Influence of large woody debris and wooded islands on the diversity of plant communities in a mountain river

This master thesis uses case studies of the Czarny Dunajec and Białka Rivers to determine the influence that large woody debris and wooded islands exert on the diversity of plant communities in mountain rivers. In each of the rivers, an inventory of plant species on wooded islands was performed, every recorded species was classified into one of a few distinguished life forms, the area of the islands was measured and their age was determined through tree-ring dating of the overgrowing trees. Potential relationships between an area and age of the islands and the number of recorded species and families of the overgrowing vegetation were explored by means of regression analysis. Willow and alder wood deposited on gravel bars sprouts, hence initiating the formation of pioneer islands. Propagule transport by water, air and animals as well as the open nature of islands facilitate the establishment of various, frequently accidental plant species, which leads to a high diversity of the island vegetation. Examining the area and age of the islands indicates their high dynamics, resulting from frequent channel changes during floods and elimination of the occurrence of large fallen trees in the channels. Results from regression analysis indicated that the number of species of trees and shrubs, and herbaceous perennial plants as well as the total number of species and families of vascular plants on the islands increases with growing island area and age. No such relationships were found to occur for biennial plants and, in the Czarny Dunajec River, for annual plants. The paper focuses also on the human pressures on mountain rivers, which lead to elimination of their multi-thread channel pattern and the occurrence of wooded islands. A relatively fast development of islands in mountain rivers and a high diversity of their plant communities indicate that allowing the rivers to develop island-braided channel pattern may be an efficient way of their restoration, considerably improving their ecological integrity.

Celem niniejszej pracy było określenie wpływu rumoszu drzewnego i kęp na różnorodność zespołów roślinnych rzek górskich na przykładzie Czarnego Dunajca i Białki. Na 20 kępach w każdej z rzek dokonano inwentaryzacji gatunków roślin i ich przynależności do odpowiednich form życiowych, zmierzono powierzchnię kęp oraz wykonano badania dendrochronologiczne w celu określenia wieku kęp. Zbadano także zależności statystyczne liczby gatunków roślin zasiedlających kępy od powierzchni i wieku kęp. Gruby rumosz drzewny zdeponowany na łachach żwirowych w czasie wezbrań ukorzenia się i wypuszcza pędy, inicjując powstawanie kęp. Przenoszenie diaspor przez wodę, wiatr i zwierzęta oraz otwarty charakter kęp ułatwiają dostęp do zasiedlania przypadkowym gatunkom roślin, co prowadzi do dużego zróżnicowania gatunkowego roślinności kęp.Badania powierzchni i wieku kęp wskazują na dużą dynamikę rozwoju kęp, wynikającą z częstych zmian koryta w trakcie wezbrań oraz wyeliminowania przez człowieka dużych powalonych do koryt drzew. Posługując się analizą regresji wykazano, że liczba gatunków drzew i krzewów oraz bylin, a także łączna liczba gatunków i rodzin roślin naczyniowych zasiedlających kępy zwiększa się liniowo w miarę zwiększania się powierzchni i wieku kęp. Takich zależności nie stwierdzono w odniesieniu do liczby gatunków roślin dwuletnich, a przypadku Czarnego Dunajca także roślin jednorocznych. W pracy poruszono również zagadnienie antropopresji prowadzącej do wyeliminowania wielonurtowego układu koryta rzek górskich, a przez to obecności w nich kęp. Stosunkowo szybkie tempo rozwoju kęp i duża różnorodność zasiedlających je zespołów roślin wskazują, że dopuszczenie do formowania się wielonurtowego układu koryta z kępami może być skutecznym sposobem rewitalizacji rzek górskich, znacząco poprawiającym ich stan ekologiczny.