Experimental analysis of non-equilibriam dynamics in sand grasslands
Panel
Ecology and evolution
Department or equivalent
Department of Landscape and Restoration Ecology (HAS Institute of Ecology and Botany)
Participants
Botta-Dukát, Zoltán Garadnai, János Kröel-Dulay, György Lhotsky, Barbara Rajkai, Kálmán
Starting date
2001-01-01
Closing date
2005-12-31
Funding (in million HUF)
7.720
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A pályázat célja a természetes és kísérleti bolygatások az évelő nyílt homokpusztagyepek diverzitására és dinamikájára gyakorolt hatásának feltárása. A munka során a lehetséges folt-dinamikai folyamatokat generáló természetes hatások közül a lokális állati bolygatások, valamint az aszály hatásának vizsgálatát állítottuk középpontba. A bolygatások minőségének és mértékének, a propagulumok mennyi ségének és minőségének hatását, valamint a kriptogám réteg szerepét kisérletek beállításával vizsgáltuk.
Megállapítottuk, hogy a különböző klimatikus feltételek között élő homokpusztagyepek bolygatási rezsimje és regenerációs dinamikája eltérő. Kimutattuk, hogy a lokális állati bolygatások hatása csekély, ellenben az aszályok mind táji, mind állományszinten jelentős mintázatváltozást és diverzitási valamint dominancia átrendeződést okoznak. Az uralkodó fűfajok bolygatás utáni regenerációját a bolygatás típusa és a magvak terjedési módja határozza meg. A propagulum hozzáadás a Festuca vaginata regenerációját segítette. Meghatároztuk, hogy a kriptogám réteg milyen mértékben befolyásolja a talajhőmérséklet ingadozásait, a talajba szivárgó csapadék mennyiségét és a domináns füvek megtelepedését. Igazoltuk a facilitáció meglétét a fehérnyár cserjés és domináns gyepalkotó Festuca vaginata között, ami egyik tényezője lehet a homoki erdőssztyepp evolúciós léptékű perzisztenciájának.
Results in English
The overall objective of the research program was to assess the effects of natural and experimental disturbances on the diversity and dynamics of Pannonian sand grasslands. Regarding natural disturbances, we focused on patchy animal disturbances and extreme drought events. We conducted field experiments to investigate the effect of disturbance type and extent, and to assess the role of cryptogam layer.
We found that sand grasslands in different climate differ in their disturbance regime and regeneration dynamics. We demonstrated that the effect of local animal disturbances is small. By contrast, extreme drought events induced considerable changes in diversity, species dominance, and vegetation pattern, at both stand and landscape scale. The regeneration of the dominant species following the disturbances were most affected by disturbance type and seed dispersal characteristics. Seed addition positively affected the regeneration of Festuca vaginata. We determined the extent of the effect of the cryptogam layer on soil temperature variation, precipitation infiltration into soil, and the establishment of the dominant grass species. We proved that there is facilitation between white poplar shrubs and Festuca vaginata, which may be a key factor in the persistence of the sand forest-steppe at an evolutionary time scale.
