Succession of a degraded bog in NE Denmark over 164 years – monitoring one of the earliest restoration experiments

We present the results of a unique study of long-term succession in a former raised bog after intensive peat cutting. As probably one of the first restoration experiments the study site ‘Gammelmose’ (22 ha) in NE Zealand, Denmark, was in 1844 protected from any further human usage. Since then several surveys of water level, peat re-growth and vegetation change were carried out in 18 permanent plots. The vegetation data from 1861, 1885, 1963, 1981 and 2005 were analysed with DCA and correlated with selected environmental variables. The peat layer increased in thickness by <1 m within the period 1859–2005, and the bog surface became slightly convex; the water level was at 10–20 cm belowground in 2005. The vegetation developed from an open wetland with a number of fen species over a phase with locally dominant Phragmites australis to a half-open birch-pine forest with abundant Sphagnum-mosses. The increasing frequency of woody species was reflected by lower Ellenberg indicator values for light and soil moisture. The first DCA axis was correlated with succession time and frequency of woody species, and negatively with the two Ellenberg indicator values. The second DCA axis was also correlated with time and woody species, but negatively with Ellenberg values of soil nutrients and soil reaction. In the period 1861–2005, several fen species with relatively high demands for light and nutrients disappeared (e.g. Peucedanum palustre, Stellaria palustris, Viola palustris), while most bog species continued (e.g. Andromeda polifolia, Vaccinium oxycoccos, V. uliginosum), and new plant species – mainly naturalised from gardens – immigrated (e.g. Spiraea alba var. latifolia, Picea glauca, Prunus padus). In 2005, the vitality and growth of many trees in the bog looked reduced, and some of the taller individuals began to sink into the peat layer. Thus, in future the half-open bog forest may show some natural dynamics allowing survival of bog species in a mosaic of changing microhabitats. Zusammenfassung: Sukzession eines abgetorften Hochmoores in Nordost-Danemark uber 164 Jahre – Monitoring eines der altesten Renaturierungsexperimente Wir stellen einen einzigartigen Datensatz vor zur unbeeinflussten Sukzession eines abgetorften Hochmoores in NO-Seeland, Danemark. Das Untersuchungsgebiet ‚Gammelmose‘ (22 ha) wurde durch konigliches Dekret 1844 unter Totalschutz gestellt und seit dieser Zeit mehrfach bezuglich Torfmachtigkeit, Wasserstand und Vegetation untersucht, letzteres in 18 Dauerflachen. Die Vegetationsdaten von 1861, 1885, 1963, 1981 und 2005 wurden mit einer DCA ausgewertet und mit ausgewahlten Umweltvariablen korreliert. Die Torfmachtigkeit wuchs mit <1 m von 1859 bis 2005; die Moorober flache ist nun leicht konvex und der Wasserstand 10–20 cm unter Flur. Die Vegetation veranderte sich von einem geholzfreien Feuchtgebiet mit einer Reihe von Niedermoorarten uber eine Phase mit stellenweise dominantem Phragmites australis zu einem Birken-Kiefernwald mit hoher Sphagnum-Deckung in der Moosschicht. Die zunehmende Haufigkeit der Geholze spiegelte sich in abnehmenden EllenbergIndikatorwerten fur Licht und Bodenfeuchte wider. Die erste DCA-Achse war mit der Sukzessionszeit und der Haufigkeit der Geholze korreliert sowie negativ mit den genannten Ellenberg-Werten. Die zweite DCA-Achse war ebenfalls mit der Zeit und dem Geholzaufkommen korreliert, aber negativ mit den Ellenberg-Werten fur Boden-Nahrstoffe und -reaktion. Von 1861 bis 2005 verschwanden verschiedene Niedermoorarten mit relativ hohen Lichtund Nahrstoffanspruchen (u. a. Peucedanum palustre, Stellaria palustris, Viola palustris), wahrend einige Hochmoorarten aushielten (u. a. Andromeda polifolia, Vaccinium oxycoccos, V. uliginosum), und neue Arten – grostenteils verwildert aus Garten – einwanderten (u. a. Spiraea alba var. latifolia, Picea glauca, Prunus padus). Die Vitalitat und das Wachstum vieler Baume waren 2005 reduziert, und besonders die grosen Individuen begannen in die Torf decke einzu sinken. Zukunftig konnte sich ein halboffenes Waldmoor entwickeln, das aufgrund interner Dynamik das Uberleben von Hochmoorarten in einem Mosaik wechselnder Kleinstandorte erlauben wurde.