Három témakörben vizsgálódva, az alábbi kérdésekre kerestem a választ:

1. Spontán szukcessziós vizsgálatok homoki parlagokon. Tér-idő-helyettesítéses módszert (space for time substitution) alkalmazva, a következő kutatási kérdéseket vizsgáltuk: (i) Milyen a célfajok betelepülésének dinamikája a szukcesszió előrehaladtával? (ii) Hogyan változik a különböző funkcionális csoportok aránya a szukcesszió során? (iii) Mennyire hatékony a gyepek regenerálódása a szekunder szukcesszió során? (iv) Milyen kapcsolat figyelhető meg a különböző talajjellemzők és a funkcionális csoportok, illetve a spontán regenerálódó vegetáció között?

2. Biotikus interakciók hatása a növények túlélésére és fejlődésére. Kiültetéses kísérletben vizsgáltuk a biotikus környezet hatását a kiültetett egydekre, az egyedek fejlődési stádiumának függvényében: (i) Milyen hatása van a produktivitás növekedésének és a különböző kezeléseknek a kiültetett növényegyedek és a biotikus környezet kölcsönhatására? (ii) Hogyan függ a kiültetett növényegyedek és a biotikus környezet kölcsönhatása a transzplantok fenológiai állapotától?

3. A kompetíciós környezet hatása a parlagfű csírázására. Az egyéves fajok csírázását jelentősen befolyásolhatja az őshonos növényközösség összetétele, szerkezete. A parlagfű csírázási viselkedését vizsgálva a következő kérdéseink voltak: (i) Befolyásolja-e a magok csírázási arányát az őshonos fajokból álló, egyre erősebb kompetitív környezet? (ii) Képes az inváziós faj magja időben eltolni csírázását (előre hozni és/vagy legalább egy évig késleltetni) az őshonos fajokból álló kompetíciós környezet függvényében?

Eredményeink.

1. Spontán szukcessziós vizsgálatok homoki parlagokon.

Eredményeink szerint a referencia gyepek fajkészlete sikeresebben regenerálódott a meszes homoki régióban, mint a savanyú homoki régió esetében. Ez a jelenség valószínűleg inkább a savanyú homoki régió degradáltabb táji környezetének köszönhető, mintsem a különböző talajtípusoknak. Kimutattuk, hogy bár a homokpuszta gyepekre jellemző fajösszetétel viszonylag gyorsan kialakul a parlagszukcesszió során, a homokpuszta gyepek célfajaira jellemző tömegességi viszonyok nem alakulnak ki a regenerálódó parlagokon (az idős parlagokon sem). Eredményeink alapján elmondhatjuk, hogy a spontán szukcesszió számos esetben kulcsfontosságú lehet homokpusztagyepek regenerációjában, és akkor a legígéretesebb, amikor a homokpusztagyepek célfajai már a szukcesszió első éveiben betelepülnek a parlagokra.

1. Biotikus interakciók hatása a növények túlélésére és fejlődésére.

Eredményeink rámutattak mind a facilitáció, illetve kompetíció jelenlétére produktív környezetben. Eredményeink szerint a környező vegetáció pozitív hatása (facilitáció) erőteljes volt az egyedek korai egyedfejlődési stádiumaiban, majd csökkent idővel, illetve a későbbiekben felülkerekedett a növekedésért folytatott kompetíció. Rámutattunk arra is, hogy az “ontogenetic shift” mértéke nagyobb a műtrágyázással kezelt területeken. A gyökér-hajtás arányt leginkább a földfelszín feletti biomasszában történő változások befolyásolták, hiszen a gyökereknek nem volt elég ideje a növekedésre a három hónapig tartó vizsgálat során.

