landscape composition, micro-topography, historical landscape, species pool, diversity
Discipline
Biodiversity, conservation biology and genetics, invasion biology (Council of Complex Environmental Sciences)
60 %
Ortelius classification: Nature conservation
Community ecology, systems ecology, ecosystem services (Council of Complex Environmental Sciences)
40 %
Ortelius classification: Botany
Panel
Ecology and evolution 1
Department or equivalent
Department of Ecology (University of Debrecen)
Participants
Báthori, Ferenc Deák-Valkó, Orsolya Emőke Kiss, Orsolya Novák, Tibor József Rádai, Zoltán Tóth, Csaba Albert
Starting date
2018-12-01
Closing date
2019-12-31
Funding (in million HUF)
10.911
FTE (full time equivalent)
2.61
state
closed project
Summary in Hungarian
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára. Európa ember által átalakított tájaiban a természetes gyepi élőhelyek sok esetben csak kis kiterjedésű szigetekként maradtak fenn, melyeknek kiemelkedő természetvédelmi jelentősége van. A gyepi élőhelyszigetek kiválóan alkalmasak a gyepi fajok fennmaradását és közösségszerveződését vizsgáló elméleteknek a tesztelésére. A pályázat alapját képező, valamint számos további az élőhelyszigetek fajszerveződésével foglalkozó publikációinkban értékeltük az élőhelyi és táji faktorok szerepét a kurgánokon (kunhalmokon) található gyepi specialista és generalista növényfajok populációira, metapopulációira. Jelen kutatásban korábbi kutatásaink eredményeire építve az élőhelyszigetek közösségszerveződésének egy új aspektusát vizsgáljuk, mely során elsősorban a táji és élőhelyi változóknak a növényi és állati közösségek funkcionális diverzitására kifejtett hatásait kutatjuk. Az első vizsgálatban nagy ismétlésszámú, számos taxont magába foglaló adatsor felhasználásával arra keressük a választ, hogy az élőhelyi és táji változók hogyan befolyásolják az élőhelyszigeteken élő növényi és állati közösségek funkcionális diverzitását, valamint hogy az alternatív terjedési módok hogyan járulnak hozzá a gyepi fajok metapopulációs kapcsolatainak fenntartásához. A második vizsgálatban azt kutatjuk, hogy a tájhasználatban, táji környezetben bekövetkező történelmi időléptékű változások hogyan befolyásolják az élőhelyszigeteken élő közösségek funkcionális diverzitását. Vizsgáljuk továbbá, hogy a közelmúltban bekövetkezett földhasználati változások (művelés felhagyása) hogyan befolyásolják a kurgánok termőhelyi viszonyait, és ezek a változások milyen hatással vannak a gyepregenerációra.
Mi a kutatás alapkérdése? Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek. Kutatásunkban a táji és élőhelyi változóknak a növényi és állati közösségek funkcionális diverzitására kifejtett hatásait kutatjuk.
1, Élőhelyi változók és táji környezet Kutatási kérdéseink: A biotikus és abiotikus élőhelyi változók, valamint a táji környezet hogyan hat az élőhelyszigeteken élő generalista és specialista fajok fajgazdagságára és abundanciájára? Az élőhelyi és táji változók hogyan befolyásolják az élőhelyszigeteken élő közösségek funkcionális diverzitását? Mely terjedési stratégiák határozzák meg a közösségek fajszerveződését? Mely terjedési mechanizmusok segíthetik elő a gyepi növényfajok populációi közötti funkcionális kapcsolatok fenntartását intenzíven használt tájakban?
2, Tájhasználat és élőhelyszigetek fajszerveződése Kutatási kérdéseink: A tájhasználatban, táji környezetben bekövetkező változások hogyan befolyásolják az élőhelyszigeteken élő generalista és gyepi specialista fajok fajgazdagságát és abundanciáját? A tájhasználatban, táji környezetben bekövetkező változások hogyan befolyásolják az élőhelyszigetek közösségeinek funkcionális diverzitását? A halmokon korábban jellemző hasznosítási mód hogyan befolyásolja a felhagyást követő változásokat a talajban és a vegetációban? A talajparaméterekben illetve a növényzetben bekövetkezett változásokra milyen hatással van a táji környezet?
