Continuum of floristic composition between two plant communities – Carici elongatae-Alnetum and Fraxino-Alnetum

Open access

Abstract

One of the crucial debates in vegetation ecology is whether plant communities are discontinuous, distinguishable units or whether they change continuously. Phytosociology assumes discontinuity and its methodology requires subjective sampling during vegetation inventories. For that reason, some researchers argue that phytosociology artificially creates discontinuity among plant communities. Our aim was to assess the continuity between ash-alder riparian forest (Fraxino-Alnetum), and alder swamp forest (Carici elongatae-Alnetum), and to check whether discontinuity observed between these two plant associations is an effect of subjective sample plot choice. We conducted 57 phytosociological relevés within a regular grid covering potential sites of both plant communities. All relevés were arranged in order of decreasing relative cover of the diagnostic species for each plant association resulting in a gentle gradient, indicating a continuous transition from Fraxino-Alnetum to Carici elongatae-Alnetum. Similar results were obtained by detrended correspondence analysis. The proportion of species from the Querco-Fagetea class, typical to Fraxino-Alnetum, was decreasing with increasing proportion of species from the Alnetea glutinosae class, typical to Carici elongatae-Alnetum. This shift followed a gradient of ecological light-moisture indicator values. Our results confirmed continuous transition between two plant communities and led us to the conclusion that discontinuity resulted from the standard sampling protocol used in classical phytosociology. This protocol, however, is useful in searching for typological patterns, required for classification of plant communities, which is the main aim of phytosociology. Nevertheless, it does not provide full insight into the variability of vegetation and introduces uncertainty when trying to understand ecosystem dynamics. This uncertainty should be taken into account when phytosociological data are used for nature conservation recommendations and to draw conclusion about vegetation dynamics.

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

  • Austin M.P. 2013. Vegetation and Environment: Discontinuities and Continuities in: van der Maarel E. Franklin J. (Ed.). Vegetation Ecology. John Wiley & Sons Ltd. 71–106. ISBN 978-1-4443-3888-1.

  • Brzeziecki B. 1984 Zastosowanie metody „wzajemnego uśredniania” Hilla do porządkowania danych fitosocjologicznych. Wiadomości Ekologiczne 30(3): 281–293.

  • Brzeziecki B. Pommerening A. Miścicki S. Drozdzowski S. Żybura H. 2016. A common lack of demographic equilibrium among tree species in Białowieża National Park (NE Poland): evidence from long-term plots. Journal of Vegetation Science 27: 460–469. DOI 10.1111/jvs.12369.

  • Chytrý M. 2001. Phytosociological data give biased estimates of species richness. Journal of Vegetation Science 12: 439–444. DOI 10.1111/j.1654-1103.2001.tb00190.x.

  • Czerepko J. 2008. A long-term study of successional dynamics in the forest wetlands. Forest Ecology and Management 255: 630–642. DOI 10.1016/j.foreco.2007.09.039.

  • Czerepko J. 2010. Zmiany roślinności na siedlisku olsu jesionowego w lasach północno-wschodniej Polski. Leśne Prace Badawcze 71(4): 331–342. DOI 10.2478/v10111-010-0028-8.

  • Czerwiński A. 1995. Geobotanika w ochronie środowiska lasów Podlasia i Mazur. Wydawnictwo Politechniki Białostockiej Białystok. ISBN 83-86272-17-1.

  • Daubenmire R. 1966. Vegetation: identification of typal communities. Science 151: 291–298. DOI 10.1126/science.151.3708.291.

  • Dyderski M.K. Czapiewska N. Zajdler M. Tyborski J. Jagodziński A.M. 2016. Functional diversity succession and human-mediated disturbances in raised bog vegetation. Science of the Total Environment 562: 648–657. DOI 10.1016/j.scitotenv.2016.04.102.

  • Dyderski M.K. Gdula A.K. Wrońska-Pilarek D. 2015. Wpływ antropopresji na leśne zbiorowiska roślinne w warunkach aglomeracji miejskiej na przykładzie Doliny Bogdanki w Poznaniu. Studia i Materiały CEPL w Rogowie 42: 84–94.

