Characteristics of the flora of fallow lands on rendzina soils on the Twardowice Plateau (Silesian Upland)

Beata Babczyńska-Sendek, Agnieszka Błońska, Joanna Hejdysz

Abstract


The paper presents the results of investigations on the flora of fallow lands on rendzina soils. The research was carried out in the area of the Twardowice Plateau (the Silesian Upland) within 9 areas adjacent to xerothermic grasslands. The investigated flora consisted of 220 vascular plant species with the dominance of native taxa. Plants of xerothermic grasslands and thermophilous edges were the most numerous (32%). The dominance of Libanotis pyrenaica in 4 of the examined areas should be emphasized. The percentage of meadow species was also considerable (25%). Anthropophytes comprised 18% of the flora of fallow lands and archaeophytes prevailed among them (9%). Solidago canadensis, an invasive species, was the constant component of the investigated fallows and sometimes its coverage was remarkable.
As a result of the high proportion of xerothermic and thermophilous plants, plants associated with dry soils and soils having an intermediate character between dry and fresh, as well as plants preferring slightly acidic to alkaline soils poor in nitrogen compounds predominated in the investigated fallows. Perennial plants prevailed (65%) in the studied flora and slightly more than half of the species reproduced only by seeds. Competitive plant species (C strategists) had the highest proportion (39%) and species with intermediate strategies CSR, CR and CS were also numerous.
The investigations have shown that there are favourable conditions for settling and growth of many xerothermic species in the investigated fallow lands. Moreover, the neighbouring grasslands are the seed source for these areas.

Keywords


abandoned fields; secondary succession; xerothermic grasslands; anthropophytes; Ellenberg's indicators; life span; seed dispersal; C-S-R strategies

Full Text:

PDF

References


Altieri M.A. 1999. The ecological role of biodiversity in agroecosystems. Agriculture, Ecosystems and Environment, 74: 19–31. http://dx.doi.org/10.1016/S0167-8809(99)00028-6

Babczyńska-Sendek B. 2005. Problemy fitogeograficzne i syntaksonomiczne kserotermów Wyżyny Śląskiej. Prace Naukowe Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach 2296: 1–237. (in Polish)

Babczyńska-Sendek B., Bula R., Nowak T. 2010. Murawy kserotermiczne Płaskowyżu Twardowickiego (Wyżyna Śląska) – zróżnicowanie, walory, zagrożenia. [In:] Ciepłolubne murawy w Polsce stan zachowania i perspektywy rozwoju. H. Ratyńska, B. Waldon (eds), Wyd. Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego, Bydgoszcz. (in Polish)

Babczyńska-Sendek B., Kloczkowska A., Błońska A. 2011. Xerothermic grasslands of Pilica surroundings – diversity, threats and directions of changes. Biodiv. Res. Conserv. 23: 59–70.

Barabasz-Krasny B. 2002. Sukcesja roślinności na łąkach, pastwiskach i nieużytkach porolnych Pogórza Przemyskiego. / The succession of vegetation on the meadows, pastures and barren agricultural areas in the Przemyśl Foothills (south-eastern Poland). Fragm. Flor. Geobot. Polonica. Supp. 4: 3–81. (in Polish)

Barabasz-Krasny B. 2011. Zróżnicowanie roślinności i sukcesja wtórna na odłogach wielkopowierzchniowych Pogórza Przemyskiego. Instytut Botaniki im. W. Szafera. PAN, Kraków. (in Polish)

Boatman N.D., Jones N.E., Conyers S.T., Pietravalle S. 2011. Development of plant communities on set-aside in England. Agriculture, Ecosystems and Environment, 143: 8–19. http://dx.doi.org/10.1016/j.agee.2011.05.003

Corbet S.A. 1995. Insects, plants and succession: advantages of long-term set-aside. Agriculture, Ecosystems and Environment, 53: 201–217.

