Distribution and habitat properties of Carex pulicaris and Pedicularis sylvatica at their range margin in NW Poland

Zofia Sotek, Małgorzata Stasińska, Ryszard Malinowski, Edward Meller, Grzegorz Grzejszczak, Bartosz Kurnicki

Abstract


This paper presents the distribution dynamics, soil and phytocoenotical conditions of the occurrence of Carex pulicaris and Pedicularis sylvatica at the margin of their range in NW Poland. Dynamic cartograms of these species were made on the basis of our field studies and available contemporary and historical records. The studies showed that the plants grow on organic hemic-muck soils, mucky soils and typical muckous soils. The occurrence of these two species on different types of soils proves that they are able to adapt easily to varying habitat conditions of post-bog areas. Populations of C. pulicaris and P. sylvatica were most frequently not numerous and occurred in small community patches. Analyzed phytocoenoses with C. pulicaris have been classified as the community of the alliance Caricion davallianae or the alliance Molinion. Phytocoenoses with P. sylvatica are represented by the association Nardo-Juncetum squarrosi and the community of the class Molinio-Arrhenatheretea. The distribution dynamics of these species shows that they are disappearing from some parts of this region, which proves the recessive trends. This process is more intensive for P. sylvatica, which should be included in the red list of Polish plants like C. pulicaris. The disappearance of the populations of both species has been caused by worsening habitat conditions (insufficient moisture, eutrophication), expansion of competitive plant species and land abandonment.

Keywords


endangered species; change in distribution; Nardo-Juncetum squarrosi; Caricion davallianae; Molinion; soil characteristics; Pomerania

Full Text:

PDF

References


Zając M, Zając A. Elementy geograficzne rodzimej flory Polski. Kraków: Nakładem Pracowni Chorologii Komputerowej Instytutu Botaniki Uniwersytetu Jagiellońskiego; 2009.

Meusel H, Jäger E, Rauschert S, Weinert E. Vergleichende Chorologie der Zentraleuropaischen Flora. 2. Jena: Veb Gustav Fisch Verlag; 1978.

Schultze-Motel W. Cyperaceae, Typhaceae incl. Sparganiaceae, Araceae, Lemnaceae, Juncaceae. Berlin: Verlag Paul Parey; 1967–1980.

Hultén E, Fries M. Atlas of North European vascular plants. North of the Tropic of Cancer. I. Introduction, taxonomic index to the maps 1–996. Maps 1–996. Königstein: Koeltz Scientific Books; 1986.

Grulich V. Red list of vascular plants of the Czech Republic. 3rd edition. Preslia. 2012;84:631–645.

Belgian Species List [Internet]. Carex pulicaris L. 2016 [cited 2016 Aug 19]. Available from: http://www.species.be/en/2526

Eliáš P jun, Dítě D, Kliment J, Hrivnák R, Feráková V. Red list of ferns and flowering plants of Slovakia, 5th edition (October 2014). Biologia. 2015;70(2):218–228.

Kalliovirta M, Ryttäri T, Hæggström CA, Hakalisto S, Kanerva T, Koistinen M, et al. Vascular plants. In: Rassi P, Hyvärinen E, Juslén A, Mannerkoski I, editors. The 2010 red list of Finnish species. Helsinki: Ministry of the Environment and Finnish Environment Institute; 2010. p. 183–203.

ArtDatabanken. Rödlistade arter i Sverige [Internet]. 2015 [cited 2015 Oct 20]. Available from: http://www.artdatabanken.se

Moser D, Gygaxa A, Bäumler B, Wyler N, Palese R. Rote Liste der gefährdeten Farn-und Blütenpflanzen der Schweiz. Bern: Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft; 2002.

Korneck D, Schnittler M, Vollmer I. Rote Liste der Farn- und Blütenpflanzen (Pteridophyta et Spermatophyta) Deutschlands. In: Rote Liste gefährdeter Pflanzen Deutschlands. Bonn: Bundesamt für Naturschutz; 1996. p. 21–187. (Schriftenreihe für Vegetationskunde; vol 28).

Zarzycki K, Szeląg Z. Red list of the vascular plants in Poland. In: Mirek Z, Zarzycki K, Wojewoda W, Szeląg Z, editors. Red list of plants and fungi in Poland. Cracow: W Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences; 2006. p. 9–20.

Bartoszek W, Mirek Z, Koczur A. Carex pulicaris – turzyca pchla. In: Kaźmierczakowa R, Zarzycki K, Mirek Z, editors. Polska czerwona księga roślin. Paprotniki i rośliny kwiatowe. 3rd ed. Kraków: Instytut Ochrony Przyrody, Polska Akademia Nauk; 2014. p. 737–739.

Żukowski W, Jackowiak B. Lista roślin naczyniowych ginących i zagrożonych na Pomorzu Zachodnim i w Wielkopolsce. In: Żukowski W, Jackowiak B, editors. Ginące i żagrożone rośliny naczyniowe Pomorza Zachodniego i Wielkopolski. Poznań: Bogucki Wydawnictwo Naukowe; 1995. p. 9–96. (Prace Zakładu Taksonomii Roślin Uniwer­sytetu im. Adama Mickiewicza w Poznan; vol 3).

Markowski R, Buliński M. Ginące i zagrożone rośliny naczyniowe Pomorza Gdańskiego. Gdańsk: Katedra Taksonomii Roślin i Ochrony Przyrody Uniwersytetu Gdańskiego; 2004. (Acta Botanica Cassubica, Monographiae; vol 1).

Haeupler H, Schönfelder P. Atlas der Farn-und Blütenpflanzen der Bundesrepublik Deutschland. Stuttgart: E. Ulmer; 1989.

Benkert D, Fukarek F, Korsch H. Verbreitungsatlas der Farn- und Blütenpflanzen Ostdeutschlands. Jena: Gustav Fischer; 1998.

Bettinger A, Buttler KP, Caspari S, Klotz J, May R, Metzing D. Verbreitungsatlas der Farn- und Blütenpflanzen Deutschlands. Bonn: Bundesamt für Naturschutz; 2013.

BSBI [Internet]. Distribution maps. 2015 [cited 2015 Oct 20]. Available from: http://www.bsbimaps.org.uk/atlas/main.php

Sotek Z. Distribution changes of endangered peatland vascular plants in Western Pomerania (Poland). Plant Divers Evol. 2011;129:317–327. http://dx.doi.org/10.1127/1869-6155/2011/0129-0056

Lesica P, McCune B. Decline of arctic-alpine plants at the southern margin of their range following a decade of climatic warming. J Veg Sci. 2004;15:679–690. http://dx.doi.org/10.1111/j.1654-1103.2004.tb02310.x

Saetersdal M, Birks HJB. A comparative ecological study of Norwegian mountain plants in relation to possible future climatic change. J Biogeogr. 1997;24:127–152. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-2699.1997.00096.x

Siikamäki P, Lammi A. Fluctuating asymmetry in central and marginal populations of Lychnis viscaria in relation to genetic and environmental factors. Evolution. 1998;52:1285–1292. http://dx.doi.org/10.2307/2411298

Parsons PA. The metabolic cost of multiple environmental stresses: implications for climatic change and conservation. Trends Ecol Evol. 1990;5:315–317. http://dx.doi.org/10.1016/0169-5347(90)90089-V

Meller E. Płytkie gleby organogeniczno-węglanowe na kredzie jeziornej oraz ich przeobrażenia w wyniku uprawy. Szczecin: Wydawnictwo Akademi Rolniczej w Szczeci­nie; 2006.

Malinowski R. Gleby tarasu zalewowego doliny ujścia Warty i doliny dolnej Odry oraz ich przekształcenia w wyniku zabiegów hydrotechnicznych i użytkowania rolniczego. Szcze­cin: Wydawnictwo Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczeci­nie; 2012.

Frank D, Klotz S, editors. Biologisch-ökologische Daten zur Flora der DDR. 2nd ed. Halle: Martin-Luther-Universität Halle Wittenberg; 1990. (Wissenschaftliche Beiträge der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg; vol 32).

