Using turfs to facilitate recovery in a low-alpine environment. - What matters?

Abstract

Establishment and survival of plants in low-alpine ecosystems depend strongly on local environmental conditions, as for example nutrient availability and especially temperature. Some of these conditions are rather unpredictable in high-elevation environments, due to short and irregular growing seasons. To restore such harsh ecosystems is therefore most difficult. During the last two decades, the transplanting of whole vegetation turfs has been more frequently used in restoration of low-alpine ecosystems to facilitate vegetation recovery. This is due to ecological and functional advantages compared to seeding or fertilizing, which traditionally have been used to facilitate recovery in restoration. Few studies, however, did focus on the factors which are actually relevant for recovery around the turfs. The aim of this study is to find out how turf attributes contribute to vegetation recovery and which environmental factors at the turf receptor site are influencing the vegetation recovery in a low-alpine environment in the Dovrefjell mountain range, Norway. The study is part of Norway’s largest nature restoration project so far, Hjerkinn PRO, with the restoration of a former military training area. Several turf attributes and environmental factors were tested, to ascertain the reasons for successful recovery around the turfs. In a multivariate approach LMM, GLMM and ANOVA have been used to analyze the data. Time is the most important factor for vegetation recovery, closely followed by conditions of the receptor site. Organic matter in the soil and a small grain size are very important to facilitate recovery around the turfs. Species richness of study plots at the turf receptor sites and of the turfs (as donor sites) were nearly equal after 14 years. Differences in species composition between donor and receptor site, as observed in several other experiments, were found only to a very low degree here. Neither turfs size nor distance to the next closest turf or species richness and vegetation cover of the turfs, seem to be important factors for vegetation recovery at the turf receptor site. The results of this study indicate that it is very important to prepare the receptor site thorough before turf transplantation, to achieve successful vegetation recovery around the turfs. As time is the most important factor, this should be communicated to project owners and to the public to adjust for different expectations on recovery rates.

Etablering og overlevelse av arter og vegetasjon i lavalpine områder er sterkt påvirket av lokale miljøforhold, som for eksempel tilgjengelige næringsstoff og temperatur. Noe av disse forholdene er ganske uforutsigelig i slike miljøer, på grunn av korte og variable vekstsesonger. Dersom slike økosystemer eller områder blir forstyrret eller ødelagt vil det være vanskelig å gjenopprette dem. I løpet av de siste to tiår har transplantasjoner av hele vegetasjons-tuer vært brukt i restaurering av vegetasjon etter forstyrrelse i lavalpine økosystemer. Dette er en metode som har økologiske og funksjonelle fordeler sammenlignet med såing eller gjødsling, som tradisjonelt har vært brukt til å gjenopprette vegetasjon. Men få studier fokuserer på hvilke faktorene er avgjørende for å få vellykket gjenvekst rundt tuer. Formålet med denne studien er å finne ut hvordan egenskaper ved selve tuene bidrar til gjenvekst og hvilke miljøfaktorer på det stedet tuene plasseres som påvirker gjenvekst i et lavalpin område på Dovrefjell, Norge. Flere egenskaper av tuer og miljøfaktorer ble testet, for å finne ut årsakene til vellykket gjenvekst rundt tuer. LMM, GLMM og ANOVA ble bruket for å analysere dataene. Tid er den viktigste faktoren for gjenvekst, tett fulgt av tilstand av forholdene der tuene plasseres. Høyere innhold av organisk materiale i jord og liten kornstørrelse er svært viktige faktorer for å bedre gjenvekst rundt tuer. Etter 14 år er artsmangfoldet i tuene og i de analyserte rutene rundt tuene omtrent likt. Forskjeller i artssammensetning mellom tuene og rutene rundt tuene, som er observert i flere andre eksperimenter, ble i svært liten grad observert i denne studien. Hverken størrelse av tuer, eller avstand til nærmeste andre tuer eller artsmangfold og dekning av tuene er tilsynelatende viktige faktorer for å bedre gjenvekst rundt tuer. Resultatene av denne studie tyder på at det er svært viktig å klargjøre det stedet der tuene skal plasseres grundig før transplanteringen, for å oppnå vellykket gjenvekst rundt tuene. Ettersom tiden er den viktigste faktoren, bør dette gjøres klart for prosjekteiere og offentlige instanser slik at disse får realistiske forventninger om hvor sakte gjenveksten vil skje.