The urban heat island and the features of the flora in the Lublin City area, SE Poland

Various forms of human activity in large cities contribute to the creation of a specific climate and new environmental conditions for plants. One of the most important results is the so-called atmospheric urban heat island (UHI). The aim of this study was to compare the thermal conditions in the Lublin City center with those of suburban areas, and so confirm the existence of the UHI and then analyze the influence of thermal conditions on features of the flora. The analysis of the air temperatures was based on data from 2000 to 2014 provided by meteorological stations in the Lublin City center and its nearest surroundings. Floristic data were collected during field studies between 2012–2014 and included species richness and frequency, life forms, and synecological groups of the flora and its elements. The thermal requirements of species were defined on the basis of ecological indicator values (EIVs). Our research confirmed the presence of the UHI in the Lublin City center. Over the study period, the mean temperature in the city center was by 0.87°C higher than that in the suburban areas. The largest differences in mean annual air temperature between the city center and the suburbs were recorded in 2007 and 2011–2013. In total, 552 species were recorded, including six life-form and synecological groups, 246 thermophilous and 436 heliophilous species. The species richness, proportion of therophytes, alien, thermo- and heliophilous species decreased with distance from the city center. The thermal conditions expressed by the EIV L and T ranged from L = 4.5, T = 3.8 in the city center, to L = 3.1, T = 3.4 in the suburbs. An ordination analysis facilitated determination of the relationships between characteristics of the flora, the EIV values, and land use classes. An increasing level of anthropopressure was found to be positively correlated with thermal conditions and the flora traits.

W dużych miastach, różnorodne formy działalności człowieka wpływają na tworzenie specy- ficznego klimatu i nowych warunków środowiskowych. Jednym z najbardziej istotnych efektów tego zjawiska jest atmosferyczna wyspa ciepła UHI (ang. urban heat island). Celem pracy było porównanie warunków termicznych w centrum Lublina z panującym na jego przedmieściach, aby określić czy występuje UHI oraz analiza wpływu warunków termicznych na cechy flory. Analizę temperatury powietrza oparto o dane z lat 2000–2014, zarejestrowane w stacjach meteorologicznych w centrum Lublina i na przedmieściach miasta. Dane florystyczne zebrano podczas badań terenowych w latach 2012–2014 w trzech rejonach miasta. Określono bogactwo gatunkowe i frekwencję flory oraz cehy flory (formy życiowe, przynależność gatunków do grup synekologicznych i elementów flory). Wymagania termiczne gatunków zdefiniowano na podstawie ekologicznych liczb wskaźnikowych EIV (ang. ecological indicator values). Badania potwierdziły występowanie UHI w centrum Lublina. W badanym okresie średnia temperatura powietrza w centrum miasta była wyższa o 0,87°C w stosunku do warunków termicznych stwierdzanych na obrzeżach miasta. Największe różnice średniej rocznej temperatury pomiędzy centrum i przedmieściami Lublina odnotowano w roku 2007 i latach 2011–2013. W sumie zidentyfikowano 552 gatunków roślin reprezentujących: sześć form życiowych i grup syneko- logicznych, 246 termofitów i 436 heliofitów. Bogactwo gatunkowe, udział terofitów, gatunków obcych oraz termo- i heliofitów spadały wraz z oddalaniem się od centrum miasta. Warunki termiczne wyrażone za pomocą EIV L i T wynosiły: L = 4,5; T = 3,8 dla centrum miasta i L = 3,1; T = 3,4 dla obszarów przedmieść. Analiza ordynacyjna wskazała związek między cechami flory, wartościami EIV i formami użytkowania terenu. Poziom antropopresji jest dodatnio skorelowany z warunkami termicznymi i cechami flory.