• Wersja Polska
  • English Version
  • Deutsch Version
BIP mapa serwisu
szukaj
Rekultywacja kwatery P-3

ROZWÓJ OLSZY CZARNEJ

© SZYMON ŁUKASIEWICZ
 
ROZWÓJ OLSZY CZARNEJ ALNUS GLUTINOSA (L.) GAERTN. W RÓŻNYCH WARUNKACH SIEDLISKOWYCH (NA ZAMKNIĘTEJ CZASZY SKŁADOWISKA ODPADÓW POZNANIA W SUCHYM LESIE I W OGRODZIE BOTANICZNYM UAM W POZNANIU).

Olsza czarna Alnus glutinosa (L.) Gaertn., należy do gatunków klimatu umiarkowanego półkuli północnej. Preferuje wilgotne gleby i chłodne stanowiska, jest rośliną umiarkowanie światłożądną (znosi jedynie boczne ocienienie). Drzewo to posiada strzelisty, widoczny do wierzchołka pień a dorosłe osobniki dorastają do 25 m wysokości. Liście odwrotnie jajowate lub owalne, wcięte u szczytu, nie przebarwiają się w okresie jesieni. W Polsce jest gatunkiem przechodnim i występuje pospolicie na całym Niżu wzdłuż najmniejszych nawet cieków. W lasach państwowych zajmuje około 3,5% powierzchni. Żyje ona do 150 (300) lat, a w korzystnych, ustabilizowanych warunkach hydrologicznych zbiorowiska olszy, tzw. olesy, w niezmienionym środowisku mogą trwać w jednym miejscu nawet kilka tysięcy lat. Przy osuszaniu terenów zabagnionych olszyny stają się ogniwem sukcesji, szybko zmierzającej w kierunku łęgów wiązowo-jesionowych. Korowina zwana potocznie korą zawiera duże przestrzenie międzykomórkowe, co ułatwia przenikanie przez nią powietrza. Korzenie olszy, rosnące poniżej poziomu wody gruntowej, zawierają w ksylemie duże ilości dobrze natlenionego powietrza. Takie aerenchymatyczne korzenie wraz z licznymi przetchlinkami tworzą system, który zapewnia wymianę gazową w warunkach wysokiego stanu wód. Ze względu na konkurencję międzygatunkową, olsza najobficiej i najczęściej rośnie w gorszych warunkach edaficznych, zwłaszcza tlenowych, gdzie dzięki swym właściwościom biologicznym osiąga przewagę nad innymi gatunkami lasotwórczymi. Ze względu na dużą tolerancję w stosunku do gleby, pH 4,2-7,0, może być uprawiana na glebach suchych, piaszczystych i różnego rodzaju nieużytkach i terenach poprzemysłowych. Pamiętać jednak należy, że w takich warunkach wzrost roślin jest wolniejszy, a drzewa nie osiągają imponujących rozmiarów. Jest drzewem pionierskim i glebochronnym. W niewielkim stopniu wycofuje biogeny z liści, stąd większość zasobów pobranych z podłoża przechodzi do ściółki. Bogate w azot, łatwo rozkładające się liście użyźniają glebę, stąd olsze stosowane są jako przedplon przy rekultywacji terenów poprzemysłowych. Pionowo rosnące korzenie, na terenach piaszczystych, umożliwiają im czerpać wodę z głębszych warstw gleby. Dzięki szerokiej skali ekologicznej olsze są wykorzystywane do rekultywacji zniszczonych gleb, różnego typu hałd, wyrobisk kopalń piasków podsadzkowych, zwałów ziemi w kopalniach odkrywkowych węgla brunatnego oraz do zadrzewiania hałd popiołów energetycznych. Olszę czarną charakteryzuje przy tym podwyższona tolerancja na dwutlenek siarki i związki fluoru a także znaczna odporność na zasolenie gleby, co uzasadnia jej wykorzystywanie także dla potrzeb zadrzewień krajobrazowych w okręgach przemysłowych. W badaniach wpływu długotrwałej i katastrofalnej suszy, jaka miała miejsce w latach 1982-1983, na drzewa i krzewy w Ogrodzie Botanicznym UAM i na terenie Poznania olszę czarną Alnus glutinosa zaliczono do gatunków średnio odpornych na suszę. U taksonów z tej grupy obserwowano przedwczesne, nawet już we wrześniu, zasychanie wszystkich liści, podczas gdy pędy pozostawały w większości żywe. Wiosną roku następnego lub tej samej jesieni (jeżeli wystąpiły obfitsze opady) wyrastały nowe pędy co umożliwiło w roku następnym osiągnięcie pełni ich rozwoju 1, 4, 5, 8, 9, 10.
Symbioza korzeni olszy z promieniowcami przyswajającymi azot z powietrza (brodawki na korzeniach przypominające koralowce) od pierwszego roku życia siewek dostarcza im tego ważnego pierwiastka z atmosfery. Dzięki temu procesowi, deficyt azotu w glebie przestaje być czynnikiem limitującym rozwój tych drzew; jego wiązanie ma bezpośredni wpływ na ich wzrost. Ilość wiązanego azotu atmosferycznego w zaroślach olszy jest znaczna, szacuje się ją na 50 – 130 kg/ha azotu rocznie, podobnie jak u roślin motylkowatych. Tak jak w przypadku innych grzybów symbiotycznych wiążących azot, dodatek nawozów azotowych w doświadczeniu wazonowym, w ilości ponad 50 mg N/l, hamował rozwój brodawek korzeniowych. Najbardziej efektywne wiązanie zachodzi na słabych glebach piaszczystych, ubogich w azot. W takich warunkach o produktywności fotosyntetycznej roślin może decydować pula dostępnego fosforu i molibdenu. Osobniki olszy są bowiem wrażliwe na deficyt fosforu w glebie, natomiast molibden jest niezbędnym mikroelementem w reakcjach enzymatycznych związanych z wiązaniem azotu i azotanów. Na siedliskach trwale niedotlenionych olsza wykształca horyzontalny system korzeniowy z rozwijającymi się brodawkami oraz, rosnące skośnie w głąb podłoża, silne pale korzeniowe, wynoszące drzewo. Z tego powodu zalecana jest ona, jako gatunek umacniający zbocza hałd i wyniesień. Zjawisko to nosi nazwę zbrojenia gruntu korzeniami drzew i ma korzystny wpływ na stabilizowanie stoku  2, 8, 10.
Olsze zaliczane są do gatunków charakteryzujących się dość znaczną intensywnością oddychania, co jest bardzo istotne ze względu na wytwarzanie dwutlenku węgla w trakcie spalania gazu składowiskowego. Intensywność oddychania na poziomie około 3,4 mg CO2 h-1 g suchej masy-1, jest ilością około dwukrotnie wyższą od takich gatunków jak świerk pospolity, daglezja, czy kosodrzewina 3.
 
