Changes in the vascular flora of a postflotation zinc–lead ore spoil heap of the “Orzeł Biały” mining and smelting works in Bytom (Silesian Upland) after 15 years

Abstract

A study on vascular flora of a Zn–Pb ore spoil heap of the “Orzeł Biały” mining and smelting works in Bytom, Poland, was carried out in the 2017–2018 growing seasons. The aim of this study was to: (i) present the characteristics of current vascular flora that colonizes the Zn–Pb heap, (ii) describe its dynamic tendencies and directions of changes after 15 years, and (iii) identify species that can be useful for planting as a part of biological reclamation. Ninety-two mostly native species of vascular plants, belonging to 36 families and 77 genera, were found on the examined heap. In the spectrum of life forms, hemicryptophytes prevailed over therophytes and geophytes. The most numerous ecological groups were ruderal and meadow species. As regards life strategies, highly competitive species and taxa with mixed CSR strategies dominated. The basic mode of seed dispersal was anemochory. In terms of habitat preferences, species associated with moderately light, warm, fresh, neutral, and medium fertility soil dominated in the species composition of the studied flora. In 2017–2018 compared to the 2002 growing season, statistically significant differences were found in the origin, life forms, ecological groups, life strategies, mode of seed dispersal of species and their habitat preferences relative to light, temperature, pH, and productivity. Frequently recorded pseudometallophytes (<em>Agrostis capillaris</em>, <em>Cardaminopsis arenosa</em>, <em>Daucus carota</em>, <em>Deschampsia caespitosa</em>, <em>Leontodon hispidus</em>, <em>Plantago lanceolata</em>, <em>Silene vulgaris</em>, <em>Rumex acetosa</em>) can be used for planting as part of biological reclamation of the area.

Preservation of Features of Anatomical Polymorphism of Deschampsia antarctica É. Desv. (Poaceae) During In Vitro Clonal Reproduction

“…Such species can be used in the reclamation of areas that have been contaminated by zinc and lead, or degraded by mining. e usage of metalophytes on degraded areas enables the creation of sustainable and stable ecosystems, and reduces the costs of reclamation (Hanczaruk & Kompała-Bąba, 2019).…”

Bać się czy się nie bać? Bioakumulacja, bioindykacja i toksyczność metali ciężkich Rośliny w świetle badań terenowych i laboratoryjnych

“…Często stanowią rodzaj wyspy w otaczającym krajobrazie. Na skład flory naczyniowej na tych obszarach wpływają czynniki abiotyczne, jak: wiek urobku hałdy, dłu gość czasu emisji metali i innych zanieczyszczeń, warunki fizykochemiczne podłoża, działania rekultywacyjne (przywrócenie wartości użytkowej glebom zniszczonym przez przemysł, czynniki biotyczne) (Harańczuk, KompałaBąba, 2019). Skład gatunkowy i pokrycie roślinności spontanicznie wkraczającej na składowiska odpadów cynkowoołowiowych są silnie zdeterminowane przez rodzaj odpadu (właściwości fizykochemiczne) oraz jego wiek.…”

“…Należy jednak pamiętać, że w obrębie sfery korzeniowej, ryzosferze, gdzie zachodzą początkowe procesy mineralnego odżywiania roślin, pH jest zwykle niższe niż poza nią, co zwiększa dostępność metali toksycznych dla roślin. Wysokie stężenie metali ciężkich w glebie spowalnia również rozkład materii organicznej, obniża aktywność enzymów glebowych uczestniczących w obiegu pierwiastków, a tym samym ogranicza dostępność podstawowych składników pokarmowych (azotu i fosforu) dla roślin (SzarekŁukaszewska, Grodzińska, 2008;GucwaPrzepióra i in., 2016;Harańczuk, KompałaBąba, 2019). Biodostępność metali ciężkich zależy od form występowania metali, stę żenia metali oraz ich właściwości, procesów sorpcji i desorpcji, obecności w gle bie związków organicznych, potencjału oksydacyjnoredukcyjnego gleby, jej składu granulometrycznego (WikarekPaluch, RosikDulewska, 2020).…”

Metal Accumulation and Biomass Production in Young Afforestations Established on Soil Contaminated by Heavy Metals

“…Most attention though has been given to metal contamination of agricultural land [6,7], which has been reviewed by [8]. In particular, Cd pollution of agricultural soil has been frequently studied [9,10]. However, wild plants [11,12] and forests [2,13] growing on contaminated soils can also pose environmental risks and threaten human health by deteriorating water quality and by contaminating metal transfer along the food chain [14].…”

“…A vegetation cover provides protection against the further dispersion of the contaminants by air and water and can greatly help in maintaining ecosystem services as far as possible. This strategy of managing metal-contaminated sites has considerable potential, as many examples of the spontaneous colonization of brownfield and mining sites by herbaceous [10,28] and woody [29] vegetation demonstrate. Revegetation with suitable plants showing little metal accumulation in the harvested parts can improve soil quality, reduce metal leaching into groundwater and allows for economically attractive biomass production [30][31][32][33][34][35][36][37].…”