Experiments and observations have showed that chalk porosity characteristics attribute to the composition and survival of the vegetation on it.
Vegetation water availability in chalk is higher due to the capillarity and porosity characteristic of the rock. Soft chalk with high porosity allows the growth of maquis, whereas, medium porosity chalk maintains only open woodland.
On karstic rocks, maquis grows, while on non-Karstic in dense limestone, only Batha and herbaceous vegetation can grow.
In Israel, dehydration, caused by continuous drought years, is common in many vegetation formations. In Karstic habitats of the maquis, the phenomena is drastically higher, while on porosive chalk, maquis exhibits dehydration resilience.
The significant positive influence of porosive chalk on vegetation survival was also evident in the event of dying pines in Yatir forest, and the decrease of Iris haynei populations on the Gilboa Mt.
מרבית המסלע באזור הים תיכוני בישראל הוא של סלעים קרבונטיים. על סלעים קרסטיים אזור הגשום מתפתח לרוב חורש. במסלע שאינו קרסטי, על גבי אבן גיר צפופה גדלים עשבוניים ובתות. סלעים נקבוביים יותר הם סלעי קירטון. עם כל עליה בנקבוביות הקירטון, עולה נפח המים הנימיים האגורים בתוכם ומתאפשר קיום של צמחים מעוצים בגודל וביומסה גדולים יותר. על גבי קירטון בנקבוביות בינונית יכול לגדול יער פארק, ועל קירטון רך ונקבובי גדל חורש.
רצפים של שנות בצורת גורמים להתייבשויות במרבית תצורות הצומח הטבעי והנטוע. טיפוסי צומח הגדלים על קירטון נקבובי הינם עמידים יותר מפני התייבשות. התייבשויות בחורש מתרחשות בבית הגידול הקרסטי שבו כמות המים בבית השורשים מוגבלת, וכמעט שלא בחורש הגדל על קירטון. ביער יתיר חקרנו את דגם ההתייבשות ומצאנו שהתייבשויות התרחשו על גבי אבן גיר עם קרקע עמוקה יחסית ולא על קירטון עם קרקע רדודה. בגלבוע חקרנו את קריסת אוכלוסיות אירוס הגלבוע ומצאנו שהאוכלוסיה היציבה היא זו הגדלה על קירטון נקבובי.
יתרון משק המים על גבי הקירטונים מתבטא הן בתפוצתן של תצורות הצומח והן בהשרדות הטיפוסים והמינים.
Carbonatic rocks porosity as a key factor in the water regime, distribution, and survival of the vegetation
1. Carbonatic rocks porosity as a key factor
in the water regime, distribution, and survival
of the vegetation formations in Israel
Nir Herr
nirforestecosoil
https://www.nirforestecosoil.com/
Plant ecology 2019 Tel Hay
2. R o c k p o r o s i t y
We shall see the critical influences of rock porosity
in few main subjects in few cases…
Vegetation formations
distribution
Populations dehydration
Shrubs &
herbaceous
Forests &
maquismaquis
Yatir
forest
Iris
haynei
3. 0
-1.0-
- 2.0 -
- 3.0 -
- 4.0 -
- 5.0 -
Soil
depth
Oak woodland
Quercus calliprinos
Maquis on chalk
Porous
chalk
Shallow
Limestone
and hard chalk
Karstic
dolomite
Quercus calliprinos
Maquis
on karstic system
Bata and herbaceous
Vegetaion habitats
P o r o s I t y
Dense rock High porous rock
4. ה
Chalk and limestone creation. Ramat Menashe syncline as a test case
In the Eocene era…
The sea became deeper. More plankton
What Is the rock microporosity?
Micro-fossils fall on the bottom and create porous chalk
Benthos organisms skeleton are dissolve and later precipitate as limestone with fossils
7.
Limestone (Timrat formation)
Ramnus & Calicotom
Majorana
& Teucrium
Quercus
ithaburensis Nari, rendzina
And shrubs Nari and
brown
rendzina
Brown
rendzina
Nari surfaces
shrubs
שעירה קידהא אשחר"י
Dwarf shrub
מצוי אזובחריפה כתלה
Perennial herbaceous
גדולה עיריתקיפודןזקנן
שעיר
כלנית
מצויה
leggend
Habitats from trees toward herbceous over the slope of Alon Hagalil-Bir el maksor-Netofa
Watermoving
fromrocktosoil
Ramnusאשחר
Majoranaאזוב
Teucriumגעדה
Anemoneכלנית
Chiliadenusכתלה
Majorana
& Chiliadenus Chiliadenus
&Hyparrhenia
Hyparrheniaזקנן
Echinopsקפודן
Asphodelusעירית
Calicotomeקידה
Ononisשברק
Ramnus
Terra rossa
Limestone
and terra
rossa
Nari on
marly chalk
Marly chalk and
pale rendzina
Ononis
& Echinops
Echinops &
Asphodelus
Majorana
& Anemone
As the chalk became harder and less porous
and the soil pocket smaller,
The vegetation types became smaller
On the limestone
Herbaceous only
11. Na+
Ca++
NaCl=Salinity
Na+
Where are the living trees located?
Where are the dead trees located?
Why?
Water
Movement
From the
porous rock
In the winter
In the summer
The key factor is the water reservoir of the micro-porous rock
Habitats…
Ca++
Ca++Living trees
on chalk
dead trees
on limestone
12. 0
-1.0-
- 2.0 -
- 3.0 -
- 4.0 -
- 5.0 -
Soil
depth
Oak woodland
Quercus calliprinos
Maquis on chalk
Porosive
chalk
Shallow
Limestone
and hard chalk
Karstic
dolomite
Quercus calliprinos
Maquis
on karstic system
Bata
Oaks habitats
13. In Timrat slope. Roots in the chalk joints
Quercus calliprinos habitats
On porous chalk in Ramat MenasheOn karstic dolomite in
the main ridge in Galilee
14. Q. Calliprinos drying
On karstic dolomite
Carmel
Betzet river - Yaara
Beit Jan
900 mm precipitation
Dry trees in the yellow circles
15. • Water regime in the habitats on porous rocks is the main factor
affecting the vegetation distribution and vegetation survival in Israel
• The main system is the water inside the porous rock in the summer and
it diffusion from the rock to the soil and to the roots
•On non-karstic limestone habitats, Just low shrubs and herbaceeous can
grow and survive
• other habitat is the deep soil pocket karstic habitat, mostly above 300 m
in northern faces. After few dry years, there is not enough water in the
system and trees can dry.
Summary and conclusions
16. Salinity
Na+ Ca++
Higher
trees
Stoniness
Limestone
Deeper soil
More clay
Lower
trees
Smaller
diameter
Low
vitality
The dynamic of the factors affecting vitality and mortality
MortalityTree density
reduces diameter
Shallow soil
Porous Chalk
Moderate SAR (Na/Ca)
Larger
diameter
appendix: in Yatir forest