do z 27 rodzajów, należących do 25 rodzin i 12 rzędów. typowych składników mykobioty lasów iglastych, Większość stanowiły grzyby tworzące owocniki w tym sosnowych i mieszanych na terenie Polski agarykoidalne z takich rodzajów, jak np. Amanita, (np. Rudnicka-Jezierska 1969; Bujakiewicz 1975, Cortinarius, Hebeloma, Inocybe, Laccaria, Lactarius, 1986; Wojewoda 1975; Bujakiewicz i Lisiewska Russula, Tricholoma, Xerocomus. Oprócz nich wystę- 1983; Friedrich 1984, 1985; Ławrynowicz i Szko- powały również grzyby afylloforodalne z rodzajów dzik 1998) oraz oraz Europy Centralnej i Północnej Amphinema, Coltricia, Thelephorai Tomentella, (np. Richardson 1970; Kalamees i Silver 1988; podstawkowe grzyby gasteroidalne z rodzajów Sammler 1988; Schmid-Heckel 1988, 1989; De Scleroderma i Rhizopogon, a także grzyby workowe Vries i in. 1995). z rodzajów Helvella i Elaphomyces. Najczęściej noto- wanymi i najszerzej rozprzestrzenionymi gatun- Gatunki chronione, rzadkie, zagrożone kami grzybów mykoryzowych na powierzchniach Zdecydowana większość odnotowanych gatun- objętych badaniami były często spotykane w lasach ków, ponad 60%, to grzyby pospolite lub częste na sosnowych gatunki związane z drzewami iglastymi terenie Polski (Ryc. 4). Wynika to zarówno z faktu, (lub zarówno z drzewami iglastymi, jak i liścia- że lasy sosnowe są najczęściej spotykanymi zbio- stymi): Amanita muscaria, A. pantherina, Chal- rowiskami leśnymi w naszym kraju, jak i z wieku ciporus piperatus, Cortinarius casimiri, Hebeloma i charakteru lasów sosnowych objętych badaniami mesophaeum, Inocybe sindonia, Laccaria laccata, Lac- – młodszy wiek drzewostanu i jego użytkowy cha- tarius rufus, Paxillus involutus, Russula xerampelina, rakter wykluczają obecność grzybów wymagających Thelephora terrestris, Tricholoma scalpturatum, T. ter- starych drzewostanów o naturalnym charakterze, reum, Xerocomus badius, Tomentella lilacinogrisea, które z racji wymagań oraz rzadkości zajmowanych a także związane jedynie z sosną Chroogomphus siedlisk nie są gatunkami częstymi (Parmasto 2001; rutilus, Suillus bovinus i S. luteus. Obecność drzew Molina 2008). Tym niemniej, w lasach sosnowych towarzyszących sośnie zaznaczyła się w mykobiocie w okolicach Olkusza stwierdzone zostały również występowaniem gatunków, które tworzą symbiozę owocniki gatunków, które w Polsce notowane są z tymi drzewami. Do najczęściej notowanych nale- nieczęsto lub nawet rzadko. żały związane z brzozą Leccinum scabrum, Lactarius Część odnotowanych gatunków rzadkich, zna- torminosus, Russula exalbicans. Na powierzchniach, nych w Polsce z niewielu (kilku lub kilkunastu) na których obecny był modrzew spotykane były stanowisk, znajduje się na Czerwonej liście grzybów owocniki związanego z nim Suillus viscidus (a także wielkoowocnikowych w Polsce (Wojewoda i Ławryno- zanotowany poza powierzchniami Suillus cavipes). wicz 2006). Do takich należą Antrodiella pallescens Skład gatunkowy grzybów ektomykoryzowych (kategoria I – o nieokreślonym stopniu zagrożenia; występujących w badanych lasach sosnowych na jako Antrodiella semisupina), Arrhenia acerosa (kate- terenie OOR jest typowy dla młodszych i średnich goria V – narażone), Bovista tomentosa (V), Cerace- stadiów sukcesyjnych. Świadczy o tym z jednej omyces serpens (kategoria E – zagrożone), Cortinarius strony duży udział i wysoka frekwencja grzybów croceus (kategoria R – rzadkie), Dacrymyces estonicus będących wczesnymi kolonizatorami drzew igla- (V), Disciseda candida (E), Helvella ephippium (R), stych we wczesnych stadiach sukcesji leśnej, np. Tricholoma focale (E), a także Antrodia ramentacea

254 (E), saprobiont związany z drewnem Pinus sylve- Tomentella coerulea, a także gatunki o owocnikach stris (Gilbertson i Ryvarden 1993), znany w Polsce agarykoidalnych, przede wszystkim saprobiontyczne dotychczas jedynie z 3 stanowisk, w tym dwóch Clitocybe diatreta, Galerina atkinsoniana, G. clavata, historycznych i jednego współczesnego w Puszczy Gymnopus impudicus, Hemimycena lactea, Infundi- Białowieskiej (Wojewoda 2003), chociaż najnowsze bulicybe costata, i mykoryzowe Cortinarius casimiri, obserwacje wskazują, że nie jest to gatunek aż Inocybe nitidiuscula, I. sindonia, I. whitei, Russula tak rzadki (Dariusz Karasiński, IB PAN, Kraków, exalbicans. Część z tych gatunków to najpraw- informacja ustna). Na „Czerwonej liście grzybów dopodobniej grzyby nierzadkie lub nawet częste wielkoowocnikowych w Polsce” znajduje się rów- w Polsce, ale nie znajdywane ze względu na nie- nież 12 innych gatunków stwierdzonych na terenie pozorne owocniki lub pomijane w związku z trud- OOR, wiele z nich to jednak grzyby nierzadkie: nościami z ich identyfikacją. Dotyczy to zwłaszcza Cortinarius fulvescens (E), Gloeoporus taxicola (R) grzybów o owocnikach kortycjoidalnych, na przy- i Gymnopus ocior (E) notowano na ponad 20 sta- kład gatunków z rodzajów Leptosporomyces, Trechi- nowiskach, a Atheniella adonis (R), Diplomitoporus spora i Xylodon, rozpowszechnionych w Europie flavescens (R), Geastrum minimum (E), Helvella (Jülich 1984; Hansen i Knudsen 1997; Bernicchia lacunosa (R), Mycena viridimarginata (V), Pha- i Gorjon 2010). eomarasmius erinaceus (R), Tricholoma scalpturatum Interesującym faktem jest odnalezienie ga- (V), Porphyrellus porphyrosporus (R) na ponad 30 tunków, które nie były do tej pory notowane stanowiskach w naszym kraju. Uwzględniając liczbę w Polsce. Należą do nich Inocybe leiocephala – grzyb stanowisk w Polsce, a także zajmowane siedliska, ektomykoryzowy związany zarówno z drzewami Kujawa i in. (2012) proponują utrzymanie kate- iglastymi, jak i liściastymi oraz Clitocybe marginella gorii zagrożenia dla Geastrum minimum, jednak na – saprobiontyczny grzyb rosnący na ściółce liścia- niskim poziomie (NT – nearly threatened, wg kate- stej i iglastej. Z Polski nie była podawana odmiana gorii IUCN). Stwierdzony w OOR mądziak psi, Hemimycena lactea var. tetraspora. W czasie niniej- Mutinus caninus, mający w Polsce status gatunku szych badań znaleziono również gatunek z nie- objętego ochroną prawną, w świetle danych z ostat- podawanego dotąd z Polski rodzaju Paullicorticium nich lat na taki status nie zasługuje (Szczepkowski (P. cf. allantosporum). Oprócz notowania w OOR i Obidziński 2012). gatunek z tego rodzaju został odnaleziony również Do występujących w OOR, a rzadko notowa- w północnej Polsce (Dariusz Karasiński, IB PAN, nych w Polsce należą również gatunki, których brak Kraków – informacja ustna). Po raz pierwszy na Czerwonej liście. Takie grzyby, jak Cortinarius w naszym kraju stwierdzone zostały owocniki To- pluvius, Entloma neglectum, Gymnopus hybridus, mentella radiosa, chociaż niektóre badania wskazują, Hemimycena pseudolactea, Russula cessans, Tomen- że jest to jedynie resupinatowa forma Thelephora tella cinerascens i T. lilacinogrisea podawane były terrestris (Kõljalg i in. 1998). dotychczas jedynie z pojedynczych stanowisk. Corti- narius comptulus i C. croceoconus zostały stwierdzone Porównanie mykobioty lasów sosnowych na w Polsce dopiero niedawno, na kilku stanowiskach powierzchniach piaszczystych i galmanowych (Ślusarczyk 2014). Obecność w Polsce Inocybe Powierzchnie, na których prowadzone były ochroalba została w niniejszej pracy potwierdzona obserwacje grzybów makroskopijnych znajdowały – gatunek też został po raz pierwszy podany przez się na dwóch różnych typach podłoży: piaszczy- Bujakiewicz (2011) jako I. cf. ochroalba. Dalszych stym oraz tzw. galmanowym, będącym materiałem 26 gatunków notowanych było w naszym kraju na pozostawionym po wydobyciu rud galmano- kilku lub kilkunastu stanowiskach. W tej grupie wych. Powierzchnie na dwóch kontrastujących znajdują się grzyby o owocnikach kortycjoidalnych, typach podłoża różniły się zarówno pod względem takie jak saprobiontyczne, nadrewnowe Botryobasi- wykształconych na nich zbiorowisk roślinnych, jak dium conspersum, Xylodon brevisetus, Xylodon spa- i warunków edaficznych, a różnice te miały wpływ thulatus, Kneiffiella subalutacea, Leptosporomyces na zbiorowiska grzybów. Podłoże galmanowe miało galzinii, Trechispora candidissima i ektomykoryzowy charakter bardziej gliniasty (większa zawartość

255 frakcji pylastej), zawierało fragmenty skał dolomi- podłożu galmanowym wyraźnie preferowały takie towych, charakteryzowało się wyższym pH (bliskie grzyby mykoryzowe, jak Chroogomphus rutilus, neutralnemu), a także wyższą zawartością węgla Hebeloma sp. (sect. Denudata), Tricholoma scalp- organicznego, wapnia, magnezu oraz metali cięż- turatum, a także Hebeloma mesophaeum, Suillus kich, w porównaniu z glebami powierzchni piasz- luteus, Thelephora terrestris, Tricholoma imbri- czystych (Kapusta i in. – Rozdział 13, niniejszy catum, T. terreum – gatunki notowane również na tom). Z kolei podłożem powierzchni piaszczystych powierzchniach piaszczystych, jednak wykształca- była gleba o charakterze bielicowym, o kwaśnym jące wyraźnie więcej owocników na powierzch- odczynie. Drzewostan rozwinięty na powierzchniach galmanowych. Na tych powierzchniach niach piaszczystych cechowało nieco wyższe wystąpiło i tutaj wykształciło więcej owocników pokrycie drzew, które były większe i masywniejsze szereg grzybów związanych z brzozą, pomimo aniżeli sosny na powierzchniach galmanowych (Zie- tego, że drzewo to występowało również na nie- lonka i in. – Rozdział 12, niniejszy tom). Przynaj- których powierzchniach piaszczysych. Były to mniej na części powierzchni piaszczystych grubość przede wszystkim Lactarius torminosus, L. pube- ściółki, a także ilość martwego drewna, głównie scens, Russula exalbicans, Leccinum scabrum. Część w postaci gałęzi i gałązek, była większa niż w przy- z wyżej wymienionych gatunków to grzyby tzw. padku powierzchni galmanowych. wczesnych stadiów sukcesji, związane często z sie- Na powierzchniach galmanowych zanotowano dliskami o słabo wykształconym profilu glebowym mniejszą ogólną liczbę gatunków grzybów aniżeli i niewielkiej ilości ściółki. Do takich gatunków na powierzchniach piaszczystych (Ryc. 5, 6), co należą np. Hebeloma mesophaeum, Thelephora ter- w głównej mierze wynika z mniejszej liczby tych restris i Suillus luteus. Niektóre z gatunków noto- powierzchni. wanych na powierzchniach galmanowych, np. Porporcje pomiędzy liczbą gatunków grzybów Chroogomphus rutilus, Russula exalbicans, T. ter- saprobiontycznych i mykoryzowych były na obydwu reum, T. scalpturatum, to grzyby o tendencjach typach podłoży podobne (Ryc. 7). Różnice zazna- kalcyfilnych. czały się w składzie gatunkowym. Szereg gatunków Występowanie poszczególnych gatunków wyraźnie preferowało powierzchnie piaszczyste grzybów ektomykoryzowych w dużej mierze uza- lub galmanowe. Grzyby te występowały przede leżnione było od warunków edaficznych występu- wszystkim lub głównie na powierzchniach określo- jących na powierzchniach. Analizy statystyczne, nego typu i często tam też wykształcały wyraźnie które obejmowały zestaw czynników edaficznych więcej owocników. (skład podłoża, zawartość pierwiastków, materii Związek z określonym typem powierzchni organicznej, pH) i cechy zbiorowisk leśnych (skład szczególnie dobrze widoczny był w przypadku gatunkowy, pokrycie itp.) oraz występowanie na grzybów mykoryzowych (Tabela 1). Z wyraźnie powierzchniach gatunków o frekwencji równej lub większą frekwencją na powierzchniach piasz- większej niż 20% (występowanie na 4 lub więcej czystych wystąpiły np. wszystkie odnotowane powierzchni) wykazały, że na skład zbiorowisk gatunki Amanita, Chalciporus piperatus, większość grzybów ektomykoryzowych na powierzchniach gatunków Cortinarius (w tym C. casimiri, C. cro- objętych badaniami najwiekszy wpływ miały takie ceononus), Inocybe sindonia, Laccaria laccata, Lac- czynniki jak zawartość azotu, wapnia i materii tarius rufus, większość gatunków Russula, Suillus organicznej w podłożu oraz jego odczyn (Mleczko bovinus, Thelephora palmata, Xerocomus badius i Kapusta 2010, 2011, 2012). i X. ferrugineus. Na powierzchniach piaszczystych Występowanie grzybów saprobiontycznych wyraźnie więcej owocników tworzyły, odnotowane na powierzchniach galmanowych i piaszczystych również na powierzchniach galmanowych, Corti- uzależnione było przede wszystkim dostępno- narius casimiri, C. comptulus, Inocybe leiocephala, ścią substratu. Na obydwu typach powierzchni Russula xerampelina, Scleroderma citrinum. Grzyby występowało szereg gatunków z rodzaju Clitocybe te cechuje przywiązanie do podłoża o kwaśnym (np. C. marginella, C. metachroa, C. cf. candi- odczynie (pH). Z kolei powierzchnie rozwinięte na cans), Hemimycena, Strobilurus, Gymnopus (np.

256 G. dryophilus, G. adrosaceus), a także Auriscalpium również wiekszą różnorodność i liczebność grzybów vulgare, Lycoperdon molle. Preferencje co do typu briofilnych. powierzchni były w grupie saprobiontów naściół- Chociaż analizy statystyczne nie wykazały kowych i nahumusowych widoczne słabiej niż istotnych różnic pomiędzy typami powierzchni w przypadku grzybów mykoryzowych, chociaż rów- pod względem liczby oraz masy owocników nież się zaznaczyły. Do grzybów z tej grupy, które grzybów (por. Mleczko i Kapusta 2011, 2012), występowały przede wszystkim na powierzchniach to jednak można zauważyć pewną tendencję: galmanowych, należy Infundibulicybe costata, grzyb zarówno ogólna liczba, jak i masa owocników preferujący gleby o wyższym pH, często wapienne, wszystkich odnotowanych gatunków była większa a także Stropharia cyanea, gatunek częsty w siedli- na powierzchniach galmanowych (Ryc. 3, 4). skach ruderalnych, antropogenicznych, o wyższym Znacznie większa dostępność substratu i wyższa pH podłoża. Na powierzchniach galmanowych różnorodność gatunkowa grzybów saprobiontycz- znacznie częściej tworzył owocniki Lycoperdon nych, zwłaszcza nadrewnowych, powodowała, że molle, grzyb preferujący gleby zasobniejsze, raczej na powierzchniach piaszczystych grzyby sapro- alkaliczne. Tu znajdowało się również stanowisko biontyczne wykształcały większą liczbę i masę Geastrum minimum, gatunku kalcyfilnego, czę- owocników. W przypadku grzybów mykory- stego również na murawach kserotermicznych zowych różnorodność gatunkowa była również (Jaworska i in. 2012; Tomaszewska i in. 2012). większa na powierzchniach piaszczystych, jednak Z kolei na powierzchniach piaszczystych znacznie to na powierzchniach galmanowych grzyby te two- częściej obserwowano owocniki Cystoderma car- rzyły wyraźnie większą liczbę i masę owocników. charias, a także odnotowano obecność Disciseda Szczególnie duża produkcja biomasy owocników candida i Lycoperdon nigrescens – grzybów acydo- grzybów mykoryzowych na powierzchniach gal- filnych i Clitocybe diatreta – gatunku obojętnego manowych, poza różnicami wynikającymi praw- na odczyn podłoża, ale preferujcego podłoże piasz- dopodobnie z biologii poszczególnych gatunków, czyste. Grubsza warstwa humusu i ściółki iglastej może również wynikać z faktu, że powierzchnie była prawdopodobnie przyczyną częstszego noto- galmanowe mają charakter młodszych zadrzewień wania na powierzchniach piaszczystych między i mniejszą ilość zakumulowanej ściółki. Jak wyka- innymi szeregu grzybów z rodzaju Mycena (np. zały badania przeprowadzone w lasach sosnowych M. galopus, M. epipterygia, M. leptocephala), Clito- w Holandii (Baar 1996; Baar i Ter Braak 1996; cybe diatreta, Ramaria abietina. Baar i Kuyper 1998), grubość ściółki iglastej jest Wieksza dostępność martwego drewna, przede jednym z czynników ograniczających wytwarzanie wszystkim w postaci gałęzi i gałązek, rzadziej owocników przez szereg grzybów ektomykoryzo- pniaków, spowodowała, że powierzchnie piasz- wych, chociaż wpływ tego czynnika jest uzależ- czyste charakteryzowała duża różnorodność gatun- niony od gatunku (Tarvainen 2009). kowa saprobiontów nadrewnowych. Powierzchnie Powierzchnie galmanowe oraz powierzchnie galmanowe były pod tym względem znacznie piaszczyste cechowało podobne bogactwo gatun- uboższe (Ryc. 8). Do najczęściej spotykanych na kowe, którego miarą jest liczba zanotowa- powierzchniach piaszczystych grzybów z tej grupy nych gatunków (Tabela 1). Podobieństwo biot troficzno-substratowej należały Galerina marginata, grzybów wielkoowocnikowych na poszczególnych Gymnopilus penetrans, Mycena abramsii, M. gale- powierzchniach, mierzone na podstawie współ- riculata, Pholiota spumosa, Tricholomopsis rutilans czynnika podobieństwa Sørensena (SI), nie było oraz szereg grzybów tworzących kortycjoidalne natomiast duże – w zdecydowanej większości przy- lub poliporoidalne owocniki z rodzajów Conio- padków współczynnik ten nie przekraczał wartości phora, Leptosporomyces, Oligoporus, Skeletocutis, 0,4 (Tabele 2, 3). Było to spowodowane faktem, Trechispora, Xylodon i innych. Oligoporus leuco- że frekwencja większości gatunków nie przekraczała mallelus i Trichaptum fuscoviolaceum występowały 20% (4 powierzchnie). Wartości współczynnika na obydwu typach powierzchni z podobną często- w obrębie grup powierzchni (powierzchnie piasz- ścią. Na powierzchniach piaszczystych zanotowano czyste vs. powierzchnie galmanowe) były generalnie

257 większe aniżeli pomiędzy grupami, co wskazuje na Wnioski generalnie podobne warunki edaficzne panujące na powierzchniach należących do tej samej grupy Lasy sosnowe na terenie Olkuskiego Okręgu substratowej. Kilka powierzchni zajmowało jednak Rudnego (OOR), mimo występowania na terenach w analizach pozycję pośrednią, co dotyczyło przede silnie przekształconych przez działalność przemy- wszystkim pewnych powierzchni piaszczystych (26, słową, posiadają typową dla lasów iglastych, ale 28, 37 i 40), których mykobioty nawiązywały do stosunkowo różnorodną mykobiotę. Na uwagę powierzchni galmanowych. Teren OOR podlega zasługuje fakt odnotowania szeregu gatunków rzad- ciągłym wpływom aktywności antropogenicznej, kich w skali kraju. Działalność górnicza na terenie w wyniku której w glebach niektórych powierzchni OOR doprowadziła do powstania siedlisk różnią- wykształconych na podłożu piaszczystym zna- cych się pod względem warunków edaficznych, lazły się odpady po procesach przemysłowych lub zwłaszcza tych na podłożu galmanowym, co miało odpady komunalne, głównie w postaci zanieczysz- wyraźny wpływ na biotę grzybów makroskopijnych czonej wody, ale również jako atmosferyczny opad w lasach sosnowych i doprowadziło do wzrostu pyłu. Spowodowało to wzrost stężenia pewnych ogólnej różnorodności tej grupy organizmów. pierwiastków w glebie (np. Ca, metali ciężkich) oraz towarzyszący temu wzrost pH na niektórych Podziękowania powierzchniach, co wpłynęło również na skład Składamy podziękowania panom: dr. Dariu- gatunkowy grzybów na tych powierzchniach, jak szowi Karasińskiemu, dr. Błażejowi Gierczykowi w przypadku piaszczystej powierzchni 28, gdzie i Tomaszowi Ślusarczykowi za weryfikację iden- pH gleby wynosiło 6.7–7.0. Była to też jedna tyfikacji okazów grzybów afylloforidalnych oraz z powierzchni, której mykobiota nawiązywała do grzybów z rodzajów Cortinarius i Inocybe, a także powierzchni galmanowych. recenzentowi za cenne uwagi do manuskryptu. 12

Growth dynamics of Scots pine (Pinus sylvestris) in the Olkusz Ore-bearing Region

Tomasz Zielonka, Natalia Dubaj, Piotr Malcher

W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 46 Lubicz St., 31-512 Kraków, e-mail: t.zielonka@ botany.pl

Introduction industrial air pollution on the annual radial growth of trees. Reduction of that radial incre- The Olkusz region has been associated ment may therefore serve as an indicator of the with lead and zinc mining since the 12th cen- impact of pollution (Muzika et al. 2004; Aznar tury. Over time, ore extraction intensified et al. 2009). with the development of the steel industry. This study investigated the dynamics Industrial production accelerated after World of change over recent decades in the annual War II, increasing its environmental impact. radial increments of Scots pine (Pinus sylves- The mining and processing complex known tris L.) growing in part of the Olkusz area, the as ZGH Bolesław in Bukowno became the Olkusz Ore-bearing Region (OOR), and cor- largest industrial plant in the area (Liszka and related those dynamics with the level of indus- Świć 2004; Danek 2008). Centuries of deposit trial emissions coming from ZGH Bolesław in exploitation has left the area surrounding Bukowno. Olkusz largely covered with pits and mining waste heaps. The area has been subjected to Study area, materials and methods reclamation measures, mainly afforestation, and has also undergone spontaneous succes- Radial growth increments were analysed sion. The air pollution associated with industry in Scots pine (Pinus sylvestris L.) trees growing became a major environmental concern of the on 21 forest research plots demarcated in the Olkusz region; the vegetation inhabiting areas Olkusz Ore-bearing Region (OOR) for project degraded by industry is exposed to additional EEA FM PL0265, “Vegetation of calamine stress related to dustfall containing heavy metals soils and its importance for biodiversity and and sulfur compounds particularly harmful landscape conservation in post-mining areas” to plants’ assimilation apparatus. Numerous (Fig. 1). Each plot covered 400 m2. Cores studies have shown the negative impact of were taken along two rays at 1.30 m height

259 ZGH Bolesław

Fig. 1. Location of study sites and ZGH Bolesław in the Olkusz Ore-bearing Region Ryc. 1. Lokalizacja powierzchni badawczych oraz ZGH Bolesław na terenie Olkuskiego Okręgu Rudnego from 10 trees having the largest diameter at tree age varied between plots. The longest incre- breast height, according to standard dendro- ment sequence (141 years) was obtained from chronological methods, using a Pressler incre- plot 42, and the youngest trees grew on plot ment borer (Schweingruber 1989). The cores 23: their age did not exceed 14 years (Fig. 2). were dried and polished, scanned, and the The average age of all studied pine trees was widths of annual increments were measured 47 years. Tree age exceeded 60 years on 7 plots using WinDendro software. The correctness of (Fig. 2A), and was less on the remaining plots dating was verified with COFECHA (Holmes (Fig. 2B). The older pines on all the plots 1983) and then the width of increments along showed a strong incremental depression which the rays was averaged for each of the trees. started in the mid 1950s and lasted until Changes in increments were calculated as the 1980 (Fig. 3). The average increment in the ratio of average increments of each decade to 1960s and 1970s was 0.8 mm, significantly the average increment of the previous decade less than in other decades (Fig. 3). Regardless (Nowacki and Abrams 1996). of the trees’ age, the radial increment rapidly increased at the beginning of the 1980s on Results and discussion all plots. A measure of this rapid increase of radial growth is the percentage of increment The cored trees were in age classes repre- change (Fig. 4), which on most plots reached senting the dominant trees on a given plot, but maximum in 1980 or the following years. The

260 Fig. 2. Average growth of older (A) and younger (B) Scots pine (Pinus sylvestris) stands at study sites Ryc. 2. Średnie przyrosty sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris) na poszczególnych powierzchniach badawczych dla drze- wostanów starszych (A) i młodszych (B)

positive change in radial growth was greater in older trees. Around 1980, those trees increased their increments by between 73% and 321%, depending on the plot (Fig. 4A). Among younger trees the increase of average radial growth ranged from 15% to 162% (Fig. 4B). We compared these results with the available data on emissions from ZGH Bolesław, the main source of industrial pollution in the Olkusz Ore-bearing Region. Atmospheric Fig. 3. Average growth (±SD) of Scots pine (Pinus sylvestris) trees over 60 years old, by decade emission of harmful dusts and gases from tech- Ryc. 3. Średni przyrost sosny zwyczajnej (Pinus sylve- nological processes was one of the company’s stris) dla dekad oraz odchylenie standardowe (dla drzew biggest problems. Continuous data on annual w wieku powyżej 60 lat) particulate emissions (metallurgical dust, coal

261 Fig. 4. Growth change (%) of Scots pine (Pinus sylvestris) trees over 60 years old (A) and younger (B) Ryc. 4. Zmiana przyrostu sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris) dla drzew starszych niż 60 lat (A) i młodszych (B) w procentach dust, dust from fuel combustion) and on 1981, ZGH Bolesław has been covered by their heavy metal content (Zn, Pb) are avail- the Environmental Protection Act, which able since 1962 (Fig. 5). The pre-dedusting imposes heavy penalties for exceeding emis- and final dust removal devices placed in the sions standards (Liszka and Świć 2004). The furnaces in the early 1950s were designed depression of radial growth among pines in according to 1930s air protection technology. the OOR covers the period of high indus- The first reliable measurements carried out trial emissions in the 1960s and 1970s. We in 1956 showed annual particulate emissions found no significant correlation between the of 5500 tons. Regular improvement of the intensity of the depression and the distance dedusting installations gradually decreased of the tree stand from the source of pollution, those emissions starting in the 1960s. Since ZGH Bolesław, probably due to the small size

262 Fig. 5. Dust emissions from ZGH Bolesław and content of lead and zinc in dust. Dashed line indicates interpolation between 1956 and 1962 Ryc. 5. Emisje pyłowe ZGH Bolesław oraz zawartość cynku i ołowiu w pyle. Linia przerywana oznacza interpolacje pomiędzy rokiem 1956 i 1962 of the studied area. The impact of emissions that occurs in earlier stages of tree stand devel- from more distant sources on the growth of opment (e.g. small polewood, high polewood). the studied trees cannot be excluded. The pre- Our results clearly indicate rapid and signifi- vailing winds from the west can transmit con- cant improvement of growth conditions for taminants from highly industrialised Silesia, all trees, coinciding with the reduction of air which is not far away. Our methodology for pollution. This suggests that the depression of this study cannot separate the effects of near radial growth had been a response to atmos- and long-range pollution on the trees, but the pheric pollution rather than to changes in soil proximity of ZGH Bolesław makes it the main chemistry (Aznar et al. 2007). source of pollution. Depression of radial growth was clearly References more evident in older trees. The growth increment of younger trees, which were in their Aznar J.C., Richer-Lafleche M., Begin C., juvenile period in the 1960s and 1970s, was Marion J. 2007. Mining and smelting activi- not reduced as much. Regardless of age, the ties produce anomalies in tree-growth patterns (Murdochville, Quebec). Water, Air, and Soil trees we studied showed a rapid and simulta- Pollution 186(1–4): 139–147. neous increase in the width of annual increments in the early 1980s, when emissions Aznar J.C., Richer-Lafleche M., Paucar- Muñoz H., Bordeleau M., Bégin Y. 2009. dropped considerably. Is tree growth reduction related to direct Air pollution is not the only factor that can foliar injuries or soil chemistry modifications? decrease radial growth drastically. Soil dehydra- Chemosphere 76: 1366–1371. tion and soil pollution can also have a signifi- Danek M. 2008. Wpływ działalności przemysłowej cant impact on radial growth (Schweingruber na szerokość przyrostów rocznych sosen (Pinus 1996). The stress caused by dust and gas pol- sylvestris L.) w rejonie Olkusza. Sylwan 11: lution can be exacerbated by the competition 56–62.

263 Holmes R.L. 1983. Computer assisted quality Liszka J., Świć E. 2004. Zakłady Górniczo-Hut- control in tree-ring dating and measurement. nicze “Bolesław”. Zakłady Górniczo-Hutnicze Tree-Ring Bulletin 43: 67–78. “Bolesław” S.A. Muzika R.M., Guyette R.P., Zielonka T., Lieb- Schweingruber F.H. 1989. Tree rings basics and hold A.M. 2004. The influence of O3, NO2 applications of dendrochronology. Kluwer Aca- and SO2 on growth of Picea abies and Fagus demic Publishers, Dordrecht. sylvatica in the Carpathian Mountains. Envi- Schweingruber F.H. 1996. Tree rings and environ- ronmental Pollution 130(1): 65–71. ment. Dendroecology. Birmensdorf, Swiss Fed- Nowacki G.J., Abrams M.D. 1997. Radial-growth eral Institute for Forest, Snow, and Landscape averaging criteria for reconstructing distur- Research. Berne, Stuttgart, Vienna, Haupt. bance histories from presettlement-origin oaks. Ecological Monographs 67: 225–249. 12

Dynamika przyrostu sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris) w Olkuskim Okręgu Rudnym

Tomasz Zielonka1, Natalia Dubaj2, Piotr Malcher2

1Instytut Biologii, Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej, 30-084 Kraków, ul. Podchorążych 2, e-mail: [email protected] 2Instytut Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk, 31-512 Kraków, ul. Lubicz 46

Wstęp zanieczyszczeń powietrza na przyrosty roczne drzew. Redukcja w przyroście radialnym u drzew może być Region olkuski od XII wieku związany jest zatem wskaźnikiem presji ze strony zanieczyszczeń z wydobyciem rud ołowiu i cynku. Z czasem (Muzika i in. 2004; Aznar i in. 2009). następowała tu intensyfikacja pozyskania rud, Celem niniejszych badań było prześledzenie a także rozwój przemysłu hutniczego. Produkcja dynamiki zmian przyrostów rocznych sosny zwy- przemysłowa szczególnie dynamicznie zaczęła roz- czajnej (Pinus sylvestris L.) występującej w części wijać się po II wojnie światowej. Jednocześnie regionu olkuskiego, tj. Olkuskim Okręgu Rudnym zwiększyła się istotnie presja na środowisko przy- (OOR) w okresie ostatnich dziesięcioleci oraz rodnicze. Największym zakładem przemysłowym porównanie jej z poziomem emisji przemysłowych tego obszaru stał się kompleks wydobywczo-prze- pochodzących z Zakładu Górniczo-Hutniczego twórczy – Zakłady Górniczo Hutnicze Bolesław Bolesław w Bukownie. w Bukownie (Liszka i Świć 2004; Danek 2008). Obecnie obszar okolic Olkusza w dużym stopniu Obszar badań, materiał i metodyka pokryty jest wyrobiskami i zwałowiskami odpadów pogórniczych będących efektem kilkusetletniej eks- Analizy przyrostowe zostały przeprowadzone ploatacji złóż. Teren ten poddawany był zabiegom na drzewach (Pinus sylvestris L.) rosnących na 21 rekultywacyjnym, głównie zalesieniom, jak również leśnych powierzchniach badawczych wyznaczo- podlegał spontanicznej sukcesji. Zanieczyszczenia nych w ramach projektu MF EOG PL0265 pt. powietrza związane z intensywną działalnością prze- „Roślinność gleb galmanowych i jej znaczenie dla mysłową stały się jednak poważnym problemem zachowania różnorodności biotycznej i krajobra- dla środowiska przyrodniczego regionu olkuskiego. zowej terenów pogórniczych” w Olkuskim Okręgu Roślinność, która zasiedla zdegradowane przez Rudnym (OOR) (Ryc. 1). Każda powierzchnia przemysł tereny i przyczynia się do odbudowy szaty miała wielkość 400 m2. Z 10 drzew o największej roślinnej narażona jest na dodatkowy stres związany pierśnicy pobrano za pomocą świdra przyrosto- z atmosferyczną depozycją pyłów zawierających wego Presslera, zgodnie ze standardową metodą metale ciężkie oraz szczególnie szkodliwe dla apa- stosowaną w dendrochronologii, wywierty na wyso- ratu asymilacyjnego związki siarki. Liczne badania kości 1,30 wzdłuż dwóch promieni (Schweingruber potwierdziły negatywny wpływ przemysłowych 1989). Wywierty po wysuszeniu i wyszlifowaniu

265 zeskanowano, a następnie szerokości przyrostów zanieczyszczeń pochodzących z Zakładów Gór- rocznych pomierzono za pomocą programu Win- niczo-Hutniczych Bolesław, które można uznać Dendro. Poprawność datowania została zweryfiko- za główne źródło zanieczyszczeń przemysłowych wana za pomocą programu COFECHA (Holmes w Olkuskim Okręgu Rudnym. Emisja szkodliwych 1983), a następnie szerokości przyrostów wzdłuż pyłów i gazów do atmosfery z procesów technolo- dwóch promieni zostały uśrednione dla każdego gicznych była jednym z największych problemów z drzew. Zmiana przyrostu została obliczona na przedsiębiorstwa. Ciągłe dane dotyczące rocznych podstawie stosunku średnich przyrostów z dzie- emisji pyłów (łącznie: pył hutniczy, pył węglowy sięcioleci w stosunku do średniego przyrostu z 10 oraz pył ze spalania paliw) i zawartości metali cięż- poprzedzających lat (Nowacki i Abrams 1997). kich (Zn i Pb) są dostępne od roku 1962 (Ryc. 5). Urządzenia wstępnego odpylania oraz odpylania Wyniki i dyskusja końcowego w uruchomionych na początku lat 50. ubiegłego wieku piecach przewałowych zaprojekto- Drzewa, z których pobrano wywierty na każdej wane były według stanu techniki ochrony powietrza powierzchni należały do zbliżonej klasy wiekowej, z lat 30. Pierwsze miarodajne pomiary przeprowa- reprezentującej warstwę drzew dominujących. dzone w roku 1956 wykazały roczną emisję pyłów Jednak wiek drzew był zróżnicowany pomiędzy w wysokości 5500 ton. Stałe unowocześnianie insta- powierzchniami. Najdłuższy ciąg przyrostowy, się- lacji odpylających spowodowało stopniowe ograni- gający 141 lat, uzyskano na powierzchni nr 42, czanie emisji pyłów począwszy od początku lat 60. natomiast najmłodsze drzewa rosły na powierzchni XX wieku. Natomiast od roku 1981 ZGH Bole- nr 23. Ich wiek nie przekraczał 14 lat (Ryc. 2). sław zaczęła obowiązywać ustawa o ochronie środo- Średni, pierśnicowy wiek dla wszystkich bada- wiska naturalnego nakładająca ogromne restrykcje nych sosen wyniósł 47 lat. Na 7 powierzchniach za przekroczenie norm emisji (Liszka i Świć 2004). wiek drzew przekraczał 60 lat (Ryc. 2A). Drzewa Depresje przyrostowe u sosen rosnących w OOR rosnące na pozostałych powierzchniach były przypadają na okres wysokich emisji przemysło- młodsze (Ryc. 2B). Starsze sosny na wszystkich wych w latach 60. i 70. ubiegłego wieku. Jednocze- powierzchniach wykazały silną depresję przyro- śnie nie stwierdzono istotnej zależności pomiędzy stową, zaczynającą się w połowie lat 50 XX wieku intensywnością depresji a odległością drzewostanu i trwającą do roku 1980 (Fig. 3). Średni przyrost od źródła zanieczyszczeń – ZGH Bolesław, praw- w latach 60 i 70 wynosił 0,8 mm i był istotnie dopodobnie z uwagi na małą powierzchnię bada- niższy niż w pozostałych dekadach (Ryc. 3). Bez nego obszaru. Nie można jednoznacznie wykluczyć względu na wiek drzew, na wszystkich powierzch- wpływu emisji dalekiego zasięgu na przyrosty badaniach zaobserwowano gwałtowne zwiększenie przy- nych drzew. Przeważające wiatry zachodnie mogą rostów rocznych przypadające na początek lat 80. transmitować zanieczyszczenia z silnie zindustriali- ubiegłego wieku. Miarą tego zjawiska jest procent zowanego i niezbyt odległego Śląska. Przyjęta meto- zmiany przyrostu (Ryc. 4), który dla większości dyka nie pozwala jednak na oddzielenie wpływu powierzchni osiągnął maksimum w roku 1980 zanieczyszczeń bliskiego i dalekiego zasięgu na kon- lub w okresie kilku następnych lat. Oznacza to, że dycję drzew. Natomiast bezpośrednia bliskość ZGH w wyżej wymienionym okresie nastąpił gwałtowny Bolesław wskazuje, że zakład ten należy traktować wzrost przyrostu radialnego sosen. Pozytywna jako główne źródło zanieczyszczeń. zmiana w przyrostach była silniejsza u drzew star- U badanych drzew wyraźnie widać, że wspo- szych. Około 1980 roku drzewa te, w zależności od mniana depresja najsilniej uwidoczniła się u drzew powierzchni, zwiększyły średni przyrost od 73 do starszych, tj. 20–30-letnich. Przyrost najmłod- 321% (Ryc. 4A). Wśród młodszych drzew zwięk- szych sosen, których okres juwenilny przypadał na szenie średniego przyrostu było mniejsze i wahało lata 60. i 70. XX wieku nie wykazywał tak silnej się od 15 do 162% (Ryc. 4B). redukcji. Drzewa badanego obszaru, bez względu Wyniki analizy przyrostowej sosen porów- na wiek, wykazały gwałtowne i zsynchronizowane nano z dostępnymi danymi dotyczącymi emisji zwiększenie szerokości przyrostów rocznych na

266 początku lat 80. XX wieku, a więc wówczas, gdy rozwoju drzewostanu, cechujących się wzmożoną emisje pyłowe zostały znacznie ograniczone. Zanie- konkurencją jak tyczkowina i drągowina. Wyniki czyszczenia powietrza nie są jedynym czynnikiem badań jednoznacznie wskazują na szybką i zdecy- mogącym wpływać na drastyczne ograniczenie przy- dowaną poprawę warunków wzrostu wszystkich rostu. Odwodnienie terenu, jak również zanieczysz- drzew zbiegającą się z momentem redukcji zanie- czenie gleby, mogą również mieć istotny wpływ na czyszczeń powietrza. Może to także oznaczać, że redukcję przyrostu drzew (Schweingruber 1996). drzewa reagowały redukcją przyrostu bardziej na Stres związany z wpływem zanieczyszczeń pyłowych bezpośrednie zanieczyszczenia atmosferyczne niż i gazowych może być także potęgowany w fazach zmiany w chemizmie gleby (Aznar i in. 2007).

Physicochemical and biological properties of soils in the prevailing types of plant communities in the Olkusz mining region

Paweł Kapusta1, Grażyna Szarek-Łukaszewska1, Rolf D. Vogt 2

1 W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 46 Lubicz St., 31-512 Kraków, e-mail: p.kapusta@ botany.pl; [email protected] 2 University of Oslo, Department of Chemistry, Postbox 1033 Blindern, 0316 Oslo, e-mail: [email protected]

Introduction beyond the area of mining in quantities that are difficult to estimate. Thirdly, a large part Over the past decades, several soil stud- of the population in the densely populated ies have been conducted in the mining areas Olkusz region is exposed to elevated levels of of Olkusz, Bolesław and Bukowno, located heavy metals in the local environment. Despite between Katowice and Kraków in southern ready access to information documenting the Poland (e.g. Gruszczyński et al. 1990; Ku level of soil contamination and recommenda- charski and Marchwińska 1990; Trafas et al. tions for its management, some of the land 1990; Verner et al. 1996; Krzaklewski et al. is used for growing fruit and vegetables, such 2004; Pasieczna and Lis 2008; Cabala et al. as in small-scale backyard gardens. Moreover, 2009a). These assessments were mainly fo- gathering of wild fruit, berries and mush- cused on the degree of heavy metal contami- rooms on the post-industrial wastelands is also nation. Such studies are important for several a common practice. reasons. Firstly, information regarding the sites The oldest studies on the effects of indus- of ore extraction and disposal of mining waste trial activity on soils of the Olkusz region date is incomplete. Documentation of the mining to the 1970s and 1980s. That work presents activities generally lacks information regard- the level, range and spatial variability of heavy ing the locations of historical (i.e. more than metal concentrations, and an evaluation of 100 years old) ore exploitation and processing, the environmental risk associated with the which left minor traces on the landscape. Sec- contamination (Trafas et al. 1990). Generally, ondly, particle-bound heavy metals in the flue research on heavy metal contamination in this gas dust from metallurgy, as well as from wind region has focused on cultivated soils, due to erosion of mining waste, can be transported the potential risk of human uptake through

269 production of crops. A large number of studies prevailing in the thoroughly studied mining provide a thorough overview of the contamina- area (including both areas degraded geome- tion of topsoils, giving an idea of the magnitude chanically and/or chemically). of the problem. Practically all agricultural land The compiled data, presented in this in districts associated with the mining industry chapter, constitutes the basis for explaining (i.e. Olkusz, Bukowno, Sławków and Klucze – the variation of biodiversity and composition according to the administrative division of the in the unique plant communities formed spon- time) have elevated levels of cadmium, lead and taneously or planted in metalliferous habitats zinc (Kucharski and Marchwińska 1990). This (one of the main aims of the project; Kapusta contamination renders about 13,000 hectares and Godzik – Chapter 6, this volume). The of agricultural land unsuited for growing tra- EEA studies covered a large area and spanned ditional crops. The highest concentrations of the dominant substrate types, land uses and heavy metals were found in soils developed on types of vegetation cover. Using this dataset as mining gangue in the vicinity of the Bolesław a reference enabled us to review the data col- Mining and Metallurgical Plant (ZGH lected in the past and thereby compare sites Bolesław), a major point source of heavy metal which have so far only been studied separately, pollutants in the region. This area is designated at different times and by different authors. as a buffer zone, within which settlement and Moreover, the soils of this region were for the agricultural activities are prohibited. For the first time analysed not only in terms of their less contaminated sites, sound recommenda- physicochemical properties but also in terms tions on how to manage the soil are established of biological characteristics, such as microbial and disseminated to the public. activity and soil mesofauna, in conjunction In the early 1990s the environmental with the characteristics of plant communities studies were relatively detailed though mainly (species richness and composition). focused on the most impacted regions close to the emission sources. With the awareness of Materials and methods the effect of advective air transport of heavy metals associated with dust from flue gas emis- Land use in the study area is divided into sions and wind erosion of tailings ponds (e.g. three main categories: (1) mining wasteland, Krzaklewski and Pietrzykowski 2002; Krzak- that is, areas transformed by opencast exploi- lewski et al. 2004) attention was shifted more tation and processing of metal ores (generally towards the remote forests and urban/indus- consisting of reclaimed mining areas and post- trial wastelands (e.g. Cabala and Teper 2007; flotation waste heaps, as well as excavations Cabala et al. 2008). Not only was the content of filled with such waste), where the soils are heavy metals in the soils analysed, but also the generally young and weakly developed rego- origin, migration routes and bioavailability of sols; (2) agricultural land abandoned due to heavy metals, and their interaction with other heavy-metal contamination, with brown soils; soil properties (e.g. Cabala et al. 2009b, 2010). and (3) afforested areas with podsols. The soil This biogeochemical approach was also applied study sites (N = 49) are distributed among in the research within the framework of EEA these land-use categories. The main plant com- FM project PL0265 in 2008–2011. The aim munities in the mining wasteland are thermo- of this interdisciplinary study was to provide philous grasslands (GW, N = 7) and grasslands a complete description of edaphic conditions dominated by Molinia caerulea (MW, N = 6),

270 as well as some pine forests (FW, N = 6). C; nitrogen, N; sulfur, S; phosphorus, P; Growing on the abandoned agricultural soil potassium, K), major cations (calcium, Ca; we find thermophilous grasslands dominated magnesium, Mg), minor cations (iron, Fe; by Festuca ovina (GS, N = 7) and more mes- manganese, Mn) and the main heavy metals ophilous grasslands (P, N = 8). The forested (cadmium, Cd; lead, Pb; zinc, Zn). The par- areas are dominated by pine trees growing on ticle size distribution of the soil (percentage sandy soil (FS, N = 15) (Kapusta and Godzik fractions of sand, silt and clay) was deter- – Chapter 6, this volume). mined using the method of sieving and sedi- Soil samples used to characterise the mentation (ISO11277, 2009). Soil pH was studied habitats were selected from one of 9 measured in aqueous suspension (ISO10390, plots (usually the central plot) established 1994) using a Mettler Toledo MO 125 pH- within each of the study sites (Kapusta and meter. Content of total and organic C and Godzik – Chapter 6, this volume). Soil sam- of total S was determined by dry combustion ples from 2 or 3 genetic horizons were collected technique (ISO10694, 1995) with a LECO using a metal shovel from 3 shallow (to 50 cm SC-144DRPC analyser. The concentrations depth) pits. The organic horizon (O) was disre- of total N were determined by the Kjeldahl garded as it occurred at only a few of the exam- method (ISO11261, 1995) using a Kjeltec ined sites; in plots where it was present it was 2300. The total concentrations of P as well as gently removed before soil sampling. In most the concentrations of metal ions – exchange- cases the samples were collected only from the able (K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cd, Pb, Zn) and topsoil horizon (usually A, Ap or AB) and the water-soluble (Zn, Cd, Pb) fractions – were subsoil horizons (usually AB or B). In addi- determined by flame atomic absorption spec- tion, the eluvial horizon (E, AE) was sampled trometry (F-AAS) with a Varian 220 FS. Total in the few soil plots with podsols. Efforts were concentrations of metals in soil samples were made to collect soil from the whole genetic determined after digestion using concentrated horizon. Three soil samples from each horizon HClO4. Exchangeable and water-soluble frac- were bulked into one sample (ca. 1 kg). This tions were analysed in solution obtained by reduced the variability resulting from hetero- extraction of the soil with 1M BaCl2 solution geneity of the soil environment, producing (ISO11260, 1994) and with deionised water, a relatively representative sample for each plot. respectively. Content of bioavailable P was Separate soil samples were collected for analysis determined colorimetrically (Hach Lange of soil mesofauna from all 9 plots at each of DR 3800) in solution obtained by extrac- the study sites. These samples were taken from tion of soil with sodium bicarbonate (Olsen the upper layer of the soil to a depth of 13 cm et al. 1954). using a soil corer (3.5 cm in diameter). The soil The activities of soil mesofauna were ana- samples were transported to the laboratory in lysed in random order. Animals were extracted polyethylene bags and stored at low tempera- from the soil by the wet funnel method ture (ca. 5°C) until analysed. (O’Connor 1955), heating the soil samples Soil samples used for physicochemical with lamps to shorten the time of extraction characterisation were first air-dried and sieved (to 5 h). The method was originally designed through a 2 mm sieve. These samples were to extract Enchytraeidae worms but can also analysed for the following parameters:, soil pH be used for rough assessment of the activity of and the concentrations of nutrients (carbon, other groups of small, mobile soil invertebrates

271 such as nematodes (Nematoda) and tardigrades the distribution of plants (DCA axes 1 and 2). (Tardigrada). Numbers of individuals were The analysis included species that occurred counted using a binocular microscope. Data in at least 10% of the study sites. Statistical obtained from the nine plots at each site were analyses were performed using Statistica 9, averaged to obtain a representative value for while CANOCO 4.5 was used for multivar- each study site. iate DCA analysis. Prior to statistical analysis the variables were transformed using a logarithmic or expo- Results and discussion nential function and expressed on a 0–1 scale in order to obtain normal or at least sym- Most of the soil physicochemical parame- metric distributions and homogeneity of vari- ters were characterised by high variability both ance (Økland 2007). One-way ANOVA was between and within habitat categories (coeffi- used to analyse the significance of differences cient of variation often exceeded 100%). The in the mean values of the variables from the parameters that varied the most were the total 49 topsoil horizons between the six habitat concentrations of heavy metals, some nutrient categories (GW, GS, FW, FS, MW, P). Two- elements (e.g. N), major cations (Ca, Mg) and way ANOVA with repeated measurements exchangeable metals (Table 1). A large range was used to assess the significance of effects of soil characteristics was expected, as this had of land-use type (mining wasteland, former been the goal of the sampling strategy, which agricultural land, afforested area) and genetic selected strongly contrasting habitats. More- soil horizon (topsoil, subsequent layer), as well over, soil characteristics within a habitat cate- as the effect of interaction between these two gory often differed markedly due to the strong factors. The analysis included only study sites anthropogenic impacts; for example, soil mate- (N = 40) that were clearly classified into one of rial was derived from different types of mining the three land use categories, and where at least waste, the distance from the main sources of 2 soil horizons were analysed. Factor analysis dust pollution (smelters, tailing ponds) varied, was performed for selected physical and chem- and different plantings of vegetation influ- ical parameters of the topsoil (for which the enced the degree of soil development. transformation had a positive effect) in order The chemical analyses confirmed find- to determine the structure of the inter-corre- ings from previous studies that the soils in lations between the parameters. For extraction the studied region are extremely polluted. The of principal components, the factor structure highest total concentrations of heavy metals was Varimax-rotated and the number of fac- were recorded at sites established on mining tors was determined according to Kaiser’s cri- wasteland: 506 mg Cd kg–1 and 72,089 mg Zn terion (eigenvalue > 1). The identified factors kg–1 found in a calamine grassland (GW), and were used as explanatory variables in a mul- 33,178 Pb mg kg–1 found in a meadow (MW) tiple regression model explaining the variation (Table 1). In the least polluted forested sites on in biological parameters and plant communi- sandy soil (FS) the heavy metal concentrations ties (plant species richness and composition). were about two or three orders of magnitude Plant species composition was represented lower than the maximum values (2 mg Cd by variables obtained in detrended corre- kg–1, 93 mg Pb kg–1, 132 mg Zn kg–1). These spondence analysis (DCA), which identified latter values are within or below the range of major environmental gradients determining concentrations considered under Directive

272 Table 1. Descriptive statistics for the physical, chemical and biological properties of topsoil, and plant species richness at the 49 study sites Tabela 1. Statystyki opisowe właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych górnej warstwy gleby oraz bogactwa gatunkowego zbiorowisk roślinnych dla 49 powierzchni badawczych

Lower Upper Variable Min. quartile Median Mean (SD) quartile Max. Zmienna Min. Dolny Mediana Średnia (SD) Górny Maks. kwartyl kwartyl Sand / Piasek (%) 78 89 91 91 (4) 94 98 Silt / Pył (%) 1 3 4 4 (2) 5 9 Clay / Ił (%) 1 3 5 5 (3) 6 19 pH 5.0 6.4 7.0 6.8 (0.7) 7.2 8.2

CT (%) 0.5 1.1 2.3 3.4 (3.2) 5.0 15.2 CORG (%) 0.2 0.7 1.1 1.9 (1.9) 1.8 7.9 NT (%) 0.03 0.08 0.13 0.20 (0.20) 0.19 0.86 ST (%) 0.001 0.014 0.026 0.086 (0.137) 0.106 0.694 −1 PT (mg kg ) 84 236 424 428 (254) 556 1232 −1 POLS (mg kg ) 0.6 3.1 4.0 6.2 (5.2) 7.5 23.0 −1 KT (mg kg ) 164 365 720 763 (491) 1017 2373 −1 CaT (mg kg ) 91 1423 3534 10422 (13327) 16600 52398 −1 MgT (mg kg ) 67 458 1511 4074 (5787) 4615 19356 −1 FeT (mg kg ) 1326 4032 11210 16595 (16271) 25751 60632 −1 MnT (mg kg ) 22 168 867 842 (762) 1259 3625 −1 CdT (mg kg ) 2 10 25 76 (114) 88 506 −1 PbT (mg kg ) 93 328 843 3657 (7032) 3669 33178 −1 ZnT (mg kg ) 132 1147 2451 9764 (15170) 12900 72089 −1 KEX (mg kg ) 2 8 30 55 (60) 79 270 −1 CaEX (mg kg ) 17 311 1198 1320 (1198) 2078 4518 −1 MgEX (mg kg ) 3 33 145 210 (211) 316 861 −1 CdEX (mg kg ) 0.1 1.3 3.7 8.5 (13.5) 6.4 60.5 −1 PbEX (mg kg ) 0 0 0 4.2 (10.3) 2.6 57.0 −1 ZnEX (mg kg ) 7 24 54 124 (173) 115 772 −1 CdW (mg kg ) 0.003 0.009 0.016 0.025 (0.030) 0.029 0.154 −1 PbW (mg kg ) 0.013 0.101 0.185 0.246 (0.208) 0.305 0.938 −1 ZnW (mg kg ) 0.6 2.7 3.6 4.2 (2.4) 4.9 11.0 Number of enchytraeids (ind. m−2) 0 827 2009 5537 (8453) 5554 46678 Liczba wazonkowców (osob. m−2) Number of nematodes (ind. sample−1) 45 123 167 184 (105) 222 556 Liczba nicieni (osob. próba −1) Number of tardigrades (ind. sample−1) 0 1 5 12 (19) 11 86 Liczba niesporczaków (osob. próba −1) Plant species richness (species plot−1) 2 6 11 11 (6) 16 25 Bogactwo gatunkowe roślin (gat. poletko−1)

Abbreviations: SD – standard deviation, T – total, ORG – organic, OLS – Olsen, EX – exchangeable, W – water-soluble, ind. – individual

Objaśnienia skrótów: Odch. stand. – odchylenie standardowe; T – całkowity; ORG – organiczny; OLS – Olsena; EX – wymienny; W – rozpuszczalny w wodzie; ind. – individual

273 86/278/EEC of the European Council to be The mining waste (gangue) is a mixture of the maximum permissible concentrations: mainly crushed dolomite and calcite (Cabala 1–3 mg kg–1 for Cd, 50–300 mg kg–1 for Pb and Teper 2007). Soils developed in this easily and 150–300 mg kg–1 for Zn (Anonymous weatherable material therefore contain ample 1986). The lower quartiles for heavy metal amounts of the nutrient K, as well as the major concentrations at all sites are higher than these cations Ca and Mg. In situ weathering of car- limits (Table 1). This means that the levels of bonate minerals gives the soils a relatively high heavy metals in the majority of samples exceed pH and a more favourable proportion of clay the threshold values. as compared to fluvial-deposited sandy soils. Verner et al. (1996) found similar levels These soil characteristics favour the persistence of heavy metals in a study of soils near the of heavy metals in their insoluble forms, una- Bolesław Mining and Metallurgical Plant vailable to living organisms (Ernst 1996; van (ZGH Bolesław). Part of their samples were Gestel 2008; Smolders et al. 2009). That is collected from the same locations sampled in why, despite being heavily loaded with heavy the current study, including abandoned agri- metals, the soils developed on mining waste cultural land. The median total concentra- material may offer relatively good conditions tions in the 10 cm topsoil layer were found for plants (Grodzińska et al. 2010; Szarek-Łuka- by Verner et al. (1996) to be 14.8 mg Cd kg–1, szewska and Grodzińska 2011), soil microflora 545 mg Pb kg–1 and 2175 mg Zn kg–1. Cabala (Stefanowicz – Chapter 14, this volume) and et al. (2009a) surveyed a slightly different area mesofauna. This has been confirmed by other in the vicinity of ZGH Bolesław, including authors, including those studying vegetation sites of ore extraction and mining waste dis- in zinc- and lead-contaminated areas. These posal (equivalent to the GW, FW and/or studies used the Pb/Ca or Za/Ca ratio (indi- MW categories in this study), as well as sites rectly informing about the availability of Pb affected only by dust pollution (which may and Zn) as an indicator of soil toxicity, instead resemble the FS category). The order of mag- of the total content of heavy metals (Brown nitude of their reported ranges of total con- and Brinkmann 1992; Brown 1994). The soils centrations of Cd, Pb and Zn (2–220 mg kg–1, in the calamine grasslands (GW), pine forests 172–8262 mg kg–1 and 378–55,506 mg kg–1 (FW) and meadow wastelands (MW) described respectively) does not differ from the levels in this chapter had very high content of heavy found in the present study (Table 1). An area metals, though only a small fraction of this was corresponding to the FS sites was studied by in water-soluble and exchangeable forms (Table Krzaklewski et al. (2004). That study was 2). As a result, the relative bioavailability of aimed at assessing the impact of dust from heavy metals (expressed as the ratio of mobile wind erosion of tailings ponds on the near to total forms) was lower in these highly con- environment. Their results were also in accord taminated sites than in the slightly contami- with those presented in this chapter. All the nated and more acid forested sandy sites (FS). above cited findings concerning the level of Taking into account the low content of organic soil contamination at various locations of matter and nutrient elements (Table 2), the the mining area have also been verified by sandy sites of the mining area (especially GS) recent environmental studies (Pasieczna and are considered to be the least advantageous Lis 2008; Fabijańczyk and Zawadzki 2012; habitat for living organisms. Studies of soil Zawadzki and Fabijańczyk 2013). biological activity and vegetation confirm that

274 Table 2. Average values of variables (from Table 1) for six land-use categories Tabela 2. Średnie wartości zmiennych (z Tabeli 1) dla sześć kategorii siedliskowych

GW MW FW P GS FS Variable / Zmienna (N = 7) (N = 6) (N = 6) (N = 8) (N = 7) (N = 15) Sand / Piasek 89 92 90 89 91 94 Silt / Pył 5 3 3 5 5 3 Clay / Ił 6 5 7 6 3 3 pH 7.5 a 6.9 a,b 7.4 a 7.0 a 6.7 a,b 6.1 b a a a,b b,c c c CT 8.1 5.8 5.2 2.0 1.4 1.3 CORG* 4.0 3.0 2.7 1.2 0.9 0.8 NT 0.38 0.30 0.22 0.16 0.11 0.13 a a,b a,b b a,b b ST 0.220 0.090 0.124 0.021 0.047 0.059 a a,b a,b a a,b b PT 719 478 391 531 467 213 a,b a a,b b a,b a POLS* 4.9 3.5 5.5 11.4 10.3 3.3 a b b b b c KT 1596 760 865 935 623 308 a a,b a,d c,b,d c,b,e e CaT 27411 10140 22275 10406 3125 1278 a a,b a a,b a,b b MgT 9996 3746 8733 4307 1653 583 a a a a,b a,b b FeT 32755 25952 28255 11922 13305 4675 a a,b a a a,b b MnT* 1697 944 1080 1075 792 204 a a,b a a,b a,b b CdT* 192 139 149 22 47 12 a a,b a,b a,b a,b b PbT* 7012 8250 3446 672 6290 703 a a a a,b a,b b ZnT 24519 19296 16653 3063 6561 1378 a a,b a,b a a,b b KEX 109 34 62 105 42 14 a a,b a,b a a,b b CaEX* 2769 1355 1489 1820 1105 394 a a,b a,b a a,b b MgEX* 424 277 182 322 124 76 a a,b a,b a,b a,b b CdEX* 25.1 9.8 8.3 4.0 9.9 2.1 PbEX* 2.1 6.0 0 0 5.1 7.8 ZnEX 256 155 140 63 193 45 CdW 0.044 0.043 0.022 0.018 0.016 0.018 a,b a,b a b a,b a,b PbW 0.232 0.234 0.477 0.161 0.177 0.241 ZnW 4.8 4.5 6.4 3.0 3.9 3.7 Number of enchytraeids 3849 a,b 4451 a,b 4687 a,b 14550 a 928 b 4443 a,b Liczba wazonkowców Number of nematodes 179 a,b 147 a,b 219 a,b 319 a 166 a,b 122 b Liczba nicieni Number of tardigrades 12 a,b 17 a,b 9 a,b 36 a 2 b 4 b Liczba niesporczaków Plant species richness 15 a 9 a,b 16 a 15 a 5 b 8 b Bogactwo gatunkowe roślin Abbreviations as in Table 1; habitat category codes explained in text; nonparametric Kruskal-Wallis test was used for asterisked variables due to violation of the assumptions of analysis of variance (normality, homogeneity); other variables (transformed) were analysed by one-way ANOVA; means bearing different letters within row differ significantly (post-hoc test, p < 0.05) Skróty stosowane w nazwach zmiennych objaśniono w Tabeli 1; kody kategorii siedliskowych objaśniono w tekście; gwiazdka (*) przy nazwach zmiennych oznacza użycie testu nieparametrycznego (Kruskala-Wallisa) z uwagi na niespełnione założenia analizy wariancji; pozostałe zmienne (transformowane) analizowano przy pomocy jednoczynnikowej analizy wariancji; istotne różnice (wykryte w teście post-hoc; p < 0.05) pomiędzy średnimi oznaczono literami; wartości nieposiadające w wierszu wspólnej litery istotnie różnią się od siebie

275 this indeed is the case (Grodzińska et al. 2010; limit advective transport of pollutants. Forests Szarek-Łukaszewska and Grodzińska 2011; (FS), mainly located at some distance from Stefanowicz – Chapter 14, this volume). Waste- the sources of heavy metal contamination, are land sites (GW, MW, FW) have higher plant thus much less loaded with heavy metals than biodiversity and relatively more abundant soil the former arable fields (GS) near the smelter invertebrate communities (enchytraeids, nem- (Table 2). atodes and tardigrades, Table 2). In this respect The habitats of grassland on abandoned they are outweighed only by the old fields (P), agricultural land (GS, P) differ substantially in with relatively weakly contaminated fertile terms of the physical, chemical and biological soils. By contrast, the sandy sites (GS and FS) properties of the soil. This causes large differ- are characterised by low biological activity in ences in plant species richness (Table 2). The the soil and low biodiversity (in extreme cases classification as abandoned agricultural land is there is only one species – Festuca ovina – at based on archival data (maps) on soil types and these sites). land uses in the 1970s around ZGH Bolesław. The characteristics described so far According to these data, the GS and P sites regarded only the upper mineral soil layer were arable fields with brown soils. The former (topsoil A or AB horizon). Study of the deeper land use was confirmed by field observations of soil horizons allows an assessment of the gen- a deep homogeneous plough layer (Ap), clearly esis and nature of the heavy metals and soils distinguishable from the lower B horizon. in the area of Olkusz. Soils on mining waste These Ap horizons had the highest levels of (mainly GW and FW sites) are weakly devel- bioavailable and total phosphorous (Table 2), oped regosols, as it is only a few tens of years which indicates fertilisation in the past. since the material was deposited at the site. Pine forest on sand (FS) was distinguished The topsoil is therefore poorly developed and as a separate habitat mainly due to its low usually does not exceed 10 cm. Moreover, it soil pH (Table 2). This pH would likely be contains less heavy metals than the layer lying even lower had it not been for the effect of below (Table 3). This implies that the main large deposition of alkaline dust from the source of contamination is the soil material smelter and wind erosion of tailings ponds of mining waste. In the other land use types and waste heaps. Heavy metals deposited on the topsoil is much thicker and found to be the soil adsorbed to the dust, came in contact more enriched in heavy metals than the under- with acidic soil solution, and were mobilised lying soil horizon (Table 3). This is thus due (becoming potentially more bioavailable). This to accumulation of heavy metals in the top- is clearly reflected in the elevated levels of soil, mainly from smelter emissions and from exchangeable Pb in the FS soils as compared deposition of contaminated dust from wind to the other habitat categories (Table 2). Also, erosion of tailings ponds and waste heaps. The the concentration of Pb is higher in the subsoil natural bedrock probably also contains rela- than in the topsoil, which may reflect efficient tively low amounts of heavy metals, not a sig- transport of Pb (as well as Cd and Zn) down nificant source of contamination to the deeper through the soil podsol profile (Table 3). soil layers. The level of contamination of these Factor analysis reduced the 25 phys- topsoils is therefore mainly determined by the icochemical properties of the soil (including distance from the point sources. Vegetation only variables with a normal distribution cover may also play an important role, as trees after transformation) to 5 factors explaining

276 Table 3. Physical and chemical properties (means) for the two soil horizons Tabela 3. Właściwości fizyczne i chemiczne (wartości średnie) dwóch poziomów glebowych

Abandoned arable Mining wasteland Afforested area field Nieużytki górnicze Tereny leśne Variable Tereny porolne (N = 15) (N = 13) Ut Pg Ut × Pg Zmienna (N = 12) I II I II I II Sand / Piasek 91 89 90 89 94 95 *** - - Silt / Pył 3 5 5 5 3 2 ** - ** Clay / Ił 6 6 5 7 3 3 *** - - pH 7.2 7.7 7 7.4 5.9 6.1 *** *** **

CT 6.6 4.2 1.8 1.2 1.2 0.4 *** *** -

CORG 3.6 0.8 1.1 0.4 0.8 0.2 *** *** -

NT 0.33 0.11 0.15 0.11 0.14 0.03 *** *** -

ST 0.173 0.026 0.03 0.006 0.063 0.004 n.a. n.a. n.a.

PT 540 605 530 287 192 167 *** *** -

POLS 5 4.3 10.6 5.1 2.5 3.7 *** - **

KT 1057 1257 852 1195 295 248 *** - -

CaT 18290 35564 8358 18298 1165 11612 *** - -

MgT 6248 8632 3631 7115 552 2421 *** - -

FeT 28293 42004 13661 16125 4466 4088 *** - -

MnT 1185 1670 1111 1067 190 271 n.a. n.a. n.a.

CdT 158 187 33 24 11 13 *** *** **

PbT 6790 14058 3690 535 613 203 *** *** ***

ZnT 20595 28944 4624 4254 1310 2685 *** * **

KEX 75 55 90 51 12 13 *** - *

CaEX 2124 1892 1810 1388 349 349 *** - -

MgEX 351 327 279 244 55 45 *** - -

CdEX 18.4 7.4 8 4 2 3.7 ** - ***

PbEX 5.1 2.1 0.8 0 9 18.1 n.a. n.a. n.a.

ZnEX 235 77 138 94 44 158 - - ***

CdW 0.039 0.026 0.016 0.01 0.017 0.006 ** *** **

PbW 0.33 0.171 0.132 0.042 0.233 0.212 *** ** -

ZnW 5.8 3.4 3.2 1.4 3.6 1.5 *** *** - Abbreviations as in Table 1; I – topsoil; II – subsoil; last three columns indicate the significance of the effects of Ut (land use), Pg (soil horizon) and Ut × Pg (interaction of the factors) on the physicochemical properties of soil; n.a. – effects unexamined due to violation of the assumptions of the analysis of variance (normality, homogeneity); other variables (transformed) were analysed by two-way repeated-measures ANOVA; statistical significance: * p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001 Skróty stosowane w nazwach zmiennych objaśniono w Tabeli 1; I – górny poziom glebowy; II – dolny poziom glebowy; ostatnie 3 kolumny zawierają informację o istotności wpływu Ut (czynnika użytkowania terenu), Pg (czynnika poziomu glebowego) oraz Ut × Pg (interakcji czynników) na właściwości fizyczne i chemiczne gleby; n.a. – efekty niebadane z uwagi na niespełnione założenia analizy wariancji; pozostałe zmienne (transformowane) analizowano dwuczynnikową analizą wariancji z powtarzanymi pomiarami (czynnik Pg); istotność statystyczna: * p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001

277 nearly 80% of the total variation in the data biological response parameters. In this analysis, (Table 4). The first factor, accounting for 28% plant species composition is represented by of the variation, has strong loading by the total the first two axes of the DCA, as shown by content of the three main heavy metals (Cd, the DCA diagram in Figure 1. Results from Pb, Zn) and other elements associated with the multiple regression analysis are given in ores (Fe, S) and gangue minerals (K, Ca, Mg, Table 5. Factor 1 (representing the presence/ C). This factor is thus interpreted as reflecting content of mining waste in the soil) strongly the presence/content of mining waste in the governs plant species richness and composi- soil; pH is also positively correlated with this tion. This positive loading contradicts the factor. Factor 2, accounting for an additional general consensus that biodiversity decreases 19% of the variation, has strong loading of with increasing level of anthropogenic pollu- soil nutrients (total and organic C, N) as well tion. The lack of an expected negative rela- as exchangeable K, Ca and Mg. This factor tionship between this factor and plant species therefore represents content of nutrients (soil richness rather reflects that the total concen- fertility). Factor 3 (explaining 13% of varia- tration of heavy metals is a poor indicator of tion) characterises soil texture and is associ- environmental toxicity (Smolders et al. 2009); ated with P content (total and available). The instead, the increased availability of other ele- last two factors, 4 (11% of variation) and 5 ments associated with the elevated levels of (9% of variation), reflect the variation in the heavy metals (Ca, Mg, K, C and S) is prob- amount of water-soluble and exchangeable ably of greater importance for plants. There pools of heavy metals. indeed are adverse effects of Cd, Pb and Zn The factors obtained in the factor analysis on the ecosystem, but they appear only under are completely independent of each other soil conditions which render the heavy metals (there is no correlation between them). These in a water-soluble or exchangeable form. This factors were therefore used in multiple regres- is substantiated by the negative relationship sion (instead of the original variables) to deter- between factor 5, with a strong loading of mine the relationships between the explanatory exchangeable heavy metal pools, and the abun- physicochemical properties of the soil and its dance of enchytraeids and tardigrades, as well

Table 4. Results of factor analysis of the 25 variables describing the physicochemical properties of topsoil Tabela 4. Wyniki analizy czynnikowej przeprowadzonej dla 25 zmiennych – właściwości fizycznych i chemicznych górnej warstwy gleby

Factor Explained variance Czynnik Wariancja Variables with high (> 0.5) factor loadings (in parentheses) wyjaśniona Zmienne z wysokimi (> 0.5) ładunkami czynnikowymi (w nawiasach) (%) Zn (0.859), Fe (0.840), Cd (0.834), Ca (0.808), Mg (0.805), pH (0.791), Pb 1 27.8 T T T T T T (0.778), KT (0.664), CT (0.607), ST (0.592)

2 18.9 MgEX (0.855), CaEX (0.816), KEX (0.804), NT (0.682), CORG (0.663), CT (0.531)

3 13.0 Sand / Piasek (−0.812), Silt / Pył (0.796), POLS (0.747), Clay / Ił (0.556), PT (0.536)

4 11.0 PbW (0.755), CdW (0.662), ZnW (0.641), CORG (0.588)

5 8.7 ZnEX (0.735), CdEX (0.621)

278 Table 5. Effect of physicochemical properties of topsoil (represented by factors given in Table 4) on the parameters of plant and soil mesofauna communities Tabela 5. Wpływ właściwości fizycznych i chemicznych górnej warstwy gleby (reprezentowanych przez czynniki; patrz: Tabela 4) na parametry zespołów organizmów glebowych i zbiorowisk roślinnych

Variable Factor 1 Factor 2 Factor 3 Factor 4 Factor 5 R2 Zmienna Czynnik 1 Czynnik 2 Czynnik 3 Czynnik 4 Czynnik 5 Number of enchytraeids 0.187* − 0.075 0.166 − 0.013 − 0.036 − 0.488*** Liczba wazonkowców Number of nematodes 0.224** 0.204 0.411** 0.305* 0.044 − 0.003 Liczba nicieni Number of tardigrades 0.059 0.211 0.134 0.052 − 0.064 − 0.296* Liczba niesporczaków Plant species richness Bogactwo gatunkowe 0.385*** 0.388** 0.269* 0.169 0.066 − 0.439*** roślin DCA 1 0.393*** − 0.365** − 0.341** − 0.407*** 0.139 0.149 DCA 2 0.230** − 0.434** − 0.326* − 0.048 − 0.021 0.116 Variables explained in Table 1 and in text; R2 – corrected coefficient of determination; statistical significance: * p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001 Nazwy zmiennych objaśniono w Tabeli 1 i w tekście; R2 – poprawiony współczynnik determinacji; istotność statystyczna: * p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001 as the number of plant species. This finding is polluted Olkusz region with similar unpol- in accordance with extensive literature on the luted habitats. For example, the density of effects of heavy metals on living organisms (e.g. enchytraeids, considered a good indicator Bååth 1989; Didden and Römbke 2001; Dazy of soil quality (Römbke and Didden 2001), et al. 2009). The lack of response of nematodes ranges from 10,000 to 60,000 individuals per to soil contamination also has its explanation. square metre in coniferous forests in Poland Nematodes are a group of invertebrates with (Kapusta et al. 2003). The values obtained different ecological strategies and functions in from the slightly polluted forest sites (FS) the food web. The group also has a large range around Olkusz were approximately an order of sensitivity to stress factors, including envi- of magnitude lower. This result is reliable, as it ronmental pollution (Georgieva et al. 2002; is consistent with findings from other studies Pen-Mouratov et al. 2008). The high content (Tosza et al. 2010), indicating significant deg- of heavy metals in the soil, likely to almost radation of soils in the Olkusz region. eliminate some sensitive nematode species, can thus promote other more tolerant species (e.g. Conclusions by reducing competition). This results in an overall nonsignificant relationship between the • The studied soils in the Olkusz mining quantitative parameters of the nematode com- region cover a large range of physicochemical munity and the level of contamination. properties, which differ significantly within The effect of the soil environment on the and between different land use categories and community structure of soil organisms and habitats. This variability is attributable mainly plants is made clear by a comparison of the to strong anthropogenic impacts, with large

279 Figure 1. DCA diagram – ordination of the 49 study sites according to plant species composition. First and second axes of DCA explain 16.8% and 7.9% of the variation of species composition of plant communities. Axes reflect the environmental gradients that probably determine the occurrence of plant species: trophic conditions (DCA 1) and humidity (DCA 2). The following species were used in the analysis: Achillea millefolium (Achi mil), Agrostis gigantea (Agrs gig), Anthyllis vulneraria (Anty vul), Armeria maritima (Arme mar), Campanula rotundifolia (Camp rot), Cardaminopsis arenosa (Carp are), Carex hirta (Carx hir), Convolvulus arvensis (Cono arv), Crepis biennis (Crep bie), Daucus carota (Dauc car), Deschampsia flexuosa (Desc fle), Dianthus carthusianorum (Dian car), Euphrasia stricta (Eups str), Festuca ovina (Fest ovi), Galium album (Galm alb), Gypsophila fastigiata (Gyps fas), Knautia arvensis (Knau arv), Leontodon hispidus subsp. hastilis (Leon has), Leontodon hispidus subsp. hispidus (Leon his), Lotus corniculatus (Lotu cor), Melandrium album (Meld alb), Molinia caerulea (Moli cae), Orthilia secunda (Orth sec), Pimpinella saxifraga (Pimp sax), Pinus sylvestris (Pinu syl), Plantago lanceolata (Plan lan), Potentilla arenaria (Pote are), Potentilla erecta (Pote ere), Ranunculus acris (Ranu acr), Rumex thyrsiflorus (Rume thy), Scabiosa ochroleuca (Scab och), Silene vulgaris (Sile vul), Thymus pulegioides (Thys pul), Valeriana officinalis (Vale off) and Viola tricolor (Viol tri). For abbreviations of the habitat types see p. 270, 271 Ryc. 1. Diagram DCA – porządkowanie 49 powierzchni badawczych ze względu na skład gatunkowy roślin. Pierwsza i druga oś DCA wyjaśniają odpowiednio 16,8% i 7,9% zmienności składu gatunkowego zbiorowisk roślinnych. Osie odzwierciedlają hipotetyczne gradienty ekologiczne decydujące o występowaniu gatunków roślin, prawdopodobnie: warunki troficzne (DCA 1) i wilgotność (DCA 2). W analizie brały udział następujące gatunki: Achillea millefolium (Achi mil), Agrostis gigantea (Agrs gig), Anthyllis vulneraria (Anty vul), Armeria maritima (Arme mar), Campanula rotundifolia (Camp rot), Cardaminopsis arenosa (Carp are), Carex hirta (Carx hir), Convolvulus arvensis (Cono arv),

280 differences in mineral composition due to the magnitude lower in the Olkusz region than in relatively random distribution of deposits of unpolluted regions of Poland. gangue waste from ore mining and slag from metal refineries, as well as the decrease of References atmospheric deposition of contaminated dust with the distance from their sources. In addi- Anonymous. 1986. Dyrektywa 86/278/EWG Rady tion there are large differences in the degree of z dnia 12 czerwca 1986 r. w sprawie ochrony soil development. środowiska, w szczególności gleby, w przy- • Soils in the Olkusz mining area are padku wykorzystywania osadów ściekowych extremely contaminated with heavy metals. w rolnictwie. http://www.mos.gov.pl/g2/big/2 The highest content of Cd, Pb and Zn was 009_08/192153625f98cda0f4ef30f1a4bcbfaf. found in soils developed directly on waste pdf material from mining, and the least contami- Bååth E. 1989. Effects of heavy metals in soil on nated soils are acid sandy soils under forest. microbial processes and populations (a review). • Besides the mining waste deposited in Water, Air, and Soil Pollution 47: 335–379. the region, important sources of heavy metals Brown G. 1994. Soil factors affecting patchiness in are flue emissions from smelters, as well as con- community composition of heavy metal-contaminated dust from wind erosion of tailings taminated areas of Western Europe. Vegetatio 115: 77–90. ponds and mining waste heaps. • Although the soils developed on mining Brown G., Brinkmann K. 1992. Heavy metal tol- waste material are most polluted, they offer erance in Festuca ovina L. from contaminated sites in the Eifel Mountains, Germany. Plant much better habitat conditions for plants and and Soil 143: 239–247. soil fauna than the least polluted acid sandy soils under forest. This is due to the high bio- Cabala J., Krupa P., Misz-Kennan M. 2009a. Heavy metals in mycorrhizal rhizospheres availability of some elements (e.g. K, Ca, Mg, contaminated by Zn-Pb mining and smelting C) associated with heavy metal contamination around Olkusz in southern Poland. Water, Air, as well as the limited bioavailability of the and Soil Pollution 199: 139–149. heavy metals in the most contaminated soils. Cabala J., Pacholewska M., Dziurowicz M. • The activity of soil mesofauna (abun- 2009b. Influence of metalliferous minerals on dance of enchytraeids and tardigrades) and biotic components of topsoil in zinc-lead flota- plant species richness are governed mainly by tion tailings pond. Ecological Chemistry Engi- the bioavailability of heavy metals rather than neering A 16: 723–728. by total heavy metal content. Cabala J., Rahmonov O., Jablonska M., Teper E. • The density of enchytraeids, considered 2010. Soil algal colonization and its ecological a good indicator of soil quality, is an order of role in an environment polluted by past Zn-Pb

Crepis biennis (Crep bie), Daucus carota (Dauc car), Deschampsia flexuosa (Desc fle), Dianthus carthusianorum (Dian car), Euphrasia stricta (Eups str), Festuca ovina (Fest ovi), Galium album (Galm alb), Gypsophila fastigiata (Gyps fas), Knautia arvensis (Knau arv), Leontodon hispidus subsp. hastilis (Leon has), Leontodon hispidus subsp. hispidus (Leon his), Lotus corniculatus (Lotu cor), Melandrium album (Meld alb), Molinia caerulea (Moli cae), Orthilia secunda (Orth sec), Pimpinella saxifraga (Pimp sax), Pinus sylvestris (Pinu syl), Plantago lanceolata (Plan lan), Potentilla arenaria (Pote are), Potentilla erecta (Pote ere), Ranunculus acris (Ranu acr), Rumex thyrsiflorus (Rume thy), Scabiosa ochroleuca (Scab och), Silene vulgaris (Sile vul), Thymus pulegioides (Thys pul), Valeriana officinalis (Vale off) i Viola tricolor (Viol tri). Oznaczenia typów powierzchni, jak na str. 286

281 mining and smelting activity. Water, Air, and Zeszyty Naukowe AGH 1368. Sozologia i Sozo- Soil Pollution 215(1–4): 339–348. techechnika 32: 113–122. Cabala J., Teper L. 2007. Metalliferous constit- ISO10390. 1994. Soil quality – Determination of uents of rhizosphere soils contaminated by pH. International standard. Zn-Pb mining in southern Poland. Water, Air, and Soil Pollution 178: 351–362. ISO11260. 1994. Soil quality – Determination of effective cation exchange capacity and base Cabala J., Zogala B., Dubiel R. 2008. Geochem- saturation level using barium chloride solution. ical and geophysical study of historical Zn-Pb ore processing waste dump areas (southern ISO10694. 1995. Soil quality – Determination of Poland). Polish Journal of Environmental Studies organic and total carbon after dry combustion 17: 693–700. (elementary analysis). International standard. Dazy M., Béraud E., Cotelle S., Grévilliot F., ISO11261. 1995. Soil quality – Soil quality – Férard J.-F., Masfaraud J.-F. 2009. Changes Determination of total nitrogen – Modified in plant communities along soil pollution gra- Kjeldahl method. International standard. dients: Responses of leaf antioxidant enzyme ISO11277. 2009. Soil quality – Determination of Chemos- activities and phytochelatin contents. particle size distribution in mineral soil mate- phere 77 : 376–383. rial – Method by sieving and sedimentation. Didden W., Römbke J. 2001. Enchytraeids as International standard. indicator organisms for chemical stress in ter- Kapusta P., Sobczyk Ł., Rożen A., Weiner, J. restrial ecosystems. Ecotoxicology Environmtal 2003. Species diversity and spatial distribution Safety 50: 25–43. of enchytraeid communities in forest soils: Ernst W.H.O. 1996. Bioavailability of heavy effects of habitat characteristics and heavy metals and decontamination of soils by plants. metal contamination. Applied Soil Ecology 23: Applied Geochemistry 11: 163–167. 187–198. Fabijańczyk P., Zawadzki J. 2012. Impact of shal- Krzaklewski W., Barszcz J., Małek S., Ko- lowly deposited ore-bearing dolomites on local zioł K., Pietrzykowski M. 2004. Contami- soil pollution aureoles of As, Cd, Pb, and Zn nation of forest soils in the vicinity of the in an old mining area. Journal of Soils Sediments sedimentation pond after zinc and lead ore 12: 1389–1395. flotation (in the region of Olkusz, southern Georgieva S.S., McGrath S.P., Hooper D.J., Poland). Water, Air, and Soil Pollution 159: Chambers B.S. 2002. Nematode communi- 151–164. ties under stress: the long-term effects of heavy Krzaklewski W., Pietrzykowski M. 2002. metals in soil treated with sewage sludge. Selected physico-chemical properties of zinc Applied Soil Ecology 20: 27–42. and lead ore tailings and their biological sta- Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G., Go- bilisation. Water, Air, and Soil Pollution 141: dzik B. 2010. Pine forests of Zn-Pb post-min- 125–141. ing areas of southern Poland. Polish Botanical Kucharski R., Marchwińska E. 1990. Problemy Journal 55(1): 229–237. zagrożenia terenów rolnych metalami ciężkimi Van Gestel C.A.M. 2008. Physico-chemical and w rejonie Olkusza. Zeszyty Naukowe AGH biological parameters determine metal bio- 1368. Sozologia i Sozotechnika 32: 123–141. availability in soils. Science of the Total Envi- Niklińska M., Chodak M., Laskowski R. 2005. ronment 406: 385–395. Ekologiczne metody oceny skutków zanieczysz- Gruszczyński S., Trafas M., Żuławski C. 1990. czenia gleb. Agencja Wydawniczo-Poligraficzna Charakterystyka gleb w rejonie Olkusza. “ART-TEKST”, Kraków.

282 O’Connor F.B. 1955. Extraction of enchytraeid Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2011. worms from a coniferous forest soil. Nature Grasslands of a Zn-Pb post-mining area 175: 815–816. (Olkusz Ore-bearing Region, s Poland). Polish Økland R. 2007. Wise use of statistical tools in Botanical Journal 56(2): 245–260. ecological field studies. Folia Geobotanica 42: Tosza E., Dumnicka E., Niklińska M., Rożen A. 123–140. 2010. Enchytraeid and earthworm communi- Olsen S.R., Cole C.V., Watanabe F.S., Dean ties along a pollution gradient near Olkusz L.A. 1954. Estimation of available phosphorus (southern Poland). European Journal of Soil in soils by extraction with sodium bicarbonate. Biology 46: 218–224. United States Department of Agriculture, Cir- Trafas M., Gruszczyński S., Gruszczyńska J., cular 939: 1–19. Zawodny Z. 1990. Zmiany własności gleb wy- Pasieczna A., Lis J. 2008. Environmental geo- wołane wpływami przemysłu w rejonie olku- chemical mapping of the Olkusz 1:25 000 scale skim. Zeszyty Naukowe AGH 1368. Sozologia map sheet, Silesia-Cracow region, southern i Sozotechnika 32: 144–162. Poland. Geochemistry: Exploration, Environ- Verner J.F., Ramsey M.H., Helios Rybicka E., ment, Analysis 8: 323–333 Jędrzejczyk B. 1996. Heavy metal contami- Pen-Mouratov S., Shukurov N., Steinberger Y. nation of soils around a Pb-Zn smelter in 2008. Influence of industrial heavy metal pol- Bukowno, Poland. Applied Geochemistry 11: lution on soil free-living nematode population. 11–16. Environmental Pollution 152: 172–183. Zawadzki J., Fabijańczyk P. 2013. Geostatistical Smolders E., Oorts K., van Sprang P., Schoe- evaluation of lead and zinc concentration in ters I., Janssen C.R., McGrath S.P., soils of an old mining area with complex land McLaughlin M.J. 2009. Toxicity of trace management. International Journal of Environ- metals in soil as affected by soil type and aging mental Science of Technology 10: 729–742. after contamination: using calibrated bioavailability models to set ecological soil standards. Environmental Toxicology Chemistry 28: 1633–1642.

Charakterystyka wybranych właściwości fizykochemicznych i biologicznych gleb w dominujących typach zbiorowisk roślinnych – rejon olkuski

Paweł Kapusta1, Grażyna Szarek-Łukaszewska1, Rolf D. Vogt 2

1 Instytut Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk, 31-512 Kraków, ul. Lubicz 46, e-mail: p.kapusta@ botany.pl; [email protected] 2 University of Oslo, Department of Chemistry, 0316 Oslo, Postbox 1033 Blindern, e-mail: [email protected]

Wstęp trudnych do oszacowania. Po trzecie, okolice Olkusza cechują się dużym zagęszczeniem ludności, W ostatnim półwieczu na terenach górniczych w związku z czym spora część populacji jest nara- Olkusza, Bolesławia i Bukowna, znajdujących się żona na skutki oddziaływania metali ciężkich zaku- między Katowicami a Krakowem w południowej mulowanych w środowisku. Jest to problem realny, Polsce, wykonano wiele ekspertyz gleboznawczych ponieważ, pomimo łatwego dostępu do informacji (np. Gruszczyński i in. 1990; Kucharski i Mar- o poziomie skażenia gleby i zaleceń odnośnie do chwińska 1990; Trafas i in. 1990; Verner i in. sposobu jej zagospodarowania, niektóre grunty, 1996; Krzaklewski i in. 2004; Niklińska i in. 2005; np. w obrębie przydomowych ogródków, wciąż Pasieczna i Lis 2008; Cabala i in. 2009a). Niemal wykorzystuje się pod uprawę owoców i warzyw. zawsze ich priorytetem była ocena stopnia skażenia Powszechne jest też zbieranie runa leśnego na nie- podłoża metalami ciężkimi. Badania te były (i nadal użytkach poprzemysłowych. są) ważne z kilku powodów. Po pierwsze, wiedza Najstarsze i obecnie trudnodostępne opra- na temat lokalizacji miejsc wydobycia rudy i skła- cowania dotyczące wpływu działalności prze- dowania materiałów odpadowych jest niepełna. mysłowej na gleby rejonu olkuskiego pochodzą Dokumentacja sięga zaledwie kilkudziesięciu lat z lat siedemdziesiątych i osiemdziesiątych ubie- wstecz i często nie obejmuje stanowisk historycznej głego wieku (Trafas i in. 1990; por. znajdujący się eksploatacji i przeróbki kruszców (o wieku przekra- tam wykaz literatury). Ich zakres obejmuje rozpo- czającym 100 lat), po których pozostało niewiele znanie wielkości, zasięgu i zmienności przestrzennej śladów w krajobrazie. Po drugie, metale ciężkie skażenia oraz ocenę związanego z nim ryzyka śro- mogą być przenoszone na duże odległości, poza dowiskowego. Początkowo interesowano się przede teren działalności górniczej, i dostawać się do gleb wszystkim glebami uprawnymi z uwagi na ich duży wraz z pyłem pochodzącym z produkcji hutniczej udział powierzchniowy, a także możliwość bezpo- i erozji eolicznej odpadów górniczych w ilościach średniego oddziaływania na zdrowie ludzi poprzez

285 produkcję roślin jadalnych. Badania prowadzone stały się podstawą w wyjaśnianiu zmienności składu niezależnie przez różne służby i ośrodki naukowe i bogactwa gatunkowego unikatowych zbiorowisk dostarczyły wiarygodnych danych na temat skażenia roślinnych formujących się spontanicznie bądź i dały wyobrażenie o skali problemu. Grunty rolne z udziałem człowieka na siedliskach metalono- gmin związanych z przemysłem górniczym (Olkusz, śnych (jeden z głównych celów projektu; Kapusta Bukowno, Sławków i Klucze – według ówczesnego i Godzik – Rozdział 6, niniejszy tom). Dzięki podziału administracyjnego), zajmujące blisko temu, iż w badaniach uwzględniony został duży 13 000 ha, prawie w całości charakteryzowały się obszar oraz wszystkie dominujące typy podłoża, wysokim, ponadnormatywnym nagromadzeniem typy użytkowania terenu i typy pokrywy roślinnej, kadmu, ołowiu i cynku (Kucharski i Marchwińska powstała możliwość weryfikacji danych zebranych 1990), wykluczającym dotychczasowy sposób w przeszłości oraz porównania stanowisk dotychczas użytkowania. Największe stężenia metali cięż- badanych osobno, w różnym czasie i przez różnych kich w glebie odnotowano w pobliżu Kombinatu autorów. Po raz pierwszy dla tego obszaru gleby Górniczo-Hutniczego Bolesław (obecnie Zakłady analizowano nie tylko pod kątem ich właściwości Górniczo-Hutnicze Bolesław w Bukownie), który fizycznych i chemicznych, ale także pod kątem jest głównym w regionie emitorem zanieczyszczeń właściwości biologicznych (aktywności mikroor- gazowo-pyłowych. Dla tego terenu ustanowiono ganizmów i mezofauny glebowej) i w powiązaniu strefę ochronną z zakazem osiedlania się i prowa- z cechami zbiorowisk roślinnych (bogactwem dzenia działalności rolniczej w jej obrębie, nato- i składem gatunkowym roślin). miast dla terenów mniej skażonych opracowano projekt ich zagospodarowania. Materiały i metody Z początkiem lat dziewięćdziesiątych badania zaczęły koncentrować się na obszarach najsilniej Badaniami glebowymi objęto obszar, który ze przekształconych i stały się bardziej szczegółowe. względu na typ użytkowania można podzielić na 3 Między innymi podejmowano problem erozji główne kategorie: 1) nieużytki górnicze, tj. tereny eolicznej stawów osadowych odpadów poflo- przekształcone w wyniku odkrywkowej eksploatacji tacyjnych i związanej z tym emisji pyłu boga- i przeróbki rud metali (zwały odpadów kopalnia- tego w metale ciężkie, który stanowi dodatkowy nych i popłuczkowych oraz wyrobiska wypełnione czynnik degradacji gleb w rejonie olkuskim (np. tymi odpadami, zazwyczaj rekultywowane) z gle- Krzaklewski i Pietrzykowski 2002; Krzaklewski bami o charakterze inicjalnym, 2) tereny porolne, i in. 2004). Uwagę kierowano także na tereny nieużytkowane z powodu zanieczyszczenia, z gle- w przeszłości niebadane lub badane rzadko, w tym bami brunatnymi, 3) tereny leśne z bielicami. Stałe na tereny leśne i zurbanizowane oraz na nieużytki powierzchnie badawcze (N=49) reprezentują przemysłowe (np. Cabala i Teper 2007; Cabala każdą z wymienionych wyżej kategorii. W kate- i in. 2008). Analizowano już nie tylko zawartość gorii pierwszej znalazły się zbiorowiska roślinne metali ciężkich w podłożu, ale także ich pocho- występujące na odpadzie górniczym, tj. murawy dzenie, drogi migracji, biodostępność i powią- galmanowe (GW, N=7), murawy z dominacją Mo- zania z innymi składnikami gleby (np. Cabala i in. linia caerulea (MW, N=6) oraz lasy sosnowe (FW, 2009b, 2010). W ten nurt wpisują się badania pro- N=6). W kategorii drugiej znalazły się zbiorowi- wadzone w latach 2008–2011 w ramach projektu ska roślinne występujące na podłożu piaszczystym, MF EOG PL0265 pt. „Roślinność gleb galmano- na dawnych glebach uprawnych, tj. ciepłolubne wych i jej znaczenie dla zachowania różnorodności murawy z dominacją Festuca ovina (GS, N=7) biotycznej i krajobrazowej terenów pogórniczych”. i murawy o charakterze mezofilnym (P, N=8). Ka- Ich celem była pełna charakterystyka warunków tegoria trzecia obejmowała lasy sosnowe na glebie edaficznych panujących w szeroko rozumianym piaszczystej (FS, N=15) (Kapusta i Godzik – Roz- terenie górniczym (obejmującym obszar zdegrado- dział 6, niniejszy tom). wany geomechanicznie i/lub chemicznie). Zgroma- Próby gleby, które stały się podstawą charakte- dzone dane, prezentowane w niniejszym rozdziale, rystyki badanych siedlisk, zostały zebrane z jednego