RYTMIKA SEZONOWA ALNUS GLUTINOSA (L.) GAERTN. W LATACH 2005-2012.
Ze względu na młody wiek, drzewa na Składowisku nie kwitły i nie zawiązywały nasion przez pierwsze lata obserwacji 2005-2011. Stąd porównanie dotyczy tylko rozwoju wegetatywnego. Zgodnie z danymi literatury u tego gatunku nie występowała bądź występowała jedynie w formie szczątkowej faza jesiennego przebarwiania liści. Obserwowano dwie olsze rosnące przy północnej granicy działu systematycznego w Ogrodzie Botanicznym, nr 261 w katalogu Ogrodu, oraz dwa drzewa wysadzone w połowie wysokości wschodniej skarpy Składowiska, przylegającej do kwatery P1.
I tak otwieranie pąków liściowych obserwowano między 10 marca a 5 kwietnia zarówno na Składowisku jak i w Ogrodzie Botanicznym.
Ukazywanie się pierwszych liści miało miejsce między 30 marca a 21 kwietnia na Składowisku oraz od 28 marca do 14 kwietnia w Ogrodzie Botanicznym.
Początek opadania liści przypadał na 10 września do 20 października na Składowisku oraz między 1 września a 20 października w Ogrodzie Botanicznym.
Koniec opadania liści następował od 25 października do 30 listopada na Składowisku oraz od 25 października do 15 listopada w Ogrodzie Botanicznym.
Faza ulistnienia oznaczająca funkcjonowanie zielonych, fotosyntetycznie aktywnych liści wynosiła od 145 do 185 dni na Składowisku oraz od 141 do 186 dni w Ogrodzie Botanicznym. Liczona ona była od dnia ukazania się pierwszych liści do dnia rozpoczęcia ich opadania w okresie jesieni.
Faza wegetatywna liczona od momentu pękania pąków liściowych do dnia opadnięcia liści wynosiła od 210 do 260 dni na Składowisku oraz od 210 do 241 dni w Ogrodzie Botanicznym.
Analiza wariancji wykazała brak istotnych różnic między terminami początku, końca oraz długości trwania faz fenologicznych między stanowiskami oraz interakcji Stanowisko*rok (Tab. 1). Istotne różnice statystyczne dotyczą jedynie dat końca fazy ulistnienia oraz jej długości w kolejnych latach. Mogło to być spowodowane zmianami ilości i składu chemicznego przesączających się przez skarpę Składowiska odcieków tj. namiarem biogenów w podłożu stymulujących bądź hamujących rozwój roślin. Jak wspomniano, nadmiar przesączających się biogenów w podłożu skutkował zrzucaniem, a po kilku tygodniach wytwarzaniem drugiego garnituru liści w trakcie sezonu wegetacyjnego. Wydłużenie pozostawania zielonych liści na drzewach mogło być spowodowane wspomnianą przerwą ich funkcjonowania w okresie letnim. W takiej sytuacji, jesienne wykorzystanie sprzyjających warunków atmosferycznych do produkcji fotosyntetycznej, umożliwiło akumulację puli cukrów niezbędnych do prawidłowego rozwoju drzew w następnym roku.
 
