Different factors affect the local distribution, persistence and spread of alien tree species in floodplain forests

Ricarda Maria Höfle

doi:10.25365/thesis.31309

You are here: University of Vienna PHAIDRA Detail o:1306073

Title (eng)

Different factors affect the local distribution, persistence and spread of alien tree species in floodplain forests

Parallel title (deu)

Verschiedene Faktoren beeinflussen die lokale Verbreitung, die Überdauerung und weitere Ausbreitung von nichtheimischen Baumarten in Auwäldern.

Author

Ricarda Maria Höfle

Advisor

Franz Essl

Assessor

Franz Essl

Abstract (deu)

In Europa zeichnen sich Auwälder durch eine besonders hohe Invasionsrate von eingewanderten Arten aus. Daher nimmt der Einfluss von invasiven Arten auf diese naturschutzfachlich besonders wertvollen Ökosystemen immer mehr zu. Deshalb ist ein besseres Verstehen der Faktoren, die die Invasion der Neophyten in Schutzgebiete treiben, entscheidend um geeignete Management-Strategien festzulegen. Basierend auf den Daten von zwei Inventurperioden (1998, 2008), ergänzt mit weiteren Daten zu Management, Alter des Baumbestandes, Entfernung zu Ausbreitungskorridoren und Typ des besiedelten Ökosystems, haben wir mit Generalisierten Linearen Modellen (GLMs) die Faktoren untersucht, die die lokale Verbreitung, das Überdauern und die weitere Ausbreitung von drei invasiven Baumarten (Acer negundo, Ailanthus altissima, Robinia pseudacacia) im Nationalpark Donau-Auen in Ostösterreich bestimmen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Anzahl an invasiven Baumarten auf den Untersuchungsflächen vom Alter des Baumbestandes, dem Typ des Auwaldes und der Distanz zur nächsten Wasserfläche beeinflusst wird. Die lokale Ausbreitung der Neophyten resultiert vor allem daraus, dass sich bereits etablierte Neophyten-Populationen auf nah gelegene Standorte ausbreiten. Außerdem deuten unsere Ergebnisse an, dass der Invasionserfolg in ein Habitat (Weichholzauwald vs. Hartholzauwald) sehr von der einwanderenden Spezies abhängig ist. Wohingegen A. negundo eher Standorte in einem Weichholzauwald besiedelt, trifft das Gegenteil auf A. altissima und R. pseudacacia zu. Des Weiteren zeigten GLMs, dass die Wahrscheinlichkeit des Verschwindens von R. pseudacacia mit zunehmendem Bestandsalter zunimmt und dass R. pseudacacia signifikant mehr Wachstum in Zonen mit Management aufweist als in Zonen ohne Management. Die fortwährende Ausbreitung der untersuchten Arten deutet an, dass ihre standörtliche Ausbreitung nicht stillsteht, also noch nicht alle geeigneten Standorte besiedelt wurden. Dies bedeutet vor allem auch, dass Management von invasiven Arten in geschützten Gebieten vermutlich sogar noch wichtiger ist, als aus der derzeitigen Verbreitung angenommen werden kann. Daher sind im Nationalpark Donau-Auen Management-Maßnahmen zur Zurückdrängung der invasiven Baumarten auch in Zukunft ausschlaggebend für den langfristigen Erhalt des hohen ökologischen und naturschutzfachlichen Wertes dieser sehr besonderen und unverkennbaren Landschaft, die einen der größten Auwälder Europas schützt.

Abstract (eng)

European floodplain forests are characterized by particularly high levels of biological invasions. Consequently, their impacts caused in these high nature-value ecosystems are increasing. Therefore a better understanding of the factors that drive the invasion process at fine scales into riparian conservation areas is crucial for devising adequate management strategies. Based on the plot data of two inventory periods (1998, 2008), supplemented with further data on management, stand age, distance to dispersal corridors, and type of ecosystems invaded, we used Generalized Linear Models (GLMs) to analyse the factors which shape the local distribution, growth, persistence and spread of three invasive alien tree species (Acer negundo, Ailanthus altissima, Robinia pseudacacia) in the Donau-Auen National Park in eastern Austria. Our results suggest that the number of alien woody species in the plots is influenced by stand age, type of floodplain forest and distance to the next water body. Local spread of all study species is mostly a result of short distance spread from already established invasion foci. Moreover, our findings suggest that recipient habitats (softwood vs. hardwood floodplain forests) modify invasion success in species-specific ways. Whereas probability of colonization of plots located in softwood floodplain forests are higher for A. negundo, the opposite is true for A. altissima and – less so – R. pseudacacia. Further, GLMs showed that the probability of extinction of R. pseudacacia increases with stand age and that growth of R. pseudacacia is significantly higher in zones where management was allowed than in areas which were not managed. The on-going spread of the study species suggests that their local distribution is in disequilibrium, i.e. not all suitable habitat patches have yet been colonized. This implies that management of alien species in protected areas may be of greater importance than current distribution suggests. This is particularly true for the Donau-Auen National Park, as sustained management efforts to reverse the spread of alien woody species are crucial for the long-term conservation value of this iconic protected area which protects one of the largest floodplain forests in Europe.

Keywords (eng)

conservationforestryinvasionlandscapemanagementmonitoringpropagulepressurebiodiversity

Keywords (deu)

NaturschutzForstwirtschaftInvasionLandschaftManagementMonitoringDiasporendruckBiodiversität

Subject (deu)

Pflanzengeographie, Pflanzenökologie, Pflanzensoziologie

Subject (deu)

Biogeographie

Subject (deu)

Naturschutz

Subject (deu)

Ökologie: Sonstiges