Secondary succession of trees in the dune landscape of the ‘Glinki’ long-term research area – analysis with GIS

Piotr Sewerniak 1  and Łukasz Mendyk
  • 1 Nicolaus Copernicus University in Toruń, Faculty of Earth Sciences, Department of Soil Science and Landscape Management, ul. Lwowska 1, 87–100 Toruń, Poland

Abstract

The aim of the study was to present the main characteristics of the ‘Glinki’ research area together with results of the first measurements on tree number, density, distribution and species composition carried out in 2011. The research was conducted in a free-of-forest management part of the Toruń military area which is located in one of the biggest inland dune fields of Europe. The ‘Glinki’ research area was established in 2011 and consists of two plots (together 26.3 ha), which are in close proximity to each other. After the last fire in 1991, secondary succession has been the main factor shaping vegetation on both plots. For every plot, the location of all trees of at least 1 m height (560 in plot I and 292 in plot II) was determined. These measurements were subjected to spatial analysis in ArcGIS 9.3 with special emphasis on the exposure of the dune slopes. The main tree species on both plots were Scots pine, Pinus sylvestris, and birch, Betula pendula, (82 % and 17 % of all trees respectively). Tree density 20 years after the last fire was very low (32 trees/ha), which mainly resulted from the lack of a sufficient source of seeds in the close vicinity of the plots during the first years after the fire. We also found that tree distribution was related to the main direction of seed inflow and land relief. Tree density was much higher on dune slopes with a northern exposure when compared to other slope exposures, which resulted from different site conditions on the different slopes.

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. Rozwój drzewostanów naturalnych Białowieskiego Parku Narodowego w okresie od 1936 do 1996. Warszawa, Fundacja Rozwój SGGW. ISBN 83-87660-35-3, p. 271.

  • Brzeziecki B. 2000. Strategie życiowe gatunków drzew leśnych. Sylwan, 8: 5–14.

  • Cantlon J.E. 1953. Vegetation and microclimates on north and south slopes of Cushetunk Mountain, New Jersey. Ecological Monographs 3: 241–270.

  • Chojnacka J., Cyzman W., Nienartowicz A., Deptuła M. 2010. Variability of the structure and directions in the development of heaths and psammophilous grasslands within the artillery range near the city of Toruń. Ecological Questions 12: 87–125. DOI: 10.2478/v10090–010–0006–z.

  • Ciurzycki 2004. Wpływ wybranych czynników środowiskowych na dynamikę wkraczania świerka pospolitego na górnoreglowe polany popasterskie w Tatrach Polskich. Sylwan 9: 20–28.

  • Dobrowolska D. 2007. Odnowienie naturalne lasu w drzewostanach uszkodzonych przez wiatr na terenie północno-wschodniej Polski. Leśne Prace Badawcze 68, 2: 45–60.

  • Dobrowolska D. 2008. Odnowienie naturalne na powierzchniach uszkodzonych przez pożar w Nadleśnictwie Rudy Raciborskie. Leśne Prace Badawcze 69, 3: 255–264.

  • Falińska K. 2003. Alternative pathways of succession: species turnover patterns in meadows abandoned for 30 years. Phytocoenosis 15: 1–104.

  • Faliński J.B. 1986. Sukcesja roślinności na nieużytkach porolnych jako przejaw dynamiki ekosystemu wyzwolonego spod długotrwałej presji antropogenicznej. Wiadomości Botaniczne 30,1: 25–50.

  • Faliński J.B. 2001. Przewodnik do długoterminowych badań ekologicznych. Warszawa, PWN. ISBN 83-01-13239-6, p. 672.

  • Gugnacka-Fiedor W., Adamska E. 2010. The preservation state of the flora and vegetation of the artillery range near the city of Toruń. Ecological Questions 12: 75–86. DOI: 10.2478/v10090–010–0005–0.

  • Hibbs D.E. 1983. Forty years of forest succession in central New England. Ecology 64,6: 1394–1401.

