What is 200 years enough for? Is there spontaneous loess grassland regeneration in Tiszántúl (Hungary)?
Abstract
203 years ago, in 1820, Count Lajos Semsey handed over his arable land and grasslands to Balmazújváros in the area of Magdolna. The town turned them into a common pasture, and they have been grazed ever since. Previously, the area had been ploughed for a relatively short period, approximately 50–80 years. Magdolna consists of two saline flats, surrounded by saline grasslands and large areas of loess grassland (Salvio-Festucetum). In addition to old-fields, there are also small patches of unploughed loess grasslands. There is a striking difference between unploughed ancient grasslands of high naturalness, and old-fields of medium naturalness at the best, despite the fact that both the propagules and the grazing animals transporting them have been available for the past 203 years. We investigated the difference between abandoned croplands and ancient grasslands by 17 spatial series samples (modified Dengler-method), measuring both alpha and beta diversity.
Our results show that old-fields do not have an independent species pool and can be considered as poorer versions of ancient grasslands. The species-area relationships show a sharp distinction between the two types at all spatial scales. No structural gradient from the edge towards the interior was observed in old-fields bordering on the original vegetation. The species established in the old-field area can appear anywhere, but their frequency slightly increases towards the primeval grasslands. There is no colonizing front. The old-fields are not uniform, some have a better structure (on fine spatial scale, approaching the structural characteristics of the ancient grassland, but not reaching them), but even these are species poor.
In the study area, 203 years were not enough for regeneration. It seems that the ancient Salvio-Festucetum patches that have survived to the present day in the Tiszántúl cannot be considered as a source of propagules for a considerable proportion of loess-specialist species on a human scale, if the aim is spontaneous regeneration for conservation purposes. The way forward, and perhaps the solution could be attempting the documented and monitored introduction of spontaneously non-spreading species.
References
Bartha S. (2008): Mikrocönológiai módszerek a táji vegetáció állapotának vizsgálatára. Tájökológia Lapok 6(3): 229–245.
Bartha S. (2010): A természetvédelmi kezeléseket megalapozó vegetációkutatásokról. In: Molnár Cs., Molnár Zs., Varga A. (szerk.): „Hol az a táj szab az életnek teret, / Mit az Isten csak jókedvében teremt”. Válogatás az első tizenhárom MÉTA-túrafüzetből 2003 – 2009. MTA ÖBKI, Vácrátót, pp. 42–70.
Bartha, S., Campatella, G., Canullo, R., Bódis, J., Mucina, L. (2004): On the importance of fine-scale spatial complexity in vegetation restoration. International Journal of Ecology and Environmental Science 30: 101–116.
Bartha S., Szabó G., Zimmermann Z. (2022): Együttélési mintázatok gyeptársulásokban. Botanikai Közlemények 109(2): 262–263.
Bartha S., Szentes Sz., Horváth A., Házi J., Zimmermann Z., Molnár Cs., Dancza I., Margóczi K., Pál R., Purger D., Schmidt D., Óvári M., Komoly C., Sutyinszki Zs., Szabó G., Csathó A. I., Juhász M., Penksza K., Molnár Zs. (2014): Impact of mid-successional dominant species on the diversity and progress of succession in regenerating temperate grasslands. Applied Vegetation Science 16(4): 201–213. https://doi.org/10.1111/avsc.12066
Borhidi A. (2003): Magyarország növénytársulásai. Akadémiai Kiadó, Budapest, 612 p.
Buisson, E., Archibald, S., Fidelis, A., Suding, K. N. (2022): Ancient grasslands guide ambitious goals in grassland restoration. Science 377: 594–598. https://doi.org/10.1126/science.abo4605
Bullock, J. M., Webb, N. R. (1995): A landscape approach to heathland restoration. In: Urbanska, K. M., Grodzinska, K. (eds.): Restoration Ecology in Europe. Geobotanical Institute SFIT, Zürich, pp. 71–111.
Csathó A. I. (2010): Elsődlegességre utaló fajok az Alföld löszhátain. In: Molnár Cs., Molnár Zs., Varga A. (szerk.): „Hol az a táj szab az életnek teret, / Mit az Isten csak jókedvében teremt”. Válogatás az első tizenhárom MÉTA-túrafüzetből 2003 – 2009. MTA ÖBKI, Vácrátót, pp. 240–242.
Csánki D. (1890): Magyarország történelmi földrajza a Hunyadiak korában I. Magyar Tudományos Akadémia, Budapest, 788 p.
Deák, B., Török, P., Kapocsi, I., Lontay, L., Vida, E., Valkó, O., Lengyel, Sz., Tóthmérész, B. (2008): Szik- és löszgyep-rekonstrukció vázfajokból álló magkeverék vetésével a Hortobágyi Nemzeti Park területén (Egyek-Pusztakócs). Tájökológiai Lapok 6(3): 323–332.
