Taxonómiai, funkcionális és filogenetikai diverzitás az erdőssztyepp élőhelymozaikban - új cikk a Journal of Ecology-ban

Az erdőssztyepp egy olyan vegetációs zóna, amely a fásszárúak számára alkalmasabb élőhelyeket kínál, mint az eurázsiai füves puszták, de zárt erdő kialakulását még nem teszi lehetővé. Az eredmény egy hol gyepek, hol inkább erdők uralta, ligetes szerkezetű, változatos táj, amelynek fennmaradását a klíma, a talaj és az alapkőzet adottságai, a tüzek és a nagy növényevők együtt alakítják. A mozaikos szerkezet velejárója, hogy a különböző típusú foltok közötti szegélyek is markánsan hozzájárulnak a növényzet sokféleségéhez, szinte önálló típust alkotva. Az erdőssztyepp szegélyek jellemzően magaskórós növények, cserjék, szélen álló fák magoncai, sarjai. A mozaik élőhelytípusai sorba állíthatók zártságuk szerint, a nyílt gyepektől a szegélyeken át a zártabb erdőfoltokig.

Erdőssztyepp mozaik Kunpeszéren

Erdős László kollégám már régóta kutatja az erdőssztyepp vegetációtípusok térbeli átmeneteit. A doktoranduszával, Khanh Vũ Hồ-val együtt tavaly év végén hívott meg egy készülő cikkükbe, amelyben a Kiskunság erdőssztyepp-maradványain vizsgálta a különböző élőhelytípusok közti különbségeket a taxonómiai, a funkcionális és a filogenetikai diverzitás szempontjából. A kérdés érdekességét a vizsgált vegetációtípusok eltérő zártsága adja. Azt már korábban kimutatták, hogy a fajgazdagság a szegélyszerű élőhelyeken a legmagasabb, mert a szegélyekben az erdei és a gyepi fajok is előfordulnak. A funkcionális és a filogenetikai diverzitás mintázatát azonban eddig nem vizsgálták e grádiens mentén. Ebben a cikkben megerősítettük, hogy a taxonómiai diverzitás a szegélyekben a legnagyobb, kimutattuk, hogy a funkcionális diverzitás az erdőkben a legmagasabb, míg a filogenetikai diverzitásnál nem kaptunk egyértelmű csúcsot, illetve ahol kaptunk, ott valószínűleg ez csak néhány, filogenetikailag elkülönülő fajnak (nyitvatermőknek) volt köszönhető. Az eredményeinket a rangos Journal of Ecology folyóiratban publikáltuk.

Erdős, L., Ho, K. V., Bátori, Z., Kröel-Dulay, G., Ónodi, G., Tölgyesi, C., Török, P., & Lengyel, A. (2022). Taxonomic, functional and phylogenetic diversity peaks do not coincide along a compositional gradient in forest-grassland mosaics. Journal of Ecology, https://doi.org/10.1111/1365-2745.14025

Abstract

Ecosystems with forest and grassland patches as alternative stable states usually contain various closed, semi-open and open habitats, which may be aligned along a vegetation cover gradient. Taxonomic diversity usually peaks near the middle of the gradient, but our knowledge on functional and phylogenetic diversity trends along gradients is more limited.

We investigated the eight main habitats of Hungarian forest-grassland mosaics, representing various vegetation cover values, and compared their species composition as well as their taxonomic, functional and phylogenetic diversity.

We found a compositional gradient ranging from large forest patches through smaller-sized forest patches and edges to closed and open grasslands. Species richness peaked at the middle of the gradient (at edges). Shannon diversity was high near the middle and at the open end of the gradient. Functional diversity was high throughout woody habitats (in forests and at edges) and was significantly lower in grasslands. When considering all species, phylogenetic diversity tended to peak at north-facing forest edges. When excluding non-angiosperms, this peak disappeared.

The high taxonomic diversity at the middle of the gradient is in line with the edge-effect theory. Our results suggest that community assembly in grasslands may be dominated by environmental filtering, while competition may be decisive in woody habitats. The low phylogenetic diversity of grassland habitats can be explained by their young evolutionary age compared to forests.

Synthesis. Functional and phylogenetic diversity do not necessarily coincide with taxonomic diversity along vegetation cover gradients. In ecosystems where forest and grassland patches represent alternative stable states, the trends of taxonomic diversity may be similar to those revealed here, but functional diversity patterns may be more system-specific for some traits. Trends in phylogenetic diversity may vary according to the evolutionary age of the habitats.

Cikk a cseh bükkösök fán lakó mohaközösségeiről

Nem rég jelent meg az alábbi cikk, amelybe a vezető szerzők egy kisebb adatelemzési és programozási hozzájárulásom miatt bevettek engem is. A cikkben azt vizsgáltuk, hogy a kezelési történet és a fák korhadási foka hogyan befolyásolnak egyes közösségszerkezeti jellemzőket, mint a fajgazdagság, a béta diverzitás, a közösségek beágyazottsága (nestedness) és a fajösszetétel, és mindezt megvizsgáltuk a mintaterületek és a farönkök szintjén. Az elemzések azt mutatták, hogy korábban intenzívebben hasznosított erdők fajösszetétele és fajszáma elszegényedett. Az öregebb, extenzívebben hasznosított bükkösökben több faj volt, és ritka fajok is ezekben fordultak elő. A béta diverzitási mutatók azonban nem függtek össze a kezelési történettel, sokkal inkább az élőhelyi heterogenitással, amelyet a farönkök különböző korhadási stádiumai jelentettek. A korhadási foknak ezen kívül a fajgazdagságra és a fajösszetételre is hatása volt.

A cikk elérhető itt:

M. Táborská, J. Procházková, A. Lengyel, T. Vrška, L. Hort, P. Ódor (2017): Wood-inhabiting bryophyte communities are influenced by different management intensities in the past. Biodiversity and Conservation, doi:10.1007/s10531-017-1395-8

Abstract

Many studies have underlined the fact that once forest continuity is broken, communities of wood-inhabiting organisms may never be restored to their original status. However, only a few studies have actually presented results from sites that have current old-growth structure, and where the history of human interventions is known. In this study we compared the species richness, nestedness, beta diversity, and composition of bryophytes from living trunks and dead logs of beech (Fagus sylvatica) in seven forest stands in the Czech Republic with old-growth structure and various histories of past human impact. Our analysis showed that these communities are nested and that their beta diversity is lower than random. There was a significant proportion of shared species, and rare species were present only in the most heterogeneous and the least man affected habitats. We found that bryophyte communities of forests with more intensive past management were significantly impoverished in terms of both species richness and composition. Beta diversity was not related to management history and reflected current habitat heterogeneity. The effect of decay stage on species richness and beta diversity was stronger than the site effect. Our results demonstrate that the protection of current natural beech-dominated forests and improvements to their connectivity in fragmented landscapes are crucial for the survival and restoration of the diversity of wood-inhabiting bryophytes.

A mintaterületeken nem jártam, ezért a természetközeli erdők illusztrációi gyanánt csak két hazai, bükkös erdőrezervátumokból származó fotót tudok mutatni:

A Kőszegi-forrás Erdőrezervátum bükköse a Mecsekben

Az Őserdő Erdőrezervátum bükköse a Bükk hegységben

Az én munkám arra szorítkozott, hogy írtam és publikálhatóvá tettem egy programkódot, amivel a béta diverzitás fajcsere (replacement) és a fajszám-különbség (richness difference) komponensekre bontható fel Podani & Schmera (2011) módszerével. A kód a mohás cikk honlapján az elektronikus függelékben érhető el. A módszerről hamarosan fogok írni egy bővebb ismertetőt egy külön bejegyzésben.