2011.03.10.
A TÁJAK ÁLLANDÓSÁGA • már évtizedekkel
ezelőtt felmerült a
tájak állandóságának tájak fejlődésének
A TÁJAK STABILITÁSA
tájak változásának a kérdése
TÁJSZERKEZETI KÉRDÉSEK
a táj hosszú természettörténeti és rövid, de igen hatékony gazdasági fejlődés együttes eredménye (Pécsi M.) • természetes
önfejlődés ↔ antropogén hatások léptéke pl. talajok
talajok képződése – fizikai, kémiai, biológiai mállás antropogén eredetű talajdegradációs folyamatok
Tájökológia 8. 33/1
Tájökológia 8. 2
A TÁJAK ÁLLANDÓSÁGA
A TÁJALKOTÓ ELEMEK ÁLLANDÓSÁGA
• EU Thematic Strategy
• a talajok
A TALAJ
for Soil Protection (Montanarella, 2003)
Szervesanyag-készlet csökkenése
Víz vagy szél okozta erózió
fejlődését egyértelműen módosítja a rendszeres mezőgazdasági művelés az öntözés a beépítés a talaj lefedése ún. kultúrtalajok megjelenése
Tömörödés, szerkezetleromlás Árvíz, belvíz és talajcsúszás
Biodiverzitás csökkenése Talajszennyezés (pontszerű és diffúz)
Szikesedés Talajlefedés
Jones & Montanarella, 2003 In: Szabó, L. (szerk.) 2005: A mezőgazdaság földrajza. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest
Tájökológia 8. 3
Tájökológia 8. 4
A TÁJALKOTÓ ELEMEK ÁLLANDÓSÁGA
A TÁJALKOTÓ ELEMEK ÁLLANDÓSÁGA
A KŐZETTANI ALAP ÉS A DOMBORZAT
A KLÍMA
• kőzettani
• feltűnő jelenség
alap legállandóbb emberi hatás csak ‘kismértékben’ módosítja – bányászat
• globális • domborzat
klímaváltozás antropogén hatásra bekövetkező, nagy horderejű változás
változása 100.000 éves időintervallumban mérhető (pl. hegylábfelszín kialakulás) jelentősebb antropogén domborzatát-alakítás » külfejtéses bányagödrök » meddőhányók » gátak ezek mértéke földi méretekben még elhanyagolható
http://www.belfoldiszallasok.hu/index.php?inc=alap&id=844&ln=pl
(jelenségsorozat, jelenségek láncolata) a klimatikus
adottságok ember általi módosítása
klímaváltozások és klímaingadozások a földtörténet során – napjaink változása ütemében, mértékében felülmúlja ezeket veszélyes az egész földi geoökoszisztémára közvetlen hatással van a többi tájalkotó tényezőre hidrológiai körforgás változása
Tájökológia 8. 5
http://antonmarquez.wordpress.com/2009/07/
Tájökológia 8. 6
1
2011.03.10.