Matuszkiewicz W. Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN; 2006.

Sotek Z. Distribution patterns, history, and dynamics of peatland vascular plants in Pomerania (NW Poland). Biodivers Res Conserv. 2010;18:1–82. http://dx.doi.org/10.2478/v10119-010-0020-4

Petrů M. Year-to-year oscillations in demography of the strictly biennial Pedicularis sylvatica and effects of experimental disturbances. Plant Ecol. 2005;181:289–298. http://dx.doi.org/10.1007/s11258-005-7223-3

Zając A, Zając M, editors. Atlas rozmieszczenia roślin naczyniowych w Polsce. Kraków: Nakładem Pracowni Chorologii Komputerowej Instytutu Botaniki Uniwersytetu Jagiellońskiego; 2001.

Zając A. Atlas of distribution of vascular plants in Poland (ATPOL). Taxon. 1978;27:481–484. http://dx.doi.org/10.2307/1219899

Kącki Z, Czarniecka M, Swacha G. Statistical determination of diagnostic, constant and dominant species of the higher vegetation units of Poland. Łódź: Polish Botanical Society; 2013. (Monographiae Botanicae; vol 103). http://dx.doi.org/10.5586/mb.2013.001

Mirek Z, Piękoś-Mirkowa H, Zając A, Zając M, editors. Flowering plants and pteridophytes of Poland – a checklist. Cracow: W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences; 2002. (Biodiversity of Poland; vol 1).

Ochyra R, Żarnowiec J, Bednarek-Ochyra H. Census catalogue of Polish mosses. Cracow: W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences; 2003. (Biodiversity of Poland; vol 3).

Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach. Zalecenia nawozowe. Cz. I. Liczby graniczne do wyceny zawartości makro i mikroelementów w glebach. 2nd ed. Puławy: Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach; 1990. (Seria P; vol 44).

Marcinek J, Komisarek J. Systematyka gleb Polski. Warszawa: Wydawnictwo “Wieś Jutra”, 2011. [Roczniki Gleboznawcze; vol 62(3)].

Lucas C. Flora der Insel Wollin aufgestellt während der Jahre 1858–1860. Verhandlungen des Botanischen Vereins für die Provinz Brandenburg und die angrenzenden Länder. 1860;2:25–68.

Bartoszek W, Koczur A, Mirek Z, Oklejewicz K. Turzyca pchla – Carex pulicaris L. In: Mirek Z, Piękoś-Mirkowa H, editors. Czerwona księga Karpat Polskich. Rośliny naczy­niowe. 3rd ed. Kraków: Instytut Ochrony Przyrody, Polska Akademia Nauk; 2008. p. 523–525.

Abromeit J, Jentzsch A, Vogel G. Flora von Ost- und Westpreußen. Berlin: R. Friedländer; 1898–1940.

Müller W. Flora von Pommern. Stettin: J. Burmeister’s buchhandlung; 1911.

Dítě D, Kubandová M, Pukajová D. Chorologické, ekologické a fytocenologické poznámky k výskytu ostrice blšnej (Carex pulicaris L.) na Slovensku. Bulletin Slovenskej Botanickej Spoločnosti. 2005;27:77–84.

Plackowski R. Phytosociological comparative analysis of two localities of Carex pulicaris L. in the Łódź Province (central Poland). Teka Komisji Ochrony i Kształtowania Środowiska Przyrodniczego. 2009;6:223–227.

Dítě D, Melečková Z, Pavol Eliáš P jun. Ostrica blšná (Carex pulicaris) – nový druh vo Veľkej Fatre. Acta Carpathica Occidentalis. 2015;6:23–27.

Stuchlikowa B. Nowe stanowisko Carex pulicaris w Karpatach Zachodnich. Fragm Florist Geobot Pol. 1964;10(1):55–59.

Jasnowska J. Wpływ zaburzeń warunków wodnych na roślinność torfowiskową Lasów Czarnocińskich [PhD thesis]. Szczecin: Akademia Rolnicza w Szczecinie; 1968.

Jurzyk S, Wróbel M. Co-occurrence of two species Molinia caerulea L. and “red-list” species Carex pulicaris L. in Western Pomerania (Poland). Pol J Ecol. 2003;51(3):363–367.

Hereźniak J. Carex pulicaris L. – turzyca pchla. In: Olaczek R, editor. Czerwona księga roślin województwa łódzkiego. Łódź: Ogród Botaniczny w Łodzi, Uniwersytet Łódzki; 2012. p. 50–51.

Bartoszek W. Nowe stanowisko Carex pulicaris (Cyperaceae) w Karpatach polskich. Fragm Florist Geobot Pol. 1999;6:274–277.

Koczur A. Nowe stanowisko turzycy pchlej Carex pulicaris w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej. Chrońmy Przyrodę Ojczystą. 2000;56(1):121–124.

Drobnik J. Nowe stanowisko Carex pulicaris (Cyperaceae) na Wyżynie Częstochowskiej. Fragm Florist Geobot Pol. 2004;11(2):417–419.

Nobis M, Piwowarczyk R. Carex pulicaris (Cyperaceae) na obszarze północnego przedpola Gór Świętokrzyskich. Fragm Florist Geobot Pol. 2004;11(2):415–417.

Trojecka A. Nowe stanowisko Carex pulicaris (Cyperaceae) we wschodniej części Wzgórz Opoczyńskich (Wyżyna Małopolska). Fragm Florist Geobot Pol. 2007;14(2):393–395.

Zeitz J, Tölle R. Soil properties of genetically originated peat horizons in drained fens. In: Lüttig GW, editor. Proceedings of the 10th International Peat Congress: “Peatlands use – present, past and future”; 1996 May 27 – Jun 2; Bremen, Germany. Stuttgart: E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller); 1996. p. 198–206.

Bambalov NN. Agrogenic evolution of drained peat soils. Eurasian Soil Science. 2005;38 (1):23–30.

Matyka-Sarzyńska D, Sokołowska Z. Właściwości fizykochemiczne utworów murszowych o różnym stopniu wtórnego przeobrażenia. Acta Agrophysica. 2005;123(6):1–83.

Kechavarzi C, Dawson Q, Leeds-Harrison PB. Physical properties of low-lying agricultural peat soils in England. Geoderma. 2010;154:196–202. http://dx.doi.org/10.1016/j.geoderma.2009.08.018

Di Giuseppe D, Bianchini G, Antisari LV, Martucci A, Natali C, Beccaluva L. Geochemical characterization and biomonitoring of reclaimed soils in the Po River Delta (northern Italy): implications for the agricultural activities. Environ Monit Assess. 2014;186:2925–2940. http://dx.doi.org/10.1007/s10661-013-3590-8

Sammel A, Siuda P, Mrugowski W. Gleby organiczne projektowanego użytku ekologicznego “Łąki koło Owczar”. Rocznik Ochrona Środowiska. 2012;14:427–436.

Hereźniak J. Zbiorowiska roślinne doliny Widawki. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe; 1972. (Monographiae Botanicae; vol 35).

Głazek T, Wolak J. Zbiorowiska roślinne Świętokrzyskiego Parku Narodowego i jego strefy ochronnej. Warszawa: Polskie Towarzystwo Botaniczne; 1991. (Monographiae Botanicae; vol 72). http://dx.doi.org/10.5586/mb.1991.002

Babczyńska-Sendek B. Zbiorowiska łąkowe Wyżyny Częstochowskiej. Prądnik. Prace i Materiały Muzeum im. Prof. Wł. Szafera. 1998;11–12:49–113.

Kołodziejek J. Roślinność łąkowo-bagienna na górniczo zniekształconych obszarach okręgu rudonośnego. Łódź: Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego; 2001.

Staszkiewicz J, Szeląg Z. Flora i roślinność rezerwatu “Bór na Czerwonem” w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej (Karpaty Zachodnie). Fragm Florist Geobot Pol. 2003;10:67–91.

Zarzycki K. Ważniejsze zespoły łąkowe doliny górnej Wisły a poziom wód gruntowych. Acta Soc Bot Pol. 1958;27(3):383–428.

