Simulation of long-term changes in environmental factors and grassland composition in three protected areas of Serbia

Simulierte Langzeitveränderungen von Umweltbedingungen und Graslandvegetation in drei Schutzgebieten in Serbien

  • Intense direct and indirect human pressure has been imposed on grasslands throughout their range. Mostly due to the constant need for more food production or due to changes in environmental conditions, grasslands as habitats are expected to become highly endangered. The aim of this study was to estimate the grasslands’ ecological response to future climate and environmental changes. The study took place in three ecologically different grassland communities in three protected natural areas of Serbia (Southeastern Europe), following the same methodology. The study sites were: 1) Peštersko polje Special Nature Reserve (SNR), 2) Deliblato sands SNR (its southern part: Labudovo okno) and 3) Zasavica SNR. Climate change was simulated for mean temperatures and precipitations using the Eta Belgrade University-Princeton Ocean Model (EBU-POM) climate model, for the A1B Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) emission scenario covering the 1951–2100 period and insolation and volumetric soil moisture content for the 1979–2100 period. Grassland vegetation was analysed at all three sites. One representative plant community per site was selected for further analysis and simulation of ecological changes. One plot was positioned inside each of the above-mentioned communities, all vascular plant species inside the plot were recorded, and soil samples were taken. Ecological Optima (EO) for moisture and temperature were calculated from modified Ellenberg’s plant indicator values of recorded species. The plants’ response to climate and environmental changes was simulated using the VSD+ model for the 2010–2100 period. The data obtained from the model were further analysed with Canonical Correspondence Analysis (CCA). Overall results show that the temperature rise, along with the irregular precipitation at all three sites, will lead to a drop of the relative abundance of many native species in the period between 2040 and 2060. The low obtained Habitat Suitability Index for the future means that there will be either unfavourable environmental conditions for the development of grasslands, or the species we analysed were untypical. Cosmopolitans and xerothermic species will be more accustomed to the new conditions. Grasses will be the most resilient functional group according to our study. It may be concluded that the functional group of grasses will also play the leading role in future grasslands at the studied sites.
  • In Serbien sind vor allem natürliche Grasländer stark gefährdet. Bislang liegen nur sehr wenige Studien zur Auswirkung von Klimaveränderungen auf Grasländer in Serbien vor (z. B. BELOICA et al. 2015). Zudem wurde die Biodiversität des Graslands in Südosteuropa bislang insgesamt kaum untersucht (DENGLER et al. 2014). Das Ziel dieser Studie ist ein Beitrag zur Kenntnis, inwieweit Pflanzengesellschaften auf veränderte Klimabedingungen reagieren. Die Untersuchung wurden in drei Schutzgebieten in Serbien durchgeführt; untersucht wurden drei ökologisch verschiedene Graslandgesellschaften. Die drei Untersuchungsgebiete waren das Peštersko polje-Special Nature Reserve (SNR), das Delibater Sande-SNR (dessen südlicher Teil zum Gebiet Labudovo okno gehört) und das Zasavica-SNR. Zunächst wurde die Graslandvegetation der drei Gebiete analysiert. In jedem Gebiet wurde eine repräsentative Pflanzengesellschaft ausgewählt um die ökologischen Veränderungen zu simulieren. Die ökologischen Optima der Arten hinsichtlich Feuchte und Temperatur wurden auf Grundlage von Zeigerwerten (nach KOJIĆ et al. 1997) berechnet. Die Bodeneigenschaften wurden an den gleichen Orten bestimmt, wo die Aufnahmen erstellt wurden. Die Namen der Pflanzenarten entsprechen der EURO+MED-Datenbank und die Habitattypen EUNIS. Die Veränderungen der mittleren Temperatur und des mittleren Niederschlags nach dem A1B-(IPCC 2014)-Szenario wurden auf Grundlage des Zeitraums 1951–2100 mit Hilfe von EBUPOM-Klimamodellen simuliert. Die Einstrahlung und der volumetrische Bodenwassergehalt wurden auf Grundlage des Zeitraums 1979–2100 simuliert. Die Reaktion der Pflanzen auf die Klima- und Umweltveränderungen wurde mit Hilfe von VSD+ (Version 5.5, 2001, 2015 Alterra, CCE; MOLDIJKSTRA & REINDS 2017) für den Zeitraum 2010–2100 simuliert. Eine kanonische Korrespondenzanalyse der Pflanzengesellschaften für denselben Zeitraum wurde mit Hilfe von Past 3.14 (HAMMER et al. 2001) durchgeführt.

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Metadaten
Author:Dragana Čavlović, Jelena Beloica, Dragica Obratov-Petković, Vladimir Đurđević, Olivera Košanin
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-454598
Parent Title (German):Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft
Publisher:Floristisch-Soziologische Arbeitsgemeinschaft
Place of publication:Göttingen
Document Type:Article
Language:English
Year of first Publication:2017
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Release Date:2018/01/23
Tag:Serbian grasslands; VSD+ model; climate change; habitat suitability index; plant community simulation
Volume:37
First Page:331
Last Page:346
HeBIS-PPN:426540743
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 37 (2017)
Journal:urn:nbn:de:hebis:30:3-454460
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht