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

ROZWÓJ DĘBU SZYPUŁKOWEGO

© SZYMON ŁUKASIEWICZ
 
ROZWÓJ DĘBU SZYPUŁKOWEGO QUERCUS ROBUR L., W RÓŻNYCH WARUNKACH SIEDLISKOWYCH (NA ZAMKNIĘTEJ CZASZY SKŁADOWISKA ODPADÓW POZNANIA W SUCHYM LESIE I W OGRODZIE BOTANICZNYM UAM W POZNANIU).
 
Dąb szypułkowy Quercus robur L., jest jednym z dwóch krajowych gatunków dębów, obok dębu bezszypułkowego Quercus petraea (Matt.) Liebl. W naturze występują także mieszańce dwóch pierwszych gatunków pod nazwą Quercus ×rosacea Bechst. W Europie występuje pospolicie po Kaukaz i Azję Mniejszą, za wyjątkiem szerokości północnych kontynentu i obszaru śródziemnomorskiego. W Polsce na niżu jest bardziej pospolity od dębu bezszypułkowego, a w górach dochodzi do 700 m n.p.m. Rośnie na glebach żyznych i eutroficznych o odczynie słabo kwaśnym lub obojętnym ale także na glebach słabszych, wówczas często wytwarza krzywy pień lub postać krzewiastą. Tworzy własne zespoły, dąbrowy- Quercetum. Występuje w borach mieszanych dębowo-sosnowych, borach świerkowych i jodłowych na niżu, w kwaśnych i świetlistych dąbrowach, grądach, lasach łęgowych i in. Jest drzewem dorastającym do potężnych rozmiarów, do 30- 40 metrów wysokości i 2-3 metrów średnicy pnia. Rosnące swobodnie drzewa posiadają stosunkowo krótki pień, szybko rozrastający się w potężne konary. Rozwijające się w pękach liście są odwrotnie jajowate z 3-6 parami zaokrąglonych, nieregularnych klap. Nasady liści uszkowate lub sercowate, nerwy dochodzące do klap i do zatok (wcięć) między nimi. Owocuje późno, w wieku około 30 lat. Owocami są elipsoidalne żołędzie, z podłużnymi ciemniejszymi prążkami, rozwijające się na długiej 5-12 cm szypule, mierzące do 3,5 cm długości. Rozwój na wiosnę zazwyczaj wcześniejszy od dębu bezszypułkowego (kwitnie o około dwa tygodnie wcześniej) stąd, w zależności od warunków pogodowych, w różnym stopniu cierpi na spóźnione przymrozki. Preferuje gleby żyzne i głębokie. W porównaniu do innych gatunków drzew liściastych odznacza się znacznie większym zapotrzebowaniem na podstawowe składniki pokarmowe, takie jak azot, wapń, magnez i potas. Z powodu swoich wymagań siedliskowych często jest składnikiem lasów łęgowych, znosi także okresowe zalewanie terenu. Tworzy mocny, palowy system korzeniowy na glebach żyznych i głębokich. Na siedliskach słabszych i glebach piaszczystych rozwija system płytszy, powierzchniowy. Owoce dębu stanowią pokarm dla zwierząt leśnych, zarówno dla ssaków (np. dziki) jak i ptaków (sójki, głuszce itp.). Drewno dębu jest twarde, ciężkie i trwałe, znajduje najszersze zastosowanie w budownictwie, stolarstwie, przemyśle chemicznym, farmacji i in. Po kilkusetletnim leżeniu w wodzie czernieje - jest to tzw. czarny dąb lub „polski heban”. Jest drzewem długowiecznym. Osobniki tego gatunki przez lata mogą stanowić trzon drzewostanu w lasach liściastych i mieszanych. Żyje do około 1000 lat, najdłużej z krajowych gatunków drzew, dlatego stanowi symbol trwałości i długowieczności 1, 2, 3, 4, 7, 9.
Krajowe dęby przez większość badaczy zaliczone zostały do gatunków znoszących nawet najtrudniejsze warunki miejskie. Według skali odporności na warunki środowiska miejsko-przemysłowego północno-zachodniej Polski, zostały one zaliczone do pierwszej grupy odporności, tj. gatunków nadających się do wysadzania w misach glebowych na skraju chodnika i jezdni, po uprzedniej, punktowej wymianie podłoża (1 x 1 x 1 m). Dąb szypułkowy został oceniony jako całkowicie odporny na mrozy i w dostatecznym stopniu odporny na występujące u nas susze. Gatunek ten jest także cennym drzewem przydrożnym. Cechuje się małą wrażliwością na działanie chlorku sodowego, używanego do odladzania jezdni ulic, przy czym jest on oceniany jako bardziej odporny na zasolenie od dębu bezszypułkowego. Bardzo dobrze rośnie zarówno w centrach miast jak i na ich peryferiach. Odznacza się wytrzymałością na zanieczyszczenia powietrza pyłami i gazami (O3, PAN, NOx, SO2, NH3) oraz jest stosunkowo mało wrażliwy na działanie związków fluoru i toksycznych metali. Ze względu na głębokie, palowe ukorzenienie i elastyczne drewno, dęby rzadko ulegają uszkodzeniom przez wiatry 2, 3, 4, 8. Jest to ważna przesłanka uzasadniająca zastosowanie tego taksonu na zewnątrz, jako gatunku trwale dominującego w pasie nasadzeń otaczających składowisko oraz u podnóża bryły, na granicy składowisko-grunt rodzimy. Tworzy on bowiem stabilną otulinę biologiczną, przeciwwietrzną oraz ocieniającą skarpy.
Bardzo ważną informację dotyczącą wpływu CO2 na rozwój dębów podaje Becker i in. 6. Według wspomnianych autorów, u dębów przez ponad sto lat obserwuje się wzrost szerokości słojów rocznych (u dębu szypułkowego o 40%) a CO2 może być głównym czynnikiem odpowiedzialnym za długoterminowe zwiększanie masy drewna. W takim przypadku, gdyby koncentracja CO2 w atmosferze miała się dwukrotnie zwiększyć w perspektywie do 2050 roku, to również przyrosty dębów mogłyby się podwoić. Ma to istotne znaczenie wobec wydzielania tego gazu w procesie beztlenowego rozkładu masy odpadów oraz spalania składowiskowego gazu w elektrociepłowni. Uwalniany do atmosfery CO2 będzie w takim przypadku efektywnie wiązany przez dęby, adekwatnie do wzrostu jego stężenia w atmosferze. Może to uzasadniać jego celowe wysadzanie w pobliżu głównego emitora CO2 na składowisku tj. wokół budynku elektrociepłowni i zabudowań na terenie gospodarczym.
 
RYTMIKA SEZONOWA QUERCUS ROBUR L. W LATACH 2006-2012
Ze względu na młody wiek, drzewa na Składowisku nie kwitły i nie zawiązywały nasion w latach obserwacji 2005-2011, stąd porównanie dotyczy tylko rozwoju wegetatywnego. Liście dębów na składowisku nie przechodziły także fazy jesiennego przebarwienia liści, natomiast u obserwowanych osobników w Ogrodzie Botanicznym zachodziła ona w zredukowanej formie, obejmując około 20-40% liści.
Obserwowano dwa dęby w Ogrodzie Botanicznym; o numerze 3730, który rośnie obok wydmy w Dziale Ekologicznym oraz o nr 8392 rosnący w Dziale Systematycznym. W Suchym Lesie obserwowano dwa dęby wysadzone w roku 1997 na południowej skarpie starej części składowiska, na drugiej półce licząc od podstawy bryły, na wysokości około trzech metrów nad gruntem rodzimym.