A TÁJALKOTÓ ELEMEK ÁLLANDÓSÁGA
A TÁJALKOTÓ ELEMEK ÁLLANDÓSÁGA
A GLOBÁLIS KLÍMAVÁLTOZÁS
A GLOBÁLIS KLÍMAVÁLTOZÁS
• az évi
globális középhőmérséklet az elmúlt 110 évben az 1951–1980 közötti időszakban stagnálás, majd jelentős emelkedés figyelhető meg
Cicerone, R. J. 2005: Climate change science and research: Recent upcoming studies from the national academies. http://www7.nationalacademies.org/ocga/testimony/Global_Climate_Change_Policy_and_Budget_Review.asp
Tájökológia 8. 7
Hansen, J. & Sato, M. 2004: Greenhouse gas growth rates. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. PNAS November 16, 2004 vol. 101 no. 46 16109-16114 http://www.pnas.org/content/101/46/16109.full
A TÁJALKOTÓ ELEMEK ÁLLANDÓSÁGA
A TÁJALKOTÓ ELEMEK ÁLLANDÓSÁGA
A GLOBÁLIS KLÍMAVÁLTOZÁS
A GLOBÁLIS KLÍMAVÁLTOZÁS
Tájökológia 8. 8
• az üvegházhatást
okozó gázok mennyiségének aránya függőleges tengely: a sugárzási kényszerben mért változások
http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/
Tájökológia 8. 9
Hansen, J. & Sato, M. 2004: Greenhouse gas growth rates. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. PNAS November 16, 2004 vol. 101 no. 46 16109-16114 http://www.pnas.org/content/101/46/16109.full
A TÁJALKOTÓ ELEMEK ÁLLANDÓSÁGA
A TÁJALKOTÓ ELEMEK ÁLLANDÓSÁGA
A GLOBÁLIS KLÍMAVÁLTOZÁS
A GLOBÁLIS KLÍMAVÁLTOZÁS
Üvegházhatású gáz
GWP különböző időskálán
Tartózkodási idő (év) 20 éves
500 éves
változó
1
1
1
CH4
10,8
67
23
6,9
N2O
114
291
298
153
14
3830
1430
435
HFC-23 SF6
Tájökológia 8. 11
100 éves
CO2
HFC-134a
Butler, J. 2009: The NOAA annual greenhouse gas index. U.S NOAA Earth System Research Laboratory. http://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/
Tájökológia 8. 10
http://klima.kvvm.hu/index.php?id=10
270
12000
14800
12200
3200
16300
22800
32600
Tájökológia 8. 12
2
2011.03.10.
A TÁJALKOTÓ ELEMEK ÁLLANDÓSÁGA
A FÖLD BIOGEOGRÁFIAI ARCULATÁNAK VÁLTOZÁSA
A VÍZRAJZI HELYZET, A NÖVÉNYZET ÉS AZ ÁLLATVILÁG • vízügyi beavatkozások
• a növény-
öntözőrendszerek, víztározók kiépítése vizenyős területek lecsapolása folyóelterelések
• e két
és állatvilág változásai rövidebb lefutásúak
tájökológiai komponens a legérzékenyebb a környezetében
végbemenő változásokra • a bioszféra
szenvedte el a legerősebb antropogén változást
• a potenciális • reliktumok
és aktuális vegetációtérképek alig hasonlítanak
már alig, csupán néhány karakterfaj
• világméretben
• a klíma
vízszennyezés • természetközeli
és a vízrajzi helyzet megváltozására érzékenyen reagál a talaj a természetes növényzet az állatvilág
http://www.fokusz.info/index.php?cid=1409458913&sid=1521432199
sincsen érintetlen környezet
légszennyezés
társadalmi-gazdasági vízigény – felszíni és felszín alatti vizek mennyiségi és minőségi változása – Magyarország helyzete!
vagy féltermészetes
és agroökoszisztémák
Tájökológia 8. 13
http://www.sulinet.hu/tart/fncikk/Kifd/0/23717/tarvagas.htm
AZ ÖKOLÓGIAI STABILITÁS
A TÁJI ÖKOSZISZTÉMÁK KÜLSŐ EGYENSÚLYA
• az ökoszisztéma
• minden
látszólagos változatlansága hol van az adott ökoszisztéma terhelhetőségének a határa, meddig terhelhető a zavaró hatásokkal szembeni ellenállás rugalmasság ~dinamikus egyensúly • az élő rendszerek esetében ökoszisztémán belüli stabilitás külső stabilitás • az ökoszisztéma belső stabilitása (dinamikus egyensúlya) – biodiverzitás kapcsolata » még nem sikerült egyértelműen tisztázni egyes ökoszisztémákban a faji változatosság növelése csökkenti a stabilitást monoökoszisztémák lehetnek nagy stabilitásúak (pl. nádas) • a tudományos továbblépés útja – a tápláléklánc összetettsége (trofikus diverzitás)
