Studies on the species composition of spontaneous forests in the context of potential natural vegetation and climate
DOI:
https://doi.org/10.56617/tl.3383Keywords:
spontaneous afforestation, species composition, potential natural vegetation, forest communities, forest aridity index, climate changeAbstract
Tree species composition of spontaneous forests (as a dependent variable), climatic conditions and the tree species composition of adjacent forest stands (as explanatory variables) were derived from spatial information stored in the National Forest Database Hungary, the database of potential natural forest communities and meteorological data describing climate change. Species composition of spontaneous forests was analysed by principal component analysis (PCA) and redundancy analysis (RDA) in the case of selected potential natural forest communities (beech forests, sessile oak–hornbeam forests, turkey oak–sessile oak forests, thermophilous forests). The following variables were used in course of RDA: Forest Aridity Index (FAI), the measure of FAI change, and species composition of surrounding forest stands. The distribution of these variables was compared between spontaneous and non-spontaneous stands in the case of the most important tree species. Robinia pseudoacacia poses a significant risk of invasion in all the studied potential community types, especially critical in sessile oak–hornbeam forests and turkey oak–sessile oak forests. The spreading of Fagus sylvatica and Quercus petraea is strongly limited in spontaneous forest succession, presumably due to invasive tree species and climatic reasons. In conclusion, a set of native tree species was identified, which can provide near-natural solutions for forest cover expansion using spontaneous processes in changing climates. Suitable species are the mesophilic pioneer tree species, which are still underrated in forestry practice. Quercus pubescens, Quercus cerris, Fraxinus ornus, Acer campestre and Carpinus betulus are also successfully spreading species via natural regeneration amongst adequate landscape, ecological and climatic conditions. Most studied tree species are spreading in more humid sites compared to non-spontaneous occurrences of those.
References
Adamowski, W., Bomanowska, A. 2011: Forest return on an abandoned field – secondary succession under monitored conditions. Folia Biologica et Oecologica 7: 49–73. DOI: https://doi.org/10.2478/v10107-009-0016-z
ÁESZ 2004: Erdőrendezési útmutató. 4. változat. p. 179.
Alexander, V.P., Volker, C.R., Matthias, B., Tobias, K., Daniel, M. 2012: Effects of institutional changes on land use: Agricultural land abandonment during the transition from state-command to market-driven economies in post-Soviet Eastern Europe. Environmental Research Letters 7(2): 024021. DOI: https://doi.org/10.1088/1748-9326/7/2/024021
Ambrus A. 2016: Pionír fafajok alkotta erdőtársulások szerepe domb- és hegyvidéki erdei életközösségek lombfogyasztó fajegyütteseinek szemszögéből. In: Korda M. (szerk.): Az erdőgazdálkodás hatása az erdők biológiai sokféleségére. Tanulmánygyűjtemény. Duna–Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság, Budapest. pp. 193–202.
Barbácsy Z. 2014: A Szalafői Őserdő Erdőrezervátum madárközösségének változása 1994 és 2013 között. Silva Naturalis 3: 173–184.
Barbati, A., Bastrup-Birk, A., Baycheva-Merger, T., Bonhomme, C., Bozzano, M., Bücking, W., Camia, A., Caudullo, G., Cienciala, E., Cimini, D., Clark, D., Cools, N., Corona, P., De Vos, B., Domínguez, G., Edwards, D., Estreguil, C., Filipchuk, A., Fischer, R., Japelj, A. 2011: State of Europe's forests 2011. Status and trends in sustainable forest management in Europe. In: Proceedings of the Ministerial Conference on the Protection of Forests in Europe, Oslo.
Barcza Z., Bartholy J., Mészáros R., Pongrácz R., Radics K. 2011: Globális és európai tendenciák. In: Bartholy J., Bozó L., Haszpra J. (szerk.): KLÍMAVÁLTOZÁS – 2011 Klímaszcenáriók a Kárpát-medence térségére, Budapest. pp. 99–144.
