TYTUŁ PROJEKTU: Zmiany w ekosystemie w wyniku inwazji Reynoutria japonica: powiązanie ilości i chemicznej jakości biomasy roślinnej z właściwościami gleby

Dodatkowe informacje:

  • Okres realizacji: 06.09.2017 – 05.09.2020
  • Status: w trakcie realizacji
  • Kierownik: dr hab. Anna Stefanowicz (Zakład Ekologii IB PAN)

Inwazje biologiczne są jednym z najważniejszych globalnych problemów środowiskowych związanych z aktywnością człowieka. Inwazje obcych gatunków roślin modyfikują funkcjonowanie ekosystemów, między innymi poprzez zmniejszanie różnorodności biologicznej, wpływ na produkcję pierwotną i dekompozycję martwej materii organicznej, krążenie pierwiastków oraz częstotliwość występowania naturalnych zaburzeń, np. pożarów. Rdestowiec ostrokończysty (Reynoutria japonica) pochodzi ze wschodniej Azji i jest obecnie jednym z najbardziej inwazyjnych gatunków roślin w Europie. Gatunek ten produkuje olbrzymią biomasę i gwałtownie wypiera rodzime gatunki roślin, powodując zmniejszenie różnorodności zbiorowisk roślinnych. Istnieją dane sugerujące, że może on znacznie zmieniać właściwości gleby na której rośnie, redukując liczebność mikroorganizmów i tempo procesów glebowych, miedzy innymi w wyniku depozycji dużej ilości ściółki o wysokiej zawartości związków fenolowych.

Niniejszy projekt umożliwia kompleksową charakterystykę zmian spowodowanych przez inwazję R. japonica w środowisku glebowym oraz mechanizmów tych zmian dzięki integracji szerokiego spektrum danych dotyczących ilości i jakości biomasy roślin oraz właściwości gleb, uwzględnieniu zarówno badań terenowych, jak i eksperymentów donicowych oraz wykorzystaniu zaawansowanych metod oceny składu taksonomicznego zespołów bakterii i grzybów glebowych (sekwencjonowanie nowej generacji). Szczegółowe cele projektu obejmują (1) Porównanie fizykochemicznych (pH, zawartość pierwiastków i związków fenolowych) i mikrobiologicznych (aktywność enzymatyczna, profile fizjologiczne, biomasa i skład taksonomiczny zespołów bakterii i grzybów) właściwości gleb pomiędzy stanowiskami z R. japonica i roślinnością rodzimą w warunkach terenowych (2) Porównanie ilości i jakości chemicznej (zawartość pierwiastków i związków fenolowych) nadziemnej i podziemnej biomasy R. japonica i roślinności rodzimej (3) Powiązanie jakości tkanek roślinnych z właściwościami gleby (4) Analizę zmienności sezonowej (w obrębie sezonu - wiosna, jesień i pomiędzy sezonami wegetacyjnymi) właściwości fizykochemicznych i mikrobiologicznych gleby pod R. japonica i roślinnością rodzimą w warunkach terenowych (5) Ocenę relatywnego znaczenia wzrostu oraz depozycji ściółki przez R. japonica dla właściwości fizykochemicznych i mikrobiologicznych gleby i ich sezonowej zmienności w eksperymencie donicowym (6) Zbadanie zmian właściwości fizykochemicznych i mikrobiologicznych gleby w odpowiedzi na dodatek różnych ilości ekstraktów z pędów i kłączy/korzeni R. japonica w relacji do stężenia pierwiastków i związków fenolowych w tych ekstraktach.

Kompleksowa ocena wielkości, kierunku i mechanizmów zmian zachodzących w glebie w wyniku inwazji R. japonica jest kluczowa nie tylko z punktu widzenia badań podstawowych, lecz również działalności praktycznej, gdyż zmiany wywołane przez inwazję mogą wpływać na proces rewitalizacji siedlisk. Pomimo usunięcia rośliny inwazyjnej, powtórna kolonizacja zmienionej gleby przez gatunki rodzime może być utrudniona lub niemożliwa.