השפעה ארוכת טווח של רעייה והסרת החופה של מינים מעוצים מעצבי נוף על עושר המינים של צמחים עשבוניים מינים. מגיש: אורי ערד מנחים: פרופ' גידי נאמן, אוניברסיטת.

Slides:



Advertisements
Similar presentations
Changes in woody plant cover may be rapid, non-linear, and triggered by extreme environmental events (e.g., drought of 1950s) (from Archer et al. 1988)
Advertisements

Dynamics of the Mediterranean vegetation mosaic: modeling across spatial scales from simple to complex Avi Bar Massada 1, Gili Koniak 2, Yohay Carmel 1,
Introduction Methods Results and Conclusions References Acknowledgements Figures and Tables Table 1. Habitat suitability index for forests with different.
Principles of Landscape Ecology ENVS*3320 Instructors: Dr. Shelley Hunt (Module 1) Rm. 2226, Bovey Building x53065 Dr. Rob Corry (Module.
Linking Pastoralism and Landscape Ecology in Laikipia Ryan R. Unks Integrative Conservation in Forestry and Natural Resources University of Georgia July.
Geographic Distributions of Plant Diversity in the Southeastern US Aaron Moody, Bob Peet, Todd Jobe, Jen Costanza, Dahl Winters, Matt Simon NASA Biodiversity.
Dr. John A. Finn University of Reading If biodiversity is so precious and important, then why is it so threatened? zDistinguish between physical agents.
Impacts of Invasions Measuring impact is complex –What should be measured and how? −For individual plant, individual species, or multiple species? −Over.
Long-term changes in Mediterranean vegetation in Israel and California Yohay Carmel Faculty of Agricultural Engineering The Technion -- Israel Institute.
Does Biological Diversity Control Ecosystem Function?
Ecosystem processes and heterogeneity Landscape Ecology.
The Grassland Biome A Sarah Feinman Presentation.
Caleb Benson, Senior Vegetation Ecology Summer 2013 CU Mountain Research Station.
Stream Networks and Riparian Zones Landscape Ecology (EEES 4760/6760) Basic terminology Stream Network · Structure · Function · Management Reading: Gregory,
Statistical Modeling and Analysis of MOFEP Chong He ( with John Kabrick, Xiaoqian Sun, Mike Wallendorf) Department of Statistics University of Missouri-Columbia.
Biological mediation of invasive plant impacts in ecosystems Duane A. Peltzer Landcare Research Lincoln, New Zealand.
Global Climate Change mitigation through Participatory Management of Multifunctional Forests: Carbon Sink Project as a Community- driven Approach in Harda,
Components of plant species diversity in the New Zealand forest Jake Overton Landcare Research Hamilton.
Blocks and pseudoreplication
 Comparing Vegetation in a Riparian Zone to an Upland Area in a Colorado Montane Forest By: Abby Branson Vegetation Ecology, Summer 2013 Mountain Research.
The plan: Assess biodiversity of this plot today Give data to Jenn & Carla to summarize Restore with native vegetation Assess biodiversity afterwards and.
Introducing model-data fusion to graduate students in ecology Topics of discussion: The impact of NEON on ecology What are the desired outcomes from a.
The nonlinear physics of dryland landscapes Ehud Meron Institute for Dryland Environmental Research & Physics Department Ben-Gurion University Squill חצב.
Response of Luzula arctica and Luzula confusa to warming in Barrow and Atqasuk, Alaska Kelseyann Kremers and Dr. Robert D. Hollister Grand Valley State.
COSMOS Global Change Biology 1 July  Biodiversity What is it? How is it changing over time?  Ecosystem Functioning What is it? How is it related.
