Uniwersytet Śląski w Katowicach Wydział Biologii i Ochrony Środowiska Eugeniusz Chwastek Zbiorowiska segetalne Pogórza Cieszyńskiego Praca doktorska wykonana pod kierunkiem Prof. dr. hab. Stanisława Wiki w Katedrze Geobotaniki i Ochrony Przyrody Katowice 2008 Zbiorowiska segetalne Pogórza Cieszyńskiego WSTĘP....................................................................................................................................... 5 1. CHARAKTERYSTYKA BADANEGO TERENU............................................................... 7 1.1. Położenie i granice .............................................................................................................. 7 1.2. Rzeźba terenu i geomorfologia ......................................................................................... 12 1.3. Bogactwa naturalne ........................................................................................................... 14 1.4. Gleby ................................................................................................................................. 16 1.5. Klimat i stosunki wodne....................................................................................................17 1.6. Współczesna gospodarka rolna i zagrożenia ze strony przemysłu ................................... 22 1.6.1. Gospodarka rolna ........................................................................................................... 22 1.6.2. Zagrożenia ze strony przemysłu..................................................................................... 23 2. MATERIAŁ I METODY BADAŃ...................................................................................... 25 3. CHARAKTERYSTYKA ZBIOROWISK CHWASTÓW SEGETALNYCH .................... 28 3.1. Systematyczny przegląd zbiorowisk segetalnych Pogórza Cieszyńskiego....................... 28 3.2. Krótka charakterystyka zbiorowisk segetalnych............................................................... 29 3.2.1. Zbiorowisko Anthoxanthum aristatum........................................................................... 29 3.2.2. Vicietum tetraspermae.................................................................................................... 33 3.2.2.1. Vicietum tetraspermae sperguletosum ........................................................................ 34 3.2.2.2. Vicietum tetraspermae typicum................................................................................... 38 3.2.2.3. Vicietum tetraspermae delfinietosum.......................................................................... 42 3.2.3. Aphano-Matricarietum................................................................................................... 49 3.2.4. Lathyro-Melandrietum noctiflori ................................................................................... 58 3.2.5. Geranio-Silenetum gallicae............................................................................................ 65 3.2.6. Kickxietum spuriae......................................................................................................... 68 3.2.7. Echinochloo-Setarietum................................................................................................. 73 3.2.8. Digitarietum ischaemi.................................................................................................... 75 3.2.9. Lamio-Veronicetum politae............................................................................................ 80 3.2.10. Oxalido-Chenopodietum polyspermi............................................................................ 84 3.2.11. Galinsogo-Setarietum................................................................................................... 91 4. ANALIZA SKŁADU FLORY SEGETALNEJ POGÓRZA CIESZYŃSKIEGO............... 95 4.1. Charakterystyka gatunków chwastów zbiorowisk segetalnych klasy Stellarietea mediae (wykazane w tabelach fitosocjologicznych) ............................................................................ 95 4.2. Charakterystyka pozostałych gatunków chwastów występujących w zbiorowiskach segetalnych Pogórza Cieszyńskiego....................................................................................... 102 4.3. Antropofity zbiorowisk segetalnych Pogórza Cieszyńskiego......................................... 111 5. CHWASTY UCIĄŻLIWE DLA ROLNIKA WYSTĘPUJĄCE CZĘSTO W AGROCENOZACH POGÓRZA CIESZYŃSKIEGO...................................................... 118 6. DYSKUSJA WYNIKÓW.................................................................................................. 126 3 Zbiorowiska segetalne Pogórza Cieszyńskiego 7. PODSUMOWANIE I WNIOSKI ...................................................................................... 