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Gaps differing in size, form and season of origin (September 1978 and March 1979) were created artificially in adjacent north- and south-facing grasslands in North Derbyshire. Detailed measurements revealed marked differences between the two sites in patterns of vegetative regrowth and regeneration from seed. Specific effects of gap type and time of origin were detected on both slopes. Creation of gaps exerted pronounced effects upon the relative abundance of established components of the north-facing turf. Accumulations of bryophytes were considerably less after three years than in undisturbed turf and Avenula pratensis tended to be reduced in comparison with potentially faster-growing species such as Plantago lanceolata and Holcus lanatus. Effects of comparable magnitude were not induced on the southfacing slope and it is suggested that this may be related to the high level of disturbance normally experienced by the vegetation on this slope. On the north-facing slope where seedlings are comparatively scarce in undisturbed turf, gap creation promoted spring germination in species which maintain relatively persistent seed reserves at or near the soil surface. In marked contrast on the south-facing slope, large numbers of seedlings appeared in the autumn in both gaps and control areas. Such patterns are consistent with previous laboratory studies which revealed differences in germination requirements between the species concerned. On the south-facing slope seedling survival was often highest in areas where resprouting vegetative shoots were relatively dense. However, the benefit of this apparent 'shelter effect' rarely extended to seedling size which tended to decline in close proximity to vigorous vegetative shoots. In the concluding section of the thesis, the main results of the investigation are reviewed in relation to the influence of aspect upon vegetation structure, current theories on the determinants of 'species richness' and opportunities to control species composition by more informed grassland management.

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Males of many species have elaborate phenotypes that are absent in females and that are thought to be the result of sexual selection. Sexual selection requires: (i) variance in male mating success, (ii) variation in male phenotype, and (iii) covariation between male mating success and male phenotype. Environmental conditions influence these factors, and management practices that alter environmental conditions have the potential to shape mating patterns and sexual selection. I investigated the hypothesis that the frequency of fire, used to manage tallgrass prairie, affects the mating patterns and process of sexual selection in the organisms breeding in managed prairies. I studied dickcissels (Spiza americana), a small songbird resident in tallgrass prairie. I first examined mating patterns and sexual selection in dickcissels independent of burning regime. I found variation among males in the number of mates attracted, in the number of offspring sired with each mate, and the offspring sired with the mates of other males. I found a positive association between social mates and siring success, but no evidence for an effect of breeding density or synchronous nesting on mating success. Male dimorphic traits, size, song, and plumage, showed between-individual variation but selection gradients were weak and often fluctuated between the years of study. I next examined patterns of mating success in plots burned on a variable schedule. I found little evidence that burning influenced either the mean or the variance in social mating success, paternity, or male phenotype. Burning regime also had no influence on sexual selection gradients with the single exception of selection on tarsus length. Temporal variation was more important for patterns of mating success and sexual selection gradients on male traits than was burning regime. The demography of dickcissels in the breeding season suggests, however, that habitat management on a larger scale may be more influential. My findings extend our understanding of sexual selection in birds and the effects of management on the factors required for sexual selection and the magnitude of selection.

