1 of 17

יהיו עוד איורים. זה הטקסט בעיקרו

במצגת בשלב זה 16 שיקופיות.

בגירסה זו מוצגות שיקופיות אלו בלבד

Partial shading as significant factor in biodiversity

of plants in Israel

Nir Herr

2 of 17

GOALS

  • Presentation of the differences in physical conditions between European countries and Israel and their effect on growing conditions and biodiversity.
  • Presentation of a number of case studies on the effect of shading on woody species, herbaceous species and rare species
              • Understanding the importance of partial shading in Israel.

KEY QUESTIONS

  • There is a common opinion that biodiversity is more prevalent in open areas, and therefore the expansion of forests and maquis threatens biodiversity. But is this really the case?
  • What type of diversity of species is needed to sustain an optimal ecological system?
  • General Species diversity (α diversity)
  • diversity of various life forms or habitats (β diversity) and structural complexity.
  • What is the main insufficient ecologocal factor in Israel. Do light and water play a similar role in Israel as they do in other parts of the world?

-3-

3 of 17

 https://solargis.com 

Solar resource map © 2021 Solargis

Turkey

Germany

Greece

Syria

North Africa

Spain

France

Russia

Ukraine

Poland

Romania

Italy

Sweden

Britain

Serbia

Hungary

Bulgaria

Austria

4 of 17

https://www.reddit.com/r/MapPorn/comments/a4o66s/europe_average_yearly_precipitation_link_to/

Poland

kkkk

R a i n

m a i n l y

i n

s u m m e r

M o d e r a t e d

r a i n

a l l

s e a s o n s

R a i n

m a i n l y

i n

s p r i n g

a n d s u m m e r

S p r i n g

r a i n

W i n t e r

r a i n

R a i n

m a i n l y

i n w i n t e r

M i n o r

r a i n

i n

s u m m e r

R a i n

m a i n l y

i n

a u t o m n

s p r i n g

m a i n l y

i n

a n d a u t o m n

צפון מערב רוסיה

נורווגיה

תורכיה

אנגליה

אוקראינה

צפון ספרד

אוגוסט

אוגוסט

טמפרטורות

משקעים

ינואר

ינואר

צפון מערב רוסיה

נורווגיה

תורכיה

אנגליה

אוקראינה

צפון ספרד

אוגוסט

אוגוסט

אוגוסט

אוגוסט

טמפרטורות

משקעים

ינואר

ינואר

ינואר

ינואר

England

Ukraine

N Spain

Turkey

temperature

precipitation

temperature

NE Russia

Norway

Jan

Dec

Jan

Dec

Tel Aviv

Israel

Sep

Aug

Precipitation

per year

Precipitation and rain season

Seasons by atlas Karta

5 of 17

South Europe and Mediterranean

Irradiation

m a i n l y

i n

s p r i n g

a n d s u m m e r

S p r i n g

r a i n

W i n t e r

r a i n

R a i n

m a i n l y

i n w i n t e r

M i n o r

r a i n

i n

s u m m e r

s p r i n g

m a i n l y

i n

a n d a u t o m n

Precipitation amount and seasons

Precipitation

per year

Israel has high irradiation, low precipitation and a long dry season

6 of 17

Overheated

soil

Sunlight as a necessarry factor

Ground heating accelerates soil dryness

Sufficient light

and soil moisture

Excessively

shaded

Sunlight exposure and soil moisture interaction with the soil-rock system influences

Dense forests and maquis

Lack of moisture at the end of summer and lack of shade, herbaceous vegetation only

Vegetation corresponding to soil-rock system

7 of 17

דוח מצב הטבע 2108 עמ' 59

According to the “State of Nature Report” (Hamaarag, 2018), in a considerable part of Israel, there was an increase in the cover of woody vegetation between 2000-2017. (This increase doesn’t take into account the effects of forest fires.) The increase occurred despite a number of drought years, and despite trends of climatic dehydration. The increase is most likely attributed partly to an increase in growth of maquis, which adapted to habitat conditions; and partly to a slight addition of plantings.

Vegetation corresponding to soil-rock system in Israel

The Increase of woody vegetation coverage of in Israel

Does the increase in woody vegetation cover have a positive or negative effect?

Let’s examine the establishment and diversity in forest understory

difference

increase

decrease

8 of 17

סחלב שלוש השיניים

סחלב שלוש השיניים

סירה קוצנית

ציבורת ההרים

Nimrod forest with understory, and nature reserve with open terrain, in both sides of the road.�Vegetation formations from both areas shown in the map and photos

Vegetation formaion

in open nature reserve

ורד הכלב

יער אורנים

Rosa canina

סחלבן החורש

Cephalanthera longifolia

אלון מצוי

אחירותם

אגס סורי

Vegetation

in understory

Quercus calliprinos

Pyrus syriaca

Spartium junceum

לבנה רפואי

Styrax officinalis

לבנה רפואי

Styrax officinalis

Maquis, woodland, garigue, bata, herbaceous

Veg

formations

9 of 17

סחלב שלוש השיניים

ציבורת ההרים

Orchis tridentata סחלבן החורשfound in both the forest and the nature reserve

In forest

למגוון גדול יותר של תצורות וטיפוסי צומח. על כך ניתן להוסיף את שכבת היער הגבוה המוסיף נדבך למורכבות המבנית. מאידך, בשמורת הטבע כשטח פתוח, נמצאו מעט יותר מינים עשבוניים ומעט

157 "נדירים ביותר" או "נדירים מאד" מתוך 238 מינים.

בסקר זה נמצאו 238 מינים המשפחות מרובות מתוך המינים, 56 לא נמצאו ביער ו-43 לא נמצאו בשמורה. בחלוקה של מספר מינים ביחידה לגודל היחידה, נמצאו ביער מעל ל- 5 מינים לדונם ב-5 יחידות ביער (מתוך 11 יחידות היער) ורק בשניים בשמורה (מתוך 7 יחידות השמורה). במדדי הנדירות, נמצאו כאמור 157 מינים נדירים ביותר או נדירים מאד בחרמון. מהם 30 ביער בלבד ו-37 בשמורה בלבד.

Index of overall biodiversity and rare species

In vegetation formations indices

and structural complexity

Therefore, the understory has a slightly smaller variety of species. However the variety of plant formations, plant types and structural complexity, are much greater.

In these indices, the open nature reserve has some advantage.

species and very rare in Hermon in forest and in open reserve

just in reserve

just in forest

total

 

56

43

238

all species

37

30

157

very rare in Hermon

vegetation formation and types and structural comlexity

 

in open reserve

in forest understory

 

 

 

4

8

vegetation formations total

1

3

woody veg. formations

7

12

vegetation types

 

 

structural comlexity

up to 2

up to 5

life form and rock >10%

In the open reserve

In vegetation formations indices and structural complexity

there is an obvious advantage to the forest understory

Most of the species are both in the two areas

10 of 17

Oak seedling establishment in the forest understory and under shade mesh

50%

Glade

0%

70%

90%

Forest

edge

Sparse

Forest

Dense

Forest

Q. calliprinos establishment in forest locations and under nets. best in sparse forest and 70% shade

Reisman-Berman et al., 2010

South

North

Daily solar radiation in Forest locations. Reduced radiation in the forest understory

Day hours

Kooper, 2018

bare

understory

Solar radiation

Day hours

Water potential

Q. itaburensis

Kooper, 2018

At noon

predawn

CO2 fixation and moisture potential in 85% shaded areas. Sunlight window for 1-3 hours

Photosyntesis - CO2 fixation

No shade

3 hours light window

No shade

3 h window

Water potential

High negative

=High tension

At 70-85% shading, the establishment of Oak trees is optimal.

With 3 hours of daily sunlight, we get good seeds establishment and reasonable water tension

11 of 17

מפה 4ב: נקודות המדגם עם עיגולי רדיוס של 20 מ' סביבן על גבי מפת איתורי המינים האדומים של פרומקין (2008)

מספר הנקודות של כל מין שנכנסו לעיגולי הרדיוס הוצב בטבלה 7א כמספר היחסי של אותו מין. נקודה שרק נוגעת בעיגול נספרה כ-0.5.

-35-

Forest canopy effect on herbaceous vegetation and rare species.