Otwieranie pąków liściowych obserwowano między 24 marca a 20 kwietnia w Ogrodzie Botanicznym oraz między 1 a 20 kwietnia na Składowisku.
Ukazywanie się pierwszych liści miało miejsce między 1 kwietnia a 3 maja w Ogrodzie Botanicznym oraz między 15 kwietnia a 5 maja na Składowisku.
Początek opadania liści przypadał między 30 września a 1 listopada na Składowisku oraz między 1 września a 20 października w Ogrodzie Botanicznym.
Koniec opadania liści następował od 20 października do 20 listopada na Składowisku oraz od 20 października do 30 listopada w Ogrodzie Botanicznym.
Faza ulistnienia oznaczająca funkcjonowanie zielonych, fotosyntetycznie aktywnych liści wynosiła od 155 do 187 dni na Składowisku oraz od 132 do 178 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 180 do 229 dni na Składowisku oraz od 190 do 239 dni w Ogrodzie Botanicznym.
Analiza wariancji wykazała wysoce istotne różnice terminów końca oraz długości trwania fazy ulistnienia między stanowiskami. Istotne różnice statystyczne zanotowano także w długości rozwoju wegetatywnego między stanowiskami oraz w kolejnych latach. Tak duże różnice w długości trwania faz wegetatywnych w kolejnych latach mogą wynikać z niejednakowego przebiegu temperatur w okresach wiosny oraz jesieni a także zmiennego rozkładu opadów, w tym długotrwałych suszy letnich. Równie ważny mógł się okazać rozwój systemu korzeniowego do zalegających głębiej odpadów o zmiennym stopniu toksyczności. Na powyższe czynniki nakładają się przesączające przez objętość składowiska odcieki, niosące różny ładunek zanieczyszczeń tj. nadmiar biogenów stymulujących bądź hamujących rozwój roślin.
 
OBSERWACJE FENOLOGICZNE QUERCUS ROBUR L. NA SKŁADOWISKU ODPADÓW W SUCHYM LESIE I W OGRODZIE BOTANICZNYM UAM W POZNANIU
 Młode 2-3 letnie sadzonki dębu szypułkowego wyprodukowane w kontenerach zostały wysadzone w tym samym dniu, w 1997 roku, na skarpie składowiska o wystawie południowej na trzech poziomach. Poziomami tymi są: podstawa bryły składowiska przy dolnej krawędzi skarpy oraz pierwsza i druga półka licząc od dołu, na których z niepowodzeniem w 1995 roku masowo wysadzono rośliny drzewiaste. Osobniki rosnące u podnóża osiągnęły w 2013 roku wysokość około 6 metrów. Cechuje je witalność, powtarzalne, coroczne przyrosty 40-50 cm, zachowany turgor i zielone zabarwienie liści oraz brak objawów zmian stanu zdrowotnego. Dęby rosnące na pierwszej półce, na około 1,5 metrowej warstwie odpadów są o 1,5 metra niższe, natomiast drzewa wysadzone najwyżej, na 3 metrowej warstwie odpadów w większości wypadły a wierzchołki pozostałych przy życiu drzew dorównały w 2013 roku rosnącym u podstawy, są zatem o około 3 metry niższe. Przedstawiana charakterystyka dotyczy osobników na drugiej półce tj. rosnących w najtrudniejszych warunkach siedliskowych. Dopiero po około 17 latach od ich wysadzenia obserwowane rośliny wytworzyły znaczne przyrosty roczne, do 50 cm i bogate, zdrowe ulistnienie. Może to wskazywać na dotarcie ich systemu korzeniowego do gruntu rodzimego zarówno przez stosunkowo małą miąższość trzy metrowej warstwy odpadów, jak i powierzchniowo, pod warstwą nasypanego gruntu pełniącego funkcję mineralnej obudowy składowiska.
