Ικανότητα εγκατάστασης αγρωστωδών και ψυχανθών ειδών σε διαφορετικούς οικότοπους

Transcript

1 Ικνότητ εγκτάστσης γρωστωδών κι ψυχνθών ειδών σε διφορετικούς οικότοπους Ι. Πππάς 1, Η. Κρμίρης 1, Γ. Στεργιοπούλου 1, Μ. Κίτσος 2, Ζ. Κούκουρ 1 1 Εργστήριο Δσικών Βοσκοτόπων (236), Σχολή Δσολογίς κι Φυσικού Περιβάλλοντος, Αριστοτέλειο Πνεπιστήμιο Θεσσλονίκης, Θεσσλονίκη 2 Εργστήριο Θλάσσις Βιολογίς, Τμήμ Βιολογίς, Αριστοτέλειο Πνεπιστήμιο Θεσσλονίκης, Θεσσλονίκη Περίληψη Στην εργσί υτή διερευνήθηκε η ικνότητ εγκτάστσης μιγμάτων πολυετών λιβδικών ειδών σε διφορετικούς οικότοπους (ποολίβδο, πρινώνς, πρνή δρόμων κι στείρ υλικά) σε περιοχές των ορέων Όλυμπος, Όθρυς κι Άγρφ με τη μέθοδο της ευρυσποράς. Σε κάθε οικότοπο σπάρθηκν τρί διφορετικά μίγμτ γρωστωδών κι ψυχνθών ειδών (Μ 1 : Lolium perenne, Dactylis glomerata, Medicago lupulina, Lotus corniculatus, Μ 2 : Festuca valesiaca, Poa pratensis, Trifolium repens, Lotus corniculatus, Μ 3 : Festuca arundinacea, Arrenatherum elatius, Medicago sativa, Trifolium pratense) σε επιφάνειες 100 m 2 με ευρυσπορά κι χωρίς κάλυψη των σπόρων την άνοιξη του έτους Επιπλέον, τ είδη που συμμετείχν στ μίγμτ σπάρθηκν κι σε μονοκλλιέργειες. Στο τέλος της υξητικής περιόδου, τον Ιούλιο του ίδιου έτους, μετρήθηκν οι πυκνότητες των ειδών (άτομ/m 2 ) στους ίδιους οικοτόπους όλων των περιοχών έρευνς. T περισσότερ πό τ είδη που σπάρθηκν προσρμόστηκν στις συνθήκες του περιβάλλοντος των οικοτόπων των περιοχών έρευνς. Στον οικότοπο στείρ υλικά, όλ τ είδη είχν την κλύτερη εγκτάστση. Τ μίγμτ Μ 1 κι Μ 2 είχν κλύτερη εγκτάστση πό το μίγμ Μ 3 στην πλειονότητ των οικοτόπων. Τ είδη Trifolium repens, Lotus corniculatus, Lolium perenne κι Medicago sativa είχν την κλύτερη εγκτάστση κι προτείνοντι ν χρησιμοποιούντι γι τη βελτίωση των λιβδιών με τη μέθοδο της ευρυσποράς. Λέξεις κλειδιά: βελτίωση λιβδιών, ευρυσπορά, μίγμτ σπόρων, μονοκλλιέργειες. Εισγωγή Η σπορά μιγμάτων πολυετών σπουδίων λιβδικών ειδών γι τη βελτίωση της ποσότητς κι της ποιότητς της βοσκήσιμης ύλης των υποβθμισμένων λιβδικών οικοσυστημάτων είνι έν διχειριστικό μέτρο που εφρμόζετι ότν η κάλυψη της βλάστησης έχει μειωθεί σημντικά κι στη σύνθεση της κυριρχούν ετήσι νεπιθύμητ φυτά (Friedel 1991, Holechek et al. 2003, Νάστης κι Τσιουβάρς 2004). Η εγκτάστση των ειδών υτών προϋποθέτει ν έχουν υψηλή ικνότητ προσρμογής στις κλιμτεδφικές συνθήκες του υπό βελτίωση λιβδιού κι ν είνι εξίσου ντγωνιστικά (Κούκουρ 2001). Η μέθοδος της ευρυσποράς ποτελεί την πιο οικονομική κι λιγότερο χρονοβόρ μέθοδο κι γι το λόγο υτό χρησιμοποιείτι συχνά γι τη βελτίωση των λιβδικών εκτάσεων (Howe 1999, Bakker et al. 2003). Τ είδη που κτά κνόν χρησιμοποιούντι γι τη βελτίωση της βλάστησης των υποβθμισμένων λιβδικών οικοσυστημάτων νήκουν στις οικογένειες των γρωστωδών κι ψυχνθών. Τ γρωστώδη συμβάλλουν στην ποτροπή της επιφνεικής διάβρωσης γυμνών εδφών κι στην ύξηση της πργόμενης ποσότητς βοσκήσιμης ύλης (Lawrence 1981). Τ είδη των ψυχνθών έχουν συνήθως υψηλούς ρυθμούς ύξησης κι μπορούν ν εγκτστθούν σε εδάφη άγον βελτιώνοντς τη γονιμότητά τους κθώς κι την ποιότητ της πργόμενης ποσότητς βοσκήσιμης ύλης (Pugnaire et al. 1996, Zahran 1999, Skarafiga and Koukoura 2009). Λιβδοπονί κι Ποιότητ Ζωής 185

2 Σκοπός της εργσίς υτής ήτν ν μελετηθεί η ικνότητ εγκτάστσης γρωστωδών κι ψυχνθών ειδών σε μίγμτ κι σε μονοκλλιέργειες με τη μέθοδο της ευρυσποράς. Υλικά κι Μέθοδοι Η έρευν πργμτοποιήθηκε στην Κεντρική Ελλάδ σε οικότοπους των ορέων Όθρυς, Όλυμπος κι Άγρφ. Επιλέχθηκν τέσσερις οικότοποι (φυσικό λιβάδι, πρινώνς, πρνή δρόμων κι στείρ υλικά). Οι οικότοποι βρίσκοντν σε υψομετρικά εύρη m στον Όλυμπο, m στην Όθρυ κι m στ Άγρφ. Σε όλους τους οικότοπους σκούντν βόσκηση γροτικών κι άγριων ζώων. Τρί διφορετικά μίγμτ σπόρων στ οποί συμμετείχν τέσσερ διφορετικά είδη πολυετών ποωδών φυτών (δύο γρωστώδη κι δύο ψυχνθή), που οι σπόροι τους είνι διθέσιμοι στο εμπόριο, σπάρθηκν σε ποσότητ 300 g το κθέν σε επιφάνει 100 m 2 με τη μέθοδο της ευρυσποράς χωρίς κάλυψη των σπόρων σε κάθε έν πό τους οικότοπους των περιοχών έρευνς το Μάρτιο του Όλ τ είδη συμμετείχν στ μίγμτ ισόποσ (75 g). Επιπλέον, ποσότητ 50 g πό κάθε είδος σπάρθηκε σε μονοκλλιέργει με την ίδι μέθοδο σε γειτονική έκτση 10 m 2. Τόσο γι τ τρί μίγμτ των σπόρων όσο κι γι τις μονοκλλιέργειες υπήρχν τρείς επνλήψειες σε κάθε οικότοπο. Στο μίγμ 1 (Μ 1 ) συμμετείχν τ είδη Lolium perenne, Dactylis glomerata, Medicago lupulina κι Lotus corniculatus, στο μίγμ 2 (Μ 2 ) τ είδη Festuca valesiaca, Poa pratensis, Trifolium repens κι Lotus corniculatus κι στο μίγμ 3 (Μ 3 ) τ είδη Festuca arundinacea, Arrenatherum elatius, Medicago sativa κι Trifolium pratense. Τ είδη υτά είνι πολυετή κι υτοφυή στη χώρ μς είνι υψηλής λιβδοπονικής ξίς κι έχουν ευρεί κθ ύψος εξάπλωση σ όλες τις περιοχές της χώρς μς εξ ιτίς της ικνότητς ν προσρμόζοντι σε διφορετικές κλιμτολογικές συνθήκες. Σε όλους τους οικότοπους, οι πειρμτικές επιφάνειες ήτν διάκεν με μικρά σχετικά ποσοστά φυτοκάλυψης υτοφυών ειδών (μικρότερ πό %). Τ περισσότερ είδη που σπάρθηκν δε συμμετείχν στη σύνθεση της υτοφυούς βλάστησης. Στο τέλος της υξητικής περιόδου (Ιούλιος 2007) μετρήθηκν οι πυκνότητες (ριθμός τόμων/m 2 ) που επιβίωσν τόσο στ μίγμτ όσο κι στις μονοκλλιέργειες με δειγμτοληπτικά πλίσι διστάσεων 25 Χ 25 cm το κθέν. Πάρθηκν συνολικά 6 πλίσι πό κάθε επνάληψη γι όλ τ μίγμτ κι τις μονοκλλιέργειες όλων των οικοτόπων. Στ δεδομέν έγινε νάλυση πρλλκτικότητς (Petrie and Watson 1999) με τη χρήση του σττιστικού προγράμμτος S.P.S.S. (version 13.0). Στ δεδομέν των μονοκλλιεργειών οι πράγοντες ήτν οι οικότοποι κι το είδος των φυτών. Όσον φορά τ μίγμτ οι πράγοντες ήτν οι περιοχές (Όλυμπος, Όθρυς κι Άγρφ), οι οικότοποι (ποολίβδο, πρινώνς, πρνή δρόμων, στείρ υλικά) κι οι χειρισμοί (Μ 1, Μ 2, Μ 3 κι μονοκλλιέργειες). Περιτέρω διφορές των μέσων όρων ξιολογήθηκν με το κριτήριο της ελάχιστης σημντικής διφοράς (Least Significant Difference). Σε όλες τις περιπτώσεις το επίπεδο σημντικότητς ήτν 0,05. Αποτελέσμτ κι Συζήτηση Σύμφων με τους Jusaitis and Pillman (1997), η επιβίωση των ειδών στο τέλος της υξητικής περιόδου του πρώτου έτους μετά τη σπορά εξσφλίζει την ύπρξη τους κι τ επόμεν έτη. Η επιβίωση των ειδών στις μονοκλλιέργειες εκφράζει την προσρμογή τους στις κλιμτεδφικές συνθήκες του περιβάλλοντος. Από τ δεδομέν του πίνκ 1 τ είδη Trifolium repens, Lolium perenne, Medicago sativa, Medicago lupulina κι Lotus corniculatus, Dactylis glomerata (P = 0,003), Festuca valesiaca (P = 0,008) είχν σημντικά υψηλότερες πυκνότητες σε σύγκριση με το είδος Arrenatherum elatius (P < 0,001). Ειδικότερ όπως προκύπτει πό τις τιμές της μέσης πυκνότητς των ειδών, το είδος Τrifolium repens είχε την κλύτερη εγκτάστση σ όλους τους οικοτόπους σε σύγκριση με τ άλλ είδη που σπάρθηκν. Τ είδη Lolium perenne, Medicago sativa, Lotus corniculatus κι 186 Ελληνική Λιβδοπονική Ετιρεί

3 Medicago lupulina είχν ενδιάμεση εγκτάστση σε όλους σχεδόν τους οικότοπους στο τέλος της υξητικής περιόδου το πρώτο έτος μετά την σπορά. Τ είδη Poa pratensis κι Festuca arundinacea πέτυχν ν εγκτστθούν, γιτί δεν προσρμόστηκν στις συνθήκες των οικοτόπων των περιοχών έρευνς ή δεν ευννοήθηκν πό τη μέθοδο της σποράς που χρησιμοποιήθηκε. Διφοροποιήσεις διπιστώθηκν μετξύ των ειδών όσον φορά την εγκτάστσή τους στους διάφορους οικότοπους (Πίνκς 1). Συγκεκριμέν, στον οικότοπο στείρ υλικά όπως προκύπτει πό τις σημντικά υψηλότερες τιμές της μέσης πυκνότητς τ είδη που σπάρθηκν είχν την κλύτερη εγκτάστση σε σύγκριση με όλους τους άλλους οικοτόπους (σε όλες τις περιπτώσεις P < 0,001). Στους οικότοπους πρνή κι ποολίβδο η εγκτάστση των είδών ήτν σημντικά κλύτερη σε σχέση με τον οικότοπο πρινώνς (P = 0,040 κι P < 0,045 ντίστοιχ), γι την πλειονότητ των ειδών. Από τ ποτελέσμτ υτά γίνετι φνερό ότι όλ τ είδη που σπάρθηκν εκτός πό τ είδη Poa pratensis