Kopenske alge na betonskem zidu, kamnitem zidu, apnenčasti skali in deblu lipe (Tilia platyphyllos) v Sloveniji* Aleksandra KRIVOGRAD KLEMENČIČ Čušperk 51, SI-1290 Grosuplje, Slovenija *Raziskava je bila opravljena v okviru podjetja Limnos d.o.o, Podlimbarskega 31, SI-1000 Ljubljana, Slovenia, e-mail: info@limnos.si Izvleček. V različnih letnih časih v letih 1999 in 2000 sem nabirala alge na štirih različnih kopenskih vzorčnih mestih: betonskem zidu, kamnitem zidu, apnenčasti skali in deblu lipe (Tilia platyphyllos). Na vseh štirih vzorčnih mestih sem določila skupaj 58 različnih vrst in podvrst iz treh razredov alg. Na betonskem zidu in deblu lipe so po številu vrst prevladovale Cyanophyceae, na kamnitem zidu in apnenčasti skali pa Bacillariophyceae. Na betonskem zidu, kamnitem zidu in deblu je bila prevladujoča vrsta Pleurococcus vulgaris. Gloeocapsa bituminosa, Microcystis hansgirgiana, Phormidium lignicola, P. valderiae, Cymbella gaeumannii, Navicula aerophila, N. nivalis in N. suecorum var. dismutica so nove vrste in podvrste za Slovenijo. Ključne besede: kopenske alge, betonski zid, kamniti zid, apnenčasta skala, deblo Abstract. Aerial algae from a concrete wall, stony wall, limestone rock and trunk of the lime tree (Tilia platyphyllos) in Slovenia - Samples were taken seasonally at four aerial sampling sites – a concrete wall, stony wall, limestone rock and trunk of the lime tree (Tilia platyphyllos) in the years 1999 and 2000. Altogether, 58 species and subspecies of algae (of three classis) were determined. On the concrete wall and the lime tree trunk, most of the species and subspecies belonged to Cyanophyceae, while on the stony wall and limestone rock those belonging to Bacillariophyceae were predominant. On the concrete wall, stony wall and the lime tree trunk, the species Pleurococcus vulgaris was prevalent. Gloeocapsa bituminosa, Microcystis hansgirgiana, Phormidium lignicola, P. valderiae, Cymbella gaeumannii, Navicula aerophila, N. nivalis and N. suecorum var. dismutica are new species and subspecies to Slovenia. Keywords: aerial algae, concrete wall, stony wall, limestone rock, tree trunk NATURA SLOVENIAE 4(1): 21-30 Zveza za tehnično kulturo Slovenije, Ljubljana, 2002 22 Aleksandra KRIVOGRAD KLEMENČIČ: Kopenske alge na betonskem zidu, kamnitem... / ZNANSTVENI ČLANEK Uvod Kopenske (aerofitske) alge so tiste, ki uspevajo na čvrsti podlagi zunaj vode in jih ves čas obkroža zrak (Cvijan & Blaženčič 1996). So ekološko pomembna skupina organizmov, ker se jim je kot tipičnim vodnim organizmom uspelo prilagoditi življenju na kopnem (Vrhovšek 1985). Glavni omejujoči dejavniki za njihovo uspevanje so: suša, ekstremne temperature, visoka elektroprevodnost in pomanjkanje hranil (Johansen 1999). Glavna vodna vira za zračne epifitske alge sta deževnica in zračna vlaga. Hranilne snovi dobivajo s padavinami, vir hranilnih snovi pa so tudi prah in druge snovi na gostiteljevem organizmu. Takšnim življenjskim razmeram je prilagojeno razmeroma majhno število alg, le okoli 200 vrst, ki so večinoma pripadnice razredov Cyanophyceae in Chlorophyceae, manj zastopan je razred Bacillariophyceae (Cvijan & Blaženčić 1996). Kopenske epilitske alge najdemo na površini skal in kamnov, ki niso izpostavljeni mehanskemu premikanju. Na kamnih in skalah, katerih edini vir vlage je atmosferska voda, je flora podobna kot na lubju dreves, kjer so pogoste vrste iz rodov Pleurococcus, Trentepohlia, Mesotaenium in Cylindrocystis (Round 1973). Johansen (1999) poleg pomanjkanja vlage izpostavlja, kot pomembna omejujoča dejavnika, ki vplivata na razporeditev vrst v zračnih bivališčih, še temperaturo in pH. Zračna bivališča so v primerjavi z vodnimi izpostavljena veliko večjim nihanjem temperature, kar je lahko omejujoč dejavnik za nekatere vrste alg. Združbe alg na kopnem so večinoma sestavljene iz vrst, ki lahko uspevajo le na kopnem. Izpostavljenost suši, visokim koncentracijam kisika in pomanjkanju hranil izključuje vodne vrste alg iz zračnih bivališč. Namen raziskave v letih 1999 in 2000 je bil ugotoviti kvalitativno vrstno sestavo združb na štirih različnih kopenskih vzorčnih mestih: betonskem zidu, kamnitem zidu, deblu in apnenčasti skali. Kopenske vrste alg je raziskoval tudi Lazar (1975), čeprav je bilo njegovo delo osredotočeno na sladkovodne alge v Sloveniji. Opis vzorčnih mest Betonski zid: Stoji pri izhodu iz garažne hiše v Štepanjskem naselju v Ljubljani, približno dvajset metrov desno od vhoda v trgovino Emono. Zid je debel deset centimetrov NATURA SLOVENIAE 4(1): 21-30 23 in prebarvan z barvo za beton, ki se na posameznih mestih kruši. Večji del dneva je v senci. Kamniti zid: Stoji pred vhodom v Krško jamo. Vhod zapira železna rešetka, na obeh straneh pred rešetko je zid iz apnenčastih skal. Vzorce sem nabirala dva do tri metre pred rešetko na obeh straneh zidu, ki je večji del dneva v senci. Deblo: Lipa (Tilia platyphyllos), na kateri sem vzorčila, raste ob Ljubljanici nasproti Srednje šole za gostinstvo in turizem v Fužinah. Apnenčasta skala: Leži v gozdu v vasi Čušperk, ki je približno 8 kilometrov oddaljena od Grosuplja. Dolga je približno dva in visoka pol metra in je popolnoma prerasla z mahom. Za natančnejši opis vzorčnih mest glej Krivograd Klemenčič (2001). Material in metode dela Vzorce alg sem na vseh štirih vzorčnih mestih nabirala v različnih letnih obdobjih v letih 1999 in 2000. Na betonskem zidu, kamnitem zidu in deblu sem opravila štiri vzorčenja, na apnenčasti skali pa pet. Datumi vzorčenj so prikazani v Tabeli 1. Vzorce sem nabirala tako, da sem postrgala površino kamnitega in betonskega zidu, debla in skale. Na apnenčasti skali sem poleg tega ožela tudi mahove, ki so skalo poraščali. Vzorce sem že na terenu fiksirala s 35 % formalinom v razmerju ena proti devet, tako da je bila končna koncentracija formalina v vzorcih približno 4 %. Da sem lahko določila kremenaste alge, sem vzorce obdelala s koncentrirano HNO3. V laboratoriju sem vzorce alg pregledala pod svetlobnim mikroskopom. Pri pregledovanju vzorcev sem ocenila pogostost posameznih vrst in podvrst s števili od 1 do 5 (1-posamična, 2-redka, 3-običajna, 4-pogosta, 5-prevladujoča). Pri določevanju alg sem uporabila naslednje 24 Aleksandra KRIVOGRAD KLEMENČIČ: Kopenske alge na betonskem zidu, kamnitem... / ZNANSTVENI ČLANEK določevalne ključe: Lazar (1960), Starmach (1966, 1972), Krammer & Lange-Bertalot (1986, 1988, 1991a, 1991b), Hindak et al. (1978) in Hindak (1996). Tabela 1: Datumi vzorčenj na betonskem zidu, kamnitem zidu, deblu in apnenčasti skali. Table 1: Dates of sampling carried out on concrete wall, stony wall, tree trunk and limestone rock. vzorčno mesto / sampling