Engineers in the forest. How do foxes and badgers modify forest vegetation? Joanna Czarnecka 1, Justyna Sokal 1, Przemysław Kurek 2, Jan Holeksa 3 1 Maria.
Beneficial Management Practices for Saskatchewan Species at Risk: Swift Fox Endangered.
Special Lecture Stand Structural Diversity
Chapter 23 – Landscape Ecology (and Lake succession and wetland types)
Experimental gaps and biodiversity responses in the Vermont Forest Ecosystem Management Demonstration Project Bill Keeton Graduate student contributors:
Remote Sensing and Avian Biodiversity Patterns in the United States Volker C. Radeloff 1, Anna M. Pidgeon 1, Curtis H. Flather 2, Patrick Culbert 1, Veronique.
Patterns of biomass, resource and species diversity in dryland vegetation Ehud Meron Ben Gurion University Assaf Kletter, Jonathan Nathan, Erez Gilad,
Response of Understory Vegetation following Western Juniper (Juniperus occidentalis) Cutting on Two Sites Breanna S Sabin FS 533.
Restoration of Watsonville Vegetation. The plan: Assess biodiversity of this plot today Give data to Jenn & Carla to summarize Restore with native vegetation.
Reduction of grazing intensity favours biodiversity as a result of increased pasture heterogeneity. There is a clear lack of data on the impact of grazing.
Ecology. What is it? A division of science – The study of the interactions of living organisms with one another and their physical environment Population.
CAMPBELL BIOLOGY Reece Urry Cain Wasserman Minorsky Jackson © 2014 Pearson Education, Inc. TENTH EDITION 52 An Introduction to Ecology and the Biosphere.
Bioscience – Aarhus University Modelling the joint abundance of more plant species - pin-point cover data Christian Damgaard Department of Bioscience Aarhus.
Figure 10. Improvement in landscape resolution that the new 250-meter MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) measurement of gross primary.
The Wolves of Yellowstone
Factsheet # 17 Understanding multiscale dynamics of landscape change through the application of remote sensing & GIS Estimating Tree Species Diversity.
Aim: How do ecosystems change over time?
Ungrazed deep grassland
Aerial lakes photo.
Vegetation Composition in Niwot’s Riparian Tundra
SNC1D Communities.
Describing Landscape Pattern
Bibliography Module BBOP, Biodiversity offsets; accessed November CBD, 2011/12. Sub-regional.
22-1: Community properties
Species Diversity Comparison North and South Slopes
5-3 How Do Communities and Ecosystems Respond to Changing Environmental Conditions? Concept 5-3 The structure and species composition of communities and.
An Introduction to Biological Concepts
Grazing Ecology and Management
Biodiversity within plant based communities
Biodiversity & Species Interactions
Acrylic Type SOV SS df MS F–value p–value
ECOSYSTEM ECOLOGY II PP
Simpson’s Diversity Lab
Rangeland Soil Carbon: State of Knowledge
ECO L OGY Courtesy:
Ecological Succession
The Effects of Roads on Vegetation
Big data for Global Change Ecology (Biogeography)
© The Author(s) Published by Science and Education Publishing.
Intra-annual patch stability Inter-annual patch stability
Effects of Convex and Concave slopes on Vegetation Characteristics
Kaplan-Meir survival plots for CHD mortality (A), CVD mortality (B), and all-cause mortality (C) in men grouped by TG/HDL-C ratio of 3.5. Kaplan-Meir survival.
Table 4. Summary of Multi ways ANOVA results
Table 3. (d) Summary of two way ANOVA for overall adjustment
Grazing & Fuel for Wildfire
Presentation transcript:

השפעה ארוכת טווח של רעייה והסרת החופה של מינים מעוצים מעצבי נוף על עושר המינים של צמחים עשבוניים מינים. מגיש: אורי ערד מנחים: פרופ' גידי נאמן, אוניברסיטת חיפה- אורנים, הראל אגרא, אוניברסיטת חיפה

מהנדסי סביבה - Ecosystem engineers אורגניזמים המשפיעים על סביבתם בכך שהם משנים באופן ישיר או עקיף את זמינות המשאבים עבור מינים אחרים במערכת. Jones, Lawton & Shachak. 1994. Oikos, 69:373-386.

מעצבי נוף Landscape Modulators משפיעים על הסביבה בכך שהם משנים את הפסיפס הנופי על-ידי יצירה של כתמים שזמינות המשאבים בהם שונה מאשר בשאר הסביבה (הרקע) . Shachak et al. 2008. BioScience (in press).

המודל (Shachak et al. 2008) צמחים מעוצים בהיותם מעצבי נוף דומיננטיים מהווים גורם מכריע בקביעת עושר המינים המקומי על-ידי סינון המינים החודרים ממאגר המינים האזורי.

המודל (Shachak et al. 2008) פעילות אדם, רעיה וכריתה, משפיעה על עושר המינים המקומי בעיקר דרך השפעתה על ה- LM.

מערך אקולוגי רב גורמי (מאר"ג) הר מירון רמת הנדיב עדולם להבים עבדת מערך אקולוגי רב גורמי (מאר"ג) המחקר הינו חלק מחמישה אתרי מחקר הממוקמים לאורך גרדיינט המשקעים בישראל

בתחנת הר-מירון המחקר מתמקד בעצים ירוקי-עד כ-LM העיקריים בחורש הים-תיכוני

שאלת המחקר מהי ההשפעה של התפתחות של מעצב נוף מעוצה בחורש ים תיכוני (אלון מצוי) חמש שנים לאחר כריתה על ההרכב ועושר המינים של חברת הצמחים עשבוניים הגדלה מתחתיו, זאת תוך השוואה לחברת העשבוניים בכתמים העשבוניים . כמו כן אבדוק את ההשפעה של רעיית בקר מתונה על התהליך.

השערות המחקר ההשפעה החיובית של הכריתה על עושר מיני העשבוניים שנמצאה שנתיים לאחר הכריתה (Agra and Ne'eman 2009), תפחת לאחר חמש שנים של התחדשות הכתם המעוצה. רעית בקר, בעקבות השפעתה השלילית על הצמרת המתפתחת של העצים, תשפיעה באופן חיובי על עושר המינים של הצמחים העשבוניים (Hadar, Noy-Meir & Perevolotsky 1999; Noy-Meir & Kaplan 2002) בכתם המעוצה המתחדש.

מערך הניסוי סומנו 5 בלוקים של 4 דונם כל בלוק חולק שרירותית ל- 4 חלקות C4 C3 C1 C2 B3 B4 B1 B2 A1 A2 A4 A3 D4 D2 D1 D3 E2 E4 E3 E1 צבעון הר צבעון 1 ק"מ סומנו 5 בלוקים של 4 דונם כל בלוק חולק שרירותית ל- 4 חלקות כל חלקה קבלה טיפול שונה 50 מ' 80 מ' 1 3 4 2 # רעיה כריתה 1 - 2 + 3 4

מבט מהאויר על חלקות הדיגום בקיץ 2010

חלקה כרותה ללא רעייה (צולם ב28.4.2011)

הגדר המפרידה בין חלקה כרותה ללא רעיה (מימין) לחלקה לא כרותה עם רעייה הגדר המפרידה בין חלקה כרותה ללא רעיה (מימין) לחלקה לא כרותה עם רעייה. (צולם ב28.4.2011)

חלקה ללא רעייה וללא כריתה. (צולם ב28.4.2011)

איסוף הנתונים האיסוף נעשה בשיטה דומה לזו שבוצעה בעבר (Agra and Ne'eman 2009) , על מנת שיהיו ברי השוואה. בכל אחת מהחלקות אותרו שני טיפוסי כתמים: 1) מעוצה- כתמי קרקע המכוסים בעצים אלון מצוי. 2) פתוח (לא מעוצה)- כתמי קרקע שלא היו מכוסים כלל בצמחים מעוצים, חשופים לאור השמש ומאוכלסים באביב בצמחים עשבוניים. האוסף של כל הכתמים מאותו הטיפוס (פתוח ומעוצה וכל אחד מהם עם ובלי רעיה) בחלקה מהווים את יחידת המדגם בפרוייקט זה זהו טיפוס כתם בחלקה או בקיצור PTP (Patch Type in a Plot).

