First year weed assemblages in former croplands following seed sowing of native grasses in Hortobágyi National Park (Hungary)

Authors

  • András Kelemen Department of Ecology, Faculty of Science and Technology, University of Debrecen, H-4010 Debrecen, P.O. Box 71.

DOI:

https://doi.org/10.56617/tl.3997

Keywords:

life traits, Cirsium arvense, seed mixture, early colonisers, grassland restoration

Abstract

Early colonising assemblages determine the development of vegetation. Thus, their study can be useful in planning further management actions. In a grassland restoration project in Egyek-Pusztakócs (Hortobágy National Park) the weed vegetation in twenty-three former croplands (cereal, alfalfa and sunflower) was studied in the first year after sowing of low diversity seed mixtures of native grass species. In the study the following questions were addressed: (i) Which species are characteristic to the early assemblages in the first year after sowing? (ii) What is the life-form spectrum of the early colonising assemblages? (iii) Does the type of former cultivated crop influence the species composition of weed assemblages? We found that neither the sown seed mixtures nor the former cultivated crop had a considerable effect on the composition of the early assemblages. The studied assemblages in most fields were dominated by short-lived species. This is beneficial for grassland recovery, because these species can easily suppressed by the sown grasses within a few years. In a few former cereal and sunflower fields high cover of the noxious perennial weed, Cirsium arvense, was detected. In most of the former alfalfa fields no C. arvense cover was detected. Mowing or grazing are frequently needed to suppress C. arvense.

Author Biography

  • András Kelemen, Department of Ecology, Faculty of Science and Technology, University of Debrecen, H-4010 Debrecen, P.O. Box 71.

    kelemen.andras12@gmail.com

References

Albrecht H. 2005: Development of arable weed seedbanks during the 6 years after the change from conventional to organic farming. Weed Research 45: 339-350. https://doi.org/10.1111/j.1365-3180.2005.00472.x

Barczi A., Penksza K., Grónás V., Pottyondy Á. 2006: A nyugat-magyarországi régió felhagyott szántóinak felmérése és újbóli használatuk megalapozása. (Általános irányelvek, zalai-dombsági példák) I. Tájökológiai Lapok 4: 79-94.

Blumenthal D. M., Jordan N. R., Svenson E. L. 2005: Effects of prairie restoration on weed invasions. Agriculture, Ecosystems and Environment 107: 221-230. https://doi.org/10.1016/j.agee.2004.11.008

Botta-Dukát Z., Balogh L., Szigetvári Cs., Bagi I., Dancza I., Udvardy L. 2004: A növényi invázióhoz kapcsolódó fogalmak áttekintése, egyben javaslat a jövőben használandó fogalmakra és definíciókra. In: Mihály B., Botta-Dukát Z. (eds.): Özönnövények. Biológiai inváziók Magyarországon. Természet- búvár Alapítvány kiadó, Budapest, pp. 35-60.

Critchley C.N.R., Fowbert J.A., Sherwood A.J., Pywellr.F. 2006: Vegetation development of sown grass margins in arable fields under a countrywide agri-environment scheme. Biological Conservation 132: 1-11. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2006.03.007

Csecserits A., Rédei T. 2001: Secondary succession on sandy old-fields in Hungary. Applied Vegetation Science 4: 63-74. https://doi.org/10.1111/j.1654-109X.2001.tb00235.x

Deák B., Török P., Kapocsi I., Lontay L., Vida E., Valkó O., Lengyel Sz., Tóthmérész B. 2008: Szik- és löszgyep-rekonstrukció vázfajokból álló magkeverék vetésével a Hortobágyi Nemzeti park területén (Egyek-Pusztakócs). Tájökológiai Lapok 6: 323-332.

Déri E., Lengyel Sz., Lontay L., Deák B., Török P., Magura T., Horváth R., Kisfali M., Ruff G., Tóthmérész B. 2009: Természetvédelmi stratégiák alkalmazása a Hortobágyon: az egyek-pusztakócsi LIFENature program eredményei. Természetvédelmi Közlemények 15: 89-102.

Egler F. E. 1954: Vegetation science concepts 1. Initial floristic composition, a factor in old-field vegetation development. Vegetatio 4: 412-417. https://doi.org/10.1007/BF00275587

Ellenberg H. 1950: Unkrautgemeinschaften als Zeiger für Klima und Boden. Verlag Ulmer, Ludwigsburg.

Eriksson O. 1995: Seedling recruitment in deciduous forest herbs: the effects of litter, soil chemistry and seed bank. Flora 190: 65-70. https://doi.org/10.1016/S0367-2530(17)30626-6

Feng D., Hong-Bo S., Lun S., Zong-Suo L., Ming-Ana S. 2007: Secondary succession and its effects on soil moisture and nutrition in abandoned old-fields of hilly region of Loess Plateau, China. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 58: 278-285. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2007.04.002

Grime, J. P. 1977: Evidence for the existence of three primary strategies in plants and its relevance to ecological and evolutionary theory. American Naturalist 111: 1169-1194. https://doi.org/10.1086/283244

Harper J. 1977: Population biology of plants. Academic Press, London.

