Influence of in-field trees on microclimate and biodiversity of agrocenoses
Piotr Czyżowski
Katedra Etologii Zwierząt i Łowiectwa, Zakład Gospodarki Łowieckiej, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul Akademicka 13, 20-950 Lublin, Polskahttps://orcid.org/0000-0002-8587-246X
Karolina Bartosiak
Katedra Etologii Zwierząt i Łowiectwa, Zakład Gospodarki Łowieckiej, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul Akademicka 13, 20-950 Lublin, PolskaSławomir Beeger
Katedra Etologii Zwierząt i Łowiectwa, Zakład Gospodarki Łowieckiej, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Akademicka 13, 20-950 Lublin, Polskahttps://orcid.org/0000-0003-4569-8273
Marian Flis
Katedra Etologii Zwierząt i Łowiectwa, Zakład Gospodarki Łowieckiej, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Akademicka 13, 20-950 Lublin, Polskahttps://orcid.org/0000-0001-7429-3158
Abstract
The study evaluated features of agrocenosis, depending on the distance from the in-field trees. Ten test sites were designated, and at each site liter containers (jars) were dug into the ground at distances of 10 m from each other, starting from the tree line. Weekly observations were made during the study, in which selected meteorological parameters were recorded: air temperature, soil temperature, wind speed, air humidity. Selected ecological indicators were also determined: the number of collected individuals, species and the weight of invertebrates (mg). The premise of the experiment was to demonstrate microclimatic and biological variation depending on the distance from the tree canopy. On this basis, changes in the average values of selected meteorological parameters and ecological indicators at successive study sites were presented. In the study, no increase in biodiversity was confirmed with decreasing distance from the tree canopy. The highest number of species was found in the middle section, this may be due to the additional influence of the meadow, which is adjacent to the section, and higher average soil temperatures in this area. Wind speed was found to increase with distance from the tree canopy, this confirms the fact that tree canopies have an inhibitory effect on wind speed. The humidity of the air within the study area was at a similar level, so it can be assumed that the tree canopies have a stabilizing effect on the humidity of the adjacent areas.
Keywords:
in-field trees, microclimate, biodiversity, agrocenosisReferences
Baker T.P., Marais Z.E., Davidson N.J., Worledge D., Mendham D.S., 2021. The role of open woodland in mitigating microclimatic extremes in agricultural landscapes. Ecol. Restor. 22, 118–126. https://doi.org/10.1111/emr.12466 DOI: https://doi.org/10.1111/emr.12466
Banaszak J., Cierzniak T., 2000. Ocena stopnia zagrożeń i możliwości ochrony owadów w agroekosystemach. Wiad. Entomol. 18(2), 73–94.
Bartoszewicz A., 2020. Mid-field shelterbelts as a way of confining nitrogen migration in soils and waters of rural areas. Acta Agrophys. 2001(56), 37–48.
Bielińska E.J., Futa B., Mocek A., 2008. Wpływ zabiegów agrotechnicznych na funkcjonowanie krajobrazu rolniczego. Inż. Rol. 12, 7–15.
Bielińska E.J., Węgorek T., 2005. Assessment of mid-field shelterbelt influence on enzymatic activity of lessive soil. Acta Agrophys. 5(1), 17–24.
Breshears D.D., Nyhan J.W., Heil C.E., Wilcox B.P., 1998. Effects of woody plants on microclimate in a semiarid woodland: soil temperature and evaporation in canopy and intercanopy patches. Int. J. Plant Sci. 159(6), 1010–1017. DOI: https://doi.org/10.1086/314083
Cleugh H.A., 1998. Effects of windbreaks on airflow, microclimates and crop yields. Agrofor Syst. 41, 55–84. https://doi.org/10.1023/A:1006019805109 DOI: https://doi.org/10.1023/A:1006019805109
Follett P.A., Bruin J., Desneux N., 2020. Insects in agroecosystems–an introduction. Entomol. Exp. Appl. 168(1), 3–6. DOI: https://doi.org/10.1111/eea.12871
Górny M., 1993. Rola zadrzewień w krajobrazie rolniczym. W: Rolnictwo ekologiczne od teorii do praktyki. Stowarzyszenie Ekoland, Stiftung Leben & Umwelt, Warszawa, 123–130.