Bartha D. 1999: Magyarország fa- és cserjefajai. Mezőgazda Kiadó, Budapest. p. 302.
Bartha D. 2005: Tájállapotok és vegetációállapotok, mint az erdőtermészetességi vizsgálatok viszonyítási alapjai. Tájökológiai Lapok 3(2): 253–274.
Bartha D., Korda M., Kovács G., Tímár G. 2014: A potenciális természetes erdőtársulások és az aktuális faállománytípusok összevetése országos szinten. Erdészettudományi Közlemények 4(1): 7–21.
Bartha, D. 2021: An annotated and updated checklist of the Hungarian dendroflora. Acta Botanica Hungarica 63(3–4): 227–284. DOI: https://doi.org/10.1556/034.63.2021.3-4.1
Bartholy J., Bihari Z., Horányi A., Krüzselyi I., Lakatos M., Pieczka I., Pongrácz R., Szabó P., Szépszó G., Torma Cs. 2011: Hazai éghajlati tendenciák. In: Bartholy J., Bozó L., Haszpra J. (szerk.): KLÍMAVÁLTOZÁS – 2011 Klímaszcenáriók a Kárpát-medence térségére. MTA–ELTE, Budapest. pp. 145–234.
Berki I., Móricz N., Rasztovits E., Víg P. 2007: A bükk szárazság tolerancia határának meghatározása. In: Mátyás Cs., Víg P. (szerk.): Erdő és klíma V. Nyugat-Magyarországi Egyetem, Sopron. pp. 213–228.
Chybicki, I.J., Waldon-Rudzionek, B., Meyza, K. 2014: Population at the edge: increased divergence but not inbreeding towards northern range limit in Acer campestre. Tree Genetics & Genomes 10: 1739–1754. DOI: https://doi.org/10.1007/s11295-014-0793-2
Cojzer, M., Diaci, J., Brus, R. 2014: Tending of young forests in secondary succession on abandoned agricultural lands: An experimental study. Forests 5: 2658–2678. DOI: https://doi.org/10.3390/f5112658
Czúcz, B., Gálhidy, L., Mátyás, Cs. 2011: Present and forecasted xeric climatic limits of beech and sessile oak distribution at low altitudes in Central Europe. Annals of Forest Science 68(1): 99–108. DOI: https://doi.org/10.1007/s13595-011-0011-4
Csontos P., Tamás J. 2005: Tájidegen fajok által meghatározott spontán erdősödő területek növényzetének vizsgálata. Kanitzia 13: 69–79.
Danielewicz, W., Kicinski, P., Wiatrowska, B. 2016: Symptoms of the naturalisation of the Turkey oak (Quercus cerris L.) in Polish forests. Folia Forestalia Polonica, Series A Forestry 58: 147–162. DOI: https://doi.org/10.1515/ffp-2016-0017
Führer E. 2010: A fák növekedése és a klíma. „Klíma 21” füzetek 61: 98–107.
Führer E. 2018: A klímaértékelés erdészeti vonatkozásai. Erdészettudományi Közlemények 8(1): 27–42. DOI: https://doi.org/10.17164/EK.2018.002
Führer E., Horváth L., Jagodics A., Machon A., Szabados I. 2011: Application of a new aridity index in Hungarian forestry practice. Időjárás 115: 205–216.
Führer E., Marosi Gy., Jagodics A., Juhász I. 2011: A klímaváltozás egy lehetséges hatása az erdőgazdálkodásban. Erdészettudományi Közlemények 1(1): 17–28.
Gessler, A., Keitel, C., Kreuzwieser, J., Matyssek, R., Seiler, W., Rennenberg, H. 2007: Potential risks for European beech (Fagus sylvatica L.) in a changing climate. Trees –Structure and Function 21: 1–11. DOI: https://doi.org/10.1007/s00468-006-0107-x
IPCC 2013: Climate Change 2013. The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergoverntmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge. p. 1535. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324
Jakucs, P. 1972: Dynamische Verbindung der Wälder und Rasen. Akadémiai Kiadó, Budapest. 228 p.
Király G. (szerk.) 2009: Új magyar füvészkönyv. Magyarország hajtásos növényei. Határozókulcsok. Aggteleki Nemzeti Park Igazgatóság, Jósvafő. p. 616.
Kotroczó Zs., Krakomperger Zs., Papp M., Bowden R.D., Tóth J. A. 2007: A Síkfőkúti cseres-kocsánytalan tölgyes szerkezetének és fajösszetételének hosszútávú változása. Természetvédelmi Közlemények 13: 93–100.
Kwiatkowska, A.J., Spalik, K., Michalak, E., Palińska, A., Panufnik, D. 1997: Influence of the size and density of Carpinus betulus on the spatial distribution and rate of deletion of forest-floor species in thermophilous oak forest. Plant Ecology 129: 1–10. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1009708317294
Lakatos, M., Szentimrey, T., Bihari, Z., Szalai, S. 2013: Creation of a homogenized climate database for the Carpathian region by applying the MASH procedure and the preliminary analysis of the data. Időjárás 117: 143–158.
Majer A. 1989: Erdeink stabilitása. Az Erdő 38(2): 45–51.
Mátyás Cs., Führer E., Berki I., Csóka Gy., Drüszler Á., Lakatos F., Móricz N., Rasztovits E., Somogyi Z., Veperdi G., Vig P., Gálos B. 2010b: Erdők a szárazsági határon. „Klíma-21” füzetek 61: 84–97.
Mátyás, Cs. 2009: Ecological challenges of climate change in Europe’s continental, drought- threatened Southeast. In: Groisman, P.Y., Ivanov S.V. (eds.): Regional aspects of climate-terrestrial-hydrologic interactions in non-boreal Eastern Europe. NATO Science Series. Springer, Dordrecht. pp. 35–46. DOI: https://doi.org/10.1007/978-90-481-2283-7_5
Mátyás, Cs., Berki, I., Czúcz, B., Gálos, B., Móricz, N., Rasztovits, E. 2010a: Future of beech in Southeast Europe from the perspective of evolutionary ecology. Acta Silvatica et Lignaria Hungarica 6: 91–110.
Molnár, Cs., Molnár, Zs., Barina, Z., Bauer, N., Biró, M., Bodonczi, L., Csathó, A. I., Csiky, J., Deák, J.Á., Fekete, G., Harmos, K., Horváth, A., Isépy, I., Juhász, M., Kállayné Szerényi, J., Király, G., Magos, G., Máté, A., Mesterházy, A., Molnár, A., Nagy, J., Óvári, M., Purger, D., Schmidt, D., Sramkó, G., Szénási, V., Szmorad, F., Szollát, Gy., Tóth, T., Vidra, T., Virók, V. 2008: Vegetation-based landscape-regions of Hungary. Acta Botanica Hungarica 50 (Suppl.): 47–58. DOI: https://doi.org/10.1556/ABot.50.2008.Suppl.4
Molnár M., Lakatos F. 2007: A bükkpusztulás Zala-megyében – klímaváltozás? In: Mátyás Cs., Víg P. (szerk.): Erdő és klíma V. Nyugat-Magyarországi Egyetem, Sopron. pp. 257–267.