OBSERWACJE FENOLOGICZNE ALNUS GLUTINOSA NA SKŁADOWISKU ODPADÓW I W OGRODZIE BOTANICZNYM UAM:
W latach badań rytmiki sezonowej roślin u osobników olszy na Składowisku obserwowano żerowanie na liściach przez larwy i gąsienice owadów. Objawiało się to:
A) na powierzchni liści powstawały owalne miejsca siateczkowato wygryzionego liścia;
B) żerowanie na obwodach blaszek liściowych.
Obserwowane uszkodzenia liści były powszechne jednak nie obejmowały znaczącego procentu powierzchni liści.
Olsze wysadzono a wschodnim stoku składowiska na kierunku N-S. Osobniki Alnus wysadzono na półkach skarpy w rozstawie co 5 metrów a przestrzenie między nimi wypełniono sadząc po trzy krzewiaste wierzby Salix hybr. Dzięki temu młode osobniki olsz były ocieniane od południa, co znacząco ograniczało bezpośrednią insolację słoneczną. W widoczny sposób pomagało to przetrwać olszom miesiące letnich upałów i suszy atmosferycznej w porównaniu do innych roślin rosnących w pełnym nasłonecznieniu.
Ze względu na zróżnicowanie podłoża oraz ilości docierających do korzeni odcieków, niosących różny ładunek zanieczyszczeń, obserwowano zróżnicowany rozwój osobników tego gatunku rosnących w niewielkim nawet oddaleniu. Ta cecha jest charakterystyczna także dla zdegradowanych siedlisk miejskich gdzie na niewielkiej przestrzeni występują podłoża należące np. do różnych klas glebowych  6, 7. Stąd u jednych osobników obserwowano przyrosty pędów nawet do 50 cm długości u innych natomiast przyrosty były minimalne bądź dochodziło do zgorzeli i nekroz części pędów. Zamieranie u części drzew pędów wierzchołkowych u olszy, przy pozostawaniu żywej dolnej części korony, może być spowodowane:
a) przemrożeniem niezdrewniałych pędów. Eutrofizm podłoża spowodowany przez składowiskowe odcieki mógł stymulować wytwarzanie nowych odcinków pędów do jesieni włącznie, bez zahamowania wzrostu, co jest niezbędne do ich zdrewnienia,
b) zamieranie tkanek i fragmentów pędów może być skutkiem pobrania z podłoża i akumulacji w pędach toksycznych stężeń pierwiastków. Mechanizm pobierania biogenów z podłoża i ich akumulacji w pędach, np. u krzewiastych wierzb, jest wykorzystywany w biologicznych oczyszczalniach ścieków. Jednakże, przy stałym dopływie biogenów i ich postępującej kumulacji w tkankach, mechanizm ten może być zabójczy dla pędów i całych roślin (zjawisko takie powszechnie obserwowano u krzewiastych wierzb wysadzonych na składowisku w Suchym Lesie). Obserwowane, niewielkie plamy nekrotyczne w różnych częściach liści Alnus glutinosa mogą być także wynikiem pobrania nadmiernej puli pierwiastków z podłoża.
W latach wykonywania analiz chemicznych, 2010-2012, nie stwierdzono sukcesywnego opadania liści w trakcie sezonu wegetacyjnego, które występowało w latach 2000-2005. Obserwowano wówczas kolejne zrzucanie czarno przebarwionych blaszek liściowych, nawet dwukrotnie w ciągu sezonu wegetacyjnego, z równoczesnym wytwarzaniem nowego pokolenia liści. Brak tego procesu w latach 2010-2012 można tłumaczyć gwałtownym zmniejszeniem ilości przesiąkających przez skarpę odcieków, po zamknięciu przylegającej kwatery P1. Jej strop uformowano bowiem z metrowej miąższości gruntu mineralnego, przewarstwionego syntetyczną membraną, co odizolowało jej wnętrze od opadów atmosferycznych.
U drzew olszy rosnących na terenie odniesienia tj. w Ogrodzie Botanicznym przebarwianie ponad 90% liści zachodziło jedynie w zredukowanej formie, z niewielkim natężeniem. Blaszki liściowe jedynie lekko żółkły i w takim stanie opadały. W połowie listopada obserwowano zaledwie do 5% żółknących liści w dolnej części korony. Z większym natężeniem faza jesiennego przebarwiania liści występowała u innych osobników Alnus glutinosa wysadzonych na wschodniej skarpie składowiska, w odległości kilkudziesięciu metrów od obserwowanych drzew. Wiązać to można z chemicznymi zmianami podłoża spowodowanymi przez wysięki składowiskowych odcieków, mimo 5-6.metrowej warstwy obwałowań.
Opady występujące w okresie letnim (po okresach suszy atmosferycznej), hamowały opadanie liści olsz wywołane suszą glebową oraz przywracały ich turgor. Kilkudniowe, intensywne opady skutkowały wytwarzaniem drugiej generacji liści, która uzupełniała utraconą powierzchnię asymilacyjną. Obserwowane przyrosty pędów po intensywnych opadach w połowie lipca, w Ogrodzie Botanicznym, dochodziły do 20 centymetrów długości (przy średnich przyrostach wahających się od 11 do 29 cm). Maksymalny procent zrzucanych liści w okresach długotrwałych suszy, u drzew rosnących na wschodniej skarpie składowiska, oscylował od 30 do 50% liści korony. Opisane, szybkie reakcje roślin po opadach, z kilkudniowym opóźnieniem, wskazują na opisywaną w literaturze, sprawnie działającą część systemu korzeniowego przy powierzchni gruntu.

