Vegetation differentiation and secondary succession on abandoned agricultural large-areas in south-eastern Poland

Beata Barabasz-Krasny 1
  • 1 Department of Botany, Institute of Biology, Pedagogical University, Podchorążych 2, 30-084 Kraków, Poland

Abstract

In Poland, the largest stretches of abandoned agricultural areas were formed at the end of the 1980s, along western and eastern borders, among others, in Przemyśl Foothills (Pogórze Przemyskie). Therefore, the research on the diversity of plant communities from abandoned agricultural areas as well as main directions and the rate of succession after the cessation of management was undertaken in the vicinity of twelve municipalities in south-eastern Poland. This research revealed that the dominating direction of changes of the abandoned agricultural area vegetation was vanishing of plant groups with segetal and meadow species and spreading of shrub communities. A general increase in the forestation rate of the researched abandoned agricultural areas from 10-40% of the area in 1970-1971 to about 30-70% in 2003-2004 may be the evidence of the occurrence intensity of those phenomena.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • Albert Á. J., Kelemen A., Valkó O., Miglécz T., Csecserits A., Rédei T., Deák B., Tóthmérész B. & Török P. 2014. Secondary succession in sandy old-fields: a promising example of spontaneous grassland recovery. Appl. Veg. Sci. 17: 214-224. DOI: 10.1111/avsc.12068

  • Aldrich R. J. 1984. Crop production practices and weeds. In: R. J. Aldrich (ed.). Weed crop ecology. Principles in weed management, pp. 373-397, Breton Publ., North Scituate, MA.

  • Alexandrowicz S. W. 1999. Budowa geologiczna. In: L. Starkel (ed.). Geografia Polski - Środowisko Przyrodnicze, pp. 221-243. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.

  • Angerman P. G. 1998. Bieszczadzkie refleksje. Przyroda. Silva rerum - Ekologiczne miscellanea. Biblioteka “Zielonych Brygad” 27: 380-383.

  • Bakker J. P. & Berendse F. 1999. Constraints in the restoration of ecological diversity in grassland and heather communities. Trends Ecol. Evol. 14: 63-68. DOI: 10.1016/S0169-5347(98)01544-4

  • Barabasz B. 1994. Wpływ modyfikacji tradycyjnych sposobów gospodarowania na przemiany roślinnościłąk z klasy Molinio-Arrhenatheretea. Wiad. Bot. 38(1-2): 85-94.

  • Barabasz B. 1997. Zmiany roślinności łąk w północnej części Puszczy Niepołomickiej w ciągu 20 lat. Studia Nat. 43: 1-99.

  • Barabasz-Krasny B. 2002. Sukcesja roślinności na łąkach, pastwiskach i nieużytkach porolnych Pogórza Przemyskiego. Fragm. Flor. Geobot. Polon. Suppl. 4: 1-82.

  • Baryła R. & Urban D. 1999. Kierunki zmian w zbiorowiskach trawiastych w wyniku ograniczenia i zaniechania użytkowania rolniczego na przykładzie łąk Poleskiego Parku Narodowego. Folia Univ. Agricult. Stetin., Agricult. 197(75): 25-30.

  • Bobbink R., Hornung M. & Roelofs J. G. M. 1998. The effect of air-borne nitrogen pollutants on species diversity in natural and semi-natural European vegetation - a review. J. Ecol. 86: 717-738. DOI: 10.1046/j.1365-2745.1998.8650717.x

  • Brzosko E. 2000. Zmiany liczebności populacji roślin o różnych strategiach reprodukcyjnych w procesie sukcesji. Wiad. Bot. 44 (3-4): 13-22.

  • Dobrzański A. 2009. Biologiczne i agrotechniczne aspekty regulowania zachwaszczenia. Ekspertyza. Instytut Warzywnictwa Skierniewice, AgEngPol, p. 24. (www. agengpol.pl).

  • Drury W.H. & Nisbet I. C. T. 1973. Succession. J. Arnold Arbor. Harv. Univ. 54: 331-368.