point Datum / date betonski zid 4.5.1999, 5.9.1999, 21.2.2000, 20.5.2000 kamniti zid 24.4.1999, 12.9.1999, 13.2.2000, 1.7.2000 deblo 3.5.1999, 5.9.1999, 28.2.2000, 29.5.2000 apnenčasta skala 24.4.1999, 15.8.1999, 23.10.1999, 22.2.2000, 9.5.2000 Rezultati in razprava Na vseh štirih vzorčnih mestih sem določila skupaj 58 različnih vrst in podvrst iz treh razredov alg (Tab. 2). Po številu določenih vrst in podvrst so prevladovale Cyanophyceae (27), sledile so Bacillariophyceae (25) in Chlorophyceae (6). Za prikaz vrstne sestave alg za posamezno vzorčno mesto v različnih letnih obdobjih z oceno številčnosti glej Krivograd Klemenčič (2001). Na betonskem zidu sem določila skupaj 14, na kamnitem zidu 12, na deblu 9 in na apnenčasti skali 37 različnih vrst in podvrst alg (Tab. 2). Sestava alg po razredih je za vsa vzorčna mesta prikazana na Sliki 1. Na betonskem zidu in deblu so po številu vrst prevladovale Cyanophyceae, na kamnitem zidu in apnenčasti skali pa Bacillariophyceae. Tudi v raziskavi alg na vlažnih skalah v nacionalnem parku Zion v Utahu, ZDA, ki so jo opravili Johansen et al. (1983), so po številu vrst močno prevladovale kremenaste alge. Sledile so Cyanophyceae in Chlorophyceae. Vrstni sestav alg na kopnem je odvisen predvsem od stopnje vlažnosti. Na bolj sušnih mestih se pojavljajo kremenaste alge, kot so Pinnularia borealis, Navicula mutica in Hantzschia amphioxys. Na bolj vlažnih mestih pa število kremenastih alg in cianobakterij (Aphanocapsa, Gloeocapsa, Nostoc, Oscillatoria) naraste, pojavijo se zelene alge (Round 1973). Na betonskem zidu, kamnitem zidu in deblu je bilo število določenih vrst in podvrst nizko, glavna omejujoča dejavnika sta bila najverjetneje pomanjkanje vlage in hranil. Round (1973) je ugotovil, da je poleg suše prav pomanjkanje hranil glavni razlog, da je zračna epifitska flora NATURA SLOVENIAE 4(1): 21-30 25 omejena le na nekaj vrst. Na znižano diverziteto v urbanem okolju pa lahko vplivajo tudi onesnaženost ozračja in betonski premazi, ki vsebujejo snovi proti razvoju gliv in alg na stavbah. Na vseh treh vzorčnih mestih je v vseh vzorcih prevladovala vrsta Pleurococcus vulgaris, ki je pri nas splošno razširjena kopenska alga (Lazar 1960). Najpogosteje jo najdemo na drevesnem lubju in vlažnih skalah, v zmernih klimatih pa lahko prenese celo popolno izsušitev. Na apnenčasti skali sem določila bistveno večje število vrst in podvrst kot na drugih treh vzorčnih mestih. Iz tega lahko sklepamo, da so bile na skali boljše razmere za rast. Skala leži sredi gozda, kjer je višja zračna vlaga, porašča jo mah, pod katerim je tanka plast zemlje. Dodaten vir hranil je tudi odpadlo listje z dreves, pod katerimi leži skala. Johansen et al. (1983) so na skalah, ki so bile bolj vlažne, določili višje število vrst. Na apnenčasti skali Pleurococcus vulgaris ni bil več prevladujoč, odkrit je bil le še posamično v enem samem vzorcu. Poleg epilitskih alg so bile tu ugotovljene tudi epifitske (pritrjene na mahu) vrste in vrste, značilne za prst, kar je še dodatno vplivalo na večjo vrstno pestrost. Na betonskem zidu, kamnitem zidu in deblu se je v vseh vzorcih pojavljala vrsta Pleurococcus vulgaris, ki je bila tudi prevladujoča. Na kamnitem zidu sta bili v vseh vzorcih ugotovljeni še Navicula contenta in Navicula suecorum var. dismutica. Na apnenčasti skali pa sta se