Wnioski
Jak z powyższych danych wynika, olszę czarną Alnus glutionosa można zaliczyć do gatunków odpornych na niekorzystne warunki glebowe (po ich dobrym przyjęciu się i zakorzenieniu). Świadczy o tym pomyślny rozwój tych drzew na Składowisku Poznania w Suchym Lesie, gdzie jej rozwój trwał nieprzerwanie od przedwiośnia do późnej jesieni, osiągając w wieku 15 lat około 4-5 metrów wysokości. W okresie jesieni (w listopadzie) w Ogrodzie Botanicznym, obserwowano przebarwianie kwiatostanów męskich na kolor jasnobrązowo-czerwony, co było istotnym walorem ozdobnym w tej porze roku. Nie ulegały one też, w stopniu masowym, groźnym chorobom i szkodnikom, które mogłyby zaburzać cykl życiowy olszy. Z tych względów winna być ona wykorzystywana w przyrodniczym zagospodarowaniu terenów ze zdegradowanymi warunkami glebowymi.
Zgodnie z danymi z literatury podobnie wysoką odporność na niekorzystne warunki życiowe wykazuje olsza szara Alnus incana (L.) Moench.

Literatura:
1 Białobok S. 1980. Ochrona drzew. W: Białobok S. (red.) Olsze. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa – Poznań: 343-350.
2 Jeż J. 1995. Przyrodnicze aspekty bezpiecznego budownictwa. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej. Poznań, ss. 270.
3 Krawiarz K., Chałupka W. 1980. Fizjologia wzrostu i rozwoju. W: Białobok S. (red.) Olsze. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa – Poznań: 165-200.
4 Łukasiewicz A. 1989. Wpływ katastrofalnej suszy w latach 1982 i 1983 na drzewa i krzewy w Ogrodzie Botanicznym UAM i na terenie Poznania. Cz. I i II. Biuletyn Ogrodów Botanicznych, Muzeów i Zbiorów. Wiadomości Botaniczne: 33/2, 21-52.
5 Łukasiewicz A. 1995. Dobór drzew i krzewów dla zieleni środkowo-zachodniej Polski. Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań, ss. 172.
6 Łukasiewicz Sz. 2002. Wpływ wybranych czynników na rozwój kasztanowca białego Aesculus hippocastanum L. w warunkach miejskich Poznania. Praca doktorska, Wydział Biologii UAM, Poznań, mscr.
7 Łukasiewicz Sz. 2011. Struktura fizyczna gruntu, zawartość substancji organicznej oraz skład chemiczny gleb w podłożach 21 stanowisk zieleni miejskiej na terenie Poznania. Część II. Zawartość substancji organicznej w podłożu. Odczyn gleby. Badania fizjograficzne, R II, Seria A - Geografia Fizyczna: 87-96.
8 Pancer-Kotejowa E., Zarzycki K. 1980. Zarys ekologii. W: Białobok S. (red.) Olsze. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa – Poznań: 229-258.
9 Seneta W. 1991. Drzewa i krzewy liściaste A-B. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa: 189-198.
10 Seneta W., Dolatowski J. 2008. Dendrologia. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa: 131-132.
 
umieszczono na stronie 25.04.2014


Wersja do druku