W ciągu ośmiu lat badań rytmiki sezonowej, charakterystycznym zjawiskiem dla obserwowanych dębów na składowisku było uszkadzanie ich liści przez owady minujące. W zależności od roku obserwacji, dotyczyło to różnej części aparatu asymilacyjnego, w skrajnych przypadkach obejmując do 100 procent liści i do 40 procent ich powierzchni. Zgodnie z literaturą sprawcami wyjadania tkanek miękiszowych zwłaszcza u młodych dębów są zazwyczaj larwy drobnych motyli, chrząszczy, muchówek i błonkówek (Michalski, Mazur 2006). W takich przypadkach, już na przełomie lipca i sierpnia, pod warstwą okrywającą widoczna była wewnątrz siatka ich nerwów, bez „wypełnienia” liścia. Zjawisko to występowało z o wiele mniejszym natężeniem u drzew rosnących u podnóża bryły składowiska na gruncie rodzimym a na niektórych osobnikach z tego poziomu nie występowało wcale. Nie obserwowano go także w Ogrodzie Botanicznym. Wydaje się, że natężenie tego zjawiska u osobników rosnących na bryle składowiska można wiązać zarówno z ich młodym wiekiem, zgodnie z literaturą obserwowane jest ono głównie u osobników w wieku juwenilnym. Drugą nie mniej ważną przesłanką są istotne zaburzenia czynników środowiska: troficzne oraz klimatyczne. Osłabiają one rośliny, przez co drzewa są bardziej podatne na gradacje patogenów.
Innym zjawiskiem, który można wiązać z przesączającymi się odciekami niosącymi duży ładunek zanieczyszczeń, były koliste nekrozy w postaci czarnych plam w różnych częściach liści, pojawiające się od ich nasady lub pośrodku, w następstwie których liście zwijały się do środka deformując swój kształt. Zjawisko to występowało z największym nasileniem w 2006 roku obejmując 100 procent liści i do 60 procent ich powierzchni.
Tego typu reakcji roślin nie obserwowano w Ogrodzie Botanicznym gdzie niezakłócony rozwój drzew trwał do trzeciej dekady października włącznie. Nie występowały tu także minowania liści lub plamy nekrotyczne, które obserowane były u osobników rosnących w Suchym Lesie. Różnice jakie wystąpiły na tym stanowisku dotyczyły intensywności owocowania drzew będących w podobnym wieku, około 100 lat. Osobnik nr I, rosnący za wydmą w Ogrodzie Botanicznym, w niższym położeniu terenu od osobnika nr II, zawiązywał jedynie pojedyncze owoce mimo bardzo dobrego stanu zdrowotnego. Możliwym wytłumaczeniem może być położenie pradolinne tego drzewa, w najniżej położonym fragmencie Ogrodu. Sprzyja to spływowi zimnego powietrza, tj. występowaniu i utrzymywaniu się zamrozisk. Może to być szczególnie istotne podczas spóźnionych przymrozków w czasie kwitnienia tj. w okresie kwietnia i maja. U osobnika nr II, na Dziale Systematycznym, obserwowano uszkodzenia i przedwczesne opadanie żołędzi, nawet do ponad 50% ogółu nasion. Zgodnie z literaturą mogą być one spowodowane larwami drobnych motyli z rodziny Tortricidae lub przez słoniki: żołędziowiec i orzechowiec, tj. chrząszcze z rodziny ryjkowatych 5.
Przyrosty wtórne, „świętojańskie” pojawiają się u dębów w czerwcu, około św. Jana, stąd pochodzi ich nazwa. Okazało się, że szczególnie na składowisku ich ukazywanie się uzależnione jest od dostatecznej sumy opadów. I tak np. w 2010 i 2012 roku, pędy II generacji wystąpiły dopiero w pierwszej dekadzie lipca, tj. o dwa tygodnie później niż zazwyczaj. Zjawisko to obserwowano zarówno na składowisku jak i w Ogrodzie Botanicznym. Natomiast po 200% sumie opadów, w porównaniu do średniej dla wielolecia, jaka wystąpiła w lipcu 2011 roku, drzewa na składowisku wytworzyły nowe liście oraz krótkie pędy- przyrosty II i III generacji dopiero w sierpniu i wrześniu tego roku.
