Ekologiczne uwarunkowania rozwoju włosieniczników (Ranunculus sect. Batrachium, Ranunculaceae, Plantae) w wodach płynących w Polsce jako podstawa skutecznej ochrony i zastosowania w bioindykacji rzek
Type
Project
Date Issued
2017
Author
Discipline
environmental engineering, mining and energy
Abstract (PL)
Celem projektu jest ocena wpływu różnych czynników ekologicznych na rozwój i stan populacji najbardziej rozpowszechnionych gatunków włosieniczników (Ranunclulus sect. Batrachium) w wodach płynących Polski. Badania pozwolą na ocenę elementów siedliska rzecznego w tym warunków hydrologicznych, morfologicznych i jakości wody, których wpływ na tą grupę roślin nie został jeszcze dostatecznie rozpoznany. Kompleksowa analiza zależności w układzie włosieniczniki–siedlisko będzie wykonywana na taką skalę po raz pierwszy zarówno w Polsce, jak i na świecie.
Włosieniczniki są grupą roślin wodnych, charakteryzującą się silnym zróżnicowaniem morfologicznym i ekologicznym. Trudności taksonomiczne wynikają przede wszystkim z małej liczby cech charakterystycznych i często ekstremalnej zmienności cech morfologicznych.
Zbiorowiska włosieniczników i ich siedliska zostały uznane za ważne dla Wspólnoty Europejskiej (Dyrektywa Siedliskowa) i są chronione, gdyż rośliny te stanowią cenny element biocenoz rzecznych i pełnią ważne funkcje w ekosystemie fluwialnym. Ze względu na trudności w identyfikacji włosieniczników, ich właściwości ekologiczne nie zostały jeszcze właściwie określone i działania ochronne w tej grupie roślin nie mogą być odpowiednio realizowane. Ponadto, z uwagi na szerokie zastosowanie włosieniczników w różnych systemach bioindykacyjnych w całej Europie, precyzyjne rozpoznanie tolerancji włosieniczników na czynnik troficzny może mieć istotne zastosowanie praktyczne.
Problem niewłaściwie rozpoznanej ekologii włosieniczników jest problemem ogólnoświatowym i istnieje pilna potrzeba podjęcia takich badań w tej grupie roślin, które przyczynią się do ochrony cennych ekosystemów wodnych i będą podstawą zarówno ochrony samych włosieniczników, jak ich siedlisk. Wyniki projektu będą mogły być implementowane na grunt europejski, gdyż zróżnicowanie występujących w Polsce rzek (ekologiczne, biogeograficzne, jak i pod względem stopnia naturalności) jest reprezentatywne dla dużej części obszarów Europy.
W ramach projektu planowane jest wykonanie prac obejmujących badania terenowe, analizy laboratoryjne oraz prace kameralne. W oparciu o wizytację ok. 150 stanowisk, zlokalizowanych na różnych rzekach w całej Polsce, wybranych będzie 100 odcinków badawczych, reprezentujących różne typy siedlisk rzecznych o różnym poziomie degradacji, w szerokim gradiencie geograficznym. Planuje się wybrać ok. 12-13 cieków dla każdego z ośmiu gatunków uwzględnionych w projekcie. Dla każdego stanowiska przeprowadzona będzie ocena parametrów hydromorfologicznych, hydrochemicznych i botanicznych. Badania botaniczne będą realizowane wg Makrofitowej Metody Oceny Rzek, w oparciu o którą obliczony zostanie Makrofitowy Indeks Rzeczny MIR (określający stan ekologiczny badanego odcinka rzecznego) oraz wiele innych wskaźników botanicznych. Charakterystyka hydromorfologiczna rzek przeprowadzona będzie z zastosowaniem brytyjskiej metody River Habitat Survey (RHS). Ponadto dla wytypowanych 30 odcinków rzek, przeprowadzony będzie całoroczny monitoring hydrochemiczny i ocena dopływu podkorytowego, z zastosowaniem nowo opracowanej aparatury (gradientomierz i filtrometr). Dodatkowo rozpoznana zostanie prędkość przepływu poziomego w rzece za pomocą młynka hydrometrycznego i sprawdzony będzie stopień rozpulchnienia osadów dennych spowodowany dopływem wód ze strefy hyporeicznej.
W planowanym projekcie, po raz pierwszy na tak dużą skalę w badaniach ekologicznych, gatunki będą identyfikowane za pomocą metod molekularnych, dzięki czemu wydatnie poprawi się precyzja oznaczeń i wyeliminuje się subiektywizm interpretacji ekstremalnie zmiennych cech morfologicznych włosieniczników.
Włosieniczniki są grupą roślin wodnych, charakteryzującą się silnym zróżnicowaniem morfologicznym i ekologicznym. Trudności taksonomiczne wynikają przede wszystkim z małej liczby cech charakterystycznych i często ekstremalnej zmienności cech morfologicznych.
Zbiorowiska włosieniczników i ich siedliska zostały uznane za ważne dla Wspólnoty Europejskiej (Dyrektywa Siedliskowa) i są chronione, gdyż rośliny te stanowią cenny element biocenoz rzecznych i pełnią ważne funkcje w ekosystemie fluwialnym. Ze względu na trudności w identyfikacji włosieniczników, ich właściwości ekologiczne nie zostały jeszcze właściwie określone i działania ochronne w tej grupie roślin nie mogą być odpowiednio realizowane. Ponadto, z uwagi na szerokie zastosowanie włosieniczników w różnych systemach bioindykacyjnych w całej Europie, precyzyjne rozpoznanie tolerancji włosieniczników na czynnik troficzny może mieć istotne zastosowanie praktyczne.