v vseh vzorcih pojavljali vrsti Navicula contenta in Trentepohlia aurea. Navicula contenta je splošno razširjena vrsta z ekološkim težiščem na meji zrak/voda, pogosta je v biotopih z močno zmanjšano svetlobno intenziteto, kjer pogosto nastopa skupaj z vrsto Navicula gallica. Tudi Navicula suecorum var. dismutica je aerofit, najdemo jo tako v barjih kot na apnenčastih skalah (Krammer & Lange-Bertalot 1986). Trentepohlia aurea je najbolj razširjena kopenska alga pri nas, najdemo jo na mnogih vlažnih mestih, predvsem na vlažnih skalah (Lazar 1960). Na vseh štirih vzorčnih mestih sem določila skupaj 8 novih vrst in podvrst alg za Slovenijo (Tab. 2), od tega na betonskem zidu in deblu lipe po 1, na kamnitem zidu 3 in na apnenčasti skali 6 novih vrst in podvrst. 26 Aleksandra KRIVOGRAD KLEMENČIČ: Kopenske alge na betonskem zidu, kamnitem... / ZNANSTVENI ČLANEK Tabela 2: Vrstna sestava alg na betonskem zidu, kamnitem zidu, deblu in apnenčasti skali v letih 1999 in 2000 z označenimi taksoni, ki so novi za Slovenijo. Table 2: Algal species list from concrete wall, stony wall, tree trunk and limestone rock in the years 1999 and 2000 with marked taxons new to Slovenia. vzorčno mesto / sampling post takson / taxon betonski zid / concrete wall kamniti zid / stony wall deblo / tree trunk apnenčasta skala / limestone rock PROKARYOTA CYANOPHYCEAE Aphanothece saxicola Naegeli • Calothrix braunii Bornet & Flahault • Calothrix elenkini Kossinskaja • Chroococcopsis gigantea Geitler • Gloeocapsa alpina Naegeli • ¤Gloeocapsa bituminosa (Bory) Kuetz. • Gloeocapsa cohaerens (Breb.) Holler. • • • Gloeocapsa dermochroa Naegeli • • Gloeocapsa kuetzingiana Naegeli • • Gloeocapsa magma (Breb.) Holler. • Gloeocapsa montana Kuetz. • Microcystis anodontae (Hansg.) Elen. • ¤Microcystis hansgirgiana (Hansgirg) Elenkin • Microcystis muscicola (Menegh.) Elenkin • Nostoc microscopicum Carmichael • Nostoc paludosum Kuetz. • Oscillatoria limnetica Lemm. • Phormidium autumnale (Agardh) Gomont • Phormidium foveolarum (Mont.) Gomont • ¤Phormidium lignicola Fremy • Phormidium sp. • ¤Phormidium valderiae (Delp.) Geitler • Pseudanabaena constricta (Szafer)Lauterb. • Rhabdoderma lineare Schm. & Lauterb. • Schizothrix sp. • Stigonema minutum (Agardh) Hassal • Synechococcus cedrorum Sauvageau • EUKARYOTA HETEROKONTOPHYTA BACILLARIOPHYCEAE Achnanthes minutissima Kuetz. • Achnanthes sp. • Amphora montana Krass. • Cocconeis placentula Ehren. • Cymbella affinis Kuetz. • ¤Cymbella gaeumannii Meister • Cymbella microcephala Grun. • Cymbella minuta Hilse • Cymbella rupicola Grun. • Diploneis oblongella (Naegeli) Cleve-Euler • Fragilaria fasciculata (Agardh) Lan.-Bert. • Frustulia vulgaris (Thwait.) De Toni • Gomphonema angustum Agardh • Gyrosigma attenuatum Kuetz. (Raben.) • Hantzschia amphioxys (Ehren.) W.Smith • • ¤Navicula aerophila Krasske • Navicula contenta Grun. • • NATURA SLOVENIAE 4(1): 21-30 27 vzorčno mesto / sampling post takson / taxon betonski zid / concrete wall kamniti zid / stony wall deblo / tree trunk apnenčasta skala / limestone rock Navicula mutica var. mutica Kuetz. • ¤Navicula nivalis Ehren. • • Navicula sp. • • ¤Navicula suecorum var. dismutica (Hust.) Lan.