Bulletin of Forestry Science / Volume 14 / Issue 2 / Pages 13-14
previous article | next article

Investigations on leaf litter and humus layers of beech forests in zala county (Hungary) in relation to weather conditions

Anikó Jagodics & Ernő Führer

Correspondence

Correspondence: Jagodics Anikó

Postal address: 9400 Sopron, Paprét 17.

e-mail: jagodics.aniko[at]uni-sopron.hu

Abstract

The amount of organic matter in leaf litter and humus layers, the changes in their carbon and nitrogen stocks over time, and their correlation with weather conditions were investigated in experimental plots of European beech (Fagus sylvatica) in Zala County, based on samples collected in 2006, 2010 and 2013. The mass of organic matter was the highest in the samples of 2006. The amount of humus decreased considerably by 2010 and then reduced further by 2013. Accordingly, the carbon and nitrogen stocks also decreased. The C/N ratio of humus showed a moderate increase over the years; however, the values indicated a favourable mull-type humus form every year. These changes in quantity and quality can be related to the weather from January to March between 2007 and 2010 which were milder and wetter than the long-term average. Based on the samples collected before and after the autumn litterfall in 2013, we concluded that a 27% decrease in the amount of humus can occur even within two months. Compared to the long-term average, the higher average temperature and precipitation sum of October–November may have contributed to the decrease in organic matter as a result of the intensification of decomposition processes.

Keywords: Fagus sylvatica, leaf litter, humus, carbon and nitrogen stock, climate

