ÖKOLÓGIA Szenes Ildikó 2008

ÖKOLÓGIA

Szenes Ildikó 2008

TARTALOMJEGYZÉK Bevezetés

3

1..Az ökológia alapjai

6

1.2 A földrajzi burok fogalma,felépítése

6

1.3 Az anyag élő állapotának jellemzői

12

1.4 A populáció fogalma,jellemzői

18

1.5 Ökológiai tűrőképesség

21

1.6 Ökológiai indikáció

23

1.7 Ökológiai limitáció

24

1.8 Az ökológiai folyamatok színterei

24

2. Életközösség, biom, bioszféra

30

2.1 Az életközösség jellemzői

30

2.2 A populációk közötti elemi kölcsönhatások

33

2.3 Táplálkozási szintek,táplálékláncok

37

2.4 A társulások térbeli szerkezete

39

2.5 A társulások időbeli változásai

39

2.6 A biom jellemzői

41

2.7 Bioszféra

42

2.7.1 Biodiverzitás

42

2.7.2 Biogeokémiai ciklusok

48

3. A természetvédelem jelentősebb állomásai

51

3.1 A természetvédelem céljai

54

3.2 A természetvédelem tárgyai

55

3.3 A védett természeti értékek csoportosítása Magyarországon

57

3.4 A természetvédelem feladatai

61

2

1. Félévi követelmények A tantárgy ismeretanyaga a kiadott segédletből megszerezhető. Az ellenőrző kérdések a vizsgára való felkészülést segítik. A jegyzetben található fogalmakról és összefüggésekről bővebb információ szerezhető az ajánlott irodalmakból és az internetről is. A tantárgy írásbeli vizsgával zárul.

2. Kötelező irodalom Szenes Ildikó: Ökológia BMF, 2008 3. Ajánlott és felhasznált irodalmak: Standovár Tibor-Richard Primack:

A természetvédelem biológiai alapjai.

Nemzeti

Tankönyvkiadó, Budapest, 2001 Hortobágyi Tibor-Simon Tibor (szerk.) Növényföldrajz, társulástan és ökológia. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest. 2000. Nánási Irén: Humánökológia. Medicina Kiadó, Budapest, 1999. Rakonczay Zoltán:Természetvédelem. Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó, Budapest,1995.

4. A vizsga részei Az írásbeli vizsga a vizsgaidőszakban, a vizsgára való feljelentkezés után tehető le. A vizsga egy órás és a megszerezhető pontok száma 100. Az elégséges vizsgához legalább 51 pont kell. 5. A felkészülést segítő kérdések 1. A földrajzi burok fogalma és a szférák fontosabb jellemzői 2. Az ökológia tárgyköre, szemléletmódja 3. Az élő állapot jellemzői 4. A növényi fotoszintézis folyamata, termékei 5. A populáció fogalma, jellemzői 6. Ökológiai tűrőképesség, ökológiai indikáció és limitáció 7. Az indikátorszervezetek típusai

3

8. Az ökológiai niche fogalma. 9. Az ökoszisztémák jellemzői,veszélyeztető tényezői. 10. Az életközösség jellemzői. 11. Az életközösség stabilitásának tényezői. 12. A populációk közötti elemi kölcsönhatások. 13. A biocönózis táplálkozási szintjei 14. Tápláléklánc típusok 15. A társulások térbeli szerkezete 16. A társulások időbeli változásai 17. A biom jellemzői. 18. A biodiverzitás fogalma, biomonitoring szerepe 19. A diverzitás csökkenésének forrásai 20. A biodiverzitás területi igényeinek biztosítása 21. A nitrogén körforgása 22. A szén körforgása 23. A foszforciklus. 24. A természetvédelem formái,szabályozása 25. A természetvédelem céljai. 26. A természetvédelem tárgyai. 27. Mit jelent az,ha egy faj endemikus? 28. A védett természeti értékek csoportosítása 29. Miről szól a Ramsari egyezmény? 30. A természetvédelem feladatai.

Egyetlen fűszál sem nőhet anélkül, hogy úgyszólván az egész természettel ne volna összhangban”. Bernard le Bovier de Fontenelle (1657-1757) filozófus,író

4

BEVEZETÉS Részletek Konrad Lorenz: „A civilizált emberiség nyolc halálos bűne” című könyvéből „Az ember, aki saját maga alakítja ki a fejlődését meghatározó tényezőket – korántsem olyan ártalmatlan, mint egy ragadozó, legyen az akár a legfélelmetesebb is – hanem saját fajtájának legveszélyesebb ellensége. Az ember emberrel való versengése olyan hatásokkal jár a természet körforgása, a gyógyító erők ellenében, amit korábban semmilyen biológiai tényező nem váltott ki, és majd minden korábbi értékét elvakultan, kereskedelmi céloktól vezérelve sárba tiporja. Hogy mi a jó és a mi a hasznos az emberiség és az egyén számára, az az emberek közötti versengésben teljesen feledésbe merült. A mai emberek túlnyomó többsége már csak azt tekinti értéknek, ami a kíméletlen konkurencia harcban alkalmas arra, hogy embertársai fölé emelje” „Miközben az emberiség az őt körülvevő természetet vandál módon pusztítja, saját magát is ökológiai katasztrófával fenyegeti. Ha már a gazdasági vonzatait is érzi, talán elismeri hibáit, de akkor valószínűleg már túl késő lesz. De arra legalább rá fog jönni, hogy ez a barbár folyamat milyen, az ő lelkében micsoda károkat okozott. A természettől való általános, egyre fokozódó elidegenedés nagymértékben okolható a civilizált emberiség esztétikai és etikai eldurvulásáért.” ∗

5

1. Az ökológia alapjai 1.1.

A földrajzi burkok fogalma, felépítése és a tanulmányozásával foglalkozó tudományterületek.

A földrajzi burok az atmoszféra alsó, az ózonréteggel határolt részéből, a hidroszférából valamint a litoszféra felső részéből áll. GEOSZFÉRA ⇔BIOSZFÉRA ⇔NOOSZFÉRA ↓ ↓ ↓ a. Litoszféra (kőzetöv) Az élővilág élettere Emberi társadalom tudományterület: geológia Biogeokémiai ciklusok: tudományterület: ökonómia b. Hidroszféra (vízburok) szén, nitrogén, víz, stb. tudományterület: hidrológia tudományterület: biológia c. Atmoszféra (légkör) bio àélet tudományterület: meteorológia logos àtan, tudomány A Föld szférái között jelentős kölcsönhatások (például hőátadás, anyagátadás) figyelhetők meg. Az élet kialakulása szempontjából döntő jelentőségű, hogy a Föld a Naptól 150 millió kilométerre van. Ez a közepes távolság is változik azonban,100 évenként mintegy 7 méterrel nő. A Föld-Nap távolság egy év alatt is változik a Föld ellipszis alakú pályája miatt.

6

A litoszféra a földkéregből és a földköpeny felső részéből áll, lemezekből tevődik össze, vertikálisan és horizontálisan is folyamatos mozgásban van. A geotermikus

gradiens

a

litoszférában

20-30

0

C/km,

itt

a

hő

kondukcióval(rezgéssel átadott energiával) terjed. A Föld mélyéből feláramló meleg

egyébként

nagyobb

részben

az

atommagok(tórium,urán,kálium)

radioaktív bomlásából származik. Litoszféra

àóceáni litoszféra:

sűrű (3g/cm3) szilíciumban szegény, vasban és

magnéziumban gazdag, a köpeny részleges olvadásából keletkezik és visszaalakul köpennyé. A Föld fiatal része (kb.170 millió éves vagy ennél fiatalabb), vastagsága: 40-50km.

àkontinentális litoszféra: sűrrűsége:2,7g/cm3 , szilíciumban dús, alkáliban gazdag, öreg (kb. 3 milliárd éves) vastagsága: 70-100 km vagy ennél vastagabb.

.

7

Megjegyzés: földkéreg alatt egy vékonyabb tartományt értünk amely az óceánok alatt kb.6-10 km, a szárazföldek alatt pedig 25-70 km (Magyarországon : 23-32 km, a kéreg vastagsága a Békési –medence alatt a legkisebb) pedoszféra: talaj.A talaj a Föld legkülső mállott kérge, amely az egymással kölcsönhatásban lévő szférák zónájában alakult ki a szárazföldi bioszféra kialakulása után (kb. 400 millió éve).Élő szervezetek nélkül elképzelhetetlen a talaj kialakulása. b. Hidroszféra A Föld teljes területének (510, 2 millió km2) 70, 8%-a (361, 1 millió km2) víz. A teljes vízkészlet 0, 02%-a csak a hozzáférhető édesvízkészlet. Ennek azonban 77%-a fagyott állapotú. Legnagyobb része az Arktiszon (Északi –sark) és az Antarktiszon (szárazföldi talapzat, hidegebb, mint az Arktisz) található. A víz felszíni vizek (folyók, tavak, tározók, stb.) és felszín alatti vizek (talajnedvesség, talajvíz, rétegvíz, hévíz, ásványvíz, parti szűrésű víz, karsztvíz formájában lelhető föl valamint a levegőben pára alakban is. Az óceánoknak kitüntetett szerepe van a gázanyagcsere körfolyamatában és az atmoszféra hőmérséklet-szabályozásában. A párolgással az óceánoktól indul a víz körforgalma. A trópusi tengerek oxigénben és tápanyagokban viszonylag szegények, míg a mérsékeltövi tengerek a Föld legtermékenyebb részei. A nyílt óceán több vízszintes és függőleges réteggel rendelkezik. Például a legfelső rétegben található az óceáni plankton, melynek jelentős szerepe van a globális szénkörforgásban és egyben a tengeri tápláléklánc alapvető eleme. A három óceán: 1. Csendes óceán a hozzá tartozó melléktengerekkel:

179.389.000 km2

2. Atlanti óceán (a Jeges tengerrel):

106.753.000 km2

3. Indiai óceán a hozzá tartozó melléktengerekkel:

74.917.000 km2

c. Atmoszféra A légkör tömegének 99%-a az alsó 30 km-es rétegben található. A levegőben az ismert állandó és nyomgázokon (ózon, metán, stb) kívül aeroszolok (levegőben eloszlatott folyékony vagy szilárd, 0, 001-100 mikrométeres részecskék) és porok (ülepedő porok)

8

is találhatók. A légköri részecskék a Napból érkező fényt szórják vagy elnyelik. Az égbolt kék színét a légköri fényszóródás okozza. A légkör a különféle anyagok (tápanyagok,virágpor,nehézfémek,stb.) szállításában is nagyon fontos szerepet tölt be. A homoszférában (80-100 km) jól keverednek a gázkomponensek és az állandó összetevők (nitrogén, oxigén, argon, neon, stb, ) aránya állandó. troposzféra -

a légkör alsó kb. 10-15 km-es rétege,

sztratoszféra -

kb. 15-50 km (20-30 km : ózonoszféra)

mezoszféra -

kb. 50-85 km

termoszféra -

kb. 85-400 km

exoszféra -

400 km fölött ( átmenet a világűrbe)

Az alsó sztratoszférában(15-30 km) helyezkedik el az ózonpajzs,melynek a bioszféra védelme és a földi élet kialakulása szempontjából is döntő szerepe van. Az itt lévő ózon (O3 ) képződéséhez oxigénre(fotoszintézisből) és UV-C sugárzásra van szükség.

Az

atmoszféra véd meg a meteoroktól és a kozmikus sugárzástól (protonok, α-részecskék, stb) is. Az atmoszféra éles határ nélkül megy át a bolygóközi térbe. .

1.2. Az ökológia tárgyköre, feladata és az ökológiai szemléletmód főbb jellemzői Az ökológia szó 1869-ből származik Ernst Haeckel tollából. Haeckel (1834-1912) Darwin (1809-1882) evolúciós elméletének továbbfejlesztője volt. Az oikos görögül házat, háztartást jelent. Az ökológia alapvetően biológiai tudomány, az egyed feletti szerveződési szintekkel a szünbiológia foglalkozik. Az 1960-as évektől már az ökológia önálló tudományként az egyed feletti szerveződési szintek jelenségeinek okaival foglalkozik. 1. Az ökológia élőlény-központú tudomány (lásd: 1.3 pontban). Az élőlény és környezete közti

kölcsönhatás-rendszert

vizsgálja.

Az

egyed

feletti

(szupraindividuális)

szerveződési szintekkel foglalkozik, vizsgálati alapegysége a populáció.(lásd: 1.4)

9

2. Az ökológia a populációkra és a populáció-kollektívumokra (közösségekre) ténylegesen ható ökológiai-környezeti tényezők és ökológiai-tűrőképességi tényezők közvetlen összekapcsoltságát (komplementaritás) vizsgálja. A környezeti tényezők lehetnek biotikusak (pl. kapcsolatok populációk között, fajok közötti kapcsolatok: pl. élősködők) és abiotikusak (pl. fény, hőmérséklet, víz, talaj, stb.). Az egymással közvetlenül összekapcsolódó környezeti és tűrőképességi tényezőket ökológiai faktoroknak (ökológiai tényezőknek) nevezzük.(lásd: 1.5) 3. Az ökológia valódi okozat→ok problémákat vizsgál (kauzalitás). Az ökológia feladata megérteni és rekonstruálni az eredeti, természetes állapotok növény- és állatvilágának kapcsolatait, életfeltételeit (forrásokat és kényszereket), és ezen ismeretek birtokában jelzések adása a jövőbeni pusztítás megakadályozására. 4. Az ökológia és a műszaki tudományok kapcsolata fontos Földünk jövője szempontjából.