Kwiatkowski P. Materiały do poznania zróżnicowania łąk wilgotnych z ostrożeniem dwubarwnym Cirsium helenioides w Sudetach Zachodnich. Przyroda Sudetów. 2011;14: 45–54.

Sammel A, Niedźwiecki E, Meller E. Właściwości fizyczne gleb murszastych Równiny Odrzańsko-Zalewowej. Roczniki Gleboznawcze. 2008;59(1):192–197.

Dahl E. The phytogeography of Northern Europe (British Isles, Fennoscandia and adjacent areas). Cambridge: Cambridge University Press; 1998. http://dx.doi.org/10.1017/CBO9780511565182

Nantel P, Gagnon D. Variability in the dynamics of northern peripheral versus southern populations of two clonal plant species, Helianthus divaricatus and Rhus aromatica. J Ecol. 1999;87:748–760. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-2745.1999.00388.x

Gaston KJ. Patterns in the geographical ranges of species. Biol Rev. 1990;65:105–129. http://dx.doi.org/10.1111/j.1469-185X.1990.tb01185.x

Brown JH, Mehlman DW, Stevens GC. Spatial variation in abundance. Ecology. 1995;76:2028–2043. http://dx.doi.org/10.2307/1941678

Lienert J, Fischer M, Diemer M. Local extinctions of the wetland specialist Swertia perennis L. Gentianaceae) in Switzerland: a revisitation study based on herbarium records. Biol Conserv. 2002;103:65–76. http://dx.doi.org/10.1016/s0006-3207(01)00121-5

Pender K. Zagrożone gatunki zbiorowisk trawiastych na dolnym Śląsku. In: Kącki Z, editor. Zagrożone gatunki flory naczyniowej Dolnego Śląska. Wrocław: Instytut Biologii Roślin, Uniwersytet Wrocławski, Polskie Towarzystwo Przyjaciół Przyrody “Pro Natura”; 2003. p. 109–130.

Kwiatkowski P. Notatki florystyczne z Gór Kaczawskich i ich Pogórza (Sudety Zachodnie). Cz. II. Fragm Florist Geobot Pol. 2002;9:55–65.

Hendrych R, Hendrychová H. Die Pedicularis-Arten der Tschechoslowakeifrüher und jetzt. Acta Universitatis Carolinae. Biologica. 1989;32:403–456.

Jakubowska-Gabara J, Kucharski L, Zielińska K, Kołodziejek J, Witosławski P, Popkiewicz P. Atlas rozmieszczenia roślin naczyniowych w Polsce środkowej. Gatunki chronione, rzad­kie, ginące i narażone. Łódź: Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego; 2011.

Pisarek W, Kucharski L. Pedicularis sylvatica L. – gnidosz rozesłany. In: Olaczek R, editor. Czerwona księga roślin województwa łódzkiego. Łódź: Ogród Botaniczny w Łodzi, Uniwer­sytet Łódzki; 2012. p. 150–151.

Nowak A, Spałek K, editors. Czerwona księga roślin województwa opolskiego. Rośliny naczyniowe wymarłe, zagrożone i rzadkie. Opole: Opolskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk; 2002.

Kącki Z, Dajdok Z, Szczęśniak E. Czerwona lista roślin naczyniowych Dolnego Śląska. In: Kącki Z, editor. Zagrożone gatunki flory naczyniowej Dolnego Śląska. Wrocław: Instytut Biologii Roślin, Uniwersytet Wrocławski, Polskie Towarzystwo Przyjaciół Przyrody “Pro Natura”; 2003. p. 9–65.

Kaźmierczakowa R, Zarzycki K, editors. Polska czerwona księga roślin. Paprotniki i rośliny kwiatowe. 2nd ed. Kraków: Instytut Botaniki im. W. Szafera, Instytut Ochrony Przyrody; 2001.

Kaźmierczakowa R, Zarzycki K, Mirek Z, editors. Polska czerwona księga roślin. Paprotniki i rośliny kwiatowe. 3rd ed. Kraków : Instytut Ochrony Przyrody, Polska Akademia Nauk; 2014.