Hunyadi K. 1988: Szántóföldi gyomnövények és biológiájuk. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest.

Hüppe J., Hofmeister H. 1990: Syntaxonomische Fassung und Übersicht über die Ackerunkrautgesellschaften der Bundesrepublik Deutschland. Berichte der Reinhold-Tüxen-Gesellschaft 2: 61-81.

Kelemen A., Török P., Deák B., Valkó O., Lukács B. A., Lengyel Sz., Tóthmérész B. 2010: Spontán gyepregeneráció extenzíven kezelt lucernásokban. Tájökológiai Lapok 8 (1): 57-68.

Kemenesy E., Manninger G. A. 1966: A lucerna termesztése és védelme. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest.

Kiss J., Penksza K., Tóth F., Kádár F. 1997: Evaluation of fields and field margins in nature production capacity with special regard to plant protection, Agriculture, Ecosystems and Environment 63: 227-232. https://doi.org/10.1016/S0167-8809(97)00018-2

Kornas, J. 1990: Plant invasions in Central Europe: historical and ecological aspects. In: Di Castri, F., Hansen, A. J., Debussche , M. (eds.): Biological Invasions in Europe and the Mediterranean Basin. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, pp. 19-36. https://doi.org/10.1007/978-94-009-1876-4_2

Kovács-Hostyánszki A., Batáry P., Báldi A., Harnos A. 2010: Interaction of local and landscape features in the conservation of Hungarian arable weed diversity. Applied Vegetation Science, in press. https://doi.org/10.1111/j.1654-109X.2010.01098.x

Lawson C. S., Ford M. A., Mitchley J. 2004: The influence of seed addition and cutting regime on the success of grassland restoration on former arable land. Applied Vegetation Science 7: 259-266. https://doi.org/10.1111/j.1654-109X.2004.tb00618.x

Lengyel Sz., Gőri Sz., Lontay L., Kiss B., Sándor I., Aradi Cs. 2007. Konzervációbiológia a gyakorlatban: természetvédelmi kezelés és tájrehabilitáció az Egyek-Pusztakócsi LIFE-Nature programban. Természetvédelmi Közlemények 13: 127-140.

Li J.-H., Xu D.-H., Wang G. 2007: Weed inhibition by sowing legume species in early succession of abandoned fields on Loess Plateau. China, Acta Oecologica 30: 1-5. https://doi.org/10.1016/j.actao.2007.07.001

Mclachlan S. M., Knispel A. L. 2005: Assessment of long-term tallgrass prairie restoration in Manitoba Canada. Biological Conservation 124: 75-88. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2005.01.014

Mucina L., Grabherr G., Ellmauer T. 1993: Die Pflanzengesellschaften Österreichs. Fischer Verlag, Jena-Stuttgart-New York.

Nagy G. G., Lengyel Sz. 2008. Egyek-Pusztakócs (Hortobágy) madárvilága 2004 és 2006 között: a tájrehabilitáció második ütemének kezdeti hatásai. Aquila 114-115: 9-25. ODUM E. P. 1969: The strategy of ecosystem development. Science 164: 262-270. Pécsi M. (szerk.) 1989: Magyarország nemzeti atlasza. Kartográfiai Vállalat, Budapest.

Penksza K., Tasi J., Szentes Sz., Centeri Cs. 2008: Természetvédelmi célú botanikai, takarmányozástani és talajtani vizsgálatok a Tapolcai és Káli-medence szürkemarha és bivaly legelőin. Gyepgazdálkodási Közlemények 6: 47-53.

Pinke Gy., Pál R. 2005: Gyomnövényeink eredete, termőhelye és védelme. Alexandra Kiadó, Pécs.

Pinke Gy. 2000: A vetett növény és a differenciális fajok jelentősége a gyomtársulások leírásában. Kitaibelia 5: 319-330.

Pinke Gy., Pál R,. Botta-Dukát Z. 2010: Effects of environmental factors on weed species composition of cereal and stubble fields in western Hungary. Central European Journal of Biology 5: 283-292. https://doi.org/10.2478/s11535-009-0079-0

Prach K., Pyšek P. 2001: Using spontaneous succession for restoration of human-disturbed habitats: Experience from Central Europe. Ecological Engineering 17: 55-62. https://doi.org/10.1016/S0925-8574(00)00132-4

Rademacher B. 1948: Gedanken über Bergiff und Wesen des "Unkrauts". Z. Pflanzenkrankheiten u. Pflanzenschutz 55: 1-10.

Randall J. M. 1997: Defining weeds in natural areas. In: Luken, J. O., Thieret, J. W. (eds.): Assessment and Management of Plant Invasions, Springer-Verlag, New York, pp. 18-25. https://doi.org/10.1007/978-1-4612-1926-2_3

Raunkiaer C. 1934 The Life Forms of Plants and Statistical Plant Geography. Oxford University Press, Oxford.

Rees M., Long M. J. 1992: Germination biology and the ecology of annual plants. American Naturalist 139: 484-508. https://doi.org/10.1086/285340

Schneider C., Sukopp U., Sukopp H. 1994: Biologish-ökologische Grundlagen des Schutzes gefahrdeter Segetalpflanzen. Bundesamt für Naturschutz, Bonn-Bad Godesberg.

Štolcová J. 2002: Secondary succession on an early abandoned field: Vegetation composition and production of biomass. Plant Protection Science 38: 149-154. https://doi.org/10.17221/4871-PPS

Szentes Sz., Wichmann B., Házi J., Tasi J., Penksza K. 2009a: Vegetáció és gyep produkció havi változása badacsonytördemici szürkemarha legelőkön és kaszálón. Tájökológiai Lapok 7: 11-20.

ter Braak C. J. F. , Šmilauer, P. 2002: CANOCO Reference Manual and CanoDraw for Windows User's Guide: Software for Canonical Community Ordination (version 4.5). Microcomputer Power, Ithaca, USA.

Timár L. 1954: Szeged és környéke vetési gyomvegetációja. Kandidátusi értekezés. Akadémiai nyomda.

Török P., Deák B., Vida E., Lontay L., Lengyel Sz., Tóthmérész B. 2008a: Tájléptékű gyeprekonstrukció lösz és szik fűmag-keverékekkel a Hortobágyi Nemzeti Park (Egyek-Pusztakócs) területén. Botanikai Közlemények 95: 101-113.

Török P., Matus G., Papp M., Tóthmérész B. 2008b: Secondary succession in overgrazed Pannonian sandy grasslands. Preslia 80: 73-85.

Török P., Matus G., Papp M., Tóthmérész B. 2009a: Seed bank and vegetation development of sandy grasslands after goose breeding. Folia Geobotanica 44: 31-46. https://doi.org/10.1007/s12224-009-9027-z

Török P., Kelemen A., Valkó O., Miglécz T., Vida E., Deák B., Lengyel Sz., Tóthmérész B. 2009b: Avarfelhalmozódás szerepe a gyepesítést követő vegetáció-dinamikában. Természetvédelmi Közlemények 15: 160-170.

Török P., Matus G., Papp M., Tóthmérész B. 2009c: Nyírségi homoki gyepek lúdlegelést követő regenerálódása és magkészlete. Természetvédelmi Közlemények 15: 134-146.

Török P., Deák B., Vida E., Valkó O., Lengyel Sz., Tóthmérész B. 2010: Restoring grassland biodiversity: Sowing low-diversity seed mixtures can lead to rapid favourable changes. Biological Conservation 143: 806-812. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2009.12.024

Ubrizsy G. 1954: Vizsgálatok őszi búzavetés agrofitocönózisában. Növénytermelés 3 (4): 281-299.

Újvárosi M. 1952: Szántóföldjeink gyomnövényfajai és életforma-analízisük. Növénytermelés 1: 27-50.

Újvárosi M. 1954: Szántóföldi asszociációk új értelmezése. Botanikai Közlemények 45: 183-192.

Újvárosi M. 1973a: Gyomirtás. Mezőgazdasági Kiadó. Budapest.

Újvárosi M. 1973b: Gyomnövények. Mezőgazdasági Kiadó. Budapest.

Valkó O., Török P., Tóthmérész B., Matus G. 2010: Restoration potential in seed banks of acidic fen and drymesophilous meadows: Can restoration be based on local seed banks? Restoration Ecology (in press). https://doi.org/10.1111/j.1526-100X.2010.00679.x

Varga Z., Varga Sípos J. 1984: A Hortobágyi Nemzeti Park sziki gyepeinek fitocönológiai viszonyai és szukcessziós kapcsolatai. Botanikai Közlemények 71: 63-77.

Vida, E., Török, P., Deák, B., Tóthmérész, B. 2008: Gyepek létesítése mezőgazdasági művelés alól kivont területeken: a gyepesítés módszereinek áttekintése. Botanikai Közlemények 95: 115-125.

Walker K. J., Stevens P. A., Stevens D. P., Mountford, J. O., Manchester S. J., Pywell R. F. 2004: The restoration and re-creation of species-rich lowland grassland on land formerly managed for intensive agriculture in the UK. Biological Conservation 119: 1-18. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2003.10.020

Wilson J. B., Gitay H., Roxburgh S. H., King W. M., Tangney R. S. 1992: Egler's concept of initial floristic composition' in succession - ecologists citing it don't agree what it means. Oikos 64: 591-593. https://doi.org/10.2307/3545179

Zar, J. H. 1999: Biostatistical Analysis. Fourth Edition. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, USA.

Published

2010-12-15

Issue

Section

Articles

How to Cite

First year weed assemblages in former croplands following seed sowing of native grasses in Hortobágyi National Park (Hungary). (2010). JOURNAL OF LANDSCAPE ECOLOGY | TÁJÖKÖLÓGIAI LAPOK , 8(3), 497-506. https://doi.org/10.56617/tl.3997

Similar Articles

1-10 of 17

You may also start an advanced similarity search for this article.

Most read articles by the same author(s)