The effect of heavy-metal pollution on the structure of plant communities in the vicinity of the zinc smelter ‘ZGH Bolesław’

Bogate pokłady rud cynku i ołowiu znajdują się jedynie w południowej Polsce. Jednym z najbardziej zanieczyszczonych dziś rejonów kraju jest Olkuski Okręg Rudny. Najnowsze badania archeologiczne wykazały, że wydobycie rudy miało miejsce w tym obszarze już w początkach XII wieku. Teren badań zlokalizowany jest w bliskiej odległości od wciąż działającej huty cynku i ołowiu ZGH „Bolesław”, istniejącej od 1958 roku. Rekultywacja terenów poprzemysłowych stała się istotnym tematem ze względu na skalę negatywnego wpływu przemysłu na krajobraz i przyrodę tego regionu. Roślinność gleb bogatych w metale ciężkie tworzy głównie zbiorowiska o charakterze murawowym. Nierzadko spotykane są jednak zbiorowiska o różnorodnym i specyficznym składzie gatunkowym. Badania przeprowadzone w ramach pracy magisterskiej mają na celu wskazanie zmian zachodzących w strukturze oraz składzie gatunkowym zbiorowisk roślinnych wzdłuż gradientu zanieczyszczeń. Analizy roślinności wykonano w kilkudziesięciu losowo wybranych płatach badawczych zlokalizowanych na pięciu stanowiskach badawczych w różnej odległości od huty ZGH „Bolesław”. Jednocześnie zbadano chemiczne właściwości substratu glebowego. Florę na każdym stanowisku badawczym oraz w całym obszarze opracowania zanalizowano pod względem przynależności do grup geograficzno-historycznych, form życiowych Raunkiæra, typów rozsiewania i zapylania, typów hemerobii, statusu mikoryzowego, strategii życiowej oraz różnych wskaźników ekologicznych Ellenberga. Wyniki przeprowadzonych badań pozwoliły określić grupy gatunków o różnym stopniu przystosowania do skażenia gleby metalami ciężkimi, w tym gatunków najbardziej odpornych na zanieczyszczenia. Zauważono również, że największa różnorodność gatunkowa wystąpiła na stanowiskach w najbliższej odległości od huty, a wraz ze zwiększaniem się koncentracji metali ciężkich w glebie pojawiają się taksony odporne na zanieczyszczenie, wypierające gatunki wrażliwe. Płaty badawcze różniły się także istotnie procentowym stopniem pokrycia roślinności. Struktura zbiorowisk roślinnych jest zatem wyraźnie związana z zanieczyszczeniem gleby. Badania wyróżniły także gatunki szczególnie istotne w kolonizacji gleb bogatych w metale ciężkie. Wyniki mogą stanowić źródło wytycznych do rekultywacji terenów poprzemysłowych, narażonych na szczególnie intensywne zmiany w krajobrazie. Ponadto wyniki mogą być pomocne w opracowaniu narzędzia do bioindykacji najbardziej zanieczyszczonych terenów poprzemysłowych.

Zinc and lead ores in Poland occur in the southern part of the country. One of the most contaminated post-industrial areas in Poland is the Olkusz region. Due to the latest archeological research mining and smelting in the area dates back to early 12th century. The study area is located in close vicinity of zinc and lead smelter ZGH ‘Bolesław’, which was established in 1958. The reclamation of post-industrial areas has become an important issue due to significant impact of mining and smelting industry on the landscape and nature. The vegetation of metalliferous soils occurs mainly in a form of grassland communities. However, diverse communities with specific species composition are also known. The study aims to determine changes in the structure of vegetation and vascular plant species composition along a pollution gradient. The vegetation was examined in randomly selected study plots on five study sites located at various distances from the smelter. Additionally, chemical properties of corresponding soil samples were analysed. The flora was analysed with regard to geographical-historical groups, life form according to the classification of Raunkiaer, means of pollination and seed spreading, degree of hemeroby, mycorrhizal status, life strategy and various Ellenberg's indicator values. Different responses of species to substrate pollution were identified, with a distinct group of species resistant to and favoured by metal contamination. Species richness increased as one approaches the smelter. Moreover, the increase of resistant species proportion was observed along the pollution gradient. The plant cover also differs between the study sites. Therefore, it could be concluded that vegetation structure notably corresponds to the degree of soil contamination. The plant species that may be the most important for the colonization of areas with highly contaminated soils have also been distinguished. The results may constitute a source of important guidelines for reclamation of post-industrial sites exposed to intensive anthropogenic landscape changes. In addition, the obtained results can be useful to develop a bioindication tool to diagnose strongly polluted sites.