Cousins S.A.O., Lindborg R. 2008. Remnant grassland habitats as source communities for plant diversification in agricultural landscapes. Biol. Cons. 141: 233–240. http://dx.doi.org/10.1016/j.biocon.2007.09.016

Csecserits A., Rédei T. 2001. Secondary succession on sandy old-fields in Hungary. App. Veg. Sci. 4: 63–74. http://dx.doi.org/10.1111/j.1654-109X.2001.tb00235.x

Csecserits A., Szabó R., Halassy M., Rédei T. 2007. Testing the validity of successional predictions on an old-field chronosequence in Hungary. Community Ecology, 8(2): 195–207. http://dx.doi.org/10.1556/ComEc.8.2007.2.6

Dubiel E. 1984. Dolina Wierzbanówki: 5. Rozwój roślinności na odłogach. / The Wierzbanówka Valley: 5. Succession of vegetation on abandoned fields. Zesz. Nauk. UJ. Pr. Bot. 12: 97–111. (in Polish)

Ejrnæs R., Liira J., Poulsen R.S., Nygaard B. 2008. When has an abandoned field become a semi-natural grassland or heathland? Environmental Management, 42: 707–716. http://dx.doi.org/10.1007/s00267-008-9183-6

Ellenberg H., Weber H.E., Düll R., Wirth V., Werner W., Paulissen D. 1991. Zeigewerte von Pflanzen in Mitteleuropa. Scripta Geobotanica 18: 1–248.

Faliński B. 1986. Sukcesja roślinności na nieużytkach porolnych jako przejaw dynamiki ekosystemu wyzwolonego spod długotrwałej presji antropogenicznej Cz. 1. Podstawy teoretyczne i prezentacja wybranej serii sukcesji wtórnej. / Vegetation succession in abandoned farmland as a dynamics manifestation of ecosystem liberal of long continuance anthropopression. Part 1. The theoretical basis and presentation of selected secondary succession series. Wiad. Bot. 30(1): 25–50. (in Polish)

Firbank L.G., Smart S.M., Crabb J., Critchley C.N.R., Fowbert J.W., Fuller R.J., Gladders P., Green D.B., Henderson I., Hill M.O. 2003. Agronomic and ecological costs and benefits of set-aside in England. Agriculture, Ecosystems and Environment 95:73–85.

Frank D., Klotz S. 1988. Biologisch-ökologische Daten zur Flora der DDR. Martin Luther Universität Halle-Wittenberg Wissenschaftliche Beiträge, Halle, 103ss.

Gilewska S. 1972. Wyżyny Śląsko-Małopolskie. [In:] Geomorfologia Polski 1. M. Klimaszewski (ed.), PWN, Warszawa. (in Polish)

Grime J.P. 1979. Plant Strategies and Vegetation Processes. Wiley Chichester, UK.

Hennekens S.M., Schaminée J., Westhoff V. 1982. Development of chalk grassland on abandoned fields in south Limburg, the Netherlands. Colloques phytosociologiques, 11: 471–485.

Jezierska-Domardzka A., Kuźniewski E. 2007. Zmiany we florze i roślinności gruntów ornych w północno-zachodniej części powiatu opolskiego w latach 1982–2003. / Changes in flora and vegetation of ploughland in north-west part of Opole district in the years 1982–2003. Acta Botanica Warmiae et Masuriae, 4: 59–69. (in Polish)

Jongiperová I., Jongiper J.W., Klimeš L. 2004. Restoring grassland on arable land: an example of fast spontaneous succession without weed-dominated stages. Preslia, 76: 361–369.

Kapeluszny J., Haliniarz M. 2007. Flora na gruntach porolnych w otulinie Puszczy Solskiej i Poleskiego Parku Narodowego. / Flora of the fallow lands in The Solska Forest and The Poleski National Park. Acta Botanica Warmiae et Masuriae, 4: 71–82. (in Polish)

Kondracki J. 2001. Geografia regionalna Polski. Polska – regiony fizycznogeograficzne. PWN, Warszawa. (in Polish)

Kurus J., Podstawka-Chmielewska E. 2006. Struktura flory po dziesięcioletnim odłogowaniu gruntu ornego na dwóch typach gleb. / Structure of flora after ten years land lying fallow on two types of soil. Acta Agrobot. 59(2): 365–376. (in Polish)

Malicki L., Podstawka-Chmielewska E. 1998. Zmiany fitocenozy i niektórych właściwości gleby zachodzące podczas odłogowania oraz będące efektem zagospodarowania wieloletniego odłogu. / Changes in phytocoenosis and some soil properties taking place during fallowing and being an effect of productive agricultural use of long-term fallow. Bibl. Fragm. Agron. 5: 97–114. (in Polish)

Matuszkiewicz W. 2001. Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski. Vademecum Geobotanicum 3. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa. (in Polish)

Mazur-Rylska A., Ziaja M., Wnuk Z. 2007. Zmiany florystyczne na powierzchniach odłogowanych na przykładzie gminy Głogów Młp. i Rzeszów-Zalesie. / Modification of flora on post-agricultural lands on the example of the borough of Głogów Młp. and Rzeszów-Zalesie. Acta Botanica Warmiae et Masuriae, 4: 225–237. (in Polish)

Mirek Z., Piękoś-Mirkowa H., Zając A., Zając M. 2002. Flowering plants and pteridophytes of Poland – a checklist. [In:] Biodiversity of Poland 1. Z. Mirek (ed.), W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, Kraków.

Moog D., Poschlod P., Kahmen S, Schreiber K.-F. 2002. Comparison of species composition between different grassland management treatments after 25 years. Appl. Veg. Sci. 5: 99–106. http://dx.doi.org/10.1111/j.1654-109X.2002.tb00539.x

Nowak T. 1999. Atlas rozmieszczenia roślin naczyniowych na terenie wschodniej części Garbu Tarnogórskiego (Wyżyna Śląska). Materiały, Opracowania 2. Centrum Dziedzictwa Przyrody Górnego Śląska, Katowice. (in Polish)

Orłowski G., Nowak L. 2004. Problematyka odłogowania gruntów w świetle badań prowadzonych w krajach Europy Zachodniej i Stanach Zjednoczonych. / Set-aside in the light of studies conducted in the countries of Western Europe and in the United States. Acta Sci. Pol. Agricultura, 3(2): 27–36. (in Polish)

Podstawka-Chmielewska E., Pałys E., Kurus J. 2004. Zmiany fitocenozy w czasie wieloletniego odłogowania gruntu ornego na rędzinie. / The phytocenosis changes during multiyear arable land lying fallow on rendzina. Ann. UMCS Sect. E 59(4): 1807–1814. (in Polish)

Podstawka-Chmielewska E., Pałys E., Kurus J. 2007. Sukcesja roślinności w czasie 10-letniego odłogowania gruntów porolnych na glebie lekkiej. / Plant succession during ten years land lying fallow on the light soil. Acta Botanica Warmiae et Masuriae, 4: 23–34. (in Polish)

Prévosto B., Kuiters L., Bernhardt-Römermann M., Dölle M., Schmidt W., Hoffmann M., Van Uytvanck J., Bohner A., Kreiner D., Stadler J., Klotz S. 2011. Impacts of land abandonment on vegetation: successional pathways in European habitats. Folia Geobot. 46: 303–325. http://dx.doi.org/10.1007/s12224-010-9096-z

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 5 stycznia 2012 r. w sprawie ochrony gatunkowej roślin. Dz. U z 2012 r. Nr 14, poz. 81 z dnia 20 stycznia 2012. (in Polish)

Ruprecht E. 2005. Secondary succession in old-fields in the Transylvanian Lowland (Romania). Preslia, 77: 145–157.

Ruprecht E. 2006. Successfully recovered grassland: a promising example from Romanian old-fields. Restoration Ecology, 14(3): 473–480. http://dx.doi.org/10.1111/j.1526-100X.2006.00155.x

Sendek A. 1992. Zbiorowiska chwastów w uprawach zbóż Progu Środkowotriasowego na Wyżynie Śląskiej. / The weed communities in the cereal cultures of the Middle Triassic Ridge of the Silesian Upland. Zesz. Nauk Akademii Rolniczej im. H. Kołłątaja w Krakowie, 261(33): 61–71. (in Polish)

Skrzyczyńska J., Stachowicz P. 2007. Flora of fallow lands of the Podlaski Przełom Bugu Mesoregion. Acta Agrobot. 60(1): 175–190.