Dengler, J., Boch, S., Filibeck, G., Chiarucci, A. Dembicz, I., Guarino, R., Henneberg, B., Janišová, M., Marcenò, C., Naqinezhad, A., Polchaninova, N.Y., Vassilev, K., Biurrun, I. (2016): Assessing plant diversity and composition in grasslands across spatial scales: the standardised EDGG sampling methodology. Bulletin of the Eurasian Grassland Group 32: 13–30.
Ecsedi I. (1924): Eltűnt pusztafaluk Debrecen határában. Föld és ember 4(2): 65–74.
Fekete G., Tuba Z., Melko E. (1988): Background processes at the population level during succession in grasslands on sand. Vegetatio 77: 33–42.
Horváth A. (2002): A mezőföldi löszvegetáció términtázati szerveződése. Scientia Kiadó, Budapest, 174 p.
Horváth A., Illyés E., Molnár Zs., Molnár Cs., Csathó A.I., Bartha S., Kun A., Türke I.J., Bagi I., Bölöni J. (2011): H5a – Löszgyepek, kötött talajú sztyeprétek. In: Bölöni J., Molnár Zs., Kun A. (szerk.): Magyarország élőhelyei ÁNÉR 2011. MTA ÖBKI, Vácrátót, pp. 175–181.
Juhász-Nagy P., Podani J. (1983): Information theory methods for the study of spatial processes and succession. Vegetatio 51: 129–140.
Kandra K. (szerk., 1898): A Váradi Regestum. Szent István Társulat, Budapest, 552 p.
Káli R. (2014): Egy birtokjogi per és Balmazújváros társadalma a 18–19. században. Új nézőpont 1(3-4): 23–50.
Király G. (2009): Új magyar füvészkönyv. Aggteleki Nemzeti Park Igazgatóság, Jósvafő, 618 p.
Kiss, R., Deák, B., Tóthmérész, B., Miglécz, T., Tóth, K., Török, P., Lukács, K., Godó, L., Körmöczi, Z., Radócz, S., Borza, S., Kelemen, A., Sonkoly, J., Kirmer, A., Tischew, S., Valkó, O. (2021): Zoochory on and off: A field experiment for trait-based analysis of establishment success of grassland species. Journal of Vegetation Science 32: e13051. https://doi.org/10.1111/JVS.13051
M. Nepper I., Sőregi J., Zoltai L. (1981): Hajdúsági halmok. Hajdúsági Közlemények 8. Hajdúböszörmény, 48 p.
Marosi S., Somogyi S. (szerk.) (1990): Magyarország kistájainak katasztere I-II. MTA Földrajztudományi Kutató Intézet, Budapest, 1023 p.
Molnár Zs. (1997): Másodlagos löszpusztagyepek fejlődése dél-tiszántúli felhagyott szántókon II. Trendek és variációk. Puszta 1: 80–95.
Molnár Zs. (1998): Másodlagos löszpusztagyepek fejlődése dél-tiszántúli felhagyott szántókon I. A fajkészlet. Crisicum 1: 84–99.
Molnár Zs. (2008): Parlagok regenerációja tiszántúli szikespuszták zárványszántóin. In: Bartha S., Molnár Zs. (szerk.): XI. MÉTA-túra, a parlag-túra. Kézirat, MTA ÖBKI, Vácrátót, pp. 72–78. https://novenyzetiterkep.hu/sites/novenyzetiterkep.hu/files/MT11_Bartha_Molnar_2008_A_XI_META_TURA_Fuzet.pdf
Molnár Zs. (2008–2009): A Duna–Tisza köze és a Tiszántúl fontosabb vegetációtípusainak holocén kori története: irodalmi értékelés egy vegetációkutató szemszögéből. Kanitzia 16: 93–118.
Molnár Zs., Botta-Dukát Z. (1998): Improved space-for-time substitution for hypothesis generation: secondary grasslands with documented site history in SE-Hungary. Phytocoenologia 28: 1–29.
Németh A., Makra O., Balogh L., Szatmári M., Kotymán L., Sallainé Kapocsi J. (2014): Löszpusztagyepi növényfajok propagulumainak terepi gyűjtése, ex situ szaporítása és kitelepítése a Körös–Maros Nemzeti Park felhagyott szántóterületeire. Crisicum 8: 45–76.
Oborny B. (2002): A növények térfoglaló és táplálékkereső viselkedése. In: Bartha Z., Liker A., Székely T. (szerk.): Viselkedésökológia. Osiris Kiadó, Budapest, pp. 51–70.