A

bioszférát

alkotó

élőlény-együttesek

állapotának

vizsgálata,az

állapotváltozások nyomon követése ,az ok-okozati kapcsolatok feltárása és a változások előrejelzése az emberi társadalom fennmaradása szempontjából alapvető fontosságú. 5. A környezetvédelem is igényel egy olyan tudományt, amely feltárja az élőlények valós viselkedését, és képessé teszi az embert a természet etikai megközelítésére.

6. Az ökológia eredményei a gyakorlati élet széles körét érintik: mezőgazdasági ökológia,vízügyi

ökológia,élelmiszer

ökológia,restaurációs

ökológia,ökológiai

gazdaságtan, ökológiai gazdálkodás,stb. Az alábbiakban ez utóbbiról olvashatnak, mivel a Föld jövője és az ember egészsége szempontjából is az ökológiai gazdálkodás elterjedése fontos volna.. Olvasmány:

Az ökológiai gazdálkodás alapelvei

1. Helyi források felhasználásán alapuló gazdálkodási rendszer, melyben a lehető legkisebbre kell csökkenteni az energia- és anyagfelhasználást, valamint a veszteségeket. Ezt szolgálja a biológiai nitrogénmegkötés, a saját termesztésű takarmányok felhasználása, a gazdaságban és a háztartásban keletkező hulladékok és növényi maradványok kezelése. 10

2. Meg kell tartani a talajok termékenységét hosszútávon is. Meg kell óvni a talajok szerkezetét, szervesanyag-tartalmát, biológiai aktivitását. Ennek főbb elemei a vetésforgó alkalmazása, mélyen gyökerező növények, pillangósvirágúak és zöldtrágyanövények vetésforgóba illesztése, ökológiai gazdálkodásból származó komposzt, vagy érett istállótrágya felhasználása. 3.

A lehető legkisebbre kell csökkenteni a mezőgazdasági tevékenységhez kötődő

szennyezéseket,

vagyis

az

eróziót,

a tápanyag-kimosódást

és

a

növényvédőszer-

maradványokat. Ennek érdekében –ahol lehetséges– egész évben gondoskodni kell a talajtakarásról, rétegvonalas művelést kell alkalmazni. A tág térállású növények termesztésénél is törekedni kell a talajtakarásra, pl. alávetéssel. A rendelet szerint a kártevők, betegségek és gyomok elterjedését a következő módszerek kombinálásával lehet megakadályozni: –géntechnológiával nem módosított rezisztens, toleráns fajok és fajták kiválasztásával, –vetésforgó kidolgozásával, –talajműveléssel, –a károsítók természetes ellenségeinek védelmével, számukra előnyös körülmények biztosításával, –gyomperzseléssel, gyomszabályozással, fizikai módon történő gyomirtással. 4. Nagy tápértékű élelmiszerek előállítása az ökológiai gazdálkodás fő célkitűzése. Ez csak akkor valósulhat meg, ha a gazdálkodás során biztosítjuk a különböző káros anyagok (nehézfémek, növényvédőszer-maradványok, hormonok, antibiotikumok stb.) élelmiszerbe jutásának elkerülését. A jogi szabályozás pontosan tartalmazza az erre vonatkozó előírásokat. Az ökotermékek ellenőrzésének alapelve, hogy a végterméket csak szúrópróbaszerűen vizsgálja, a termelési folyamat egészének ellenőrzésével igyekszik garantálni a nagy tápértékű, egészséges élelmiszerek, ill. élelmiszer-alapanyagok előállítását. 5. A megújuló energiaforrások használatának elsőbbsége, a fosszilis energia alkalmazásának minimalizálása. Ebbe a körbe tartozik a szél-, nap-, geotermikus energia használatának előtérbe kerülése. Az energiafű, a faforgács, venyige, kukoricaszár és egyéb mezőgazdasági hulladékok felhasználása. Csökkenteni lehet az energiafelhasználást azzal is, ha növeljük a termékek helyi értékesítését, csökkentjük a szállítási távolságokat. A gazdálkodás folyamatában kerüljük a szintetikus anyagok alkalmazását.

11

6. Az ökogazdálkodásban biztosítani kell a termelők és családjuk megélhetését. Beleértendő a jövedelem mellett a stressz-mentes környezet, a természeti környezettel harmóniában élő család. Ennek feltétele a talaj, a növények és az állatok egészsége, ezt biztosító gazdálkodás megteremtése. 7. Meg kell óvni a vidéki környezetet és a nem mezőgazdasági élőhelyeket is. Ennek érdekében áll az erdősítés, fásítás, sövények, vízi élőhelyek kialakítása, fenntartása és megóvása. 8. Az ökológiai gazdaságban az állattartás a gazdálkodás szerves részét képezi. Az érvényes rendelet ezt is pontosan szabályozza: „Az állattartással hozzá kell járulni a környezeti elemek védelmét biztosító módon a mezőgazdasági termelési rendszer egyensúlyának fenntartásához, a talaj szervesanyagtartalmának növeléséhez és a növények tápanyagigényének kielégítéséhez, így biztosítva a talaj-növény, növény-állat és az állat-talaj kapcsolatrendszer kialakítását és fenntartását.” Az állattartás szabályozása kimondja, hogy „az ökológiai állattartás termőföldhöz kapcsolódó

tevékenység. Az állatoknak biztosítani kell a szabadban való mozgás lehetőségét. A termelőnek úgy kell korlátozni a tartott állatok számát, hogy a gazdálkodási egységen belül biztosítva legyen a növénytermesztés és az állattenyésztés egysége, egyúttal ez megakadályozza a környezetszennyezés bármilyen formáját, különösen a talaj, valamint a felszíni és a felszín alatti vizek szennyezését. Az állatok számának szoros összefüggésben kell lenni az általuk termelt trágya elhelyezésére alkalmas terület nagyságával, hogy elkerülhessék a környezetre gyakorolt kedvezőtlen hatásokat.” Ökológiai állattartás esetén az egy gazdálkodási egységben lévő összes állatot a rendelet követelményeinek megfelelően kell tartani. A rendelet meghatározza az ökológiai gazdálkodásra való átállás szabályait is. Szabályozza az állatok származását, megszabja a nem ökológiai gazdaságból származó állatok lehetséges arányát a létszám növelésekor. Szabályozza a takarmányozást. Az állatok takarmányának ökológiai termelésből kell származni. Az állatok kényszertáplálása tilos. A kérődzők takarmányozását –amikor az időjárás és a legelők állapota megengedi– legeltetésre kell alapozni. A napi takarmányadagnak a szárazanyag-tartalom arányában hatvan százalékban szálas, friss vagy szárított tömegtakarmányból vagy silózott takarmányból kell állni. Ez csak a laktáció első három hónapjában csökkenthető 50 százalékra az ellenőrző szervezet engedélyével.

12

Az ökológiai állattartásban tilos a kötött tartás. A rendelet szabályozza az állattartás körülményeit, a férőhelyminimumokat, a hízlalási időszak maximális hosszát, a betegségmegelőzés és állatorvosi kezelés mikéntjét. Forrás: Nyárai Horváth F.,Póti P.,Tasi J.

1.3 Az anyag élő állapotának főbb jellemzői Az élet első jeleit ,megkövült maradványait(egysejtűek) 3,6 milliárd éves kőzetekben találták meg. 1. Anyagcsere (metabolizmus)(lásd: 1.3.1 pontban) Anyagok, energiák, információk befogadása, kibocsátása, átalakítása Az élő rendszerek nyílt rendszerek. A vírusok nem rendelkeznek önálló anyagcserével,fehérjeszintézisre nem képesek,nincs saját enzimrendszerük. Egy érdekes alkalmazkodási forma(túlélési stratégia) az anabiózis, melynek során nem mérhető az anyagcsere és minden aktivitás megszűnik. Ez

a baktériumokra , a

növények közül például a mohákra az állatok közül pedig a földigilisztára, a kétéltűekre vagy a hüllőkre is jellemző. 2. Komplexitás (összetettség) és organizáltság (szerveződöttség) Az élő rendszerek különböző részekből állnak, melyek között kapcsolat (vegyi, elektromos) van. • A biológiai rendszerek hierarchikusan szervezettek. • 1. egyed alatti szerveződési szint (infraindividuális), (molekula, sejt, szövet, szerv, szervrendszer). • 2. egyedi szerveződési szint (individuális), (egyedek). • 3. egyed feletti szerveződések (szupraindividuális), (populáció, biocönózis, bioszféra).

3, Önfenntartás, önreprodukció (DNS, RNS) 13

A biológiai információ átadását generációról generációra a DNS szerkezete teszi lehetővé. A vírusokban az információhordozó a DNS, de RNS is lehet. A DNS, az örökítőanyag szerkezetét 1953-ban fedezte föl Watson és Crick. Az információáramlás iránya:

DNS→RNS→fehérje. Megállapították már többek között a kólibaktérium, az

ecetmuslica, az ember és a lúdfű DNS-ének bázissorrendjét. Az emberi géntérkép közel 10 év alatt készült el. Legnagyobb kromoszómánk 3141 génből áll. 4. Önszabályozás (reguláció) és a visszacsatolás képessége Folyamatok irányítása történhet vezérléssel (egyirányú kapcsolat) és szabályozással (kétirányú kapcsolat, negatív visszacsatolás). A szabályozás szintjei:

genetikai,

enzimszintű, hormonális, idegi. 5. Homeosztatikus képesség Az élő rendszer képes a belső állandóság fenntartására bizonyos határok között. Ez a képesség nem működik tökéletesen, hiszen minden élőlényen megfigyelhetők az öregedés jelei. 6. Halandóság Minden élőnek egyszer el kell búcsúznia az élettől és az élőktől. A növényvilág egyes képviselői azonban dacolnak az idővel. Jelenlegi ismereteink szerint az ivarosan szaporodó növények közül a simatűjű szálkásfenyő(Kalifornia) éri meg a leghosszabb életkort. Egyes példányok életkora meghaladhatja a négyezer évet. A hazai flóra fajai közül a tiszafa éri el a legmagasabb életkort(kb.1500 év).

1.3.1 Anyagcsere-folyamatok A következő ábrán az anyagcsere-folyamatok rövid összefoglalása látható.

14

1.3.1 ANYAGCSERE - FOLYAMATOK

Felépítő,anabolizmus (asszimiláció) energiaigényes

Lebontó,katabolizmus (disszimiláció) energia felszabadító 1., Aerob légzés (sejtlégzés vagy biológiai oxidáció)

Heterotróf szervezetek Autotróf szervezetek szervetlen vegyületekből (széndioxid,stb) szerves makromolekulákat állítanak elő a környezetből felvett energia segítségével

idegen szerves anyagból  saját szerves anyag előállítása a lebontó folyamatokból nyert energia segítségével

- fotoszintézis:(növények,egyes baktériumok:kénbaktériumok,ci anobaktériumok)lásd:1.3.2 - kemoszintézis:(egyes baktériumok): kémiai energiát használnak a szén-dioxid fixálásához

a.szerves anyag +O2 fokozatos oxidáció → CO2 + H2O +ATP (enzimek segítségével) b. szervetlen vegyültek oxidálása: metán oxidálása aerob baktériumokkal széndioxiddá vagy nitrifikáló baktériumok, kénsav baktériumok 2., Anaerob légzés obligát anaerob - csak O2 nélkül (az O2 méreg),példa: A metánképző baktérium az elemi hidrogénnel széndioxidot redukál, a denitrifikáció is ilyen. 3., Erjedés (fermentáció) nagy molekulájú szerves vegyületekből  kisebb molekulák pl. alkohol, tejsav,vajsav kevés energia (ATP) keletkezik, oxigén és szervetlen e- akceptor hiányában zajlik.

1.3.2 Fotoszintézis A földi élet forrása a napenergia. Néhány különleges élőhelytől eltekintve (mélytengerek) az egész világot a fotoszintézis működteti. A fotoszintézisre egyes baktériumok és a növények képesek. A fotoszintetizáló baktériumok között vannak oxigéntermelő (kékbaktériumok) és oxigént nem termelő baktériumok (zöld kénbaktérium, bíborbaktérium) is. A kék baktériumokban és a növényekben a szén-dioxid fixálása a Calvin –ciklusban történik és jellemező a két fotorendszer valamint az, hogy az elektrondonor a víz. Anaerob baktériumokra (zöld kénbaktériumok, bíbor baktériumok) jellemző, hogy egy fotorendszerük van, elektrondonorként szervetlen (H2 S) és szerves

15

molekulákat használnak, továbbá pigmentjeik is mások, infrában (700-100nm) elnyelő bakterioklorofill és karotenoidok. Növényi fotoszintézis (helye a növényi sejtben levő kloroplasztisz, zöld színtest) Az összes szabad oxigén gyakorlatilag a fotoszintézisből származik. Nagyon leegyszerűsítve: 6 CO2 + 6H2O + sók (Fe, Mg, stb) + fény (a szórt fény kedvezőbb) + fotoszintetikus pigmentek → C6H12O6 + 6O2 + 2850 KJ/mól

A

fotoszintetikus

pigmentek

(klorofill-b,

karotinoidok,

klorofill-a,

fikobilinek

(vörösmoszatban)) fényelnyelésekor a molekulák egyik elektronja magasabb energiaszintű pályára kerül (a pigmentek jól gerjeszthető π elektronokkal rendelkeznek), a molekula gerjesztett állapotba jut. A klorofill-a elnyelési maximuma 670-680 nm között van, a klorofillb pedig 400-500nm között nyel el főleg. Mivel a klorofill-a molekula gyűjti be a többi pigment által felvett energiát, így az általa felvett energia már akkora lehet, hogy lehetségessé válik egy elektron kilökődése a molekulából. A fényelnyelő pigmentek elnyelési maximumai eltérnek. Ha az elektron megfelelő elektronakceptorra kerül, végső elektronfelvevő: NADP+) akkor az elektronakceptor redukálódik és megtörténik a fényenergia kémiai energiává alakítása. A fotoszintézis szakaszai:

a fényszakasz a kloroplasztiszban levő tilakoid

membránban történik, mely egymásra lapuló, zsákszerű képződményeket alkot a sztrómában(a közege,enzimeket

kloroplasztisz tartalmaz).

folyékony A

tilakoid

membránban vannak a fény által gerjeszthető klorofill molekulák. A tilakoidok gránumokba rendeződnek. A tilakoid membránt lipidek kettős rétege alkotja, a membránba

beágyazott

klorofill

fehérjékhez

kapcsolódik, így a gerjesztési energiát át tudja adni a szomszédos molekuláknak. A klorofill molekulák a

16

fehérjékkel fotorendszert (I és II szisztéma) alkotnak. A klorofill molekula(az a és a b is) két részből áll:

1. porfirin gyűrű, a gyűrűben magnézium (fényabszorbeáló rész, főleg a vörös fényre) 2. hosszú szénhidrogén lánc

1. A fényszakasz (fotoszintetikus elektron–transzfer reakciók) termékei a) H2OàO2 (a légkörbe kerül), a víz elektront is szolgáltat az alábbi koenzim redukciójához. b) NADP+

(nikotinsavamid-adenin-dinukleolid-foszfát,

koenzim,

H+

és

e-

szállító)àNADPH (redukált forma) c) ADPàATP (adenozin-trifoszfát) (a foszfátkötésekben energia tárolódik)

Igen erős fény esetén egyes növények a klorofill helyére a kevésbé érzékeny antocianinokat vagy rodoxantint (pl.aloé) építenek be a kloroplasztiszban. E miatt színük zöldről vörösre változik. A trópusi fák leveleit viaszos kutikula védi, míg a sivatagi kaktuszok levelei tövisekké módosultak, védve magukat az erős fénytől.

2. Sötétszakasz (fényben és sötétben is zajlik a szén- dioxid megkötése, fixálása, redukálása) A fényreakció termékei (ATP, NADPH) segítségével a CO2 beépül (redukálódik) a szerves vegyületekbe (szénhidrátok, zsírok, fehérjék). A sötét szakasz a kloroplasztisz alapállományában (sztróma) kezdődik. Végterméke glükóz vagy szaharóz. A szén-dioxid fixálása egyes növényeknél (búza, rozs, árpa, napraforgó, burgonya) a Calvin–ciklus (C-3-as út) szerint történik. A ciklus elsődleges terméke 3 szénatomot tartalmaz. Az ide tartozó növények vízhiányban, nagy melegben sérülékenyek és a rovarok is szívesen fogyasztják őket a nagyobb fehérjetartalom miatt. A C-4-es növényeknél (kukorica, cukornád, köles) a szén-dioxid először a dikarbonsav ciklusban kötődik meg. 17

Kemoszintézis A szervetlen vegyületek oxidációjából felszabaduló energia segítségével szerves molekulák előállítása történik. Energiaigénye kisebb, mint a fotoszintézisé, egyes baktériumokra jellemző. Példák: 1. nitrifikáció, szénforrás:

szén-dioxid, hidrogénforrás:

víz,

energiaforrás: ammónia oxidálása nitráttá az alábbiak szerint. NH4+ +1, 5O2 Nitrosomonas baktérium → NO2- + H2O + 2H+ + energia NO2- + 0, 5O2 Nitrobacter → NO3- + energia Ennek a folyamatnak a szennyvíztisztításnál is fontos szerepe van,hiszen az előbbi és más,arra alkalmas mikroorganizmusok is beépítik biomasszájukba a nitrogént. 2. Mélytengeri kutatások kimutatták,hogy valamennyi óceánban megtalálhatók a nem fotoszintézis alapú életközösségek. Ezek egyik típusa az ún. hidrotermális hasadékközösség a másik pedig a hideg-szivárgásos típus(metán és hidrogén feláramlásokkal).A hidrotermális zónák lehetnek forró vizes,szulfidos,fekete füstölők és

alacsony hőmérsékletű (max.75 0C)ún. fehér füstölők. Az előbbi

esetben a füstölők 40-50 méter magasak is lehetnek és élővilága csőférgekből, kemoszintetizáló

baktériumokkal

szimbiózisban

élő

óriáskagylókból

és

felsőbbrendű rákokból áll. A fehér füstölők esetében is a 10-15 méter magas karbonátos kéményekben kemoszintetizáló baktériumok végzik az elsődleges termelést. Mindkét élőhely minden bizonnyal az élet jól védett menedékeit jelenti, akár még meteorit becsapódás esetén is.

1.4. A populáció fogalma, jellemzői 1. A populáció fogalma

18

A populáció egyazon fajba tartozó, adott élőhelyen egy időben, együtt előforduló egyedek közössége, melyek között szoros kapcsolat van (szaporodási közösség à géncsere lehetséges). 2. A populációk néhány jellemzője • egyedszám: N(t) (kis egyedszám àkevesebb génváltozat àkisebb alkalmazkodás) Minden faj számára létezik egy kritikus egyedszám, mely alatt kipusztul a populáció. Az ún.gradáció során előre nehezen jósolható, hirtelen egyedszám változás következik be. Ez okozza például a sáskajárást. A gradációnak a fajok szétterjedésében nagy szerepe van. A populáció egyedszáma t időpillanatban :N(t) az alábbiaktól függ: B: születések száma D: halálozások száma I :bevándorlók száma E :kivándorlók száma Általános mérlegegyenlet: ΔN = N + B – D + I – E

• egyedsűrűség: denzitás àátlagos egyedszám/ átvizsgált terület vagy térfogat, pl.: 0, 49 egyed/km2 • születések (natalitás: összes újszülött/összes egyed) és halálozások (mortalitás) aránya, • születési ráta (nőivarú egyedek által létrehozott egyedek száma egységnyi időre pl.: 1év) A világ legszaporább állata a termesz,évente elméletileg 15 millió utód származhat a termeszanyától. • átlagos élettartam • borítás(dominancia) a faj mekkora területe fed le a felület százalékában A populációk területigénye függ attól,hogy növényről vagy állatról van –e szó, állatoknál számít az egyed testnagysága, a legelő vagy vadászterület nagysága valamint a 19

táplálékláncban elfoglalt hely. Fontos tényező az adott helyen élő többi populáció is. Zavaráskor vagy más hatásra először a nagy területigényű fajok pusztulnak ki .

• korcsoport szerkezet (fejlődő - sok fiatal, egyensúlyi, hanyatló - sok öreg).Az alábbi ábrán a populációk koreloszlása látható. • A: fejlődő populáció,sok fiatallal • B:egyensúlyi populáció • C. hanyatló populáció

Forrás:www.hik.hu • diszpergáltság:

az egyedek térbeli eloszlása (szabályos:

énekesmadarak, véletlenszerű:

virágpor pl.:

területkijelölés pl.:

gyermekláncfű, csoportos –

hangyaboly, seregélyek) • populáción belüli hatások (együttműködés, önzetlenség, agresszió, megtévesztés) • elterjedési terület (área) Ez az a terület , ahol az adott faj életképes populációi élnek. • szaporodási stratégiák (korlátlan szaporodás, szabályozott szaporodás) A populációnövekedés determinisztikus modelljei egyetlen populáció esetén (Determisztikus àfeltételezzük, hogy véletlen esemény nem várható)

A: exponenciális növekedés B: logisztikus növekedés 20

Exponenciális növekedés: A Zárt populáció (az egyedek ki-és bevándorlása nem lehetséges) esetén a populáció egyedszámára egy adott pillanatban fölírható: Nt1= N0-H+Sz

N0=az egyedszám kiinduláskor

H = a halálozások száma Sz= a születések száma dN/dt =(Sz-H)* N=R*N R= a populáció növekedési rátája Az egyedszám növekedési sebességét leíró differenciálegyenlet megoldásának általános alakja: N(t)=N0eRt

Logisztikus növekedés: B H=H0+H1N

a halálozás növekedjen az egyedszám növekedésével

Sz=Sz0-Sz1N a születések száma csökkenjen az egyedszám növekedésével Ekkor Sz-H=Szo-H0+N(H1-Sz1) továbbá R= R0- R1 N, R0= maximális növekedési ráta, R0 meghatározott értékkel rendelkezik dN/dt=(R0-R1N)N, legyen R0 /R1=K= azt a populáció méretet, ahol a populáció növekedése zérus,

a

környezet

eltartó

képessége

az

adott

populációra.

K-nál

nagyobb

populációméret az egyedszám csökkenéséhez vezet.

21

Életmenet stratégiák Jellemzők Életidő Méret Utódok száma Egyedszám Példák

r- stratégista (feltételezzük, hogy nincs korlátozó tényező) R0 magas Rövid,korai ivarérettség kis testűek sok (előnyben vannak új élőhelyen) az egyedsűrűségtől független, gyenge kompetíció moszatok, gombák, rovarok, rágcsálók,csigák

K-stratégista R0 alacsony Hosszú nagy testűek kevés, fejlődésük sokáig tart, kései ivarérettség függ az egyedsűrűségtől (verseny az erőforrásokért) fák, ragadozók

Természetesen valójában a populációk nem sorolhatók be egyértelműen az egyik vagy a másik csoportba, e megjelölések inkább egy skála két végét jelentik. Az r+k stratégisták életük során képesek változtatni a stratégiájukon (tetvek,sáskák,vízibolhák).

1.5. Ökológiai-tűrőképesség (ökológiai-tolerancia) A populációk azon sajátossága, hogy a környezeti hatásokat érzékelik, és arra reagálnak. A tűrőképesség környezetspecifikus (komplementaritás). A környezeti tényezők hatására adott válasz grafikusan maximumgörbével ábrázolható (aszimmetrikus is lehet). A tűrőképességet minden környezeti tényezőre külön meg kell vizsgálni. Az ökológiai tényezők közül a minimumhoz közeli tényező a meghatározó, limitáló tényező. A környezet és tűrőképesség szoros kapcsolatát a szelekció alakítja ki és meghatározza a populációk elterjedését (areáját). Ökológiai tényezők: A külső, környezeti tényezők és a belső, tűrőképességi tényezők együttesen alkotják.

22

pl.: egyedszám

Ökológiai optimum (a versengés miatt eltérhet az élettani optimumtól)

Ökológiai pesszimum (már nem szaporodik)

Létfenntartás minimuma

Létfenntartás maximuma

Vizsgált tényező pl.: fény al(faktor)algákná l

Tűrőképességi görbe

A tűrőképesség függ: a fajtól, az életkortól, a fejlettségi állapottól (pete, lárva), a környezeti tényezők együttes hatásától (pl. a nitrogénszegény talajon a réti perje kevésbé szárazságtűrő), a biotikus tényezőktől (pl. versengés).

A fajok felosztása tűrőképesség szerint a., tág tűrésű élőlények àgeneralisták (az antropogén zavarást jól tűrik) Valamely környezeti tényező értékhatár változásait tág határok közt elviselik. • egy bizonyos tényezőre tág tűrésű: pl. a talaj vízellátására a fehér nyár tág tűrésű, mert előfordul ártéri erdőkben és száraz, futóhomokos területeken is. • több tényezőre tág tűrésű: pl. vándorpatkány, veréb b., közepes tűrésű c., szűk tűrésű àspecialisták (érzékeny szervezetek) Egy-egy tényező értékváltozásait szűk határok között képesek elviselni. Ezek a fajok alkalmasak indikátorszervezeteknek.

23

Shelford tolerancia törvénye. Egy élőlény elterjedését az a környezeti tényező határozza meg,amelyre nézve a legszűkebb a toleranciája az adott élőlénynek. Tűrőképesség fokozása emberi beavatkozásra: A tűrőképesség fokozható nemesítéssel (ivarsejt közvetít), vagy idegen gének bevitelével testi sejtbe (transzgenikus növények, állatok).Nemesítéskor a fajazonos gének eltérő formái a kromoszóma számukra meghatározott helyein jelennek meg. A transzgenikus növény mindig tartalmaz fajidegen gént(transzgént), melynek nincs meg a helye az örökítő anyagban, hanem megfelelő technológiával be kell juttatni.

1.6 Ökológiai indikáció Az ökológiai indikáció a környezet tényleges hatásaira adott jelzés. Rendszerint valamely élettelen (abiotikus) tényező változik meg (pl. talajösszetétel, hőmérséklet) és ezt a populációk jelzik elterjedésükkel, viselkedésük megváltozásával. Indikátor szervezetek A bioindikátorok olyan élőlények vagy élőlényközösségek, melyek életfunkciói a környezeti faktorokkal szoros korrelációban állnak. Bioindikációs vizsgálatokhoz vagy az adott hely élővilágából választanak tesztpéldányokat vagy pedig kiválasztott pontokra helyezik az indikátorfajokat. Beszélhetünk akkumulációs indikátorokról (pl.: kagylók kopoltyúja-ólom, zöld káposzta-nehezen illó szerves vegyületek) és detektorfajokról. Ez utóbbiak a vizsgált területen élnek és viselkedésük megváltozásával vagy elpusztulásukkal jeleznek(pl.: paradicsom-etilén, kardvirág-fluor, nagy csalán-nitrogén, zuzmó-kéndioxid, dohány, kis csalán-ózon). Az ún. őrző fajok betelepített fajok melyek nagyon érzékenyek és korán figyelmeztetnek a szennyeződésre. A kiaknázó fajok rendkívül ellenállóak és előnybe kerülhetnek a terület szennyeződése után.

1.7 Ökológiai limitáció Amennyiben a környezeti tényezők bármelyike meghaladja vagy megközelíti a tűrőképesség határait, korlátozó (limitáló) tényezővé válhatnak. Tehát a növekedést, szaporodást a 24

legkisebb mennyiségben jelenlévő komponens (C, N, O, P) határozza meg. Az atomarány átlagosan C: N: P=106: 16: 1.Ennek az un. minimum elvnek a felismerője Liebig (1803-1873) volt.

1. 8. Az ökológiai folyamatok valós és elvont színterei /biotop, ökotop, környék, környezet, niche, ökoszisztéma/ 1. Biotop (élőhely) Megfigyelésen alapuló, tapasztalati kategória. Az adott élőlények populációi itt tartósan és rendszeresen előfordulnak. Magyarországon a biológiai sokféleség megőrzése szempontjából kiemelt élőhelyek például a füves puszták, a vizes élőhelyek (tó, láp, mocsár, holtág) és az erdők. A fajok megőrzése csak az élőhelyek hatékony védelmével érhető el. 2. Ökotop A biotop ökológiai értelmű leszűkítését jelentő, vizsgálaton alapuló fogalom. A környék sok környezeti faktora közül csak a ténylegesen hatókat veszi figyelembe. (pl.: egy tóban a vízimadár - megfigyelési hely) 3. Környék A populációk, társulások előfordulási helye. Mindaz, ami az élőlényt körülveszi (a ténylegesen ható és az érdektelen tényezők egyaránt). 4. Ökológiai környezet A külvilág ténylegesen ható abiotikus és biotikus (pl.:

populációk közötti

kapcsolatok,talaj mikrofaunája,stb) tényezői (korlátozó, limitáló tényezői) amelyek a tűrőképességgel

(tolerancia)

összekapcsolódva

a

vizsgált

populációk

viselkedésért,

mennyiségi, eloszlási viszonyaiért felelősek. Pl.: a daliás cincér számára fontos az erdeifenyő, mert petéit ennek kéregrepedéseibe rakja (biotikus környezet). Fontosabb abiotikus tényezők: hőmérséklet, fényviszonyok, levegő,víz, talajtípusok, klíma.

25

5. Ökológiai niche (nis) (ökológiai fülke): tűrőképességet reprezentáló modell A populáció niche-ének az ökológiai tér azon részét értjük, ahol a populáció képes tartósan fennmaradni. A legtöbb faj esetében több környezeti tényező határozza meg azt a teret, ahol előfordulhat. Az ökológiai tér tehát sokdimenziós, absztrakt(nem valóságos) tér, ahol az egyes koordináták az ökológiai tényezők (hőmérséklet, táplálék mérete, stb.) A niche egyfelől egy jól körülhatárolható tér, másfelől az a biológiai funkció, amit a populáció a kapcsolatai révén betölt az adott térben. Az egy helyen élő populációk elkülönülő biológiai funkciójúak. Azok a populációk képesek tartósan együtt élni, amelyek felosztják egymás között az élőhelyet. Két populáció nem népesítheti be ugyanazt a niche-t (Gause-elv).A következő ábrán a környezeti tényezők azon értéktartományát láthatjuk,ahol egy mókuspopuláció hosszú ideig fennmaradhat. Egy mókus populáció háromtényezős niche ábrázolása

Egy

új,

agresszív,

gyorsan

szaporodó populáció megjelenésével a kialakuló versengés miatt az egyik populáció előbb visszavonul, majd eltűnik

a

azonban,

társulásból. ahol

A

fajok

lehetséges,

igyekeznek elkerülni a versengést életterük

felosztásával,

elkülönítésével. Fontos szegregáló tényező

a

táplálék

mérete,

a

táplálkozás helye, a táplálkozás eltérő ideje. Például a nagy tarkaharkály a fatörzs belsejéből szerzi táplálékát, a kékcinege a vékony ágrészekről, míg a kakukk a

levelekről.

Az alábbi ábrán Ellenberg kísérlete látható. Amikor a három növényt külön vetik,akkor azonos talajvízszint tartományban helyezkednek el. A növényeket együtt vetve a három populáció niche különválik egymástól.

26

Az alábbi ábrán látható,hogy mi történt,amikor együtt vetették a növényeket.

6. Ökoszisztéma (ökológiai rendszer) Absztrakción alapuló rendszermodell (tehát nem a teljes valóság) a populációk vagy társulások

ökológiai

tanulmányozására.

szemléletű

(egyszerűsíti

(komplementaritás, a

tényleges

élőlényközpontúság

folyamatokat,

kauzalitás)

kapcsolatokat).

Mivel

27

rendszermodell, komponensekből áll (populációk, abiotikus komponensek). A komponensek bonyolult kölcsönhatásban (anyag- és energiafogalom, információáramlás) vannak, például kialakul a táplálkozási kapcsolatok hálózata. A rendszer komponensei, ezek mennyiségei változnak, így az ökoszisztéma nyílt rendszer. A hálózatok lineáris szakaszai a táplálékláncok. Az ökoszisztémát szabályozott működés (külső hatásra válaszol, úgy hogy a rendszerre jellemző állapotok hosszú időn keresztül csak kissé ingadoznak) jellemzi. Az ökológiai rendszereket az emberi beavatkozás mértéke szerint természeti (szárazföldi, tengeri, édesvízi) és városi-ipari rendszerekre lehet osztani. 2005-ben ENSZ megrendelésre készült el a Föld ökoszisztémái állapotának becslése,mely szerint az ökoszisztémák degradációja tovább fog folytatódni. A természetes rendszereket veszélyeztető legfontosabb tényezőket az alábbiakban láthatjuk : 1.Élőhelyek elpusztítása 2.Klímaváltozás A klímaváltozás hatásai még mindig csak nagy bizonytalansággal jósolhatók,mivel a szférák közötti pozitív és negatív visszacsatolási mechanizmusok nem elégé ismertek. A gyors változásokhoz különösen a kis populációk nem tudnak majd alkalmazkodni. A magasabb földrajzi szélességeken(mérsékelt és hideg éghajlati öv) ,így hazánkban is a magasabb hőmérséklet miatt növekszik az aszály gyakorisága. A növény,állat és gombafajok évszakos fejlődési ritmusa eltolódik,ez például aszinkronitást okozhat a növény és beporzója között. Megváltozik a fajok elterjedése,megindul a fajok vándorlása. Leállhat a Golf áramlat és még sorolhatnánk azokat a problémákat, melyekkel meg kell küzdenie az élőknek. 3.Invázív fajok (özönfajok) előretörése Ezek olyan nem őshonos fajok,melyek elterjedési területe és a populációjuk mérete monoton

növekszik.

Magyarországon

fenyő,vándorkagyló,gyalogakác,ürömlevelű

ilyen

például:

parlagfű,spanyol

bálványfa,orgona,fekete csiga.

Az

inváziós

faj

módosíthatja az élőhelyi környezetet és biotikus kapcsolat során visszaszorítja a természetes fajokat. Az inváziós fajokat széles ökológiai tűrőképesség,rövid életciklus, növényeknél pedig nagy maghozam ,kis magméret jellemzi. 4.Túlhalászat Óriási veszélyben vannak a bálnák,a csikóhal,a cápák, a tőkehal,stb. 5.Környezetszennyezés 6.Fragmentáció: 28

A korábban összefüggő területek foltokra darabolódtak,melyek nem nyújtanak elég életteret a populációk számára. A foltok különböző ökoszisztémákból (tavak,gyepek,) vagy tájhasználati típusokból (mezőgazdasági terület) állhatnak. Különösen veszélyeztetettek a ragadozók. A fragmentáció következtében csökken a populációk közötti génáramlás. A foltok szegélye más környezeti hatások alatt áll(például mások a fényviszonyok, a hidrológiai viszonyok vagy a széljárás),mint a folt belseje. Továbbá más a faji összetétel is. Az un .szegélyhatás mértéke a folt méretétől függ. A kisebb foltoknál nagyobb a szegélyhatás jelentősége. A folt alakja is befolyásolja a széli hatást. 7.A globális ciklusok módosulása 8.Az édesvízkészlet pocsékolása

A korábban említett ökológiai restauráció segíti a sérült ökoszisztémák helyreállítását. Igyekeznek a növényzet struktúráját és funkcióit helyreállítani illetve az állatokat visszatelepíteni. Az állatok visszatelepítése során vagy az élőhelyet alakítják úgy ki, hogy az vonzza az állatokat vagy szóba jöhet a betelepítés,áttelepítés és a fogságban való tenyésztés is. Különösen fontos feladata a restaurációnak a kulcsfajok visszatelepítése. E fajok kevesen vannak( a biomassza kis hányadát adják) ,de óriási szerepet játszanak az ökoszisztémában. Kulcsfajok például a farkas(szabályozza a növényevő populációkat), a denevérek(megporzói sok trópusi fafajnak) és a Ficus-fajok (száraz időszakban megbízható táplálékforrást jelentenek.

Példa: 1. Az óceán, mint ökoszisztéma A földfelszín 71%-át víz borítja, az óceánok átlagos mélysége pedig 3700 m, így az óceánok hatalmas életteret jelentenek. A nagyobb vizek szép kék színét a szelektív fényabszorpció okozza. A víznek elnyelési minimuma van 470nm-nél(kék fény),tehát a szóródások után ez a fény sugárzódhat a levegőbe.

29

Az óceánok ökoszisztémái a partokhoz közel eső parti zóna, valamint a mélytengeri zóna. Abiotikus komponensek: sótartalom, hőmérséklet, fényviszonyok, oxigén, stb. Termelők: fitoplankton (A tenger legfelső zónájába elegendő fény jut le a fotoszintézishez, kb. 200 méterig már csak az ibolyaszínű fény jut le, 400 m alatt pedig teljes a sötétség) A fitoplanktonhoz tartoznak például a kovamoszatok ,cianobaktériumok(kékeszöld moszat)és az algák . Fogyasztók: zooplankton: kis testű medúzák, evezőlábú rák, nyílféreg, stb. zooplanktont fogyasztók: tintahal, hering, szardella, kékbálna,pöttyös cápa közepes ragadozók: tonhal, fókák,tengeri csillag,kőhal nagy testű ragadozók : cápa, leopárdfóka,kardszárnyú delfin Lebontók:

különféle mikroorganizmusok

Megjegyzés:a plankton szó vándorlót jelent,1887-től használják parányi szervezetekre.

2. A lombos erdő, mint ökoszisztéma Abiotikus komponensek: fény, csapadékmennyiség, hőmérséklet, stb Termelők: fák(tölgy, cser, bükk, gyertyán), például egy hektáron 228 egyed bükk cserjék(kökény, galagonya) lágyszárúak(egy hektáron milliós egyedszám) Elsődleges fogyasztók: szarvas, őz, vaddisznó, rovarok: mintegy 630 faj fogyaszt tölgyet Másodlagos fogyasztók: énekes madarak, apró emlősök(cickány, pocok, egér, mókus, borz). Harmadlagos fogyasztók: róka, görény, vadmacska, bagoly, nyuszt Csúcsragadozó(nincs természetes fogyasztója): ragadozó madarak, medve, farkas. Mivel az ember kiirtja a csúcsragadozókat, a nagyvadak szaporulatát szabályozni kell. Lebontók: férgek, puhatestűek, ízeltlábúak, gombák(pl.taplógomba a lignint hasznosítja)

30

2. Életközösség, biom, bioszféra 2.1. A biocönózis (életközösség) jellemzői Az életközösség vagy társulás adott helyen, adott időben együtt élő és összehangoltan működő mikroszervezetek valamint növény-és állatpopulációk együttese. Tehát a populációkhoz képest mind mennyiségileg (több faj populációi alkotják) mind minőségileg (bonyolult kapcsolatok populációk közt) egy magasabb szint. A társulásokat viszonylagos állandóság(stabilitás )jellemzi. A stabilitás az életközösségek azon képessége, hogy a zavaró hatásoknak ellen tudnak állni. A stabilitás néhány összetevője: 1. ellenállóképesség (rezisztencia): képes elkerülni az eredeti állapotból való kimozdulást 2. rugalmasság (reziliencia): az eredeti állapothoz való visszatérés sebességét jelenti 3. törékenység (fragilitás): a környezeti tényezők szűk tartományában stabilis csak A természetes élőlénytársulások szabályozott, egységes rendszerek, jellemző a fajösszetétel. A társulásközömbös fajok sok társulásban megtalálhatók. A karakterfajok (jellemző, társuláshű fajok) egy társulásban rendszeresen előfordulnak és így a társulás jellemzésére alkalmasak. A domináns fajok borítása meghalad egy bizonyos éréket.

Példa társulásra 1.A budai Sas-hegy országos védelem alatt áll 1957 óta, a dolomithegy közel 300 méter magas és mintegy 200 millió évvel ezelőtt keletkezett az akkor itt hömpölygő tengeri mészvázú állatok maradványaiból. Alapkőzete tehát sok kalciumot és magnéziumot tartalmaz (különféle dolomit alapkőzetek alkotják, melyek aprózódásra hajlamosak), sok bennszülött (endemikus) fajnak nyújt otthont. A világon csak itt él a védett budai nyúlfarkfű, valamint olyan ritkaságok, mint a haragos sikló, a fűrészlábú szöcske és a pannon gyík. A Sas- hegy társulásai: Nyílt dolomitsziklagyep (növénytársulás):

31

A sziklafelszínt nem borítja talaj mindenütt, a déli melegebb lejtőkön jellemző ez a társulás. Megtalálható itt a fehér varjúháj a sárga kövirózsa, István király szegfűje, a magyar gurgolya, a naprózsa és a kakukkfű is. Zárt dolomitsziklagyep (hűvösebb ÉK-i lejtők) Jellemző növényei: sudár rozsnok, budai nyúlfarkfű, apró nőszirom stb. Sziklafüves lejtősztyepprét A kevésbé meredek, vastagabb talajú déli fekvésű hegyoldalakon fordul elő Jellegzetes gyepalkotó faj a lappangósás, ebben a gyepben fordul elő a lilás színű leánykökörcsin és a sárga tavaszi hérics. 2. Magyarországon 31 féle sziki társulás van,mintegy 600000 hektáron. Ilyen például az ecsetpázsitos sziki rét ,melynek domináns fajai a réti ecsetpázsit és a fehér tippan. Szívesen költenek itt a takarást igénylő madarak. A sziki erdőspuszta-rét rovarvilága nagyon gazdag,domináns fajai a sziki kocsord , a kis ezerjófű és a réti őszirózsa. A füves szikes pusztán a gyökérzóna alján sófelhalmozódás található, az ürmös sziki pusztán pedig a sófelhalmozódás 5-15cm mélyen van és ez utóbbira jellemző a magyar sóvirág,a sziki üröm,stb. Az ürmös sziki puszta értékes rovarok(bagolylepkék ) és madarak(ugartyúk) otthona.

A társulások további jellemzői: 1) kapcsolatok különböző populációk között (kompetíció, predáció, stb.) ld 2.2. táblázat. 2) tápláléklánc, táplálékhálózat ld:2.3 3) térbeli szerkezet ld:2.4 4) időbeli változások ld:2.5 5) fajdiverzitás (faj- egyed diverzitás: hányféle populáció alkotja a társulást, hány egyed tartozik a populációhoz. Ez a diverzitás akkor maximális, ha minden egyed más fajhoz tartozik, és akkor minimális, ha valamennyi egyed azonos fajú. A valós társulás a kettő között helyezkedik el.) A változatos fajösszetétel a társulások stabilitásának fontos előfeltétele. 6) a társulásban levő fajok degradációtűrése.(A degradáció ökológiai értelemben leromlást, egyszerűsödést

jelent.

jövevény(parlagfű),

Degradációt

gazdasági(akác)

jeleznek és

különböző

gyomfajok(maszlag,

zavarástűrő(málna), pipacs).Amikor

a 32

degradációt jelző fajok részesedése nagyobb, mint 30%, tényleges leromlásról beszélhetünk. A degradáció hatására a sokféleség (diverzitás) növekedhet vagy csökkenhet is. Példák: Új, társulásba nem illő fajok jelennek meg, gyomfajok inváziója. Az invázió során a területre nézve idegen fajok jelennek meg és tartósan megtelepedve visszaszorítják a helyi fajokat. pl: a gyökérsarjról is terjeszthető akác (betelepített faj) miatt a gyepszint eltűnik pl. a bükkösben a nyír gyomfa A nyír gyorsan nő, rövid életű (kb. 50 év), magjai könnyen megtelepednek. A bükk magoncai lassan nőnek, így igazán csak a nyír elpusztulása után tudnak fejlődni a bükkfák. Ha pedig lombozatuk árnyékot ad, már nem tud a fényigényes nyír megtelepedni. Pl.. a vizek degradációja az eutrofizáció Az eutróf vizekben sok a növényi tápanyag (nitrogénvegyületek, foszforvegyületek), melynek következtében elszaporodnak a cianobaktériumok (kékalgák, melyek 40 faja mérgező toxinokat termel és főleg nyár vége felé jelennek meg) és az algák (egyes kovamoszatok főleg tavasszal jelennek meg).Vízvirágzás következhet be N : P = 7 : 1 aránynál. Később megjelennek a hínárfélék (kolokán, békaszőlő) is. Végül a jelentős lebontó tevékenység anaerob körülményeket teremt. Pl. a talaj degradációja során savas hatásra az agyagásványok (kaolinit, illit, stb) szétesnek kovasavra és vas, alumínium hidroxidra. Később kimosódnak a felső talajszintből és ennek következtében a talaj fakó (podzol talaj) színű lesz.

2.2. Populációk közötti elemi kölcsönhatások Kapcsolattípus

Hatás (a populáció egyedszámában változás)

1. Kompetíció (versengés)

-

-

2. Mutualizmus (segítségnyújtás)

+

+

3. Predáció (zsákmányszerzés)

+

-

33

4. Parazitizmus (élősködés)

-

+

5. Kommenzalizmus (asztalközösség)

+

0

6. Amenzalizmus (hátrányos asztalközösség)

-

0

7. Neutralizmus (közömbös kapcsolat)

0

0

1. Kompetíció (kölcsönösen negatív kapcsolat) Versengés a korlátozott mennyiségben rendelkezésre álló forrásokért, pl. táplálék, fény, lakóhely stb. Hasonló élettani igényű fajok között lép föl. Interspecifikus a kompetíció két különböző populáció között. (A populáción belüli kompetíció az intraspecifikus kompetíció). A versengés szabályoz, befolyásolja az egyedszámot a populáción belül, a társulások szintjén pedig a biocönózis fajösszetételét szabályozza. A kompetíció a populációk növekedési rátájának csökkenéséhez vezet. Éles kompetíció új populáció megjelenésével alakul ki. Pl. az üregi nyúl, majd a nyulak irtására a róka betelepítése Ausztráliába (Ausztráliát 1770ben Cook fedezte föl) az erszényes fajok pusztulásához vezetett. A balkáni gerle kiszorította a vadgerlét sok élőhelyéről. A kompetíció ökológiai értelmezésére a niche(nis) fogalom(lásd: 1.8) került bevezetésre. 2. Mutualizmus (mindkét fél számára előnyös) Típusai: - laza, alkalomszerű kapcsolat zebra (jól hall) - strucc (jól lát) / egymást riasztják / - alkalomszerű, de az egyik fél számára nélkülözhetetlen pl. állatok (méhek, csigák, denevérek) általi virágmegporzás, például a lucernát csak néhány poszméhfaj képes megporozni -

szimbiózis (szoros együttélés)

pl. zuzmók A zuzmók kék és zöld algákból valamint gombákból állnak, az alga szerves anyagot állít elő a gomba számára is, a gomba vizet, ionokat ad az alga részére. A zuzmók az első élőlények, melyek megtelepedve a kőzeteken, annak mállását elősegítik.

34

A zuzmók sziklákon, tűlevelű és lombos fákon, fakerítésen vagy az öreg épületek lábazatán is megtalálhatók. Ebből is látszik, hogy jól alkalmazkodnak a különféle ökológiai viszonyokhoz. Ezek a növények különösen érzékenyek a levegő SO2 tartalmára (indikátorok). pl.: korallpolip és a fotoszintetizáló moszatok szimbiózisa pl. mikorrhiza / gomba-gyökér/ kapcsolat A növények közel 80%-a él mikorrhizás kapcsolatban. A gombafonal nagy felszívási felületet biztosít a növény számára,sőt az egyes gombák által termelt enzimek még a foszfor felszívódását is segítik. A gomba viszont szerves molekulákhoz jut a növényből. . magasabb rendű növény + gomba luc- és jegenyefenyő → légyölő galóca nyírfaerdőkben → barna érdestinóru Közismert állattársulás a hangyák és a levéltetvek és a hangyák meg a pajzstetvek kapcsolata. A hangyák szeretik a mézharmatot, mely a tetvek ürüléke,cserébe elkergetik a tetveket fogyasztó rovarokat. Egyes hangyafajok tenyésztik a tetveket . 3. Predáció (+, -) Az egyik élőlény elfogyasztja a másikat, a zsákmány élő szervezet. (növényevés (sáskák), húsevés, kannibalizmus,parazitizmus,).A predátor lehet generalista (például ilyen a róka),mely stabilizálja a préda populációkat vagy lehet specialista (ilyen a koala), mely viszont instabilitást okoz. A legfontosabb növényevők (herbivorok):emlősök,rovarok. A préda szervezetek

védekeznek

a

predátor

ellen

például

rejtőszínnel,

mimikrivel(botsáska),méregtermeléssel vagy csoportos életmóddal(pingvinek). Talán kevésbé ismert,de a növények is próbálnak védekezni fogyasztóik ellen tövisek,szőrök,különféle vegyületek formájában.

4. Amenzalizmus : hátrányos asztalközösség (-, 0) Az egyik fél hatása elenyésző a másik (nagytermetű, agresszív) mellett. Ide tartoznak az allelopatikus kölcsönhatások is, amelyek a növényeknél jellemzőek. (vegyi egymásra hatás) pl., diófa(juglont tartalmaz) - gátolja pl. a paradicsom, és az almafa növekedését rozs - akadályozza a búza csírázását büdöske - rovarriasztó terpéneket tartalmaz 35

dohány - levéltetű ellen jó levendula - molyriasztó diólevél - bolhariasztó fokhagyma - sok mikroorganizmus ellen jó 5. Kommenzalizmus (+, 0) Az egyik faj populációja más faj vagy fajok számára életfeltételeket teremt. Pl. táplálékszerzés Az oroszlánok (számukra közömbös, azaz 0), zsákmányából a foltos hiénák, sakálok és a keselyűk is esznek. beköltözés egy populáció lakó, költő vagy peterakó helyül más fajok által készített építményt használ pl. a narancsfejű törpepapagáj - termeszvárban készít odút a csörgőkígyó

-a prérikutya fészekben

együttlakás (védelem + táplálék) hangyafészek - sokféle bogár megtalálható benne bujkálóhalak - a tengeri uborkában élnek rátelepedés: kéreglakó zuzmó és moha epifitonok / fákon élő növények / pl. : broméliák vitetés: a dongóméh-bogarat - a dongóméh viszi

6. Parazitizmus (élősködés) Az egyik faj táplálkozás, vagy szaporodás végett átmenetileg, vagy állandóan egy másik fajra van utalva, és ezzel kárára van a gazdaszervezetnek. -

Külső élősködök: rágótetvek (tollban, szőrben) vérszívó tetvek( ruhatetű, fejtetű, lapostetű)

36

vérszívó atkák (kullancs), bolhák (emberbolha, kutyabolha, stb.)A bolhák közül a legveszedelmesebb

az

emberen

és

patkányon

élősködő

a

pestis-bolha,mert

a

pestisbaktériumok a bolha tápcsatornájában elszaporodhatnak . vérszívó ágyi poloska, cecelégy(álomkórt terjeszti), szúnyogok (maláriaszúnyog, sárgalázszúnyog), piócák (például az orvosi pióca vagy nadály,mely hazánkban is él) rühatka(kutya,sertés,ló,stb) Belső

élősködők:

vírusok,

cérnagiliszta,

orsógiliszta,

kutyagalandféreg,széles

galandféreg,törpegalandféreg, Giardia lamblia (20mikronos), malária, stb. Arra is van példa ,hogy a parazita nem a gazdát,hanem annak élősködőjét támadja meg(hiperparazitizmus). Az az életmód pedig ,amikor a nőstény több ivadékot helyez el a gazdában,hogy

közülük

a

legelőnyösebb

helyre

kerülő

maradjon

életben,

a

szuperparazitizmus. A következő ábra a biocönózis táplálkozási szintjeit foglalja össze.

