Changes in abundance of common milkweed (Asclepias syriaca L.) on sandy old-fields during succession and due to conservation management
Abstract
One of the most significant invasive species in Hungary is common milkweed (Asclepias syriaca), a perennial herb species, which typically invades disturbed sandy grasslands and regenerating sandy old-fields. Various nature conservation management actions are implemented against this species, but their monitoring often fails, because of the lack of long-term resources. We started a study on the recovery of abandoned agricultural fields in 2000. In 2014, herbicide control of milkweed took place in some of our study sites. The permanent plots of the study gave us the opportunity to monitor the effect of the management on milkweed and on the native vegetation. In some of our old-fields, milkweed became dominant gradually after abandonment of cultivation, between 2000 and 2010. After the herbicide treatment, milkweed cover decreased, however it did not disappear totally from the vegetation. The cover of native plant species did not increase significantly for three years after the treatment, meaning there was no remarkable regeneration on the sites previously invaded by milkweed.
References
Adams, C. R. & Galatowitsch, S. M. (2008): The transition from invasive species control to native species promotion and its dependence on seed density thresholds. – Appl. Veg. Sci. 347: 131–138. https://doi.org/10.1111/j.1654-109X.2008.tb00211.x
Bagi, I. (1990): The vegetation map of the Szappan-szék UNESCO biosphere reserve core area, Kiskunság National Park, Hungary. – Acta Biol. Szeged. 36: 27–42.
Bagi, I. (2004): Selyemkóró (Asclepias syriaca L.). – In: Mihály, B. & Botta-Dukát, Z. (szerk.): Biológiai inváziók Magyarországon – Özönnövények. KvVM TvH & TermészetBÚVÁR Alapítvány Kiadó, Budapest, pp. 319–336.
Bajor, Z., Zimmermann, Z., Szabó, G., Fehér, Z., Járdi, I., Lisztes-Szabó, Z. & Penksza, K. (2016): Effect of conservation management practices on sand grassland vegetation in Budapest, Hungary. – Appl. Ecol. Env. Research 14: 233–247. http://doi.org/10.15666/aeer/1403_233247
Bakacsy, L. & Bagi, I. (early view): Survival and regeneration ability of clonal common milkweed (Asclepias syriaca L.) after a single herbicide treatment in natural open sand grasslands. – PREPRINT (Version 1) at Research Square. https://doi.org/10.21203/rs.2.21992/v1
Barney, J. N., Tekiela, D. R., Dollete, E. S. & Tomasek, B. J. (2013): What is the “real” impact of invasive plant species? – Frontiers in Ecol. Environ. 11: 322–329. https://doi.org/10.1890/120120
Barney, J. N., Tekiela, D. R., Barrios-Garcia, M. N., Dimarco, R. D., Hufbauer, R. A., Leipzig-Scott, P., ... & Maxwell, B. D. (2015): Global Invader Impact Network (GIIN): toward standardized evaluation of the ecological impacts of invasive plants. – Ecol. Evol. 5: 2878–2889. https://doi.org/10.1002/ece3.1551
Bartha, S., Meiners, S. J., Pickett, S. T. & Cadenasso, M. L. (2003): Plant colonization windows in a mesic old field succession. – App. Veg. Sci. 6: 205–212. https://doi.org/10.1111/j.1654-109X.2003.tb00581.x
Bernhardt, E. S., Sudduth, E. B., Palmer, M. A., Allan, J. D., Meyer, J. L., Alexander, G., ... & Rumps, J. (2007): Restoring rivers one reach at a time: results from a survey of US river restoration practitioners. – Restor. Ecol. 15: 482–493. https://doi.org/10.1111/j.1526-100X.2007.00244.x
Blossey, B. (1999): Before, during and after: the need for long-term monitoring in invasive plant species management. – Biol. Inv. 1: 301–311. https://doi.org/10.1023/A:1010084724526
Bolla, B. (2012): Inváziós növényfajok irtása a Csengődi-síkon. – Termvéd Közlem. 18: 77–81.
Borhidi, A. (1993): A magyar flóra szociális magatartás típusai, természetességi és relatív ökológiai értékszámai. – Janus Pannonius Tudományegyetem, Pécs, 95 p.
Botta-Dukát, Z. (2008): Invasion of alien species to Hungarian (semi-) natural habitats. – Acta Bot. Hung. 50: 219–227. https://doi.org/10.1556/ABot.50.2008.Suppl.11
Buisson, E., Le Stradic, S., Silveira, F. A., Durigan, G., Overbeck, G. E., Fidelis, A., Bond, W. J., Hermann, J. M., Mahy, G., Alvarado, S. T., Zaloumis, N. P. & Veldman, J. W. (2019): Resilience and restoration of tropical and subtropical grasslands, savannas, and grassy woodlands. – Biol. Rev. 94: 590–609. https://doi.org/10.1111/brv.12470
Clark, L. B., Henry, A. L., Lave, R., Sayre, N. F., González, E. & Sher, A. A. (2019): Successful information exchange between restoration science and practice. – Restor. Ecol. 27: 1241–1250. https://doi.org/10.1111/rec.12979
Clout, M. N. & Williams, P. A. (eds.) (2009): Invasive species management: a handbook of principles and techniques. – Oxford University Press, Oxford. 308 p.
Cole, D. E., King, J. R, Oyarzun, D. A., Dietzler, T. H. & McClay, A. S. (2007): Experiences with invasive plant management and ecology in Alberta. – Canadian J. Plant Sci. 87: 1013–1022. https://doi.org/10.4141/CJPS07119
Conner, M. M., Saunders, W. C., Bouwes, N. & Jordan, C. (2016): Evaluating impacts using a BACI design, ratios, and a Bayesian approach with a focus on restoration. – Environ. Monit. Assess. 188: 555. https://doi.org/10.1007/s10661-016-5526-6
Csecserits, A. & Rédei, T. (2001): Secondary succession on sandy old-fields in Hungary. – Appl. Veg. Sci. 4: 63–74. https://www.jstor.org/stable/1479037
Csecserits, A., Botta-Dukát, Z., Kröel-Dulay, Gy., Lhotsky, B., Ónodi, G., Rédei, T., ... & Halassy, M. (2016): Tree plantations are hot-spots of plant invasion in a landscape with heterogeneous land-use. – Agri. Ecosys. Env. 226: 88–98. https://doi.org/10.1016/j.agee.2016.03.024
Csecserits, A., Szabó, R., Halassy, M. & Rédei, T. (2007): Testing the validity of successional predictions on an old-field chronosequence in Hungary. – Community. Ecol. 8: 195–207. https://doi.org/10.1556/ComEc.8.2007.2.6
Csecserits, A. (2007): Másodlagos szukcesszió vizsgálata homoki parlagokon. – Doktori értekezés, ELTE, Budapest, 133 p.
Csiszár, Á. & Korda, M. (2015): Özönnövények visszaszorításának gyakorlati tapasztalatai. Rosalia kézikönyvek 3. – Duna-Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság, Budapest, 239 p.
Epanchin-Niell, R. S. & Hastings, A. (2010): Controlling established invaders: integrating economics and spread dynamics to determine optimal management. – Ecol. Lett. 13: 528–541. https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2010.01440.x
Gallé, R., Erdélyi, N., Szpisjak, N., Tölgyesi, Cs. & Maák, I. (2015): The effect of the invasive Asclepias syriaca on the ground-dwelling arthropod fauna. – Biologia 70: 104–111. https://doi.org/10.1515/biolog-2015-0011
Gergely, A. & Tenk, A. (2013): A Csepeli Tamariska-Domb országos jelentőségű védett természeti terület élőhely-rekonstrukciós eredményei. – Tájökológiai Lapok 11: 205–214.
Halassy, M., Botta-Dukát, Z., Csecserits, A., Szitár, K. & Török, K. (2019): Trait-based approach confirms the importance of propagule limitation and assembly rules in old-field restoration. – Restor. Ecol. 27: 840–849. https://doi.org/10.1111/rec.12929
Halassy, M., Kövendi-Jakó, A., Reis, B. P., Sáradi, N., Szitár, K. & Török, K. (2020): Nyílt homokpusztagyep helyreállítási lehetőségei akác ültetvények helyén: a kaszálás hosszú távú hatása – Termvéd Közlem. 26: 28–38. https://doi.org/10.20332/tvk-jnatconserv.2020.26.28
Heleno, R., Lacerda, I., Ramos, J. A. & Memmott, J. (2010): Evaluation of restoration effectiveness: community response to the removal of alien plants. – Ecol. Appl. 20: 1191–1203. https://www.jstor.org/stable/25680372
Hobbs, R. J. (2000): Land-use changes and invasions. – In: Mooney, H. A. & Hobbs, R. J. (eds.): Invasive species in a changing world. Island Press, Washington, DC., pp. 55–64.
Johnson, E. A. & Miyanishi, K. (2008): Testing the assumptions of chronosequences in succession. – Ecol Lett. 11: 419–431. https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2008.01173.x
Kelemen, A., Valkó, O., Kröel-Dulay, Gy., Deák, B., Török, P., Tóth, K. & Tóthmérész, B. (2016): The invasion of common milkweed (Asclepias syriaca L.) in sandy old-fields – is it a threat to the native flora? – Appl. Veg. Sci. 19: 218–224. https://doi.org/10.1111/avsc.12225
Kézdy, P., Csiszár, Á., Korda, M. & Bartha, D. (2018): Inváziós fajok előfordulása és kezelése Magyarország védett és Natura 2000 területein, európai összehasonlítással. – Termvéd Közlem. 24: 85–103.
