Revegetation of reclaimed soda waste dumps: effects of topsoil parameters

• Autorzy: Zajac E. , Zarzycki J.

Warianty tytułu

PL

Rozwój roślinności na zrekultywowanych osadnikach posodowych: wpływ właściwości warstwy glebowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the diversity of herbaceous vegetation developing in a complex of soda waste dumps in Krakow, which were reclaimed with a topsoil over 15 years ago (1995) and left without further treatment. A total of 132 plots were selected using the systematic method to determine some physical (texture composition, depth) and chemical parameters (pH, electrolytic conductivity, content of N, C, P, K, Mg, Ca, and C:N) of the topsoil. Plant species composition in each plot was determined using the Braun-Blanquet method. In total 133 plant species, predominantly ruderal and meadow ones, were found in the soda waste dumps. The areas dominated by ruderal species were characterized by greater depth of the topsoil and abundance in nitrogen and phosphorus, which increased the average plant height and plant cover. It was concluded that the reclamation method used for the soda waste dumps gave rise to communities with the predominance of ruderal species and halted the succession at this stage. Development of vegetation into meadow communities would require the use of a topsoil of low fertility and small depth. The species composition of the seed mixture intended for sowing on the reclaimed site should be ecologically matched to local conditions. For satisfactory reclamation effects, it is necessary to define the target characteristics of a plant community when determining the method of reclamation and land management.

PL

W pracy przedstawiono zróżnicowanie roślinności zielnej rozwijającej się na kompleksie osadników posodowych w Krakowie zrekultywowanych przez pokrycie osadu warstwą nadkładu glebowego przed 15 laty (w 1995 r.), i pozostawionych bez dalszych zabiegów pielęgnacyjnych. W wyznaczonych metodą systematyczną 132 powierzchniach badawczych określono wybrane parametry fizyczne (skład granulometryczny, miąższość) i chemiczne (pH, przewodnictwo elektrolityczne, zawartość N, C, P, K, Mg, Ca i C:N) nadkładu glebowego. Skład gatunkowy roślinności na każdym poletku określono metodą Braun-Blanquetta. Na osadnikach stwierdzono występowanie 133 gatunków roślin, wśród których dominowały gatunki ruderalne i łąkowe. Powierzchnie z dominacją gatunków ruderalnych miały większą miąższość nadkładu glebowego i zawierały więcej azotu i fosforu, co wpłynęło na większą średnią wysokość roślin i większe pokrycie powierzchni. Stwierdzono, że metoda rekultywacji zastosowana na osadnikach posodowych spowodowała wykształcanie się zbiorowisk roślinnych z przewagą gatunków ruderalnych i zatrzymanie się sukcesji na tym etapie. Ukierunkowanie rozwoju roślinności na zbiorowiska łąkowe wymagałoby zastosowania nadkładu glebowego o niskiej żyzności oraz niewielkiej miąższości. Skład gatunkowy mieszanki nasion przeznaczonej do wysiewu na rekultywowanym obiekcie powinien być ekologicznie dostosowany do lokalnych warunków. Aby uzyskać zadowalający efekt rekultywacji, konieczne jest określenie docelowych zbiorowisk roślinnych na etapie ustalania metody rekultywacji i zagospodarowania terenu.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2012
• Tom: 17
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.525-536,fig.,ref.

Twórcy

autor

Zajac E.

• Chair of Land Reclamation and Peat-Bog Protection, University of Agriculture in Krakow, al.Mickiewicza 24/28, 30-059 Krakow, Poland

autor

Zarzycki J.

• Chair of Ecology, Climatology and Air Protection, University of Agriculture in Krakow, Krakow, Poland