-Bert. • Navicula veneta Kuetz. • Nitzschia amphibia Grun. • Orthoseira roeseana (Raben.) OMeara • • Pinnularia borealis Ehren. • CHLOROPHYTA CHLOROPHYCEAE Chlorella sp. • Gloeocystis vesiculosa Naegeli • Keratococcus caudatus (Hansg.) Pascher • Klebsormidium flaccidum (Kuetz) Silva, Mattox & Black. • • Pleurococcus vulgaris Naegeli • • • • Trentepohlia aurea (L.) Martius • • ¤ novi taksoni za Slovenijo ¤ taxons new to Slovenia 40 35 30 25 20 15 10 5 ^1 betonski zid ka mniti zid deblo apnenčasta skala vzo rčno me sto Chlorophyceae Bacillariophyceae Cyanophyceae Slika 1: Sestava alg po razredih na betonskem zidu, kamnitem zidu, deblu in apnenčasti skali v letih 1999 in 2000. Figure 1: Algal structure by classes from concrete wall, stony wall, tree trunk and limestone rock in the years 1999 and 2000. 28 Aleksandra KRIVOGRAD KLEMENČIČ: Kopenske alge na betonskem zidu, kamnitem... / ZNANSTVENI ČLANEK Povzetek V nalogi sem raziskovala kopenske alge na štirih različnih vzorčnih mestih: betonskem zidu, kamnitem zidu, apnenčasti skali in deblu lipe (Tilia platyphyllos). Namen raziskave je bil ugotoviti kvalitativno vrstno sestavo združb na zgoraj naštetih vzorčnih mestih v letih 1999 in 2000. Na betonskem zidu, kamnitem zidu in deblu sem opravila štiri vzorčenja, na apnenčasti skali pa pet. V laboratoriju sem vzorce alg pregledala pod svetlobnim mikroskopom. Pri pregledovanju vzorcev sem ocenila pogostost posameznih vrst in podvrst s števili od 1 do 5: 1 - posamična, 2 - redka, 3 - običajna, 4 - pogosta, 5 - prevladujoča. Na vseh štirih vzorčnih mestih sem določila skupaj 58 različnih vrst in podvrst alg iz treh razredov alg, od tega na betonskem zidu 14, na kamnitem zidu 12, na deblu 9 in na apnenčasti skali 37. Na betonskem zidu in deblu so po številu vrst prevladovale Cyanophyceae, na kamnitem zidu in apnenčasti skali pa Bacillariophyceae. Na betonskem zidu, kamnitem zidu in deblu se je v vseh vzorcih pojavljala vrsta Pleurococcus vulgaris, ki je bila tudi prevladujoča. Na kamnitem zidu sta bili v vseh vzorcih ugotovljeni še Navicula contenta in Navicula suecorum var. dismutica. Na apnenčasti skali pa sta se v vseh vzorcih pojavljali vrsti Navicula contenta in Trentepohlia aurea. Na vseh štirih vzorčnih mestih sem določila skupaj 8 novih vrst in podvrst alg za Slovenijo, od tega na betonskem zidu in deblu lipe po 1, na kamnitem zidu 3 in na apnenčasti skali 6 novih vrst in podvrst. Zahvala Zahvaljujem se prof. dr. Danijelu Vrhovšku, dr. Gorazdu Kosiju in dr. Nataši Smolar za strokovno pomoč pri izvedbi raziskave, soprogu Gorazdu pa za pomoč pri terenskem delu in moralno podporo. Abstract Aerial algae study was carried out at four different aerial sampling posts: concrete wall, stony wall, limestone rock and trunk of the lime tree (Tilia platyphyllos). The purpose of the investigation was to establish qualitative species structure at the enumerated sampling posts in the years 1999 and 2000. Four samples of aerial algae were taken from the concrete wall, stony wall and trunk of the lime tree and five samples from the limestone rock. Algal species were determined with light microscope. Abundance was estimated with numbers from 1 to 5 (1-single, 2-rare, 3-customary, 4-frequent, 5-dominant). Altogether, 58 species and subspecies of algae (of three classes) were determined, 14 of which were from the concrete wall, 12 from the stony wall, 9 from the trunk of the tree and 37 from the limestone rock. The majority of those on the