Kovács-Láng, E., Molnár, E., Kröel-Dulay, Gy. & Barabás, S. (eds.) (2008): The Kiskun LTER: Long-term ecological research in the Kiskunság, Hungary. – Institute of Ecology and Botany, Vácrátót, 82 p.
Kövendi-Jakó, A., Halassy, M., Csecserits, A., Hülber, K., Szitár, K., Wrbka, T. & Török, K. (2019): Three years of vegetation development worth 30 years of secondary succession in urban-industrial grassland restoration. – Appl. Veg. Sci. 22: 138–149. https://doi.org/10.1111/avsc.12410
Langhans, T. M., Storm, C. & Schwabe, A. (2009): Biological soil crustsand their microenvironment: impact on emergence, survival and establishment of seedlings. – Flora, 204: 157–168. https://doi.org/10.1016/j.flora.2008.01.001
Lhotsky, B., Kovács-Láng, E. & Veres, K. (2008): The role of the cryptogam layer in the sand grasslands. – In: Kovács-Láng, E., Kröel-Dulay Gy. & Barabás, S. (eds.): The Kiskun LTER: Longterm ecological research in the Kiskunság, Hungary, Institute of Ecology and Botany, Vácrátót, pp. 45–46.
Mazerolle, M. J. (2016): AICcmodavg: Model selection and multimodel inference based on (Q) AIC(c). – R package version 2.2-2. https://cran.r-project.org/package=AICcmodavg
Mihály, B. & Botta-Dukát, Z. (szerk.) (2004): Özönnövények. – Természetbúvár Alapítvány Kiadó, Budapest, 426 p.
Millennium Ecosystem Assessment (2005): Ecosystems andhuman well-being: synthesis. – Island Press, Washington, DC.
Pinheiro, J., Bates, D., DebRoy, S., Sarkar, D. & R Core Team (2014): nlme: linear and nonlinear mixed effects models. – R package version 3.1–131.1. http://CRAN.R-project.org/package=nlme
Pyšek, P., Richardson, D. M., Rejmánek, M., Webster, G. L., Williamson, M. & Kirschner, J. (2004): Alien plants in checklists and floras: towards better communication between taxonomists and ecologists. – Taxon 53: 131–143. https://doi.org/10.2307/4135498
Pyšek, P. & Richardson, D. M. (2010): Invasive species, environmental change and management, and health. – Annual review of environment and resources 35: 25–55. https://doi.org/10.1146/annurev-environ-033009-095548
Pyšek, P., Jarošík, V., Hulme, P. E., Pergl, J., Hejda, M., Schaffner, U. & Vilà, M. (2012): A global assessment of invasive plant impacts on resident species, communities and ecosystems: the interaction of impact measures, invading species’ traits and environment. – Glob. Chang. Biol. 18: 1725–1737. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2011.02636.x
R Development Core Team (2016): R: A language and environment for statistical computing. – R Foundation for Statistical Computing, Vienna. https://www.R-project.org/
Reis, B. P., Kövendi-Jakó, A., Szitár, K., Török, K. & Halassy, M. (early view): Long-term effect of mowing on the restoration of Pannonian sand grassland to replace invasive black locust plantation. – Restor. Ecol. https://doi.org/10.1111/rec.13152
Richardson, D. M., Pyšek, P., Rejmánek, M., Barbour, M. G., Panetta, F. D. & West, C. J. (2000): Naturalization and invasion of alien plants: concepts and definitions. – Div. Distr. 6: 93–107. https://doi.org/10.1046/j.1472-4642.2000.00083.x
Lenth, R. (2020): emmeans: Estimated Marginal Means, aka Least-Squares Means. – R package version 1.4.4. https://CRAN.R-project.org/package=emmeans
Sala, O. E., F. S. Chapin, J. J. Armesto, E., Berlow, J., Bloomfield, R., Dirzo, E., Huber-Sanwald, L. F., Huenneke, R. B., Jackson, A., Kinzig, R., Leemans, D. M., Lodge, H. A., Mooney, M., Oesterheld, N. L., Poff, M. T., Sykes, B. H., Walker, M. & Wall, D. H. (2000): Global biodiversity scenarios for the year 2100. – Science 287: 1770–1774.
Sallainé Kapocsi, J. & Danyik T. (2015): A selyemkóró és a gyalogakác elterjedési viszonyai és a visszaszorításuk a Körös–Maros Nemzeti Park területén – In: Csiszár, Á. & Korda, M. (szerk.): Özönnövények visszaszorításának gyakorlati tapasztalatai. Rosalia kézikönyvek 3. Duna-Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság, Budapest, pp. 113–122.