Tájökológia 8. 14
olyan hatás, ami az adott ökoszisztéma működését kívülről befolyásolja évszakok változása szabálytalanul bekövetkező antropogén hatásokkal szembeni viselkedés » víz- vagy talajszennyezés » erdőirtás » vízrendezés » ilyen hatásokra kialakuló öntisztulási, felújulási, regenerálódási folyamat • rezisztencia (merev ellenállóképesség) – reziliancia/flexibilitás (rugalmas ellenállóképesség) megfeleltethetők az ökológiai életstratégiáknak (K- illetve r-stabilitás)
Tájökológia 8. 15
Tájökológia 8. 16
AZ ÖKOLÓGIAI ÉLETSTRATÉGIÁK
AZ ÖKOLÓGIAI ÉLETSTRATÉGIÁK
a „K” stratégia K - konstans (állandó) • a K stratégista fajok: hosszú életűek természetes ellenségeik száma csekély élőhelyeik környezeti feltételei állandóak • ezért többnyire: utódaik száma csekély hosszú idő után válnak ivaréretté fejlett az ivadékgondozás a szaporodásuk során az utódok túlélési rátája magas • a K stratégista fajok állománya változatlan környezeti feltételek mellett csak lassan növekszik a környezeti változásokat nehezen követik (pl.: őshüllők) • pl.: cetfélék, afrikai elefánt, földikutyafélék, sasok, keselyűk, ember?
az „r” stratégia r - reproduktív (változó) • az r stratégista fajok: többnyire rövid életűek természetes ellenségeik száma jelentős lehet élőhelyeik környezeti feltételei folyamatosan változhatnak • ezért többnyire: utódaik száma jelentős rövid idő után válnak ivaréretté az ivadékgondozás sokszor nem jellemző a szaporodásuk során az utódok túlélési rátája alacsony • az r stratégista fajok állománya változatlan környezeti feltételek mellett robbanásszerűen is növekedhet - gradáció • pl.: rovarok (vándorsáska, levéltetvek), egérfélék, cinegék, ember?
•
Tájökológia 8. 17
•
Tájökológia 8. 18
3
2011.03.10.
AZ ÖKOLÓGIAI STABILITÁST MINT ÉLŐHELYET
A TÁJAK STABILITÁSA
BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK • Haber
(1979) tájökológiai szempontú diverzitástípusai: α-diverzitás = a faji változatosság (habitaton belüli változatosság) β-diverzitás = belső strukturális változatosság (habitatok közötti) γ-diverzitás = a tájat alkotó térbeli alapegységek mozaikjának területi változatossága (regionális változatosság)
•
a tájstabilitás kifejezi a táj teherbíró képességét tájtervezési feladatok kulcskérdése!!
• a tájökológia
fogékonysága a gyakorlati problémák iránt pl. a táj rekreációs célokra való alkalmassága nagy lendületet adott a táji sokszínűség vizsgálatához
A természetesség foka
Faji, ökoszisztéma és területhasználati diverzitás
Ökológiai stabilitás
Megújulási képesség (életkor, fejlődési hossz)
• újabban – tájstabilitási
térképek a tájak ökológiai stabilitásának kifejezésére ökológiai stabilitás mozaikossága bolygatott tájrészletek természetközeli tájfoltok
Területi/biogeográfiai szempontok: minimum area izoláció, biotópkapcsolatok Bastian után Csorba, 2001
Tájökológia 8. 19
A TÁJSTABILITÁSI TÉRKÉPEK
http://www.cwsd.org/watershed/Recreation%20_detail.asp?ID=85
Tájökológia 8. 20
AZ ÖKOLÓGIAI TÁJSZERKEZET FORMAELEMEI • a táji
mintázat alapelemei – tájökológiai foltok (patch) geometriai értelemben vett területfoltok, nem lineáris elemek tájökológiai szempontból homogén területhasználati egységek pl. egy erdő, egy szőlőtábla, egy víztározó, egy település, stb.
nagyobb kiterjedésű foltot összekötő keskeny átjáró - tájökológiai folyosó (corridor) természetes korridorok – szurdokerdők, folyómenti galériaerdők, tengerparti növényzet palacknyak helyek (bottleneck) – emberi hatásra kialakult tájökológiai folyosó
• két
• tájökológiai gátak
(barrier) - folyosók
• matrixok –
folyosók és foltok ‘semleges’ háttere Tájökológia 8. 21
A TÁJÖKOLÓGIAI TÉRKÉPEZÉS ALAPELEMEI
Conservation buffers. Design guidelines for buffers, corridors and greenways. http://www.unl.edu/nac/bufferguidelines/docs/conservation_buffers.pdf
Tájökológia 8. 22
A TÁJÖKOLÓGIAI FOLYOSÓK • a legtöbb
bio- és tájökológiai kutatás a korridorokra irányul
• összekötik a tájökológiai
foltokat
biztosítják a táj belső kapcsolatrendszerének működését közlekedőcsatornák a foltok fajai számára nélkülözhetetlen migrációs utak egyes fajok számára • az eredeti
fogalom differenciálódása
habitat network riparian buffer wildlife corridor environmental corridor greenbelt • vizsgálatuk Conservation buffers. Design guidelines for buffers, corridors and greenways. http://www.unl.edu/nac/bufferguidelines/docs/conservation_buffers.pdf
Tájökológia 8. 23
nagyon népszerű tájtervezési téma
Conservation buffers. Design guidelines for buffers, corridors and greenways. http://www.unl.edu/nac/bufferguidelines/docs/conservation_buffers.pdf
Tájökológia 8. 24
4
2011.03.10.
A TÁJÖKOLÓGIAI FOLYOSÓK SZEREPE A TÁJAK
A TÁJMOZAIKOK STABILITÁSA
STABILITÁSÁBAN • korridor
• szoros kapcsolatban
• a korridor
hosszával
– barrier lehet biztonsági kapcsolat mérsékli az ökológiai foltokat érő külső hatás következményeit szigetbiogeográfia – elszigeteltség – összekapcsoltság
• negatív hatás
fertőzés ökoszisztémák tartós fennmaradásnak záloga - stabil tájökológiai folyosórendszer (Varga Z., 1995) a tájelemek organikus egymáshoz illeszkedése – harmonikus táj biológiai sokféleség fennmaradása • természetközeli
Conservation buffers. Design guidelines for buffers, corridors and greenways. http://www.unl.edu/nac/bufferguidelines/docs/conservation_buffers.pdf
Tájökológia 8. 25
áll a foltok és folyosók érintkezési felületének a
• tájat alkotó
foltok területének és kerületének hányadosa – a tájak összekapcsoltságának jellemzője az ökológiai egységek általában annál stabilabbak, minél nagyobb az abszolút területi kiterjedésük és minél rövidebb a szomszédos ökoszisztémákkal közös határuk • kivétel – vízfolyások menti ökoszisztéma alacsony terület/kerület hányados stabil élőrendszer • fontosak az egyes foltok típusai is (erdő – legelő, erdő – gyümölcsös) • lényeges
a határzóna szélessége is (pl. természetes- és agroökoszisztémák; agroökoszisztémák kezelése)
Conservation buffers. Design guidelines for buffers, corridors and greenways. http://www.unl.edu/nac/bufferguidelines/docs/conservation_buffers.pdf
AZ ÖKOTON
TÁJSZERKEZETI KÉRDÉSEK
• ökoton – kicserélődési zóna (határsáv)
• emberi
• gyakran
a tájökológiai folyosók és az ökotonok vizsgálata csaknem egybeesik
A = sávfolyosó B = vonalfolyosó a = rét b = tájökológiai folyosó m = a rét ökoszisztéma fajainak behatolási mélysége
• városökotonok
vizsgálata! Tájökológia 8. 27
Csorba 2001
területhasználat csökken a Föld felszínének természetes sokszínűsége nő a tájak változatossága – mesterséges létesítmények, beépítések • a táji változatosság visszaszorulásában jelentősek a telepített, monokultúrás erdők, illetve ezek spontán területfoglalása szántóföldi növénytermesztés gyümölcstermesztés legeltetéses állattartás • változatosságot növelő táji elemek települések külszíni bányák utak csatornák elektromos vezetékek mezőgazdasági célú teraszok Tájökológia 8. 28
A TÁJI VÁLTOZATOSSÁG EURÓPÁBAN
A HEMEROBIASZINT
• a nagy vízrendezések,
• az emberi
a nagytáblás művelésmód elterjedése előtt maximális
hatás táji megjelenésének jellemzésére használjuk – a természetes ökoszisztémákra gyakorolt emberi hatás mértéke (Bastian, 1994) • a hemerobiaszint tájtörténeti, területhasználati vázlata • hemerobia
XIX. század első fele • ezt
Tájökológia 8. 26
megelőzően folyamatosan nőtt a táji változatosság népesség gyarapodása a területhasználat térbeli növekedése heterogén tájfoltok
Tájökológia 8. 29
Haber nyomán Csorba, 2001
Tájökológia 8. 30
5
2011.03.10.
A HEMEROBIASZINT NÖVEKEDÉSÉNEK KÖVETKEZMÉNYE
A HEMEROBIASZINT ISMERETÉNEK GYAKORLATI HASZNA
NÉHÁNY TÁJALKOTÓ TÉNYEZŐ ESETÉBEN HEMEROBIASZINT
DOMBORZATVÁLTOZÁS
KLÍMAVÁLTOZÁS
TALAJVÁLTOZÁS
NÖVÉNYZETVÁLTOZÁS/ FÖLDHASZNÁLAT
• hemerobia
ahemerob
elhanyagolható
elhanyagolható
elhanyagolható
természetes vegetáció
• tájtervezési
kismérvű változás a tápanyagszolgáltató képességben változás a tápanyag-, vízés oxigénszállító képességben
kissé bolygatott társulások, erdészetileg kezelt erdők adventív fajok elszaporodása, extenzív gyepművelés, parkerdők ruderális és szántóföldi gyomok elszaporodása, kultúrnövényzet, ültetvények, városi gyepek, parkok
oligohemerob
lokális
elhanyagolható
mezohemerob
lokális
mezoklíma módosulása (sugárzásviszonyok, levegőcsere)
euhemerob
antropogén talajerózió, kisebb tereprendezés, teraszolás, rónázás
mezoklíma erősebb változása
pH változással összefüggő módosulás a tápanyag-, oxigén-, és vízszolgáltató képességben
polyhemerob
műszaki létesítmények (gátak, csatornák), épületek
erősen megváltozott mezoklímaháztartás, a légáramlás módosulása beépítés, mesterséges tájobjektumok miatt
minden talajtulajdonság változik, elsősorban a tömörödöttség miatt kialakuló korlátozott talajszellőzés révén
rövidéletű gyomvegetáció, út- és vasútmenti gyomok
metahemerob
sűrűn beépített terület tereprendezési következményei
városi és ipari klíma
talajszennyező anyagok erős hatása, gyökérhiány
növényzet nélküli felszín
Blume-Sukopp, Leser és Luder alapján Csorba, 2001
Tájökológia 8. 31
~ a táj leterheltsége célzat –egyes területhasználat típusok azonosítása hemeróbiafokozattal gyártelep víztározó erdő legelő
a távérzékelési adatok közvetlenül felhasználhatók a tájállapotok leképezésére • az 1970-es évektől a regionális tervezés első fázisa számára készülnek térképek, térképi vázlatok – az adott terület antropogén átformáltságának szintje Tájökológia 8. 32
A HEMEROBIATÉRKÉPEK
Sütő L. és Homoki E. 2004. A bányászati tevékenység szerepe a tájszerkezet megváltozásában Lyukóbánya környékén. Magyar Földrajzi Konferencia. http://geography.hu/mfk2004/mfk2004/cikkek/suto_homoki.pdf
Tájökológia 8. 33
6