Vegetáció és magbank
A magbank-ökológia alapjai
A földfelszín feletti vegetációval foglalkoznak Az utóbbi két évtizedben hódított teret a magbank
vizsgálata
Elengedhetetlen a vegetációban zajló folyamatok
Dr. Török Péter Ökológiai alapjai
A magbank fogalma Definíció:
Azon természetes úton előforduló magvak összessége, amelyek anyagcseréjük vonatkozásában anyanövényeiktől már függetlenné váltak és emellett csírázó-képesek, vagy ezt a képességet a jövőben elnyerhetik (Csontos 2001).
Általában a talaj felső mintegy 20-30 cm-es
rétegében található életképes magvak összessége.
Nem keverendő a mesterséges magtárolókkal.
Nincs magbank
megértéséhez
Az eredmények hatékonyan alkalmazhatók a
gyakorlati természetvédelemben és növényközösségek helyreállításában
Kivételek Nincs magbank vagy nem kimutatható
Egyivarú fajok állományai (Elodea canadensis, Ephedra distachia) Mangrove genusok (pl. Avicennia, Rhizophora) Pormagvú fajok (pl. Pyrola, Orchidaceae) Nem a talajban található Vizi- vízparti növények egy része (Cocos nucifera) Epiphytonok (Viscum, Loranthus) Tűzadaptált fajok (Banksia, Pinus halepensis)
Pormagvak
Orchidea pormagvai
1
A magbank nem a talajban van
Cocos nucifera
A magbank nem a talajban van
Loranthus europaeus Viscum album
A magbank nem a talajban van
Milyen sűrűségben? Arktikus területeken előfordul, hogy hiányzik A növényközösségtől és zavarástól függ a
sűrűsége (erdők < gyepek < szántóföldek) Láprétek esetében elérheti a 100 000 db/m2-t Belvizes szántókon 400 000 db/m2-t is meghaladhatja a felső 10 cm-ben Gyepekben általában néhány ezer – néhány tízezer db/m2 Pinus banksiana
Meddig életképesek a magok? Eltemetéses kísérletek Beal (1879) elkezdett, 21 fajjal, ebből a Malva pusilla, a Verbascum blattaria ma is csíraképes. Duval (1902) 109 fajjal. Sok gyom még közel 40 évvel a kezdettől is csírázott. Herbáriumi lapok Pontosan datált gyűjtések. Milberg (1994): Geranium bohemicum (129 év) British múzeum (1940) Albizia julibrissin (Kína 1713, 227 éves)
Meddig életképesek a magok? Ásatások Nelumbo faj magja volt, ezt ásatáskor egy kiszáradt tómederben találták Kínában. (1288 +- 250 éves) Canna compacta, Argentina (620+-60 éves), rituális nyaklánc belseje. Elhagyott épületek vályogtéglái magtartalmának elemzése
2
Magbank típusok
Magbank vizsgálatok Problémák a mesterséges vizsgálatokkal Nem a valós körülményeket modellezik Nem a valós magbank-összetételt vizsgálják Az eredmények gyakorlati alkalmazhatósága csekély mértékű Növényközösségek magbank vizsgálata Talajminták életképes magtartalmának meghatározása Magbank típus összetétel megállapítása
Tranziens: A magvak a talajban nem
életképesek (nem kimutathatóak) egy évnél hosszabb idő után. Perzisztens: Egy évnél hoszabb ideig életképesek a talajban: Rövidtávú perzisztens: min. 1 de max. 5 évig életképesek a talajban Hosszútávú perzisztens: több mint 5 évig életképesek a talajban
Magbank típusok
Magbank vizsgálatok
Őszi csírázás Tavaszi csírázás Egész évben
Kérdések és módszerek
Egész évben
Miért kell vizsgálni?
Miért kell vizsgálni?
Mert nem sokat tudunk róla
Mert fontos
A magyar flóra közel 40%-ára ismert valamilyen magbank típusba besorolás Számos növényközösség magbankja nem vagy alig ismert. (dolomittölgyesek, szikesek, vízi vegetáció) Évszakos dinamika, horizontális és vertikális mintázat, terjedési folyamatok
Természetvédelmi megfontolások. Hogyan védjünk egyes fajokat? Hogyan védjünk egyes közösségeket? Restaurációs ökológiai megfontolások. Hogyan állítsunk helyre bizonyos közösségeket? Zavarások, kezelések detektálása
3
Hogyan vizsgálható?
