J 2010

Modern analogues from the Southern Urals provide insights into biodiversity change in the early Holocene forests of Central Europe

CHYTRÝ, Milan, Jiří DANIHELKA, Michal HORSÁK, Martin KOČÍ, Svatava KUBEŠOVÁ et. al.

Basic information

Original name

Modern analogues from the Southern Urals provide insights into biodiversity change in the early Holocene forests of Central Europe

Name in Czech

Současné analogie z Jižního Uralu poskytují náhled na změny biodiverzity raně holocénních lesů střední Evropy

Authors

CHYTRÝ, Milan (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Jiří DANIHELKA (203 Czech Republic, belonging to the institution), Michal HORSÁK (203 Czech Republic, belonging to the institution), Martin KOČÍ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Svatava KUBEŠOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Zdeňka LOSOSOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Zdenka OTÝPKOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Lubomír TICHÝ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Vasiliy B. MARTYNENKO (643 Russian Federation) and El'vira Z. BAISHEVA (643 Russian Federation)

Edition

Journal of Biogeography, Wiley-Blackwell, 2010, 0305-0270

Other information

Language

English

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

10600 1.6 Biological sciences

Country of publisher

United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impact factor

Impact factor: 4.273

RIV identification code

RIV/00216224:14310/10:00040562

Organization unit

Faculty of Science

UT WoS

000275729600016

Keywords in English

Bryophytes; broad-leaved trees; canopy shading; mixed oak forests; palaeoecology; Russia; snails; species richness; vascular plants; vegetation change

Tags

International impact, Reviewed
Změněno: 15/6/2020 13:05, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Abstract

V originále

Aim The diversity changes that occurred in Central European forests during the early Holocene can be better understood using ecological knowledge of modern analogues of these forests, which occur in far Eastern Europe. Here we compare the diversity of vascular plants, bryophytes and snails among different forest types of the Southern Urals to provide insights into the palaeoecology of the vanished Central European forests. Location Southern Ural Mountains, Bashkortostan, Russia. Methods We recorded all species of vascular plants, ground-dwelling bryophytes and land snails, and measured biotic and abiotic variables, in 100-m2 plots located in four forest types dominated by different trees: Pinus sylvestris-Larix sibirica, Betula pendula-Populus tremula, Quercus robur and Acer platanoides-Tilia cordata-Ulmus glabra. These types correspond to the chronosequence of forest communities that occurred in Central Europe in the early Holocene. Results The species richness of herb-layer plants was most affected by the canopy-transmitted light. The former three forest types had open canopy and were rich in species, whereas the Acer-Tilia-Ulmus forests were darker and poor in species. The species richness of ground-dwelling bryophytes decreased from coniferous to broad-leaved deciduous forests. In contrast, the highest species richness of snails was in the Acer-Tilia-Ulmus forests owing to the higher calcium content in the litter of these trees. Main conclusions Based on the modern analogue of the Southern Ural forests, we propose the hypothesis that the late-glacial open-canopy pine and larch forests of Central European lowlands were rich in light-demanding species of vascular plants, many of which were also typical of tall-grass steppes or mesic grasslands. They also contained several species of ground-dwelling bryophytes. The spread of birch, aspen and oak in the early Holocene reduced the local species richness of ground-dwelling bryophytes but not of vascular plants. The subsequent spread of elm, lime, maple and ash caused canopy closure, a retreat of the light-demanding herbs and a decline in the local species richness of vascular plants. Besides the increased shading by these tree species, their litter enriched soils in calcium, and enhanced decomposition and nutrient cycling. This supported an increase in the species richness of land snails.

In Czech

Změny diverzity, které proběhly ve středoevropských lesích v raném holocénu, mohou být lépe vysvětleny s využitím znalosti moderní analogie těchto lesů, které se vyskytují v nejvýchodnější Evropě. V článku proto srovnáváme diverzitu cévnatých rostlin, mechorostů a plžů v různých lesních typech Jižního Uralu (Baškortostán, Rusko) s cílem poskytnout paleoekologickou perspektivu na tyto zaniklé středoevropské lesy. Zaznamenali jsme všechny druhy cévnatých rostlin, terikolních mechorostů a plžů a měřili jsme faktory abiotického postředí na plochách o velikosti 100 m2 ve čtyřech typech lesů vymezených dominancí různých druhů stromů: Pinus sylvestris-Larix sibirica, Betula pendula-Populus tremula, Quercus robur a Acer platanoides-Tilia cordata-Ulmus glabra. Tyto typy odpovídají časové posloupnosti lesních společenstev, jak se vyskytovala ve střední Evropě v raném holocénu. Druhové bohatství bylinného patra bylo nejvíce ovlivněno světlem propuštěným přes stromové patro. První tři lesní typy měly rozvolněné stromové patro a byly druhově bohaté, zatímco javorovo-lipovo-jilmové lesy byly stinnější a druhově chudé. Druhové bohatství terikolních mechorostů klesalo od jehličnatých k širokolistým opadavým lesům. Naopak největší druhové bohatství plžů bylo v javorovo-lipovo-jilmových lesích díky většímu obsahu vápníku v opadu těchto stromů. Na základě moderní analogie jihouralských lesů navrhujeme hypotézu, že pozdně glaciální světlé borové a modřínové lesy středoevropských nížin byly bohaté světlomilnými druhy cévnatých rostlin, z nichž mnohé byly současně typické pro luční stepi a mezické trávníky. Současně obsahovaly řadu druhů terikolních mechorostů. Šíření břízy, osiky a dubu v raném holocénu způsobilo omezení lokálního druhového bohatství terikolních mechorostů, ne však cévnatých rostlin. Následné šíření jilmu, lípy, javoru a jasanu způsobilo zapojení stromového patra, ústup světlomilných bylin a omezení lokálního druhového bohatství cévnatých rostlin. Kromě stínění bylinného patra však tyto stromy obohatily půdu o vápník ze svého opadu, čímž urychlily dekompoziční procesy a cyklování živin. To umožnilo nárůst druhového bohatství terestrických plžů.

Links

IAA6163303, research and development project
Name: Diverzita vegetace podél gradientu kontinentality na jižní Sibiři: klíč k pochopení raně postglaciální historie střední Evropy
Investor: Academy of Sciences of the Czech Republic, Vegetation diversity along a continentality gradient in southern Siberia: a key to understanding Early Postglacial history of Central Europe
MSM0021622416, plan (intention)
Name: Diverzita biotických společenstev a populací: kauzální analýza variability v prostoru a čase
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Diversity of Biotic Communities and Populations: Causal Analysis of variation in space and time