286 z 9 poletek założonych w obrębie powierzchni Kjeldahla (ISO11261, 1995) na aparacie Kjeltec badawczych. Najczęściej było to poletko środkowe 2300 firmy Foss Tecator. Stężenia całkowite P, cał- (Kapusta i Godzik – Rozdział 6, niniejszy tom). kowite i frakcji wymiennej K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cd, Glebę pobierano za pomocą metalowej łopatki Pb i Zn, a także frakcji rozpuszczonej w wodzie z 3 płytkich (o głębokości do 50 cm) odkrywek, Zn, Cd i Pb określano metodą płomieniowej z dwóch lub trzech poziomów genetycznych (tam, absorpcyjnej spektrometrii atomowej (F-AAS) na gdzie to było możliwe). Ponieważ poziom orga- spektrofotometrze Varian 220 FS. Stężenia całko- niczny O był słabo reprezentowany w badanych wite oznaczano w próbach gleby mineralizowa- siedliskach, nie brano go pod uwagę; tam, gdzie nych w stężonym kwasie HClO4. Stężenia frakcji występował, usuwano go delikatnie przed poborem wymiennej i rozpuszczonej w wodzie analizowano próby. W przeważającej liczbie przypadków próby w roztworze uzyskanym po ekstrakcji gleby 1 mol pochodziły z poziomu próchniczego (zwykle A, Ap roztworem BaCl2 (ISO11260, 1994) oraz wodą lub AB) i następującego po nim poziomu wzboga- dejonizowaną. Zawartość biodostępnego fosforu cania (zwykle AB, B), rzadziej natomiast z poziomu (P) określano kolorymetrycznie (Hach Lange DR wymywania (E, AE) gleb bielicowych. Starano się 3800) w roztworze uzyskanym po ekstrakcji gleby pobierać glebę z całej miąższości danego poziomu. wodorowęglanem sodu (Olsen i in. 1954). Glebę z odkrywek łączono w jedną próbę (dla każ- Próby przeznaczone do oceny aktywności dego poziomu genetycznego) reprezentującą daną mezofauny glebowej były analizowane w losowej powierzchnię badawczą (w ilości około 1 kg). kolejności. Zwierzęta wypłaszano z gleby metodą Ograniczono w ten sposób zmienność wynika- mokrych lejków (O’Connor 1955). Dzięki ogrze- jącą z heterogeniczności środowiska glebowego. waniu gleby lampami czas wypłaszania skrócono Z każdej powierzchni badawczej, ze wszystkich 9 do 5 godzin. Metoda stosowana jest standardowo poletek, zebrano dodatkowe próby gleby przezna- do ekstrakcji wazonkowców (Enchytraeidae), nie- czone do analizy aktywności mezofauny glebowej. mniej może służyć także do zgrubnej, względnej Próby te pobrano z górnej warstwy gleby (po oceny aktywności innych grup drobnych, mobil- usunięciu ściółki, tj. podpoziomu Ol, o ile wystę- nych bezkręgowców glebowych, np. nicieni pował) za pomocą próbnika o przekroju 3,5 cm, (Nematoda) czy niesporczaków (Tardigrada). do głębokości 13 cm. Próby gleby transportowano Wypłoszone zwierzęta liczono pod mikroskopem do laboratorium w polietylenowych woreczkach binokularowym. Dane uzyskane z 9 poletek i przechowywano w obniżonej temperaturze (około uśredniano, uzyskując wartości reprezentujące 5°C) do czasu analizy. powierzchnie badawcze. Analizę właściwości fizycznych i chemicz- Przed analizą statystyczną zmienne transfor- nych wykonano w próbach gleby wysuszonych mowano za pomocą funkcji logarytmicznej lub powietrznie i przesianych przez sito o oczkach eksponencjalnej i skalowano do zakresu 0–1, aby 2 mm. W próbach tych oznaczano skład granulome- otrzymać normalne lub przynajmniej symetryczne tryczny, odczyn (pH) oraz stężenia węgla (C), azotu rozkłady wartości i homogeniczną wariancję (N), siarki (S), fosforu (P), potasu (K), wapnia (Ca), (Økland 2007). W celu porównania średnich magnezu (Mg), żelaza (Fe), manganu (Mn), kadmu wartości zmiennych pomiędzy kategoriami siedli- (Cd), ołowiu (Pb) i cynku (Zn). Skład granulome- skowymi (6 kategorii: GW, GS, FW, FS, MW, P) tryczny gleby (procentowy udział frakcji piasku, przeprowadzono jednoczynnikową analizę wariancji pyłu i iłu) określano, stosując metodę przesiewania ANOVA; w analizie tej użyto danych uzyskanych i sedymentacji (ISO11277, 2009). Pomiar odczynu dla górnego poziomu glebowego ze wszystkich gleby wykonano w zawiesinie wodnej (ISO10390, powierzchni badawczych (N=49). Dwuczynni- 1994) przy pomocy pehametru Mettler Toledo kowa analiza wariancji ANOVA z powtarzanymi MO 125. Zawartość całkowitego i organicznego pomiarami posłużyła do oszacowania istotności C oraz całkowitej S określano techniką suchego efektu użytkowania terenu (3 kategorie: nieużytki spalania (ISO10694, 1995) na analizatorze LECO górnicze, teren porolny, teren leśny) i poziomu SC-144DRPC, a stężenie całkowitego N – metodą glebowego (dwa poziomy genetyczne: próchniczy

287 i następujący po nim), oraz efektu interakcji tych pyłowych (huty, stawów osadowych) czy czasem czynników. W analizie uwzględniono tylko te tworzenia się gleby. powierzchnie badawcze (N=40), dla których ist- Analiza chemiczna pokazała, że gleby badanych niał komplet danych (tj. analizowano przynajmniej powierzchni są skrajnie zanieczyszczone. Najwyższe 2 poziomy glebowe) oraz, które można było jed- całkowite stężenia metali ciężkich odnotowano na noznacznie zaklasyfikować do jednej z 3 kategorii powierzchniach założonych na odpadzie górniczym. użytkowania terenu. Analizę czynnikową przepro- Wynosiły one 506 mg kg−1 Cd (powierzchnia GW), wadzono dla wybranych parametrów fizycznych 33 178 mg kg−1 Pb (MW) i 72 089 mg kg−1 Zn i chemicznych górnej warstwy gleby (dla których (GW). W przypadku najczystszych powierzchni transformacja odniosła pozytywny skutek) w celu (FS) stężenia te były o dwa lub trzy rzędy wielkości określenia struktury wzajemnych powiązań między niższe od wartości maksymalnych (odpowiednio tymi parametrami. Przy wyodrębnianiu głównych 2 mg kg−1 Cd, 93 mg kg−1 Pb i 132 mg kg−1 Zn). składowych dokonano rotacji struktury czynni- Mieściły się one jednak w zakresie stężeń uznanych kowej metodą varimax, natomiast przy określaniu w Dyrektywie 86/278/EWG Rady Europejskiej za liczby czynników przyjęto kryterium Kaisera (war- progowe dla gleb, tj. maksymalnie dopuszczalne: tość własna >1). Wyodrębnione czynniki posłużyły 1–3 mg kg−1 dla Cd, 50–300 mg kg−1 dla Pb i 150– jako zmienne wyjaśniające w analizie regresji wie- 300 mg kg−1 dla Zn (Anonymous 1986). Oznacza lorakiej przeprowadzonej dla parametrów biolo- to, że zdecydowaną większość pomiarów, tj. znaj- gicznych gleby i parametrów zbiorowisk roślinnych dujących się powyżej dolnego kwartyla, należy trak- (składu i bogactwa gatunkowego roślin warstwy tować jako przekroczenia normy (Tabela 1). zielnej). Skład gatunkowy roślin reprezentowały Uzyskane wyniki pokrywają się w zupełności zmienne uzyskane w nietendencyjnej analizie zgod- z danymi podawanymi przez innych autorów. ności DCA (Detrended Correspondence Analysis) Verner i in. (1996) prowadzili badania glebowe identyfikujące główne gradienty ekologiczne decy- w pobliżu Zakładów Górniczo-Hutniczych Bole- dujące o rozmieszczeniu roślin (oś DCA 1 i DCA 2). sław (ZGH Bolesław), częściowo na stanowiskach W analizie tej uwzględniono gatunki występujące podobnych do opisywanych w niniejszym rozdziale na co najmniej 10% stanowisk. Analizy statystyczne (próby pobierali między innymi w obrębie daw- wykonano przy pomocy oprogramowania STATI- nych gruntów uprawnych). Analizowana przez tych STICA 9, natomiast analizę DCA – przy pomocy autorów gleba w większości przypadków zawierała CANOCO 4.5. bardzo wysokie, ponadnormatywne ilości metali ciężkich (wartość mediany dla stężeń całkowitych Wyniki i dyskusja zmierzonych w górnej warstwie gleby wynosiła 14,8 mg kg−1 Cd, 545 mg kg−1 Pb i 2175 mg kg−1 Większość parametrów glebowych charaktery- Zn). Cabala i in. (2009a) objęli badaniami nieco zowała się dużą zmiennością, zarówno pomiędzy inny teren, ale również znajdujący się w okolicy kategoriami siedliskowymi, jak i w obrębie tych ZGH Bolesław. Powierzchnie badawcze wytyczono kategorii (współczynnik zmienności często prze- w rejonie wydobycia rudy, w miejscu składowania kraczał 100%). Do zmiennych o wartościach odpadów (co odpowiada kategoriom GW, FW i/lub najbardziej zróżnicowanych należały całkowite MW) oraz na obszarze zanieczyszczonym jedynie stężenia metali ciężkich, całkowite stężenia niektó- poprzez opad pyłu z powietrza (prawdopodobnie rych pierwiastków odżywczych (np. N, Ca, Mg) kategoria FS). Podawane przez tych autorów zakresy oraz stężenia wymiennych form metali (Tabela 1). stężeń całkowitych Cd, Pb i Zn (odpowiednio: Wyniki te są zrozumiałe, ponieważ do badań 2–220 mg kg−1, 172–8262 mg kg−1 i 378–55 506 wybrano siedliska silnie kontrastujące ze sobą, mg kg−1) zasadniczo nie różnią się (rzędem wiel- a powierzchnie badawcze, nawet w obrębie tej samej kości) od prezentowanych w Tabeli 1. Teren kategorii siedliskowej, mogły się od siebie różnić odpowiadający powierzchniom FS badali również pod wieloma względami, np. rodzajem odpadu Krzaklewski i in. (2004) w ramach oceny oddzia- górniczego, odległością od źródeł zanieczyszczeń ływania stawów osadowych na otoczenie (emisja

288 pyłu). Uzyskane w ramach tych badań wyniki były biologiczną gleby oraz roślinnością pokazują, że tak zbieżne z przedstawianymi w niniejszym rozdziale. jest w istocie (Grodzińska i in. 2010; Szarek-Łuka- Ustalenia dotyczące poziomu zanieczyszczenia gleb szewska i Grodzińska 2011; Stefanowicz – Rozdział w terenie eksploatacji górniczej, dokonane nieza- 14, niniejszy tom). Powierzchnie GW, MW i FW leżnie przez różnych autorów (w tym cytowanych są miejscem występowania bogatych w gatunki powyżej), pozytywnie weryfikowane są przez szersze zbiorowisk roślinnych oraz stosunkowo obfitych opracowania glebowe, które ukazały się w ostatnim (jak na teren silnie zanieczyszczony) zespołów czasie (Pasieczna i Lis 2008; Fabijańczyk i Zawadzki bezkręgowców glebowych (wazonkowców, nicieni 2012; Zawadzki i Fabijańczyk 2013). i niesporczaków; Tabela 2). Pod tym względem Odpad górniczy (skała płonna) jest mieszaniną przewyższają je jedynie zbiorowiska dawnych pól dolomitu, kalcytu i innych minerałów (Cabala (P), z glebami dość żyznymi, ale zanieczyszczonymi i Teper 2007). Tworzące się na nim gleby zawierają poprzez depozycję atmosferyczną. W przeciwień- duże ilości pierwiastków odżywczych, takich jak stwie do powyższych powierzchnie GS i FS cechują K, Ca i Mg. Charakteryzują się one stosunkowo się niską aktywnością biologiczną gleby i ubogim wysokim odczynem, a także mają korzystniejsze zestawem gatunków roślin (w skrajnych przypad- proporcje frakcji ilastej do pozostałych frakcji gle- kach na badanych poletkach występuje tylko jeden bowych w porównaniu z glebami piaszczystymi. gatunek – Festuca ovina). Takie cechy sprzyjają utrzymywaniu metali ciężkich Opisywane do tej pory cechy odnosiły się tylko w formach nierozpuszczalnych, trudno dostępnych do górnej mineralnej warstwy gleby (poziom próch- dla organizmów żywych (Ernst 1996; van Gestel niczy). Analiza warstw położonych głębiej pozwala 2008; Smolders i in. 2009). Dlatego pomimo lepiej zrozumieć genezę i charakter gleb w okolicach dużego obciążenia metalami ciężkimi odpad gór- Olkusza. Gleby na odpadzie górniczym (przede niczy może oferować relatywnie dobre warunki wszystkim powierzchnie GW i FW) mają charakter dla rozwoju roślin (Grodzińska i in. 2010; Szarek- inicjalny. Ich historia obejmuje na ogół kilkadzie- -Łukaszewska i Grodzińska 2011) oraz mikroflory siąt lat od momentu zwałowania odpadu do dnia (Stefanowicz – Rozdział 14, niniejszy tom) i fauny dzisiejszego. Poziom próchniczy jest słabo wykształ- glebowej. Potwierdza to wielu autorów, w tym cony i zwykle nie przekracza 10 cm. Zawiera on badaczy roślinności terenów cynkowo-ołowiowych, mniej metali ciężkich niż poziom leżący poniżej którzy jako wyznacznika toksyczności gleby uży- (Tabela 3). Innymi słowy, główne źródło skażenia wają stosunku Pb/Ca lub Zn/Ca (pośrednio nio- stanowi skała macierzysta (w tym wypadku odpad sącego informację o dostępności Pb i Zn) zamiast górniczy). Jeśli chodzi o pozostałe gleby, sytuacja całkowitej zawartości metali ciężkich (Brown jest najczęściej (ale nie zawsze) odwrotna, czego i Brinkmann 1992; Brown 1994). Opisywane dowodzi istotna interakcja kategorii użytkowania w niniejszym rozdziale gleby powierzchni badaw- terenu i poziomu gleby (Tabela 3). Poziom próch- czych GW, FW i MW cechowały się bardzo wysoką niczy, o znacznie większej miąższości, cechuje zawartością metali ciężkich, jednak niewielka się wyższymi koncentracjami metali ciężkich niż część tych metali występowała w formach roz- poziom następujący bezpośrednio po nim. Źródłem puszczalnych w wodzie i wymiennych (Tabela 2). zanieczyszczenia są tu pyły pochodzące głównie W efekcie, niektóre powierzchnie piaszczyste cecho- z emisji z huty oraz erozji eolicznej stawów osado- wały się wyższą względną biodostępnością metali wych i zwałowisk, które akumulują się w górnych ciężkich (wyrażoną jako stosunek form mobilnych warstwach profilu glebowego (skała macierzysta do całkowitych) niż powierzchnie z odpadem gór- pierwotnie była prawdopodobnie niezanieczysz- niczym. Biorąc pod uwagę dodatkowe czynniki, czona). O poziomie zanieczyszczenia tych gleb jak zawartość materii organicznej i pierwiastków decydować mogą takie czynniki jak odległość od odżywczych (Tabela 2), powierzchnie piaszczyste emitorów czy pokrywa roślinna (drzewa) ogranicza- na nieużytkach górniczych (zwłaszcza GS) należy jąca rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń oraz ich ocenić jako najbardziej nieprzyjazne dla organi- osiadanie na powierzchni gleby. Lasy (FS) znajdu- zmów żywych. Wyniki badań nad aktywnością jące się w większości na obrzeżach terenu objętego

289 badaniami są znacznie mniej obciążone metalami 5 czynników o przejrzystej strukturze wyjaśnia- ciężkimi niż dawne pola uprawne (GS) zlokalizo- jących łącznie prawie 80% zmienności zbioru wane w sąsiedztwie huty (Tabela 2). danych (Tabela 4). Pierwszy czynnik odpowiada Siedliska muraw (GS i P) na porzuconych za 28% zmienności; odzwierciedla on całkowitą terenach rolnych pod wieloma względami różnią zawartość trzech głównych metali ciężkich (Cd, Pb, się od siebie (porównaj: właściwości fizyczne i che- Zn) i innych pierwiastków związanych z rudami miczne gleby, aktywność biologiczną, bogactwo (Fe, S) i skałą płonną (K, Ca, Mg, C). Z czynni- gatunkowe roślin; Tabela 2). O zaliczeniu ich do kiem tym dodatnio skorelowany jest odczyn (pH). wspólnej kategorii użytkowania terenu (tereny Czynnik 2 (19% zmienności) reprezentuje zasob- porolne) na potrzeby analizy poziomów glebowych ność gleby w pierwiastki odżywcze, tj. całkowity zadecydowały archiwalne dane (mapy) dotyczące C (i skorelowany z nim węgiel organiczny) i N oraz typu gleb i użytkowania terenu w latach siedem- wymienny K, Ca i Mg. Czynnik 3 (13% zmien- dziesiątych XX wieku wokół ZGH Bolesław. ności) charakteryzuje skład granulometryczny Według tych danych powierzchnie GS i P były gleby i powiązaną z nim zawartość P (całkowitego polami uprawnymi położonymi na glebach bru- i dostępnego). Ostatnie dwa czynniki, 4 (11% natnych. Potwierdzeniem tego są cechy poziomu zmienności) i 5 (9% zmienności), odnoszą się do próchniczego, który można określić jako poziom stężenia rozpuszczalnych w wodzie i wymiennych orny (Ap), homogenny i wyraźnie odgraniczający form metali ciężkich. się od poziomu położonego niżej oraz wyższa niż Otrzymane w analizie czynniki są całkowicie w przypadku pozostałych powierzchni zawartość niezależne od siebie (występuje pomiędzy nimi dostępnego fosforu i dość wysoka zawartość fos- zerowa korelacja), dlatego zostały użyte w analizie foru całkowitego (Tabela 2), co świadczy o wcze- regresji wielorakiej (zamiast oryginalnych zmien- śniejszym nawożeniu. nych) do wykrycia zależności istniejących pomiędzy Osobną kategorię siedliskową i zarazem kate- właściwościami fizycznymi i chemicznymi gleby a jej gorię użytkowania terenu stanowią lasy gospodarcze niektórymi parametrami biologicznymi (pominięto (bory sosnowe) na piaskach (FS). Odstają one od parametry mikrobiologiczne, których zmienność pozostałych powierzchni badawczych, głównie ze szczegółowo analizowano w rozdziale 14 niniejszego względu na niższy odczyn gleby (Tabela 2). Odczyn tomu) oraz parametrami zbiorowisk roślinnych. ten byłby zapewne jeszcze niższy, zbliżony do tego, W analizie tej skład gatunkowy roślin reprezento- jaki panuje w glebie pod typowym drzewostanem wały dwie pierwsze osie DCA, które przedstawiono sosnowym, gdyby nie wpływ pyłów alkalicznych w postaci diagramu na Rycinie 1. Wyniki regresji pochodzących z emisji huty i wietrzenia odpadów wielorakiej zawiera Tabela 5. Czynnik 1 (mówiący poflotacyjnych. Metale ciężkie, dopływające do gleby o obecności/zawartości odpadu górniczego w pod- wraz z pyłami w zetknięciu z kwaśnym roztworem łożu) silnie wpływa na bogactwo i skład gatunkowy glebowym, stają się bardziej mobilne (potencjalnie roślinności. Brak spodziewanego negatywnego bardziej biodostępne). Widać to szczególnie dobrze związku między tym czynnikiem a zmiennymi w przypadku Pb, którego stężenie form wymien- zależnymi wynika prawdopodobnie z faktu, iż stę- nych w glebach leśnych FS jest podwyższone w sto- żenia całkowite metali ciężkich są słabym wskaź- sunku do gleb pozostałych powierzchni badawczych nikiem toksyczności środowiska (Smolders i in. (Tabela 2). Co więcej, jest ono wyższe w poziomie 2009). Większe znaczenie dla roślin mają prawdo- wzbogacania niż w położonym nad nim poziomie podobnie inne towarzyszące metalom ciężkim pier- próchniczym. Świadczyć to może o intensywnym wiastki, jak Ca, Mg, K, C i S. Niekorzystny wpływ przenikaniu Pb, ale także Cd i Zn, w głąb profilu Cd, Pb i Zn na ekosystem istnieje, ale ujawnia się glebowego (Tabela 3). dopiero w warunkach sprzyjających występowaniu Analiza czynnikowa (wykonana dla zmien- metali w formach reaktywnych, tj. rozpuszczalnych nych, dla których udało się uzyskać na drodze w wodzie i wymiennych. Świadczą o tym nega- transformacji rozkład normalny) zredukowała 25 tywne zależności pomiędzy czynnikiem 5 a liczeb- właściwości fizycznych i chemicznych gleby do nością wazonkowców i niesporczaków oraz liczbą

290 gatunków roślin. Wynik ten, w świetle bogatej Wnioski literatury dotyczącej efektów oddziaływania metali ciężkich na organizmy żywe (np. Bååth 1989; • Gleby w okolicach Olkusza (w rejonie dzia Didden i Römbke 2001; Dazy i in. 2009), nie jest łalności górniczej) charakteryzują się dużą zmienno- zaskakujący. Brak reakcji nicieni na zanieczyszczenie ścią własności fizycznych i chemicznych zarówno gleby także ma swoje wytłumaczenie. Nicienie są pomiędzy kategoriami siedliskowymi (nieużytki grupą bezkręgowców o zróżnicowanych strate- górnicze, tereny porolne, tereny leśne) jak i w obrębie giach ekologicznych i funkcji, jaką pełnią w sieci tych kategorii. Wynika to z różnic w składzie mine- troficznej. Różnią się też znacznie wrażliwością na ralnym (za które odpowiada przede wszystkim czynniki stresu, w tym na zanieczyszczenie środo- obecność odpadu górniczego w podłożu), odle- wiska (Georgieva i in. 2002; Pen-Mouratov i in. głości od źródeł zanieczyszczeń pyłowych (huty, 2008). Wysoka zawartość metali ciężkich w glebie stawów osadowych) i zaawansowania procesu gle- z pewnością eliminuje niektóre gatunki nicieni, botwórczego. ale jednocześnie może sprzyjać innym (np. dzięki • Gleby w rejonie olkuskim są skrajnie zanie- ograniczaniu konkurencji), skutkując nieistotnym czyszczone metalami ciężkimi. Największą zawar- związkiem pomiędzy parametrami ilościowymi tością Cd, Pb i Zn cechują się gleby powstałe na zespołu nicieni a poziomem zanieczyszczenia. odpadzie górniczym, najmniejszą – piaszczyste To, że metale ciężkie stanowią w badanym gleby leśne. terenie główny czynnik determinujący jakość gleby, • Istotnym źródłem metali ciężkich jest nie a tym samym strukturę zespołów organizmów gle- tylko odpad górniczy, ale także pyły pochodzące bowych i zbiorowisk roślinnych, wynika nie tylko z emisji hutniczych oraz z erozji eolicznej stawów z opisywanych wyżej negatywnych zależności. osadowych i zwałowisk. Cennych informacji na temat stanu środowiska • Gleby powstałe na odpadzie górniczym, glebowego dostarczają dodatkowo porównania pomimo tego, że zawierają najwięcej metali cięż- parametrów mierzonych w rejonie Olkusza z para- kich, oferują lepsze warunki dla rozwoju roślin metrami cechującymi czyste siedliska. Dla przy- i fauny glebowej niż gleby piaszczyste. Wynika to kładu, zagęszczenie wazonkowców (które przyjmuje z wysokiej zawartości niektórych makroelementów się za dobry wskaźnik degradacji i zanieczyszczenia (np. K, Ca, Mg, C) i obniżonej biodostępności gleb) (Didden i Römbke 2001) w lasach iglastych metali ciężkich. na terenie Polski mieści się w zakresie od 10 000 do • O aktywności mezofauny glebowej (liczeb- 60 000 osobników na metr kwadratowy (Kapusta ności wazonkowców i niesporczaków) i bogactwie i in. 2003). Wartości, które uzyskano w niniej- gatunkowym roślin decyduje w większym stopniu szym projekcie, na powierzchniach borów sosno- biodostępność metali ciężkich niż ich całkowita wych (FS), były około 10-krotnie niższe. Wynik zawartość. ten można uznać za wiarygodny, jest on bowiem • Zagęszczenie wazonkowców, które przyjmuje zbieżny z ustaleniami innych autorów (Tosza i in. się za dobry wskaźnik degradacji i zanieczyszczenia 2010). Świadczy on o znacznej degradacji gleb gleb, jest 10-krotnie niższe w rejonie olkuskim niż w rejonie olkuskim. w czystych rejonach Polski.