37

A biocönózis táplálkozási szintjei

veszteség

légzés (respiráció) hő

fotoszintézis Termelők, producensek kemoszintézis Elsődleges produkció autotróf szervezet szervetlenből szervest veszteségek Biomassza elsődleges fogyasztók (növényevők) másodlagos, harmadlagos fogyasztók (ragadozók és csúcsragadozók)

Fogyasztók, konzumensek

Másodlagos produkció heterotróf szervezet idegen szerves anyagból saját szervest

veszteségek

Lebontók, reducensek

visszaszerzők, dögevők (rekuperálók) pl. keselyű aprítók pl. férgek, ízeltlábúak mineralizálók pl. gombák, baktériumok

2.3 Táplálkozási szintek, táplálékláncok Biomassza termelés intenzitása: produktivitás (g/m2/hónap) A növényi szervesanyag-termelés intenzitását a vizekben a trofitás jellemzi. A trofitás, azaz a termőképesség alapján a vizek lehetnek szűken (oligotrofikus víz), közepesen (mezotrofikus víz) és bőven termők (eutrofikus víz).

38

A produkció a növekedés és a reprodukció együtt. A növényeket és az állatokat táplálkozási láncok kapcsolják össze, melyek az anyag-és energiaforgalom útjait jelölik ki. A tápláléklánc (ált. 4-5 tagból áll) hosszát az energiaveszteség korlátozza. Tápláléklánc típusok a, növényevőlánc (ragadozólánc) növény → növényevő → ragadozó → csúcsragadozó Példaként nézzünk egyféle balatoni táplálékláncot: Fonalas alga→gerinctelen fauna /kerekesféreg, apró rák stb./→küsz/hal/→fogassüllő /a fogassüllő a Balaton csúcsragadozója/ b, parazitalánc (élősködő) növény → növényevő → élősködő → élősködőn élősködő (hiperparazitizmus) c, szaprofitalánc (korhadékevő) elhalt növény → korhadékevő → korhadékevőt evő ragadozó → ragadozó (földigiliszta)

(vakond)

(ölyv)

Több tápláléklánc táplálékhálózatot alkot. Jellemzői: a, populációk száma és megoszlása b, kapcsolatgazdagság(komplexitása) a populációk között, a kapcsolatgazdagságot a generalisták növelik, például a macskabagoly mintegy harminc faj egyedeit pusztítja c, a ragadozók specializáltsága d. a láncok hossza

2.4. A társulások térbeli szerkezete A térbeli szerkezet lehet:

1. függőleges (vertikális) ez a szintezettség pl.: mérsékelt övi lomberdőknél:

gyökérszint(gyökerek, gumók, hagymák) alomszint(lebontó, aprózó folyamatok: giliszta, gombák, futóbogarak, csigák)

39

mohaszint(fonalférgek,

bogarak)

gyepszint(rovarok,

madarak,

emlősök),

a

gyepszintnek felel meg másutt a sztep, a préri és a pampa is. cserjeszint(fekete rigó, mogyorós pele) koronaszint. A koronaszint lehet például kettős koronaszint(alsó tiszafa és felső bükk a Bakonyban) vagy a trópusi esőerdőkben e szinten négy –öt szint is lehet , mivel a cserje és a gyepszint a fényhiány miatt fejletlen. 2. vízszintes (horizontális) ez a mintázat Kialakításában biotikus és abiotikus tényezők egyaránt szerepet játszanak. Pl.: az erdő cserje vagy gyepszintjének mintázatát a lombkorona zártsága befolyásolja. A mintázat lehet egyenletes(erdők fái), véletlenszerű(gyermekláncfű), csoportos(seregélyek) vagy szigetszerű(sarjakkal szaporodó növények).

2.5. A társulások időbeli változásai napi (pl.: éjszakai állatok) 1. periodikus

évszakos → aszpektus növényeknél pl. tavasz: hagymás növények

időbeli változások 2. előhaladó → szukcesszió (társulások egymásra következtetése) a, szekuláris szukcesszió földtörténeti léptékű, nagy változással járó (klimatikus és evolúciós változások) folyamat például fajkeletkezések és kihalások b, biotikus szukcesszió rövidebb(10-1000 év), változatlan éghajlati körülmények mellett zajlik. Kiváltó tényezők: fényváltozás, víztelenítés/elárasztás, tápanyag-feldúsulás/elszegényedés, legeltetés, kaszálás, bekerítés, égetés, stb.

40

Biotikus szukcesszió elsődleges élőlények megtelepedése új felszínen pl.vulkánkitörés után, lassabb az élőhely teremtés

másodlagos újra benépesülés, visszaalakulás, pl. erdőtűz után gyorsabb

végső(záró) állapot (klimax) pl.: erdő (nálunk) Példa: elsődleges, biotikus szukcesszió kötetlen futóhomokon : pionírok: moha, zuzmó(a gazdátlan élőhelyek elfoglalásában hatékonyak, mivel tápanyagigényük kicsi) ↓ egynyári homoki gyep(rozsnokos pusztagyep) ↓ évelő homoki gyep(magyar csenkesz) ↓ cserjék (pl.: rozmaringlevelű fűz) ↓ fák (pl.: fehér nyár a Duna-Tisza közén) nyílt homoki tölgyes(kocsánytalan tölgy) és végül a zárótársulás: zárt homoki tölgyes( kocsányos tölgy) Az Alföld homokterületein régen jellemzőek voltak ezek az erdők. Ma a Nyírség savanyú és a Duna-Tisza közének bázikus homokján találhatók meg. Legfontosabb ökológiai szabályozó faktor a homok alapkőzet.

41

2.6 A biom jellemzői, példák A biomok az éves középhőmérséklet és az éves csapadékmennyiség által definiált társuláshalmazok. Éghajlati öv

Trópusi öv

Zonális biom

Csapadékviszonyok

Zonális talaj laterit

Trópusi esőerdő

naponta esik 5000 mm/év

Lombhullató monszunerdő Szavanna

Fe és Al vegyületek maradnak meg a többi só kioldódik

3000 mm/év

ez az esős évszakokban, 2-3 hónap száraz

max 1500 mm/év

laterit laterit

3-4hónap csapadékos

Szubtrópusi öv

Mérsékelt öv

Sarki öv

Szubtrópusi esőerdő 1000 mm/év Babérlombú erdő esős nyár Keménylombú 800 mm/év esős tél erdő

Vörös és sárga föld terra rossa, fusca

terra

félsivatagi szürke és vörösbarna, homokos talajok,

Sivatagok

évekig alig esik

Lomberdő Tűlevelű tajga

500-800 mm/év 400-600 mm/év

barna erdőtalaj podzol (hamuszürke) csernozjom

Füves puszták

200-500 mm/év

gesztenyebarna talaj

Tundra

200-400 mm/év

tundra

mezőségi

A biomok, mint a szárazföldi biocönózisok földrészekre kiterjedő egységei, magukba foglalják a biocönózisok élőlényeit, mennyiségileg a cönózisokhoz képest növekedést mutatnak, de valójában nem jelentenek magasabb szerveződést. A biomok elkülönítése a nagy növényzeti övek szerint történik (övezetesség = zonalitás). A biomok az éghajlat (csapadék, hőmérséklet) szerint vízszintes zonalitást mutatnak. Vertikális zonalitást találhatunk a magashegységek társulásainál, pl. mérsékelt öv: erdős → bükkös → lucfenyő → moha, zuzmó → hóhatár puszta

700m

1500m

3000m

Vertikális zonalitás figyelhető meg az óceánokban is, az eltérő fényviszonyok miatt.

42

2.7 Bioszféra A bioszféra az élővilág élettere, fontos jellemzője a biodiverzitás, a biológiai sokszínűség. A bioszféra kifejezést először 1875-ben használta E.Suess osztrák geológus.

2.7.1 Biodiverzitás A biodiverzitás a biológiai szerveződés minden olyan szintjén értelmezhető, amely különböző elemekből áll és működő rendszer. Genetikai diverzitás: fajok közötti, fajon belüli(populációk közötti) vagy populáción belüli genetikai változatosság A DNS molekulák(négy nukleotid variációja) sokféleségében jelentkezik. Forrása: mutáció, rekombináció, bevándorlás Taxondiverzitás: fajdiverzitás, faj feletti taxonómiai egységek (nemzetség, család, stb) diverzitása, faj alatti taxonómiai egységek diverzitása (alfajok, változatok, stb) Ökológiai diverzitás: populációk száma, tömegaránya, fajkombinációk, táplálkozási szintek, térbeli elrendeződés sokfélesége, ökoszisztéma(táji) diverzitás. A biológiai sokféleség nem egyenletesen oszlik el a Földön. Az Amazonas vízgyűjtőjén találhatók a Föld legnagyobb síkvidéki trópusi esőerdői. Sajnos ez a terület folyamatosan pusztul (fakivágás, vasútépítés, útépítés, stb.), pedig a biodiverzitás itt a legnagyobb a Földön. Amazóniában él a legtöbb madárfaj, itt a legnagyobb a rágcsálók, a kígyók, a békák, az édesvízi halak, az ízeltlábúak, a növények és a főemlősök változatossága. Itt él például a legnagyobb sas, a hárpia (közel egy méteres), mely lajhárokkal és majmokkal táplálkozik. Nagy a diverzitás továbbá a korallszirteken és a szigeteken is. Kicsi a biodiverzitás a sivatagokban, a tajgán,a tundrán és a magashegységekben.

A biológiai sokféleségről szóló egyezmény (1992. Rio de Janeiro) fontosabb jellegzetességei /Az egyezményt Magyarország is aláírta/ • az egész élővilágra vonatkozik 43

• célja az élővilág elemeinek fenntartható használata, hasznosítása • az államok között (és az országokon belül is) megköveteli az együttműködést • nemzeti stratégiák és cselekvési tervek készítését követeli meg az egyezményt aláíró államoktól • foglalkozik az élővilág elemeinek felhasználásából származó haszon igazságos elosztásával, külön tekintettel a genetikai forrásként való felhasználás esetére (pl. szabadalmi jogok) • elismeri a biomonitorozás szükségességét és a génbankok szerepének fontosságát

Génbank: A génbank a különböző élőlények genetikai állományát, információkészletét őrzi. Minden faj génállománya fontos és jelentős gazdasági értéket is képvisel. a., a sejtek szintjén

àpollenek, hím ivarsejtek

b., szövetek szintjén

àpl. osztódószövet (merisztémák)

c., szervek szintjén

à pl. magok (termesztve őrzik a növényeket, pl.

gabonabank,egyes magvakat folyékony nitrogénben tárolnak, vannak olyanok is melyeket nem lehet tárolni:kakaó, kaucsuk) d., bioszféra – rezervátumok àegyedek, populációk, társulások megőrzése

Olvasmány

44

Génmegőrzéssel érintett növényanyagok köre Az FM 92/1997 sz. rendelete meghatározza azon növényanyagokat, amelyeket a haszonnövények körében génforrásként meg kell őrizni. (Génforrás alatt a megőrzésre kiválasztott növényanyagot kell érteni, amely lehet faj, populáció, fajta vagy klón, esetleg egy adott gént hordozó organizmus is). Ezek a következők: • a magyar származású fajták, a magyar tájfajták helyi változatai és ökotípusok: • a belföldi flóra mezőgazdasági, kertészeti és erdészeti szempontból jelentős fajai (haszonnövény rokon fajok, takarmányértékű fajok, gyógy- és dísznövényfajok, gyümölcs-és szőlő-, valamint erdészeti hasznosítású fajok) veszélyeztetett állományai; • a magyar haszonnövények vad rokonfajai, amelyekből a génátvitel hagyományos és géntechnológiai módszerekkel lehetséges; • a magyar növénytermesztés, növénynemesítés, oktatás, illetve a magyar haszonnövényalapkutatás és alkalmazott kutatás számára értékes tulajdonságokat hordozó fajták, törzsek, vonalak és klónok; • a termesztésbe vonás, a növénynemesítés, az oktatás, a kutatás és a választékbővítés céljából jelentős, a nemzetközi génbank-együttműködési rendszer keretében be nem szerezhető külföldi eredetű génforrások; • azon erdészeti fajok, amelyekből állami elismerésben részesített vagy állami elismerésre bejelentett fajta van. Génmegőrzési tevékenységet igényelnek mindazok a fajok, amelyek génkészletét akár az erdőgazdálkodás, akár más emberi tevékenység veszélyezteti.

Ökotípus: Adott fajon belül ,eltérő környezetben kialakult, rendszerint különböző morfológiájú egyed. Például a fehér nyár a Duna mentén(tápanyagban ,vízben gazdag) vastag törzsű és nagy növésű ,a Kiskunságon(homok) törpe növésű. Az ökotípus tulajdonságok öröklődnek.

Biomonitoring:

45

A biomonitoring során a kiválasztott élőlény, élőlényközösség folytonos megfigyelése, az adatok értékelése, elemzése történik. A biomonitoring vizsgálatok legelterjedtebb formái az ökotoxikológiai tesztek. Léteznek egy faj, több faj egyedeit vizsgáló tesztek és olyan vizsgálatok is, melyek egy táplálkozási lánc egyes tagjait vagy a lánc egészét vizsgálják. Biomonitoring rendszerrel vizsgálhatják egy közösség összetételét, működését, genetikai jellegzetességeit és a bioakkumulációt is. A biomonitoring vizsgálatokban szívesen alkalmaznak indikátorfajokat.

