The timberline as result of the interactions among forest, abiotic environment and human activity in the Babia Góra Mt., Western Carpathians

Kaczka, Ryszard J.; Czajka, Barbara; Łajczak, Adam; Szwagrzyk, Jerzy; Nicia, Paweł

doi:0016-7282

- ris
- BibTeX
- EndNote
- Csv

The timberline as result of the interactions among forest, abiotic environment and human activity in the Babia Góra Mt., Western Carpathians Kaczka, Ryszard J.Czajka, BarbaraŁajczak, AdamSzwagrzyk, JerzyNicia, Paweł

Object structure

The timberline as result of the interactions among forest, abiotic environment and human activity in the Babia Góra Mt., Western Carpathians

Geographia Polonica Vol. 88 No. 2 (2015)

Kaczka, Ryszard J. ; Czajka, Barbara ; Łajczak, Adam ; Szwagrzyk, Jerzy ; Nicia, Paweł

timberline ; Carpathians ; Babia Góra Mountain ; spatial and temporal dynamics of timberline ; grazing

The character and main natural and anthropogenic factors driving the timberline on the Babia Góra Mt. was discussed. The model of Holtmeier (2009) was modified to describe the functioning of the local timberline.Originating in a geological structure, the asymmetric shape of the ridge of the Babia Góra Mt. created consequences for most of the components of the environment of the timberline. This main stationary factor influenceall the others including the differences of local climate, soil development and human activity. The long history of direct impact of land use, grazing and logging and recent indirect influences (air pollution and climatewarming) control the present character of the timberline.

1. ADAMCZYK B., BARAN S., 1963. The soils of Babia Góra Mt. [in:] W. Szafer (ed.), Babiogórski Park Narodowy, Kraków: Zakład Ochrony Przyrody PAN, pp. 89-107.
2. ALEXANDROWICZ S.W., 2004. Outlines of geology of the Babia Góra range [in:] B.W. Wołoszyn, A. Jaworski, J. Szwagrzyk (eds.), Babiogórski Park Narodowy: Monografia Przyrodnicza, Kraków: Wydawnictwo i Drukarnia Towarzystwa Słowaków w Polsce, pp. 527-600.
3. AWZAN L., KASPROWICZ M., WĘGLARSKI K., 1987. Zmienność górnoreglowego boru karpackiego oraz morfologia świerka przy górnej granicy lasu na północnych zboczach Babiej Góry. Rocznik Dendrologiczny, 37, pp. 5-24.
4. Ayres M.P., Lombardero M.J., 2000. Assessing the consequences of global change for forest disturbance from herbivores and pathogens. Science of The Total Environment, vol. 262, no. 3, pp. 263-286.
http://dx.doi.org/10.1016/S0048-9697(00)00528-3 -
5. BEBI P., KUŁAKOWSKI D., RIXEN C., 2009. Snow avalanche disturbances in forest ecosystems: State of research and implications for management. Forest Ecology and Management, vol. 257, no. 9, pp. 1883-1892.
http://dx.doi.org/10.1016/j.foreco.2009.01.050 -
6. Boltižiar M., 2007. Štruktúra vysokohorskej krajiny Tatier. Nitra: Fakulta prírodných vied Univerzity Konštantína Filozofa.
7. BROWN D.G., 1994. Predicting vegetation types at treeline using topography and biophysical disturbances. Journal of Vegetation Sciences, vol. 5, no. 5, pp. 641-656.
8. CZAJKA B., KACZKA R.J., 2014a. Stability of natural and modified timberline at Babia Gora Mt., Carpathians. Tree Rings in Archaeology. Climatology and Ecology, 12, pp. 46-53.
9. CZAJKA B., KACZKA R.J., 2014b. Dendrochronologiczna charakterystyka górnej granicy lasu na Babiej Górze w strefie jej progresu. Studia i Materiały Centrum Edukacji Przyrodniczo-Leśnej w Rogowie, 16, pp. 42-52.
10. CZAJKA B., ŁAJCZAK A., KACZKA R.J., 2015a. The dynamics of the timberline ecotone on the asymmetric ridge of the Babia Góra Massif, Western Carpathians. Geographia Polonica, vol. 88, no. 2, pp. 85-102.
11. Czajka B., Łajczak A., Kaczka R.J., 2015b. Geographical characteristics of the timberline in the Carpathians. Geographia Polonica, vol. 88, no. 2, pp. 35-54.
12. CZAJKA B., ŁAJCZAK A., KACZKA R.J., 2015c. The influence of snow avalanches on the timberline in the Babia Góra Massif, Western Carpathians. Geographia Polonica, vol. 88, no. 2, pp. 147-161.
13. DULLINGER S., DIRNBÖCK T., GRABHERR G., 2004. Modelling climate change-driventimberline shifts: Relative effects of temperature increase, dispersal and invasibility. Journal of Ecology, vol. 92, no. 2, pp. 241-252.
http://dx.doi.org/10.1111/j.0022-0477.2004.00872.x -
14. GŁOWICKI B., 2000. 20th century variability to daily maxima and minima of air temperature in the Sudetic Mountains. Geographica Polonica, vol. 73, no. 2, pp. 111-116.
15. GUZIK M., 2008. Analiza wpływu czynników naturalnych i antropogenicznych na kształtowanie się zasięgu lasu i kosodrzewiny w Tatrach. Kraków: Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja. Wydział Leśny. Katedra Botaniki Leśnej i Ochrony Przyrody [PhD thesis].
16. HARRIS I., JONES P.D., OSBORN T.J., LISTER D.H., 2013. Updated high-resolution grids of monthly climatic observations the CRU TS3. 10 Dataset. International Journal of Climatology, vol. 34, no. 3, pp. 623-642.
http://dx.doi.org/10.1002/joc.3711 -
17. Hess M., 1965. Piętra klimatyczne w Polskich Karpatach Zachodnich. Zeszyty Naukowe UJ. Prace Geograficzne, 11, Kraków: Uniwersytet Jagielloński.
18. HOLEKSA J., SZWAGRZYK J., MUSIAŁOWICZ W., PARUSEL J., 2004. Struktura i dynamika lasów Babiogórskiego Parku Narodowego [in:] B.W. Wołoszyn, A. Jaworski, J. Szwagrzyk (eds.), Babiogórski Park Narodowy: Monografia Przyrodnicza, Kraków: Wydawnictwo i Drukarnia Towarzystwa Słowaków w Polsce, pp. 527-598.
19. Holeksa J., Szwagrzyk J., 2005. Szata Roślinna [in:] D. Ptaszycka-Jackowska (ed.), Światy Babiej Góry, Zawoja: Babiogórski Park Narodowy, Grafikon, pp. 43-93.
20. Holtmeier F.K., 2009. Mountain timberlines: Ecology, patchiness, and dynamics. Advances in Global Change Research, 36, Dordrecht: Springer.
http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4020-9705-8 -
21. HUDZIAK E., 1987. Lawiny śnieżne na Babiej Górze. Prace Babiogórskie, 7, pp. 96-98.