Soil physicochemical properties and vegetation as factors affecting soil microorganisms in areas contaminated with heavy metals

Anna M. Stefanowicz

W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 46 Lubicz St., 31-512 Kraków, e-mail: a.stefanowicz@ botany.pl

Soil microorganisms, mainly bacteria and organic matter decomposition while increasing fungi, play many important roles in ecosystems. the rate of its accumulation (Strojan 1978). It They decompose dead organic matter of plant has been found that heavy-metal contamina- and animal origin into inorganic compounds tion of soil considerably reduces the activity of that can be taken up and used by plants. Some soil enzymes such as urease, acid phosphatase, microorganisms are able to fixatmospheric dehydrogenase, arylsulphatase, protease, nitrogen and enrich the soil with it. Micro- ß-glucosidase and endocellulase (Kandeler organisms interact with plants, supporting or et al. 1996; Kuperman and Carreiro 1997; limiting their growth and development (my Pan and Yu 2011). In view of the important corrhizal fungi, rhizobacteria, pathogens). Soil functions played by microorganisms and other microbes improve soil structure and some of soil organisms in ecosystems, the priority tasks them can degrade organic pollutants. of reclamation should include enhancement of Unfavourable environmental factors such the diversity and activity of microorganisms as heavy metal pollution may decrease the as well as micro-, meso- and macrofauna, and activity, biomass and diversity of soil micro- also restoration of the biological functions of bial communities, and may alter their structure degraded post-industrial soils (Gómez-Sagasti (Kandeler et al. 1996; Ge and Zhang 2011; Pan et al. 2012). Among the important indica- and Yu 2011). Any disturbance to the structure tors of soil biological quality which should be or functioning of microbial communities may included in biomonitoring are soil microbial upset the functioning of the whole ecosystem. parameters such as respiration, biomass, taxo- Pioneering studies of the effects of heavy metals nomic structure and diversity, the activity of C, on soil processes in forests near a zinc smelter N, S or P cycling-related enzymes exuded by in Palmerton, Pennsylvania, showed that Zn, microorganisms, microbial utilisation of dif- Pb and Cd pollution decreases the rate of ferent organic compounds, and level of root

293 mycorrhization (Filip 2002; Avidano et al. Ca content ranged from 3.7 mg g–1 in Pinus 2005; Gómez-Sagasti et al. 2012). nigra needles to 22.4 mg g–1 in Tilia cordata Assessing the effects of pollution on soil leaves. More importantly, Ca content in tree microorganisms in the field (e.g. in the vicinity assimilation organs was significantly cor- of smelters) is not an easy task. Soil micro- related with the Ca content and pH of the biological quality is affected by metal pollu- soil beneath the plants (Reich et al. 2005). tion but by other biotic and abiotic factors as Herbaceous species may considerably modify well, such as temperature, soil moisture, soil soil physicochemical properties as well. Four structure, nutrient content, pH, the presence grass species (Agrostis capillaris, Festuca ovina, or lack of plants, and the species richness and Lolium perenne, Nardus stricta) were found to composition of plant communities (Stephan differently affect soil moisture, pH and inor- et al. 2000; Marschner et al. 2004; Niklińska ganic N content (Markham et al. 2009). et al. 2005; Balogh et al. 2011; Chodak et al. Plants produce numerous compounds 2013). The C/N ratio and soil pH have been that are exuded into the soil (rhizodeposi- shown to be more important for soil micro- tion). These substances include organic com- organisms than heavy metals even at highly pounds (carbohydrates, amino acids, amides, polluted sites (Niklińska et al. 2005). Those fatty acids, sterols, vitamins, growth regula- biotic and abiotic factors affect microbes in tors), gases (ethylene, carbon dioxide) and polluted soils both directly and indirectly, by hydrocyanic acid (Grayston et al. 1996). Root modifying the behaviour of toxicants: their exudates may be specific to a plant species or mobility, bioavailability and toxicity (Babich even a variety. Differences in the quantity and and Stotzky 1983; Hinsinger et al. 2006; quality of root exudates and organic matter Gao et al. 2012). For example, high con- are one of the main causes of differences in tent of the organic matter and clay fraction the activity and diversity of soil microorgan- in soil improves trophic conditions but also isms in both the rhizosphere and bulk soil. The promotes immobilisation of metals, lowering diversity and/or activity of soil microbial com- their bioavailability (Bååth 1989). Soil pH munities increase as plant diversity increases affects soil microbial community structure (Stephan et al. 2000; Loranger-Merciris et al. (e.g. fungi/bacteria ratio; Blagodatskaya and 2006; Eisenhauer et al. 2011). Some species, Anderson 1998) but also affects metal sorp- for example legumes, may particularly benefit tion by organic matter (Kabata-Pendias and soil microbes (Stephan et al. 2000). Pendias 1993). This study, part of the project “Vegetation Plants influence soil microorganisms of calamine soils and its importance for bio- through deposition of litter and production of diversity and landscape conservation in post- root exudates of varying amounts and chemical mining areas” (EEA FM PL0265), examined composition. Dead organic matter is a source the microbiological quality of soils in areas of nutrients for saprotrophic soil organisms; affected by mining and processing of metal it modifies the soil environment, influencing ores. The study had four component tasks: (1) physicochemical characteristics such as soil to analyse microbial activity and biomass as nutrient content and pH. Reich et al. (2005) well as the ability of soil bacteria and fungi to found significant differences in the quantity utilise organic compounds in two soil layers; and quality of litter produced by 14 tree spe- (2) to compare the effects of heavy metals cies growing in experimental monocultures. on soil microorganisms between forest and

294 –1 –1 non-forest (grassland, fallows) ecosystems; (3) x is the respiration rate given in μl CO2 h g to compare soil microbiological parameters (Anderson and Domsch 1978). Soil basal res- between habitat types dominating the studied piration and microbial biomass were expressed post-mining area (forest and grassland on sand both per dry weight and per soil organic and on mining waste, and fallows); and (4) matter unit. The metabolic quotient qCO2 was to assess the effects of soil physicochemical calculated as the soil respiration/biomass ratio; properties and of the diversity and species qCO2 is helpful in assessing the effects of stress composition of herbaceous vegetation on soil factors such as heavy metal pollution on soil microorganisms. microbial communities. The ability of soil microorganisms to Materials and methods degrade organic compounds was assessed with 96-well Biolog plates: GN2 for bacteria and As in other research in this project, 49 SFN2 for fungi (Preston-Mafham et al. 2002; sites representing six dominant habitat cat- Stefanowicz 2006). The plates contain 95 egories (GW, MW, FW, GS, FS, P; Kapusta carbon compounds including carbohydrates, and Godzik – Chapter 6, this volume) were amino acids and carboxylic acids, which are studied. Microbial parameters were measured nutrients for heterotrophic microorganisms. in two soil layers: upper (humus A, Ap or AE, The GN2 plates also contain a dye indicator depending on the site) and lower (B). Soil of bacterial activity. samples were taken as described in Chapters 6 Soil samples were shaken in physiological (Kapusta and Godzik) and 13 (Kapusta et al.) saline and the extracts were diluted 10-fold of this volume, and sieved (2 mm mesh). with physiological saline (GN2 plates) or Soil moisture and maximum water holding with solution of agar, detergent (polyoxyeth- capacity (WHC) were measured before the ylene sorbitan monooleate – Tween 80), strep- microbiological measurements. Soil microbial tomycin and chlortetracycline (SFN2 plates). activity was measured as soil basal respira- The addition of agar and detergent allows uni- tion. Soil samples were adjusted to 50% of form dispersion of fungal spores in a solution, maximum WHC and incubated in gas-tight and the antibiotics prevent bacterial growth jars at 22°C. Evolved CO2 was absorbed in (Dobranic and Zak 1999; Buyer et al. 2001; 0.2 M NaOH, and the excess of NaOH was Kraus et al. 2004). The extracts were inocu- titrated with 0.1 M HCl after the addition of lated onto the plates and the plates were fur- BaCl2 and phenolphthalein as indicator. The ther incubated at 22°C for ca. 115 h (GN2) duration of incubation ranged from 24 to or 216 h (SFN2). During incubation, absor- 120 h depending on soil activity. The amount bance, reflecting microbial activity on the of evolved CO2 was calculated based on the plates, was measured twice a day at 590 nm amount of HCl used for titration. After basal (GN2 – colour development due to reduc- respiration measurements the soil was amended tion of the dye by bacteria) or once a day at –1 with glucose (10 mg gDW soil) in order to 650 nm (SFN2 – turbidity development due assess substrate-induced respiration. After 4 h to hyphal growth). incubation at 22°C, respiration was measured Microbial activity on each carbon sub- as described above. Microbial biomass carbon strate was expressed as area under curve (Cmic) in soil was calculated according to the (incubation time vs. absorbance). Average –1 formula: Cmic (μg g ) = 40.04x + 0.37, where bacterial and fungal activity in each soil was

295 expressed as average area under curve (cal- Results culated across all substrates). The number of substrates metabolised by microorganisms was Detailed data on soil respiration, microbial recorded; the number of compounds utilised biomass and microbial activity on the Biolog reflects the functional richness of the micro- plates are presented in Table 1. Microbial com- bial community. munity activity and biomass were significantly Factor analysis was performed to obtain higher in the upper (A, Ap or AE, depending non-correlated factors describing habitat on the site) than in the lower (B) soil layer, properties (Kapusta et al. – Chapter 13, this probably due to better trophic conditions of volume). This analysis included 30 variables: the upper (humus) layer. Microbial parameters content of sand and clay fractions, organic varied greatly between the study sites for both C, total Ca, Cd, Fe, K, Mg, Mn, N, P, Pb, S soil layers (Table 1). Microbial biomass and and Zn, BaCl2-extractable Ca, Cd, K, Mg and respiration of the upper soil layer showed the Zn, water-soluble Cd, Pb and Zn, available P, highest variability (CV = 123% and CV = 97% pH, number of herbaceous plant species, plant respectively); fungal functional richness species composition represented by DCA1 (number of Biolog substrates metabolised) and DCA2 axes (Kapusta et al. – Chapter 13, showed the lowest variability (CV = 31%). The this volume), total plant cover, and cover of opposite was observed for the lower soil layer: two plant functional groups: graminoids and the variation coefficients for 5 of 7 microbial forbs. Legume cover was not included in the variables exceeded 100% and were highest factor analysis as this variable did not meet the for fungal activity (CV = 154%) and richness assumptions of the analysis. The obtained fac- (CV = 127%), and for qCO2 (CV = 127%). tors were further used in multiple regressions Microbial biomass showed the lowest vari- as independent variables in order to determine ability (CV = 47%). the effects of habitat properties, represented by The esultsr of correlation analysis for total the factors, on the microbial parameters of the Zn, Pb and Cd and the microbial param- upper soil layer (N = 49). eters are presented in Table 2. For soil from The nonparametric Mann-Whitney U test the non-forest sites, the concentration of total was used to compare microbial activity between heavy metals was significantly and negatively the two soil layers in 34 of the 49 study sites correlated with microbial biomass (calculated for which the two soil layers were distinguish- per organic matter unit) and the activity and able (N = 34). Data from sites where one of functional richness of the bacterial communi- the two soil layers was not detected or where ties. Non-forest sites also showed significant only the transition layer AB was present were positive relationships between total Cd, Pb removed from the analysis. and Zn in soil and the metabolic quotient To assess the effect of metals on micro- qCO2. Metals did not influence fungal activity organisms of the upper soil layer, correla- and functional richness. None of the microbial tion analyses were done separately for forest parameters were negatively affected by metal (N = 21) and non-forest (grasslands and fal- pollution in forest soils. Soil microbial proper- lows; N = 28) habitats. One-way ANOVA ties differed significantly between the six site followed by Tukey’s test for unequal N were categories (GW, MW, FW, GS, FS, P; Kapusta performed to compare microbial parameters and Godzik – Chapter 6, this volume; Fig. 1). between the six habitat categories. Respiration, biomass, and bacterial and fungal

296 4 1.0

) d -1

g c -1 0.8

-1 -1

-1 -1 3 DW

2 DW cd 2 DW cd 0.6

2 c

0.4 bc bc

1 ab abc a 0.2 ab a

Microbial biomass (mg g )

Soil respiration (µM CO g 24h )

Respiracja gleby (µM CO g 24h ) 0.0

0 Biomasa mikroorganizmów (mg GW MW GS PFSFW GW MW GS PFSFW 50 75 b b 40 ab 60

ab 30 45 ab

20 30

Fungal activity

Bacterial activity

Aktywność bakterii 10 a Aktywność grzybów 15

0 0 GW MW GS PFSFW GW MW GS PFSFW

90 100

b b b 75 b ab 80 ab ab ab 60 ab 60 ab a 45

a 40 30

20 15

Fungal functional richness

Bacterial functional richness

Bogactwo funkcjonalne bakterii

Bogactwo funkcjonalne grzybów 0 0 GW MW GS PFSFW GW MW GS PFSFW Fig. 1. Soil basal respiration, microbial biomass, activity and functional richness of the bacterial and fungal communities for six habitat categories (means and standard errors) Ryc. 1. Respiracja bazowa gleby, biomasa mikroorganizmów oraz aktywność i bogactwo funkcjonalne zespołów bakterii i grzybów glebowych dla sześć kategorii siedlisk (średnie i błędy standardowe)

Values bearing different letters differ significantly between habitat types by Tukey’s test for unequal N (p < 0.05). Activity – measured with the use of Biolog plates. Functional richness – number of substrates used on Biolog plates. GW – grassland on mining waste (N = 7), MW – moist grassland dominated by Molinia caerulea on mining waste (N = 5; one site was discarded due to an admixture of sand in the subsoil), GS – grassland on sand (N = 7), P – grassland on abandoned and relatively fertile arable fields (fallows; N = 8), FS – pine forest on sand (N = 15), FW – pine forest on mining waste (N = 6). DW – soil dry weight. Istotne różnice między typami siedlisk oznaczono różnymi literami (test Tukeya dla nierównych N, p < 0.05). Aktywność – oznaczona z wykorzystaniem płytek Biolog. Bogactwo funkcjonalne – liczba zużytych substratów na płytkach Biolog. GW – murawy na odpadzie dolomitowym (N = 7), MW – łąki z dominacją Molinia caerulea na odpadzie (N = 5; jedno stanowisko odrzucono ze względu na domieszkę piasku w podłożu), GS – murawy na podłożu piaszczystym (N = 7), P – murawy na porzuconych, stosunkowo żyznych polach uprawnych (N = 8), FS – lasy sosnowe na podłożu piaszczystym (N = 15), FW – lasy sosnowe na odpadzie (N = 6). DW – sucha masa gleby.

297 Table 1. Soil microbial parameters of two soil layers (N = 34 for each layer) Tabela 1. Wartości parametrów mikrobiologicznych dla dwóch poziomów gleby (N = 34 dla każdego z poziomów)

Lower Mean Upper Variable Layer Minimum quartile (SD) quartile Maximum Zmienna Poziom Minimum Dolny Średnia Górny Maksimum kwartyl (SD) kwartyl upper 0.19 0.52 1.22 (1.19) 1.36 5.27 Soil respiration górny Respiracja gleby –1 –1 lower (μM CO2 gDW 24h ) 0.03 0.07 0.62 (0.71) 1.14 2.13 dolny upper 0.04 0.09 0.25 (0.30) 0.33 1.57 Microbial biomass górny Biomasa mikrobów –1 lower (mg gDW ) 0.04 0.06 0.11 (0.05) 0.14 0.27 dolny upper 0.003 0.001 0.002 0.004 0.007 qCO2 górny (0.001) –1 –1 (mg C-CO2 mg Cmic h ) lower 0.003 0.0002 0.0006 0.005 0.020 dolny (0.004) upper 0.1 7.7 26.6 (21.6) 43.4 80.0 Bacterial activity górny Aktywność bakterii lower 0.0 0.9 10.4 (12.2) 17.8 60.0 dolny upper 7.3 20.4 33.8 (18.1) 47.7 74.9 Fungal activity górny Aktywność grzybów lower 0.0 0.7 5.2 (7.9) 4.9 27.4 dolny upper 1 17 50 (29) 74 87 Bacterial functional richness górny Bogactwo funkcjonalne bakterii lower 0 4 28 (25) 54 79 dolny upper 20 51 62 (19) 77 91 Fungal functional richness górny Bogactwo funkcjonalne grzybów lower 0 3 17 (22) 21 75 dolny Upper soil layer – A, Ap or AE, depending on site; lower layer – B. Microbial biomass – the amount of carbon in biomass (Cmic). Metabolic quotient qCO2 – basal respiration/microbial biomass ratio. Activity – measured with the use of Biolog plates. Functional richness – number of substrates used on Biolog plates. DW – soil dry weight, SD – standard deviation. Górny poziom gleby – w zależności od stanowiska, A, Ap lub AE; dolny poziom – B. Biomasa mikrobów – ilość węgla w biomasie (Cmic). Współczynnik metaboliczny qCO2 – stosunek respiracji bazowej do biomasy mikroorganizmów. Aktywność – oznaczona z wykorzystaniem płytek Biolog. Bogactwo funkcjonalne – liczba zużytych substratów na płytkach Biolog. DW – sucha masa gleby, SD – odchylenie standardowe. activity on the Biolog plates were lowest in the waste; Biolog-derived parameters were high in soil samples from grassland and forest devel- soil from fallows and mining waste. oped on sand. Respiration and microbial bio- Factor analysis reduced the original mass were highest in soil samples from mining physicochemical and plant variables to 5

298 Table 2. Correlations between total heavy metal concentrations in soil and microbial parameters Tabela 2. Korelacje między ogólną zawartością metali ciężkich w glebie a parametrami mikrobiologicznymi

Grasslands and fallows (N = 28) Forests (N = 21) Murawy i odłogi Lasy Zn Pb Cd Zn Pb Cd Basal respiration DW 0.61*** 0.48** 0.61*** 0.82*** 0.76*** 0.82*** Respiracja bazowa DW Basal respiration OM 0.19 0.06 0.15 0.21 0.32 0.19 Respiracja bazowa OM Biomass DW 0.22 0.14 0.24 0.66** 0.58** 0.68*** Biomasa DW Biomass OM –0.46* –0.53** –0.47* –0.25 –0.23 –0.23 Biomasa OM

qCO2 0.47* 0.41* 0.44* 0.30 0.39 0.28 bacteria –0.42* –0.50** –0.44* 0.26 0.22 0.29 Activity bakterie Aktywność fungi 0.08 –0.01 0.12 0.51* 0.47* 0.54* grzyby bacteria –0.27 –0.39* –0.28 0.43 0.38 0.46* Functional richness bakterie Bogactwo funkcjonalne fungi 0.05 –0.03 0.07 0.56** 0.51* 0.60** grzyby

Statistically significant correlations are asterisked (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001). Metabolic quotient qCO2 – basal respiration/microbial biomass ratio. Activity – measured with the use of Biolog plates. Functional richness – number of substrates used on Biolog plates. DW – variables calculated per soil dry weight unit; OM – variables calculated per organic matter unit. Korelacje statystycznie istotne oznaczono gwiazdką (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001). Współczynnik metaboliczny qCO2 – stosunek respiracji bazowej do biomasy mikroorganizmów. Aktywność – oznaczona z wykorzystaniem płytek Biolog. Bogactwo funkcjonalne – liczba zużytych substratów na płytkach Biolog. DW – zmienne przeliczone na jed- nostkę suchej masy gleby; OM – zmienne przeliczone na jednostkę materii organicznej. non-correlated factors, interpreted as sub- total N, correlated positively with all measured soil type (mining waste vs. sand), soil fer- microbial parameters. Plant species richness tility, plant species richness, water-extractable and composition were particularly important metals and P availability (Table 3). The factors for soil bacteria, barely influencing soil fungi. were further used as independent variables in Water-soluble metals correlated negatively with multiple regression analysis (Table 4), which soil basal respiration and positively with fungal showed that the soil microbial communities activity and functional richness. P availability were shaped mainly by 3 factors: subsoil type, did not affect the microorganisms. soil fertility and plant species richness. Subsoil type, reflecting the amount of contaminated Discussion mining waste in the subsoil, affected soil basal respiration and microbial biomass. Soil fer- In this study the influence of heavy metals tility, related predominantly to exchangeable on soil microbial communities was assessed. forms of Mg, Ca, K as well as organic C and For both grassland and fallow soils it was found

299 Table 3. Results of factor analysis performed on 30 physicochemical and vegetation variables (N = 49) Tabela 3. Wyniki analizy czynnikowej wykonanej na 30 zmiennych fizykochemicznych i roślinnych (N = 49)

Variance explained Variables with the highest (> 0.6) factor loadings Factor Interpretation Wyjaśniana Zmienne o najwyższych (> 0.6) wartościach ładunków Czynniki Interpretacja zmienność czynnikowych (%)

1 25.8 ZnT (0.93), CdT (0.92), PbT (0.89), FeT (0.88), MnT Subsoil type (0.77), CaT (0.67), MgT (0.66), pH (0.65), KT (0.65), Rodzaj podłoża S (0.64)

2 16.0 MgEX (0.86), CaEX (0.83), KEX (0.76), CORG (0.68), Soil fertility N (0.65), CdEX (0.64) Żyzność gleby

3 13.4 S’P (0.91), CovF (0.90), DCA1 (–0.72) Plant species richness Bogactwo gatunkowe roślin

4 7.9 PbW (0.76), CdW (0.75), ZnW (0.67) Water-soluble metals Zawartość metali rozpuszczalnych w wodzie

5 7.0 PAV (0.81) Phosphorus availability Dostępność fosforu

AV – available (Olsen method), EX – extracted with BaCl2 (exchangeable), T – total, ORG – organic, W – water-soluble, Cov – herbaceous plant cover, CovF – forb cover, S’P – plant species richness (number of species), DCA1 – first DCA axis (see Kapusta et al. – Chapter 13, this volume), representing herbaceous plant species composition.

AV – dostępny (metoda Olsena), EX – ekstrahowany BaCl2 (wymienny), T – ogólny, ORG – organiczny, W – rozpuszczalny w wodzie, Cov – pokrycie roślin zielnych, CovF – pokrycie roślin zielnych z wyłączeniem traw, turzyc i motylkowatych, S’P – bogactwo gatunkowe roślin (liczba gatunków), DCA1 – pierwsza oś z analizy DCA (por. Kapusta i in. – Rozdział 13, niniejszy tom), reprezentująca skład gatunkowy roślin zielnych. that the metals negatively affected microbial was confirmed by a positive relationship biomass, bacterial activity and bacterial ability between soil heavy metal pollution and the to utilise organic compounds. Toxic effects of metabolic quotient qCO2. Changes in qCO2 heavy metals on microorganisms have been may indicate altered microbial community reported by other authors (Wang et al. 2007; structure or altered use of resources by the Niemeyer et al. 2012; Chodak et al. 2013). community (Wardle and Ghani 1995; Insam Niemeyer et al. (2012) found negative correla- et al. 1996). An increase of qCO2 in response tions between contamination level and respira- to contamination may suggest that the micro- tion, microbial biomass, phosphatase activity organisms are using more resources for main- and asparaginase activity in soils polluted with tenance, including detoxification of heavy Pb, Zn, Cd and Cu from a Pb smelter. Wang metals, instead of for biomass production. et al. (2007) reported reduction of microbial No toxic effect of metals on fungal activity biomass, bacterial diversity and phosphatase and functional richness was detected in this activity, and altered bacterial community study. This suggests that the studied fungi are structure, in soils contaminated with Zn and less sensitive to metal pollution than the bac- Cu near a Cu smelter. teria. The negative relationship between total The adverse effect of Zn, Pb and Cd on metal concentration and microbial biomass microorganisms of grassland and fallow soils presumably resulted, therefore, from the effect

300 Table 4. Relationships between habitat properties and microbial variables (N = 49) Tabela 4. Zależności miedzy właściwościami siedliska a zmiennymi mikrobiologicznymi (N = 49)

Water- Regression summary Plant soluble Phos- Podsumowanie regresji Subsoil Soil species metals phorus type fertility richness Zawartość availability Rodzaj Żyzność Bogactwo metali Dostęp- Adjusted podłoża gleby gatunkowe rozpusz- ność Poprawione p roślin czalnych fosforu R 2 w wodzie Basal respiration DW 0.79 < 0.0001 0.64*** 0.46*** 0.38*** 0.21** –0.13 Respiracja bazowa DW Basal respiration OM 0.37 < 0.001 0.29* –0.17 0.47*** –0.33** –0.02 Respiracja bazowa OM Biomass DW 0.60 < 0.0001 0.35*** 0.60*** 0.28** 0.30** –0.03 Biomasa DW Biomass OM 0.27 < 0.01 –0.44*** 0.24 0.28* –0.02 0.12 Biomasa OM Bacterial activity 0.43 < 0.0001 –0.23* 0.38** 0.53*** 0.11 –0.05 Aktywność bakterii Fungal activity 0.42 < 0.0001 0.05 0.54*** 0.16 0.40*** –0.07 Aktywność grzybów Bacterial functional richness Bogactwo funkcjonalne 0.43 < 0.0001 –0.06 0.48*** 0.48*** 0.16 –0.02 bakterii Fungal functional richness Bogactwo funkcjonalne 0.42 < 0.0001 0.05 0.47*** 0.26* 0.43*** –0.07 grzybów

Habitat properties are represented by the factors obtained in factor analysis and presented in Table 3. Statistically significant correlations are asterisked (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001). Activity – measured with the use of Biolog plates. Functional richness – number of substrates used on Biolog plates. DW – variables calculated per soil dry weight unit, OM – variables calculated per organic matter unit. Właściwości siedliska reprezentowane są przez czynniki otrzymane w analizie czynnikowej i zestawione w Tabeli 3. Kore- lacje statystycznie istotne oznaczono gwiazdką (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001). Aktywność – oznaczona z wykorzystaniem płytek Biolog. Bogactwo funkcjonalne – liczba zużytych substratów na płytkach Biolog. DW – zmienne mikrobiologiczne przeliczone na jednostkę suchej masy gleby, OM – zmienne przeliczone na jednostkę materii organicznej. of the metals on the bacterial component of the cells are microscopic and have a high surface/ microbial community. These results are con- volume ratio; these features make them highly sistent with other authors’ findings of greater susceptible to environmental effects. With susceptibility to heavy metals in bacteria than their widely expanding mycelium, fungi are in fungi (Bååth 1989; Rajapaksha et al. 2004; able to penetrate a wider space and apparently Stefanowicz et al. 2008, Wang et al. 2010). are better than bacteria at avoiding harmful Both bacteria and fungi have evolved mecha- factors such as contamination (Baldrian 2010). nisms protecting them to some extent against It should be noted that the content of water- the adverse effect of metals, but bacterial soluble forms of metals (factor 4 obtained in

301 factor analysis) correlated positively with the mostly of dolomite and calcite, was heavily activity and functional richness of the fungi. contaminated with metals but also contained The increase of fungal activity with the increase large amounts of macronutrients (Ca, Mg, K) of factor 4 could have two explanations: elimi- and was alkaline (Kapusta et al. – Chapter 13, nation of metal-sensitive bacteria that nor- this volume); those last two characteristics mally compete with fungi, resulting in better could benefit the microorganisms. The negative functioning of the fungi in polluted environ- impact of the metals in the waste on microbial ments; or the positive impact of organic C on biomass was disclosed when the latter was cal- the fungi, in the absence of adverse effects of culated per unit of organic matter. Calculating the metals (the loading of organic C in factor microbiological parameters per organic matter 4 was relatively high, 0.47; data not shown in unit partially corrects for differences in organic Table 3). Higher content of organic C (organic matter content between study sites, allowing matter) in the soil results in higher availability the effects of other factors to be detected, in of nutrients for saprotrophic microorganisms this case the negative impact of metals (Soler- and, consequently, an increase of their activity Rovira et al. 2013). The situation was similar and biomass. for factor 4, representing water-soluble metal No negative impact of metals on forest soil concentrations. This factor correlated nega- microorganisms was found in this study. This tively with soil respiration calculated per unit may be due to the lower metal concentrations of organic matter. in forest soils as compared with the soils of A number of studies of the relationships grasslands and fallows; the tree canopy and the between physicochemical and microbiological soil organic layer protect the humus and min- characteristics of soil in areas contaminated eral layers of forest soils, to some extent, against with heavy metals have shown that the nutrient deposition of pollutants from the atmos- content and pH of soil are more important to phere (Kapusta and Godzik – Chapter 6, this microbes than the presence of metals (Niklińska volume). The studied forest soils also showed et al. 2005; Chodak et al. 2013; Soler-Rovira lower variability of metal concentrations et al. 2013). Niklińska et al. (2005) found between sites; this could hinder detection of that the respiration and microbial biomass of the effects of metals on the microbes in these humus were influenced mainly by the soil’s ecosystems. S content and C/N ratio. In their study the Heavy metals were not a major factor effect of pH and heavy metals was minor but influencing the soil microbial communities. statistically significant. Soil pH had a large The most important factors for the micro- effect on bacterial activity and physiological organisms were subsoil type and soil fertility profiles in the Biolog plate tests. Chodak et al. (factors 1 and 2). Subsoil type, related to the (2013) reported similar results. In their study, mining waste content of the subsoil, strongly respiration and microbial biomass depended influenced microbial biomass and respiration. mainly on the content of organic C and N, Soil fertility, correlated mainly with the con- while the community structure and diversity tent of exchangeable Mg, Ca and K as well as depended on soil pH. The effect of metals organic C and total N, significantly influenced was observed for respiration level and bacte- all the examined microbial parameters. The rial community diversity, and was lower than study sites differed in terms of mining waste the effects of other physicochemical factors. and sand content. The mining waste, consisting Soler-Rovira et al. (2013) showed that the

302 respiration of vineyard soils contaminated alter the pH of soil solution and the content of with Cu from fungicides depended mainly on dissolved organic C content, especially in the pH and organic C content, and not on the Cu rhizosphere, which may lead to an increase or contamination level. decrease of metal mobility (Kim et al. 2010). The third factor strongly affecting soil Plants having unique features such as the microbial parameters was plant species rich- ability to accumulate large amounts of metals ness, that is, the number of species of herba- in their tissues exert a particularly pronounced ceous plants found on the research plots. The effect on the soil. Gremion et al. (2004) found number of species correlated positively with soil that the presence of the Zn-Cd hyperaccu- respiration, biomass and, particularly strongly, mulator Thlaspi caerulescens not only reduced with soil bacteria activity and functional rich- the amounts of Zn and Cd in contaminated ness. The plant species composition can also be soil due to metal uptake and accumulation important to soil microorganisms. This param- in plant tissues, but also stimulated the meta- eter was strongly correlated with plant species bolic activity of soil bacteria. Gao et al. (2010) richness (both variables had high loadings on reported beneficial effects of plants on micro- factor 3). Plants can affect microbial com- organisms in contaminated soil. The growth munities both directly and indirectly. Direct of Solanum nigrum in soil experimentally effects are associated with deposition of litter contaminated with Cd and Pb increased the of different chemical composition and with populations of actinomycetes, other bacteria exudation of a number of compounds from and fungi, and the effect of the presence of plant roots, stimulating soil microbial activity both Solanum nigrum and Zea mays on those (Grayston et al. 1996; Spehn et al. 2000; Zak organisms was even stronger. Plant growth in et al. 2003; Reich et al. 2005). Higher plant contaminated soil also boosted respiration, the species diversity is generally associated with activity of phosphatase, urease and dehydro- increased diversity of plant-derived substances genase, and the genetic diversity of microbial that serve as nutrients for heterotrophic micro- communities (Gao et al. 2010). organisms. The diversity of these compounds This study showed that although high can influence the diversity and activity of metal concentrations may adversely affect microorganisms (Eisenhauer et al. 2010). The microbial activity, biomass or functional diver- higher the diversity of plant communities, the sity, the high nutrient content of contami- more likely the occurrence of plant species ben- nated soils and the presence of highly diverse eficial to soil microbes. Such species include plant communities can significantly mitigate legumes, which fix nitrogen from the atmos- those effects. Further research should address phere (Spehn et al. 2000; Milcu et al. 2008). the impact of different levels of plant species Stephan et al. (2000) showed that the presence diversity on microorganisms of degraded soils. of Trifolium repens led to increased activity and Few authors have investigated this problem, functional diversity of microorganisms; in soil and studies on the subject are limited to from T. repens monoculture those parameters assemblages of only several plant species (up were as high as in soil from plant communities to 2–4 species) (Yang et al. 2007; Gao et al. of high species diversity. 2010; Gao et al. 2012). Field studies of soil In contaminated areas, plants affect micro- microorganisms from under plant communi- organisms indirectly by affecting the amount ties developing through natural succession in and mobility of heavy metals in soil. Plants can post-mining areas need to be done.

303 References support the singular hypothesis. Ecology 91: 485–496. Anderson J.P.E., Domsch K.H. 1978. A physi- Eisenhauer N., Yee K., Johnson E.A., Ma- ological method for the quantitative measure- raun M., Parkinson D., Straube D., ment of microbial biomass in soils. Soil Biology Scheu S. 2011. Positive relationship between and Biochemistry 10: 215–221. herbaceous layer diversity and the performance of soil biota in a temperate forest. Soil Biology Avidano L., Gamalero E., Cossa G.P., Car- and Biochemistry 43: 462–465. raro E. 2005. Characterization of soil health in an Italian polluted site by using microorgan- Filip Z. 2002. International approach to assessing isms as bioindicators. Applied Soil Ecology 30: soil quality by ecologically-related biological 21–33. parameters. Agriculture, Ecosystems and Envi- ronment 88: 169–174. Babich H., Stotzky G. 1983. Developing standards for environmental toxicants: the need Gao Y., Zhou P., Mao L., Zhi Y., Zhang C., Shi to consider abiotic environmental factors and W. 2010. Effects of plant species coexistence microbe – mediated ecologic processes. Envi- on soil enzyme activities and soil microbial ronmental Health Perspectives 49: 247–260. community structure under Cd and Pb combined pollution. Journal of Environmental Sci- Baldrian P. 2010. Effect of heavy metals on sap- ences 22: 1040–1048. rotrophic soil fungi, pp: 263–279. In: I. She- rameti, A. Varma (Eds.). Soil heavy metals. Gao Y., Miao C., Xia J., Mao L., Wang Y., Zhou Springer-Verlag Berlin Heidelberg. P. 2012. Plant diversity reduces the effect of multiple heavy metal pollution on soil enzyme Balogh J., Pintér K., Fóti Sz., Cserhalmi D., activities and microbial community structure. Papp M., Nagy Z. 2011. Dependence of soil Frontiers of Environmental Science and Engi- respiration on soil moisture, clay content, neering 6: 213–223. soil organic matter, and CO2 uptake in dry grasslands. Soil Biology and Biochemistry 43: Ge C.-R., Zhang Q.-C. 2011. Microbial com- 1006–1013. munity structure and enzyme activities in a sequence of copper-polluted soils. Pedosphere Bååth E. 1989. Effects of heavy metals in soil on 21: 164–169. microbial processes and populations (a review). Water, Air, and Soil Pollution 47: 335–379. Gómez-Sagasti M.T., Alkorta I., Becerril J.M., Epelde L., Anza M., Garbisu C. 2012. Blagodatskaya E.V., Anderson T.-H. 1998. Microbial monitoring of the recovery of soil Interactive effects of pH and substrate quality quality during heavy metal phytoremediation. on the fungal-to-bacterial ratio and qCO2 of Water, Air, and Soil Pollution 223: 3249–3262. microbial communities in forest soils. Soil Bio- logy and Biochemistry 30: 1269–1274. Grayston S.J., Vaughan D., Jones D. 1996. Rhi- zosphere carbon flow in trees, in comparison Chodak M., Gołębiewski M., Morawska-Pło- with annual plants: the importance of root skonka J., Kuduk K., Niklińska M. 2013. exudation and its impact on microbial activity Diversity of microorganisms from forest soils and nutrient availability. Applied Soil Ecology 5: differently polluted with heavy metals. Applied 29–56. Soil Ecology 64: 7–14. Gremion F., Chatzinotas A., Kaufmann K., Von Eisenhauer N., Bebler H., Engels C., Gleix- Sigler W., Harms H. 2004. Impacts of heavy ner G., Habekost M., Milcu A., Partsch S., metal contamination and phytoremediation on Sabais A.C.W., Scherber C., Steinbeiss S., a microbial community during a twelve-month Weigelt A., Weisser W.W., Scheu S. 2010. microcosm experiment. FEMS Microbiology Plant diversity effects on soil microorganisms Ecology 48: 273–283.

