Nutrients availability and hydrological conditions of selected wetland ecosystems in the Biebrza river valley

• Autorzy: Stelmaszczyk M. , Okruszko T. , Meire P.

Warianty tytułu

PL

Dostępność substancji pokarmowych oraz warunki wodne wybranych ekosystemów bagiennych w dolinie rzeki Biebrzy.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Nutrients availability and hydrological conditions of selected wetland ecosystems in the Biebrza river valley. Paper presents results of investigation of hydrological conditions and nutrients limitation and availability for wetland vegetation in selected sites within Biebrza river valley. Analysed sites were overgrown by tall sedge Magnocaricion vegetation (Caricetum gracilis and Caricetum elatae), wet meadow Molinio-Arrhenatheretea vegetation (Molinietum caeruleae), and sedge-moss Scheuchzerio-Caricetea nigrae vegetation (Caricetum lasiocarpae). There were noted a close relationship between vegetation types, hydrological regimes and kind of nutrient limitation. Low productive Molinio-Arrhenatheretea and Scheuchzerio-Caricetea nigrae vegetations fed mainly by groundwater were limited by phosphorus, while highly productive Magnocaricion vegetation, fed by river water, was subjected to nitrogen limitation. We have found big diversifi cation of groundwater and surface water levels within habitats of different vegetation types along the Biebrza river valley. Magnocaricion vegetation present on fl ooded areas is characterized by signifi cant water level fl uctuations and long-lasting inundations. On areas covered by Molinio- -Arrhenatheretea vegetation we noted majority of water levels not exceeding the level of the ground surface. Whereas Scheuchzerio-Caricetea nigrae vegetation, fed by groundwater, is characterized by low variation of groundwater levels.

PL

Dostępność substancji pokarmowych oraz warunki wodne wybranych ekosystemów bagiennych w dolinie rzeki Biebrzy. Artykuł przedstawia wyniki badań warunków wodnych oraz dostępności substancji pokarmowych dla roślinności bagiennej w wybranych lokalizacjach w dolinie rzeki Biebrzy. Analizowane siedliska były porośnięte przez szuwary wielkoturzycowe z klasy Magnocaricion (Caricetum gracilis oraz Caricetum elatae), łąkę zmiennowilgotną z klasy Molinio-Arrhenatheretea (Molinietum caeruleae) oraz roślinność mszysto-turzycową z klasy Scheuchzerio-Caricetea nigrae (Caricetum lasiocarpae). Zanotowano ścisły związek między typem roślinności oraz reżimem hydrologicznym i rodzajem niedoboru substancji pokarmowych. Wzrost niskoproduktywnej roślinności z klas Molinio-Arrhenatheretea oraz Scheuchzerio-Caricetea nigrae zasilanej głównie wodami podziemnymi był ograniczony dostępnością fosforu, podczas gdy wysokoproduktywna roślinność z klasy Magnocaricion zasilana wodami rzecznymi podlegała niedoborom azotu. Na obszarze doliny rzeki Biebrzy zanotowano znaczne zróżnicowanie poziomów wód gruntowych i powierzchniowych w siedliskach występowania odmiennych typów roślinności. Siedliska roślinności z klasy Magnocaricion znajdujące się na obszarach zalewowych charakteryzują się znaczącymi zmianami poziomu wód oraz długotrwałymi zalewami. Na obszarach porośniętych przez roślinność z klasy Molinio-Arrhenatheretea zanotowano występowanie poziomów wód w większości nieprzekraczających poziomu gruntu. Roślinność z klasy Scheuchzerio-Caricetea nigrae występuje zaś na obszarach zasilanych wodami podziemnymi o małej zmienności poziomów wód.

Słowa kluczowe

EN

Biebrza River; Biebrza valley; river valley; wetland; wetland ecosystem; hydrological condition; hydrological regime; nutrient availability; nutrient limitation; vegetation type; plant productivity; inundation

• Wydawca: -
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Land Reclamation
• Rocznik: 2015
• Tom: 47
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.3-17,fig.,ref.

Twórcy

autor

Stelmaszczyk M.

• Laboratory – Water Center, Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Nowoursynowska 166, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Okruszko T.

• Department of Hydraulic Engineering, Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Nowoursynowska 166, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Meire P.

• Department of Biology, Ecosystem Management Research Group, University of Antwerp (UIA), Universiteitsplein 1, B-2610 Wilrijk, Belgium

Bibliografia

• BANASZUK H. 2000: Plan Ochrony Biebrzańskiego Parku Narodowego. Operat: Ochrona zasobów i walorów przyrody nieożywionej i gleb.
• BOEYE D., VERHEYEN R.F. 1994: The relation between vegetation and soil chemistry gradients in a ground water discharge fen. Journal of Vegetation Science 5, 553-560.
• BOOTSMA M.C., WASSEN M.J. 1996: Environmental conditions and fen vegetation in three lowland mires. Vegetatio 127, 173-189.
• BRAUN-BLANQUET J. 1951: Pflanzenoziologie. Springer Erlang, Wien. De MARS H., WASSEN M.J., OLDE VENTE-RINK H. 1996: Flooding and Groundwater Dynamics in Fens in Eastern Poland. In: Chemical and physical dynamics of fen hydro-ecology. Nederlandse Geografische Studies 203. PhD Thesis. Utrecht University, 19-34. El-KAHLOUN M. 2004: Vegetation dynamics in P-limited rich fens. PhD Thesis. University of Antwerp.
• El-KAHLOUN M., BOEYE D., Van HAESE-BROECK V., VERHAGEN B. 2003: Differential recovery of above- and below-ground fen vegetation following fertilization. Journal of Vegetation Science 14: 451-458.
• EL-KAHLOUN M., BOEYE D., VERHAGEN B., VAN HAESEBROECK V., 2000: A comparison of the nutrient status of Molinia caerulea and neighbouring vegetation in a rich fen. Belg. Journ. Bot. 133 (1-2), 91-102.
• EL-KAHLOUN M., GERARD M., MEIRE P., 2005: Effects of management and groundwater fluctuations on nutrients availability in two phosphorus-limited rich fens. In: W. Kotowski (Ed.) Wethydro Center of Excelence in Wetland Hydrology. Anthropogenic influence on wetlands biodiversity and sustainable management of wetlands. WETHYDRO Series, Part 3, 35-47.
• GÜSEWELL S., KOERSELMAN W., 2002: Variation in nitrogen and phosphorus concentrations of wetland plants. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics 5, 37-61.
• HOUBA V. J.G., Van Der LEE J.J., NOVOZAM-SKY I., WALLINGA I. 1989: Soil and plant analysis, a series of syllabi. Part 5. Soil analysis procedures. Agricultural University, Wageningen.
• KARDEL I., IGNAR S., OKRUSZKO T. 2002: Method for identification of non-point pollution sources originating from mineralized hy-drogenic soils. Annals of Warsaw Agriculture University. Land Reclamation 33, 109-118.
• KOERSELMAN W., BAKKER S.A., BLOM M. 1990: Nitrogen, phosphorus and potassium budgets for two small fens surrounded by heavily fertilized pastures. Journal of Ecology 78, 428-442.
• KOERSELMAN W., MEULEMAN A.F.M., 1996: The vegetation N:P Ratio: a new tool to detect the nature of nutrient limitation. Journal of Applied Ecology 33, 1441-1450.
• KOERSELMAN W., Van KERKHOVEN M.B., VERHOEVEN J.T.A. 1993: Release of inorganic N, P, and K in peat soils: effect of temperature, water chemistry, and water level. Biogeochemistry 20, 63-81.
• MATUSZKIEWICZ A.J., GŁOWACKA I., JAKUBOWSKI W., KAMIŃSKI J., MY-ŚLIŃSKI G., SOBCZYŃSKI L. 2000: Plan Ochrony Biebrzańskiego Parku Narodowego. Operat: Ochrona lądowych ekosystemów nieleśnych (projekt). Maszynopis. NFOŚiGW. BPN, Warszawa.
• OLDE VENTERINK H., KARDEL I., KOTOWSKI W., PEETERS W., WASSEN M.J. 2009: Long-term effects of drainage and hay-removal on nutrient dynamics and limitation in the Biebrza mires, Poland. Biogeochemistry 93, 235-252.
• OLDE VENTERINK H., WASSEN M.J. 2000: A triaxal NPK diagram to distinguish the type of nutrient limitation in herbaceous wetlands. In: S. Güsewell, J. Verhoeven, W. Koersel-man (Eds). Nutrient Limitation and Species Diversity of Wet and Dry Herbaceous vegetation. Workshop Proceeding, Department of Plant Ecology and Evolutionary Biology, Utrecht University, 5.
• OLDE VENTERINK H., WASSEN M.J., BELGERS D.M., VERHOEVEN J.T.A. 2000: Environmental control on biomass production and species density in meadows and fens. In: Nitrogen, Phosphorus and Potassium Flows Controlling Plant Productivity and Species Richness. Eutrophication and Nature Management in Fens and Meadows. PhD Thesis. Utrecht University, 69-80.
• OŚWIT J. 1991: Roślinność i siedliska zabagnio-nych dolin rzecznych na tle warunków wodnych. Rocznik Nauk Rolniczych. Seria D. Monografie. Tom 221. PAN. Wydział Nauk Rolnych i Leśnych. PWN, Warszawa.
• PAŁCZYŃSKI A. 1979: Mapy zbiorowisk roślinnych doliny Biebrzy. Stan 1977/79. 1:25000.
• SCHRAUTZERA J., SIVAL F., BREUERA M., RUNHAARC H., FICHTNERD A. 2013: Characterizing and evaluating successional pathways of fen degradation and restoration. Ecological Indicators 25, 108-120.
• WASSEN M.J. 1995: Hydrology, water chemistry and nutrient accumulation in the Biebrza fens and floodplains (Poland). Wetlands Ecology and Management 3 (2), 125-137.
• WASSEN M., BLEUTEN W., BOOTSMA M.C. 2002: Biebrza as geographical reference. Annals of Warsaw Agriculture University. Land Reclamation 33, 27-47.
• WASSEN M.J., Van der VLIET R.E., VERHOEVEN J.T.A. 1998. Nutrient limitation in the Biebrza fens and floodplain (Poland). Acta Botanica Nederlandica 47 (2), 241-253.

Identyfikatory

DOI

10.1515/sggw-2015-0001