Reakcja leśnych zbiorowisk roślinnych Puszczy Białowieskiej na zmiany środowiska

Zmiany globalne będące skutkiem pośredniej i bezpośredniej działalności człowieka silnie oddziałują na ekosystemy wpływając na ich skład oraz funkcjonowanie. Zmiany klimatu, zanieczyszczenia oraz inwazje biologiczne mogą oddziaływać na ekosystemy leśne na wielu poziomach powodując wycofywanie się gatunków, zmiany proporcji gatunków w zbiorowiskach, homogenizację zbiorowisk leśnych i wiele innych. Celem moich badań było określenie wpływu zmian środowiska (zmiany średniej temperatury rocznej, zmiany poziomu wód gruntowych, zwiększona depozycja azotu) na składy gatunkowe leśnych zbiorowisk leśnych Puszczy Białowieskiej. Dodatkowo celem moich badań była próba określenia, które podejście metodyczne (wnioskowanie na podstawie dwóch punktów w czasie czy regularne inwentaryzacje powierzchni stałych) jest lepsze do wnioskowania odnośnie dynamiki ekosystemów leśnych. Moja praca opierała się na badaniach leśnych zbiorowisk roślinnych Puszczy Białowieskiej, jednego z najlepiej zachowanych ekosystemów leśnych w Europie. Badania składały się z dwóch części. Pierwsza część moich badań polegała na ponownym zinwentaryzowaniu składów gatunkowych roślin ponad stu powierzchni badawczych w Rezerwacie Ścisłym Białowieskiego Parku Narodowego po 69 latach. Inwentaryzacje florystyczne objęły trzy warstwy roślinności: i) warstwę drzewostanu, która obejmowała drzewa, których wysokość przekroczyła 6 m., ii) warstwę krzewów, która objęła drzewa i krzewy, których wysokość mieściła się w przedziale 0,5-6 m., oraz iii) warstwę runa, która objęła rośliny zielne oraz drzewa i krzewy, których wysokość nie przekroczyła 0,5m. Ta część badań objęła 9 zbiorowisk leśnych: 3 zbiorowiska borowe, 3 typy grądów, ols jesionowy, ols typowy oraz torfowisko wysokie. Druga część badań polegała na monitoringu 90 stałych powierzchni badawczych zlokalizowanych w pobliżu zbiornika zaporowego Siemianówka na północy Puszczy Białowieskiej. Monitoring polegający na inwentaryzacjach florystycznych wykonywany był z częstotliwością co dwa lata. W Puszczy Białowieskiej doszło do znacznych zmian składów gatunkowych roślinnych zbiorowisk leśnych. Większość zmian powodowana była zmianami składów gatunkowych drzewostanów. Wykazałam ekspansję silnie zacieniającego grabu (Carpinus betulus L.) do zbiorowisk borowych i hydrogenicznych. W zbiorowiskach borowych zaobserwowałam wycofywanie się świerków (Picea abies (L.) H. Karst.), które najprawdopodobniej związane jest ze zmieniającym się klimatem. Zmiany w drzewostanach powodowały zmiany w warunkach panujących na dnie lasu, co implikowało zmiany składów gatunkowych runa. W zbiorowiskach borowych odnotowałam wycofywanie się gatunków związanych z prześwietlonymi lasami, które było związane z ekspansją silnie zacieniającego grabu. W zamian za to wzrósł udział gatunków o wyższych wymaganiach troficznych. Natomiast w zbiorowiskach hydrogenicznych odnotowałam spadek udziału gatunków związanych z siedliskami wilgotnymi, co z kolei związane było z obniżającym się poziomem wód gruntowych obserwowanym na terenie całej Puszczy Białowieskiej. Użyźnianie siedlisk borowych i osuszanie siedlisk hydrogenicznych doprowadziło do upodobnienia się składów gatunkowych borów i zbiorowisk hydrogenicznych do grądów. Badania prowadzone w Rezerwacie Siemianówka i jego okolicach umożliwiły zaobserwowanie trendów zmian i odniesienie ich do zmian meteorologicznych. Trendy zmian w składach gatunkowych korespondują ze zmianami średniej temperatury rocznej oraz zmianami rocznych sum opadów. Porównując dwie metody badań zmian składów gatunkowych : i) badania oparte na obserwacjach w dwóch punktach czasowych oraz ii) regularne inwentaryzacje powierzchni stałych można dojść do wniosku, że regularny monitoring poletek badawczych jest metodą dokładniejszą, pozwalającą na uniknięcie wielu błędów: relokacji, obserwatora czy sezonu. Dodatkowo regularny monitoring pozwala na prześledzenie trendów zmian składów gatunkowych i wykluczenie błędnego wnioskowania w przypadku fluktuacji.