Skrzyczyńska J., Stachowicz P. 2007. Zbiorowiska roślinne odłogów Podlaskiego Przełomu Bugu. / Plant communities on fallow lands of the Podlaski Przełom Bugu mezoregion. Acta Botanica Warmiae et Masuriae, 4: 187–203. (in Polish)

Sotherton N.W. 1998. Land use changes and the decline of farmland wildlife: an appraisal of the set-aside approach. Biol. Cons. 83(3): 259–268. http://dx.doi.org/10.1016/S0006-3207(97)00082-7

Szafer W., Kulczyński S., Pawłowski B. 1976. Rośliny polskie. PWN, Warszawa. (in Polish)

Tokarska-Guzik B. 2005. The establishment and spread of alien plant species (kenophytes) in the flora of Poland. Wydawnictwo Uniwersytetu. Śląskiego, Katowice.

Węgrzynek B. 2003a. Roślinność segetalna Wyżyny Śląskiej. Część 1. Charakterystyka badanego terenu. Systematyka i rozmieszczenie wyróżnionych zbiorowisk chwastów. / The segetal vegetation of the Silesian Upland. Part 1. Characteristics of the studied area. Systematics and distribution of the distinguished communities. Acta Biol. Siles. 37(54): 71–86. (in Polish)

Węgrzynek B. 2003b. Roślinność segetalna Wyżyny Śląskiej. Część 2. Zbiorowiska chwastów upraw zbożowych ze związku Aperion spicae-venti. / The segetal vegetation of the Silesian Upland. Part 2. Cereal weed communities of Aperion spicae-venti alliance.. Acta Biol. Siles. 37(54): 87–119. (in Polish)

Węgrzynek B. 2003c. Roślinność segetalna Wyżyny Śląskiej. Część 3. Zbiorowiska chwastów upraw zbożowych ze związku Caucalidion lappulae. Zubożałe zbiorowiska chwastów zbóż ozimych i jarych. / The segetal vegetation of the Silesian Upland. Part 3. Cereal weed communities of Caucalidion lappulae alliance. Rump weed communities of winter and spring cereal crop. Acta Biol. Siles. 37(54): 120–149. (in Polish)

Węgrzynek B. 2004. Roślinność segetalna Wyżyny Śląskiej. Część 4. Zbiorowiska chwastów upraw okopowych ze związku Panico-Setarion Siss. / Segetal vegetation of the Silesian Upland. Part 4. Weed communities of root crops from the alliance Panico-Setarion Siss. 1946. Natura Silesiae Superioris, 8: 39–53. (in Polish)

Węgrzynek B. 2005. Roślinność segetalna Wyżyny Śląskiej. Część 5. Zbiorowiska chwastów upraw okopowych ze związku Eu-Polygono-Chenopodion polyspermi (Koch 1926) Siss. 1946. / Root crop weed communities of the Eu-Polygono-Chenopodion polyspermi (Koch 1946) Siss. 1946 alliance. Natura Silesiae Superioris, 9: 63–83. (in Polish)

Węgrzynek B., Urbisz Al., Nowak T. 2007. Zbiorowiska starszych nieużytków porolnych Wyżyny Katowickiej (Wyżyna Śląska). / Plant communities of the fields abandoned for a long time in the Katowice Upland (Silesian Upland). Acta Botanica Warmiae et Masuriae, 4: 253–268. (in Polish)

Woch M.W. 2011. Xerothermic vegetation of fallow lands in western Małopolska. Ann. UMCS, Sect. C 66(1): 105–120.

www.biolflor.de

Zając A. 1979. Pochodzenie archeofitów występujących w Polsce. / The origin of archaeophytes occurring in Poland. Rozp. Hab UJ. 29: 1– 213. (in Polish)

Zając A., Zając M., Tokarska-Guzik B. 1998. Kenophytes in the flora of Poland: list, status and origin. Phytocoenosis, 10 (N.S.): 107–116.

Zarzycki K., Szeląg Z. 2006. Red list of the vascular plants in Poland. [In:] Red list of plants and fungi in Poland. Z. Mirek, K. Zarzycki, W. Wojewoda, Z. Szeląg (eds), W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, Kraków.

Zarzycki K., Trzcińska-Tacik H., Różański W., Szeląg Z., Wołek J., Korzeniak U. 2002. Ecological indicator values of vascular plants of Poland. Biodiversity of Poland. 2: 1–183.