  • Aerts R. 1997: Climate, leaf litter chemistry and leaf litter decomposition in terrestrial ecosystems: a triangular relationship. Oikos 79(3): 439–449. DOI: 10.2307/3546886
  • Arbeitskreis für Bodensystematik 1985: Systematik der Böden der Bundesrepublik Deutschland, Kurzfassung. Mitteilungen der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft 44: 1–91.
  • Berki I., Móricz N., Rasztovits E. & Vig P. 2007: A bükk szárazság tolerancia határának meghatározása. In: Mátyás Cs. & Vig P. (eds.): Erdő és klíma V. Nyugat-Magyarországi Egyetem, Sopron, 213–228.
  • Bidló A. 2014: Erdei ökoszisztémák szénkészletének klímafüggő változása. In: Mátyás Cs. (ed.): Agrárklíma: Az előrevetített klímaváltozás hatáselemzése és az alkalmazkodás lehetőségei. Nyugat-magyarországi Egyetem Kiadó, Sopron, 106–111.
  • Bidló A. & Führer E. 2022: Szervesanyag (avar és humusz) készlet és lebomlása. In: Bartha D., Csóka Gy. & Mátyás Cs. (eds.): Az erdészeti tudományok története Magyarországon. Az MTA Erdészeti Tudományos Bizottságának tanulmánykötete I. Soproni Egyetem Kiadó, Sopron, 34–36.
  • Birck O., Kiss R., Márkus L., Solymos R. & Tallós P. 1962: A hosszúlejáratú erdőnevelési és fatermési kísérleti területek kitűzésének, felvételezésének és fenntartásának irányelvei. Erdészeti Kutatások 58(1–3): 217–259.
  • Bondor A. 1988: 25 éves a magyar szervezett, hosszú lejáratú fatermési kutatás. Erdészeti Lapok 37(10): 446–453. full text
  • Coûteaux M.M., Bottner P. & Berg B. 1995: Litter decomposition, climate and litter quality. Trends in Ecology & Evolution 10(2): 63–66. DOI: 10.1016/S0169-5347(00)88978-8
  • Coûteaux M., Sarmiento L., Bottner P., Acevedo D. & Thiéry J. 2002: Decomposition of standard plant material along an altitudinal transect (65–3968 m) in the tropical Andes. Soil Biology and Biochemistry 34(1): 69–78. DOI: 10.1016/S0038-0717(01)00155-9
  • Czúcz B., Gálhidy L. & Mátyás Cs. 2013: A bükk és a kocsánytalan tölgy elterjedésének szárazsági határa. Erdészettudományi Közlemények 3(1): 39–53.
  • Csóka Gy., Koltay A., Hirka A. & Janik G. 2009: Az aszályosság hatása kocsánytalan tölgyesek és bükkösök egészségi állapotára. „Klíma-21” Füzetek 57: 64–73.
  • Davidson E.A. & Janssens I.A. 2006: Temperature sensitivity of soil carbon decomposition and feedbacks to climate change. Nature 440: 165–173. DOI: 10.1038/nature04514
  • Ellenberg H. 1988: Vegetation Ecology of Central Europe. 4th Edition, Cambridge University Press, Cambridge.
  • Fierer N., Allen A.S., Schimel J.P. & Holden P.A. 2003: Controls on microbial CO2 production: a comparison of surface and subsurface soil horizons. Global Change Biology 9(9): 1322–1332. DOI: 10.1046/j.1365-2486.2003.00663.x
  • Führer E. 2004: Carbon fixing capacity of the forests in Hungary. Hungarian Agricultural Research 13(3): 4–7.
  • Führer E. & Jagodics A. 2009: A klímajelző fafajú állományok szénkészlete. „Klíma-21” Füzetek 57: 43–55.
  • Führer E. 2010: A fák növekedése és a klíma. „Klíma-21” Füzetek 61: 98–107.
  • Führer E., Horváth L., Jagodics A., Machon A. & Szabados I. 2011: Application of a new aridity index in Hungarian forestry practice. Időjárás 115(3): 205–216.
  • Führer E. 2014: A talaj szervesanyag-tartalmának (avar, humusz, ásványi talaj) zonalitással összefüggő változása. In: Mátyás Cs. (ed.): Agrárklíma: Az előrevetített klímaváltozás hatáselemzése és az alkalmazkodás lehetőségei. Nyugat-magyarországi Egyetem Kiadó, Sopron, 102–105.
  • Führer E. 2018: A klímaértékelés erdészeti vonatkozásai. Erdészettudományi Közlemények 8(1): 27–42. DOI: 10.17164/EK.2018.002
  • Führer E., Heil B., Heilig D., Jagodics A. & Kovács G. 2022a: 48. Göcsej erdészeti táj. 48.2.1. Termőhelyi viszonyok. In: Führer E. (ed.): Magyarország erdészeti tájai V. Nyugat-Dunántúl erdészeti tájcsoport. Agrárminisztérium Nemzeti Földügyi Központ, Budapest, 554–558.
  • Führer E., Heil B., Heilig D., Jagodics A. & Kovács G. 2022b: 52. Kelet-zalai-dombság erdészeti táj. 52.2.1. Termőhelyi viszonyok. In: Führer E. (ed.): Magyarország erdészeti tájai VI. Dél-Dunántúl erdészeti tájcsoport. Agrárminisztérium Nemzeti Földügyi Központ, Budapest, 291–305.
  • Gálos B. & Vig P. 2014: Éghajlati tendenciák a Kárpát-medencében és Zala megyében. In: Mátyás Cs. (ed.): Agrárklíma: Az előrevetített klímaváltozás hatáselemzése és az alkalmazkodás lehetőségei. Nyugat-magyarországi Egyetem Kiadó, Sopron, 7–16.
  • Gálos B., Führer E., Czimber K., Gulyás K., Bidló A., Hänsler A. et al. 2015: Climatic threats determining future adaptive forest management – a case study of Zala County. Időjárás 119(4): 425–441.
  • Gere G. & Hargitai L. 1971: Az avar humifikációjának vizsgálata egy cseres-tölgyes erdőben. Erdészeti Kutatások 67(1): 21–28.
  • Giardina C.P. & Ryan M.G. 2000: Evidence that decomposition rates of organic carbon in mineral soil do not vary with temperature. Nature 404(6780): 858–861. DOI: 10.1038/35009076
  • Góber Z. 2005: A Zalaerdő Rt. kezelésében lévő területeken 2004-ben végbement erdőpusztulás értékelése. Erdészeti Lapok 140(5): 156–159. full text
  • Halász G. (ed.) 2006: Magyarország erdészeti tájai. Állami Erdészeti Szolgálat, Budapest.
  • Hansen K., Vesterdahl L., Schmidt I.K., Gundersen P., Sevel L., Bastrup-Birk A. et al. 2009: Litterfall and nutrient return in five tree species in a common garden experiment. Forest Ecology and Management 257(10): 2133-2144. DOI: 10.1016/j.foreco.2009.02.021
  • HungaroMet: Meteorológiai Adattár. Homogenizált, rácspontokra interpolált napi éghajlati adatsorok. HungaroMet Nonprofit Zrt., Budapest. https://odp.met.hu/climate/homogenized_data/gridded_data_series/daily_data_series/ (Letöltés időpontja: 2023.07.03.)
  • Jagodics A. & Führer E. 2023: Klímaváltozás hatása az erdő avar- és humuszrétegének szervesanyag mennyiségére és minőségére zalai bükkösök példáján. In: Koncz I. & Szova I. (eds.): Húsz éve az európai nemzeti tudományosság és a fiatal kutatók szolgálatában. A PEME XXVI. Nemzetközi PhD-Konferenciájának előadásai (Budapest, Miskolc, 2023. november). Professzorok az Európai Magyarországért Egyesület, Budapest–Miskolc, 81–91.
  • Jahn G. 1991: Temperate deciduous forests of Europe. In: Röhrig E. & Ulrich B. (eds.): Ecosystems of the world 7. Temperate deciduous forests. Elsevier, London, 377–502.
  • Járó Z. 1958: Alommennyiségek a magyar erdők egyes típusaiban. Erdészettudományi Közlemények 1: 151–162.
  • Járó Z. 1959: Az erdei alom. Erdészeti Lapok 94(8): 302–307. full text
  • Járó Z. 1963: A lomb bomlása különböző állományok alatt. Erdészeti Kutatások 59(1–2): 95–104.
  • Járó Z. & Mendlik G. 1986: A bükk általános és erdőművelési tulajdonságai. In: Bondor A. (ed.): A bükk. Akadémiai Kiadó, Budapest, 15–30.
  • Járó Z. 1990: A bükkösök szerves- és tápanyagforgalma. Erdészeti Kutatások 80–81: 83–98.
  • Knorr W., Prentice I.C., House J.I. & Holland E.A. 2005: Long-term sensitivity of soil carbon turnover to warming. Nature 433(7023): 298–301. DOI: 10.1038/nature03226
  • Kollár T., Veperdi G. & Rédei K. 2018: A fatermési, erdőnevelési és hálózati tartamkísérletek múltja, jelene és jövője. Erdészeti Lapok 153(10): 306–310. full text
  • Kollár T. & Borovics A. 2021: A magyarországi hosszú lejáratú erdészeti tartamkísérleti hálózat fenntartásának korszerű irányelvei, adatfeldolgozási módszerei és legfontosabb eredményei. Erdészettudományi Közlemények 11(2): 95–114. DOI: 10.17164/EK.2021.006
  • Kollár T. 2022: Bükk (Fagus sylvatica) állományok fatermési függvénye és táblája az ERTI tartamkísérleti hálózatának adatbázisa alapján. Erdészettudományi Közlemények 12(1): 5–29. DOI: 10.17164/EK.2022.01
  • Matala J., Kellomäki S. & Nuutinen T. 2008: Litterfall in relation to volume growth of trees: analysis based on literature. Scandinavian Journal of Forest Research 23(3): 194–202. DOI: 10.1080/02827580802036176
  • Mátyás Cs., Führer E., Berki I., Csóka Gy., Drüszler Á., Lakatos F. et al. 2010: Erdők a szárazsági határon. „Klíma21” Füzetek 61: 84–97.
  • McGill W.B. 1996: Review and classification of ten soil organic matter (SOM) models. In: Powlson D.S., Smith P. &
  • Smith J.U. (eds.): Evaluation of organic matter models using existing, long-term datasets. NATO ASI Series, Vol. 38. Springer, Berlin, Heidelberg, 111–132. DOI: 10.1007/978-3-642-61094-3_9
  • Melillo J.M., Steudler P.A., Aber J.D., Newkirk K., Lux H., Bowles F.P. et al. 2002: Soil warming and carbon-cycle feedbacks to the climate system. Science 298(5601): 2173–2176. DOI: 10.1126/science.1074153
  • Mendlik G. & Birck O. 1968: Bükköseink fatermési vizsgálata. Erdészeti Kutatások 64(1–3): 31–49.
  • Molnár M. & Lakatos F. 2009: Bükkpusztulás Zala megyében. „Klíma-21” Füzetek 57: 74–82.
  • Pántos Gy., Pántosné Derimova T. & Vahaye G.A. 1981: Erdei ökoszisztémák avartakarójának száraz- és tápanyagtartalma, valamint átalakulása. Erdészeti és Faipari Tudományos Közlemények 1981(1): 91–106.
  • Portillo-Estrada M., Pihlatie M., Korhonen J.F.J., Levula J., Frumau A.K.F., Ibrom A. et al. 2016: Climatic controls on leaf litter decomposition across European forests and grasslands revealed by reciprocal litter transplantation experiments. Biogeosciences 13(5): 1621–1633. DOI: 10.5194/bg-13-1621-2016
  • Santonja M., Fernandez C., Proffit M., Gers Ch., Gauquelin Th., Reiter I.M. et al. 2017: Plant litter mixture partly mitigates the negative effects of extended drought on soil biota and litter decomposition in a Mediterranean oak forest. Journal of Ecology 105(3): 801–815. DOI: 10.1111/1365-2745.12711
  • Sponagel H., Grottenthaler W., Hartmann K.-J., Hartwich R., Janetzko P., Joisten H. et al. 2005: Bodenkundliche Kartieranleitung. 5. Auflage. Ad-hoc-Arbeitsgruppe Boden der Staatlichen Geologischen Dienste und der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Hannover.
  • Vanmechelen L., Groenemans R. & Van Ranst E. 1997: Forest soil condition in Europe: Results of a large-scale soil survey. Technical Report. European Commission, UN/ECE, Ministry of the Flemish Community, Brussels, Geneva.
  • Open Acces

    For non-commercial purposes, let others distribute and copy the article, and include in a collective work, as long as they cite the author(s) and the journal, and provided they do not alter or modify the article.

    Cite this article as:

    Jagodics, A. & Führer, E. (2024): Investigations on leaf litter and humus layers of beech forests in zala county (Hungary) in relation to weather conditions. Bulletin of Forestry Science, 14(2): 13-14. (in Hungarian) DOI: 10.17164/EK.2024.07

    Volume 14, Issue 2
    Pages: 13-14

    DOI: 10.17164/EK.2024.07

    First published:
    8 January 2025

    Related content

    5

    More articles
    by this authors

    6

    Related content in the Bulletin of Forestry Science*

    More articles by this authors in the Bulletin of Forestry Science

    * Automatically generated recommendations based on the occurrence of keywords given by authors in the titles and abstracts of other articles. For more detailed search please use the manual search.