GUS, 2022. Rocznik Statystyczny Rolnictwa. GUS Warszawa, 64–65.
Hawke M.F., Wedderburn M.E., 1994. Microclimate changes under pinus radiata agroforestry regimes in New Zealand. Agric. For. Meteorol. 71(1–2), 133–145. https://doi.org/10.1016/0168-1923(94)90104-X DOI: https://doi.org/10.1016/0168-1923(94)90104-X
Holland J.M., Smith B.M., Birkett T.C., Southway S., 2012. Farmland bird invertebrate food provi-sion in arable crops. Ann. Appl. Biol. 160(1), 66–75. https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.2011.00521.x DOI: https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.2011.00521.x
Huruk S., 2006. Porównanie struktur zgrupowań biegaczowatych (Coleoptera: Carabidae) łąk ko-śnych oraz przylegających do nich pól uprawnych. Wiad. Entomol. 25(Supl 1), 9–32.
Inurreta-Aguirre H.D., Lauri P.É., Dupraz C., Gosme M., 2018. Yield components and phenology of durum wheat in a Mediterranean alley-cropping system. Agrofor. Syst. 92(4), 961–974. https://doi.org/10.1007/s10457-018-0201-2 DOI: https://doi.org/10.1007/s10457-018-0201-2
Kocur-Bera K., Dudzińska M., 2013. Identyfikacja funkcji zadrzewień przydrożnych. Acta Sci. Pol. Adm. Locorum 12(4), 27–39.
Konieczna K., Melke A., Olbrycht T., 2012. Bioróżnorodność drapieżnych biegaczowatych (Col., Carabidae) i kusakowatych (Col., Staphylinidae) zasiedlających pole uprawne i zadrzewienie śródpolne. Prog. Plant Prot. 52(2), 340–346.
Koreleski K., 2006. Wstępna ocena wpływu lasów i zadrzewień na wartość gruntów ornych. Infrastrukt. Ekol. Teren. Wiej. 2(1), 5–14.
Kort J., Bank G., Pomeroy J., Fang X., 2012. Effects of shelterbelts on snow distribution and sublimation. Agrofor. Syst. 86, 335–344. https://doi.org/10.1007/s10457-011-9466-4 DOI: https://doi.org/10.1007/s10457-011-9466-4
Kosewska A., Nietupski M., Laszczak-Dawid A., Ciepielewska D., 2008. Zgrupowania epigeicz-nych biegaczowatych (Col. Carabidae) wybranych agrocenoz. Prog. Plant Prot. 48(4), 1304–1308.
Kryk B., Malicki M., 2010. Rolnictwo w kontekście zrównoważonego rozwoju obszarów wiejskich. Wydawnictwo Economicus. Szczecin. 195–208.
Marshall E.J.P., Brown V.K, Boatman N.D., Lutman P.J.W., Squire G.R., Ward L.K., 2003. The role of weeds in supporting biological diversity within the crop fields. European Weed Research Society. United Kingdom. 77–89. DOI: https://doi.org/10.1046/j.1365-3180.2003.00326.x
Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, 2022. Zakładanie zadrzewień śródpolnych w ramach wspólnej polityki rolnej. Warszawa 2022, 1–20. https://www.gov.pl/web/rolnictwo/wsparcie-na-zadrzewienia-srodpolne [dostęp: 5.07.2024].