A diverzitás csökkenésének néhány forrása: 1. Az élőhelyek pusztítása pl. fakivágás miatt nagy erdőrészletek válnak vágásterületté, amin később egykorú faállományok alakulnak ki. Útépítés: egy négy sávos autópálya területigénye kilométerenként 8 hektár. Az utak helyi klímaváltozást és az immissziós értékek változását okozzák valamint elválasztják az élőlényeket egymástól és a táplálékforrástól,víztől ,szállástól. Az úttest közelében főleg a szárazságtűrő és taposástűrő növények valamint ezek fogyasztói és kártevői jelennek meg. Az utak mellett alkalmazott több vegyszer miatt csökken a változatosság(rovarok pusztulnak). 2. Termőhely rontás bányászat à vízkitermelés (pl. a dunántúli karsztvízszint lecsökkent) à láprétek pusztulása 3. Állomány átalakítás, használat (pl. legeltetés), idegen fajok betelepítése vagy véletlen behurcolása Akácot telepítenek homoki erdők helyére àa gyepszint őshonos fajai eltűnnek. A házi patkány és a macska behurcolása szigetekre (pl.Hawaii-szigetek) komoly következményekkel járt a bennszülött fajokra. 4. Fragmentáció (élőhelyek felszabdalása: pl. autópályák révén) Különösen érzékenyek a fragmentációra az esőerdők óriásfái, a monofág (egyetlen tápnövényű) lepkék, rovarok és a csúcsragadozók. A fragmentáció következtében kialakul az izoláció, mely a génáramlás részleges vagy teljes akadályoztatását jelenti

46

a faj populációi között. Ha kis létszámú populációk izolálódnak, megnő az esélye a kedvezőtlen génváltozatok találkozásának. 5. A környezetszennyezéssel és a fertőző betegségekkel szembeni eltérő tolerancia. Az emberi tevékenység egyes kórokozók elszaporodásához vezethet és az egyedek nem egyformán ellenállók a betegségekkel szemben. 6. Monokultúrák elterjedése (olajpálma, kaucsuk, kakaó, marhalegelők, rizs, stb) Mai

táplálékunk

90%-ban

húsz

növény

(például:rizs,búza,

burgonya,manióka,kukorica,tea,stb) és tíz állatfajra épül, pedig több mint 75000 faj ehető a növények közöl. 7. Kihalás: A legjelentősebb kihalás kb.250 millió éve a perm időszakban volt. A kréta időszakban ,mintegy 65 millió éve pusztultak ki a dinoszauruszok. Az elmúlt 600 millió évben ötször volt tömeges fajkihalás, most van a hatodik periódus,mely igen gyors ütemű. Különösen veszélyeztetettek a szigetek:Galapagos,Új-Zéland,Hawaii. 8. Egyes fajok túlzott hasznosítása (cápa, bálna) A diverzitást befolyásoló tényezőket zavarótényezőknek hívják. Ezek a következők: Perturbancia: az emberi tevékenység által keltett zavar(erdőirtás,vadászat,stb) Diszturbancia: természetes folyamatok eredménye(szavannatűz,földrengés,stb)

A biodiverzitás területi igényeinek biztosítására az alábbi lehetőségek adódnak. 1.Nemzetközi ökológiai hálózatok létrehozása Az ökológiai hálózat elemi a következők: Magterület: kiemelten védendő, európai jelentőségű területek (pl.Bükki Nemzeti Park) Ökológiai folyosók : (a természetes rendszer maradványai) A faj egyedeinek élet- és szaporodási feltételeit kielégíteni képes azonos, vagy különböző élőhelyeket összekötő(a magterületeket kötik össze) tér azon része, ahol az összeköttetés megvalósulhat.(pl. erdősávok, csatornák, folyók) NATURA 2000: összefüggő ökológiai folyosók megteremtése volt a cél. Az ökológiai folyosó tehát segít a fragmentáció után az élőhely elszigetelődött foltjait összekötni.

47

Az ökológiai folyosók előnyei:

élőhelyet biztosíthat segíti az egyedek mozgását

Az ökológiai folyosók hátrányai: -egyes fajok mozgását gátolhatja -egyes populációk pusztulását is okozhatja, mivel a folyosóban nagyobb a kompetíció, a predáció valamint a paraziták és az egyéb fertőzés veszélye is megnövekedhet -drága a kialakítása, mert a keresztező autóutaknak feljárót kell kialakítani,a távvezetékeket a földbe kell süllyeszteni és az utak alá átereszeket kell építeni.(Báldi András,1998) A különböző fajok eltérő szélességű ökológiai folyosót igényelnek. A farkasok számára 12-22km a hiúzok számára pedig 2,5 km széles folyosó szükséges (Meffe,Carroll 1994).Andreassen et al.(1996) vizsgálatában az északi pocok a 0,4 m széles folyosót kerülte,az 1 méteresben gyorsan haladt,a 3 méteresben cikcakkban haladt. Pufferterület: természetközeli élőhelyekből áll a magterület vagy ökológiai folyosó körül Rehabilitációs terület: az előző három terület minőségi javítására szolgál 2. Élőhely töredékek (izolált élőhelyek humán környezetben) védelme pl. nádas, facsoport szántóföld közepén 3. Zöldfolyosók A zöldfolyosók is az ökológiai hálózat részét képezik és tulajdonképpen az ökológiai folyosó egy típusát jelentik,de ezeket a folyosókat az ember alakítja ki. pl. utat kísérő árok, fasor, bányatavak, folyosók biztosítása kétéltűek számára (csövek, aluljárók), stb. A Tisza völgye például zöldfolyosót jelent a Kárpátok és a Balkán élővilága számára, a Tisza-tó pedig a rendszer fontos láncszeme. Az Ipolyon 2 méteres szintkülönbséget egyenlítettek ki az ívó halak (márna, menyhal) számára.

48

2.7.2 Biogeokémiai ciklusok Egy elem biogeokémiai körforgása során azt vizsgálják, hogy az elem hol fordul elő a bioszférában, milyen vegyület formájában, milyen vegyületekké alakul át kémiai és biokémiai folyamatokban valamint azt is , hogy az egyes szférák között milyen transzportfolyamatok zajlanak. A körfolyamatokban az emberi (antropogén) hatásokat is figyelembe veszik. A legtöbb nitrogén a litoszférában található. A körforgalom során a szférák között szoros kapcsolat van. A nitrogén az atmoszférában megtalálható: a stabil N2 molekula, (dohányfüstben sok van ), NO2(savas esők), NH3

,

NO

salétromsav és az ammónium szulfát

aeroszolként valamint dinitrogén-oxid (üvegházhatást fokozó) formájában. A levegőből való nitrogén kötésre csak olyan szervezetek képesek, melyek nitrogenáz enzimrendszerrel rendelkeznek (cianobaktérium, vagy szimbiotikus fajok pillangósok gyökérgumóiban). A nitrogénkötés(fixálás) során ammónia keletkezik, mely a glutamin-glutamát rendszeren keresztül jut nitrogén tartalmú vegyületekbe(fehérjék, DNS). A különböző folyamatokban keletkező ammóniát a nitrifikáló baktériumok(autotróf baktériumok) oxigén jelenlétében két lépcsőben nitráttá (NO3- ) oxidálják. A nitrátokat a növény felveszi vagy denitrifikáció során anaerob baktériumok dinitrogén-oxiddá majd nitrogén gázzá alakítják. Az elhalt szerves anyagból és az anyagcseretermékekből az ammonifikáció során aerob körülmények között baktériumok és gombák közreműködésével ammónia lesz vagy oxigén hiányában kén-hidrogén gáz és aminok. A növények nitrát reduktáz enzim segítségével a felvett nitrátból ammóniát tudnak előállítani (nitrátredukció), melyet beépítenek szerves molekulába. Nitrát redukcióra (nitritté) egyes baktériumok is képesek, oxigén hiányában ugyanis a nitrátot használják oxigénforrásként. Az alábbi ábrán a nitrogén körforgás látható

49

Antropogén nitrogén kötés történik ammóniaszintézis, salétromsavgyártás és a műtrágyák gyártása során is. A fosszilis tüzelőanyagok és a biomassza égetése során nagy mennyiségben kerülnek nitrogén-oxidok a levegőbe. Ennek következménye a savas eső és a Los Angeles típusú füstköd(ózon, szerves nitrátok, peroxidok). A következő ábrán a szén körforgása látható.

50

A szén

legnagyobb

mennyiségben

a

litoszférában

(karbonátos

kőzetek,

szerves

szénvegyületek) található. A talaj(talajlevegő) a lebontó folyamatok következtében 1-4 % szén-dioxidot is tartalmazhat. A vízben lévő szén-dioxid hatására a kalcium-karbonát kalcium-hidrogénkarbonáttá oldódik. A szén-dioxid –hidrogénkarbonát -karbonát rendszer a víznek nagy pufferkapacitást biztosít,így az ilyen típusú vizek pH-ja 8,4 körüli. A vízben elpusztult élőlények aerob folyamatokban szervetlen anyagokká illetve anaerob körülmények között végül metánná bomlanak le baktériumok segítségével. Az óceánok, mint nyelők szerepelnek a

szén

körforgalomban. Az atmoszférában a szén 99%-ban szén-dioxid(a levegő 0,03% -ot tartalmaz) formában található, melynek tartózkodási ideje 10-15 év. E mellett jelen van még metán, etán és CO is, valamint főleg antropogén forrásból az aromás (benzol, toluol) vegyületek. A szárazföldi és a tengeri szénciklust a légkör kapcsolja össze. A fotoszintézis révén termelt biomassza meghaladja légzés (aerob, anaerob, erjedés), lebontás (mineralizácó: szén-dioxid és víz lesz) mértékét, így nagy mennyiségű szerves anyag fosszilizálódhat (pl.tőzegképződés).A fokozódó energiatermelés következtében kialakuló növekvő emberi szén-dioxid és metán (üvegház-gázok) kibocsátás a klíma globális megváltozását okozhatja. A foszfornak nincs olyan illékony vegyülete, mely a légkörön keresztül bekapcsolódna a foszforciklusba. A vizekben és a talajban viszont a foszfor megtalálható ionos formában (ortofoszfát: PO43- , HPO42- , H2 PO4- ).Ebben az alakban felvehető a szárazföldi növények illetve a vizekben az algák és baktériumok( bár ez utóbbiak inkább a szerves vegyületeket részesítik előnyben) számára. Mindkét közegben oldhatatlan sók(kalcium, három értékű vas, alumínium) formájában is előfordul, a vizekben az oldhatatlan szervetlen foszfátvegyületek leülepednek a fenékre. A foszfátok kőzetekből (legnagyobb ásványcsalád: apatit) és emberi tevékenység(szennyvíz, mezőgazdaság: guanó, szuperfoszfát)

során kerülhetnek a

körforgásba. Amikor a növényi sejt elhal, a benne lévő szerves vegyületeket baktériumok hidrolizálják felvehető ortofoszfáttá. A foszfor nélkülözhetetlen szerepet tölt be egy sereg szerves molekulában is. Példák: enzimek, pl.foszforiláz, foszfatáz DNS nukleotidokat (adenin, timin, citozin, guanin) foszfodiészter kötések kötik össze ATP(adenin + 5 tagú ribóz + 3 foszfát) foszfolipidek: membránokban, epében, pl.foszfatidilkolin: lecitin

51

A vizeletben és a vérben is dihidrogénfoszfát/hidrogénfoszfát pufferrendszer van. A foszfort egyébként 1669-ben vizeletből állították elő és csak 100 év múlva fedezték föl, hogy a csontok is tartalmaznak hidroxiapatit formában. Az alábbi ábrán a foszforciklus látható.

