Do short-lived ruderal and arable weed communities reflect regional climate differences? : A case study from SE Styria

Folgen kurzlebige Ruderal- und Segetalgesellschaften regionalen Klima-Mustern? : Eine Fallstudie aus der südöstlichen Steiermark

  • The Feldbach district is situated near the town of Feldbach in the southeastern province of Styria, Austria. Since 2007, a climate observation network of 151 climate stations within an area of approximately 20 x 15 km (grid cell 1.4 × 1.4 km) has provided a unique collection of spatial and temporal meteorological data. Examining short-lived ruderal and arable weed communities, we search for correlations and spatial patterns between the community composition and climate data. Do such plant communities respond to temperature differences within an agricultural landscape and on a regional scale? Data of 277 relevés from short-lived weed communities were collected across the investigated area during the summer of 2011. Relevés were assigned to the corresponding climate stations and classified. Average Ellenberg indicator values for temperature were calculated for each relevé and community cluster. Measured temperature data were assigned and correlated with community data by applying linear regression and redundancy analyses (RDA). The classification resulted in six associations; the two most frequently observed associations were divided into subtypes resulting in 13 vegetation clusters that could be analyzed further. A significant relationship could be found only between the clusters of arable weed communities and the average winter temperatures. Site variables explain twice as much variance as measured climate variables; this ratio changes to 50 : 50 when we analyzed only arable field community data. No clear spatial patterns concerning mean annual temperature were visible. However, the Setaria faberi subtype of the Echinochloo-Setarietum and the Sorghum halepense subtype of the Convolvulo-Agropyretum show a tendency toward a temperature-induced spatial pattern, such that both were sensitive to winter temperature. On a regional scale, the occurrence and composition of short-lived ruderal plant communities correlated weakly with climate variables. However, the studied arable weed communities showed a certain tendency to follow small-scale temperature differences, especially those of average winter temperature. We conclude that short-lived weed communities have the potential to be indicators for global warming, but the spatial temperature gradients are not clear enough in our approach to allow the production of better regression models and elucidation of distinct spatial patterns.
  • Während die globale Durchschnittstemperatur in der Periode von 1850 bis 2001 um 0.76 °C anstieg (Solomon et al. 2007), konnte in der Südoststeiermark von 1901 bis 2000 ein Anstieg der mittleren Jahrestemperatur von 1.19 °C und der Sommertemperaturen von 1.49 °C nachgewiesen werden (Kabas et al. 2011a, Kabas 2012). Im Jahre 2006 wurde im Raum Feldbach ein hochauflösendes regionales Klimamessnetz mit Namen WegenerNet errichtet, welches 151 Messstationen mit einer Rasterdichte von 1,4 km umfasst (Kirchengast et al. 2008, Kirchengast et al. 2013). Es steht außer Frage, dass selbst Ruderalpflanzen auf diese Erwärmung reagieren (Brandes 2007, ESSL et al. 2009). Die Südoststeiermark ist Eintrittspforte für wärmeliebende Neophyten nach Mitteleuropa, wie beispielsweise derzeit die Ausbreitung von Sorghum halepense zeigt (Follak & Essl 2013). Doch kann man diese Entwicklung auch in sehr kleinräumigem Maßstab nachweisen? Zu diesem Zweck haben wir kurzlebige Ruderal- und Segetalgesellschaften im Bereich des WegenerNet untersucht. Wir gehen dabei von der These aus, dass diese Vegetationstypen zwar stark durch menschliche Aktivitäten bestimmt werden, andererseits aber durch ihre hohe räumliche und zeitliche Dynamik und eine flexible Artzusammensetzung sehr schnell auf veränderte Umweltbedingungen reagieren können. Ziel der Arbeit ist, Zusammenhänge zwischen kleinräumigen Klimaunterschieden im Gebiet des WegenerNet und der Verbreitung und Zusammensetzung der Ruderal- und Segetalvegetation im Jahre 2011 zu ermitteln.

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Metadaten
Author:Verena Denk, Christian Berg
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-355832
DOI:https://doi.org/10.14471/2014.34.014
ISSN:0722-494X
Parent Title (Multiple languages):Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft
Document Type:Article
Language:English
Date of Publication (online):2014/11/24
Year of first Publication:2014
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Release Date:2014/11/24
Tag:RDA; WegenerNet; climate data; global warming; linear regression; plant communities
Volume:34
Page Number:24
First Page:305
Last Page:328
HeBIS-PPN:366874071
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 34 (2014)
Journal:urn:nbn:de:hebis:30:3-355200
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht