Impact of agro-pastoral land abandonment on biodiversity

Abstract

Agricultural land abandonment is recognized as a major driver of land use change, in Europe, being particularly pronounced in south-eastern Europe, as well as Mediterranean mountainous ecosystems. It is directly affecting landscape structure and has various effects on biodiversity patterns. Our research handles this conservation issue, attempting to investigate the effects of agro-pastoral land abandonment on landscape structure and on the biological communities of woody plants, carabid beetles, ground spiders, lizards and passerine birds, under a common methodological framework. We randomly selected 20 sampling sites in the Pindos Mountain range in Greece that well-represent a gradient of land abandonment, in terms of forest encroachment. We analysed landscape structure and sampled biodiversity using standard field protocols, integrating data on landscape, woody vegetation and passerines from three more Balkan countries (Albania, Bulgaria and Croatia), collected under the same methodological framework. Our study revealed an increase of forested land, along with a decrease of agricultural land cover at enhanced stages of agricultural abandonment. Transitional stages of early succession held a high proportion of shrublands, while in late successional stages shrublands were commonly replaced by forests, leading to landscape homogenization. Woody plant species richness was not affected by land abandonment. However, forested habitats like woodlots, broadleaved forests, hedges and shrublands held the greatest woody plant species richness in comparison to the more open land-cover types. Carabid beetle overall species richness and abundance was not significantly affected by forest encroachment or grazing, while wingless and predator species abundance increased with woody vegetation cover. Ground spider abundance was also not affected by forest encroachment, whereas species richness decreased with land abandonment. In addition, regardless of the limited range of grazing intensity in our study area, we found that low-intensity grazing can prove beneficial for ground spider abundance. Forest encroachment was also the main environmental driver differentiating ground spider assemblages. Our results did not indicate any effect of land abandonment or grazing on lizard diversity and community structure. At the same time, both overall passerine bird species richness and abundance declined with forest encroachment, which had a particularly significant effect on farmland birds. When individual species were taken into consideration no general pattern could be drawn for all of them, due to the specific ecological requirements of each one.In conclusion, while land abandonment may affect different taxonomical groups in different ways, it has an evident overall impact on both landscape and biological community structure. In order to preserve the biodiversity that is linked to traditional rural landscapes, their maintenance must be integrated in conservation policies. Conservationists should carefully consider the available options for preserving landscape mosaics, or re-establishing them in cases where they have already degraded. These options could include subsidizing traditional farming, or, in extremely remote areas with rough terrain that are largely depopulated, integrate logging and fire disturbance as management tools. In addition, the option of rewilding could also be considered in areas where agricultural activity is rather unlikely to be re-established, as long as such measures re-establish and maintain open habitats. Such measures might include the enhancement of the populations of wild grazers. In any case, further large-scale studies should be conducted under a common methodological framework, which would allow reliable meta-analyses, in order to be able to better assess different management practices regarding land abandonment at European scale.

Η αγροτική εγκατάλειψη αναγνωρίζεται ως μία από τις σημαντικότερες αιτίες αλλαγών χρήσεων γης στην Ευρώπη, ενώ εμφανίζεται ιδιαίτερα έντονη στη νοτιο-ανατολική Ευρώπη και στα Μεσογειακά ορεινά οικοσυστήματα. Επηρεάζει άμεσα τη δομή του τοπίου και έχει ποικίλες επιπτώσεις στα πρότυπα βιοποικιλότητας. Η έρευνά μας χειρίζεται αυτό το ζήτημα, προσπαθώντας να διερευνήσει τις επιπτώσεις της εγκατάλειψης της γεωργοκτηνοτροφικής γης στη δομή του τοπίου και στις κοινότητες των ξυλωδών φυτών, των κολεοπτέρων της οικογένειας Carabidae, των εδαφικών αραχνών, των σαυρών και των στρουθιόμορφων πουλιών, υπό κοινό μεθοδολογικό πλαίσιο. Επιλέξαμε τυχαία 20 περιοχές δειγματοληψίας στην οροσειρά της Πίνδου, οι οποίες αντιπροσώπευαν ικανοποιητικά μία κλίμακα εγκατάλειψης, σε σχέση με την πύκνωση του δάσους. Αναλύσαμε τη δομή του τοπίου και καταγράψαμε τη βιοποικιλότητα χρησιμοποιώντας τυποποιημένα πρωτόκολλα πεδίου και ενσωματώνοντας δεδομένα για το τοπίο, την ξυλώδη βλάστηση και τα στρουθιόμορφα πουλιά από τρεις επιπλέον Βαλκανικές χώρες (Αλβανία, Βουλγαρία και Κροατία), τα οποία συλλέχθηκαν με το ίδιο μεθοδολογικό πλαίσιο.Η έρευνά μας αποκάλυψε αύξηση των δασωμένων εκτάσεων με παράλληλη μείωση της αγροτικής γης σε προχωρημένα στάδια εγκατάλειψης. Στα μεταβατικά στάδια, στην αρχή της διαδοχής της βλάστησης, καταγράφηκε μεγάλο ποσοστό θαμνώνων, ενώ σε μεταγενέστερα στάδια οι θαμνώνες αντικαθίσταντο από δάση, οδηγώντας σε ομογενοποίηση του τοπίου. Ο αριθμός των ξυλωδών φυτών δε βρέθηκε να επηρεάζεται από την εγκατάλειψη. Παρ΄ όλα αυτά, τα δασωμένα ενδιαιτήματα, όπως τα άλση, τα φυλλοβόλα δάση, οι φυτοφράκτες και οι θαμνώνες είχαν μεγαλύτερη ποικιλία ειδών ξυλωδών φυτών σε σχέση με πιο ανοικτούς τύπους κάλυψης γης. Ο συνολικός αριθμός ειδών και η αφθονία των κολεοπτέρων της οικογένειας Carabidae δε φάνηκε να επηρεάζονται σημαντικά από την πύκνωση του δάσους ή τη βόσκηση, ενώ η αφθονία των άπτερων ειδών και των θηρευτών της ίδιας οικογένειας αύξανε με τη δασοκάλυψη. Η συνολική αφθονία των εδαφικών αραχνών επίσης δε βρέθηκε να επηρεάζεται από την πύκνωση του δάσους, ενώ ο αριθμός των ειδών τους μειώνονταν με την εγκατάλειψη της αγροτικής γης. Επιπλέον, παρά το περιορισμένο εύρος έντασης της βόσκησης στην περιοχή μελέτης, βρέθηκε ότι η χαμηλής έντασης βόσκηση μπορεί να είναι ευεργετική για την αφθονία των εδαφικών αραχνών. Η πύκνωση του δάσους ήταν επίσης ο κύριος παράγοντας διαφοροποίησης των κοινοτήτων τους. Τα αποτελέσματά μας δεν υπέδειξαν κάποια επίδραση της εγκατάλειψης της αγροτικής γης ή της βόσκησης στην ποικιλότητα ή στη δομή των κοινοτήτων των σαυρών. Αντιθέτως, τόσο ο συνολικός αριθμός των ειδών, όσο και η αφθονία των στρουθιόμορφων πουλιών μειωνόταν με την πύκνωση του δάσους, η οποία είχε ιδιαίτερα σημαντική επίδραση στα αγροτικά είδη. Όταν διερευνήθηκαν οι επιπτώσεις σε επίπεδο είδους δεν ήταν δυνατό να εξαχθεί ένα κοινό πρότυπο, λόγω των ιδιαίτερων οικολογικών απαιτήσεων του κάθε ενός.Συμπερασματικά, ενώ η εγκατάλειψη της αγροτικής γης μπορεί να επηρεάσει διαφορετικές ταξινομικές ομάδες με διαφορετικούς τρόπους, έχει προφανείς συνολικές επιπτώσεις στη δομή τόσο του τοπίου, όσο και των βιολογικών κοινοτήτων. Η διατήρηση των παραδοσιακών αγροτικών οικοσυστημάτων θα πρέπει να ενταχθεί στην περιβαλλοντική πολιτική, με στόχο τη διατήρηση της βιοποικιλότητας που συνδέεται με αυτά. Η προσεκτική αξιολόγηση των διαθέσιμων εναλλακτικών για τη διατήρηση των μωσαϊκών τοπίων, ή την επαναδιαμόρφωσή τους στις περιπτώσεις που έχουν ήδη υποβαθμιστεί, κρίνεται απαραίτητη. Τέτοιες εναλλακτικές μπορεί να περιλαμβάνουν την επιδότηση της παραδοσιακής γεωργίας και κτηνοτροφίας, ή σε εξαιρετικά απομακρυσμένες περιοχές με έντονο ανάγλυφο που έχουν εγκαταλειφθεί σε μεγάλο βαθμό, την υλοτομία και την ελεγχόμενη καύση ως μέτρα διαχείρισης. Επιπλέον, η παθητική διαχείριση μέσω του “rewilding” θα πρέπει να εξετάζεται σε περιοχές όπου η αγροτική δραστηριότητα είναι μάλλον απίθανο να επανέλθει, εφόσον όμως τα σχετικά μέτρα στοχεύουν στην επαναφορά και τη διατήρηση των ανοιχτών εκτάσεων. Τέτοια μέτρα περιλαμβάνουν την ενίσχυση των πληθυσμών των άγριων οπληφόρων. Σε κάθε περίπτωση απαιτούνται περαιτέρω μελέτες σε ευρεία κλίμακα, υπό κοινό μεθοδολογικό πλαίσιο, οι οποίες θα επιτρέψουν αξιόπιστες μετα-αναλύσεις, έτσι ώστε να είμαστε σε θέση να αξιολογήσουμε διαφορετικές διαχειριστικές πρακτικές σχετικά με την εγκατάλειψη της αγροτικής γης σε Ευρωπαϊκό επίπεδο.