22. IPCC, 2013. Climate change 2013: The physical science basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge-New York: Cambridge University Press.
23. Jahn A., (ed.) 1985. Karkonosze polskie. Wrocław: Zakład Narodowy im. Ossolińskich.
24. JAWORSKI A., KARCZMARSKI J., 1995. Budowa, struktura, dynamika i możliwości produkcyjne górnoreglowych borów świerkowych w Babiogórskim Parku Narodowym. Acta Agraria et Silvestria. Series Silvestris, 33, pp. 75-113.
25. Jodłowski M., 2007. Górna granica kosodrzewiny w Tatrach, na Babiej Górze i w Karkonoszach: Struktura i dynamika ekotonu. Kraków: Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego.
26. KACZKA R.J., LEMPA M., CZAJKA B., JANECKA K., RĄCZKOWSKA Z., HREŠKO J., BUGAR G., 2015a. The recent timberline changes in the Tatra Mountains: A case study of the Mengusovská Valley (Slovakia) and the Rybi Potok Valley (Poland). Geographia Polonica, vol. 88, no. 2, pp. 71-83.
27. Kaczka R.J., Czajka B., Łajczak A., 2015b. The treering growth responses to climate in the timberline ecotone of Babia Góra Mountain. Geographia Polonica, vol. 88, no. 2, pp. 163-176.
28. KOTARBA A., STARKEL L., 1972. Holocen morphogenetic altitudinal zones in the Carpathians. Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica, 6, pp. 21-35.
29. Körner C., 2012. Alpine treelines: Functional ecology of the global high elevation tree limits. Basel: Springer.
http://dx.doi.org/10.1007/978-3-0348-0396-0 -
30. Kullman L. 2002. Rapid recent range-marin rise of tree and shrub species in the Swedish Scandes. Journal of Ecology, vol. 90, no. 1, pp. 68-76.
http://dx.doi.org/10.1046/j.0022-0477.2001.00630.x -
31. ŁAJCZAK A., 2004. Pokrywa Śnieżna Babiej Góry [in:] B.W. Wołoszyn, A. Jaworski, J. Szwagrzyk (eds.), Babiogórski Park Narodowy: Monografia Przyrodnicza, Kraków: Wydawnictwo i DrukarniaTowarzystwa Słowaków w Polsce, pp. 179-196.
32. ŁAJCZAK A., MIGOŃ P., 2007. The 2002 debris flow in the Babia Góra massif – implications for the interpretation of mountainous geomorphic systems. Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica., 41, pp. 97-116.
33. Łajczak A., 2011. Masyw Pilska w Beskidzie Żywieckim: Przyroda i człowiek. Kraków: Instytut Botaniki im. W. Szafera.
34. Łajczak A., 2012. Ocena antropogenicznych zmian w rzeźbie masywu Pilska i sąsiadującego obszaru [in:] A. Łajczak (ed.), Antropopresja w wybranych strefach morfoklimatycznych – zapis zmian w rzeźbie i osadach, Prace Wydziału Nauk o Ziemi, 77, Sosnowiec: Wydział Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego, pp. 242-253.
35. ŁAJCZAK A., 2014. Relief development of the Babia Góra massif, Western Carpathians. Questiones Geographicae, vol. 33, no. 1, pp. 89-106.
http://dx.doi.org/10.2478/quageo-2014-0006 -
36. ŁAJCZAK A., CZAJKA B., KACZKA J.R., 2014. The new features of landslide relief discovered using LiDAR – case study from Babia Góra massif, Western Carpathian Mountains. Questiones Geographicae, vol. 33, no. 3, pp. 77-88.
37. Łajczak A., Lamorski T. 2015. Economic use of the Babia Góra massif and the assessment of anthropogenic changes in the course of the timberline. Geographia Polonica, vol. 88, no. 2, pp. 115-138.
38. Łajczak A., Czajka B., Kaczka R.J., 2015. Development of touristic infrastructure at Babia Góra Mt. (Western Carpathians) in conditions of intensive slope processes hazard. Prace Geograficzne IGiGP UJ, 136, Kraków: Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej. Uniwersytet Jagielloński.
39. Midriak R., 1994. Geoekólogia vysokých pohori Slovenska. Zvolen: Technická univerzita.
40. MIECHÓWKA A., NIEMYSKA-ŁUKASZUK J., ZALESKI T., MAZUREK R., 2004. Gleby Babiogórskiego Parku Narodowego [in:] B.W. Wołoszyn, A. Jaworski, J. Szwagrzyk (eds.), Babiogórski Park Narodowy: Monografia Przyrodnicza, Kraków: Wydawnictwo i Drukarnia Towarzystwa Słowaków w Polsce, pp. 197-211.
41. MIREK Z., 1996. Antropogeniczne zagrożenia i przekształcenia środowiska przyrodniczego [in:] Z. Mirek (ed.), Przyroda Tatrzańskiego Parku Narodowego, Kraków-Zakopane: Wydawnictwo Tatrzańskiego Parku Narodowego, pp. 595-617
42. MOTTA R., NOLA P., 2001. Growth trends and dynamics in sub-alpine forest stands in the Varaita Valley (Piedmont, Italy) and their relationship with human activities and global change. Journal of Vegetation Science, vol. 12, no. 2, pp. 219-230.
