Rate and direction of changes in tree species composition of natural stands in selected forest associations in the Białowieża Forest

  • 1 Forest Research Institute, Department of Natural Forests ul. Park Dyrekcyjny 6, 17–230 Białowieża, Poland

Abstract

The main aim of the study was to determine changes in the species composition and structure of natural tree stands in the Białowieża Forest (BF), which occurred in the years 1975-2012, as well as to evaluate their trends, directions and rate. The study was carried out on 121 permanent research plots (50 × 50 m), which represented the most important forest phytocenoses in BF, i.e. fresh pine-whortleberry forest Vaccinio vitisidaeae- Pinetum Sokoł. 1980, fresh mixed spruce-reed grass forest Calamagrostio-Piceetum Sokoł. 1968, oligotrophic form of hornbeam - bastard balm forest Melitti-Carpinetum Sokoł. 1976, different forms of lindenhornbeam forest: Tilio-Carpinetum Tracz. 1962, alder-ash forest Fraxino-Alnetum W. Mat. 1952 and sub-boreal spruce forest on bog moss Sphagno girgenshonii-Piceetum Polak. 1962. On the plots selected, there was measured the diameter at breast height (DBH) of all trees, as well as every tree and shrub up to 1.3 m high was counted and described with reference to species. The measurements and observations were regularly repeated every 10-15 years. The results showed that over the last period of nearly 40 years, there has increased a share of common hornbeam Carpinus betulus L. in the structure of forest stands in numerous BF associations. This tree species has expanded into different forest habitats including poor, medium fertile and wetland sites. The results obtained indicate a trend towards formation of linden-hornbeam forests in BF phytocenoses. The most evident changes were recorded in hornbeam - bastard balm forest. In natural conditions of the majority of forest associations analysed, there prevailed hornbeam trees in forest regeneration, except for the stands in fresh mixed pine forest and spruce forest on bog moss. In the latter two cases, hornbeam showed signs of its presence in the last observation period. Norway spruce (Picea abies L.) retreated into oligotrophic forest associations. In the recent decades, spruce populations have been dramatically reduced in the stands in mixed coniferous and different kinds of broadleaved forests. There have also decreased a share of light-demanding tree species, such as Scots pine (Pinus silvestris L.), pedunculate oak (Quercus robur L.) and silver birch (Betula pendula L.) in BF tree stands, including their regeneration-layer. Especially, Scots pine regeneration has not been successful. In the short period of time (about 15 years) there has been observed rapid and outsized reduction of ash Fraxinus excelsior L. populations in natural conditions of alder-ash forests. All through the last 10-15 years, there has been also observed increased rate of change in stand species composition. The trend and rate of change in stand species composition point out to a possibility of human intervention towards stimulation of natural regeneration so as to preserve valuable populations of threatened tree species in the Białowieża Forest.

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

  • Bernadzki, E., Bolibok, L., Brzeziecki B., Zajączkowski J., Żybura H. 1998. Compositional dynamics of natural forests in the Białowieża National Park, northeastern Poland. Journal of Vegetation Science, 9: 229-238.

  • Brzeziecki B. 2000. Strategie życiowe gatunków drzew leśnych [Life-history strategies of forest tree species]. Sylwan, 8: 5-14.

  • Brzeziecki B. 2008. Wieloletnia dynamika drzewostanów naturalnych na przykładzie dwóch zbiorowisk leśnych Białowieskiego Parku Narodowego: Pino-Quercetum i Tilio-Carpinetum. Studia Naturae, 54, 2: 9-22.

  • Brzeziecki B., Keczyński A., Zajączkowski J., Drozdowski S., Gawron L., Buraczyk W.et al. 2012. Zagrożone gatunki drzew Białowieskiego Parku Narodowego (Rezerwat Ścisły) [Threatened tree species of the Białowieża National Park (the Strict Reserve)]. Sylwan, 156 (4): 252-261.

  • Brzeziecki B., Żybura H. 1998. Naturalne zmiany składu gatunkowego i struktury pierśnic na siedlisku olsu jesionowego w okresie 47 lat. Sukcesja czy regeneracja? [Natural changes in species composition and tree stand d.b.h. structure on the ash-alder forest site during 47 years period: Succession or regeneration?]. Sylwan, 141 (4): 19-31.