304 Hinsinger P., Plassard C., Jaillard B. 2006. tools for ecological risk assessment of a metal Rhizosphere: A new frontier for soil biogeo- contaminated site in Brazil. Applied Soil Ecology chemistry. Journal of Geochemical Exploration 59: 96–105. 88 : 210–213. Niklińska M., Chodak M., Laskowski R. 2005. Insam H., Hutchinson T.C., Reber H.H. 1996. Characterization of the forest humus microbial Effects of heavy metal stress on the metabolic community in a heavy metal polluted area. Soil quotient of the soil microflora. Soil Biology and Biology and Biochemistry 37: 2185–2194. Biochemistry 28: 691–694. Pan J., Yu L. 2011. Effects of Cd or/and Pb on Kabata-Pendias A., Pendias H. 1993. Bioge- soil enzyme activities and microbial com- ochemia pierwiastków śladowych. Wydaw- munity structure. Ecological Engineering 37: nictwo Naukowe PWN, Warszawa. 1889–1894. Kandeler E., Kampichler C., Horak O. 1996. Rajapaksha R.M.C.P., Tobor-Kapłon M.A., Influence of heavy metals on the functional Bååth E. 2004. Metal toxicity affects fungal diversity of soil microbial communities. Biology and bacterial activities in soil differently. and Fertility of Soils 23: 299–306. Applied and Environmental Microbiology 70: Kim K.R., Owens G., Naidu R. 2010. Effect of 2966–2973. root-induced chemical changes on dynamics Reich P.B., Oleksyn J., Modrzynski J., Mro- and plant uptake of heavy metals in rhizo- zinski P., Hobbie S.E., Eissenstat D.M., sphere soils. Pedosphere 20: 494–504. Chorover J., Chadwick O.A., Hale C.M., Kuperman R.G., Carreiro M.M. 1997. Soil Tjoelker M.G. 2005. Linking litter calcium, heavy metal concentrations, microbial biomass earthworms and soil properties: a common and enzyme activities in a contaminated grass- garden test with 14 tree species. Ecology Letters land ecosystem. Soil Biology and Biochemistry 8: 811–818. 29: 179–190. Soler-Rovira P., Fernández-Calviño D., Arias- Loranger-Merciris G., Barthes L., Gastine A., Estévez M., Plaza C., Polo A. 2013. Respira- Leadley P. 2006. Rapid effects of plant species tion parameters determined by the ISO-17155 diversity and identity on soil microbial com- method as potential indicators of copper pol- munities in experimental grassland ecosystems. lution in vineyard soils after long-term fungi- Soil Biology and Biochemistry 38: 2336–2343. cide treatment. Science of the Total Environment 447: 25–31. Markham J.H., Grime J.P., Buckland S. 2009. Reciprocal interactions between plants and soil Spehn E.M., Joshi J., Schmid B., Alphei J., in an upland grassland. Ecological Research 24: Körner C. 2000. Plant diversity effects on soil 93–98. heterotrophic activity in experimental grassland ecosystems. Plant and Soil 224: 217–230. Marschner P., Crowley D., Yang C.-H. 2004. Development of speciﬁc rhizosphere bacte- Stefanowicz A.M., Niklińska M., Laskowski R. rial communities in relation to plant species, 2008. Metals affect soil bacterial and fungal nutrition and soil type. Plant and Soil 261: functional diversity differently. Environmental 199–208. Toxicology and Chemistry 27: 591–598. Milcu A., Partsch S., Scherber C., Weisser Stephan A., Meyer A.H., Schmid B. 2000. Plant W.W., Scheu S. 2008. Earthworms and leg- diversity affects culturable soil bacteria in umes control litter decomposition in a plant experimental grassland communities. Journal diversity gradient. Ecology 89: 1872–1882. of Ecology 88: 988–998. Niemeyer J.C., Lolata G.B., de Carvalho G.M., Strojan C.L. 1978. Forest leaf litter decomposi- Da Silva E.M., Sousa J.P., Nogueira M.A. tion in the vicinity of a zinc smelter. Oecologia 2012. Microbial indicators of soil health as (Berl.) 32: 203–212.

305 Wang Y.P., Shi J.Y., Wang H., Lin Q., Chen a bioindicator of disturbance and ecosystem X.C., Chen Y.X. 2007. The influence of soil development. Soil Biology and Biochemistry 27: heavy metals pollution on soil microbial bio- 1601–1610. mass, enzyme activity, and community compo- Yang R., Tang J., Chen X., Hu S. 2007. Effects sition near a copper smelter. Ecotoxicology and of coexisting plant species on soil microbes and Environmental Safety 67: 75–81. soil enzymes in metal lead contaminated soils. Wang F., Yao J., Si Y., Chen H., Russel M., Applied Soil Ecology 37: 240–246. Chen K., Qian Y., Zaray G., Bramanti E. Zak D.R., Holmes W.E., White D.C., Pea- 2010. Short-time effect of heavy metals upon cock A.D., Tilman D. 2003. Plant diversity, microbial community activity. Journal of Haz- soil microbial communities, and ecosystem ardous Materials 173: 510–516. function: are there any links? Ecology 84: Wardle D.A., Ghani A. 1995. A critique of 2042–2050. the microbial metabolic quotient (qCO2) as 14

Właściwości fizykochemiczne gleb i roślinność jako czynniki determinujące funkcjonowanie mikroorganizmów glebowych na terenach zanieczyszczonych metalami ciężkimi

Anna M. Stefanowicz

Instytut Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk, 31-512 Kraków, ul. Lubicz 46, e-mail: a.stefanowicz@ botany.pl

Mikroorganizmy glebowe, czyli przede przeprowadzone w lasach w pobliżu huty cynku wszystkim bakterie i grzyby, pełnią szereg istot- w Palmerton w Pensylwanii wykazały, że zanie- nych funkcji w ekosystemach. Rozkładają one czyszczenie Zn, Pb i Cd prowadzi do zmniejszenia martwą materię organiczną pochodzenia roślin- tempa dekompozycji martwej materii organicznej nego i zwierzęcego do prostych związków nieorga- i jej zwiększonej akumulacji (Strojan 1978). Stwier- nicznych, które mogą być pobrane i wykorzystane dzono, że zanieczyszczenie gleby metalami ciężkimi przez rośliny. Niektóre mikroorganizmy posiadają prowadzi do istotnego spadku aktywności enzymów zdolność wiązania azotu atmosferycznego, dzięki glebowych – ureazy, kwaśnej fosfatazy, dehydroge- czemu wzbogacają glebę w ten pierwiastek. Mikro- nazy, arylosulfatazy, proteazy, ß-glukozydazy, endo- organizmy wchodzą w interakcje z roślinami, celulazy i innych (Kandeler i in. 1996; Kuperman wspomagając, bądź ograniczając ich rozwój (grzyby i Carreiro 1997; Pan i Yu 2011). Ze względu na klu- mikoryzowe, ryzobakterie, patogeny). Biorą rów- czową rolę pełnioną przez mikroorganizmy i inne nież udział w kształtowaniu struktury gleby, a nie- organizmy glebowe w ekosystemach, zwiększenie które z nich potrafią rozkładać zanieczyszczenia różnorodności i aktywności mikroorganizmów, jak organiczne. również mikro-, mezo- i makrofauny, oraz przy- Niekorzystne czynniki, do których należy wrócenie funkcji gleb zdegradowanych w wyniku zanieczyszczenie gleby metalami ciężkimi, mogą działalności człowieka powinno być jednym z celów ograniczać aktywność, redukować biomasę, rekultywacji prowadzonej na terenach poprzemy- zmniejszać różnorodność oraz zmieniać strukturę słowych (Gómez-Sagasti i in. 2012). zespołów mikroorganizmów (Kandeler i in. 1996; Parametry mikrobiologiczne gleb, takie jak Ge i Zhang 2011; Pan i Yu 2011). Zaburzenia respiracja (oddychanie), biomasa mikroorgani- struktury i funkcji zespołów mikroorganizmów zmów, struktura taksonomiczna zespołu mikroor mogą mieć niekorzystny wpływ na funkcjonowanie ganizmów i jego różnorodność, aktywność enzymów całego ekosystemu. Już pionierskie badania doty- wydzielanych przez mikroorganizmy, a związa- czące wpływu metali ciężkich na procesy glebowe nych z obiegiem węgla, azotu, siarki czy fosforu,

307 zdolność mikroorganizmów do rozkładu różnych gatunków drzew rosnących w eksperymentalnych związków organicznych oraz stopień mikoryzacji monokulturach. Na przykład ilość Ca mieściła się korzeni roślin są ważnymi wskaźnikami jakości w zakresie od 3.7 mg g–1 w igłach Pinus nigra do biologicznej gleb i powinny być uwzględniane 22.4 mg g–1 w liściach Tilia cordata. Co ważniejsze, w biomonitoringu (Filip 2002; Avidano i in. 2005; ilość Ca w aparacie asymilacyjnym drzew korelo- Gómez-Sagasti i in. 2012). Jednak ocena wpływu wała istotnie z odczynem i ilością Ca w glebie (Reich zanieczyszczeń na mikroorganizmy w warunkach i in. 2005). Rośliny zielne mogą również znacznie terenowych, na przykład w pobliżu hut metali, modyfikować właściwości fizykochemiczne gleby. nie jest zadaniem łatwym. O stanie mikrobiolo- Stwierdzono, że różne gatunki traw (Agrostis capil- gicznym gleby, oprócz zanieczyszczenia, decyduje laris, Festuca ovina, Lolium perenne, Nardus stricta) szereg innych czynników, zarówno biotycznych, jak w zróżnicowany sposób wpływały na wilgotność i abiotycznych, między innymi temperatura, wil- gleby, odczyn oraz zawartość azotu nieorganicznego gotność, struktura gleby, zawartość pierwiastków (Markham i in. 2009). odżywczych, odczyn, obecność/brak roślin, róż- Rośliny produkują szereg substancji, które norodność i skład gatunkowy zbiorowisk roślin- wydzielają do gleby na drodze ryzodepozycji. Zalicza nych (Stephan i in. 2000; Marschner i in. 2004; się do nich związki organiczne: węglowodany, ami- Niklińska i in. 2005; Balogh i in. 2011; Chodak nokwasy, amidy, kwasy tłuszczowe, sterole, enzymy, i in. 2013). Wykazano, że nawet w terenach rela- witaminy i regulatory wzrostu roślin oraz gazy: tywnie silnie zanieczyszczonych metalami ciężkimi etylen, dwutlenek węgla i cyjanowodór (Grayston zawartość siarki, stosunek C/N czy odczyn gleby ma i in. 1996). Wydzieliny korzeniowe mogą być spe- dla mikroorganizmów glebowych większe znaczenie cyficzne dla gatunku, a nawet odmiany rośliny. niż obecność znacznych ilości metali (Niklińska Różnice w ilości i jakości chemicznej wydzielin i in. 2005). Wymienione wyżej czynniki abiotyczne korzeniowych oraz martwej materii organicznej i biotyczne oddziałują na mikroorganizmy zarówno są jedną z głównych przyczyn różnic w aktyw- bezpośrednio, jak i pośrednio – poprzez wpływ ności i różnorodności mikroorganizmów żyjących na zachowanie się substancji chemicznej w środo- w glebie, zarówno w ryzosferze, jak i poza nią. Wraz wisku, jej mobilność, biodostępność i toksyczność ze wzrostem różnorodności roślin rośnie zróżnico- (Babich i Stotzky 1983; Hinsinger i in. 2006; Gao wanie i/lub aktywność mikroorganizmów glebo- i in. 2012). Przykładowo, wysoka zawartość materii wych (Stephan i in. 2000; Loranger-Merciris i in. organicznej i frakcji ilastej w glebie nie tylko 2006; Eisenhauer i in. 2011). Niektóre gatunki, na poprawia warunki troficzne, lecz również sprzyja przykład rośliny motylkowate, mogą oddziaływać unieruchamianiu metali, obniżając ich biodostęp- na mikroorganizmy szczególnie korzystnie (Stephan ność (Bååth 1989). Odczyn gleby nie tylko deter- i in. 2000). minuje strukturę zespołu mikroorganizmów, jak Celem badań podjętych w ramach projektu na przykład stosunek grzybów do bakterii (Blago- MF EOG PL0265 pt. „Roślinność gleb galmano- datskaya i Anderson 1998), lecz również decyduje wych i jej znaczenie dla zachowania różnorodności o sorpcji metali przez materię organiczną (Kabata- biotycznej i krajobrazowej terenów pogórniczych” -Pendias i Pendias 1993). była ocena stanu mikrobiologicznego gleb terenów Rośliny wpływają na mikroorganizmy glebowe znajdujących się pod wpływem wydobycia i prze- poprzez depozycję ściółki oraz produkcję wydzielin twórstwa rud metali. Cele szczegółowe obejmowały korzeniowych o zróżnicowanej jakości chemicznej. (1) analizę aktywności i biomasy mikroorganizmów Martwa materia organiczna stanowi źródło pokarmu oraz zdolności bakterii i grzybów do rozkładu dla glebowych saprobiontów, a także modyfikuje związków organicznych w dwóch poziomach gleby, środowisko życia organizmów, wpływając na właści- (2) porównanie wpływu metali ciężkich na mikro- wości chemiczne gleby, między innymi na zawartość organizmy gleb ekosystemów leśnych i nieleśnych pierwiastków i odczyn. Reich i in. (2005) stwierdzili (muraw i odłogów), (3) porównanie właściwości znaczne różnice w ilości i właściwościach chemicz- mikrobiologicznych gleb siedlisk dominujących nych materii organicznej deponowanej przez 14 w badanym terenie pogórniczym, obejmujących

308 lasy i murawy na piasku oraz na odpadzie górni- współczynnik metaboliczny qCO2 – stosunek czym, jak również odłogi, (4) ocenę wpływu właści- respiracji do biomasy mikroorganizmów. Współ- wości fizykochemicznych gleby oraz różnorodności czynnik ten może być pomocny w ocenie wpływu i składu gatunkowego roślinności zielnej na mikro- czynników stresowych, takich jak metale ciężkie, na organizmy glebowe. zespoły mikroorganizmów glebowych. W celu analizy zdolności mikroorganizmów Materiały i metody glebowych do rozkładu związków organicznych wykorzystano 96-dołkowe płytki Biolog – GN2 dla Badania przeprowadzono na 49 powierzch- bakterii i SFN2 dla grzybów (Preston-Mafham i in. niach zaklasyfikowanych do 6 dominujących kate- 2002; Stefanowicz 2006). Płytki te zawierają 95 róż- gorii siedlisk (GW, MW, FW, GS, FS, P; Kapusta nych związków węglowych, między innymi z grupy i Godzik – Rozdział 6, niniejszy tom). Parametry węglowodanów, aminokwasów i kwasów karbok- mikrobiologiczne zmierzono w dwóch poziomach sylowych, które stanowią substancje odżywcze dla gleby: górnym obejmującym, w zależności od sta- mikroorganizmów heterotroficznych. Dodatkowo, nowiska, poziom próchniczy A, Ap lub AE oraz płytki GN2 zawierają barwnik będący wskaźnikiem w położonym poniżej poziomie B. Próby gleby aktywności bakterii. pobrano, jak opisano w rozdziałach 6 (Kapusta Próby gleby wytrząsano w soli fizjologicznej, i Godzik) i 13 (Kapusta i in.) niniejszego tomu, a uzyskane ekstrakty rozcieńczano 10-krotnie solą i przesiano przez sito o boku oczka 2 mm. Przed fizjologiczną (płytki GN2) lub roztworem agaru pomiarami mikrobiologicznymi oznaczono wilgot- z dodatkiem detergentu (monooleinianu poliok- ność gleby oraz maksymalną pojemność wodną. syetylenosorbitolu – Tween 80) i antybiotyków: W celu oceny ogólnej aktywności mikroorgani- streptomycyny i chlorotetracykliny (płytki SFN2). zmów zmierzono poziom respiracji (oddychania) Dodatek agaru i detergentu umożliwia równo- gleby (tzw. respiracji bazowej), inkubując próby mierną dyspersję zarodników grzybowych w roz- gleby o wystandaryzowanej wilgotności (50% mak- tworze, a antybiotyki zapobiegają wzrostowi bakterii symalnej pojemności wodnej) w szczelnych słojach (Dobranic i Zak 1999; Buyer i in. 2001; Kraus i in. w temperaturze 22°C. Wydzielający się z gleby CO2 2004). Roztwory zaszczepiano na płytki, które były absorbowano w 0.2 M NaOH, którego nadmiar po następnie inkubowane w temperaturze 22°C przez zakończeniu inkubacji miareczkowano 0.1 M HCl około 115 (GN2) lub 216 (SFN2) godzin. Pod- w obecności BaCl2 i fenoloftaleiny jako wskaźnika. czas okresu inkubacji absorbancję odzwierciedlającą Czas inkubacji był uzależniony od aktywności aktywność mikroorganizmów mierzono spektro- mikrobiologicznej gleby i mieścił się w zakresie od fotometrycznie 2 razy na dobę przy długości fali 1 do 5 dób. Na podstawie ilości HCl zużytego do 590 nm (GN2 – zmiana koloru na skutek redukcji miareczkowania obliczono ilość CO2 wydzielonego obecnego na płytkach barwnika przez bakterie) lub przez określoną masę gleby w jednostce czasu. Po raz na dobę przy długości fali 650 nm (SFN2 – pomiarach respiracji bazowej do prób gleby dodano zmętnienie roztworu na skutek wzrostu grzybni). –1 glukozę (10 mg gSM gleby) w celu oceny tzw. Aktywność mikroorganizmów na każdym respiracji indukowanej substratem. Po 4-godzinnej związku węglowym (substracie) wyrażono jako po- inkubacji w temperaturze 22°C dokonano pomiaru wierzchnię pod krzywą (czas inkubacji vs absorban- respiracji, jak opisano powyżej. Na tej podstawie cja). Średnią aktywność bakterii i grzybów każdej obliczono ilość biomasy (węgla w biomasie, Cmic) gleby wyrażono jako średnią powierzchnię pod mikroorganizmów w glebie zgodnie z formułą: Cmic krzywą (liczoną ze wszystkich związków). Policzono (μg g–1) = 40.04x + 0.37, gdzie x oznacza tempo substraty, na których zaobserwowano aktywność –1 –1 respiracji wyrażone w μl CO2 h g (Anderson mikroorganizmów – liczba zużytych związków od- i Domsch 1978). Respirację bazową oraz biomasę zwierciedla tzw. bogactwo funkcjonalne zespołu mikroorganizmów gleby wyrażono zarówno na jed- mikroorganizmów. nostkę suchej masy gleby, jak i na jednostkę materii Wykonano analizę czynnikową, która miała na organicznej obecnej w glebie. Ponadto wyliczono celu wyodrębnienie wzajemnie nieskorelowanych

309 czynników charakteryzujących właściwości siedliska gleby, co wynikało zapewne z lepszych warunków (Kapusta i in., niniejszy tom). W sumie w analizie troficznych poziomu górnego (próchnicznego). czynnikowej wykorzystano 30 zmiennych: udział Wartości parametrów mikrobiologicznych gleby frakcji piasku i iłu, zawartość C organicznego, dla obu poziomów wykazywały znaczną zmienność stężenie form ogólnych Ca, Cd, Fe, K, Mg, Mn, pomiędzy stanowiskami badawczymi (Tabela 1). N, P, Pb, S i Zn, form Ca, Cd, K, Mg, i Zn eks- Największą zmiennością w górnym poziomie cha- trahowanych BaCl2 oraz Cd, Pb, Zn rozpuszczal- rakteryzowała się biomasa mikroorganizmów nych w wodzie, ilość dostępnego P, odczyn, liczbę oraz respiracja gleby, dla których współczynniki gatunków roślin zielnych, skład gatunkowy roślin- zmienności wynosiły odpowiednio CV = 123% ności (reprezentowany przez osie DCA1 i DCA2; oraz CV = 97%, a najmniejszą bogactwo funk- Kapusta i in. – Rozdział 13, niniejszy tom), cał- cjonalne grzybów (liczba zużytych substratów na kowity procent pokrycia roślinności oraz procent płytkach Biolog) o CV = 31%. Odmienną sytu- pokrycia roślin należących do 2 grup funkcjonal- ację zaobserwowano dla dolnego poziomu gleby: nych: traw i turzyc oraz pozostałych roślin zielnych współczynniki zmienności dla 5 z 7 badanych z wyłączeniem motylkowatych. Rośliny motylko- zmiennych przekraczały 100%, osiągając najwyższą wate nie zostały uwzględnione w analizie, ponieważ wartość dla aktywności i bogactwa grzybów (odpo- dane nie spełniały założeń analizy czynnikowej. wiednio CV = 154% i CV = 127%) oraz qCO2 Otrzymane czynniki wykorzystano następnie jako (CV = 127%). Najmniejszą zmiennością cechowała zmienne niezależne w analizie regresji wielorakiej się biomasa (CV = 47%). w celu analizy wpływu właściwości siedliska, repre- Wyniki analizy korelacji ogólnej zawartości Zn, zentowane przez poszczególne czynniki, na para- Pb i Cd w glebie z parametrami mikrobiologicz- metry mikrobiologiczne górnego poziomu gleby nymi zamieszczono w Tabeli 2. Stwierdzono istotne (N = 49). ujemne korelacje pomiędzy całkowitą zawarto- Nieparametryczny test U Manna-Whitneya ścią metali w glebie stanowisk bezleśnych a bio- wykorzystano w celu porównania aktywności masą mikroorganizmów (przeliczoną na jednostkę mikrobiologicznej pomiędzy poziomami gleby. materii organicznej) oraz aktywnością i bogactwem Z 49 badanych stanowisk wybrano 34 (N = 34), funkcjonalnym zespołów bakterii. Ponadto, dla dla których możliwe było wydzielenie tych dwóch tych stanowisk wykazano istotne dodatnie kore- poziomów. Odrzucono stanowiska, gdzie wystę- lacje między całkowitą zawartością Cd, Pb i Zn pował tylko poziom przejściowy, na przykład AB a współczynnikiem qCO2. Nie stwierdzono nega- lub jeden z poziomów był nieobecny. tywnego wpływu metali na aktywność i bogactwo Aby ocenić wpływ metali na mikroorganizmy funkcjonalne grzybów glebowych. Nie wykazano górnego poziomu gleb leśnych i nieleśnych prze- także ujemnego wpływu metali na żaden z bada- prowadzono analizy korelacji osobno w tych dwóch nych parametrów mikrobiologicznych gleb leśnych. grupach (N = 21 dla lasów i N = 28 dla muraw Właściwości mikrobiologiczne gleby różniły się i odłogów). W celu porównania zmiennych mikro- istotnie pomiędzy 6 kategoriami powierzchni (GW, biologicznych pomiędzy 6 kategoriami siedlisk MW, FW, GS, FS, P; Kapusta i Godzik – Rozdział 6, użyto jednoczynnikowej analizy wariancji oraz testu niniejszy tom; Ryc. 1). Najniższą respirację, bio- Tukeya dla nierównych N. masę oraz aktywność bakterii i grzybów na płytkach Biolog wykazywały gleby muraw i lasów na podłożu Wyniki piaszczystym. Najwyższą respirację oraz biomasę mikroorganizmów zaobserwowano dla gleb wytwo- Szczegółowe dane dotyczące respiracji, bio- rzonych na odpadzie górniczym. Z kolei wysokie masy mikroorganizmów i ich aktywności na płyt- wartości parametrów analizowanych z wykorzysta- kach Biolog przedstawiono w Tabeli 1. Aktywność niem płytek Biolog stwierdzono dla gleb związanych oraz biomasa mikroorganizmów były istotnie z odpadem górniczym oraz dla odłogów. wyższe w górnym (tj. A, Ap lub AE w zależności Analiza czynnikowa umożliwiła redukcję ory- od stanowiska) niż w dolnym (tj. B) poziomie ginalnych zmiennych fizykochemicznych oraz

310 roślinnych do 5 nieskorelowanych czynników, zespołu bakterii w glebach zanieczyszczonych Zn które zinterpretowano jako: rodzaj podłoża (odpad i Cu w pobliżu huty miedzi. górniczy vs piasek), żyzność gleby, bogactwo gatun- Niekorzystny wpływ Zn, Pb i Cd na mikro- kowe roślin, zawartość metali rozpuszczalnych organizmy gleb muraw i odłogów został potwier- w wodzie oraz dostępność fosforu (Tabela 3). dzony dodatnią zależnością między zawartością Czynniki wykorzystano w analizie regresji wielo- metali w glebie a współczynnikiem qCO2. Zmiany rakiej jako zmienne niezależne (Tabela 4). Analiza współczynnika qCO2 mogą wskazywać na zmiany ta wykazała, że zespoły mikroorganizmów glebo- struktury zespołu mikroorganizmów lub zmiany wych były kształtowane przede wszystkim przez w wykorzystaniu zasobów (Wardle i Ghani 1995; trzy czynniki: rodzaj podłoża, żyzność gleby oraz Insam i in. 1996). Wzrost qCO2 w wyniku zanie- bogactwo gatunkowe roślin. Rodzaj podłoża, czyszczenia może oznaczać, że mikroorganizmy opisujący względną zawartość zanieczyszczonego mniej zasobów zużywają na produkcję biomasy, odpadu górniczego w podłożu, wpływał na respi- a więcej na bieżące utrzymanie, w tym koszty rację bazową gleby oraz biomasę mikroorgani- detoksykacji metali ciężkich. zmów. Żyzność gleby, związana przede wszystkim W niniejszych badaniach nie stwierdzono tok- z zawartością wymiennych form Mg, Ca i K, jak sycznego wpływu metali na aktywność i bogactwo również z zawartością C organicznego i N, korelo- funkcjonalne grzybów. Wyniki wskazują na mniejszą wała silnie dodatnio z wszystkimi badanymi para- wrażliwość grzybów niż bakterii na zanieczysz- metrami mikrobiologicznymi. Bogactwo i skład czenie metalami ciężkimi. Można zatem przypusz- gatunkowy roślinności miały szczególne znaczenie czać, że ujemna zależność pomiędzy zawartością dla bakterii, słabo wpływając na grzyby glebowe. metali ogólnych w glebie a biomasą mikroorgani- Stężenie metali rozpuszczalnych w wodzie kore- zmów wynikła z niekorzystnego wpływu metali na lowało ujemnie z respiracją bazową gleby oraz komponent bakteryjny biomasy mikrobiologicznej. dodatnio z aktywnością i bogactwem funkcjo- Otrzymane wyniki są zgodne z doniesieniami nalnym grzybów glebowych. Dostępność P nie kilku innych autorów, którzy wykazali większą miała znaczenia dla mikroorganizmów. wrażliwość bakterii niż grzybów na metale ciężkie (Bååth 1989; Rajapaksha i in. 2004; Stefanowicz Dyskusja i in. 2008; Wang i in. 2010). Zarówno bakterie, jak i grzyby wykształciły mechanizmy chroniące do Jednym z głównych celów prowadzonych pewnego stopnia przed niekorzystnym wpływem badań była ocena wpływu metali ciężkich na zespoły metali. Jednak komórki bakteryjne są mikrosko- mikroorganizmów glebowych. Stwierdzono, że pijne i ściśle związane ze swoim otoczeniem oraz metale ciężkie negatywnie wpływały na biomasę charakteryzują się wysokim stosunkiem powierzchni mikroorganizmów, aktywność bakterii oraz ich do objętości, co czyni je na ogół wysoce podatnymi zdolność rozkładania związków organicznych; efekt na niekorzystne wpływy środowiska. Grzyby, dzięki ten wykazano dla gleb muraw i odłogów. Tok- silnemu rozrastaniu się grzybni w glebie, zdolne syczny wpływ metali na mikroorganizmy obser- są do penetracji względnie rozległych przestrzeni, wowany był również przez innych autorów (Wang przez co zdają się mieć większe niż bakterie moż- i in. 2007; Niemeyer i in. 2012; Chodak i in. liwości unikania szkodliwych czynników, na przy- 2013). Niemeyer i in. (2012) prowadzili badania kład szczególnie zanieczyszczonych mikrosiedlisk na terenach zanieczyszczonych Pb, Zn, Cd i Cu (Baldrian 2010). w wyniku działalności huty ołowiu i zaobserwowali Należy zwrócić uwagę, że zawartość form negatywne korelacje pomiędzy poziomem zanie- metali rozpuszczalnych w wodzie (czynnik 4 czyszczenia gleby, a respiracją gleby, biomasą mikro- wyłoniony w analizie czynnikowej) korelowała organizmów, aktywnością fosfatazy i asparaginazy. dodatnio z aktywnością i bogactwem funkcjo- Podobnie, Wang i in. (2007) stwierdzili obniżenie nalnym grzybów. Wzrost aktywności grzybów biomasy mikroorganizmów, różnorodności bak- w odpowiedzi na wzrost czynnika 4 mógł wynikać terii i aktywności fosfatazy oraz zmianę struktury z dwóch przyczyn: eliminacji wrażliwych na metale

311 bakterii, stanowiących konkurencję dla grzybów, co ujawnił się, gdy parametr ten został przeliczony przełożyło się na lepsze funkcjonowanie grzybów na jednostkę materii organicznej. Przeliczenie w środowiskach zanieczyszczonych lub też z dodat- parametrów mikrobiologicznych na jednostkę niego wpływu C organicznego na grzyby, przy materii organicznej umożliwia częściową eliminację braku szkodliwego działania metali (w czynniku różnic w zawartości substancji organicznej w glebie 4 ładunek C organicznego był względnie wysoki pomiędzy powierzchniami badawczymi i daje moż- i wynosił 0.47; dane nie prezentowane w Tabeli 3). liwość wykrycia efektów innych czynników, w tym Wyższa zawartość C organicznego (materii orga- przypadku negatywnego wpływu metali (Soler- nicznej) w glebie przekłada się na wyższą dostęp- -Rovira i in. 2013). Podobny efekt zaobserwowano ność związków odżywczych dla mikroorganizmów również dla czynnika 4 reprezentującego zawartość saprotroficznych, a w konsekwencji na wzrost ich form metali rozpuszczalnych w wodzie. Czynnik aktywności i biomasy. ten korelował ujemnie z respiracją gleby przeliczoną W niniejszych badaniach nie stwierdzono na jednostkę materii organicznej. negatywnego wpływu metali na mikroorganizmy Kilku autorów badających zależności pomiędzy gleb leśnych. Może to być wynikiem niższych kon- właściwościami fizykochemicznymi i mikrobio- centracji metali w glebach leśnych niż w glebach logicznymi gleby w terenach zanieczyszczonych muraw i odłogów: poziomy próchnicze i mineralne metalami ciężkimi wykazało, że większe znaczenie uwzględnione w badaniach są w glebach lasów do dla mikroorganizmów miała zawartość składników pewnego stopnia chronione przed depozycją zanie- odżywczych w glebie i jej odczyn, niż obecność czyszczeń z atmosfery przez korony drzew i poziom metali (Niklińska i in. 2005; Chodak i in. 2013; organiczny gleby (Kapusta i Godzik – Rozdział 6, Soler-Rovira i in. 2013). Niklińska i in. (2005) niniejszy tom). Badane gleby leśne charakteryzo- stwierdzili, że na respirację i biomasę mikroorgani- wały się również mniejszą zmiennością koncentracji zmów humusu glebowego wpływała głównie zawar- metali pomiędzy stanowiskami, co mogło uniemoż- tość S i stosunek C/N w glebie. Efekt odczynu oraz liwić wykrycie wpływu metali na mikroorganizmy metali ciężkich był mniejszy, choć istotny staty- w tych ekosystemach. stycznie. Z kolei odczyn gleby miał dominujący Metale ciężkie nie były głównym czynnikiem wpływ na aktywność i profile fizjologiczne bak- kształtującym zespoły mikroorganizmów glebo- terii na płytkach Biolog. Podobne wyniki opisali wych. Największe znaczenie dla mikroorganizmów Chodak i in. (2013). Respiracja i biomasa mikro- miał rodzaj podłoża oraz żyzność gleby (czynnik organizmów zależały głównie od zawartości C orga- 1 i 2). Rodzaj podłoża, związany z zawartością nicznego lub N, a struktura i różnorodność zespołu odpadu górniczego w podłożu, silnie wpływał na od odczynu. Wpływ metali był mniejszy niż efekty respirację i biomasę mikroorganizmów. Z kolei innych czynników fizykochemicznych i uwidocznił żyzność gleby, skorelowana głównie z zawartością się w poziomie respiracji gleby i różnorodności wymiennych form Mg, Ca, K, jak również organicz- zespołu bakterii. Również Soler-Rovira i in. (2013) nego C oraz ogólnego N, oddziaływała w istotny wykazali, że respiracja gleb winnic, zanieczyszczo- sposób na wszystkie badane parametry mikroorga- nych Cu w wyniku stosowania fungicydów, zależała nizmów. Stanowiska badawcze różniły się zawarto- głównie od odczynu i zawartości węgla organicz- ścią w podłożu, z jednej strony, odpadu górniczego, nego, a nie od poziomu zanieczyszczenia Cu. z drugiej strony – piasku. Odpad górniczy, składa- Trzecim czynnikiem wpływającym silnie na jący się głównie z dolomitu i kalcytu, był bardzo badane parametry mikrobiologiczne gleby było silnie zanieczyszczony metalami ciężkimi, jednak bogactwo gatunkowe roślin, czyli liczba gatunków zawierał również duże ilości makroelementów roślin zielnych na poletkach badawczych. Liczba (Ca, Mg i K) oraz charakteryzował się zasadowym gatunków korelowała dodatnio z respiracją gleby, odczynem (Kapusta i in. – Rozdział 13, niniejszy biomasą oraz, szczególnie silnie, z aktywnością tom). Z tego względu mógł korzystnie oddziaływać i bogactwem funkcjonalnym bakterii glebowych. na mikroorganizmy. Negatywny wpływ zawartych Pewne znaczenie dla mikroorganizmów glebowych w odpadzie metali na biomasę mikroorganizmów mógł mieć również skład gatunkowy roślinności.