השוואה בין שני סוגי הכתמים כתם מעוצה כתם עשבוני

איסוף הנתונים בכלPTP הנחתי אקראית קוודרט של 20*20 ס"מ בהם הגדרתי ורשמתי את כל מיני הצמחים העשבוניים חד ורב שנתיים. זיהוי המינים נעשה על פי פיינברון-דותן ודנין (1991) ובעזרת אתר האינטרנט של האוניברסיטה העברית ירושלים. במקרים בהם לא היו מספיק נתונים להגדרה נעזרתי בבוטנאית מימי רון. איסוף הנתונים בוצע בשיא עונת הפריחה לשנה זו (26-30 לאפריל) המאפשרת זיהוי של מרבית המינים בשטח. טרם היציאה לשטח למדתי לזהות את מאפייניהם של 211 מיני הצמחים שנמצאו בעבודתו של אגרא (2007).

איסוף הנתונים טרם היציאה לשטח למדתי לזהות את מאפייניהם של 211 מיני הצמחים שנמצאו בעבודתו של אגרא (2007). בפועל הוגדרו 168 מיני צמחים עשבוניים, מתוכם 29 מינים אשר הוגדרו לראשונה בחלקת המחקר.

ניתוח הנתונים ניתוח הנתונים התבצע באמצעות מודל 2-Way ANOVA (ניתוח שונות לשני פקטורים) עבור מערך של בלוקים אקראיים (Randomized block design) באמצעות תוכנת SPSS. לצורך בחינת השפעת הזמן לאחר הכריתה על החלקות הכרותות השתמשתי בנתונים משנת 2007 (Agra and Ne'eman 2009), אשר נדגמו באותו שטח מחקר עונה אחת לאחר הכריתה. משתנה הכריתה לא נבחן במסגרת עבודה זו. בחלקות הלא-כרותות בוצע דיגום של כתמים מעוצים בלבד לצורך מעקב רב שנתי.

תוצאות בתמונה: דוגמה לשימוש בקוודרט

גיליון הנתונים

עושר המינים הממוצע (וסטיית התקן) לקוודרט (20X20 ס"מ) בכתמים פתוחים בחלקות כרותות עם וללא רעיה, שנה אחת וחמש שנים לאחר כריתת החופה. בכתמים המעוצים נמצאו הבדלים מובהקים בין השנים (P<0.001) ובין טיפולי הרעייה (P=0.008), וכן נמצאה אינטראקציה מובהקת בין שני מדדים אלו (P=0.031) מכיוון שההבדל בין טיפולי הרעיה היה גדול ב 2007 וקטן ב 2011 (איור 3).

עושר המינים הממוצע (וסטיית התקן) לקוודרט (20X20 ס"מ) בכתמים מעוצים בחלקות כרותות עם וללא רעיה, שנה אחת וחמש שנים לאחר כריתת החופה. בכתם המעוצה עושר המינים הממוצע היה גבוהה יותר בשנת 2007 מאשר ב 2011, לעומת זאת בכתם הפתוח היה עושר המינים בשנת 2011 גבוהה יותר מאשר ב 2007.

תוצאות מבחן ניתוח שונויות דו-כיווני (2-Way ANOVA) של השפעות שני פקטורים: שנה (Year) ורעיה (Grazing) ושל האינטראקציות ביניהם על עושר המינים הממוצע לקוודרט של הצמחים העשבוניים עבור שני סוגי הכתמים (Woody/Open). Patch Source df F P Open Corrected Model 3 1.93 0.179 year 1 2.648 0.13 grazing 0.004 0.95 year * grazing 3.137 0.102 Error 12   Woody Model 29.941 <0.001 73.562 10.293 0.008 5.967 0.031 ההשפעות המודגשות מובהקות סטטיסטית (<0.05α).

דיון תוצאות הניסוי מאשרות חלקית את השערות המחקר. ככלל ניתן להצביע על שנויים במידת השפעתה של חופת העץ על מינים עשבוניים בין שנה לאחר הכריתה לחמש שנים לאחר הכריתה. מגמות אלו הינן מובהקות בכתמים המעוצים ואינן מובהקות בכל הכתמים הפתוחים. ההשפעה החיובית של כריתת העצים על עושר הצמחים העשבוניים בכתם המעוצה אכן פחתה חמש שנים לאחר הכריתה.