Mi a kutatás jelentősége? Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának! Az elmúlt évszázadokban bekövetkezett tájhasználati változások következtében a sűrűn lakott eurázsiai területeken a természetes gyepi állományok jelentős része kis kiterjedésű élőhelyszigetek formájában maradt fenn. Az élőhelyszigetek, amellett, hogy természetvédelmi szempontból fontos fajok populációit tartják fenn, számos ökoszisztéma szolgáltatást nyújtanak a társadalom számára, mint a pollináció vagy a mezőgazdasági kártevők elleni védekezés. A kutatás fő objektumainak, a kurgánoknak emellett kiemelkedő tájképi, kulturális és történelmi szerepük is van. A kurgánokon található növényi és állati közösségek szerveződését befolyásoló élőhelyi és táji változók vizsgálata jelentősen hozzájárul a terresztris élőhelyszigetekre jellemző ökológiai folyamatok megértéséhez. A kutatások során az élőhelyi és táji változók élővilágra kifejtett hatásait nagy mintaszámmal, nagy térbeli ismétléssel, történeti táji adatok felhasználásával és számos növényi és állati taxoncsoport bevonásával vizsgáljuk. Elsősorban a közösségek funkcionális diverzitásának változásaira fókuszálunk. A fenti megközelítés lehetővé teszi a hosszútávú közösségfejlődési mintázatok elemzését és az eredmények globális szintű generalizálását is. A folyamatok megértése jelentősen hozzájárul a tájléptékű biodiverzitás megőrzéséhez, valamint a természetvédelmi kezelések és élőhely-rekonstrukciós programok tervezéséhez. Eredményeink hozzájárulnak a kulturális és természetvédelmi szempontból egyaránt jelentős kurgánok élővilágának fennmaradásához, valamint jól alkalmazhatók a kurgánokkal kapcsolatos mezőgazdasági területalapú támogatások felhasználásának hatékonyabbá tételéhez is.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára. A természetes élőhelyek megsemmisülése, a fennmaradó állományok feldarabolódása jelentős hatással van az intenzíven használt tájak élővilágára. Ezekben a tájakban a természetes élőhelyek gyakran csak kis kiterjedésű élőhelyszigetekként maradtak fenn. Az élőhelyszigetek élővilágának védelme mind természetvédelmi, mint társadalmi szempontból fontos, mivel jelentős szerepük van a ritka fajok fennmaradásában, növelik a mezőgazdasági termelés hatékonyságát valamint rekreációs célokat szolgálhatnak. A kutatás során vizsgált kurgánok (kunhalmok) emellett több ezer éve őrzik az ősi kultúrák emlékeit és tájképi szerepük is jelentős. A kurgánok élővilágát befolyásoló élőhelyi és tájképi hatások megismerése hozzájárul ahhoz, hogy a kurgánokat jó természeti állapotban őrizhessük meg. Kutatásaink során vizsgáljuk, hogy a kurgánokat övező táj és a kurgánokon jelen levő élőhelyi feltételek (mint például a halom lejtőszöge, vagy a fásodottság mértéke) hogyan befolyásolja a gyepi állat- és növényfajok fennmaradását, valamint azt, hogy a gyepi közösségekre milyen funkcionális struktúra jellemző. Választ kapunk továbbá arra, hogy a több száz év alatt bekövetkezett tájhasználati változások hogyan befolyásolták a napjainkban fennmaradt gyepi közösségek szerveződését. Művelésből felhagyott kurgánokon azt vizsgáljuk, hogy a korábbi mezőgazdasági vagy erdészeti műveléssel érintett területeken a gyepi élőhelyek milyen sikerességgel regenerálódnak, milyen lehetőségek vannak arra, hogy a regenerációs folyamatokat elősegítsük.