Öster, M., Ask, K., Cousins, S. A. O., Eriksson, O. (2009): Dispersal and establishment limitation reduces the potential for successful restoration of semi-natural grassland communities on former arable fields. Journal of Applied Ecology 46: 1266–1274. https://doi.org/10.1111/j.1365-2664.2009.01721.x
Pozsonyi J. (2002): A semsei Semsey család története. Régi magyar családok I. Hajdú-Bihar Megyei Múzeumok Igazgatósága, Debrecen, 128 p.
Prach, K., Tichý, L., Lencová, K., Adámek, M., Koutecký, T., Sádlo, J., Bartošová, A., Novák, J., Kovář, P., Jírová, A., Šmilauer, P., Řehounková, K. (2016): Does succession run towards potential natural vegetation? An analysis across seres. Journal of Vegetation Science 27(3): 515–523. https://doi.org/10.1111/jvs.12383
Raible, C.C., Brönnimann, S., Auchmann, R., Brohan, Ph., Fröchlicer, T.L., Graf, H.-F., Jones, Ph., Luterbacher, J., Muthers, S., Neukom, R., Robock, A., Self, S., Sudjarat, A., Timmreck, C., Wegmann, M. (2016): Tambora 1815 as a test case for high impact volcanic eruptions: Earth system effects. WIREs Climate Change 7(4): 569–589. https://doi.org/10.1002/wcc.407
Renfrew, C., Bahn, P. (1999): Régészet. Elmélet, módszer, gyakorlat. Osiris Kiadó, Budapest, 643 p.
Stefanovits P., Filep Gy., Füleky Gy. (1999): Talajtan. Mezőgazda Kiadó, Budapest, 470 p.
Sümegi P., Szilágyi G., Gulyás S., Jakab G., Molnár A. (2013): The Late Quaternary paleoecology and environmental history of Hortobágy, a unique mosaic alkaline steppe from the hearth of the Carpathian Basin. In: Morales Prieto, M.B., Traba Diaz, J. (eds.): Steppe Ecosystems. NOVA, pp. 165–193.
Török P., Tóthmérész B. (szerk.) (2015): Ökológiai szemléletű gyeptelepítés elmélete és gyakorlata. ÖMKI, Budapest, 124 p.
Törőcsik T., Sümegi P. (2019): Pollen-based reconstruction of the plant cultivation in the Carpathian Basin from the Migration Age to the end of the Medieval Age. Archeometriai Műhely 16(3): 245–270.
Valkó O., Deák B. (2015): A természetvédelmi célú gyepesítés leggyakoribb buktatói. In: Török P. Tóthmérész B. (szerk.): Ökológiai szemléletű gyeptelepítés elmélete és gyakorlata. ÖMKI, Budapest, pp. 83–88.
Valkó, O., Deák, B., Török, P., Kelemen, A., Miglécz, T., Tóth, K., Tóthmérész, B. (2016): Abandonment of croplands: problem or chance for grassland restoration? Case studies from Hungary. Ecosystem Health and Sustainability 2(2): e01208. https://doi.org/10.1002/ehs2.1208
Varga A., id. (1942a): Adatok a Balmazújváros határában állott falvak történetéhez. Balmazújváros.
Varga A., id. (1942b): Földrajzi helynevek Balmazújvároson. Debrecen.
Varga A., id., Varga A., ifj. (1958): Balmazújváros története 1945-ig. Debrecen Város Tanácsa, Debrecen.
Varga A. (1984): Balmazújváros kamarai összeírása 1794-ből és 1797-ből. I. A Hajdú-Bihar Megyei Levéltár Évkönyve 11: 161–175.
Varga A. (1985): Balmazújváros kamarai összeírása 1794-ből és 1797-ből. II. A Hajdú-Bihar Megyei Levéltár Évkönyve 12: 157–174.
Vida E., Török P., Deák B., Tóthmérész B. (2008): Gyepek létesítése mezőgazdasági művelés alól kivont területeken: a gyepesítés módszereinek áttekintése. Botanikai Közlemények 95: 115–125.
Zimmermann Z., Szabó G., Bartha S. (2021): Gyepek monitorozásához használt mintavételi módszerek összehasonlítása. In: Hajdu T., Korsós Z., Málnási Csizmadia G., Mecsnóber M. (szerk.): A Magyar Biológiai Társaság XXXII. Vándorgyűlése. Tápiószele, Magyar Biológiai Társaság, p. 35.
Zoltai L. (1922): Eltűnt és feledésbe menő helynevek Debreczen határában. In: Debreczeni Képes Kalendáriom 1923-i évre. Debrecen, pp. 73–81.
Zólyomi B. (1969): Földvárak, sáncok, határmezsgyék és a természetvédelem. Természet Világa (Természettudományi Közlöny): 100: 550–553.
http1: https://chapter.ser.org/europe/
http2: https://maps.hungaricana.hu/hu/MOLTerkeptar/11095/
