Species trait-environment relationships in semi-dry Brachypodium pinnatum grasslands on old waste heaps left by Zn-Pb mining in the western Małopolska region (S Poland)

Brachypodium pinnatum-Halbtrockenrasen auf Zn/Pb-Bergbauhalden in West-Małopolska (Südpolen): Zusammenhänge zwischen Vegetationseigenschaften und Umweltbedingungen

  • This study describes the vascular flora and community structure of grasslands occurring on heaps of waste rock left by former Zn-Pb mining in relation to the metal content in the soil and other environmental factors. The study was performed on 65 heaps scattered in agricultural land in southern Poland. The sites were described in terms of plant community characteristics, soil physicochemical properties, distance from woodland, altitude and local climate. The number of plant species and proportion of species of the Festuco-Brometea class decreased with increasing heavy metal (Cd, Pb, Zn) content in the soil, and increased with Ca content and pH of the soil. There was a negative relationship between the proportion of the later successional species and heavy metal content in the soil and a positive relationship between plants connected with the earlier stages of succession and metals. Floristic composition was also affected by distance from woodland and height above sea level. The investigated heaps were primarily colonised by native species dispersed by wind, characterised as competitive stresstolerant, ruderal and competitive strategy species. Three types of Carlino acaulis-Brometum erecti (CB) communities were distinguished: CB typicum – dominated by Brachypodium pinnatum, with the highest proportion of calcareous grassland species, CB festucetosum ovinae subass. nova – loose grassland with abundant facultative metallophytes, and the CB rubietosum caesi subass. nova with nutrientdemanding ruderal and woody plants invading from the nearby forest communities. The three subassociations represent different successional stages of Carlino acaulis-Brometum erecti, strongly dependent on both the substrate and spatial relations. The proportions of species traits, especially a high occurrence of endangered species and a very low proportion of alien species show that the post-mining habitats studied have a similar degree of ‘naturalness’ as valuable xerothermic grasslands on nonmetalliferous habitats. They thus may be considered as valuable objects for the protection of plant diversity.
  • In der Małopolska-Region im Südpolen (schlesisch-krakauischen Hochland) finden sich vielerorts Reste des einstigen Zink/Blei-Bergbaus. In der Agrarlandschaft existieren zerstreut kleine Abraumhalden mit hohen Schwermetallgehalten im Boden: 5–522 mg Cadmium (Cd) kg–1, 0,1–23 g Blei (Pb) kg–1, 6–51 mg Talkum (Tl) kg–1 und 0,4–70 g Zink (Zn) kg–1 (STEFANOWICZ et al. 2014). In einer früheren Studie (WOCH et al. 2016) waren die auf den Halden wachsenden Kalk-Halbtrockenrasen als verarmte Festuca ovina-Variante des Carlino acaulis-Brometum erecti (im Folgenden CBF) beschrieben worden. Zudem existieren relativ weit von Wäldern entfernt eine typische Ausbildung der Assoziation (CB) mit zahlreichen Arten der Kalkmagerrasen auf Böden mit niedrigen bis moderaten Schwermetallkonzentrationen und in der Nähe von Wäldern eine Rubus caesius-Ausbildung (CBR) mit Holz- und Ruderal-Pflanzenarten (WOCH et al. 2016). Ziele der vorliegenden Studie waren (1) die Analyse der Flora der alten Halden, (2) die Einschätzung des Einflusses von Bodeneigenschaften und der Entfernung der Halden vom nächsten Wald sowie der Meereshöhe auf die Vegetation, (3) die Identifikation besonders schwermetalltoleranter und -intoleranter Pflanzenarten, und (4) die pflanzensoziologische Einordnung der Rasen auf den Zn/Pb-Bergbauhalden in West-Małopolska.

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Metadaten
Author:Marcin W. Woch
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-455316
Parent Title (German):Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft
Publisher:Floristisch-Soziologische Arbeitsgemeinschaft
Place of publication:Göttingen
Document Type:Article
Language:English
Year of Completion:2017
Year of first Publication:2017
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Release Date:2018/01/25
Tag:Bromion erecti; heavy metals; historical mining; metallophytes; succession
Volume:37
First Page:247
Last Page:270
HeBIS-PPN:426550978
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 58 Pflanzen (Botanik) / 580 Pflanzen (Botanik)
Sammlungen:Sammlung Biologie / Sondersammelgebiets-Volltexte
Zeitschriften / Jahresberichte:Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft / Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft, Band 37 (2017)
Journal:urn:nbn:de:hebis:30:3-454460
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht