The effects of habitat restoration and management on grassland mammals and wetland birds
Dátum
Szerzők
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt
A jelen disszertáció négy fejezetben tárgyalja az élőhely-rekonstrukciók és kezelések hatásait gyepek kisemlős-közösségeire, és szikes mocsarak és nádasok madár-közösségeire, valamint az égetés, az időjárás és a nádasok tulajdonságainak hatását a nádspecialista nádirigó Acrocephalus arundinaceus fészkelésére és költési sikerére különböző nádas élőhelyeken.
Az 1. Vizsgálat eredményei szerint a lokális léptékben az élőhelyek kaszálásos és legeltetéses kezelése volt a legfontosabb, míg a rekonstrukció hatása nem volt egyértelmű. A kisemlősök abundanciáját lokális, azaz élőhelyi szinten elsősorban a kezelés és a térszint, valamint ezen tényezők és a mintavételi időszak közötti interakciók határozták meg. A kaszálás és legeltetés a növényzetmagasság csökkentése révén növeli a predáció kockázatait a kisemlősökre. A legmagasabb őszi abundanciát a kezeletlen természetes gyepeken és a korán (júniusban) kaszált gyepeken találtam a későn kaszált, juh-legelt és szántott területekhez képest. A magasabb térszinten fekvő területek refúgium szerepet játszottak a télvégi-tavaszi elöntések illetve a nyári aszályok során. Tájléptéken kimutattam, hogy a természetes és rekonstruált gyepek aránya pozitív hatással volt a kisemlősök abundanciájára, míg a lineáris élőhelyek (utak, csatornák) negatívan befolyásolták azt. Eredményeim szerint a rekonstrukció a gyepek területének növelése révén kedvező hatással volt a kisemlősökre, mivel a gyepek lehetővé tették a kedvezőtlen periódusok átvészelését a kisemlősök számára.
Az 1. Vizsgálat több eredménye is fontos gyakorlati védelmi jelentőséggel bír. A gyeprekonstrukciónak és a kezeléseknek különböző élőhelytípusokból álló mozaikos tájszerkezetet kell kialakítaniuk, mely a rekonstruált és természetes gyepek kombinációjából áll melyen legalább a táj egy részén a kezelés elhagyásával maximalizálhatóak a kisemlősök fennmaradási esélyei a kedvezőtlen periódusokban. A jelen kutatás tanulsága az is, hogy mind a lokális, mind pedig a tájléptékű tényezőket szükséges figyelembe venni a rekonstrukciók és a kezelések tervezésénél, illetve a biodiverzitás és ökoszisztéma-szolgáltatások monitorozásában. A kisemlősök fontos láncszemei az ökoszisztémáknak és számos ökoszisztéma-szolgáltatásban vesznek részt, ezért a rekonstrukciók és kezelések tervezésénél fontos figyelembe venni az állományaik belső tér- és időbeli dinamikáját, melyek tájléptéken működnek és lokális szinten kezelhetők.
A 2. Vizsgálat fő következtetése, hogy a térben és időben változatos égetéses és szarvasmarhával történő legeltetéses kezelések hatékonyak voltak a homogén zárt nádasok felnyitásában, az élőhelyek sokféleségének növelésében és a madár-együttesek diverzitásának növelésében. A kezelés szignifikánsan hatott a mocsári madár-közösségek egyenletességére és diverzitására. A Shannon diverzitás és az egyenletesség a kétszer égetett és legelt foltokban alacsony, míg a Simpson diverzitás magas volt a többi kezeléshez képest. A nem énekes madarak inkább az újonnan égetett, nyílt vízfelületekben gazdag foltokat preferálták, ugyanakkor a nádi énekesek a kezeletlen, régebben égetett és legelt foltokat preferálták, míg a mezőgazdasági területekhez kötődő madárfajok a legelt foltokban mutattak maximumot. A térben és időben változó kezelések elsődleges hatása az volt, hogy az égetéssel gyorsabban, míg a legeltetéssel lassabban, de tartósabban visszaszorult az öreg nád.
Ahhoz, hogy a nádasok heterogén szerkezete fennmaradjon, folyamatos és irányított, több éven át történő legeltetést szükséges alkalmaznunk. A késő nyári égetés ugyancsak képes erőteljesen féken tartani a nádat, de az égetés mellett fontos alkalmazni a legeltetést, mert az égetés hatása két-három éven belül eltűnik. Mindezek miatt az égetést két-három évente szükséges megismételni. Ideális esetben mindkét kezelést a madarak és más védett állatfajok inaktív, azaz nem reproduktív periódusában kell elvégezni. A késő nyári időszak kedvező időpontnak bizonyult, mivel ekkorra már lezajlik a költő madarak szaporodási időszaka, de még nem kezdődik el a a vonulási és telelési periódus. Az égetés után a szarvasmarhák taposása kevés vegetációval borított lapos partokat és sekély vízfoltokat eredményeznek, melyek fontosak a lúdalkatúak, a gázlómadarak és a sirályfélék számára. Ennek következtében mindkét kezelési típus releváns annak érdekében, hogy a mocsári madarak számára sokféle élőhelyet biztosítson.
A 3. Vizsgálat eredményei szerint a költőpárok számára és denzitására elsősorban a vízszint-ingadozás hatott (magasabb vízszint több költőpárt eredményezett), míg a nádégetés kevésbé bizonyult fontosnak a nád gyors és erőteljes visszanövése miatt. A vizsgálat egyik legérdekesebb eredménye, hogy az égetéses években a nádirigó költési sikere magasabb volt a késői, mint a korai időszakban, míg a kezeletlen években nem volt ilyen különbség. A tojások napi túlélési rátája alacsonyabb volt a korai költési időszakban, mint a késői periódusban, míg a fiókák napi túlélési rátája nem különbözött a periódusok között. A vízszint hatással volt a tojások és fiókák túlélésére, mivel az extrém alacsony illetve extrém magas vízállású években a tojások és fiókák magasabb túlélési arányt mutattak a késői költési időszakban, mint a koraiban.
A 4. Vizsgálat eredményei szerint a nádirigó által fészeképítésre kiválasztott nádszálak denzitása és átmérője nem különbözött a környezet által kínált nádszálakétól függetlenül attól, hogy öreg vagy új nádszálakról van szó. A nádsűrűség azonban szignifikánsan befolyásolta a fészkek számát, a fészekalj méretét és a költési sikert. A legtöbb fészek a közepesen sűrű nádban épült, míg a nagy fészekaljak és magasabb költési siker a sűrű nádasokra voltak jellemzőek. Ugyanakkor a napi túlélési ráták nem különböztek a különböző nádsűrűségi kategóriák között.
This Ph.D. dissertation contains four chapters published in scientific journals with impact factor. The four chapters present and discuss the effects of habitat restoration and habitat management, and vegetation structure on small mammal assemblages in grasslands (Chapter 1), on bird communities of alkali marshes (Chapter 2), and on the breeding success (Chapter 3) and breeding habits (Chapter 4) of a passerine bird species characteristic in reedbeds. Studies in Chapters 1 and 2 are based on a whole-community approach, whereas Chapters 3 and 4 present results from a species-based, autecological approach.Chapter 1: Ecosystem/habitat restoration has become a major goal of international biodiversity policy. However, restorations are often limited in space or time, and we know little on whether and how restoration and management affect vertebrates. Here we assessed the local and landscape-scale effects of habitat restoration and management on small-mammal communities in the Egyek–Pusztakócs marsh system (Hortobágy National Park, Hungary), site of the largest active restoration of grasslands on former croplands in Europe. We live-trapped mice, voles and shrews in spring and autumn in 2 years (four sampling periods) at two sites in six habitat types: croplands, grasslands restored 3–6 years earlier and natural grasslands. Data on 421 individuals of 12 species showed that restored grasslands were similar to croplands and natural grasslands in species richness, abundance and composition. At the local scale, management influenced abundance because there were more small mammals in unmanaged and early-mown grasslands with taller vegetation than in late-mown or grazed grasslands with lower vegetation, or in ploughed croplands. Elevation was also important because sites at higher elevation provided refuges during spring floods or summer droughts. At the landscape scale, the proportion of restored and natural grasslands positively affected the abundance of small mammals, whereas the proportion of linear habitats (roads, canals) had a negative effect on abundance. Our results show that management is more important than restoration per se at the local scale, which is expected for habitat generalists such as small mammals in contrast to specialists such as plantfeeding invertebrates. However, restoration provides landscape-scale benefits by increasing the area of grasslands that can serve as refuges for small mammals in unfavourable periods. We thus conclude that a mosaic of restored and appropriately managed grasslands with tall vegetation will provide the best chances for the persistence of small-mammal communities in dynamic landscapes. Chapter 2: Freshwater wetlands and marshes with extensive reed beds are important hotspots of biological diversity, but in the absence of proper management, they are subject to biotic homogenisation. We assessed the impact of spatiotemporally variable management by cattle grazing (for 4 years) and late-summer burning (1 or 3 years before the study) on both songbirds and non-passerines in a previously homogeneous reed bed. We surveyed birds using a combination of line transects and point counts in a quasiexperimental design comprising six treatment levels. Management increased both the diversity of marsh habitats and the diversity of bird species. The species richness and abundance of non-passerines (ducks and geese, wading birds, gulls and terns, rails, coots and grebes) was higher in recently burned than in unburned or old-burned patches. Species richness of farmland songbirds was higher in grazed than in non-grazed patches, and the richness and abundance of reed songbirds was higher in unburned, oldburned, and grazed patches than in recently burned patches. Total Shannon diversity and evenness of birds was lowest in areas with the most intensive treatment (patches grazed and twice-burned), whereas Simpson diversity was highest in these areas. Non-managed patches had fewer species and individuals of all groups except reed songbirds. The proportion of old reed was low in recently burned and grazed patches, and was similarly high in all other treatment areas. No other property of reed stands was influenced by management, and both the allocation and the effect of management were independent of water level. Spatiotemporally variable management by cattle grazing and late-summer burning may thus simultaneously benefit several groups of birds. The effect of burning alone disappeared in 3 years, even in the presence of grazing; thus it must be repeated every 2–3 years. We conclude that both management actions are necessary to establish and maintain highly diverse habitats for marshland bird communities. Chapter 3: In this study, we present the effects of reed burning and precipitation on the breeding success of Great Reed Warblers on a mining pond (2008–2011). Breeding success, i.e. the probability that an egg would produce a fledgling, was 0.43. Clutch survival was lowest in 2010, due to the precipitation and high water level during the season. Breeding success was higher in the second half of the breeding season, although in 2008 and 2011 precipitation was also higher in the second half than in the first half of the breeding season. During the first half of the breeding season, daily egg and nestling survival did not differ. However, in the second half of the breeding season, daily egg survival was higher than daily chick survival. In years when reed was burned, breeding density varied between 7.7 and 12.3 pairs ha–1, which was not significantly lower than in years when reed was not managed (average: 13.2 pairs ha–1). Despite the availability of fresh reed in large areas, birds placed their nests mainly in mixed reed stands. Breeding success in fresh and mixed reed did not differ. Generally, breeding success and density were not affected by reed burning, but water level affected breeding success and density. Chapter 4: The effects of physical variables of the reed (e.g. the diameter and density of the reed stems) on the breeding success of the Great Reed Warbler were studied in the cases of the nest-supporting reed stems and the stems in the surroundings of 124 nests in three different reed habitats (mining ponds, small canals and large canals). The mean diameter of the nest-supporting stems correlated positively with the mean diameter of the stems in the surroundings. The diameters of both the nest-supporting reed stems and the stems in the surroundings varied significantly between the three reed habitats, whereas the density of the stems in the surroundings did not. We subdivided the reed densities into three categories: “sparse” (50-160 stems/m2), “intermediate” (160-270 stems/m2) and “dense” (270-380 stems/m2). The Great Reed Warbler significantly preferred the intermediate reed density for breeding, while the highest breeding success was recorded in the dense reed. However, the clutch survival did not differ between the three reed density categories. Whereas the intermediate reed density was mostly used by the Great Reed Warbler for nesting, this was not the subgroup with the highest breeding success, probably because of the different predation types.