κι Festuca arundinacea έχουν την ικνότητ ν νπτύσσουν μηχνισμούς προσρμογής σε δυσμενή περιβάλλοντ. Πίνκς 1. Μέση πυκνότητ (ριθμός τόμων / m 2 )των ειδών σε μονοκλλιέργειες που σπάρθηκν σε διάφορους οικότοπους. Διφορετικά γράμμτ σημίνουν σημντικές διφορές (P < 0,05) μετξύ των ειδών. Είδος Ποολίβδο Πρινώνς Πρνή Στείρ υλικά Μέσος όρος Lolium perenne 15,1 28,0 21,3 84,4 37,2 β Dactylis glomerata 11,2 8,0 25,6 39,1 21,0 γδ Medicago lupulina 22,2 14,7 41,3 43,6 30,4 βγ Lotus corniculatus 39,1 16,0 17,3 50,7 30,8 βγ Festuca valesiaca 20,4 12,0 8,0 46,2 21,7 βγδ Poa pratensis* Trifolium repens 53,3 5,3 38,7 77,3 43,7 Festuca arundinacea* 8,0 2,0 Arrenatherum elatius 0,9 20,0 4,0 24,0 12,2 δ Medicago sativa 22,2 12,0 74,7 34,7 35,9 βγ Trifolium pratense 23,1 17,3 26,7 27,6 23,7 δβγ Μέσος όρος 24,6 β 9,9 γ 25,0 β 30,2 * τ είδη υτά εξιρέθηκν πό τη σττιστική νάλυση. Από τ δεδομέν της εικόνς 1 προκύπτει ότι μετξύ των οικότοπων υπήρξε σημντική διφοροποίηση (F 3,200 = 10,361, P < 0,001) στις πυκνότητες των ειδών που επιβίωσν στο τέλος της βλστικής περιόδου σ όλ τ μίγμτ που σπάρθηκν σ όλους τους οικοτόπους. Σημντικά κλύτερη εγκτάστση είχν τ είδη που σπάρθηκν στ στείρ υλικά σε σύγκριση με όλους τους άλλους οικότοπους που μελετήθηκν (σε όλες τις περιπτώσεις P < 0,001). Στους οικότοπους πρνή κι ποολίβδο η εγκτάστση των ειδών ήτν ενδιάμεση ενώ στον πρινών σημντικά μειωμένη. Σημντική διφοροποίηση (F 3, 200 = 4,285, P = 0,006) πρτηρήθηκε μετξύ των πυκνοτήτων των ειδών των μιγμάτων σε σχέση με τις μονοκλλιέργειες (Εικόν 2). Η εγκτάστση των μιγμάτων Μ 1 κι Μ 2 ήτν σημντικά κλύτερη πό εκείνη του μίγμτος Μ 3 (P = 0,024, P = 0,046 ντίστοιχ). Αυτό οφείλετι κυρίως στην ποτυχί εγκτάστσης του είδους Festuca arundinacea κι στη σχετικά μικρή επιτυχί του είδους Arrenatherum elatius, τ οποί συμμετείχν στο μίγμ Μ 3. Αυτό θ μπορούσε ν ποδοθεί στην έλλειψη κάλυψης των σπόρων με έδφος, κθώς σπόροι με μεγάλο μέγεθος χρειάζοντι πλήρη κάλυψη γι ν βλστήσουν (Montalvo et al. 2002). Η πυκνότητ των ειδών των μιγμάτων Μ 1 κι Μ 2 δε διέφερε σημντικά με εκείνη των μονοκλλιεργειών (P = 0,102, P = 0,058) Λιβδοπονί κι Ποιότητ Ζωής 187 γ

4 ντίστοιχ γεγονός που δείχνει ότι δεν νπτύχθηκε ντγωνισμός μετξύ των ειδών στ μίγμτ λόγω της μικρής νάπτυξής τους. Η ικνότητ εγκτάστσης των τριών μιγμάτων στις περιοχές έρευνς (Όλυμπος, Όθρυς, κεντρική Πίνδος) δε βρέθηκε ν διφέρει σημντικά (F 2,200 = 1,893, P = 0,153). Φίνετι ότι όλ τ μίγμτ κι οι μονοκλλιέργειες είχν πρόμοι εγκτάστση στους οικότοπους όλων των περιοχών έρευνς. β β Εικόν 1. Μέση πυκνότητ (ριθμός τόμων / m 2 ) (± SE) των