concrete wall and the trunk of the lime tree belonged to Cyanophyceae, while most of those on the stony wall and the limestone rock belonged to Bacillariophyceae. In all samples from the concrete wall, stony wall and trunk of the tree, Pleurococcus vulgaris was determined, which was also the most frequent species. In all stony wall samples, Navicula NATURA SLOVENIAE 4(1): 21-30 29 contenta and Navicula suecorum var. dismutica were also determined. Navicula contenta and Trentepohlia aurea were determined in all five limestone rock samples. At all four aerial sampling sites, 8 species and subspecies new to Slovenia were determined, i.e. 1 from the concrete wall, 1 from the tree trunk, 3 from the stony wall and 6 from the limestone rock. Literatura Cvijan M., Blaženčić J. (1996): Flora algi Srbije, Cyanophyta. Naučna knjiga, Beograd, 290 pp. Hindak F., Marvan P., Komarek J., Rosa K., Popovsky J., Lhotsky O. (1978): Sladkovodne riasy. Slovenske pedagogicke nakladatelstvo, Bratislava, 724 pp. Hindak F. (1996): Kluč na určovanie nerozkonarenych vlaknitych zelenych rias (Ulotrichineae, Ulotrichales, Chlorophyceae). Slovenska botanicka spoločnost pri SAV, Bratislava, 73 pp. Johansen J.R., Rushforth S.R., Orbendorfer R., Fungladda N., Grimes J.A. (1983): The algal flora of selected wet walls in Zion National park, Utah, USA. In: Nova Hedwigia, Band XXXVIII, J. Cramer, Braunschweig, pp.765-808. Johansen J.R. (1999): Diatoms of aerial habitats. In: The diatoms: applications for the environmental and earth sciences, Cambridge Univ. Press, Cambridge, pp. 213-264. Kramer K., Lange-Bertalot H. (1986): Süßwasserflora von Mitteleuropa, Bacillariophyceae, 1Teil: Naviculaceae, Band 2/1. Fischer, Stuttgart, 876 pp. Kramer K., Lange-Bertalot H. (1988): Süßwasserflora von Mitteleuropa, Bacillariophyceae, 2 Teil: Bacillariaceae, Epithemiaceae, Surirellaceae, Band 2/2. Fischer, Stuttgart, 596 pp. Kramer K., Lange-Bertalot H. (1991a): Süßwasserflora von Mitteleuropa, Bacillariophyceae, 3 Teil: Centrales, Fragilariaceae, Eunotiaceae, Band 2/3. Fischer, Stuttgart, 576 pp. Kramer K., Lange-Bertalot H. (1991b): Süßwasserflora von Mitteleuropa, Bacillariophyceae, 4 Teil: Achnanthaceae, Kritische Ergänzungen zu Navicula (Lineolate) und Gomphonema, Band 2/4. Fischer, Stuttgart, 436 pp. Krivograd Klemenčič A. (2001): Alge posebnih okolij v Sloveniji, Magistrska naloga. BF, Oddelek za biologijo, Ljubljana, 160 pp. Lazar J. (1960): Alge Slovenije, Seznam sladkovodnih vrst in ključ za določanje. SAZU, Ljubljana, 279 pp. Lazar J. (1975): Razširjenost sladkovodnih alg v Sloveniji. SAZU, Ljubljana, 81 pp. Round F.E. (1973): The biology of the algae, 2. edition. Edward Arnold, London, 278 pp. Starmach K. (1966): Flora slodkovodna polski, Cyanophyta-Sinice, Glauciphyta - Glaukofity, Tom 2. Panstwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 808 pp. Starmach K. (1972): Flora slodkovodna polski, Chlorophyta III, Zielenice Nitkovate: Ulotrichales, Ulvales, Prasiolales, Sphaeropleales, Cladophorales, Chaetophorales, Trentepohliales, 30 Aleksandra KRIVOGRAD KLEMENČIČ: Kopenske alge na betonskem zidu, kamnitem... / ZNANSTVENI ČLANEK Siphonales, Dichotomosiphonales, Tom 2. Panstwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 750 pp. Vrhovšek D. (1985): Sladkovodne alge, ali jih poznamo. Ljubljana, 117 pp.