Εδαφικές τράπεζες σπερμάτων, φυτική ποικιλότητα και βόσκηση σε δάση φυλλοβόλων δρυών της Ελλάδας

Abstract

The role of grazing as a management practice, which could favor the conservation of high biodiversity levels in forest ecosystems, but also the regeneration of the herb layer, has not been studied in detail. Within the present doctoral thesis the following questions where investigated: • The composition of the above-ground vegetation under different grazing regimes • The composition and the abundance of the soil seed bank. • Comparison of the soil seed bank with the above-ground vegetation. • Assessment of the usefulness of the soil seed bank in restoration. • Monitoring of the above-ground vegetation changes, in time, focusing on the herb layer of the overgrazed forests. The study area is covered by extensive sub-Mediterranean mixed deciduous oak forests near Konitsa (Epirus), which undergo long-term overgrazing. The forests cover flysch and belong to the South Balkan association Verbasco glabrati-Quercetum frainetto. The soil seed bank of the study area is persistent and the seeds density reaches the levels of 2000 seeds/m². The long-term overgrazing and especially the wild boar grazing caused the qualitative and quantitative degradation of the soil seed bank. In the persistent soil seed bank 28 taxa were recorded, from which the dominant woody taxa and many typical forest taxa of the above-ground vegetation were absent. The long-term overgrazing reduced: a) the species richness (a-diversity) and b-diversity of the soil seed bank and of the above-ground vegetation, b) the similarity between the above-ground vegetation and the soil seed bank and c) the species richness and the seed density of the non-ruderal species, and especially the typical forest herbs, as well as of the animal-dispersed species. Monitoring the changes in the above-ground vegetation revealed that the continuously overgrazed forests are poorer in species while the sites under succession and the undisturbed sites are richer. The temporal turnover of species did not differ significantly between the successional and the sporadically grazed plots and was low in the overgrazed plots. The disturbance caused by overgrazing reduced plant diversity in time. By comparing of the spatial turnover with the temporal turnover of species the space for time substitution was found to be applicable in the studied ecosystem. The dissimilarity in species composition increases as the distance between two observations increases similarly to the case of distance decay. The studied forests have an 'ecological memory' which reflects grazing history. The relation between the above-ground vegetation and the soil seed bank is poor and the potential for restoration of the soil seed bank is limited. The persistent herb seed bank would be insufficient to restore the overgrazed forests after cessation of grazing; consequently, it should be used combined with other methods. The sporadically grazed forests maintain their structure, good regenerative ability and high plant diversity.

Ο ρόλος της βόσκησης ως διαχειριστική πρακτική, που μπορεί να ευνοεί τη διατήρηση υψηλών επιπέδων βιοποικιλότητας σε δασικά οικοσυστήματα, αλλά και την αναγέννηση του ποώδους ορόφου δεν έχει μελετηθεί διεξοδικά. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή ερευνήθηκαν τα ακόλουθα: • Η σύνθεση της υπέργειας βλάστησης υπό διαφορετικά καθεστώτα βόσκησης. • Η σύνθεση και η αφθονία της εδαφικής τράπεζας σπερμάτων. • Σύγκριση της εδαφικής τράπεζας σπερμάτων με την υπέργεια βλάστηση. • Αξιολόγηση της χρησιμότητας της εδαφικής τράπεζας σπερμάτων στην αποκατάσταση. • Παρακολούθηση των μεταβολών της υπέργειας βλάστησης, στο χρόνο, που υπόκεινται σε μεταβαλλόμενο καθεστώς υπερβόσκησης, δίνοντας βάρος στον ποώδη όροφο. Η περιοχή μελέτης αποτελείται από εκτεταμένα υπο-Μεσογειακά μικτά δάση φυλλοβόλων δρυών κοντά στην Κόνιτσα (Ήπειρος), που υφίστανται μακροχρόνια υπερβόσκηση. Τα δάση εδράζονται σε φλύσχη και εντάσσονται στη φυτοκοινωνική ένωση των Νότιων Βαλκανίων Verbasco glabrati-Quercetum frainetto. Η εδαφική τράπεζα των δασών της περιοχής μελέτης είναι μόνιμη και η πυκνότητα των σπερμάτων είναι της τάξης των 2000 σπερμάτων/m² . Η μακροχρόνια υπερβόσκηση και ειδικά η βόσκηση από αγριόχοιρους επέφερε την ποιοτική και ποσοτική υποβάθμιση της εδαφικής τράπεζας σπερμάτων. Στη μόνιμη εδαφική τράπεζα σπερμάτων καταγράφτηκαν 28 taxa, από τα οποία απουσιάζουν τα κυρίαρχα ξυλώδη taxa και πολλά δασικά είδη της υπέργειας βλάστησης. Με την επίδραση της μακροχρόνιας υπερβόσκησης μειώνεται: α) ο πλούτος ειδών (α-ποικιλότητα) και η β-ποικιλότητα της τράπεζας σπερμάτων και της υπέργειας βλάστησης, β) η ομοιότητα μεταξύ υπέργειας βλάστησης και εδαφικής τράπεζας σπερμάτων και γ) ο πλούτος ειδών και η πυκνότητα σπερμάτων των μη διαταραχόφιλων ειδών και ειδικά των τυπικών δασικών ποών, καθώς και των ζωόχωρων ειδών. Από την παρακολούθηση των μεταβολών της υπέργειας βλάστησης προέκυψε ότι, οι διαρκώς υπερβοσκημένες περιοχές είναι οι φτωχότερες σε είδη, ενώ οι περιοχές υπό διαδοχή και οι μη διαταραγμένες περιοχές είναι οι πλουσιότερες. Η χρονική μεταβολή των ειδών δε διέφερε σημαντικά μεταξύ των περιοχών της διαδοχής και των μη διαταραγμένων περιοχών και στις υπερβοσκημένες επιφάνειες ήταν μικρή. Η υπερβόσκηση ως διαταραχή μείωσε τη φυτική ποικιλότητα και διαχρονικά. Από τη σύγκριση της χωρικής με τη χρονική μεταβολή των ειδών προέκυψε ότι στο συγκεκριμένο οικοσύστημα εφαρμόζεται η υποκατάστατη του χώρου από το χρόνο. Η ανομοιότητα στη σύνθεση των ειδών αυξάνεται όσο αυξάνεται η απόσταση μεταξύ δύο παρατηρήσεων, όπως και στην περίπτωση της μείωσης της ομοιότητας με την απόσταση. Τα ερευνούμενα δάση διαθέτουν «οικολογική μνήμη» που αντανακλά το ιστορικό βόσκησης. Η σχέση της εδαφικής τράπεζας σπερμάτων με την υπέργεια βλάστηση είναι φτωχή και η δυναμική της τράπεζας σπερμάτων για αποκατάσταση είναι περιορισμένη. Μετά τη διακοπή της βόσκησης, η μόνιμη ποώδης τράπεζα σπερμάτων δε θα είναι επαρκής για αποκατάσταση του ποώδους ορόφου, επομένως πρέπει να χρησιμοποιηθούν και άλλες μέθοδοι συμπληρωματικά. Τα σποραδικά βοσκημένα δάση διατηρούν καλή κατάσταση στη δομή τους, καλή αναγεννητική ικανότητα και υψηλή φυτική ποικιλότητα.