Zsuzsa Veres

Effects of Climate Change on Litter Production in a Quercetum petraeae-cerris Forest in Hungary

Abstract - Climate change is a global problem. During the last century the increase of annual average temperature was 0.68°C, while the decrease of annual average of precipitation was 83 mm in Hungary. According to the long term meteorological data of Síkfőkút forest ILTER site the annual average temperature increased while average of yearly precipitation decreased, the forest climate became warmer and dryer. These processes could considerably contribute to forest decline, not only in the Quercetum petraeae-cerris stand of Síkfőkút, but everywhere in the country. Species composition and structure of the forest have changed considerably, as 68% of sessile oak (Quercus petraea) and 16% of Turkey oak (Quercus cerris) have died. Forest decline resulted in the breaking up of the formerly closed canopy, and consequently, in the formation of gaps in the forest. In the gaps, a secondary canopy developed with tree species of less forestry value. As a consequence, mass regeneration of field maple (Acer campestre) appeard in the gaps. The formation of gaps accelerated the warming and aridity of forests. In the article we answer the following question: how did climatic change and changing forest structure influence the leaf-litter production in the last four decades? Kivonat - A klímaváltozás hatása egy Magyarországi cseres-tölgyes erdő avarprodukciójára. Napjainkban a klímaváltozás egy globális probléma. Magyarországon az elmúlt évszázad folyamán az évi átlagos hőmérséklet 0,68 °C-ot emelkedett, az évi csapadék átlag 83 mm-t csökkent. A Síkfőkút Project korábbi, közel 20 éves meteorológiai adatsorai is bizonyítják a klímaváltozást, az erdő klímája melegebbé és szárazabbá vált. Mindezen folyamatok is hozzájárulhattak ahhoz a fapusztulási folyamatokhoz, amely nem csak a Síkfőkúti tölgyes állományt, de az ország számos állományát érintette. Az erdő fafaj összetétele és struktúrája jelentős mértékben megváltozott, a kocsánytalan tölgy 68%-a, a csertölgy 16%-a kipusztult. A fapusztulás következtében a korábbi zárt lombkorona felnyílt, az elpusztult fák helyén kisebb nagyobb lékek alakultak ki, amelyekben erdészeti szempontból kevésbé értékes fafajok nőttek fel és hozták létre a második lombkoronaszintet. Ennek köszönhető a mezei juhar tömeges megjelenése és térhódítása a lombkoronaszintben. A lékek kialakulása, a klímaváltozás hatását fokozva, felgyorsította az erdő felmelegedését és szárazodását. Jelen dolgozatunkban arra kerestük a választ, hogy a klímaváltozás, és ezen keresztül az erdő struktúrájának a változása hogyan befolyásolta az avarprodukciót az elmúlt négy évtized folyamán.

The Effects of Climate Change on Element Content and Soil pH (Síkfőkút DIRT Project, Northern Hungary)

In the Detritus Inputs and Removal Treatment (DIRT) field experiments established at the Sikfőkut Site (northern Hungary) in October 2000, an experimental approach was applied to study long-term effects of litter quality and quantity on pH and nutrient mobility of soil in a Quercetum petraeae-cerris forest. Our previous results have suggested that decreases in organic matter content, total N, Ca2+ and Mg2+ concentrations in the soil are the consequence of the reduction in forest litter production induced by climate change and the resultant soil degradation over a longer period. An eight-year litter manipulation demonstrated a relation between soil pH and Mg2+ and Ca2+ concentrations in the soil. The reduction of litter production resulted in a decrease of the soil pH which occurred due to the decreasing Mg2+ and Ca2+ inputs into the soil, and consequent reduction of soil buffering capacity against the acidifying effects of the acidic intermediates of litter decomposition and humus compounds. If the litter production increases as a result of climate change, it should be accompanied by increasing C, total N, Ca2+ and Mg2+ contents in the soil and soil pH, with a positive effect on the soil organic matter and fertility. However, this scenario is rather unlikely as our results indicated decreasing litter production in the measurement period.