רעיית הבקר השפיעה באופן שלילי על עושר המינים בכתם המעוצה בניגוד להשערתי השנייה. השפעה זו לא נמצאה בכתמים הפתוחים. בכדי לבחון לעומק מהם הגורמים לתופעה זו חסרים לדעתי שני נתונים עיקריים: הראשון הינו נתונים על מימדי חופת העצים המתחדשים בחלקות עם וללא רעייה והשוואתם לנתונים מ 2007, הנתון השני החסר הינו הבנה של לחץ הרעייה באזור ע"י מדדים כמו מספר ראשי בקר בפועל ליחידת שטח לכל אורך השנה, מרחק ממקורות מים, דגמי התנועה בשטח, צירי תנועה עיקריים, משך הישארות ממוצע בשטח המחקר וכו'

בשנת 2011 נצפתה עלייה בעושר המינים הממוצע בכתמים הפתוחים, עלייה זו אינה מובהקת. גורמים אפשריים למגמה זו הינה שונות בין שנים כתוצאה מכמות גשמים ושינויים בבנק הזרעים בקרקע. כנ"ל לגבי היפוך היחס בין ממוצע עושר המינים בין החלקות עם רעייה לחלקות ללא רעייה בין 2007 ל 2011.

הצעות למחקרי המשך: יצירת מסנן מינים איכותני – בפרויקט זה ניתחתי את כלל מיני העשבוניים ללא הבחנה בין קבוצות שונות של מינים כמו מינים רודרליים או מינים בעלי זיקה לבית גידול ספציפי, דוגמה בולטת לכך היא הימצאותם של מינים רבים של תלתנים בחלקות עם רעייה אשר כמעט ולא הופיעו בחלקות ללא רעייה. לעומת זאת ניתן לבצע ניתוח רק עבור קבוצות מינים מסויימות כמו מינים אשר להם זיקה לבית גידול של חורש צפוף או להוציא מתוך רשימת המינים קבוצות של צמחים רודרליים.

הצעות למחקרי המשך: לחץ רעייה – מאחר ומדובר בחלקות קטנות יש משמעות גדולה לניתוח אופי הרעייה באזור החלקות כולל דגמי התנועה וההתנהגות של עדרי הבקר בשטחי הניסוי. המשך מעקב – דיגום זהה של אותם הנתונים בכתמים ובחלקות השונות בעוד חמש שנים. שריפות – הוספת סוג טיפול שלישי למחקר. קיימים באזור מספר אזורים שנשרפו בזמנים שונים בעשור האחרון אשר מעקב אחרי התחדשותם יכולה להניב הבנות נוספות לגבי ממשק באזור, כיום זהו גורם משמעותי ביותר בהתערבות האדם בחורש הים תיכוני.

תודות הראל אגרא מימי רון גידי נאמן ענת ברנע ובעיקר לצמחים ולהר מירון...

מקורות Agra, H., Ne'eman, G. 2009. Woody sp. As LM effect on herbaceous plant. Plant Ecology, 205:165-177. Hadar, L., Noy-Meir, I. and Perevolotsky A. 1999. The effect of shrub clearing and grazing on the composition of a Mediterranean plant community: functional groups versus species. Journal of Vegetation Science, 10:673-682. Jones, C.G., Lawton, JOHN and Shachak, M. 1994. Organisms as ecosystem engineers. Oikos, 69, 373-386. Noy-Meir, I. and Kaplan, D. 2002. Species richness of legumes in relation to grazing in Mediterranean vegetation in northern Israel. Israel Journal of Plant Sciences, 50:95-109. Shachak, M., Boeken, B., Groner, E., Kadmon, R., Lubin, Y., Meron, E., Ne'eman, G., Perevolotsky, A., Shkedy, Y., Ungar, E.D., 2008. Woody species as landscape modulators and their effect on biodiversity patterns. BioScience. 58, 209-221.