Rédei T; Lhotsky B; Garadnai J; Kröel-Dulay Gy; Kovács-Láng E;: Az évelő füvek tömeges pusztulásának hatása homokpusztagyepek tájléptékű mintázatára, Aktuális flóra és vegetáció kutatás a Kárpát-medencében V: 47-48, 2002
Kovács-Láng E; Kröel-Dulay Gy; Lhotsky B; Garadnai J; Rédei T;: The role of drought in the dynamics of semiarid grasslands, In: Durand J, Emile J, Huyghe Ch, Lemaire G (eds.) Grassland Science in Europe: Multi-function grasslands, AFPF Versailles: 2002. pp. 798-799, 2002
Kovács-Láng E; Kröel-Dulay Gy; Lhotsky B; Garadnai J: Indirect and direct approaches in studying the ecological effects of climate in dry grasslands in Hungary., In: Durand J, Emile J, Huyghe Ch, Lemaire G (eds.) Grassland Science in Europe: Multi-function grasslands, AFPF Versailles: 2002. pp. 700-701, 2002
Kovács-Láng E; Kröel-Dulay Gy; Lhotsky B; Garadnai J;: A klímaváltozás ökológiai hatásainak vizsgálata a magyarországi homoki erdőssztyepp biomban, Magyar botanikai kutatások az ezredfordulón. Tanulmányok Borhidi A. 70. születésnapja tiszteletére, Pécs: 2002. pp. 571-580, 2002
Kröel-Dulay Gy; Garadnai J; Kovács-Láng E: Bolygatást követő regeneráció homokpusztagyepekben, 6. Magyar Ökológus kongresszus. Előadások és poszterek összefoglalói, 2003. pp. 160, 2003
Bartha S; Kovács-Láng E; Molnár Zs; Virágh K; Ruprecht E; Házi J; Kun A; Kertész M; Kröel-Dulay Gy; Fekete G: Alapozó vizsgálatok a vegetáció táji léptékű regenerációs folyamatainak értékelésére, 6. Magyar Ökológus kongresszus. Előadások és poszterek összefoglalói, 2003. pp. 42, 2003
Rédei T; Botta-Dukát Z; Csecserits A; Garadnai J; Kröel-Dulay Gy; Lhotsky B: Faj-faj kapcsolatok az évelő nyílt homokpusztagyepben, 6. Magyar Ökológus kongresszus. Előadások és poszterek összefoglalói, 2003. pp. 223, 2003
Kröel-Dulay Gy; Garadnai J; Kovács-Láng E: The response of dominant species to disturbances in the Pannonian sand grassland, Abstracts of the 46th Symposium of the International Association of Vegetation Science, 2003. pp. 135, 2003
Halassy M; Kröel-Dulay Gy; Lhotsky B; Garadnai J; Rédei T; Kovács-Láng E: The effect of seed bank composition on the regeneration of sand grassland after drought, Abstracts of the 46th Symposium of the International Association of Vegetation Science, 2003. pp. 108, 2003
Rédei T; Kröel-Dulay Gy; Botta-Dukát Z; Csecserits A; Garadnai J; Lhotsky B; Kovács-Láng E: The effect of an extreme dry year on the pattern and species composition of the Pannonian sand grassland, Abstracts of the 46th Symposium of the International Association of Vegetation Science, 2003. pp. 186, 2003
Kröel-Dulay Gy; Török K; Kovács-Láng E; Csecserits A; Vajda Z; Altbacker V; Kertész M; Vida G: Az MTA Ökológiai Kutatóintézetének kutatási programja a Kiskunsági Nemzeti Parkban, A tudomány kincsesháza c. tudományos ismeretterjesztő műsor, 2003. június 6., 2003
Kröel-Dulay Gy; Ódor P; Peters DPC; Hochstrasser T: Distribution of plant species at a biome transition zone in New Mexico, J. of Veg. Sci. 15: 531-538, 2004
Kovács-Láng, E., Kröel-Dulay, G., Rédei T.: A klímaváltozás hatása a természetközeli erdőssztyepp ökoszisztémákra., Magyar Tudomány. 2005/7. 812-817., 2005
Kröel-Dulay, G., Garadnai, J., Lhotsky, B., Rédei, T., Kovács-Láng, E.: Extreme drought, grass regeneration, and shift in species dominance in the Pannonian sand grassland., Abstracts of the 48th IAVS Symposium. 24-29 July 2005. Lisbon, Portugal. P. 104., 2005
Kovács-Láng, E., Kröel-Dulay, G., Rédei, Lhotsky, B., Garadnai, J.: The effect of climate change on forest-steppe ecosystems in the Carpathian Basin., Proceedings of the International Conference on Climate Change: Impacts and Responses in Central and Eastern European Countries. 5-8 November, 2005. Pécs, Hungary. inpress, 2005
Török, K., Lhotsky, B., Szabó, R., Kröel-Dulay, Gy., Kovács-Láng, E., Halassy, M.: LTER plant population studies at reference habitats help to improve restoration tools: a case study from Hungary., 17th Conference of the Society for Ecological Restoration International, Zaragoza, Spain. p155., 2005