Bibliografia

• Angold P.G., Sadler J.P., Hill M.O., Pullin A., Rushton S., Austin K., Small E., Wood B., Wadsworth R., Sanderson R., Thompson K. 2006. Biodiversity in urban habitat patches. Sci. Total Environ, 360: 196-204.
• Athy E.R., Keiffer C.H., Stevens M.H. 2006. Effects of mulch on seedlings and soil on a closed landfill. Restor. Ecol., 14: 233-241.
• Bloomfield H.E., Handley J.F., Bradshaw A.D. 1982. Nutrient deficiencies and the aftercare of reclaimed derelict land. J. Appl. Ecol., 19: 151-158.
• Boroń K., Zając E., Klatka S. 2000. Reclamation of waste dumps of the KSP "Solvay" in Krakow. Inż. Ekol., 1: 58-64. (in Polish)
• Boroń K. J., Nagawiecka H. 1995. The possibility of biological reclamation of soda waste reservoirs "White Seas" in Krakow, Poland. Proc. of the Symposium Green’93., Balkema, Rotterdam, 523-526.
• Bowen C.K., Schuman G.E., Olson R.A., Ingram L.J. 2005. Influence of topsoil depth on plant and soil attributes of 24-year old reclaimed mined lands. Arid Land Res. Manag., 19: 267-284.
• Bradshaw A. 2000. The use of natural processes in reclamation - advantages and difficulties, Landsc. Urb. Plann., 51: 89-100.
• Braun-Blanquet J. 1964. Plant sociology. 3 Aufl. Springer Verl. Wien (in German).
• Carnell R., Insely H. 1982. The influence of depth and type of cover material on tree establishment on a domestic refuse landfill site. Reclam. Reveg. Res., 1: 225-230.
• Dobson M.C., Moffat A.J. 1993. The potential for woodland establishment on landfill sites. Department of the Environment HMSO, London.
• Ellenberg H., Weber H.E., Düll R., Wirth V., Werner W., Pauliben D. 1992. Indicator values of plants in Central Europe. Scripta Geobot., 18: 1-258. (in German)
• Ewing K. 2002. Mounding as a technique for restoration of Prairie on a capped landfill in the Puget Sound Lowlands. Rest. Ecol., 10: 289-296.
• Janssens F., Peeters A., Tallowin J.R.B., Bakker J.P., Bekker R.M., Fillat F., Oomes M.J.M. 1998. Relationship between soil chemical factors and grassland diversity. Plant Soil, 202: 69-78.
• Kirmer A., Mahn E.-G. 2001. Spontaneous and initiated succession on unvegetated slopes in the abandoned lignite-mining area of Goitsche Germany. Appl. Veg. Sci., 4: 19-27.
• Kutyna I., Niedźwiecki E., Malinowski R. 2007. Pioneer plant communities on newly formed sand bottom sediments within the Ostrów Grabowski dumping area in Szczecin. Folia Universitatis Agriculturae Stetinensis Agricultura, 1 (253): 53-64 (in Polish).
• Lityński T., Jurkowska H., Gorlach E. 1976. Agro-chemical soil analysis. Guidelines for soil and fertilizers analysis. PWN, Warszawa. (in Polish)
• Małecki Z. 1997. Restructure-Liquidation-Management of CSE ”Solvay” — [inw:] Problemy Sozologiczne Aglomeracji Miejsko-Przemysłowych. Komitet Inżynierii Środowiska PAN, Kraków. (in Polish)
• Matuszko D. (ed.). 2007. Cracow’s climate in the 20th century. Inst. Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ, Kraków. (in Polish)
• Marrs R.H. 1993. Soil fertility and nature conservation in Europe: theoretical considerations and practical management solutions. Adv. Ecol. Res., 24: 241-300.
• MartÍnez-Ruiz C., B. Fernandez-Santos. 2005. Natural revegetation on topsoiled mining spoils according to the exposure. Acta Oecol., 28: 231-238.
• Martinez-Ruiz C., Marrs R.H. 2007. Some factors affecting successional change on uranium mine wastes: Insights for ecological restoration. Ecol. Eng., 30: 286-294.
• Pałka J., Sanecki L. 1992. The Kracow Soda Plant „Solvay" Current state report. DDJM — Biuro Architektoniczne, Kraków. (in Polish)
• Pośpiech N., Skałki T. 2006. Factors influencing earthworm communities in post-industrial areas of Krakow Soda Works. Europ. J. Soil Biol., 42 (Suppl. 1): 278-283.
• Prach K. 2003. Spontaneous succession in central-European man-made habitats: What information can be used in restoration practice? Appl. Veg. Sci., 6: 125-129.
• Prach K., Pyšek P. 2001. Using spontaneous succession for restoration of human disturbed habitats: Experience from Central Europe. Appl. Veg. Sci., 4: 111-114.
• Prach K., Hobbs R. J. 2008. Spontaneous succession versus technical reclamation in the restoration of disturbed sites. Restor. Ecol., 16: 363-366.
• Rebele F. 1992. Colonization and early succession on anthropogenic soils. J. Veg. Sci., 3: 201-208.
• Robinson G.R., Handel S.N. 1995. Woody plant roots fail to penetrate a claylined landfill: Management implications. Environ. Manage., 19 (1): 57-64.
• Rostański A. 2006. Spontaneous plant cover on colliery spoil heaps in Upper Silesia (Southern Poland). Wyd. Uniw. Śląskiego, ser. Pr. Nauk. Uniw. Śląskiego, 2410. (in Polish)
• Siuta J. 2007. System of plant cultivation and composting with the use of sewage sludge on the post-soda waste landfill at Janików. Inż. Ekol., 19: 38-58. (in Polish)
• ter Braak C.J.F., Smilauer P. 2002. CANOCO Reference manual and Cano Draw for Windows user's guide: Software for Canonical Community Ordination (version 4.5), Microcomputer Power (Ithaca NY USA).
• Trzcińska-Tacik H. 1966. Flora and vegetation of the spoil mounds of the Cracow Soda Factory. Fragm. Florist. Geobot., 12(3): 342-306. (in Polish)
• Zając E. 2009. Analysis of physical and chemical properties of topsoil on reclaimed soda waste decanters of former Kracow Soda Plant Solvay. Ochr. Środ. i Zas. Natur., 38: 388-395. (in Polish)
• Zarzycki J., Zając E. 2001. Vegetation development on the unreclaimed soda waste decanter of the former Krakow Soda Plant „Solvay" Zesz. Nauk. AR w Krakowie, 390: 37-46. (in Polish)

Uwagi

PL

Rekord w opracowaniu