http://dx.doi.org/10.2307/3236606 -
43. Myczkowski S., 1964. Struktura i ekologia zespołu świerka Piceetum tatricum u górnej granicy zasię-gu w Tatrzańskim Parku Narodowym w okolicach Stawów Gąsienicowych i Pańszczycy. Ochrona Przyrody, 30, Kraków: Zakład Ochrony Przyrody, pp. 51-105.
44. Nicia P., Zadrożny P., Czajka B., 2015. The diversity of soils of the upper forest line, transition, and mountain pine zones in the Babia Góra massif. Geographia Polonica, vol. 88, no. 2, pp. 139-145.
45. Niedźwiedź T., 2000. Zmienność temperatury powietrza i opadów w Tatrach w ostatnich 50 latach [in:] M. Bac-Moszaszwili (ed.), Współczesne przemiany środowiska przyrodniczego Tatr: Zakopane, 12-14 października 2000. Kraków: Polskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk o Ziemi, pp. 37-38.
46. Norton D.A., Schönenberger W., 1984. The growth forms and ecology of Nothofagus solandri at the alpine timberline, Craigieburn Range, New Zealand. Arctic and Alpine Research, vol. 16, no. 3, pp. 361-370.
http://dx.doi.org/10.2307/1550945 -
47. OBRĘBSKA-STARKEL B., 2004. Klimat Masywu Babiej Góry [in:] B.W. Wołoszyn, A. Jaworski, J. Szwagrzyk (eds.). Babiogórski Park Narodowy: Monografia Przyrodnicza, Kraków: Wydawnictwoi Drukarnia Towarzystwa Słowaków w Polsce, pp. 137-151.
48. Parusel J., Kasprowicz M., Holeksa J., 2004. Forest and brushwood communities in the Babiogórski National Park [in:] B.W. Wołoszyn, A. Jaworski, J. Szwagrzyk (eds.). Babiogórski Park Narodowy: Monografia Przyrodnicza, Kraków: Wydawnictwo i Drukarnia Towarzystwa Słowaków w Polsce, pp. 429-475.
49. Plesník P., 1971. Horná hranica lesa vo Vysokých a Belanských Tatrách. Bratislava: Vydavatelstvo Slovenskej Akadémie Vied.
50. Rączkowska Z., 2006. Recent geomorphic hazards in the Tatra Mountains. Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica, 40, pp. 45-60.
51. Sitko I., Troll M., 2008. Timberline changes in relation to summer farming in the Western Chornohora (Ukrainian Carpathians). Mountain Research and Development, vol. 28, no. 3, pp. 263-271.
http://dx.doi.org/10.1659/mrd.0963 -
52. Slaymaker O., Embleton-Hamman Ch., 2009. Mountains [in:] O. Slaymaker, T. Spencer, C. EmbletonHamman (eds.), Geomorphology and global environmental changes, Cambridge: Cambridge University Press, pp. 37-70.
53. Smith W.K., Germino M. J., Hancock T.E., Johnson D.M., 2003. Another perspective on altitudinal limits of alpine timberlines. Tree Physiology vol. 23, no. 16, pp. 1101-1112.
http://dx.doi.org/10.1093/treephys/23.16.1101 -
54. Sokołowski M., 1928. O górnej granicy lasu w Tatrach. Kraków: Zakłady Kórnickie.
55. Szwagrzyk J., 2015. Structure of the forest ecotone in the Babia Góra Massif, Western Carpathians. Geographia Polonica, vol. 88, no. 2, pp. 103-113.
56. Tranquillini W., 1979. Physiological ecology of the alpine timberline. Tree existence at high altitudes with special references to the European Alps. Ecological Studies, 31, Berlin-New York: Springer-Verlag.
57. Troll C., 1973. The upper timberline in different climatic zones. Arctic and Alpine Research, vol. 5, no. 3, pp. A3-A18.
58. Walsh S., Butler D., Thomas A., Malanson G., 1994. Influence of snow patterns and snow avalanches on the alpine treeline ecotone. Journal of Vegetation Science, vol. 5, no. 5, pp. 657-672.
http://dx.doi.org/10.2307/3235881 -
59. Weisberg P.J., Shandra O., Becker M.E., 2013. Landscape influences on recent timberline shifts in the Carpathian Mountains: Abiotic influences modulate effects of land-use change. Arctic, Antarctic, and Alpine Research, vol. 45, no. 3, pp. 404-414.
http://dx.doi.org/10.1657/1938-4246-45.3.404 -
60. Zientarski J., 1976. Wpływ wzniesienia nad poziomem morza na zagęszczenie i ukształtowanie górnoreglowych borów świerkowych w Babiogórskim Parku Narodowym. Prace Komisji Nauk Rolniczych i Komisji Nauk Leśnych, 42, Poznań: Poznańskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk, pp. 137-149.
61. Zientarski J., 1985. Wpływ wzniesienia oraz wielkości masywu górskiego na kształtowanie się górnej granicy lasu w Polsce. Poznań: Akademia Rolnicza [PhD thesis].
62. Żmudzka E., 2009. Changes of thermal conditions in the Polish Tatra Mountains. Landform Analysis, 10, pp. 140-146.
63. Żmudzka E., 2010. Sygnał globalnego ocieplenia w Tatrach. Tatry: TPN, vol. 31, no. 1, pp. 44-47.