312 Parametr ten był silnie skorelowany z bogactwem na przykład zdolnością akumulacji znacznych ilości gatunkowym roślin (obie zmienne charakteryzo- metali w tkankach. Gremion i in. (2004) wykazali, wały się wysokim ładunkiem czynnikowym w czyn- że obecność hiperakumulatora Zn i Cd – Thlaspi niku 3). Rośliny mogą oddziaływać na zespoły caerulescens – powodowała nie tylko zmniejszenie mikroorganizmów zarówno bezpośrednio, jak koncentracji Zn i Cd w zanieczyszczonej glebie i pośrednio. Bezpośredni wpływ wiąże się z depo- dzięki pobieraniu metali i ich akumulacji w tkan- zycją ściółki o zróżnicowanym składzie chemicznym, kach roślinnych, lecz również stymulowała aktyw- jak również z wydzielaniem przez korzenie roślin ność metaboliczną bakterii glebowych. Korzystny licznych związków stymulujących aktywność mikro- wpływ roślin na mikroorganizmy w zanieczysz- biologiczną gleby (Grayston i in. 1996; Spehn i in. czonej glebie wykazali Gao i in. (2010). Obec- 2000; Zak i in. 2003; Reich i in. 2005). Większa ność jednego (Solanum nigrum), a w szczególności różnorodność gatunkowa roślin wiąże się na ogół ze dwóch gatunków roślin (Solanum nigrum i Zea zwiększoną różnorodnością produkowanych przez mays) w glebie zanieczyszczonej eksperymentalnie nie substancji stanowiących związki odżywcze dla Cd i Pb wpływała dodatnio na wielkość populacji mikroorganizmów heterotroficznych. Zróżnico- promieniowców, innych bakterii oraz grzybów. wanie tych związków może przekładać się na różno- Wzrost roślin w zanieczyszczonej glebie powodował rodność i aktywność mikroorganizmów (Eisenhauer również podniesienie poziomu respiracji, aktyw- i in. 2010). Ponadto, im większa jest różnorodność ności fosfatazy, ureazy i dehydrogenazy oraz różno- zbiorowisk roślinnych, tym wyższe jest prawdopo- rodności genetycznej zespołów mikroorganizmów dobieństwo wystąpienia gatunków roślin oddziału- (Gao i in. 2010). jących na mikroorganizmy w wyjątkowo korzystny Badania opisane w niniejszym rozdziale sposób. Do takich gatunków należą rośliny motyl- wykazały, że chociaż metale mogą wpływać nega- kowate, mające zdolność wiązania azotu atmos- tywnie na aktywność, biomasę, bądź różnorodność ferycznego (Spehn i in. 2000; Milcu i in. 2008). funkcjonalną mikroorganizmów, to wysoka zawar- Stephan i in. (2000) wykazali, że obecność Trifolium tość pierwiastków odżywczych w zanieczyszczonych repens prowadziła do zwiększenia aktywności i funk- glebach oraz obecność zbiorowisk roślinnych o dużej cjonalnej różnorodności mikroorganizmów – para- różnorodności gatunkowej mogą w znacznym metry te w glebie pod monokulturą T. repens były stopniu łagodzić niekorzystne skutki wysokich równie wysokie, jak pod zbiorowiskami roślinnymi stężeń metali ciężkich dla zespołów mikroorga- o wysokiej różnorodności gatunkowej. nizmów glebowych. Konieczne są dalsze badania Pośredni wpływ roślin na mikroorganizmy wpływu zróżnicowanej liczby gatunków roślin na w terenach zanieczyszczonych związany jest z ich mikroorganizmy gleb zdegradowanych, ponieważ oddziaływaniem na ilość i mobilność metali cięż- do tej pory niewielu autorów podejmowało to kich w glebie. Wiadomo, że rośliny mogą zmieniać zagadnienie, a nieliczne prace eksperymentalne odczyn roztworu glebowego lub zawartość rozpusz- oparte są jedynie na układach kilkugatunkowych czonego węgla organicznego (szczególnie w ryzos- (maksymalnie 2–4 gatunki roślin) (Yang i in. 2007; ferze), co może prowadzić do zwiększenia lub Gao i in. 2010; Gao i in. 2012). Badania takie warto zmniejszenia mobilności metali (Kim i in. 2010). prowadzić w warunkach terenowych, uwzględniając Szczególnie wyraźny wpływ na glebę mają rośliny zbiorowiska roślinne wykształcające się na terenach charakteryzujące się wyjątkowymi właściwościami, pogórniczych w wyniku naturalnej sukcesji.

Protected and protection-worthy ecological areas or features in the Olkusz Ore-bearing Region

Monika Jędrzejczyk-Korycińska1, Monika Zagórna1, Barbara Godzik 2

1Department of Botany and Nature Conservation, Faculty of Biology and Environmental Protection, University of Silesia, 28 Jagiellońska St., 40-032 Katowice, e-mail: [email protected] 2 W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 46 Lubicz St., 31-512 Kraków, e-mail: b.godzik@ botany.pl

Calamine areas occur on different con- where lead and zinc mining and industry have tinents, and in Europe they can be found in been documented dating to at least the 12th Germany, the Netherlands, Belgium, England century (Molenda 1963, 1972; Godzik and and elsewhere (Ernst 1974). Many of these Woch – Chapter 3 and Woch – Chapter 4, areas are under legal protection. Until recently, this volume). The Olkusz Ore-bearing Region in Poland it was widely held that areas associ- (OOR) is characterised by significant natural ated with zinc and lead mining were of little and landscape diversity. Areas with elevated natural value. In recent years these same areas substrate levels of heavy metals, such as those have been shown to be potentially of high within the OOR, have been of much interest natural and landscape value. The importance to biologists for many years. On one hand, of calamine areas is increasingly recognised in they are historical remains of zinc and lead Poland and worldwide. Establishment of the ore mining, and on the other hand they are Natura 2000 European Ecological Network specific natural habitats favouring the growth was one of the largest tasks related to protec- of diverse fauna and flora (Grodzińska and tion of biological diversity ever faced by the Szarek-Łukaszewska 2002). Due to the unfa- European Union nations. The Habitats Direc- vourable physicochemical characteristics of the tive (92/43/EEC) of 21 May 1992, on the substrate, combined with other abiotic fac- conservation of natural habitats and of wild tors, these areas are inhabited by a number of fauna and flora, lists low calamine grasslands specialised species capable of coping with the of the Violetea calaminariae class as rare and stress caused by high levels of heavy metals in vulnerable biotopes, that is, Sites of Commu- the soil. These plants are referred to as metal- nity Importance or potential Special Areas of lophytes or pseudometallophytes and, in rare Conservation. cases of accumulation of very high levels of In Poland, calamine grasslands occur metals in aboveground parts, hyperaccumula- only in the vicinity of Olkusz and Chrzanów, tors (Brooks 1998). The natural development

315 of the flora of such areas is very slow; in time, originates from the Polish name of the alpine however, biocoenoses featuring some rare and plant buckler mustard (Biscutella laevigata), protected species can form. In some cases a glacial relict for which the old spoil heap is the their biodiversity surpasses that of the habitat second documented site in Poland and also the that predated the impact of mining (Molenda only lowland locality of this species (Mesjasz- 2005). Spoil heaps from zinc and lead extrac- Przybyłowicz 2001; Pielichowska and Wierz- tion, particularly the older ones, may therefore bicka 2004) (Fig. 1). This species differentiates serve as refuges for these specific plant species the Bolesław grassland from other calamine (Szarek-Łukaszewska i Grodzińska 2008). grasslands of the Armerietum halleri associa- A total of 736 vascular plant species have tion in Europe (Ernst 1974; Matuszkiewicz been recorded from the Olkusz Ore-bearing 2005; Grodzińska and Szarek-Łukaszewska Region (Nowak et al. 2011; Nowak et al. – 2009; Szarek-Łukaszewska and Grodzińska Chapter 8, this volume). Taxonomically they 2011). Other interesting species found within are highly diverse (102 families, 372 genera). the area include Alyssum montanum, Armeria Forty-six of these species are legally protected, maritima, Dianthus carthusianorum, Gentian- including 39 under strict protection and 7 ella germanica, Gypsophila fastigiata, Erysimum under partial protection. Some of them have odoratum and Silene vulgaris. only single or a few localities, while others are This nature area protects a single type of quite common and form large populations natural habitat (Violetalia calaminariae cala- (Nowak et al. – Chapter 8, this volume). Rare mine grassland) listed in Annex I to Direc- species of fungi and lichens have also been tive 43/92/EEC, covering 81.84% of the identified within the OOR (Mleczko 2004; area (http://natura2000.gdos.gov.pl/). The Mleczko et al. 2009; Bielczyk – Chapter 10, area features a historic spoil heap more than Mleczko and Beszczyńska – Chapter 11, this a century old, left from extraction of Zn-Pb volume). These data are enough to demonstrate ore. The heap was never subjected to any the high natural value of the Olkusz region. recultivation. Vegetation appeared gradually by spontaneous succession (Grodzińska and Szarek-Łukaszewska 2002, 2009). For many Current forms of nature protection years the area was covered by dense grassland, in force in the Olkusz Ore-bearing with isolated trees. Until the 1950s the growth Region and development of vegetation was restricted by pasturing of goats and sheep (Dobrzańska On the list of Sites of Community Impor- 1955). By the 1980s, pollution of the air by tance there are two Natura 2000 areas pro- SO2 and metallic dust emitted by the Bolesław tecting calamine grasslands (code 6130) in Mining and Metallurgical Plant in Bukowno Małopolska Province; they are called Plesz- was making a significant impact on the area czotka and Armeria. (Kapusta et al. 2009). Cessation of pasturing and reduction of industrial emissions led to Pleszczotka Natura 2000 area rapid, unhampered development of tree seed- The Pleszczotka nature area (PLH120092) lings, particularly pine. Tree cover shaded and ecological site is located in the southern more and more of the grassland (Szarek- part of Bolesław municipality and covers 4.9 ha Łukaszewska and Grodzińska 2008; Zielonka (Kapusta et al. 2010). The name of the site et al. – Chapter 12, this volume).

316 Fig. 1. Pleszczotka Natura 2000 area dominated by Biscutella laevigata (photo P. Kapusta) Ryc. 1. Obszar Natura 2000 Pleszczotka z dominującym gatunkiem Biscutella laevigata (fot. P. Kapusta)

The soil of the protected area is shallow, In 2008–2009 a qualitative and quanti- skeletal and alkaline (pH >7); it has high levels tative assessment of the vegetation cover on of metal ions (Zn 4%, Pb 0.3%, Cd 0.02%) more than ca. 20% of the Pleszczotka eco- which vary significantly on a small spatial scale logical site was made. Selected habitat con- due to the heterogeneity of the mining material ditions were also characterised, including on which the soils were formed (Jędrzejczyk- land slope, shading, cover by undecomposed Korycińska 2006). Harsh habitat conditions organic matter, and soil physicochemistry. (strong insolation, low substrate humidity, low Due to ongoing overgrowth by pine trees over nutrient content) challenge the plants. This the calamine grassland, leading to a changes protected area is a habitat for a specific vegeta- in habitat conditions, it was decided that tion type, calamine grassland, typical for spoil the tree and shrub layers had to be removed heaps rich in zinc and lead ore (Grodzińska and from the study area. The need to actively pro- Szarek-Łukaszewska 2009; Szarek-Łukaszewska tect the calamine grassland so as to preserve and Grodzińska 2011). Numerous plant spe- its unique species composition and features cies have developed distinctive varieties and was demonstrated (Kowolik 2010; Kowolik ecotypes in the area. Under strong selection et al. 2010). In 2011, as part of a scheme of pressure they have developed morphological active grassland protection, trees and shrubs and physiological adaptations that allow them were eliminated from the area of interest and to tolerate above-typical soil loads of heavy it was placed under monitoring. As early as metals and to survive in an extremely hostile two years after the clearance, the composi- environment. tion of the grassland changed to include

317 a higher number of species covering a larger and 10 m in depth), where zinc-lead deposits percentage of the land (Jędrzejczyk-Korycińska were excavated in 1953–1969, along with et al. 2014). The area is under continuous deposits from earlier mining work. The excava- monitoring. tion pit was filled with waste, including residue from a zinc smelter; after filling, the pit was Armeria Natura 2000 area covered with a 30 cm layer of soil to plant tree The second nature area in the OOR is and shrub species including silver birch (Betula Armeria (PLH120091). This protected area pendula), European larch (Larix decidua), Scots (7.4 ha) includes post-excavation areas in the pine (Pinus sylvestris), common sea-buckthorn vicinity of the Bolesław Mining and Metal- (Hippophaë rhamnoides) and wild olive (Elea- lurgical Plant in Bukowno, including older gnus angustifolia) (Szarek-Łukaszewska and non-recultivated areas and younger areas that Grodzińska 2008). were subjected to recultivation in the late The substrate in the oldest part of the area 1990s. The oldest part consists of cave-ins is covered with dense grass. The organic layer and land irregularities secondary to explora- is ca. 20 cm thick and has very high heavy- tory shafts (Fig. 2). This part probably has metal content (e.g. Zn up to 8%, Pb 1%). remained unchanged since at least the 1920s. In places subjected to recultivation and tree The younger part of the Armeria site is what planting the substrate is somewhat less contam- remains of the Michalska exposure (3 ha in area inated and contains ca. 1% Zn and 0.3% Pb.

Fig. 2. Armeria Natura 2000 area dominated by Armeria maritima (photo P. Kapusta) Ryc. 2. Obszar Natura 2000 Armeria z dominującym gatunkiem Armeria maritima (fot. P. Kapusta)

318 The soils are neutral to alkaline (pH 7.0–7.6) conditions in the reception basin due to (Grodzińska 2007). mining activity. The river dries up periodically The Armeria nature area is covered by cala- in the upper course, while high water levels are mine grassland composed of species that tol- maintained in the remaining courses after it is erate high soil loads of heavy metals. There are joined by the southern canal (http://www.jura. large shares of sheep fescue (Festuca ovina) and eko.org.pl/doc/srodowisko/Gmina_Bukowno. sea thrift (Armeria maritima); the latter gave pdf). The plant cover on the valley bed and this Natura 2000 area its name (Abratowska slopes is relatively meager and not diversified. 2006) (Fig. 2). The nature area serves the pur- It consists mainly of coniferous forest and pose of protection of a single type of natural riparian species grouped in small areas next to habitat (Violetalia calaminariae calamine grass- the watercourse. High uniformity of habitat land) listed in Annex I to Directive 43/92/ conditions leads to low plant diversity. Plant EEC, covering ca. 85.37% of the area (http:// communities associated with humid and fertile natura2000.gdos.gov.pl/). Calamine grassland habitats are only partially developed. Protected habitats are very rare in Poland and Europe. species have been found in the area (Nowak Other important vascular plant species in et al. 2011). this nature area include Anthericum ramosum, Eagles’ Nests Landscape Park Biscutella laevigata, stemless carline thistle protection zone (Carlina acaulis), dark red helleborine (Epi- pactis atrorubens), broadleaved helleborine Municipalities in the Olkusz Ore-bearing (Epipactis helleborine), baby’s breath (Gyp- Region, particularly in its northern part, have sophila fastigiata), common cock-rose (Helian- sites with outstanding natural values, partially themum nummularium) and spiny restharrow due to their location within the Eagles’ Nests (Ononis spinosa) (Nowak et al. 2011). Landscape Park buffer zone. The landscape park covers an area protected for its natural, Sztoła river valley ecological site historical, cultural and landscape values, On 18 September, 1996, the Bukowno while the buffer zones surrounding the nature Town Council placed the Sztoła river valley preservation areas are established individually including the buffer zone under site protec- for particular forms of nature protection to tion (http://krakow.rdos.gov.pl/files/artykuly/ protect these areas from external threats due 14223/rejestr2014uzytekol.pdf). The Sztoła to human activity. In Bolesław, the Eagles’ valley has particular landscape value due to its Nests Landscape Park buffer zone, in the morphology; it is deeply cut into loose sand. northern part of the municipality, features It is a meandering valley with steep slopes, interesting and valuable natural enclaves such particularly in the upper course. Flow in the as Laski-Krzykawka marsh in the Biała river middle course is high. Another landscape valley, gullies in Krzykawka and Krzykawa, value is that the water (abyssal waters pumped and slopes of the Przemsza river valley in from limestone formations) appears turquoise. Krzykawka. Starting from the lower part of the middle Nature monuments course, the valley floor widens and flood basins begin to form. The river bed is entirely natural. As of 1 July 2014, the registry of nature The Sztoła valley is subject to strong anthropo- monuments in Olkusz contained only one such pression involving constant changes in water entry within the OOR (http://krakow.rdos.

319 gov.pl/files/artykuly/14223/rejestr2014pom- (http://www.polskaniezwykla.pl/web/place/ nprzy_1212.pdf), a European ash (Fraxinus 20183, olkusz-grodzisko.html) (Fig. 3). In excelsior) with a trunk circumference of 333 1979, an archaeological survey of the site cm, located in Bukowno at the border of lot revealed a number of Gothic stone window no. 23 and Wodąca Street. arches, ceramics, horse stirrups and items of silver jewelry. The terrain surrounding the settlement is overgrown by turf communities of Nature and landscape features Festuco-Brometea and fringe communities of worthy of interest and protection Trifolio-Geranietea sanguinei. Species of the in the OOR area include bloody crane’s-bill (Geranium sanguineum), white swallowwort (Vincetoxicum Historic settlement in Stary Olkusz with hirundinaria) and Peucedanum cervaria. xerothermic turf and fringe communities Loess gullies north of Nowy Ujków The old settlement has remnants of the This beautiful landscape with loess gullies walls of a Gothic church dedicated to St. John. is home to turf communities of Festuco-Brom- An obelisk was placed on the church ruins in 1937 etea. Broadleaved thyme (Thymus pulegioides),

Fig. 3. Historic settlement in Stary Olkusz (photo M. Jędrzejczyk-Korycińska) Ryc. 3. Grodzisko w Starym Olkuszu (fot. M. Jędrzejczyk-Korycińska)

320 Fig. 4. Wet meadows in the Krążek-Bolesław region (photo M. Jędrzejczyk-Korycińska) Ryc. 4. Wilgotne łąki w rejonie Krążka-Bolesławia (fot. M. Jędrzejczyk-Korycińska) hedge bedstraw (Galium mollugo) and dyer’s Krążek-Bolesław wet meadow complex greenweed (Genista tinctoria) form a multicol- This complex of wet meadows preserves oured carpet of flowers during the vegetation numerous valuable patches despite the cessa- season. tion of traditional exploitation (Fig. 4). Among Meadows between Nowy Ujków its rare and protected species are early marsh and Kolonia Nowy Ujków orchid (Dactylorhiza incarnata), Ascherson’s march orchid (Dactylorhiza ×aschersoniana), This is a complex of Molinio-Arrhenathe- broadleaved marsh orchid (Dactylorhiza retea meadows with particularly valuable wet majalis), adder’s tongue (Ophioglossum vul- and marshy meadows of Molinietalia, rich gatum), variegated horsetail (Equisetum varie- in rare and protected species. Species include gatum), marsh helleborine (Epipactis palustris), Turkish marsh gladiolus (Gladiolus imbricatus), broadleaved helleborine (Epipactis helleborine) siberian iris (Iris sibirica), broadleaved marsh Colchicum autumnale orchid (Dactylorhiza majalis), pepper saxifrage and autumn crocus ( ). (Silaum silaus), sawwort (Serratula tinctoria) Trees and autumn crocus (Colchicum autumnale). A very interesting species of false helleborine There are a number of beautiful old trees (Veratrum lobelianum) also grows in the within the OOR. They grow as isolated speci- vicinity. mens or in clusters, particularly in old parks.

321 The parks are mostly adjacent to heritage spruce (Picea abies), European larch (Larix buildings such as manor houses. decidua), European hornbeam (Carpinus The Old Polish Manor in Krzykawka betulus) and an old variety of European pear dates to 1724. Some species of trees growing (Pyrus communis). The park stand generally in the manor park today probably date to that is in very good or good condition, with only period (Sawicki and Szlęzak 2011). There are a few trees requiring attention. some aged trees of monumental size such as Also of note is a park-type tree stand near a horse chestnut (Aesculus hippocastanum) the manor in Bolesław (Maria Płonowska 355 cm in trunk circumference at breast Memorial Cultural Centre in Bolesław). The height, two small-leaved limes (Tilia cordata) manor dates to the second half of the 19th cen- (515, 505 cm), a sycamore maple (Acer pseudo- tury. On the north side the manor adjoins the platanus) (303 cm), pedunculate oaks (Quercus erstwhile garden which turns into a huge park robur) (560, 370, 325, 300 cm), a European on the southern side (Fig. 5). The park tree beech (Fagus sylvatica) (310 cm), and an stand near the Bolesław manor is much younger orchard tree, sweet cherry (Prunus avium) than the manor park described above, but (177 cm). The park has other tree species of well worth our attention. There are very large beautiful form and spreading crowns, such trees both near and inside the park, including as eastern white pine (Pinus strobus), Norway white cedar (Thuja occidentalis) (150 cm trunk

Fig. 5. Park-type tree stand near the manor in Bolesław (Maria Płonowska Memorial Cultural Centre in Bolesław) photo M. Jędrzejczyk-Korycińska) Ryc. 5. Drzewostan parkowy przy Dworku w Bolesławiu (Centrum Kultury im. Marii Płonowskiej w Bolesławiu) (fot. M. Jedrzejczyk-Korycińska)

322 Fig. 6. Pedunculate oak (Quercus robur), more than century old growing near Krzykawka (photo M. Jędrzejczyk-Korycińska) Ryc. 6. Okolice Krzykawki – ponad 100-letni dąb szypułkowy (Quercus robur) (fot. M. Jędrzejczyk-Korycińska) circumference), Norway maples (Acer plata- at breast height. The oak has a beautifully noides) (320, 295 cm), and trees expected to formed, healthy crown. reach very large circumference in later years. Protection of natural values Examples include a beautiful small-leaved lime (Tilia cordata) (285 cm), a silver birch (Betula Areas that seem worthy of protection due pendula) (177 cm), Norway maples (Acer pla- to their natural and landscape values include tanoides) (215, 220 cm), a black locust (Rob- the Laski-Krzykawka marsh located in the Biała inia pseudoacacia) (256 cm), a European larch river valley, as well as gullies in Krzykawka and (Larix decidua) (204 cm) and a European horn- Krzykawa (Fig. 7). beam (Carpinus betulus) (180 cm). Most trees The Laski-Krzykawka marsh in the Biała in the park are in very good shape. It would be river valley in the northern part of Bolesław advisable to eliminate the overly dense brush- enhances this interesting and original marsh wood there, in order give the terrain around landscape. Reed communities, mud sedges the manor a fresher, more attractive look. and riparian forests are developed in the area. An interesting specimen worth protecting Common floral components are sedge (Carex) is a pedunculate oak (Quercus robur) more species, as well as marsh cinquefoil (Comarum than a century old, growing near Krzykawka palustre), marsh marigold (Caltha palustris) and (Fig. 6). The tree has reached monumental wood club-rush (Scirpus sylvaticus). The terrain size, with ca. 330 cm trunk circumference provides an optimum habitat for protected

323 Fig. 7. Laski-Krzykawka marsh in the Biała river valley (photo P. Kapusta) Ryc. 7. Bagna w dolinie rzeki Białej w okolicy Lasek-Krzykawki (fot. P. Kapusta) amphibians and reptiles as well as a large beech (Fagus sylvatica), European ash (Fraxinus number of rare bird and mammal species. excelsior) and sycamore maple (Acer pseudopla- The loess gullies in Krzykawka and tanus). The most frequent undergrowth species Krzykawa, largely covered by deciduous forest, include wood anemone (Anemone nemorosa), form an area of high natural and landscape common hepatica (Hepatica nobilis), wood value (Fig. 8). The site is covered by a tree stand bluegrass (Poa nemoralis) and Melica nutans. consisting of pedunculate oak (Quercus robur), The area is a refuge and habitat for various small-leaved lime (Tilia cordata), European groups of animals.

324 Fig. 8. Loess gullies in Krzykawka covered by deciduous forest (photo M. Jędrzejczyk-Korycińska) Ryc. 8. Lasy liściaste porastające jary lessowe w Krzykawce (fot. M. Jędrzejczyk-Korycińska)

Threats (Fraxinus pennsylvanica) and Asiatic dock (Rumex confertus). As in the case of turfs, rezoning also is The largest threats to grassland communi- a potential threat to these habitats. ties include natural succession or inappropriate Invasion of foreign species including Japa- recultivation leading to turfs being overgrown nese knotweed (Reynoutria japonica), Canadian by shrub and tree species, with excessive goldenrod (Solidago canadensis), New York aster growth of foreign invasive species such as Sibe- (Aster novi-belgii), Himalayan balsam (Impa- rian peashrub (Caragana arborescens) and black tiens glandulifera) and small balsam (I. parvi- locust (Robinia pseudoacacia), most commonly flora) constitutes a serious threat to OOR introduced during land recultivation. Another habitats. Uncontrolled dumping of rubble and potential threat is posed by land rezoning for litter also has a big impact on environmental agriculture and construction, littering, and conditions in this valuable area. damage from motorised vehicles. The threats to wet marshes in the OOR include drainage and development of boggy References areas, regulation of rivers and small water- Abratowska A. 2006. Armeria maritima – Gatu- courses, abandonment of the traditional uses of nek roślin przystosowany do wzrostu na gle- meadows, and invasion by foreign species such bach skażonych metalami ciężkimi. Kosmos 55: as wild black cherry (Padus serotina), green ash 217–227.