1. A kompetíciós környezet hatása a parlagfű csírázására.

Vizsgálatunk során rámutattunk, hogy a parlagfű magvak érzékelik környezetük állapotát, illetve a várható kompetíciós nyomást, és ennek megfelelő csírázási választ adnak, azaz plasztikus csírázási stratégiával rendelkeznek. A megfelelően megválasztott csírázási stratégia ugyanakkor biztosíthatja a faj hosszú távú perzisztenciáját és terjedését, valamint sikeres invázióját is. Megfigyeltük, hogy a nagy denzitású felnőtt versenytársak szomszédságában a magvak jelentős százaléka a kompetíció-kerülő stratégiát választotta, és másodlagos dormanciába esett. Ezzel szemben a parlagfű magvak a kompetitív konfrontáció stratégiáját alkalmazzák, illetve maximalizálják csírázási arányukat, amennyiben kevésbé kompetitív mikrokörnyezetet érzékelnek (például üres talajfelszínek esetében, vagy ha további magokkal és fiatal csíranövényekkel kell felvenniük a versenyt).

Related to three main topics, we were seeking the answers for the questions below:

1. Spontaneous succession on old-fields. Using the method of space for time substitution, we aimed to answer the following questions: (i) How do the proportions of different functional groups change during succession? (ii) Which target species establish successfully in the old-fields during the course of succession? (iii) How successful is spontaneous succession in the recovery of target grasslands? (iv) What is the influence of successional age and soil parameters on the cover and species number of functional species groups?

2. The role of facilitation and competition in the development of different seedlings. Establishing a transplant experiment in a wet meadow with the aim to assess the effects of surrounding vegetation on individual plants under varying environmental conditions (fertilisation, mowing, removal of dominant species) we aimed to answer the following questions: (i) Does the net effect of plant interactions differ under different productivity and disturbance levels? (ii) Does the net effect of interactions differ according to the ontogenetic stage of an individual and the performance measure used?

3. The effect of competitive environment on the germination of Ambrosia artemisiifolia L. The germination of an annual species can be strongly affected by the composition and structure of the native vegetation. Surveying the germination behaviour of Ambrosia artemisiifolia we aimed to answer the following questions: (i) Can A. artemisiifolia seeds modify the time of their germination with the environment becoming more and more competitive? (ii) Is the germination fraction of seeds correlated with the severity of the competitive environment (plastic germination) or is it independent of it (bet-hedging germination)?

Results.

1. Spontaneous succession on old-fields.

The recovery of target grassland species pool was more successful in the calcareous sand region than in the acidic one. This phenomenon was probably not only caused by different soil types, but by the more degraded surrounding landscape in the acidic region. Although the floristic composition was established relatively quickly during the secondary succession, we detected that the cover of target species in old-fields (even in the old old-fields) remained quite different from reference grasslands. Based on our results, we conclude that spontaneous succession can be a vital option in recovery of sand grassland vegetation in Central-Europe, and it is the most promising when the target species of grasslands immigrate at the very beginning of the succession in the first few years.

1. The role of facilitation and competition in the development of different seedlings.

On the whole, our results suggest the occurrence of both facilitation and competition in a benign habitat. According to our results, a positive effect of the surrounding vegetation (i.e. facilitation) was intense in the early stages, and decreased over time, and finally competition for plant growth became dominant. We found an ontogenetic shift in plant interactions also in case of fertilization treatments. The root-shoot ratio was mostly influenced by changes in above-ground biomass, likely because roots did not have enough time to expand during the three-month experiment.

1. The effect of competitive environment on the germination of Ambrosia artemisiifolia.

Our results demonstrate the ability of A. artemisiifolia seeds to perceive the severity of their competitive environment, and to respond correspondingly to it by a plastic germination strategy. The adequately chosen germination strategy can also ensure the long-term persistence, spread and successful invasion of the species. We observed that A. artemisiifolia followed a competition avoidance strategy in the presence of established adult heterospecific neighbours by delaying germination and reducing the germination fraction through induction of secondary dormancy. In contrast, in the presence of less competitive environment (in the presence of bare ground surface or other seeds or seedlings in a similar life-stage) A. artemisiifolia adopts the competitive confrontation strategy.