Summary
Summary of the research and its aims for experts Describe the major aims of the research for experts. In the intensively used landscapes of Europe remnants of the natural vegetation often persist in small habitat islands which have an outstanding conservational importance. Grassland habitat islands of transformed landscapes are proper objects for exploring mechanisms that drive species composition and functional diversity of isolated grassland communities. In our former papers we studied the effects of landscape and habitat level drivers on the populations and metapopulations of grassland specialist and generalist plant species. In our present study, based on the findings of our former researches, we aim at revealing the drivers of functional diversity of plant and animal communities living in isolated grasslands. For the research we use isolated grasslands located on ancient burial mounds called ‘kurgans’. In our first study we reveal the effects of landscape and habitat level drivers on the functional diversity of plant and animal communities of habitat islands for which we use a geographically widely distributed multisite dataset and several taxa. We also study the role of dispersal syndromes in the maintenance of metapopulations dynamics of grassland species. In our second study we reveal the effects of historical land use changes, and changes in the composition and structure of the landscape on the functional diversity of plant and animal communities of habitat islands. We study the effects of recent land use changes (abandonment) on the habitat properties of habitat islands and test how do changes in habitat properties affect the regeneration of grassland communities.
What is the major research question? Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments. We aim at revealing the landscape level and local habitat drivers affecting functional diversity of plant and animal communities in isolated grasslands.
1, Effects of landscape and habitat factors
Study questions: How do the landscape level and local habitat drivers affect the species richness and abundance of plant and animal species located in habitat islands? How do the landscape level and local habitat drivers affect the functional diversity of plant and animal communities located in habitat islands? Which dispersal syndromes determine the species composition of grassland habitat islands? Which alternative dispersal syndromes can contribute to the metapopulations connections of grassland plant species in fragmented landscapes?
2, Effects of land use and historical landscape
Study questions: How do the historical changes in land use, landscape composition and structure affect the species richness and abundance of grassland specialist plant and animal species living in habitat islands? How do the historical changes in land use, landscape composition and structure affect the functional diversity of plant and animal species? How does the former land cover type influence the soil properties and secondary vegetation succession on abandoned habitat islands? How does the neighbouring landscape affect the soil development and secondary succession?
What is the significance of the research? Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field. Due to the drastic land use changes of the past centuries there has been a considerable loss in grassland habitats of Eurasia. Especially in the densely populated European regions remnants of grasslands are typically preserved as small habitat islands. Besides their conservational importance grassland habitat islands provide several ecosystem services to the society such as pollination and regulation of the populations of agricultural pest species. The main objects of the study are the kurgans (ancient burial mounds) harbouring grassland vegetation, which have further landscape, cultural and historical values. Researches aiming to reveal the landscape and habitat level drivers of species composition and functional diversity of isolated grassland communities can highly contribute to the understanding of ecological processes acting in habitat islands. In our study we reveal the effects of landscape and habitat level drivers on the species composition and functional diversity of plant and animal communities. To fulfil this aim we use a geographically widely distributed multisite dataset and several taxa. Our primary aim is to reveal the mechanisms driving functional diversity of plant and animal species, as by this approach we can establish models that can be applied in a wide set of ecosystems. Our results contribute to the conservation of the landscape scale biodiversity, can be used as a scientific basis for setting up conservation and restoration plans, and can also be used for fine-tuning the efficiency of present agri-environmental schemes focusing on kurgans.
Summary and aims of the research for the public Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others. Loss and fragmentation of grassland habitats have resulted in a dramatic loss of landscape-scale biodiversity of human transformed landscapes of Europe. In these landscapes the remnants of the natural habitats often persist only in small habitat islands. Conservation of habitat islands is essential both for the nature conservation and for the whole society, as besides acting as refuges for rare grassland species these grassland habitats can increase the efficiency of agricultural protection and serve as locations for recreation. Our study objects are the kurgans, which are several millennia-old ancient burial mounds with a high cultural and historical importance. Revealing the landscape- and habitat-level mechanisms that drive the species composition and functional richness of grassland habitat islands can highly contribute to their preservation. In our research we study the effect of the neighbouring landscape and the properties of the kurgan habitats (e.g. steepness of the slope or the level of woody encroachment) on the existence of grassland species, and also on the functional diversity of the whole community. By using a dataset, involving the landscape structure of three centuries, we also study the effects of historical land use changes on the composition of present grasslands located in habitat islands. To provide scientific background for restoration projects we study the recovery of soil properties and grassland species composition on abandoned kurgans, which formerly were covered by arable lands and forests.