Sher, A. A., El Waer, H., González, E., Anderson, R., Henry, A. L., Biedron, R. & Yue, P. (2018): Native species recovery after reduction of an invasive tree by biological control with and without active removal. – Ecol. Eng. 111: 167–175. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2017.11.018
Szépligeti, M., Kun, R., Bartha, S., Bodonczi, L. & Szentirmai, I. (2015): A magas aranyvessző (Solidago gigantea) természetvédelmi célú kezelésének tapasztalatai az Őrségi Nemzeti Park területén. – In: Csiszár, Á. & Korda, M.(szerk.): Özönnövények visszaszorításának gyakorlati tapasztalatai. Rosalia kézikönyvek 3. Duna-Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság, Budapest, pp. 131–135.
Szitár, K., Kröel-Dulay, Gy. & Török, K. (2018): Invasive Asclepias syriaca can have facilitative effects on native grass establishment in a water-stressed ecosystem. – Appl. Veg. Sci. 21: 607–614. https://doi.org/10.1111/avsc.12397
Szitár, K., Ónodi, G., Somay, L., Pándi, I., Kucs, P. & Kröel-Dulay, Gy. (2016): Contrasting effects of land use legacies on grassland restoration in burnt pine plantations. – Biol. Conserv. 201: 356–362. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2016.08.004G
Szitár, K., Török, K. & Szabó, R. (2008): Vegetation composition changes in ex-arable fields following glyphosate application: the role of soil seed bank and timing of seed production. – Cereal Res. Commun. 36: 1587–1590. https://www.jstor.org/stable/90003022
Takács, G., Szidonya, I., Endrődyné Király, N., Kele, F., Király, M., Peszlen, R. & Szőke, P. (2015): Özönnövények irtási tapasztalatai kísérleti és üzemi körülmények között a Győr környéki homokpusztán. – In: Csiszár, Á. & Korda, M. (szerk.) Özönnövények visszaszorításának gyakorlati tapasztalatai. Rosalia kézikönyvek 3. Duna-Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság, Budapest, pp. 145–158.
Thomaz, S. M., Agostinho, A. A., Gomes, L. C., Silveira, M. J., Rejmanek, M., Aslan, C. E. & Chow, E. (2012): Using space for time substitution and time sequence approaches in invasion ecology. – Freshwater Biol. 57: 2401–2410. https://doi.org/10.1111/fwb.12005
Tóth, Z., Dániel, A. & Papp, L. (2012): Idegenhonos fásszárúak, irtásuk tapasztalatai és az irtás utáni szukcessziós folyamatok monitorozása a Budai Sas-hegyen. – In: Kézdy, P. & Tóth, Z. (szerk.): Természetvédelem és kutatás a budai Sas-hegyen. Rosalia 8. Duna-Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság, Budapest, pp. 83–127.
Török, K., Szitár, K., Halassy, M., Szabó, R., Szili-Kovács, T., Baráth, N. & Paschke, M. W. (2014): Long-term outcome of nitrogen immobilization to restore endemic sand grassland in Hungary. – J. App. Ecol. 51: 756–765. https://doi.org/10.1111/1365-2664.12220
Török, K., Horváth, F., Kövendi-Jakó, A., Halassy, M., Bölöni, J. & Szitár, K. (2019): Meeting Aichi Target 15: Efforts and further needs of ecological restoration in Hungary. – Biol. Conserv. 235: 128–135. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2019.04.020
Valkó, O., Deák, B., Török, P., Kirmer, A., Tischew, S., Kelemen, A., ... & Tóth, E. (2016): Highdiversity sowing in establishment gaps: a promising new tool for enhancing grassland biodiversity. – Tuexenia, 36: 359–378. https://doi.org/10.14471/2016.36.020
Valkó, O., Tóth, K., Kelemen, A., Miglécz, T., Radócz, S., Sonkoly, J., ... & Deák, B. (2018): Cultural heritage and biodiversity conservation – plant introduction and practical restoration on ancient burial mounds. – Natur Conserv. 24: 65–80. https://doi.org/10.3897/natureconservation.24.20019
Verő, Gy. & Csóka, A. (2015): Özönnövény-kezelési tapasztalatok a nagykőrösi pusztai tölgyesekben és a Turjánvidéken. – In: Csiszár, Á. & Korda, M. (szerk.): Özönnövények visszaszorításának gyakorlati tapasztalatai. Rosalia kézikönyvek 3. Duna-Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság, Budapest, pp. 191–198.
http1: https://www.iucn.org/theme/species/our-work/invasive-species