Molnár, Zs., Bartha, S., Seregélyes, T., Illyés, E., Tímár, G., Horváth, F., Révész, A., Kun, A., Botta-Dukát, Z., Bölöni, J., Biró, M., Bodonczi, L., Deák, J.Á., Fogarasi, P., Horváth, A., Isépy, I., Karas, L., Kecskés, F., Molnár, Cs., Ortmann-né Ajkai, A., Rév, Sz. 2007: A grid-based, satellite-image supported, multi-attributed vegetation mapping method (MÉTA). Folia Geobotanica 42: 225–247. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02806465
Nagy, L., Ducci, F. 2003: Technical guidelines. Acer campestre. EUFORGEN. https://www.euforgen.org/fileadmin/templates/euforgen.org/upload/Publications/Technical_guidelines/Technical_guidelines_Acer_campestre.pdf
Praciak, A., Pasiecznik, N., Sheil, D., Heist, V.M., Sassen, M., Correia, S.C., Dixon, C., Fyson, E.G., Rushforth, K., Teeling, C. 2013: The CABI Encyclopedia of Forest Trees. CAB International Publishing, Oxfordshire. DOI: https://doi.org/10.1079/9781780642369.0000
Ruskule, A., Nikodemus, O., Kasparinska, Z. et al. 2012: Patterns of afforestation on abandoned agriculture land in Latvia. Agroforest Systems 85: 215–231. DOI: https://doi.org/10.1007/s10457-012-9495-7
Somodi, I., Molnár, Zs., Czúcz, B., Bede-Fazekas, Á., Bölöni, J, Pásztor, L., Laborczi, A., Zimmermann, N. 2017: Implementation and application of Multiple Potential Natural Vegetation models – a case study of Hungary. Journal of Vegetation Science 28(6): 1260–1269. DOI: https://doi.org/10.1111/jvs.12564
Somogyi Z. 2007: A klíma, a klímaváltozás és a fanövedék néhány összefüggéséről. In: Mátyás Cs., Víg P. (szerk.): Erdő és klíma V. Nyugat-Magyarországi Egyetem, Sopron. pp. 295–306.
Teleki, B., Sonkoly, J., Erdős, L., Tóthmérész, B., Prommer, M., Török, P. 2019: High resistance of plant biodiversity to moderate native woody encroachment in loess steppe grassland fragments. Applied Vegetation Science 23(2): 175–184. DOI: https://doi.org/10.1111/avsc.12474
Tiborcz V., Major F., Zagyvai G., Bartha D. 2019: Négy özönfaj (fehér akác, zöld juhar, amerikai kőris, mirigyes bálványfa) inváziós veszélyeztetésének kockázatbecslése az Országos Erdőállomány Adattár alapján. Tájökológiai Lapok 17(1): 93–106.
Whisenant, S. 2005: Managing and directing natural succession. In: Mansourian, S., Vallauri, D., Dudley, N. (eds.): Forest Restoration in Landscapes. Springer, New York. pp. 257–261. DOI: https://doi.org/10.1007/0-387-29112-1
Zagyvai G. 2016: Közösségi jelentőségű erdei élőhelyek spontán regenerációjának esélyei a Cserhátban – lehetőségek és veszélyek. In: Korda M. (szerk.): Az erdőgazdálkodás hatása az erdők biológiai sokféleségére. Tanulmánygyűjtemény. Duna–Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság, Budapest. pp. 575–602.
Zagyvai G. 2020: Spontán erdőállományok fafajösszetételének áttekintő értékelése az Országos Erdőállomány Adattár alapján. Tájökológiai Lapok 18(1): 65–86.
Zagyvai G., Csiszár Á., Korda M., Schmidt D., Šporčić, D., Teleki B., Tiborcz V., Bartha D. 2012: Előzetes eredmények száraz és félszáraz élőhelyek szukcessziós változásainak vizsgálatáról. Botanikai Közlemények 99(1–2): 123–141.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2022 Zagyvai Gergely, Bartha Dénes
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
A folyóirat Open Access (Gold). Cikkeire a Creative Commons 4.0 standard licenc alábbi típusa vonatkozik: CC-BY-NC-ND-4.0. Ennek értelmében a mű szabadon másolható, terjeszthető, bemutatható és előadható, azonban nem használható fel kereskedelmi célokra (NC), továbbá nem módosítható és nem készíthető belőle átdolgozás, származékos mű (ND). A licenc alapján a szerző vagy a jogosult által meghatározott módon fel kell tüntetni a szerző nevét és a szerzői mű címét (BY).