abstract: ABSTRACT The February 2008 study of a Snowflake, Arizona site measured changes in soil organic carbon, total nitrogen, extractable phosphorus, and soil moisture, to determine what affect One-seed Juniper (Juniperus monosperma) trees have on surrounding soil, thus affecting native grass growth. Increasing juniper densities in grasslands also decrease populations of some grassland bird species. Measurements were taken each meter along a twelve meter line transect, moving from juniper trees, through a bare soil area and into a grassland. Non-linear relationships were examined, in regard to distance from the tree and juniper root mass. Relationships were examined to determine any affect of the juniper tree on soil characteristics along the transect. Organic carbon decreased as distance increased from the trees (F=4.25, df=46, p=0.020). Soil moisture increased with distance from the trees (F=5.42, df=46, p=0.008), and juniper root mass, of roots less than 1 mm diameter, significantly decreased with distance away from the trees (F=11.29, df=46, p=0.0001). Total nitrogen and extractable phosphorus did not significantly change with distance from the tree, or presence of juniper roots. This data is important as grassland restoration projects rely on the availability of soil nutrients and water for reestablishment of native grass species. / Dissertation/Thesis / M.S. Applied Biological Sciences 2010

The main goal of this diploma thesis was to find and quantify the connection between coherence, entropy, polarimetric angle alpha obtained from Sentinel-1 radar data and grass cutting/pastures. The research was carried out in the area of the Krkonoše national park. To assemble and validate applied methodology, field data was collected 5 times. Hourly rainfall data from Czech hydrometeorological institute was available, but it did not have to be used - no rainfalls were recorded at the time of data acquisitions. Dependence between mowing and the value of coherence has been confirmed. After mowing, median coherence was higher than before mowing. The results were similar to VH as well as VV polarization. Coherence on polygons remained higher after 12-24 days. In total, two different data acquisition geometries (ascending and descending) were examined. The results in both cases were similar. For polarimetric parameters, no correlation between polarimetric parameters and grass mowing or pasture has been confirmed. Keywords: radar, SAR, Sentinel-1, coherence, polarimetry, grass mowing

Die Nachfrage nach Agrarprodukten ist im Laufe der letzten Jahrhunderte durch die wachsende Weltbevölkerung in Kombination mit einem zunehmenden Pro-Kopf- Bedarf stark gestiegen. Weltweit steigt der Druck auf Ökosysteme durch Ausweitung und Nutzungsintensivierung landwirtschaftlich genutzter Flächen Auf intensiv genutzten Grasflächen führt der hohe Einsatz von Düngemitteln und häufiger Mahd zu einem Verlust der Pflanzendiversität. Dies bedingt eine geringere Stabilität des Ökosystems gegenüber Wetterextremen wie Trockenheit oder massiven Regenfällen, was wiederum eine Gefahr für die biologische Vielfalt auf höheren trophischen Ebenen (u.a. invertebrate Herbivore) und wichtige Ökosystem-Prozesse darstellt. In dieser Arbeit werden die direkten und indirekten Auswirkungen verschiedenen Bewirtschaftungsintensitäten in Kombination mit manipulierter Vegetationszusammensetzung innerhalb eines Grasland Management Experimentes (GrassMan) in der Nähe der Norddeutschen Städte Neuhaus und Silberborn im Solling untersucht. Zwei Mahdfrequenzen (1x; 3x), zwei Düngungsintensitäten (keine Düngung; NPK Düngung) und drei unterschiedlich manipulierte Grasnarben (Gräser reduziert, Kräuter reduziert & nicht manipuliert) ergaben zwölf verschiedene Behandlungskombinationen, welche jeweils sechs Mal repliziert wurden. Auf den daraus resultierenden 72 Parzellen (jeweils 15 m mal 15 m) wurden die Auswirkungen von Pflanzendiversität, Mahdhäufigkeit und Düngung auf die Produktivität, den Stickstoffhaushalt, trophische Interaktionen und deren Wechselwirkungen im Grasland untersucht. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt darauf, die Auswirkungen landwirtschaftlicher Intensivierung, reduzierter Artenvielfalt sowie Verschiebungen in der Zusammensetzung der Grasnarbe auf Pflanze-Insekt- Interaktionen zu untersuchen. Im zweiten Kapitel wird gezeigt, dass über den Versuchszeitraum die Pflanzenbiodiversität keinen signifikanten Einfluss auf die oberirdische Biomasse- Produktion hatte. Die Grasnarbenzusammensetzung hatte lediglich große Auswirkungen auf die oberirdische Biomasse-Produktion, wenn in einem Jahr noch vor dem Erreichen der maximalen oberirdischen Biomasse extrem trockene Witterung auftrat. In solchen Jahren produzierten Parzellen mit natürlicher Artenzusammensetzung größere Erträge als manipulierte Flächen. Während eine höhere Bewirtschaftungsintensität zu einem Anstieg der oberirdischen Biomasse führte, war keine signifikante Veränderung der Pflanzenartenzahl über den Untersuchungszeitraum zu verzeichnen. Höhere Mahdfrequenz führte dagegen zu einer erhöhten Pflanzenartenanzahl im Vergleich zu der am Beginn der Experimente. Die bestehende Artenzusammensetzung in dem naturnahen Grünland (ohne Manipulation), war sehr robust und vier Jahre nach dem Manipulieren zeigten die verschiedenen Grasnarben fast keine Unterschiede mehr in der Zusammensetzung von Gräsern, Kräutern und Leguminosen. Ein größerer Anteil von Gräsern war typisch für gedüngte Parzellen und größere Anteile von Kräutern waren eine typische Folge von häufigerem Mähen. Durch Düngung wurde der Anteil von Leguminosen reduziert, allerdings wurden auch zum Ende des Experimentes noch in fast allen Parzellen Leguminosen gefunden. In Kapitel drei werden die starken Auswirkungen der landwirtschaftlichen Intensivierung sowie Pflanzendiversität und Artenzusammensetzung auf die Abundanz von Nacktschnecken gezeigt. Die Schneckenabundanz war höher auf den Parzellen mit einer niedrigen Mahdhäufigkeit und hoher Verfügbarkeit von bevorzugten Nahrungsressourcen. Die Abnahme der Schneckenabundanz durch eine höhere Mahdfrequenz war in den Parzellen mit natürlicher Vegetation am geringsten. Dies könnte ein Beleg dafür sein, dass sich Störungen auf Invertebrate (z. B. durch Mahd oder Beweidung) in natürlicherer Vegetation weniger stark auswirken. In Kapitel vier werden die Einflüsse von Pflanzenbiodiversität, Zusammensetzung der funktionellen Gruppen und der Nutzungsintensität auf Zikaden untersucht. Eine häufigere Mahd bedingte eine niedrigere Artenzahl an Zikaden. Düngung hatte nur indirekt - aufgrund von gegenläufigen Effekten auf die oberirdische Biomasse, Diversität und Zusammensetzung der Vegetation - einen marginal negativen Effekt auf die Zikadendiversität. Zikadendiversität profitierte von einer von Gras dominierten Vegetation, sowie von einer höheren Pflanzendiversität, welche ihrerseits durch Manipulation der Grasnarbe und das Grasland-Management beeinflusst wurde. In Kapitel fünf wird gezeigt, dass erhöhter Herbivoriedruck mit den anderen experimentellen Behandlungen (Mahdhäufigkeit, Düngung und Manipulation der funktionellen Gruppen) interagiert und mehrere Vegetationsparameter und einige Komponenten des Stickstoffkreislaufs beeinflusst. Es stellte sich heraus, dass sowohl Grasland-Management als auch invertebrate Herbivoren die Produktivität und den Stickstoffhaushalt beeinflussen und einen stärkeren Einfluss haben als die Vegetationszusammensetzung. Insgesamt wird mit dieser Versuchsreihe deutlich gemacht, dass Grasland- Management, Manipulation der Vegetationszusammensetzung und experimentell erhöhte Herbivorie einen direkten und indirekten Einfluss auf Produktivität, Zusammensetzung und Biodiversität der Vegetation sowie den Stickstoffhaushalt haben. Die Interaktionen zwischen Vegetation, Herbivoren und dem Stickstoffkreislauf werden mit zunehmender Anzahl wechselwirkender Faktoren zunehmend komplexer. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Erhöhung der Produktivität ohne Pflanzenartenverlust durch eine ausgereifte Management- Strategie ermöglicht wird. Schlussfolgerung Zusammenfassend wird in dieser Arbeit gezeigt, dass die Manipulation zu Gunsten krautiger Pflanzen einen positiven Effekt auf die gesamte Pflanzendiversität sowie auf die Abundanz von Schnecken hat. Außerdem kann nicht nur eine höhere Pflanzendiversität, sondern auch natürlichere Pflanzengesellschaften zu höheren Populationen von Invertebraten führen. Zikadendiversität profitiert von verschiedenen Faktoren – zum Einen indirekt von einer höheren Pflanzendiversität auf nährstoffarmen, krautdominierten