  • Dubiel E. 1984. Dolina Wierzbanówki: 5. Rozwój roślinności na odłogach. Zesz. Nauk. Uniw. Jagiell. Prace Bot. 12: 97-112.

  • Dzwonko Z. 1977. The use of numerical classification in phytosociology. Fragm. Flor. Geobot. 23(3-4): 327-343.

  • Dzwonko Z. & Loster S. 1990. Vegetation differentiation and secondary succession on a limestone hill in southern Poland. J. Veg. Sci. 1: 615-622. DOI: 10.2307/3235567

  • Dzwonko Z. & Loster S. 1992. Zróżnicowanie roślinności i wtórna sukcesja w murawowo-leśnym rezerwacie Skołczanka koło Krakowa. Ochr. Przyr. 50: 33-64.

  • Ellenberg H., Weber H., Dull R., Wirth V., Werner W. & Paulissen D. 1992. Zegerverte von Pflanzen in Mitteleuropa. Scripta Geobot. 18: 1-258.

  • Faliński J. B. 1980a. Vegetation dynamics and sex structure of the population of pioneer dioecious woody plants. Vegetatio 43: 23-38. DOI: 10.1007/BF00121014

  • Faliński J. B. 1980b. Changes in the sex- and age-ratio in population of pioneer dioecious woody species (Juniperus, Populus, Salix) in connection with the course of vegetation succession in abandoned farmlands. Ekol. Pol. 28(3): 327-365.

  • Faliński J. B. 1986. Sukcesja roślinności na użytkach porolnych jako przejaw dynamiki ekosystemu wyzwolonego spod długotrwałej presji antropogenicznej. Cz. I. Podstawy teoretyczne i prezentacja wybranej serii sukcesji wtórnej. Wiad. Bot. 30(1): 25-50.

  • Falińska K. 1989a. Plant population processes in the course of forest succession in abandoned meadows. I. Variability and diversity of floristic combinations, and biological mechanisms of species turnover. Acta Soc. Bot. Pol. 58(3): 439-465.

  • Falińska K. 1989b. Plant population processes in the course of forest succession in abandoned meadows. II. Demography of succession promoters. Acta Soc. Bot. Pol. 58(3):467-491.

  • Falińska K. 1991. Sukcesja jako efekt procesów demograficznych roślin. In: B. Faliński (ed.). Dynamika roślinności i populacji roślinnych. Phytocoenosis 3 (N.S.) Sem. Geobot. 1: 43-67.

  • Gauch H.G. 1986. Multivariate analysis in community ecology. x + 298 pp. Cambridge University Press, Cambridge.

  • Gilewska S. 1999. Rzeźba. In: L. Starkel (ed.). Geografia Polski - Środowisko Przyrodnicze, pp. 243-288. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.

  • Gross K. L. & Werner P. A. 1982. Colonizing abilities of four “biennial” plant species in various vegetation patch types: implications for distributions in a successional sere. Ecology 63: 921-931.

  • Harper J. L. 1977. Population biology of plants. xxiv + 892 pp. Academic Press, London, New York, San Francisco.

  • Hennekens S. M. & Schaminée J. H. J. 2001. TURBOVEG, a comprehensive data base management system for vegetation data. J. Veg. Sci. 12: 589-591. DOI: 10.2307/3237010

  • Hill M. & Gauch H.G. 1980. Detrended correspondence analysis: an improved ordination technique. Vegetatio 42: 47-58. DOI: 10.1007/BF00048870

  • Jírová A., Klaudisová A. & Prach K. 2012. Spontaneous restoration of target vegetation in old-fields in a central European landscape: a repeated analysis after three decades. Appl. Veg. Sci. 15: 245-252. DOI: 10.1111/j.1654-109X.2011.01165.x

  • Janicki R. 1996. Pogórze Karpackie - niedoceniany brat Bieszczadów. Wyd. Towarzystwa Popierania Twórczości. Ezop (dodatek) - Miesięcznik “Na przykład” 4(32): 1-2.

  • Janicki R. 1998. Zmiany zaludnienia i użytkowania ziemi w Parku Krajobrazowym Pogórza Przemyskiego. Przemiany krajobrazu naturalnego Polski. Acta Geogr. Lodz. 74: 83-95.

  • Janicki R. 2005. Intensywność przemian krajobrazu Parku Krajobrazowego Pogórza Przemyskiego w warunkach zmniejszonej antropopresji. Ph. D. Thesis, 165 pp. Instytut Nauk o Ziemi Uniwersytetu M. Curie-Skłodowskiej, Lublin.

  • Jongman R., ter Braak C. J. F. & van Tongeren O. R. F. 1995. Data analysis in community and landscape ecology. 1, x + 299 pp. Pudoc, Wageningen.

  • Klimaszewski M. & Starkel L. 1972. Karpaty Polskie. In: M. Klima szewski (ed.). Geomorfologia Polski, Polska południowa - góry i wyżyny, pp. 21-151. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.

  • Knappová J., Hemrová L. & Münzbergová Z. 2012. Colonization of central European abandoned fields by dry grassland species depends on the species richness of the source habitats: a new approach for measuringhabitat isolation. Landsc. Ecol. 27: 97-108. DOI 10.1007/s10980-011-9680-5

  • Kołos A. 1991. Oddziaływanie sąsiedztwa lasu na przebieg sukcesji na porzuconych łąkach w Dolinie Narewki. Phytocoenosis 3(N.S.), Sem. Geobot. 1:119-126.

  • Kondracki J. 2000. Geografia regionalna Polski. 440 pp. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.

  • Kornaś J. 1990. Jak i dlaczego giną nasze zespoły roślinne. Wiad. Bot. 34(2): 7-16.

  • Kornaś J. & Dubiel E. 1990. Przemiany zbiorowisk łąkowych Ojcowskiego Parku Narodowego w ostatnim trzydziestoleciu. Prądnik. Prace Muz. Szafera 2: 97-106.

  • Kornaś J. & Dubiel E. 1991. Land use and vegetation changes in hay-meadow in the Ojców National Park during last thirty years. Veröf. Geobot. Inst. ETH, Zürich, Stiftung Rübel 106: 209-231.

  • Kotańska M. 1993a. Dynamic of wet meadow communities (Calthion alliance) in the Wierzbanówka Valley in 1976-1988. Fragm. Flor. Geobot. 38(2): 593-619.

  • Kotańska M. 1993b. Response of wet meadows of the Calthion alliance to variations of weather and management practices - a thirteen-years study of permanent plots. Studia Nat. 40: 3-47.

  • Le Brun J., Noirfalise A., Heinemann P. & van den Berghen C. 1949. Les associations végétales de Belgique. Bull. Soc. Roy. Bot. Belg. 82: 105-207.

  • Matuszkiewicz W. 2007. Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski. In: J. B. Faliński (ed.). Vademecum Geobotanicum, 3, 537 pp. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.

  • Meisel K. 1978. Vegetationsentwicklung auf Brachflächen. Acta Bot. Slov. Ser. A. 3: 311-318.

  • Michalik S. 1990. Przemiany roślinności łąkowej w toku sukcesji wtórnej na stałej powierzchni badawczej w Ojcowskim Parku Narodowym. Prądnik. Prace Muz. Szafera 2: 149-159.

  • Mirek Z., Piękoś-Mirkowa H., Zając A. & Zając M. 2002. Flowering plants and pteridophytes of Poland. A checklist. In: Z. Mirek (ed.). Biodiversity of Poland, 1, 442 pp. W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, Kraków.

  • Myster R. W. & Picket S. T. A. 1990. Initial conditions, history, and successional pathways in ten contrasting old fields. Am. Midl. Nat. 124: 231-238.

  • Niedźwiedź T., Obrębska-Starkel B. 1991. Klimat. In: I. Dynowska & M. Maciejewski (eds.). Dorzecze górnej Wisły, 1, 341 pp. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa- Kraków.

  • Nowiński M. 1967. Polskie zbiorowiska trawiaste i turzycowe. 284 pp. Wyd. PWRiL, Warszawa.

