Expert system-based classification of semi-natural grasslands in submontane and montane regions of central Slovakia

Klassifikation des meso-hemeroben Grünlandes in submontan - montanen Regionen der Zentral-Slowakei mit Hilfe eines elektronischen Expertensystems

  • The main aim of this paper was to test the national electronic expert system for grassland classification in Slovakia as a tool for grassland classification on a regional data set from an area with high vegetation diversity. The study region comprised five orographic units located in central Slovakia (Starohorské vrchy Mts., Kremnické vrchy Mts., Veľká Fatra Mts., Nízke Tatry Mts. and Zvolenská kotlina Basin). The data set included 411 phytosociological relevés of all grassland types (xero-, subxero- and mesophilous grasslands as well as wet and fen meadows), recorded by the authors between 1980 and 2007. The relevés were classified to associations by the expert system formulated for the Slovak grassland vegetation either according to association definitions or (in case of relevés not matching any association definition) according to the Frequency-Positive Fidelity Index (FPFI). Wetland relevés were classified according to results of a cluster analysis. Diagnostic species from the regional data were compared to diagnostic species derived at the national level from the data including all vegetation units in Slovakia. According to the results, 49% of the relevés classified by the expert system were matched by the association definitions. Xerophilous grasslands were classified within three alliances of the class Festuco- Brometea: Festucion valesiacae, Bromo pannonici-Festucion pallentis and Diantho lumnitzeri-Seslerion. The occurrence of these communities in the region is rare, restricted to rocky habitats and steep slopes with shallow soil over calcareous bedrock. Sub-xerophilous grasslands were classified within four associations belonging to the two alliances Cirsio-Brachypodion pinnati and Bromion erecti. In the study region, these communities are widely distributed mainly in areas built by calcareous bedrock. Mesophilous grasslands are the most common communities in the study region. They were classified within eight associations belonging to four alliances: Cynosurion cristati, Arrhenatherion elatioris and Polygono bistortae-Trisetion flavescentis (all of them belonging to the class Molinio-Arrhenatheretea) and Nardo strictae-Agrostion tenuis (belonging to the class Nardetea strictae). Wetland communities belonged to the classes Phragmito-Magnocaricetea (alliances Phragmition communis and Glycerio-Sparganion), Molinio-Arrhenatheretea (alliance Deschampsion cespitosae) and Scheuchzerio-Caricetea fuscae (alliance Caricion davallianae). The results demonstrate that the national expert system used can be successfully applied to a heterogeneous regional data set without discarding the particularities of the regional vegetation. The uniqueness of the regional vegetation is reflected in the set of diagnostic species determined at the regional level, which can differ strongly from those estimated at the national level.
  • Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es, das nationale elektronische Expertensystem zur Grünlandklassifikation in der Slowakei als ein Mittel zur Klassifikation von Grünland-Vegetation an einem regionalen Datensatz aus einer Region mit hoher Diversität der Vegetation zu testen. Das Untersuchungsgebiet umfasste fünf Höheneinheiten der zentralen Slowakei (Starohorské vrchy Gebirge, Kremnické vrchy Gebirge, Veľká Fatra Gebirge, Nízke Tatry Gebirge and Zvolenská kotlina Becken). Der Datensatz bestand aus 411 pflanzensoziologischen Aufnahmen von allen Grünland-Typen (Trocken-, Halbtrockenrasen und mesophiles Grünland) sowie Feuchtwiesen und Sümpfe, die von den Autoren in den Jahren zwischen 1980 und 2007 aufgenommen wurden. Die Aufnahmen wurden mit Hilfe des Expertensystems Assoziationen zugeordnet, entweder direkt durch die Assoziations-Definitionen oder anhand des Frequency-Positive Fidelity Index (FPFI; für Aufnahmen, die von den Definitionen nicht erfasst wurden). Feuchtwiesen wurden mithilfe der Ergebnisse einer Cluster-Analyse klassifiziert. Die diagnostischen Pflanzenarten der regionalen Daten wurden mit den aus der nationalen Klassifikation aller Vegetationstypen der Slowakei abgeleiteten diagnostischen Arten verglichen. Insgesamt wurden 49 % der durch das Experten-System zugeordneten Aufnahmen auch durch die Assoziations- Definitionen erfasst. Die Trockenrasen wurden innerhalb der Klasse Festuco-Brometea den drei Verbänden Festucion valesiacae, Bromo pannonici-Festucion pallentis und Diantho lumnitzeri-Seslerion zugeordnet. Die Vorkommen dieser Vegetationstypen sind in der Region selten und auf felsige Habitate sowie steile Hänge mit flachgründigen Böden über Kalkgestein beschränkt. Halbtrockenrasen wurden vier Assoziationen aus den beiden Verbände Cirsio-Brachypodion pinnati und Bromion erecti zugeordnet. Diese Gesellschaften sind im Untersuchungsgebiet weit verbreitet, besonders in Bereichen mit Kalkgestein. Mesophiles Grünland ist im Untersuchungsgebiet am häufigsten. Hier wurden acht Gesellschaften unterschieden, die zu den vier Verbänden Cynosurion cristati, Arrhenatherion elatioris und Polygono bistortae-Trisetion flavescentis (in der Klasse Molinio-Arrhenatheretea) sowie Nardo strictae- Agrostion tenuis (in der Klasse Nardetea strictae) gehören. Die Feuchtwiesen wurden den Klassen Phragmito-Magnocaricetea (Verbände Phragmition communis und Glycerio-Sparganion), Molinio-Arrhenatheretea (Verband Deschampsion cespitosae) und Scheuchzerio-Caricetea fuscae (Verband Caricion davallianae) zugeordnet. Die Ergebnisse zeigen, dass das nationale Expertensystem erfolgreich auf einen heterogenen, regionalen Datensatz angewendet werden kann, ohne dass dabei die Besonderheiten der regionalen Vegetation vernachlässigt werden. Die Einmaligkeit der regionalen Vegetation spiegelt sich in der Zusammensetzung der regionalen diagnostischen Arten, die sich stark von denen der Klassifikation auf nationaler Ebene unterscheiden können.

Export metadata

Additional Services

Share in Twitter Search Google Scholar
Metadaten
Author:Monika Janišová, Eva Uhliarová, Helena Ružičková
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-350675
ISSN:0722-494X
Parent Title (German):Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft
Document Type:Article
Language:English
Date of Publication (online):2014/09/17
Year of first Publication:2010
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Release Date:2014/09/17
Tag:Festuco-Brometea; Molinio-Arrhenatheretea; Nardetea strictae; Slovakia; diagnostic species; formalised classification; phytosociology; regional synthesis; supervised classification
Volume:30
Page Number:48
First Page:375
Last Page:422
HeBIS-PPN:36623739X
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 58 Pflanzen (Botanik) / 580 Pflanzen (Botanik)
Sammlungen:Sammlung Biologie / Sondersammelgebiets-Volltexte
Zeitschriften / Jahresberichte:Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft / Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft, Band 30 (2010)
:urn:nbn:de:hebis:30:3-304871
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht