The distribution of the tree of heaven (Ailanthus altissima (Mill.) Swingle) in the settlements and forests of Southern Börzsöny, Hungary

Tamás Vig; Arnold Erdélyi; Ákos Malatinszky

Tamás Vig 1117 Budapest, Hamzsabégi út, 13.
Arnold Erdélyi Hungarian University of Agriculture and Life Sciences, Doctoral School of Environmental Sciences, H-2100 Gödöllő, Páter K. u. 1.
Ákos Malatinszky Hungarian University of Agriculture and Life Sciences, Institute of Wildlife Management and Nature Conservation, Department of Nature Conservation and Landscape Management, H-2100 Gödöllő, Páter K. u. 1.

Keywords: artificial canopy gap, forest road, Nagymaros, non-native invasive plant, road network, Zebegény

Abstract

In this study, we investigated the occurrence of the invasive alien tree of heaven (Ailanthus altissima) in the approximately 2,100-hectare area of Southern Börzsöny, along the road network in settlements Zebegény and Nagymaros and in forests. The survey was carried out according to the abundance and location of the species (for all occurrences), the maintained or neglected status of the area (for settlements), and the open or closed nature of the stand (for forests). Individuals or more coherent stands of the tree of heaven were recorded using handheld GPS. A new point was taken when the distance between two individuals or stands exceeded 10 m. We recorded 482 occurrences of tree of heaven in the two settlements and found that it occurs most frequently in neglected public green areas (38%) and neglected gardens (21%), and often shows up along railway lines (18%). In forested areas between the two settlements, we recorded 193 occurrences and found that the tree occurs mainly along regularly used forest roads (42%), and most frequently in open stands (especially in artificial gaps) (69%). Our study also points out that the Hungarian National Forest Inventory data indicate significantly fewer occurrences (covering 23 subcompartments) than our forest mapping survey or earlier ones by other researchers (56 and 60 subcompartments, respectively). Based on our results, anthropogenic impacts are crucial for the spread of the species. The tree is expected to spread exponentially in the future, so in order to prevent this, we recommend that treatments are carried out as soon as possible, with the immediate eradication of seed-producing individuals. The issue of social perception and knowledge is also crucial, as the majority of the society generally has little knowledge of both the tree of heaven and the dangers posed by invasive plant species. Targeted education of the public can therefore be an important element of prevention.

References

Bartha D., Bán M., Schmidt D., Tiborcz V. 2022: Magyarország edényes növényfajainak online adatbázisa (https://floraatlasz.uni-sopron.hu). Soproni Egyetem, Erdőmérnöki Kar, Növénytani és Természetvédelmi Intézet.

Bartha D., Nagy L. (szerk.) 2014: Vadregényes erdőtáj – A Börzsöny. Ipoly Erdő Zrt., Balassagyarmat. 599 pp.

Brooks R. K., Barney J. N., Salom S. M. 2021: The invasive tree, Ailanthus altissima, impacts understory nativity, not seedbank nativity. Forest Ecology and Management 489: 119025. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119025

Brundu G., Pauchard A., Pyšek P., Pergl J., Bindewald A. M., Brunori A., Canavan S., Campagnaro T., Celesti-Grapow L., Dechoum M. de S., Dufour-Dror J-M., Essl F., Flory S. L., Genovesi P., Guarino F., Guangzhe L., Hulme P. E., Jäger H., Kettle C. J., Krumm F., Langdon B., Lapin K., Lozano V., Le Roux J. J., Novoa A., Nuñez M. A., Porté A. J., Silva J. S., Schaffner U., Sitzia T., Tanner R., Tshidada N., Vítková M., Westergren M., Wilson J. R. U., Richardson D. M. 2020: Global guidelines for the sustainable use of non-native trees to prevent tree invasions and mitigate their negative impacts. NeoBiota 61: 65–116. https://doi.org/10.3897/neobiota.61.58380

Carter W., Fredericksen T. 2007: Tree seedling and sapling density and deer browsing incidence on recently logged and mature non-industrial private forestlands in Virginia, USA. Forest Ecology and Management 242: 671–677. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2007.01.086

Csiszár Á. 2009: Allelopathic effects of invasive woody plant species in Hungary. Acta Silvatica et Lignaria Hungarica 5: 9–17.

Csorba P., Ádám Sz., Bartos-Elekes Zs., Bata T., Bede-Fazekas Á., Czúcz B., Csima P., Csüllög G., Fodor N., Frisnyák S., Horváth G., Illés G., Kiss G., Kocsis K., Kollányi L., Konkoly-Gyuró É., Lepesi N., Lóczy D., Malatinszky Á., Mezősi G., Mikesy G., Molnár Zs., Pásztor L., Somodi I., Szegedi S., Szilassi P., Tamás L., Tirászi Á., Vasvári M. 2018: Landscapes. In: Kocsis K. (Editor-in-Chief) National atlas of Hungary: volume 2. Natural environment. Budapest, Hungary: Geographical Institute, Research Centre for Astronomy and Earth Sciences, pp. 112-129. https://www.nemzetiatlasz.hu/MNA/National-Atlas-of-Hungary_Vol2_Ch10.pdf

Danszky I. (szerk.) 1963: Magyarország erdőgazdasági tájainak erdőfelújítási, erdőtelepítési irányelvei és eljárásai – V. Északi Középhegység Erdőgazdasági Tájcsoport. Országos Erdészeti Főigazgatóság, Budapest, 817 pp.

Demeter A., Czóbel Sz. 2016: A mirigyes bálványfa (Ailanthus altissima (Mill.) Swingle) hazai kutatásainak áttekintése és inváziójának mértéke a hazai élőhelyeken. Természetvédelmi Közlemények 22: 20–32. https://doi.org/10.20332/tvk-jnatconserv.2016.22.20

Demeter A., Czóbel Sz., Limp T., Csépányi P., Kovács E. 2017: Pest-közeli önkormányzatok viszonya egy inváziós fajhoz, a mirigyes bálványfához. Természetvédelmi Közlemények 23: 168–181. https://doi.org/10.20332/tvk-jnatconserv.2017.23.168

Demeter A., Saláta D., Tormáné Kovács E., Szirmai O., Trenyik P., Meinhardt S., Rusvai K., Verbényiné Neumann K., Schermann B., Szegleti Zs., Czóbel Sz. 2021: Effects of the invasive tree species Ailanthus altissima on the floral diversity and soil properties in the Pannonian Region. Land 10: 1155. https://doi.org/10.3390/land10111155

Demeter A., Sarlós D., Skutai J., Tirczka I., Ónodi G., Czóbel Sz. 2015: Kiválasztott özönfajok gazdasági szempontú értékelése: A fehér akác és a mirigyes bálványfa. Tájökológiai Lapok / Journal of Landscape Ecology 13(2): 193–201. https://doi.org/10.56617/tl.3673

Dövényi Z. (szerk.) 2010: Magyarország kistájainak katasztere. MTA Földrajztudományi Kutatóintézet, Budapest, 876 pp.

Erdélyi A., Hartdégen J., Malatinszky Á., Lestyán Cs. J., Vadász Cs. 2021: Egyes erdőgazdálkodási tevékenységek hatása a mirigyes bálványfa (Ailanthus altissima (Mill.) Swingle) terjedésére meszes homoki termőhelyeken. Erdészettudományi Közlemények 11(1): 41–53. https://doi.org/10.17164/EK.2021.002

Fotiadis G., Kyriazopoulos A.P., Fraggakis I. 2011: The behaviour of Ailanthus altissima weed and its effects on natural ecosystems. Journal of Environmental Biology 32(6): 801–806.

Gálhidy L. 2016: A lékek szerepe az erdőgazdálkodásban és az erdők természetvédelmi kezelésében. In: Korda M. (szerk.) Az erdőgazdálkodás hatása az erdők biológiai sokféleségére. Duna-Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság, Budapest, pp. 421–457.

Gómez-Aparicio L, Canham C. D. 2008: Neighbourhood analyses of the allelopathic effects of the invasive tree Ailanthus altissima in temperate forests. Journal of Ecology 96(3): 447–458. https://doi.org/10.1111/j.1365-2745.2007.01352.x

Heisey R. M. 1996: Identification of an allelopathic compound from Ailanthus altissima (Simaroubaceae) and characterization of its herbicidal activity. American Journal of Botany 83(2): 192–200. https://doi.org/10.2307/2445938

Hoffmann S. 1875: A pilis-maróthi alapítványi uradalom erdőgazdaságának leírása. Erdészeti Lapok 14(10): 514–523.

Horváth F., Molnár Zs., Bölöni J., Pataki Zs., Polgár L., Révész A., Krasser D., Illyés E. 2008: Fact sheet of the MÉTA Database 1.2. Acta Botanica Hungarica 50 (Suppl.): 11–34. https://doi.org/10.1556/ABot.50.2008.Suppl.2

Hu S. Y. 1979: Ailanthus. Arnoldia 39(2): 29–50.

Kézdy P., Csiszár Á., Korda M., Bartha D. 2017: Természetvédelmi kezelést végző szakemberek tapasztalatai az inváziós fajokról – egy hazai, kérdőíves felmérés eredményei. In: Csiszár Á., Korda M. (szerk.) Özönnövények visszaszorításának gyakorlati tapasztalatai. 2. kiadás. Rosalia kézikönyvek 3. Duna–Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság, Budapest, pp. 11–14.

Knüsel S., De Boni A., Conedera M., Schleppi P., Thormann J. J., Frehner M., Wunder J. 2017: Shade tolerance of Ailanthus altissima revisited: novel insights from southern Switzerland. Biological Invasions 19: 455–461. https://doi.org/10.1007/s10530-016-1301-4

Korda M. 2018: A mirigyes bálványfa (Ailanthus altissima (Mill.) Swingle) elterjedésének és elterjesztésének története Magyarországon. Tilia 19: 111–194.

Kovács B., Tinya F., Németh Cs., Ódor P. 2020: Unfolding the effects of different forestry treatments on microclimate in oak forests: results of a 4-yr experiment. Ecological Applications 30(2): e02043. https://doi.org/10.1002/eap.2043

Kowarik I., Säumel I. 2007: Biological flora of Central Europe: Ailanthus altissima (Mill.) Swingle. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics 8: 207–237. https://doi.org/10.1016/j.ppees.2007.03.002

Kowarik I., Straka T. M., Lehmann M., Studnitzky R., Fischer L. K. 2021: Between approval and disapproval: Citizens’ views on the invasive tree Ailanthus altissima and its management. NeoBiota 66: 1–30. https://doi.org/10.3897/neobiota.66.63460

Landenberger R. E., Kota N. L., McGraw J. B. 2007: Seed dispersal of the non-native invasive tree Ailanthus altissima into contrasting environments. Plant Ecology 192(1): 55–70. https://doi.org/10.1007/s11258-006-9226-0

Meinhardt S., Czóbel Sz., Kovács-Hostyánszki A., Szigeti V., Tormáné Kovács E. 2022: Egyes mézelő idegenhonos özönfajok értékelése ágazati interjúk alapján. Tájökológiai Lapok / Journal of Landscape Ecology 20(2): 23–39. https://doi.org/10.56617/tl.3447

Motti R., Zotti M., Bonanomi G., Cozzolino A., Stinca A., Migliozzi A. 2021: Climatic and anthropogenic factors affect Ailanthus altissima invasion in a Mediterranean region. Plant Ecology 222: 1347–1359. https://doi.org/10.1007/s11258-021-01183-9

Radtke A., Ambraß S., Zerbe S., Tonon G., Fontana V., Ammer C. 2013: Traditional coppice forest management drives the invasion of Ailanthus altissima and Robinia pseudoacacia into deciduous forests. Forest Ecology and Management 291: 308–317. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2012.11.022

Rebbeck J., Hutchinson T., Iverson L., Yaussy D., Fox T. 2017: Distribution and demographics of Ailanthus altissima in an oak forest landscape managed with timber harvesting and prescribed fire. Forest Ecology and Management 401: 233–241. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2017.06.050

Rebbeck J., Jolliff J. 2018: How long do seeds of invasive tree, Ailanthus altissima remain viable? Forest Ecology and Management 429: 175–179. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.07.001

Standovár T., Bán M., Kézdy P. (szerk.) 2017: Erdőállapot-értékelés középhegységi erdeinkben. Rosalia 9. Duna-Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság, Budapest, 612 pp.

Szmorad F., Kelemen K., Kenderes K., Standovár T. 2021: Északi-középhegységi erdők összetételének, szerkezetének és holtfa-viszonyainak összehasonlító elemzése. Erdészettudományi Közlemények 11(1–2): 5–25. https://doi.org/10.17164/EK.2021.007

Udvardy L. 2008: Tree of heaven (Ailanthus altissima (Mill.) Swingle). In: Botta-Dukát Z., Balogh L. (eds) The most important invasive weeds in Hungary. Institute of Ecology and Botany, Hungarian Academy of Sciences, Vácrátót, Hungary, pp. 121-127.

Vig T., Erdélyi A., Malatinszky Á. 2023: A mirigyes bálványfa (Ailanthus altissima [Mill.] Swingle) elterjedésének jellemzése a Dél-Börzsöny területén. Erdészeti Lapok 158(4): 164-169.

Wichmann M. C., Alexander M. J., Soons M. B., Galsworthy S., Dunne L., Gould R., Fairfax C., Niggemann M., Hails R. S., Bullock, J. M. 2009: Human-mediated dispersal of seeds over long distances. Proceedings of the Royal Society B, Biological sciences 276(1656): 523–532. https://doi.org/10.1098/rspb.2008.1131

Wickert K. L., O’Neal E. S., Davis D. D., Kasson M. T. 2017: Seed production, viability, and reproductive limits of the invasive Ailanthus altissima (tree-of-heaven) within invaded environments. Forests 8(7): 226. https://doi.org/10.3390/f8070226

Wohlgemuth T., Gossner M. M., Campagnaro T., Marchante H., Van Loo M., Vacchiano G., Castro-Díez P., Dobrowolska D., Gazda A., Keren S., Keserű Z., Koprowski M., La Porta N., Marozas V., Nygaard P. H., Podrázský V., Puchałka R., Reisman-Berman O., Straigyté L., Ylioja T., Pötzelsberger E., Silva J. S. 2022: Impact of non-native tree species in Europe on soil properties and biodiversity: a review. NeoBiota 78: 45–69. https://doi.org/10.3897/neobiota.78.87022

Zagyvai G., Bartha D. 2022: Hegy- és dombvidéki spontán erdőállományok fajösszetételének vizsgálata a potenciális természetes vegetáció és az éghajlat összefüggésében. Tájökológiai Lapok / Journal of Landscape Ecology 20(1): 123–151. https://doi.org/10.56617/tl.3383

Online sources:

http1 – Source of topographic maps: Lechner Tudásközpont – geoshop.hu website. https://geoshop.hu/ (download: 2022.02.06.)

http2 – Subcompartment data for the Southern Börzsöny region. National Forestry Database, National Land Centre. https://www.kormanyhivatal.hu/hu/ugytipusok-1/erdo-es-mezogazdasaggal-noveny-es-talajvedelemmel-kapcsolatos-ugyek/erdeszeti-ugyek/erdo-nyilvantartasba-vetelevel-orszagos-erdoallomany-adatarral-kapcsolatos-ugyek/adatszolgaltatas-az-orszagos-erdoallomany-adattarbol-es-a-nyilvantarto-terkeprol (download: 2023.09.06.)