  • Jankowski M. 2001. Warunki występowania, właściwości i geneza gleb śródwydmowych wzbogaconych w żelazo. Roczniki Gleboznawcze 52: 49–63.

  • Jankowski M. 2010. Some aspects of site conditions of heathlands in the Toruń Basin. Ecological Questions, 12: 149–156. DOI: 10.2478/v10090–010–0008–x.

  • Jankowski M. 2014. The evidence of lateral podzolization in sandy soils of northern Poland. Catena 112: 139–147. DOI: 10.1016/j.catena.2013.03.013.

  • Linder P. 1998. Structural changes in two virgin boreal forest stands in central Sweden over 72 years. Scandinavian Journal of Forest Research 13: 451–461. DOI: 10.1080/02827589809383006.

  • Obmiński Z. 1970. Zarys ekologii. in: Sosna zwyczajna Pinus sylvestris L. (red. S. Białobok). Warszawa-Poznań, PWN: 152–231.

  • Piotrowska 1988. The dynamics of the dune vegetation on the Polish Baltic coast. Vegetatio 77: 169–175.

  • Różański W., Szwagrzyk J. 1987. Wzniesienie, wystawa i nachylenie jako czynniki kształtujące rozmieszczenie zbiorowisk roślinnych na Pogórzu Wielickim i w przyległej części Beskidów. Sylwan 7: 59–69.

  • Rykowski K. 2012. Huragan w lasach: klęska czy zakłócenie rozwoju? Nadleśnictwo Pisz, 4 lipca 2002 roku: studium przypadku. Sękocin Stary, Instytut Badawczy Leśnictwa. ISBN 978-83-62830-08-4, p. 192.

  • Sewerniak P. 2010. Analiza wpływu pożaru na wybrane cechy fitocenozy boru sosnowego w aspekcie hodowli lasu. in: Środowiskowe skutki pożaru lasu (red. P. Sewerniak, S.S. Gonet). Wrocław, Polskie Tow. Subst. Humusowych: 83–107. ISBN 978-83-919331-2-1.

  • Sewerniak P., Bednarek R., Szymańska 2011. Ekspozycja stoków wydm w Kotlinie Toruńskiej a wybrane elementy ekosystemu boru sosnowego – wstępne wyniki badań. Leśne Prace Badawcze 72,1: 37–46. DOI: 10.2478/v10111-011-0005-x.

  • Sewerniak P., Gonet S.S., Quaium M. 2012. Wpływ przygotowania gleby frezem leśnym na wzrost sadzonek sosny zwyczajnej w warunkach ubogich siedlisk Puszczy Bydgoskiej. Sylwan 11: 871–880.

  • Sewerniak P., Jankowski M., Dąbrowski M. 2013. Impact of mesorelief on ecopedological conditions on inland dunes in subboreal zone (studies from northern Poland). International Soil Science Conference “Soils in Space and Time”, Ulm 29.09-04.10.2013. Book of Abstracts: 329–330.

  • Socha J. 2008. Effect of topography and geology on the site index of Picea abies in the West Carpathian, Poland. Scandinavian Journal of Forest Research 23: 203–213. DOI: 10.1080/02827580802037901.

  • Wasilewski S. 2004. Zarys historii toruńskiego poligonu artyleryjskiego. Toruń, Centrum Szkolenia Artylerii i Uzbrojenia im. gen. J. Bema, p. 47.

  • Wecwerth P. 2010. Evolution of the Toruń Basin in the Late Weichselian. Landform Analysis 14: 57–84.

  • Wójcik G., Marciniak K. 2006. Klimat. in: Toruń i jego okolice. Monografia przyrodnicza. (red. L. Andrzejewski, P. Weckwerth, Sz. Burak). Toruń, Wyd. UMK: 99–128. ISBN 83-231-2024-2.

OPEN ACCESS

Journal + Issues

Search