Location of rare and endangered species. 100 eucalyptus trees per 1000 m2

Sergeant’s grove in Netanya, 2008 position (by Frumkin, 2008)

And sample locations (Herr, 2020)

12 of 17

סרג'נטים - איור 4: אורדינציה

בוצעה בתוכנת CANOCO במסלול לינארי עם טרנספורמצית שורש ריבועי. התוצאה התקבלה במובהקות גבוהה מאד P=0.004. האורדינציה בוצעה על בסיס הטבלה המוצגת בטבלאות 3-2.

המשתנים הסביבתיים מוצגים בחיצים.

צורות חיים ברקע ירוק

איכויות בוטניות ברקע כחול

מינים אדומים ברקע אדום

משפחות בוטניות בכיתוב ללא רקע

-24-

Ordination of parameters of botanical qualities in relation to environmental factors including eucalyptus cover

botanical qualities

Relation between eucalyptus cover and clay soil.�Extremely high relation of rare and endangered red species to Eucaliptus coverage

Eucaliptus cover

Soil clay

North face

Botanical qualities

Red spcies

Netanya region:

13 of 17

שקלול ייחודיים ופולשים

נדירות משוקללת

מינים אדומים

עושר משוקלל

מינים נדירים

עושר מינים

איכות בוטנית

אחוז נדירות משוקללת (לא מוצג קו)

R2=0.71

ב.

אחוז נדירות משוקללת (לא מוצג קו)

R2=0.45

-26-

איור 6: פרמטרים של איכויות בוטניות ביחס לכיסוי חופת אקליפטוס וביחס למידת חרסיתיות הקרקע

הוצבו רגרסיות שעבורן התקבלו רמות המתאם הגבוהות (כולן על פי פולינום מסדר 2). מצוין ריבוע מקדם המתאם r2 של הפונקציות.

Netanya region - parameters of botanical qualities in relation to eucalyptus canopy cover and soil clay

Parameters of botanical qualities and especially species richness, with high significance in relation to eucalyptus cover, much more than any other environmental factor

Species

richness

Red species

Botanical qualities in relation to

eucalyptus canopy cover

By Polynom functions

Botanical qualities in relation to soil clay

% Eucaliptus cover cover

Soil change from soil to clay

14 of 17

מפה 1: מיקום ריכוזי האירוסים על גבי אורתופוטו ועומדי היער בחלקה 2 של יער מורדות נצרת, עם שכבה של תצורות גיאולוגיות. הם נמצאים בעיקר על תצורת תמרת מהאאוקן (et) ומיעוטם לכאורה על חבורת הר הצופים (sp)

(זאת על פי שכבת המיפוי על בסיס מפה גאולוגית 1:200,000. יתכן שמיפוי 1:50,000 שיצא בקרוב יעביר את הגבול במיקום אחר)

In pine forest edge

ביער אקליפטוס

Iris and partial shading.

Iris bismarckiana was found in high density at Eucalyptus stand

אירוס נצרתי

In Eucaliptus forest

15 of 17

Iris and partial shading. Iris haynei in an open pine forest

אירוס הגלבוע

Iris amount in relation to forest coverage

% forest cover

Ordination: Iris in relation to environmental factors.

Adaptation to porous rock of upper Bar Kokhva formation and sparse forest

Numerous iris clusters on the upper Bar Kokhba formation and in an open forest. More precisely - 40% forest cover (In this region of dry mediteranean)�

16 of 17

  • In the eastern Mediterranean, the limiting factor is not sunlight but water stored and remained in the habitat
  • The shading of forest and maquis reduces soil dehydration and water stress of understory vegetation
  • The weighting of the factors of shading that reduces soil dehydration with the entry of a sufficient amount of light, leads to the advantage of understory under partial shading of forest at medium density
  • The advantage is expressed in the establishment of woody species, herbaceous species, and rare and red species
  • Total species diversity (α diversity) may be higher in the open areas, but the diversity of vegetation formations and types (β diversity) and structural complexity is usually higher in the understory.

Summary

17 of 17

Thanks

Guy Shachar

Guy Vidal

Yuval Sapir

Margareta Walchak

Roey Harel

Ephi Naim

Ygal Moyal

Noami Margalit

And thank you