Flächen, da diese eine größere Vielfalt and Nahrungsressourcen für spezialisierte Arten bieten. Ebenso war die Zikadendiversität positiv von einem höheren Grasanteil an der Vegetation auf gedüngten Flächen mit niedrigerer Pflanzenbiodiversität beeinflusst, da Gräser die bevorzugte Nahrungsquelle für viele der gefundenen Zikadenarten mit einem eher generalistischen Nahrungsspektrum waren. Grasland-Management und Herbivorie haben insgesamt einen wesentlich stärkeren Einfluss auf den Stickstoffhaushalt als die Manipulation der Vegetationszusammensetzung, wobei Düngung der stärkste Faktor ist. Herbivore können den Stickstoffkreislauf durch einen höheren Eintrag von totem Pflanzenmaterial, Wurzelexsudaten und durch Ausscheidungen beschleunigen. Dieser Eintrag von Nährstoffen hat folglich positiven Einfluss auf den Bodenstickstoffgehalt (NH4 , NO3 ) und auf Stickstoffflussraten (Mineralisierung, Nitrifikation, N2O). Neben dem starken Einfluss von Düngung auf den Stickstoffkreislauf können die Emissionen von N2O, einem wichtigen Treibhausgas, auch innerhalb eines kurzen Zeitraums durch starke Herbivorie zunehmen. Somit könnte ein steigender Nährstoffeintrag durch Düngung in Kombination mit erhöhter Herbivorie zu einer Erhöhung von N 2 O-Emissionen im Grasland führen. Dieser additive Effekt könnte dann zur globalen Erwärmung beitragen.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 2007. / Härtill 4 uppsatser.

abstract: The relationship between biodiversity and ecosystem functioning (BEF) is a central issue in ecology, and a number of recent field experimental studies have greatly improved our understanding of this relationship. Spatial heterogeneity is a ubiquitous characterization of ecosystem processes, and has played a significant role in shaping BEF relationships. The first step towards understanding the effects of spatial heterogeneity on the BEF relationships is to quantify spatial heterogeneity characteristics of key variables of biodiversity and ecosystem functioning, and identify the spatial relationships among these variables. The goal of our research was to address the following research questions based on data collected in 2005 (corresponding to the year when the initial site background information was conducted) and in 2008 (corresponding to the year when removal treatments were conducted) from the Inner Mongolia Grassland Removal Experiment (IMGRE) located in northern China: 1) What are the spatial patterns of soil nutrients, plant biodiversity, and aboveground biomass in a natural grassland community of Inner Mongolia, China? How are they related spatially? and 2) How do removal treatments affect the spatial patterns of soil nutrients, plant biodiversity, and aboveground biomass? Is there any change for their spatial correlations after removal treatments? Our results showed that variables of biodiversity and ecosystem functioning in the natural grassland community would present different spatial patterns, and they would be spatially correlated to each other closely. Removal treatments had a significant effect on spatial structures and spatial correlations of variables, compared to those prior to the removal treatments. The differences in spatial pattern of plant and soil variables and their correlations before and after the biodiversity manipulation may not imply that the results from BEF experiments like IMGRE are invalid. However, they do suggest that the possible effects of spatial heterogeneity on the BEF relationships should be critically evaluated in future studies. / Dissertation/Thesis / M.S. Biology 2011

Influence of different management practices on the mountain meadows communities and possibilities of their maintenance in the National Park, Protected Landscape Area and Biosphere Reserve of Šumava are discussed. The aim of the study was to compare the effect of mulching of grassland vegetation with those of traditional mowing or leaving a grassland fallow. The results of a ten-year field experiment are presented - the changes of plant biomass, plant community structure and physical properties of the soil A horizon. Acceptable possibilities of mulching as an alternative technique for the maintenance of secondary grassland in the Bohemian Forest are proposed on the basis of data obtained during the experiment.