  • Czerepko J. 2011. Zmiany roślinności na siedliskach mokradeł leśnych północno-wschodniej Polski. Rozprawy i Monografie, 16. Sękocin Stary, Instytut Badawczy Leśnictwa, ISBN 978-83-87647-99-5.

  • Czerepko J., Sokołowski A.W. 2006. Zmiany roślinności mokradeł leśnych na terenie Białowieskiego Parku Narodowego. In: Nauka-Przyroda-Człowiek. Materiały Konferencji Jubileuszowej z okazji 85-lecia Białowieskiego Parku Narodowego: 39-58.

  • Drozdowski S., Brzeziecki B., Żybura H., Żybura B., Gawron L., Buraczyk W. et al. 2012. Wieloletnia dynamika starodrzewów w zagospodarowanej części Puszczy Białowieskiej: gatunki ekspansywne i ustępujące [Long−term dynamics of old−growth stands in the managed part of the Białowieża Forest: increasing and declining tree species]. Sylwan, 156 (9): 663-671.

  • Drozdowski S. 2014. Modelowanie procesów odnowieniowych w lesie naturalnym. Rozprawy Naukowe i Monografie. Warszawa, Wyd. SGGW. ISBN: 978-83-7583-492-5.

  • Faliński J. B., Pawlaczyk P. 1993. Zarys ekologii. In: Bugała W. (ed.) Grab zwyczajny. Poznań-Kórnik, Sorus: 157-263.

  • Gil W., Łukaszewicz J., Paluch R., Zachara T. 2011. Jesion wyniosły - zagrożenia i hodowla. Warszawa, PWRiL.

  • Kowalski M. 1982. Rozwój drzewostanów naturalnych na powierzchni badawczej w Białowieskim Parku Narodowym. Rozprawy Naukowe i Monografie. Warszawa, SGGW.

  • Matuszkiewicz W. 1952. Zespoły leśne Białowieskiego Parku Narodowego. Lublin, Wyd. UMCS.

  • Paczoski J. 1930. Lasy Białowieży. Poznań, Państwowa Rada Ochrony Przyrody.

  • Nagel J. 1999. Konzeptionelle Überlegungen zum schrittweisen Aufbau eines waldwachstumskundlichen Simulationssystems für Nordwestdeutschland. Schriften aus der Forstlichen Fakultät der Universität Göttingen und der Nieders. Forstl. Versuchsanstalt. Band 128, Frankfurt a.M., J.D. Sauerländer’s Verlag, S. 122.

  • Paluch R. 2001. Zmiany zbiorowisk roślinnych i typów siedlisk w drzewostanach naturalnych Białowieskiego Parku Narodowego [Changes in plant communities and habitat types in the natural stands of the Białowieża Primeval Forest]. Sylwan, 145 (10): 73-81.

  • Paluch R. 2003. Wpływ zmian składu gatunkowego i fazy rozwojowej drzewostanu na roślinność runa w Białowieskim Parku Narodowym [Effects of species composition changes and stand development phase on the ground vegetation in the Białowieża Primeval Forest National Park]. Prace Instytutu Badawczego Leśnictwa, A, 13(950), 4: 39-52.

  • Sokołowski A.W. 1991. Zmiany składu zbiorowisk leśnych w rezerwatach Puszczy Białowieskiej. Ochrona Przyrody, 49, 2: 1-26.

  • Sokołowski A.W. 1993. Fitosocjologiczna charakterystyka zbiorowisk leśnych Białowieskiego Parku Narodowego. Parki Narodowe i Rezerwaty Przyrody, 12, 3: 5-190.

  • Sokołowski A.W. 1960-2004. Materiały archiwalne niepublikowane - zdjęcia fitosocjologiczne, wyniki pomiarów drzewostanów na stałych powierzchniach badawczych przechowywane w IBL w Białowieży.

  • Sokołowski A.W. 2004. Lasy Puszczy Białowieskiej. Warszawa, CILP. ISBN 8388478443.

  • Włoczewski T. 1954. Materiały do poznania zależności między drzewostanem i glebą w czasie i przestrzeni. Prace Instytutu Badawczego Leśnictwa,123: 161-249.

OPEN ACCESS

Journal + Issues

Search