  • Olson B. E. & Richards J. H. 1989. Crested wheat grass growth and replacement following fertilization, thinning, and neighbor plant removal. J. Range Manage. 42(2): 93-97.

  • Pickett S. T. A. & Cadenasso M. L. 2005. Vegetation dynamics. In: E. va n der Maa rel (ed.). Vegetation Ecology, pp. 172-198, Blackwell, Oxford.

  • Pielou E. C. 1975. Ecological diversity. viii + 165 pp. Wiley- Interscience, New York.

  • Prusinkiewicz Z. & Bednarek R. 1999. Gleby. In: L. Starkel (ed.). Geografia Polski - Środowisko Przyrodnicze, pp. 373-396. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.

  • Reif A. & Lösch R. 1979. Sukzessionen auf Sozialbrachflächen und in Jungfichtenpflanzungen im nördlichen Spessart. Mitt. Florist.-Soziol. Arbeitsgem. 21: 75-96.

  • Shannon C. E. & Weav er W. 1963. The mathematical theory of communication. 144 pp. Urbana, Univ. of Illinois Press.

  • Simpson E. H. 1949. Measurement of diversity. Nature 163: 688. DOI: 10.1038/163688a0

  • Shmith R. S., Shiel R. S., Millward D., Corkhill P. & Sandreson R. A. 2002. Soil seed bank and effects of meadow management on vegetation change in a 10- year meadow field trial. J. Appl. Ecol. 39(2): 279-293. DOI: 10.1046/j.1365-2664.2002.00715.x

  • Sojneková M. & Chytrý M. 2015. From arable land to species-rich semi-natural grasslands: Succession in abandoned fields in a dry region of central Europe.Ecol. Eng. 77: 373-381. DOI: 10.1016/j.ecoleng.2015.01.042

  • Sokal R. R. & Rohlf F. J. 1981. Biometry. The principles and practice of statistics in biological research. xviii + 859 pp. Freeman, New York.

  • Stearns F. & Likens G. E. 2002. One hundred years of recovery of pine forest in northern Wisconsin. Am. Midl. Nat. 148: 2-19. DOI: 10.1674/0003-0031

  • Tscharntke T., Batáry P. & Dormann C. F. 2011. Set-aside management: how do succession, sowing patterns and landscape context affect biodiversity? Agric. Ecosyst. Environ. 143: 37-44. DOI: 10.1016/j. agee.2010.11.025

  • Thórhallsdottir T. E. 1990. The dynamics of a grassland community: a simultaneous investigation of spatial and temporal heterogeneity at various scales. J. Ecol. 78: 884-908. DOI: 10.2307/2260941

  • Tüxen R. & Ellenberg H. 1937. Der systematische und ökologische Gruppenvert. Ein Beitrag zur Begriffobildung und Methodik der Pflanzensoziologie. Mitt. Florist.- Soziol. Arbeitsgem. 3: 171-184.

  • Walker K. J., Stevens P. A., Stevens D. P., Mountford J. O., Manchester S. J. & Pywell R. F. 2004. Restoration and re-creation of species-rich lowland grassland and land formerly managed for intensive agriculture in the UK. Biol. Conserv. 119: 1-18. DOI: 10.1016/j. biocon.2003.10.020

  • Weiner J. 1990. Asymmetric competition in plant populations. Trends Ecol. Evol. 5(11): 360-364. DOI: 10.1016/0169-5347(90)90095-U

  • Wildi O. & Orlóci L. 1996. Numerical exploration of community patterns. A guide to use of MULVA-5. 2 ed., 171 pp. SPB Academic Publishing. The Hague.

  • Wład P. 1996. Regiony fizyczno-geograficzne okolic Przemyśla. Roczn. Przem. 32(2): 3-41.

  • van Acker R. C. 2002. Weed biology serves practical weed management. Weed Res. 49: 492-502. DOI: 10.1111/j.1365-3180.2008.00656.x

OPEN ACCESS

Journal + Issues

Search