  • Dzwonko Z. 1978. Application of Jaccard's and Sorensen's formulas in numerical comparison and classification of phytosociological records. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Jagiellońskiego. Prace Botaniczne 6: 23–38.

  • Dzwonko Z. 2007. Przewodnik do badań fitosocjologicznych. Wydawnictwo Sorus Poznań. ISBN 978-83-89949-23-3.

  • Eckstein J. Leuschner H.H. Bauerochse A. 2011. Mid-Holocene pine woodland phases and mire development – significance of dendroecological data from subfossil trees from northwest Germany. Journal of Vegetation Science 22: 781–794. DOI 10.1111/j.1654-1103.2011.01283.x.

  • Ellenberg H. 1988. Vegetation Ecology of Central Europe. Cambridge University Press Cambridge. ISBN 0-521-23642-8.

  • Ellenberg H. Leuschner C. 2010. Vegetation Mitteleuropas mit den Alpen in ökologischer dynamischer und historischer Sicht. UTB Stuttgart. ISBN 978-3825281045.

  • GUS. 2015. Mały Rocznik Statystyczny. Główny Urząd Statystyczny Warszawa. ISSN 1640-3630.

  • Holeksa J. 2005. Advantages and disadvantages of the strong position of phytosociology for nature conservation in Poland. Ecological Questions 6: 19–27.

  • Holeksa J. 2016. Gospodarka leśna a ochrona przyrody w zmieniającym się środowisku przyrodniczym i kulturowym in: Tomaszewski D. Jagodziński A.M. (Ed.). Drzewa i lasy w zmieniającym się środowisku. Konferencja naukowa. Kórnik – Poznań 17–19 października 2016. Materiały konferencyjne. Bogucki Wydawnictwo Naukowe Poznań 61–76.

  • Holeksa J. Woźniak G. 2003. Wpływ wyboru płatów roślinnych do zdjęć fitosocjologicznych na obraz zróżnicowania roślinności. Phytocoenosis N.S. 15 Seminarium Geobotanicum 9: 71–80.

  • Holeksa J. Woźniak G. 2005. Biased vegetation patterns and detection of vegetation changes using phytosociological databases. A case study in the forests of the Babia Góra National Park (the West Carpathians Poland). Phytocoenologia 35: 1–18. DOI 10.1127/0340-269X/2005/0035-0001.

  • Jagodziński A.M. Dyderski M.K. Rawlik K. Kątna B. 2016. Seasonal variability of biomass total leaf area and specific leaf area of forest understory herbs reflects their life strategies. Forest Ecology and Management 374: 71–81. DOI 10.1016/j.foreco.2016.04.050.

  • Jaroszewicz B. Bobiec A. Eycott A.E. 2017. Lack of demographic equilibrium indicates natural large-scale forest dynamics not a problematic forest conservation policy – a reply to Brzeziecki et al. Journal of Vegetation Science 28: 218–222. DOI 10.1111/jvs.12458.

  • Kulczyński S. 1928. Die Pflanzenassoziationen der Pieninen. Bulletin International de l‘Académie Polonaise des Sciences et des Lettres. Classe des Sciences Mathématiques et Naturelles. Série B 1. Botanique supl. 2: 57–203.

  • Kulczyński S. 1939. Torfowiska Polesia. T. 1 i 2. Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego Kraków.

  • Lepš J. Hadincová V. 1992. How Reliable Are Our Vegetation Analyses? Journal of Vegetation Science 3: 119–124. DOI 10.2307/3236006.

  • Matuszkiewicz J.M. 2005. Zespoły leśne Polski. Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa. ISBN 978-83-01-14555-2.

  • Matuszkiewicz J.M. 2007. Zmiany w grądach borach mieszanych i łęgach jesionowo-olszowych Puszczy Białowieskiej in: Matuszkiewicz J.M. (Ed.). Geobotaniczne rozpoznanie tendencji rozwojowych zbiorowisk leśnych w wybranych regionach Polski. Wydawnictwo IGiZP PAN Warszawa 197–290. ISBN 978-83−87954-78-0.

  • Matuszkiewicz W. 2011. Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski. Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa. ISBN 978-83-01-16707-3.

  • Matuszkiewicz W. 1973. Próba systematyzacji warunków środowiska glebowego w zbiorowiskach leśnych. Phytocoenosis 3(1/2): 113–170.

  • Mucina L. 1997. Classification of vegetation: Past present and future. Journal of Vegetation Science 8: 751–760. DOI 10.2307/3237019.

  • Oksanen J. Blanchet F.G. Kindt R. Legendre P. Michin P.R. O’Hara R.B. Simpson G.L. Solymos P. Henry M. Stevens H. Wagner H. 2013. “vegan” - Community Ecology Package. https://cran.r-project.org/web/packages/vegan/index.html [15.07.2017].

  • Oksanen J. Minchin P.R. 2002. Continuum theory revisited: what shape are species responses along ecological gradients? Ecological Modelling 157: 119–129. DOI 10.1016/S0304-3800(02)00190-4.

  • ORWLP. 2004. Siedliskowe Podstawy Hodowli Lasu. Załącznik do Zasad Hodowli Lasu. 2004. Ośrodek Rozwojowo-Wdrożeniowy Lasów Państwowych w Bedoniu Warszawa.

  • Pawlaczyk P. 2004. Łęg olszowo-jesionowy Fraxino-Alnetum in: Herbich J. (Ed.). Lasy i bory. Poradniki ochrony siedlisk i gatunków Natura 2000 – podręcznik metodyczny. Ministerstwo Środowiska Warszawa 215–222. ISBN 83-86564-43-1.

  • Pawlaczyk P. 2010. Łęgi wierzbowe topolowe olszowe i jesionowe in: Mróz W. (Ed.). Monitoring siedlisk przyrodniczych. Przewodnik metodyczny. Cz. I. Główny Inspektorat Ochrony Środowiska Warszawa 236–254. ISBN 978-83-61227-52-6.

  • R Core Team. 2015. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing Vienna Austria. https://www.r-project.org/ [15.07.2017].

  • Ratyńska H. Wojterska M. Brzeg A. Kołacz M. 2010. Multimedialna encyklopedia zbiorowisk roślinnych Polski. NFOSiGW UKW IETI.

  • Rutkowski P. 2009. Natura 2000 w leśnictwie. Ministerstwo Środowiska Warszawa. ISBN 978-83-89994-03-5.

  • Stachowski P. Liberacki D. Fiedler M. 2015. Ocena zwiększenia retencji siedlisk leśnych objętych programem Natura 2000. Nauka-Przyroda-Technologie 9(2): #30. DOI 10.17306/J.NPT.2015.2.30.

  • Stańko R. 2010. Torfowiska wysokie z roślinnością torfotwórczą (żywe) in: Mróz W. (Ed.). Monitoring siedlisk przyrodniczych. Przewodnik metodyczny. Cz. I. Główny Inspektorat Ochrony Środowiska Warszawa 145–160. ISBN 978-83-61227-52-6.

  • Szwed W. Hennekens S.M. Pelsma T.A.H.M. Ratyńska H. Rusińska A. 1999. A numerical data base and checklist of taxa of Polish flora applicable in phytosociology particularly for the TURBOVEG. Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Pedagogicznej w Bydgoszczy 14: 5–18.

  • Tabacchi E. Planty-Tabacchi A. Décamps O. 1990. Continuity and discontinuity of the riparian vegetation along a fluvial corridor. Landscape Ecology 5: 9–20. DOI 10.1007/BF00153800.

  • Zielony R. Kliczkowska A. 2012. Regionalizacja przyrodniczo-leśna Polski 2010. Centrum Informacyjne Lasów Państwowych Warszawa. ISBN 978-83-61633-62-4.

  • Żmudzka E. 2012. Wieloletnie zmiany zasobów termicznych w okresie wegetacyjnym i aktywnego wzrostu roślin w Polsce. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie 12: 377–389.

Search
Journal information
Metrics
All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 191 105 0
PDF Downloads 167 112 5