Problem niewłaściwie rozpoznanej ekologii włosieniczników jest problemem ogólnoświatowym i istnieje pilna potrzeba podjęcia takich badań w tej grupie roślin, które przyczynią się do ochrony cennych ekosystemów wodnych i będą podstawą zarówno ochrony samych włosieniczników, jak ich siedlisk. Wyniki projektu będą mogły być implementowane na grunt europejski, gdyż zróżnicowanie występujących w Polsce rzek (ekologiczne, biogeograficzne, jak i pod względem stopnia naturalności) jest reprezentatywne dla dużej części obszarów Europy.
W ramach projektu planowane jest wykonanie prac obejmujących badania terenowe, analizy laboratoryjne oraz prace kameralne. W oparciu o wizytację ok. 150 stanowisk, zlokalizowanych na różnych rzekach w całej Polsce, wybranych będzie 100 odcinków badawczych, reprezentujących różne typy siedlisk rzecznych o różnym poziomie degradacji, w szerokim gradiencie geograficznym. Planuje się wybrać ok. 12-13 cieków dla każdego z ośmiu gatunków uwzględnionych w projekcie. Dla każdego stanowiska przeprowadzona będzie ocena parametrów hydromorfologicznych, hydrochemicznych i botanicznych. Badania botaniczne będą realizowane wg Makrofitowej Metody Oceny Rzek, w oparciu o którą obliczony zostanie Makrofitowy Indeks Rzeczny MIR (określający stan ekologiczny badanego odcinka rzecznego) oraz wiele innych wskaźników botanicznych. Charakterystyka hydromorfologiczna rzek przeprowadzona będzie z zastosowaniem brytyjskiej metody River Habitat Survey (RHS). Ponadto dla wytypowanych 30 odcinków rzek, przeprowadzony będzie całoroczny monitoring hydrochemiczny i ocena dopływu podkorytowego, z zastosowaniem nowo opracowanej aparatury (gradientomierz i filtrometr). Dodatkowo rozpoznana zostanie prędkość przepływu poziomego w rzece za pomocą młynka hydrometrycznego i sprawdzony będzie stopień rozpulchnienia osadów dennych spowodowany dopływem wód ze strefy hyporeicznej.
W planowanym projekcie, po raz pierwszy na tak dużą skalę w badaniach ekologicznych, gatunki będą identyfikowane za pomocą metod molekularnych, dzięki czemu wydatnie poprawi się precyzja oznaczeń i wyeliminuje się subiektywizm interpretacji ekstremalnie zmiennych cech morfologicznych włosieniczników.
Abstract (EN)
The aim of the project is to evaluate the impact of various environmental factors on the development of valuable aquatic plants – Water Crowfoots (Ranunclulus sect. Batrachium) in watercourses in Poland. Among the considered habitat elements physical morphological factors and chemical water quality parameters were included. This scale of comprehensive analysis of the relationship between Water Crowfoots and their habitat will be completed for the first time in Poland and in the world. Water Crowfoots are aquatic plants, which are strongly morphologically and ecologically diversified. Taxonomic difficulties come from the small number of characteristic features and often extreme variation of morphological forms. Water Crowfoots vegetation and their habitats are protected by the European Community under the Habitat Directive, because these aquatic plants are valuable elements of river communities and play an important function in the river fluvial system. Due to the difficulties in Water Crowfoots identification, their ecological requirements have not yet been properly defined and protection of this group of plants cannot be properly conducted. Furthermore, due to the extensive utilization of crowfoot species in various bioindicative monitoring systems throughout Europe accurate estimation of crowfoot requirements to nutrients is challenges. The problem of poor recognition of environmental requirements of crowfoot species is a global problem and there is an urgent need to take such studies in this group of plants that supports the valuable aquatic ecosystems protection and improves the efficiency of conservation measures of protected vegetation. The results of the project can be implemented in many other European countries, because the variation occurring in Polish rivers (plant communities, geographical conditions and the level of degradation)is representative of a large part of the regions of Europe. The project involves field survey, laboratory work and data analysis. 100 river sites will be selected from among approx. 150 visited sites, located in various rivers throughout the country and representing different river types and different levels of degradation. It is planned to select a approx. 12-13 sites for each of the eight studied crowfoots species. Hydromorphological, hydrochemical and botanical survey will be carried out at every river site. The botanical survey will be conducted according to the Polish macrophyte method utilised in the national river monitoring. The physical habitat of the rivers will be estimated using the British method River Habitat Survey (RHS). Additionally, 30 river sites will be involved into yearly hydrochemical monitoring. Moreover, the so-called underflow of water in the hyporheic zone will be estimated on the 30 monitoring sites, i.e. the flow of water alongside the riverbed where mixing of groundwater and surface water and furthermore, after establishing the river flow velocity the share of groundwater inflow in the total flow rate will be evaluated. The looseness of riverbed sediments caused by the underflow in the hyporheic zone will be also estimated. Water Crowfoot species identification will be based on molecular markers. Such approach significantly improves the precision of taxa determination and the interpretation subjectivity of extremely variable morphological features can be reduced.
Subject (pl)