130 LITERATURA....................................................................................................................... 132 ZAŁĄCZNIKI: A. MAPA NUMERYCZNA IUNG, w skali 1:75 000 B. SPIS TABEL, MAP, FOTOGRAFII oraz RYCIN.................................................................. 4 Zbiorowiska segetalne Pogórza Cieszyńskiego WSTĘP Od początku rolniczej działalności człowieka, niezależnie od pierwotnych kultur agrarnych pojawiały się wraz z uprawianymi roślinami gatunki, uważane przez niego za niepożądane określane terminem chwastów. Ich współwystępowanie z roślinami uprawianymi doprowadziło, przez długotrwałe i systematyczne działanie człowieka do uformowania się i ukształtowania charakterystycznych układów gatunkowych, tzw. zbiorowisk segetalnych. Zbiorowiska te, będące pod stałą, zwiększającą się presją człowieka, rozwijały się w sposób podobny, a nawet identyczny. Ich płaty wykazywały specyficzną homeostazę i stabilność pomimo swoistego zubożenia składu gatunkowego w niektórych regionach kraju. W związku ze zmianami zachodzącymi w zbiorowiskach segetalnych, stan i dynamika agrofitocenoz znalazły się w kręgu zainteresowania wielu autorów. Zwrócili na nie uwagę m.in. Kornaś (1964 a, b; 1987, 1990), Szotkowski (1982, 1989), Urbisz An. i.in. (1998); Warcholińska (1987, 1993, 2002), Wnuk (1989). Gatunki budujące te układy pomimo swej nietrwałości, specyficznych wymagań ekologicznych dobrze znoszą konkurencję rośliny uprawianej, a także działania agrotechniczne prowadzone przez rolnika. Naturalne siedliska, przekształcone przez człowieka w pola uprawne, zawierają wystarczającą pulę nasion, która w odpowiednich i sprzyjających warunkach daje początek charakterystycznym układom roślinnym. Wśród chwastów występują nie tylko gatunki siedlisk naturalnych, ale również te, które zostały w sposób sztuczny wprowadzone w te ekosystemy. Pojawiają się one nie tylko z materiałem siewnym; są również przenoszone przez migrujące ptaki, często zawlekane przez człowieka - wraz z towarami sprowadzanymi z różnych części świata (Olaczek, 1976). Najważniejszym sztucznym czynnikiem wpływającym na kształtowanie się zbiorowisk segetalnych jest działalność człowieka. Daleko posunięta ingerencja w tych agrocenozach przejawiająca się w intensyfikacji upraw, tj. nawożeniu, zagęszczaniu roślin w uprawach, stosowaniu chemizacji, lansowanie wysokoplennych heterozyjnych odmian, wykorzystywaniu regulatorów wzrostu itp. oraz zmiany w technologiach uprawy, np. zaniechanie produkcji pewnych gatunków roślin powoduje, że jedne gatunki chwastów dostosowują się do tych zabiegów, inne tej presji nie wytrzymują. Specyficzne gatunki chwastów związane z jedną określoną rośliną uprawną, np. chwasty lnu, zostały na terenie Polski uznane za gatunki wymarłe (Kornaś, 1987). Lista gatunków zagrożonych wyginięciem jest dziś dość znaczna. 5 Zbiorowiska segetalne Pogórza Śląskiego Nad zmianami zachodzącymi w zbiorowiskach segetalnych Polski badania prowadzili m.in. Demianewiczowa (1954), Kornaś (1950, 1964 a, b), Szotkowski (1989), Tymrakiewicz (1954), Warcholińska (1979), Węgrzynek (2003), Wnuk (1989). Roślinność segetalna Pogórza Cieszyńskiego nie była dotąd przedmiotem kompleksowych badań. Na tym obszarze przeprowadzono jedynie spisy florystyczne. Sięgają one końca XIX wieku i początku XX wieku (Fiek, 1881, Formanek, 1887, Schube, 1903). Podjęte przez Pelca (1967, 1969) prace nad określeniem warunków życia dla flory naczyniowej Pogórza Cieszyńskiego poszerzyły stan wiedzy na temat ekologii i chorologii poszczególnych gatunków roślin. Dla uzyskania informacji naukowej odnośnie zbiorowisk segetalnych tego regionu, warunkowanych specyficznymi czynnikami mikroklimatycznymi, glebami i sposobem użytkowania pól, podjęto następujące działania mające na celu: - przeprowadzenie szczegółowej inwentaryzacji zbiorowisk oraz zespołów segetalnych na badanym terenie; - określenie składu gatunkowego dla konkretnych syntaksonów, a także ukazanie ich wewnętrznej zmienności; - ustalenie częstotliwości występowania zarówno dla konkretnych fitocenoz, jak też reprezentujących je syntaksonów; - wskazanie rzadkich i zagrożonych zespołów segetalnych dla Pogórza Cieszyńskiego; - zaprezentowanie orientacyjnego rozmieszczenia płatów dla konkretnych syntaksonów na mapach w skali 1:300 000; - porównanie składu gatunkowego charakteryzowanych zespołów, z analogicznymi układami roślinnymi Polski; - przeprowadzenie analizy składu flory segetalnej Pogórza Cieszyńskiego; - wyspecyfikowanie gatunków ekspansywnych, które mają istotne znaczenie dla upraw w tym regionie naszego kraju. 6 Zbiorowiska segetalne Pogórza Cieszyńskiego 1. CHARAKTERYSTYKA BADANEGO TERENU 1.1. Położenie i granice Pogórze Śląskie rozciąga się w linii prostej od Olzy (Cieszyn) po Skawę (Andrychów) na długości