325 Brooks R. 1998. Geobotany and hyperaccumula- Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska tors, pp. 55–94. In: Brooks R. (Ed.). Plants K., Godzik B. 2010. Murawy galmanowe that hyperaccumulate heavy metals. CAB Inter- okolic Olkusza (południowa Polska). Chrońmy national, New York. Przyrodę Ojczystą 66(1): 27–34. Dobrzańska J. 1955. Badania florystyczno-eko- Kowolik M. 2010. Wpływ zróżnicowania siedli- logiczne nad roślinnością galmanową okolic skowego na różnorodność florystyczną murawy Bolesławia i Olkusza. Acta Societatis Botani- galmanowej w małej skali przestrzennej. Praca corum Poloniae 24(2): 357–416. magisterska. Wydział Biologii i Ochrony śro- dowiska. Uniwersytet Śląski. Katowice. Ernst W. 1974. Schwermetallvegetation der Erde. Gustav Fischer Verlag, Stuttgart. Kowolik M., Szarek-Łukaszewska G., Jędrzej czyk-Korycińska M. 2010. Użytek ekolo- Grodzińska K. 2007. Powstawanie układów o wy giczny “Pleszczotka górska” w cynkowo-oło- sokiej różnorodności biologicznej na terenach po- wiowym terenie pogórniczym – potrzeba górniczych silnie skażonych metalami ciężkimi aktywnej ochrony. Chrońmy Przyrodę Ojczystą – badania spontanicznej sukcesji. Raport koń- 66(1): 35–38. cowy PBZ–KBN–087/P04/2003. Archiwum Instytutu Botaniki im. W. Szafera PAN, Matuszkiewicz W. 2005. Przewodnik do ozna- Kraków. czania zbiorowisk roślinnych Polski. PWN. Warszawa. Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G. 2002. Hałdy cynkowo-ołowiowe w okolicach Olkusza Mesjasz-Przybyłowicz J. 2001. The nuclear – przeszłość, teraźniejszość i przyszłość. Kosmos microprobe – a challenging tool in plant sci- 51(2): 127–138. ences. Acta Physica Polonica A 100(5): 659–668. Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G. 2009. Mleczko P. 2004. Mycorrhizal and saprobic mac- Heavy metal vegetation in the Olkusz region rofungi of two zinc wastes in Southern Poland. (southern Poland) – preliminary studies. Polish Acta Biologica Cracoviensa Series Botanica 46: Botanical Journal 54(1): 105–112. 25–38 Jędrzejczyk-Korycińska M. 2006. Floristic diver- Mleczko P., Gawroński S., Kapusta P. 2009. sity in calamine areas of the Silesia-Cracow New inland localities of a rare gasteroid basid- Monocline. Biodiversity: Research and Conser- iomycete, Scleroderma septentrionale, in natural vation 3–4: 340–343. and anthropogenic habitats in Central Europe. Polish Botanical Journal 54(1): 99–104. Jędrzejczyk-Korycińska M., Szarek-Łukaszewska G., Kapusta P., Zagórna M. 2014. Changes in spe- Molenda D. 1963. Górnictwo kruszcowe na terenie cies composition of calamine grassland after złóż śląsko-krakowskich do połowy XVI wieku. the removal of woody plants – effect of a con- Studia i materiały z Historii Materialnej XV, servation management. Acta Biologica Cracov- Studia dziejów Górnictwa i Hutnictwa VIII, iensia Series Botanica 56, Supplement 2: 26. Ossolineum, Wrocław–Warszawa–Kraków. Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Ociepa A., Molenda D. 1972. Kopalnie rud ołowiu na terenie Zarzyka-Ryszka M., Grodzińska K., złóż śląsko-krakowskich w XVI–XVIII w. Godzik B. 2009. Wpływ sosny zwyczajnej Z dziejów postępu technicznego w eksploatacji (Pinus sylvestris L.) na szatę roślinną terenów kruszców. Ossolineum, Wrocław. pogórniczych Olkuskiego Regionu Rudnego, Molenda T. 2005. Górnicze środowiska antropo- pp. 94–96. In: M. Sporek (Ed.). Zagrożenia geniczne – obiekty obserwacji procesów geo- biotopów – streszczenia. Materiały pokonfe- morfologiczno-biologicznych (na przykładzie rencyjne I Krajowej Konferencji Naukowej województwa śląskiego). Prace Naukowe Insty- “Zagrożenia biotopów”. Głuchołazy ’09, tutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej. 22–25.IV.2009. Uniwersytet Opolski. Opole. Konferencje 111(43): 187–196.

326 Nowak T., Kapusta P., Jędrzejczyk-Koryciń- Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2008. ska M., Szarek-Łukaszewska G., Godzik B. Naturalna roślinność w rejonach starych zwa- 2011. The vascular plants of the Olkusz Ore-be- łowisk odpadów po górnictwie rud Zn-Pb aring Region [Rośliny naczyniowe Olkuskiego w okolicy Bolesławia i Bukowna (region śląsko- Okręgu Rudnego]. W. Szafer Institute of Bot- krakowski południowa Polska). Przegląd Geolo- any, Polish Academy of Sciences, Kraków. giczny 56: 528–531. Pielichowska M., Wierzbicka M. 2004. Uptake Szarek-Łukaszewska G., Grodzińska K. 2011. and localization of cadmium by Biscutella lae- Grasslands of a Zn-Pb post-mining area vigata, a cadmium hyperaccumulator. Acta Bio- (Olkusz Ore-bearing Region, S Poland). Polish logica Cracoviensia Series Botanica 46: 57–63. Botanical Journal 56: 245–260. Sawicki T., Szlęzak P. 2011. Bolesław i okolice. Centrum Kultury im. M. Płonowskiej w Bolesławiu.

Obiekty chronione prawem i warte ochrony w Olkuskim Okręgu Rudnym

Monika Jędrzejczyk-Korycińska1, Monika Zagórna1, Barbara Godzik 2

1Katedra Botaniki i Ochrony Przyrody, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Śląski, 40-032 Kato- wice, ul. Jagiellońska 28, e-mail: [email protected] 2 Instytut Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk, 31-512 Kraków, ul. Lubicz 46, e-mail: b.godzik@ botany.pl

Tereny galmanowe występują na różnych (Molenda 1963, 1978; Godzik i Woch – Rozdział 3 kontynentach, w tym również i w Europie: m.in. oraz Woch – Rozdział 4, niniejszy tom). Olkuski w Niemczech, Holandii, Belgii, Anglii (Ernst Okręg Rudny (OOR) jest obszarem niezwykle zróż- 1974). Wiele z nich podlega ochronie prawnej. nicowanym pod względem przyrodniczym i krajo- W Polsce, do niedawna funkcjonowało przeko- brazowym. Tereny o podwyższonej zawartości metali nanie o niewielkiej wartości przyrodniczej obszarów ciężkich w podłożu, których udział w OOR jest związanych z przemysłem cynkowo-ołowiowym. znaczny, od wielu lat budzą zainteresowanie biolo- W ostatnich latach, pogląd ten zweryfikowano gów. Z jednej strony stanowią pozostałości działalno- i okazało się, że tereny te mogą mieć wielką wartość ści górniczej – wydobycia rud cynku i ołowiu, z dru- przyrodniczą i krajobrazową. Znaczenie obszarów giej natomiast stanowią specyficzne siedliska galmanowych w Polsce i na świecie powoli wzrasta. przyrodnicze, sprzyjające występowaniu zróżnicowa- Utworzenie Europejskiej Sieci Ekologicznej, zwanej nej fauny i flory (Grodzińska i Szarek-Łukaszewska siecią Natura 2000, było jednym z najważniej- 2002). Niekorzystne właściwości fizyko-chemiczne szych wyzwań w zakresie ochrony różnorodności podłoża oraz działanie innych czynników abiotycz- biologicznej, stojących przed krajami Unii Euro- nych powodują, iż na terenie tym tylko występuje pejskiej. Co więcej, Dyrektywa Siedliskowa (Habi- szereg wyspecjalizowanych gatunków, które radzą tatowa) (92/43/EEC) z dnia 21 maja 1992 roku sobie ze stresem spowodowanym wysokimi stęże- w sprawie ochrony siedlisk naturalnych oraz dzikiej niami metali ciężkich w glebie. Rośliny te określane fauny i flory, ujmuje w swoim wykazie zbiorowiska są mianem metalofitów lub pseudometalofitów, niskich muraw galmanowych z klasy Violetea cala- a w szczególnych przypadkach (akumulacja bardzo minariae jako biotopy rzadkie i ginące – Obszary wysokich ilości metali w nadziemnych częściach) hy- o Znaczeniu Wspólnotowym, czyli potencjalne perakumulatorów (Brooks 1998). Naturalny rozwój Specjalne Obszary Ochrony Siedlisk. roślinności na tego typu terenach jest bardzo po- W Polsce najlepiej wykształcone murawy gal wolny, ale z czasem może doprowadzić do wytworze- manowe występują w okolicach Olkusza i Chrza nia biocenoz z gatunkami rzadkimi i chronionymi. nowa, gdzie udokumentowane kopalnictwo i hutnic- W niektórych przypadkach, bioróżnorodność na two ołowiu i cynku trwa od co najmniej XII wieku takich obszarach zaczyna przewyższać różnorodność

329 biologiczną siedliska, które występowało uprzednio Armerietum halleri w Europie (Ernst 1974; Matusz- (Molenda 2005). Odpady po górnictwie rud cynku kiewicz 2005; Grodzińska i Szarek-Łukaszewska i ołowiu, szczególnie te starsze mogą zatem stanowić 2009; Szarek-Łukaszewska i Grodzińska 2011). refugia tych specyficznych gatunków roślin (Szarek- Inne ciekawe gatunki z tego terenu to: Alyssum -Łukaszewska i Grodzińska 2008). montanum, Armeria maritima, Dianthus carthusia- W Olkuskim Regionie Rudnym stwierdzono norum, Gentianella germanica, Gypsophila fastigiata, występowanie 736 gatunków roślin naczynio- Erysimum odoratum i Silene vulgaris. wych (Nowak i in. 2011; Nowak i in. – Rozdział Ten obszar naturowy służy ochronie jednego 8, niniejszy tom). Reprezentują one duże zróż- typu siedliska przyrodniczego (Murawy galma- nicowanie przynależności do grup systematycz- nowe z Violetalia calaminariae) z zał. I Dyrektywy nych (102 rodzin botanicznych i 372 rodzajów). 43/92/EWGW, zajmującego 81,84% powierzchni Wśród nich na badanym terenie występuje 46 obszaru (http://natura2000.gdos.gov.pl/). Jest to gatunków objętych ochroną prawną, w tym 39 obszar historycznej, ponad 100-letniej, tzw. „starej ściśle, a 7 chronionych częściowo. Część z nich ma hałdy” powstałej z wydobycia rud Zn-Pb. Zwało- tylko pojedyncze lub nieliczne stanowiska, część wisko to nigdy nie było rekultywowane. Roślinność natomiast rośnie tu często, w dużych populacjach pojawiała się stopniowo, na drodze spontanicznej (Nowak i in. – Rozdział 8, niniejszy tom). Inte- sukcesji (Grodzińska i Szarek-Łukaszewska 2002, resujace, rzadkie gatunki na terenie OOR, stwier- 2009). Przez wiele lat teren ten porastała zwarta dzono również wśród grzybów i porostów (Mleczko murawa z pojedynczymi tylko drzewami. Do lat 2004; Mleczko i in. 2009; Bielczyk – Rozdział 10, 50. XX wieku ich rozwój i wzrost ograniczony był Mleczko i Beszczyńska – Rozdział 11, niniejszy przez wypas kóz i owiec (Dobrzańska 1955). Do tom). Już tylko te dane wskazują na dużą wartość lat 80. XX wieku znaczącą rolę odgrywało również przyrodniczą rejonu olkuskiego. zanieczyszczenie powietrza SO2 i pyłami metalicznymi z emisji z Zakładów Górniczo-Hutniczych Bolesław w Bukownie (Kapusta i in. 2009). Brak Aktualnie istniejące formy ochrony wypasu i spadek emisji przemysłowych spowo- przyrody na terenie Olkuskiego Okręgu dował szybki, nie hamowany już rozwój siewek Rudnego drzew, głównie sosny. Zaczęły one pokrywać teren w znacznie większym stopniu zaciemniając murawę Zgodnie z rejestrem obszarów mających zna- (Szarek-Łukaszewska i Grodzińska 2008; Zielonka czenie dla Wspólnoty Europejskiej w województwie i in. – Rozdział 12, niniejszy tom). małopolskim istnieją 2 obszary Natura 2000 chro- Gleba tego obszaru jest płytka i szkieletowa. niące murawy galmanowe (6130), tj. Pleszczotka Jej odczyn jest zasadowy (pH > 7). Stężenia metali i Armeria. ciężkich są w niej wysokie (Zn 4%, Pb 0,3%, Cd 0,02%) i znacznie zróżnicowane w małej skali Obszar Natura 2000 Pleszczotka przestrzennej. Jest to związane z heterogenicz- Obszar naturowy (PLH120092), a zarazem nością materiału górniczego, z którego wykształ- użytek ekologiczny Pleszczotka, położony jest ciły się te gleby (Jędrzejczyk-Korycińska 2006). w południowej części gminy Bolesław i zajmuje Warunki siedliskowe (silne nasłonecznienie, niska powierzchnię 4,9 ha (Kapusta i in. 2010). Nazwa wilgotność podłoża, niska zawartość składników użytku pochodzi od polskiej nazwy górskiego odżywczych) są dla roślin ekstremalne. Ten obszar gatunku – pleszczotka górska (Biscutella laevigata) – naturowy jest miejscem występowania specyficznej reliktu glacjalnego, dla którego stara hałda stanowi roślinności – murawy galmanowej, charaktery- jego drugie, udokumentowane stanowisko w Polsce, stycznej dla zwałowisk bogatych w rudy cynku a tym samym jedyne na niżu (Mesjasz-Przybyłowicz i ołowiu (Grodzińska i Szarek-Łukaszewska 2009; 2001; Pielichowska i Wierzbicka 2004) (Ryc. 1). Szarek-Łukaszewska i Grodzińska 2011). Wiele Gatunek ten wyróżnia również murawę w Bole- gatunków roślin wykształciło tu swoiste odmiany sławiu od innych muraw galmanowych zespołu i ekotypy. W warunkach silnej presji selekcyjnej

330 wytworzyły one wiele morfologicznych i fizjolo- Powstałe wyrobisko, zasypano odpadami, m.in. gicznych adaptacji, umożliwiających tolerowanie żużlami z huty cynku, a po wypełnieniu odkrywki, ponadnormatywnych stężeń metali ciężkich na powierzchnię nawieziono 30 cm gleby i posa- w podłożu, a zatem przetrwania w skrajnie nie- dzono gatunki drzewiaste i krzewiaste, takie jak: przyjaznym siedlisku. brzoza zwyczajna (Betula pendula), modrzew euro- W latach 2008–2009, na około 20% po- pejski (Larix decidua), sosna zwyczajna (Pinus wierzchni użytku ekologicznego Pleszczotka, sylvestris) oraz rokitnik zwyczajny (Hippophaë rham- określono skład jakościowy i ilościowy pokrywy noides) i oliwnik wąskolistny (Eleagnus angustifolia) roślinnej. Scharakteryzowano również wybrane (Szarek-Łukaszewska i Grodzińska 2008). warunki siedliskowe – nachylenie terenu, stopień Podłoże w najstarszej części omawianego terenu zacienienia, pokrycie nierozłożoną materią orga- jest porośnięte gęstą murawą. Warstwa organiczna niczną oraz właściwości fizyko-chemiczne gleby. ma tu około 20 cm miąższości i charakteryzuje się W związku z postępującym zarastaniem murawy bardzo wysoką zawartością metali ciężkich (m.in. galmanowej przez sosnę i zmianą panujących tam Zn do około 8%, Pb 1%). Na powierzchni rekul- warunków, stwierdzono że niezbędnym jest wy- tywowanej, z nasadzonymi drzewami, podłoże jest cięcie warstwy drzew i krzewów na badanej po- nieco mniej zanieczyszczone i zawiera około 1% wierzchni. Wykazano potrzebę aktywnej ochrony cynku i 0,3% ołowiu. Gleby mają odczyn od obo- murawy galmanowej, w celu zachowania jej uni- jętnego do zasadowego – w granicach pH 7,0 do katowego składu gatunkowego i właściwości (Ko- 7,6 (Grodzińska 2007). wolik 2010; Kowolik i in. 2010). W 2011 roku, Obszar naturowy Armeria pokryty jest murawą w ramach aktywnej ochrony murawy, usunięto galmanową złożoną z gatunków tolerujących drzewa i krzewy z analizowanej powierzchni, wysokie stężenia metali ciężkich w glebie, z dużym a obszar objęto monitoringiem. Już po 2 latach od udziałem kostrzewy owczej (Festica ovina) i zawciągu wycinki skład murawy zmienił się, zwiększyła się pospolitego (Armeria maritima) – od tego gatunku liczba i pokrycie przez gatunki światłożądne (Ję- wzięła się nazwa obszaru Natura 2000 (Abratowska drzejczyk-Korycińska i in. 2014). Teren ten pod- 2006) (Ryc. 2). Obszar służy ochronie jednego lega ciągłemu monitoringowi. typu siedliska przyrodniczego (Murawy galmanowe z klasy Violetalia calaminariae) z zał. I Dyrek- Obszar Natura 2000 Armeria tywy 43/92/EWGW, zajmującego ok. 85,37% Drugim obszarem naturowym na terenie OOR powierzchni obszaru (http://natura2000.gdos.gov. jest Armeria (PLH120091). Ochroną zostały objęte pl/). Siedlisko muraw galmanowych jest wyjątkowo tereny pogórnicze (7,4 ha) położone w najbliż- rzadkie w naszym kraju i Europie. szym otoczeniu Zakładów Górniczo-Hutniczych Wśród innych ważnych gatunków roślin naczy- Bolesław – huty cynku w Bukownie (ZGH Bole- niowych występujących na obszarze naturowym sław), które obejmują nierekultywowane (starsze) należy wymienić: pajęcznicę gałęzistą (Anthericum oraz zrekultywowane pod koniec lat 90. XX wieku ramosum), pleszczotkę górską (Biscutella laevigata), (młodsze) powierzchnie. Najstarszą część, stanowią dziewięćsiła bezłodygowego (Carlina acaulis), zapadliska i nierówności terenu, będące pozo- kruszczyka rdzawoczerwonego (Epipactis atroru- stałością po szybach poszukiwawczych (Ryc. 2). bens), kruszczyka szerokolistnego (Epipactis helle- Z dużym prawdopodobieństwem można powie- borine), łyszczca baldachogronowego (Gypsophila dzieć, że teren ten jest niezmieniony co najmniej fastigiata), posłonka rozesłanego (Helianthemum od lat 20. XX wieku. Natomiast młodsza część nummularium), czy wilżynę ciernistą (Ononis spi- obszaru chronionego Armeria, jest pozostało- nosa) (Nowak i in. 2011). ścią po działającej w latach 1953–1969 odkrywce Michalska (o powierzchni 3 ha i głębokości 10 m), Użytek Ekologiczny „Dolina rzeki Sztoły” skąd wydobywano złoża cynkowo-ołowiowe, jak W dniu 18 września 1996 r. Rada Miejska również wykorzystywano zasoby rud, pozostałych w Bukownie wprowadziła ochronę indywidualną w odpadach po wcześniejszych pracach górniczych. „Doliny rzeki Sztoły wraz ze strefą ochronną”

331 (http://krakow.rdos.gov.pl/files/artykuly/14223/ północnej części posiada ciekawe i wartościowe rejestr2014uzytekol.pdf). Dolina rzeki Sztoły enklawy przyrodnicze, do których należą m.in.: ma ogromny walor krajobrazowy z uwagi na Bagna Laski – Krzykawka, położone w dolinie rze- swój kształt – głęboko wciętej w luźne piaski ki Białej, Jary w Krzykawce i Krzykawie, Zbocza znajdujące się w jej podłożu. Dolina jest prze- doliny Przemszy w Krzykawce. ważnie kręta, o stromych zboczach, szczególnie w górnym biegu rzeki. W środkowym biegu jej Pomniki przyrody przepływy są wysokie. Woda ma lekko turku- W Rejestrze pomników przyrody powiatu olku- sowe zabarwienie (wody głębinowe pompowane skiego z dnia 01.07.2014 r. jest zapis o istnieniu z utworów wapiennych), co dodatkowo wzmacnia jednego tylko takiego obiektu na terenie OOR walory krajobrazowe. Począwszy od dolnej części (http://krakow.rdos.gov.pl/files/artykuly/14223/ środkowego biegu rzeki dno doliny się rozszerza. rejestr2014pomnprzy_1212.pdf). Jest to jesion Od tego miejsca zaczynają się tworzyć rozlewiska. wyniosły (Fraxinus excelsior) o obwodzie 333 cm, Koryto Sztoły posiada całkowicie naturalny cha- zlokalizowany w Bukownie na granicy dz. nr 23 rakter. Dolina Sztoły ulega silnej antropopresji, i ul. Wodącej. polegającej na ciągłych zmianach stosunków wodnych w jej obszarze zlewniowym, na skutek Obiekty przyrodnicze i krajobrazowe działalności górniczej. Obecnie rzeka w części górnej biegu okresowo wysycha, a w pozostałej OOR godne uwagi i ochrony jej części po połączeniu z kanałem południowym, Gród w Starym Olkuszu z murawami jej stany są stale wysokie (http://www.jura.eko. kserotermicznymi i zbiorowiskami okrajkowymi org.pl/doc/srodowisko/Gmina_Bukowno.pdf). Szata roślinna porastająca zbocza i dno doliny W miejscu starego grodziska znajdują się do jest dość uboga i mało urozmaicona. Tworzą ją dziś pozostałości murów gotyckiego kościoła św. głównie gatunki borowe i siedlisk łęgowych, któ- Jana. Na jego ruinach postawiono w roku 1937 rych nieduże powierzchnie sąsiadują z nurtem obelisk (http://www.polskaniezwykla.pl/web/ pla- rzeki. Efektem znacznej jednorodności warunków ce/20183,olkusz-grodzisko.html) (Ryc. 3). siedliskowych jest niewielkie zróżnicowanie roślin- W 1979 r. przeprowadzono tam badania archeolo- ności. Zbiorowiska roślinne związane z siedliskami giczne i znaleziono sporo gotyckich, kamiennych wilgotnymi i żyznymi wykształcone są fragmen- łuków okiennych, ceramikę, bełty kusz, strze- tarycznie. Na tym terenie stwierdzono występo- miona, srebrną biżuterię. Tereny wokół grodu wanie gatunków podlegających ochronie prawnej porastają zbiorowiska z gatunkami murawowymi (Nowak i in. 2011). z klasy Festuco-Brometea oraz gatunkami zbiorowisk okrajkowych z klasy Trifolio-Geranietea san- Otulina Parku Krajobrazowego Orlich Gniazd guinei. Występuje tu m.in. bodziszek czerwony Gminy wchodzące w skład Olkuskiego Okrę (Geranium sanguineum), ciemiężyk białokwiatowy gu Rudnego posiadają duże walory przyrodnicze (Vincetoxicum hirundinaria) oraz gorysz siny (Peu- zwłaszcza w jego północnej części. Wynikają one cedanum cervaria). m.in. z położenia w otulinie Parku Krajobrazo- Jary lessowe na północ od Nowego Ujkowa wego Orlich Gniazd. Park krajobrazowy obejmuje obszar chroniony ze względu na wartości przyrod- Niezwykłymi elementami pięknego krajobrazu nicze, historyczne i kulturowe oraz walory krajo- z jarami lessowymi, na których wykształciły się brazowe. W celu zabezpieczenia przed zagrożeniami zbiorowiska murawowe z klasy Festuco-Brometea zewnętrznymi wynikającymi z działalności człowie- są: macierzanka zwyczajna (Thymus pulegioides), ka otulinę, czyli strefę ochronną graniczącą z for- przytulia pospolita (Galium mollugo) i janowiec mą ochrony przyrody, wyznacza się indywidualnie barwierski (Genista tinctoria), które w czasie sezonu dla tej formy. Teren otuliny Parku Krajobrazowego wegetacyjnego tworzą kwietny, wielobarwny Orlich Gniazd w granicach gminy Bolesław, w jej kobierzec.

332 Łąki między Nowym Ujkowem a Kolonią Nowy szypułkowe: 560 cm, 370 cm, 325 cm i 300 cm, Ujków buk zwyczajny – 310 cm, a także drzewo owocowe Występują tu zbiorowiska z klasy Molinio-Arr- – czereśnia zwyczajna (Prunus avium) o obwodzie henatheretea, w tym szczególnie cenne łąki zmien- 177 cm. Poza tym, na terenie parku znajdują się nowilgotne i bagienne z rzędu Molinietalia. Jest inne gatunki drzew, o pięknym pokroju i rozłoży- to wyjątkowo interesujące miejsce, gdzie spotkać stych koronach, takie jak: sosna wejmutka (Pinus możemy łąki bogate w rzadkie i chronione gatunki. strobus), świerk pospolity (Picea abies), modrzew Znaleźć tu można m.in. mieczyka dachówkowa- europejski (Larix decidua), grab zwyczajny (Car- tego (Gladiolus imbricatus), kosaćca syberyjskiego pinus betulus), czy stara odmiana gruszy zwyczajnej (Iris sibirica), kukułkę szerokolistną (Dactylorhiza (Pyrus communis). Drzewostan parku, w większości majalis), koniopłocha łąkowego (Silaum silaus), sier- przypadków, jest w bardzo dobrej i dobrej kondycji, pika barwierskiego (Serratula tinctoria), czy zimo- tylko pojedyncze drzewa wymagają konserwator- wita jesiennego (Colchicum autumnale). W okolicy skiej interwencji. rośnie też niezwykle ciekawy gatunek – ciemiężyca Warto również zwrócić uwagę na drzewostan zielona (Veratrum lobelianum). o charakterze parkowym przy Dworku w Bole- sławiu (Centrum Kultury im. Marii Płonowskiej Kompleks wilgotnych łąk Krążek-Bolesław w Bolesławiu). Dwór ten pochodzi z połowy XIX W rejonie tym występuje kompleks wilgot- wieku. Od jego strony północnej przylegają tereny nych łąk, gdzie mimo zaprzestania tradycyjnego dawnego ogrodu przechodzącego w rozległy park sposobu użytkowania tych zbiorowisk łąkowych od strony południowej (Ryc. 5). Drzewostan par- zachowało się jeszcze wiele cennych ich płatów, kowy przy dworku w Bolesławiu jest dużo młodszy w których odnotowywano szereg gatunków chro- od wcześniej opisywanego, niemniej jednak godny nionych i rzadkich (Ryc. 4), m.in.: kukułka krwista uwagi. W bezpośrednim otoczeniu dworku, jak (Dactylorhiza incarnata), kukułka Aschersona również w dalszej części parku, można odna- (Dactylorhiza ×aschersoniana), kukułka szeroko- leźć drzewa o wymiarach pomnikowych, jak np. listna (Dactylorhiza majalis), nasięźrzał pospolity żywotnik zachodni (Thuja occidentalis) o obwo- (Ophioglossum vulgatum), skrzyp pstry (Equisetum dzie 150 cm w pierśnicy, klony zwyczajne (Acer variegatum), kruszczyk błotny (Epipactis palustris), platanoides) o obwodach 320 i 295 cm, a także kruszczyk szerokolistny (Epipactis helleborine), czy drzewa, których obwody w pierśnicy, za kilka lat, zimowit jesienny (Colchicum autumnale). będą obwodami drzew pomnikowych. Przykładem takich drzew są: lipa drobnolistna (Tilia cordata) Drzewa o obwodzie 285 cm i pięknym pokroju, brzoza bro- Na terenie OOR znajduje się znaczna liczba dawkowata (Betula pendula) o obwodzie 177 cm, starych i bardzo pięknych drzew. Czasami są to klony zwyczajne (Acer platanoides) o obwodach 215 pojedyncze okazy, niekiedy grupy drzew – szcze- i 220 cm, robinia akacjowa (Robinia pseudoacacia) – gólnie w starych parkach. Parki te najczęściej usytu- 256 cm, modrzew europejski (Larix decidua) – 204, owane są w bezpośrednim otoczeniu historycznych czy grab zwyczajny (Carpinus betulus) – 180 cm. zabudowań – dworków. Większość drzew na terenie parku jest w bardzo Staropolski Dworek w Krzykawce pochodzi dobrej kondycji. Wskazanym działaniem na tym z 1724 roku. Z tego okresu pochodzą najprawdo- terenie byłoby usunięcie zbyt gęstego podrostu, podobniej niektóre gatunki drzew rosnące do dziś co nadałoby świeżości i uatrakcyjniło teren wokół na terenie parku dworskiego (Sawicki i Szlęzak dworku. 2011). Można tutaj odnaleźć sędziwe drzewa Interesującym obiektem wartym ochrony jest o wymiarach pomnikowych, jak m.in. kasztanowiec ponad 100-letni dąb szypułkowy (Quercus robur) zwyczajny (Aesculus hippocastanum) o obwodzie rosnący w okolicach Krzykawki (Ryc. 6). Drzewo 355 cm w pierśnicy, dwie lipy drobnolistne (Tilia to osiągnęło wymiary drzewa pomnikowego i ma cordata) o obwodach odpowiednio 515 i 505 cm, obecnie około 330 cm obwodu w pierśnicy. Dąb klon jawor (Acer pseudoplatanus) – 303 cm, dęby charakteryzuje się przepięknie uformowaną,

333 kształtną i zdrową koroną. Jest w bardzo dobrej Zagrożenia kondycji. Do największych zagrożeń zbiorowisk mura- Ochrona walorów przyrodniczych wowych należy zaliczyć sukcesję naturalną lub Ze względu na walory przyrodnicze i krajo- niewłaściwie prowadzoną rekultywację, co w kon- brazowe godnymi ochrony wydają się być takie sekwencji powoduje zarastanie muraw gatunkami obszary, jak: „Bagna Laski-Krzykawka” położone krzewiastymi i drzewiastymi, w tym nadmierne w dolinie rzeki Białej, jak również jary w Krzykawce rozrastanie się obcych gatunków inwazyjnych – i Krzykawie (Ryc. 7). m.in. karagany syberyjskiej (Caragana arborescens) „Bagna Laski-Krzykawka” występujące w do- i robinii akacjowej (Robinia pseudoacacia), które linie rzeki Białej, w północnej części gminy Bo- najczęściej wprowadzane są w ramach rekultywacji lesław, tworzą bardzo interesujący, oryginalny terenów poprzemysłowych. Potencjalnym zagroże- bagienny krajobraz. Na terenie tym rozwijają się niem jest również zmiana przeznaczenia gruntów zbiorowiska szuwarowe, turzycowiska, jak również oraz zaśmiecanie i rozjeżdżanie różnymi pojazdami lasy o charakterze łęgowym. Częstym składnikiem mechanicznymi. flory są tu gatunki z rodzaju turzyca (Carex), jak Do głównych zagrożeń wilgotnych łąk w OOR również nierzadko można spotkać siedmiopalecz- należy osuszanie i zabudowywanie terenów podmo- nika błotnego (Comarum palustre), czy knieć błotną kłych, regulacja rzek i drobnych cieków wodnych, (Caltha palustris) i sitowie leśne (Scirpus sylvaticus). zaniechanie użytkowania łąk, wkraczanie gatunków Na terenie tym panują optymalne warunki dla obcego pochodzenia, m.in. czeremchy amerykań- bytowania chronionych, płazów, gadów, dla dużej skiej (Padus serotina), jesiona pensylwańskiego (Fra- liczby rzadkich ptaków i ssaków. xinus pennsylvanica), szczawiu omszonego (Rumex Jary lessowe w Krzykawce i Krzykawie poro- confertus). Tak, jak w przypadku muraw, poten- śnięte w dużej mierze lasem liściastym, stanowią cjalnym zagrożeniem może być również zmiana niezwykle cenny przyrodniczo i krajobrazowo przeznaczenia gruntów. obszar (Ryc. 7). Teren ten porasta drzewostan Istotnym zagrożeniem dla cennych siedlisk złożony z takich gatunków, jak: dąb szypułkowy OOR jest inwazja takich gatunków, jak: rdestowiec (Quercus robur), lipa drobnolistna (Tilia cordata), ostrokończysty (Reynoutria japonica), nawłoć kana- buk zwyczajny (Fagus sylvatica), jesion wyniosły dyjska (Solidago canadensis), aster nowobelgijski (Fraxinus excelsior) oraz klon jawor (Acer pseudo- (Aster novi-belgii) oraz niecierpek gruczołowaty platanus). W runie najliczniej występują: zawilec i drobnokwiatowy (Impatiens glandulifera i I. parvi- gajowy (Anemone nemorosa), przylaszczka pospolita flora). Bardzo ważnym elementem, mającym nie- (Hepatica nobilis), wiechlina gajowa (Poa nemoralis) bagatelny wpływ na kondycję środowiska, jest i perłówka zwisła (Melica nutans). Miejsce to jest niekontrolowane zasypywanie gruzem i śmieciami schronieniem i miejscem bytowania różnych grup tego cennego obszaru, jakim jest OOR. zwierząt.