Flottálás
Fizikai elválasztás
A magokat elválasztásos módszerek segítségével kinyerjük a talajmintából; utólagos életképesség vizsgálat szükséges
A magvakat a talajmintával együtt kezelve csíráztatjuk, nincs utólagos életképesség meghatározás
Fizikai elválasztás
Szitasoron történő átmosás Apró magok kimutatására nem alkalmas Adott méretkategóriába tartozó magok elválasztására kiváló
Maghatározás
Klasszikus módszer (ókorban gabona tisztítása) Sok könnyű szerves szennyezőt tartalmazó mintáknál használható jól. Aerodinamikai szeparálás Szélcsatorna (gyakran a felülúszó tisztítása)
Az elválasztott magok esetében szükséges:
Határozás Életképesség meghatározás
Fizikai elválasztás
Crupina vulgaris
Fizikai elválasztás
Szelelés
K2CO3, Na2CO3, CaCl2, ZnCl2 oldatok 1,4-1,7 g/cm3-es sűrűség Gyors végrehajtás Felülúszóban vannak a magok
Átmosó szűrés
Üvegházi csíráztatás
Fizikai elválasztás
Referenciagyűjtemény (Ökológiai Tanszéken 1450 fajos gyűjtemény) Fényképes adatbázisok Határozók: Bojnansky, Fargasová (2007): Atlas of seeds and fruits of Central and East-European Flora Schermann (1968) Magismeret I-II.
Fizikai elválasztás
Tragopogon dubius
Cenchrus incertus
Nymphoides peltata
4
Fizikai elválasztás Életképesség meghatározás
Vetéses életképesség meghatározás TTC festés
Nemzetközi szabványban rögzített módszer Redox-indikátor (redukált forma színtelen) Problémák: Nincs speciális festődési térkép „Látszólagos” életképesség Ketté kell vágni a magot Koncentráció?
Üvegházi csíráztatás A talajban maradnak a magok
Intakt minták csíráztatása Terepen gyűjtött gyep illetve talajtéglák Terepi körülmények jobb modellezése Fizikailag aprózott minták Nagyméretű szennyezők eltávolítása Néhány cm vastag mintafelszín, forgatás Mintakoncentrálás és vékonyréteges csíráztatás
Zelenchuk-féle látszólagos életképesség
A módszerek előnyei
A módszerek hátrányai
Fizikai elválasztás Üvegházi csíráztatás Gyors Határozás könnyű Nem helyigényes Nem eszközigényes Sok minta feldolgozható Nem pénzigényes Fajok ökológiája nem Több évig futhat befolyásolja Életképesség Sűrűséget jobban becsli közvetlenül adódik Fajszámot jobban becsli
Fizikai elválasztás Üvegházi csíráztatás Határozás nehéz Időigényes Kicsi magok elvesznek Helyigényes Munkaigényes Eltérő igények Eszközigényes Több évig futhat Életképesség vizsgálat Alulbecsli a sűrűséget Túlbecsli a sűrűséget
A mintavétel
Magbank vizsgálat
Kora tavasszal, hóolvadás után
Ahogy a gyakorlatban történik
5
A mintavétel
1
2
4
3
Talajrétegek különválasztása
Gyertyánkúti-rétek Fúrásos mintavétel (2005. április)
???
Prunella sp.
Galium boreale
Myosotis palustris Potentilla recta
Peplis portula
Scrophularia umbrosa
Prunella vulgaris
6
Mivel foglalkozunk?
Gyepi Biodiverzitás Kutatócsoport DE Ökológiai Tanszék
Gyepi növényzet sokféleségének vizsgálata
Löszgyepek, szikesek, hegyi száraz- és mezofil gyepek, kaszálórétek, parlagok, kaszálórétek
Aktuális kutatások
A növényzet összetétele és szerkezete Gyepek magbankja, magmorfológia Gyepekben zajló folyamatok Természetvédelmi gyepkezelési módszerei Természetvédelmi gyepesítés módszerei
Miért érdemes csatlakozni?
1. Spontán gyepesedés homoki parlagokon 2. Kaszálás és legeltetés hatásának vizsgálata 3. Égetés hatásának vizsgálata szikes gyepekben. 4. Égetés hatásának vizsgálata hegyi és hegylábi
szárazgyepekben.
5. Növényi terjedési folyamatok vizsgálata 6. Növényi tulajdonságok mérése gyepi fajokon
7
Miért érdemes csatlakozni? Kiváló lehetőségek M.Sc. és Ph.D. elvégzésére Rendszeres munka nemzeti parkokkal Jó kapcsolat külföldi egyetemekkel Az utóbbi három évben…
Mintegy 40 cikk és könyvfejezet (15 angol nyelvű és impakt-faktoros) Több mint 50 konferencia előadás és poszter 5 OTDK helyezés (az 5 dolgozatból ) Számos nyertes oktatói és hallgatói pályázat
Ha csatlakozni, szakdolgozni, TDK munkát folytatni szeretnél Gyepi Biodiverzitás Kutatócsoport DE TTK Ökológiai Tanszék Dr. Török Péter
[email protected] Ökológiai Épület 019 iroda
8
