Nóra Sáradi

Biodiversity loss caused by invasive alien species is a major problem in planetary perspective. Ecological restoration can play a critical role in mitigating the impact of invasive species, but the presence of invasive plants in the landscape may simultaneously pose challenges to restoration success, and these processes are influenced by the life history of invasive species. We investigated long-term changes in annual and perennial invasive plant abundance as a function of restoration intervention, invasive species propagule pressure from the surrounding landscape and time since intervention in three sand grassland restoration experiments. Restoration interventions (native low diversity seeding, mowing and carbon amendment) were conducted at a total of eight sites in the Kiskunság region of Hungary. The interventions took place between 1995 and 2003 and were monitored for 17–25 years. To assess invasive propagule pressure around the experimental sites, total shoot numbers in adjacent 1 m by 1 m plots along 100-m-long transects were counted in 2020–2021 from the center of the eight experimental sites. Invasive propagule pressure within a 100-m buffer did not explain changes in the abundance of annual and perennial invasive species. The cover of annual invasive species has mostly decreased over time, and treatment (mainly seeding) accelerated this process. The cover of perennial invasive species increased over time irrespective of applied treatments and landscape invasive propagule pressure. Our research showed that seeding with native species is an effective tool for restoring sandy grasslands and preventing the spread of annual invasive species, but our toolbox for preventing perennial invasion in grassland restoration is limited.

Bolygónk biodiverzitásának csökkenését részint az idegenhonos inváziós fajok megtelepedése és terjedése idézi elő. Ha egy inváziós faj meghonosodott egy új élőhelyen, oly mértékben megváltoztathatja az ökoszisztéma szerkezetét és működését, hogy az az eltávolítás után is hat, visszaszorításuk és kiirtásuk igen körülményessé válik. Az ökológiai restaurációt, ha hatékonyan és fenntartható módon hajtják végre, hozzájárul a biológiai sokféleség védelméhez, valamint az éghajlatváltozás enyhítéséhez, vagy az azzal szembeni ellenálló képesség vagy alkalmazkodóképesség növeléséhez, hatékony módszernek bizonyult továbbá az inváziós fajok visszaszorítása ellen. Az inváziós fajok jelenléte a tájban ugyanakkor veszélyeztetheti a restaurációs célok elérését. Jelen kutatásunkban célunk értékelni, hogy a lokáció, az égtáji orientáció és a távolság függvényében hogyan változik az egyéves és évelő inváziós fajok abundanciája a restaurációs helyszíneken és környékén, továbbá mely faktorokat kell esetlegesen figyelembe venni a restaurációs beavatkozások tervezésénél. Ennek érdekében 2020–2021-ben nyolc kísérleti területet választottunk a Kiskunságban, melyek középpontjától nyolc égtáj irányában, 100 méter hosszú transzektek mentén, egymás melletti 1 m × 1 m-es parcellákban megszámoltuk az egyes özönfajok hajtásainak számát. A kutatásban vizsgált mindhárom táji faktor (lokáció, irány, távolság) szignifikáns összefüggést mutatott az inváziós fajok hajtásszámára vonatkozóan. Az egynyári inváziós fajok a területre jellemző domináns széliránynak (ÉNy-DK) megfelelően orientálódtak a területeken, az évelők esetén ÉK-i dominancia volt. Az inváziós fajok 100 méteren belüli hajtásszáma nem változott ugrásszerűen, vagyis ez várhatóan nem befolyásolja jelentősen a restaurációs törekvések sikerét. A területhatás felhívja a figyelmet arra, hogy egy adott terület élőhelyösszetétele és korábbi története jelentős hatással lehet a restaurációs beavatkozások sikerére.

Az ökológiai restauráció létfontosságú a növényi invázió korlátozásában, az inváziókontroll és a biotikus rezisztencia növelése révén. Hipotézisünk szerint az elsőbbségi hatással, a honos fajok megnövelt propagulumnyomásával, valamint a jelleghasonlósággal erősíthető az invázió elleni biotikus rezisztencia. Kutatásunkban homokpusztagyepi modell fajokkal, kontrollált kísérletben teszteltük három különböző életformát és funkcionális csoportot képviselő inváziós faj és négy, jellegükben eltérő mértékben hasonló honos növényfaj kompetícióját. Az Asclepias syriaca esetében a magmennyiség és a jellegükben hasonlóbb vetett fajok voltak meghatározóak. A Conyza canadensis esetében mindhárom tényező szignifikáns hatással bírt. A Tragus racemosus esetében a honos fajok elsőbbségi vetése hátráltatta a csíranövények megtelepedését. Eredményeink alapján az inváziós fajok korlátozhatóak honos fajok vetésével, különösen nagyobb magsűrűség, valamint magkeverék használata esetén, továbbá, ha biztosítani tudjuk a honos fajok korábbi megtelepedését.

Biodiversity loss caused by invasive alien species is a major problem in planetary perspective. Ecological restoration is an important tool to counteract invasions, but invasive species may negatively affect restoration if present in the landscape. We investigated long-term changes in annual and perennial invasive alien species abundance in three sandy grassland restoration experiments. We evaluated the dependence of annual and perennial invasive species abundance on initial restoration intervention, invasive species propagule pressure from the surrounding landscape, and time since interventions. Restoration interventions (seeding, mowing and carbon amendment) were conducted at a total of eight sites in the Kiskunság region of Hungary. The interventions took place between 1995 and 2003 and were monitored for 17–25 years. To assess invasive propagule pressure around the experimental sites, total shoot numbers in adjacent 1 m by 1 m plots along 100-meter-long transects were counted in 2020–2021 from the center of the eight experimental sites. Invasive propagule pressure within a 100-meter buffer did not explain changes in the abundance of annual and perennial invasive species. The cover of annual invasive species has mostly decreased over time, and treatment (mainly seeding) could accelerate this process. The cover of perennial invasive species increased over time irrespective of applied treatments and landscape invasive propagule pressure. Our research showed that seeding with native species is an effective tool for restoring sandy grasslands and preventing the spread of annual invasive species, but our toolbox for preventing perennial invasion in grassland restoration is limited.

Invasion of alien species is one of the main drivers of land degradation threatening both natural and managed ecosystems. Ecological restoration is crucial in controlling invasion to improve biotic resistance and avoid further land degradation. We investigated the possibility of controlling the establishment of invasive alien species (IAS) by native seed addition. We tested if trait similarity or increased propagule pressure of native species results in the suppression of IAS at the early stage of development. We set up a sowing experiment with three widespread IAS in Hungary of different life forms and functional groups (Asclepias syriaca, Conyza canadensis, Tragus racemosus) and four Pannonic sand grassland species (Festuca vaginata, Galium verum, Gypsophila paniculata, Saponaria officinalis). We found no significant differences in germination ability and seedling emergence between native species and IAS, despite the differences in thousand‐seed weight. Using univariate general linear models, we found that the seedling establishment of IAS can be reduced by adding native species at high densities but also depending on the species identity. Instead of species of similar traits, the seeding of a competitor perennial grass of sand grasslands (F. vaginata) reduced the seedling emergence of all studied IAS the most. Our results confirm that IAS can be effectively controlled by native seed addition in the early establishment stage, especially applying higher densities and competitive species. We conclude that invasion‐resistant restoration can be achieved by the combination of several factors, including high‐density sowing of native species that match IAS in the early stage of development.