ειδών που σπάρθηκν σε κάθε οικότοπο σ όλες τις περιοχές έρευνς. Διφορετικά γράμμτ σημίνουν σημντικές διφορές (P < 0,05) μετξύ των οικότοπων. β Εικόν 2. Μέσος ριθμός τόμων / m 2 (± SE) σε κάθε χειρισμό (μίγμτ κι μονοκλλιέργειες) νεξρτήτως περιοχής ή οικότοπου. Διφορετικά γράμμτ σημίνουν σημντικές διφορές (P < 0,05) μετξύ των χειρισμών. Συμπεράσμτ Τ μίγμτ Μ 1 (Lolium perenne, Dactylis glomerata, Medicago lupulina, Lotus corniculatus) κι Μ 2 (Festuca ovina, Poa pratensis, Trifolium repens, Lotus corniculatus) είχν κλύτερη εγκτάστση πό το μίγμ Μ 3 (Festuca arundinacea, Arrenatherum elatius, Medicago sativa, Trifolium pratense). Τ μίγμτ που χρησιμοποιήθηκν είχν κλή εγκτάστση στον οικότοπο στείρ υλικά, ικνοποιητική στους οικότοπους ποολίβδο κι πρνή κι μικρή στον οικότοπο πρινών. Τ είδη Lolium perenne, Dactylis glomerata, Trifolium repens, Medicago sativa, Lotus corniculatus κι Medicago lupulina είχν την κλύτερη εγκτάστση σχεδόν σε όλους τους οικότοπους κι προτείνοντι ν χρησιμοποιούντι γι τη βελτίωση της βλάστησης με τη μέθοδο της ευρυσποράς. 188 Ελληνική Λιβδοπονική Ετιρεί

5 Ανγνώριση βοήθεις Ευχριστίες εκφράζοντι στη Ζ Κυνηγετική Ομοσπονδί Θεσσλίς κι Νήσων Σποράδων γι τη χρημτοδότηση στ πλίσι του προγράμμτος Βελτίωση των βιοτόπων του λγού κι της ορεινής πέρδικς με σπορά φυτικών ειδών. Βιβλιογρφί Bakker J.D., S.D. Wilson, J.M. Christian, X. LI, L.G. Ambrose and J. Waddington Contingency of grassland restoration on year, site, and competition from introduced grasses. Ecological Applications, 13: Friedel M.H Range condition assessment and the concept of threshold: a viewpoint. Journal of Range Management, 44: Holechek J.L., R.D. Pieper and C.H. Herbel Range management: Principles and practices (5 th edition). Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey. Howe H.F. and J.S. Brown Effects of birds and rodents on synthetic tallgrass communities. Ecology, 80: Jusaitis M. and Pillman A Revegetation of waste fly ash lagoons plant selection and surface amelioration. Waste Management and Research 15, Κούκουρ Ζ., Δημιουργί φυτοκλύμμτος ποωδών φυτών σε υπόστρωμ δρνών υλικών λτομείου, σελ Προστσί φυσικού περιβάλλοντος κι ποκτάστση διτργμένων περιοχών. Πρκτικά 9 ου Πνελλήνιου Συνεδρίου της Ελληνικής Δσολογικής Ετιρείς, Κοζάνη, Οκτωβρίου Ελληνική Δσολογική Ετιρεί. Μontalvo A.M., Mc Millan P.A., Allen E.B The relative importance of seeding method, soil ripping and soil variables on seeding success. Restoration Ecology 10(1), Νάστης Α. κι Κ. Τσιουβάρς Διχείριση κι βελτίωση λιβδιών. Υπηρεσί Δημοσιευμάτων Α.Π.Θ., Θεσσλονίκη. Lawrence, T.C., Intermediate Wheatgrass. Canadian Journal of Plant Science, 61: Petrie A. and P. Watson Statistics for veterinary and animal science. Blackwell Science Ltd. London. Pugnaire, F.I., P. Haase, J. Puigdefabregas, M. Gueto, S.C. Clark and L.D. Incoll, Facilitation and succession under the canopy of a leguminous shrub Retana sphaerocarpa, in a semi-arid environment in South-East Spain. Oikos, 76: Skarafiga M. and Koukoura Z Restoration of wildlife habitats with grass-legume species mixtures.xxix International Union of game biologists congress, Moscow, Russia p.154 Zahran, H.H, Rhizobium legume symbiosis and nitrogen fixation under severe conditions and in an arid climate. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 63: Λιβδοπονί κι Ποιότητ Ζωής 189

6 Establishment of grass and legume species in different ecotopes I. Pappas 1, I. Karmiris 1, G. Stergiopoulou 1, M. Kitsos 2, Z. Koukoura 1 1 Laboratory of Forest Rangelands (236), Faculty of Forestry and Natural Environment, Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki 2 Laboratory of Sea Biology, Department of Biology, Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki Summary In this study, the establishment of several perennial range plant mixtures was investigated at different ecotopes (grassland, kermes oak shrubland, roadsides and barren grounds) at three mountain ranges of Greece (Olympos, Othrys, Agrafa), using the broadcasting method. In each ecotope, three different mixtures of grass and legume species (Μ 1 : Lolium perenne, Dactylis glomerata, Medicago lupulina, Lotus corniculatus, Μ 2 : Festuca ovina, Poa pratensis, Trifolium repens, Lotus corniculatus, Μ 3 : Festuca arundinacea, Arrenatherum elatius, Medicago sativa, Trifolium pratense) were seeded, without seed covering, in plots of 100 m 2 each in spring of Furthermore, species participating in the mixtures were also seeded in monocultures. At the end of the growing season species density (number of species number/m 2 ) were recorded. Most of the species were adapted to the environmental conditions of each ecotope. In the ecotope disturbed area all species had the highest establishment. In the majority of ecotopes, mixtures M1 and M2 had better estalblishment than M3. The species Trifolium repens, Lotus corniculatus, Lolium perenne and Medicago sativa were the best established and should be used in the future in order to restore the degraded rangelands with the broadcasting method. Key words: Range improvement, broadcasting, seed mixtures, monocultures. 190 Ελληνική Λιβδοπονική Ετιρεί