Morecroft M.D., Taylor M.E., Oliver H.R., 1998. Air and soil microclimates of deciduous woodland compared to an open site. Agric. For. Meteorol. 90(1–2), 141–156. https://doi.org/10.1016/S0168-1923(97)00070-1 DOI: https://doi.org/10.1016/S0168-1923(97)00070-1
Podolski B., 2008. Funkcja glebochronna lasów i zadrzewień śródpolnych a plonowanie upraw. Zesz. Probl. Postęp. Nauk Rol. 526, 139–191.
Ryszkowski L., 1981. Wpływ intensyfikacji rolnictwa na faunę. Zesz. Probl. Postęp. Nauk Rol. 7–38.
Ryszkowski L., Bartoszewicz A., Kedziora A., 1996. The potential role of mid-field forests as buffer zones. Buffer Zones, 171–191.
Ryszkowski L., Karg J., Kujawa K., Gołdyn H., Arczyńska-Chudy E., 2001. Influence of landscape mosaic structure on diversity of wild plant and animal communities in agricultural landscapes of Poland. W: Landscape Ecology in Agroecosystems Management. 185–217. DOI: https://doi.org/10.1201/9781420041378-8
Ryszkowski L., Kędziora A., 2007. Modification of water flows and nitrogen fluxes by shelterbelts. Ecol. Eng. 29(4), 388–400. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2006.09.023 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2006.09.023
Smirnova M.A., Gennadiev A.N., Chendev Y.G., Kovach R.G., 2020. Influence of forest shelter-belts on local pedodiversity (Belgorod Oblast). Eurasian Soil Sci. 53, 1195–1205. https://doi.org/10.1134/S1064229320090161 DOI: https://doi.org/10.1134/S1064229320090161
Szanser M., 2003. The effect of shelterbelts on litter decomposition and fauna of adjacent fields: In situ experiment. Pol. J. Ecol. 51(3), 309–321.
Tkaczuk C., Krzyczkowski T., Wegensteiner R., 2012. The occurrence of entomopathogenic fungi in soils from mid-field woodlots and adjacent small-scale arable fields. Acta Mycol. 47(2), 191–202. https://doi.org/10.5586/am.2012.024 DOI: https://doi.org/10.5586/am.2012.024
Węgorek T., Rybicki R., 2006. Wpływ budowy zadrzewienia śródpolnego na kształtowanie się pokrywy śnieżnej. Acta Agrop, 7(1), 165–273.
Zajączkowski K., 2000. Rola zadrzewień w kształtowaniu przyrodniczych warunków rolniczej przestrzeni produkcyjnej oraz akumulacji węgla z atmosfery. Zesz. Edu. Rol. Pol. Ochrona Jakości Wody, 6, 72–84.
Katedra Etologii Zwierząt i Łowiectwa, Zakład Gospodarki Łowieckiej, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul Akademicka 13, 20-950 Lublin, Polska https://orcid.org/0000-0002-8587-246X
Katedra Etologii Zwierząt i Łowiectwa, Zakład Gospodarki Łowieckiej, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul Akademicka 13, 20-950 Lublin, Polska
Katedra Etologii Zwierząt i Łowiectwa, Zakład Gospodarki Łowieckiej, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Akademicka 13, 20-950 Lublin, Polska https://orcid.org/0000-0003-4569-8273
Katedra Etologii Zwierząt i Łowiectwa, Zakład Gospodarki Łowieckiej, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Akademicka 13, 20-950 Lublin, Polska https://orcid.org/0000-0001-7429-3158
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Articles are made available under the conditions CC BY 4.0 (until 2020 under the conditions CC BY-NC-ND 4.0).
Submission of the paper implies that it has not been published previously, that it is not under consideration for publication elsewhere.
The author signs a statement of the originality of the work, the contribution of individuals, and source of funding.
Self-Archiving Policy
Agronomy Science has adopted a self-archiving policy called blue by the Sherpa Romeo database. From 2021 authors can self-archive article postprints and editorial versions (under the CC BY 4.0 licence). Articles from earlier years (available under the CC BY-NC-ND 4.0 licence) can only be self-archived as editorial versions.
