A szántóföldi művelés intenzívebbé válása Európa szerte a gyepek területének és diverzitásának csökkenéséhez vezetett. A természetközeli állapotú gyepfragmentumok és fajkészletük védelme kiemelt fontosságú a természetvédelem számára. A megmaradt gyepfragmentumok megőrzésében jelentős szerepet játszhatnak a gyepesítési beavatkozások, melyek segítségével bíztosítható az izolált gyepfoltok közötti átjárhatóság a megmaradt gyepfoltok összekapcsolásával, illetve pufferzónák létesítésével növelhető a megmaradt gyepek területe. Eltérő célfajokból álló magkeverékek kölönböző vetőmagnormával történő vetése széles körben elterjedt a különböző gyepek helyreállításakor. A gyepesítés történhet friss kaszálék, összegyűjtött avar, vagy széna kiszórásával is. Az intenzív tájhasználat miatt sok felhagyott szántón magas a talaj tápanyag tartalma. Ez sok gyomfajnak teremt kedvező csírázási és megtelepedési feltételeket, ami lassíthatja a gyepesedés folyamatát. A Ph.D. értekezés három fejezetből áll, melyek mindegyike a jelölt által szerzőként jegyzett impakt faktoros nemzetközi és referált hazai lapokban megjelent közleményeken alapul. Az első fejezetben kevésfajos magkeverékkel gyepesített felhagyott szántók vegetációfejlődését és talajmagbankját tanulmányoztuk. Célunk egy gyakran használt gyepesítési módszer (kevésfajos magkeverék vetés évi egyszeri kaszálással) hatékonyságának vizsgálata volt a gyepek biodiverzitásának helyreállításában és a gyomok visszaszorításában. A második fejezetben kevésfajos magvetés és szénaráhordással kombinált kevésfajos magvetés vegetációfejlődésre gyakorolt hatását vizsgáltuk három korábbi szántóterületen. A harmadik fejezetben eltérő magtömegű, rövid életű keresztesvirágú (Brassicaceae) gyomfajok esetében értékeltük az avarvastagság csírázásra és a csíranövények fejlődésére gyakorolt hatását egy beltéri csíráztatási kísérletben. Eredményeim azt mutatják, hogy kevésfajos magkeverékek vetésével már három év alatt helyreállítható egy vettett vázfajokból álló gyep felhagyott szántóterületeken. Az első években jelentős gyomosodás tapasztalható, azonban a rövid életű gyomok borításértékei a harmadik évre jelentős mértékben lecsökkentek. Egyes területeken évelő gyomfajok, péládul Elymus repens és Cirsium arvense növekvő borítását tapasztaltuk, ami ezeken a területeken hátráltatta a gyepesedés folyamatát. Vizsgálataink alapján a gyomok visszaszorításának hatékonysága magvetést követő évi egyszeri kaszálás alkalmazásakor nagyban függ a gyepesíteni kívánt szántó előveteményétől és a használt magkeveréktől. Eredményeim alapján a szénatakarással kombinált magvetés esetében a szénatakarás alkalmazása szignifikánsan felgyorsította az évelő füvek által dominált gyep kialakulását és a legtöbb területen már az első évben is magasabb gyomvisszaszorítást tett lehetővé, mint az egyszerű magvetés. Az évelő fűborítás kialakulását elősegítette a szénatakarás alkalmazása, ami kedvezett a gyomok visszaszorításának a kombinált módszerrel gyepesített terülteken. A beltéri csíráztatásos kísérletben kimutattuk, hogy rövidéletű Brassicaceae fajok esetében a nagyobb magtömegű fajok csírázása kevésbé érzékeny az avarfelhalmozódásra. A nagyobb magméret számos előnnyel járhat a növények számára. (i) A nagyobb magok több tápanyagot raktározhatnak, így a csíranövény sikeres megtelepedése kedvezőtlenebb körülmények között végbemehet. (ii) A nagyobb magméret nagyobb csíranövény méretet eredményez, amely jobban elviseli az avar vagy talajborítást.

Intensification of agriculture leads to the decrease of area and biodiversity of grasslands. Preserving semi-natural grasslands and their biodiversity is crucial for nature protection and conservation. Grassland restoration measures have an important role in conserving the remained grassland fragments. With the use of these measures we can (i) connect grassland fragments by creating green corridors and (ii) we can increase the area of grasslands by creating buffer zones around them. Seed mixtures consisting of several species, sown in different densities is widely used in grassland restoration. The composition of a seed mixtures is strongly depends on the species composition of the target community, site conditions and whether the target species have propagule resources in the neighbouring vegetation. Grasslands can be restored using freshly harvested plant material, raked litter, or hay containing the seeds of target species. This method is capable for (i) accelerating the grassland development or (ii) increasing the species richness of degraded stands. Because of intensive land use many arable fields have high residual soil fertility. This provides ideal circumstances for the germination and establishment of many weed species, and can hamper the establishment of target species. The present dissertation contains three chapters. Each chapter is based on results published in an impacted paper of the author dealing with different aspects of grassland restoration. In the first chapter, short-term vegetation dynamics and soil seed banks were studied in grasslands restored by sowing of low-diversity seed mixtures in former croplands. Our aim was to evaluate the usefulness of a frequently used restoration technique, i.e., sowing low-diversity seed mixtures followed by yearly mowing, in the recovery of grass biodiversity and weed control. In the second chapter we tested the effectiveness of combining low-diversity seed sowing and hay transfer in weed suppression and in the recovery of perennial grass vegetation. In the third chapter we studied the effect of litter thickness on the germination and seedling establishment of six short-lived Brassicaceae species with increasing seed size in an indoor germination experiment. We proved that with the use of low-diversity seed sowing basic grass diversity can be recovered within three years in most of the sown fields. In the first year we found considerable cover of short lived species, but for the third year the cover of short-lived weed species were decreased significantly. Short-lived weeds can be easily suppressed because of their (i) poor competitive ability, (ii) missing persistent seed banks, as was found for several species in this study, (iii) germination inhibition by a physical barrier or shading by both accumulated litter and green biomass, or discharged allelochemicals. In some fields even the recovery of basic grass diversity was delayed by weedy perennials which could not be suppressed by the used restoration method in the short run. We found that the effectiveness of seed sowing followed by mowing in weed suppression can be different on sites with different history or seed mixture used. Our results suggest that the additional application of hay significantly accelerated the development of perennial grassland vegetation and provided a higher weed suppression rate already in the first year in most fields, than seed sowing only. The development of perennial grass cover was facilitated by additional application of hay, which improved suppression of weedy species in most plots with additional hay transfer. Our results clearly indicated the benefits of the joint application of seed sowing and hay-transfer. Low density sowing of seeds helps in the rapid development of perennial grass cover and provides a higher directionality of vegetation changes than hay transfer only. In the indoor germination experiment we proved, that among species in Brassicaceae family with similar life strategy, the increase in seed mass provides an establishment advantage to a respective species in case of litter accumulation. Several mechanisms were reported to be responsible for the germination and establishment advantage of large-seeded species. Large seeds contain higher amounts of nutrient storage tissues which enables them to establish over a wider range of abiotic and biotic conditions. From large seeds generally large seedlings emerge, which have higher rates of seedling survival, and can more successfully compete and tolerate litter or soil coverage than small-seeded ones.