Mimo tych uwarunkowań o charakterze troficznym (odpady + odcieki) oraz atmosferyczno-środowiskowym (susze i wystawa S), obserwowane dęby na składowisku w Suchym Lesie charakteryzowały się stabilnym funkcjonowaniem na najtrudniejszym do skolonizowania stoku o wystawie południowej. Przejawiało się to zielonym wybarwieniem koron, corocznymi, sukcesywnymi przyrostami oraz brakiem wypadów za wyjątkiem pierwszego roku po wysadzeniu. Wydaje się że zwiększona tolerancja dębu szypułkowego na wysoki poziom zasolenia może tłumaczyć jego przeżywalność w tak trudnych warunkach środowiska. Z tego tez względu należy go zalecać do wysadzania, w większym niż dotychczas stopniu, na skarpach i wierzchowinie zamkniętej czaszy składowiska.
Wnioski:
1. Zgodnie z danymi z literatury dąb szypułkowy należy do gatunków tolerancyjnych, dobrze znoszących warunki zdegradowanego środowiska miejskiego. Dotyczy to zarówno jego małej wrażliwości na pyły i gazy oraz wysokiej tolerancji na zasolenie podłoża.
2. Powyższe cechy oraz mechaniczna odporność na złamania i trwałość w drzewostanie predystynują ten gatunek do wysadzania u podnóża stoków oraz w pasach obudowy biologicznej.
3. Możliwość bardziej efektywnego wiązania CO2 skłania do wysadzania tego gatunku także w obrębie elektrowni i terenu gospodarczego tj. miejsc o podwyższonej emisji tego gazu. Zgodnie z literaturą będzie to miało wpływ na zwiększenie: wiązania CO2 i, w konsekwencji, przyrostów rocznych tj. szybszego zwiększania masy drzew.
4. Dąb szypułkowy należy zaliczyć do gatunków zalecanych do obsadzenia podnóża skarp składowisk odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne (tj. składowisk odpadów komunalnych wg starej terminologii). Ze względu na palowy system korzeniowy młode rośliny należy wysadzać w wieku 2-3 lat.
Literatura:
1) Białobok S. 1955. Drzewoznawstwo. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa: 200-201.
2) Bugała W. 2000. Drzewa i krzewy. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa: 437-438.
3) Karolewski P. 2006. Ochrona. Wrażliwość na czynniki abiotyczne. [W:] Bugała W. (red.) Dęby. Polska Akademia Nauk. Instytut Dendrologii. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań – Kórnik: 679-742.
4) Łukasiewicz A. 1995. Dobór drzew i krzewów dla zieleni środkowo-zachodniej Polski. Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań: 114-115.
5) Michalski J., Mazur A. 2006. Ważniejsze szkodniki. [W:] Bugała W. (red.) Dęby. Polska Akademia Nauk. Instytut Dendrologii. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań – Kórnik: 773-850.
6) Modrzyński J., Robakowski P., Zientarski J. 2006 Ekologia. Zarys ekologii. [W:] Bugała W. (red.) Dęby. Polska Akademia Nauk. Instytut Dendrologii. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań – Kórnik: 411-474.
7) Seneta W., Dolatowski J. 2008. Dendrologia. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa: 143-144.
8) Szymański S. 2006 Praktyczne zastosowanie znajomości ekologicznych wymagań dębów w hodowli lasów. [W:] Bugała W. (red.) Dęby. Polska Akademia Nauk. Instytut Dendrologii. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań – Kórnik: 564-577.
9) Witkowska-Żuk L. Rośliny leśne. Multico Oficyna Wydawnicza, Warszawa: 41.
zamieszczono na stronie 14.07.2014r.


Wersja do druku