3. A természetvédelem jelentősebb állomásai itthon és külföldön A természetvédelem globális célja, hogy mérsékelje az emberi tevékenység okozta károkat. Ennek érdekében védett területeket hoz létre,jelenleg a szárazföldek több mint 3%-a védett. A legnagyobb védett terület Grönlandon található. A védetté nyilvánítás sem jelent azonban teljes védettséget egy fajnak,mert például ha a terület védettsége miatt megnő a ragadozók száma,az a védett faj csökkenéséhez vezethet. Az alábbiakban a természetvédelem jelentősebb állomásaival ismerkedhetünk meg. 1872- USA Az első nemzeti park: Yellowstone Nemzeti Park A park fő nevezetessége a több ezer hőforrás és az érintetlen állatvilág (vad bölénycsorda, vapiti, puma, fekete medve). 1879- Magyarország - Az első magyar erdőtörvény 1883- Magyarország - Vadászati törvény

52

1894- Magyar Ornitológiai Központ (Magyar Madártani Intézet) Herman Ottó volt az alapítója 1935- Második magyar erdőtörvény, egyben az első magyar természetvédelmi törvény 1936- A debreceni Nagyerdő védelem alá kerül (gyöngyvirágos - tölgyes) 1944- Magyar Országos Természetvédelmi Tanács 1948- Megalakul a Nemzetközi Unió a Természetvédelemért és a Természeti Erőforrásokért(IUCN), újabb neve: Világmegőrzési Unió 1961- Megalakul a Világ Vadvilágát Védő Alap később Világ Természetvédelmi Alap (WWF) elődje 1970- UNESCO Ember és bioszféra program (MAB) UNESCO: ENSZ Nevelésügyi, Tudományos és Kulturális Szervezet (Párizs) 1971- Ramsari Egyezmény a vizes élőhelyekről Megkezdi működését a Greenpeace 1972- UNESCO egyezmény (Világörökség) 1973- Magyarország első nemzeti parkja: Hortobágyi Nemzeti Park Washingtoni Egyezmény (CITES) a vadon élő, veszélyeztetett állat-és növényfajok nemzetközi kereskedelméről 1979- Berni Egyezmény az európai vadon élő növények, állatok és természetes élőhelyek védelméről. 1982- Rendelet a természetvédelemről Magyarországon. 1989-. Első magyar Vörös könyv megjelenése a kipusztult és veszélyeztetett növény- és állatfajokról 1992- Egyezmény a biodiverzitásról (Rio de Janeiro) 1995- Környezetvédelmi törvény Magyarországon 1996-

Kormányrendelet

az

élővilág

rendszeres

megfigyeléséről

(monitorozás)

Magyarországon 1996- LIII. törvény a természet védelméről 1998-. Magyarország, törvény az állatok védelméről /XXVIII. Törvény / Törvény / LXXVIII / a vad védelméről, a vadgazdálkodásról valamint a vadászatról. 2000 Törvény a növényvédelemről / XXXV. Törvény / 2006 Megalakult a Természet-és Környezetmegőrzési Szakállamtitkárság 2006 A KvVM csatlakozott az IUCN Countdown 2010 programjához a biodiverzitás csökkenésének megállítására.

53

A természetvédelem formái, szabályozása A természetvédelem a természet élettelen és élő, tudományos, vagy kulturális szempontból jelentős tárgyainak és területeinek megóvásával, fenntartásával, helyreállításával és bemutatásával foglalkozik. A természetvédelmi tevékenység a Föld felületének mintegy 1/5-re terjed ki (a környezetvédelem az egész Földre) és mindig védetté nyilvánítással jár együtt. Magyarország területének mintegy 9%-a védett. A természetvédelem magyarországi címerállata a nagykócsag. A természetvédelem alapulhat passzív védelmen, ide tartozik megőrzés (prezerváció) és az állapotrögzítés (konzerváció). Megőrzésen a természetes szukcessziós folyamatok kedvező feltételeinek védelmét értjük. A konzerváció során a természetvédelmi szempontból kívánatos állapot rögzítése, fenntartása a cél. Manapság a természeti értékek megóvása aktív beavatkozást tesz szükségessé. Ez lehet helyreállítás (rehabilitáció), amely elsősorban a természetes regeneráló-képességre alapozva próbálja meg az élőhelyek helyreállítását, valamint visszatelepítés eredeti élőhelyre vagy gyarapítás is. A fajszintű védelem terén elkötelezett emberek is jó eredményeket érhetnek el (Jane Godall: csimpánzok, Dian Fossey: hegyi gorilla.) A biológiai sokféleség és komponenseinek védelme a területek rehabilitációján, rekonstrukcióján, fenntartható használatán és kezelésén, az ehhez szükséges eszközrendszer kialakításán keresztül érhető el, összhangban a táj, a természet, a biodiverzitás, és az ökológiai rendszerek védelmével. Az ország ökológiai integritásának javítása érdekében alapvető fontosságú a természetközeli élőhelyek elszigeteltségének csökkentése. E tevékenységek akkor végezhetők hatékonyan, ha a Natura 2000 és védett természeti területekre, védett természeti értékekre koncentrálnak. . A védett állat- és növényfajok, életközösségek, élőhelyek és élettelen természeti értékek védelme érdekében szükséges az élőhelyek megőrzése, helyreállítása és fejlesztése. Ezen belül különösen fontosak a közösségi jelentőségű és védett természeti értékek valamint védett területek megőrzését és rekonstrukcióját szolgáló beruházások. A védett értékek ex situ védelmét segítő gyűjteményes kertek fejlesztése és a hazánkban kiemelkedő jelentőséget képviselő földtani, barlangtani értékek helyreállítása is a műveletcsoport részét képezi.

54

A beavatkozásnak természetesen normatív(törvényi) indokai is vannak:

Nemzetközi előírások: • 92/43/EGK (élőhelyvédelmi) irányelv; • 79/409/EGK (madárvédelmi) irányelv; • 2000/60/EK Víz Keretirányelv; • Egyezmény a Biológiai Sokféleségről; • Berni Egyezmény; • Ramsari Egyezmény. Hazai előírások: • 1996. évi LIII. tv. a természet védelméről (Tvt.); • Nemzeti Környezetvédelmi Program (NKP) II.; • Nemzeti Természetvédelmi Alapterv (NTA); • 275/2004. (X. 8.) Korm. rendelet az európai közösségi jelentőségű természetvédelmi rendeltetésű területekről; • 13/1998. (V. 6.) KTM rendelet a barlangok nyilvántartásáról, a barlangok látogatásának és kutatásának egyes feltételeiről, valamint a barlangok kiépítéséről; • 13/2001. (V. 9.) KöM rendelet „A védett és a fokozottan védett növény- és állatfajokról, a fokozottan védett barlangok köréről, valamint az Európai Közösségben természetvédelmi szempontból jelentős növény- és állatfajok közzétételéről”.

3.1 A természetvédelem céljai A természetvédelem céljait és jogi kereteit az előbbiek alapján Magyarországon a környezet védelméről szóló törvény, az erdőtörvény, a vadgazdálkodásról és a vadászatról szóló törvény, a Nemzeti Természet-megőrzési Koncepció és a Nemzeti Természetvédelmi Alapterv határozza meg, ezek összhangban vannak az Európai Unió természetvédelmi szabályozásával is. Hazánk belépésével az Európai Unió NATURA 2000 hálózata / az európai jelentőségű természeti területek hálózata / is gazdagodott.

55

1, Természetmegóvás és fenntartás Ahol lehetséges a még érintetlen állapotokat kell megóvni, a már megzavart folyamatoknál pedig segíteni kell az önmagától való helyreállást. A megőrzéshez megfelelő nagyságú terület és populáció kell. 2, Génmegőrzés, a biodiverzitás megőrzése Magyarországon például magas genetikai értéket képviselő állat fajták: hucul (ló), nóniusz(igásló), gidrán(ló) lipicai (ló), muraközi ló(létszáma kritikus, a fajta megmentése kétséges) magyar ponty magyar szürke marha (BSE mentes) cigája (juh), cikta (juh), magyar racka (juh) erdélyi kopasznyakú (tyúk), mangalica (sertés), fodros tollú lúd szamár, réz-és bronzpulyka komondor, pumi, mudi, kuvasz, stb.

3, Jelzőszerep (indikátor szerep) Az élőlények megjelenésükkel, pusztulásukkal, viselkedésükkel jelzik a környezet állapotának változásait. 4, A kutatás és megfigyelés feltételeinek biztosítása 5, Tudatformálás (oktatás, nevelés) Ami nem védett az sem fölösleges! 6, Gyógyítás Érzelmi feltöltődés, gyógyulás 7, Természetjárás, sportolás, idegenforgalom

56

3.2. A természetvédelem tárgyai, védendő értékek 1, Földtani értékek Barlangok(Magyarországon kb.4200 barlang van), őskövületek, löszfalak, hegyek, völgyek, szigetek, félszigetek, puszták stb... 2, Víztani értékek Források, folyók, víztározók, vízesések, halastavak, tavak → fertő → mocsár → láp → turján Fertő: még jelentős szabad vízfelületek, de a felszín alatt sok növény (Fertő-tó) Mocsár: a szabad vízfelület kisebb, mint az állandóan növényzettel borított Láp: a valamikori tó felületének túlnyomó többsége növényzet Turján: olyan láprét, ahol néha víz jelenik meg 3, Növénytani és állattani értékek Magyarországon mintegy 3000 növényfaj él, a leírt növénytársulások száma közel 400. A védett növényfajok száma 439.Kiemelkedő jelentőségű növényfajaink:a husáng, a legszebb hazai orchideaféle, a boldogasszony papucsa,a rigópohár és az egyhajú virág. • vizes növénytársulások (pl.: nádas) • gyeptársulások (pl .száraz pusztagyepek és sziklagyepek) • erdőtársulások (pl.: bükkös, karszterdők) • mezőgazdasági területek (pl.: Badacsony) Jelenlegi ismereteink szerint Magyarországon 42000 állatfaj él. Ez a gazdagság a különböző faunaterületek kárpát-medencei találkozásával magyarázható. A fajok megőrzése szorosan összefügg a növényzet illetve a táj védelmével. A fauna pusztításában fontos szerepet játszik többek között a monokultúrás gazdálkodás (növeli a kártevők elszaporodásának kockázatát, csökkenti a tápanyagkínálatot) a túlhasználat (pl.: túllegeltetés), az élőhelyek megszűnése, a vadászat, a madártojásgyűjtés, hobbi jellegű befogás stb. Hazánk legritkább és legkevésbé ismert endemikus kisemlőse a csíkos szöcskeegér. A védett és fokozottan védett növény és állatfajokról, a fokozottan védett barlangok köréről a 13 / 2001. (V.9) Köm. rendeletben olvashatunk. növény és állatfajok besorolása: • őshonosak : ősidők óta nálunk nagy területen (de máshol is) előforduló fajok pl. rackajuh, szamár, mangalica, magyar agár

57

• bennszülött (endemikus) fajok, szűk elterjedésűek, máshol nem fordulnak elő pl.: , magyar kökörcsin, magyar nőszirom, budai imola, magyar vadkörte, magyar sóballa, sisakos sáska, pannon gyík, aggteleki vakrák. • maradvány (reliktum) fajok nálunk kihalófélben illetve visszaszorulóban, de máshol még lehet pl.: erdélyi hérics, cifra kankalin • reliktum - endemikus fajok a természetvédelem legértékesebb fajai: erdélyi hérics, magyarföldi husáng, cifra kankalin, pilisi len, magyar méreggyilok, magyar vadkörte, fehér vasfű, tornai vértő • jövevény fajok (adventív fajok) pl.: mediterrán gyomnövényfajok • veszélyeztetett fajok /IUCN kategóriák/ • Az IUCN (2000-ben) Vörös Listáján több mint 18000 veszélyeztetett faj található. A veszélyeztetett fajok kihalási esélye 20 éven belül nagyobb , mint 20%. • kipusztult, eltűnt fajok :

a hazai flórából eddig 36 faj

(tőzegrozmaring, posványsás, pázsitliliom, stb)pusztult ki ezek közül egy, sehol a világon nem fordult elő, magyar mézpázsitnak hívták. • veszélyeztetett fajok : Magyarországon mintegy 700 faj, részletesen a hazai Vörös könyvben tanulmányozhatók 5, Tájképi értékek védelme

•

• Tájkép, tájérték (gazdasági, esztétikai, ökológiai érték) • Tájjelleg (a Hortobágy jellegzetességei:

délibáb, puszta, töretlen látóhatár, elszórt

gémeskutak stb) • Tájtípusok (pl.: homokpusztai táj, ártéri táj, dombvidék, kultúrtáj (pl.: Ság hegy) stb...) Magyarország 2005-ben írta alá az Európai

Táj Egyezményt és ezzel vállalta. hogy

jogszabályban foglalt tájpolitikát folytat. 6, Kultúrtörténeti értékek pl.: régészeti lelőhelyek, történelmi emlékhelyek, temetők, néprajzi értékek stb.. 7. Élőhelyek védelme pl.: dévaványai túzok élőhely, barcsi ősborókás Az élőhelyvédelmi irányelv alapján kötelező az élőhelyek folyamatos megfigyelése, monitorozása.

58

Hazánkban három veszélyeztetett élőhely-típust különböztethetünk meg: 1. Füves területek(száraz és nedves gyepek) 2. Vizes élőhelyek(mocsarak, holtágak, források stb.) 3. Erdők 8. Levegő és légkör védelme Ezzel kapcsolatos például a 26/2007 GKM-HM-KvVM rendelet a korlátozott légterekről (a madarak védelme érdekben). 9. Védett ásványok és ásványtársulások :a 21/ 2007 KvVm-rendelet hazánk több mint 500 ásványfaja közül tizenegyet védetté nyilvánított(például a nemesopált).

3.3. A védett természeti értékek csoportosítása Magyarországon A: Országos jelentőségű védett értékek/területi kategóriák/ 1. Nemzeti parkok (IUCN II.kategória) • Aggteleki Nemzeti Park A parkot Európa legnagyobb cseppköves barlangrendszerének védelmére hozták létre. A park híressége a tornai vértő,melynek a világon ez az egy állománya létezik. • Balaton-felvidéki Nemzeti Park A park címernövénye a lisztes kankalin. Ide tartozik a madárvilágáról híres Kis-Balaton is. • Bükki Nemzeti Park Területe zömét tölgyerdők és bükkösök borítják. Csak itt terem az északi sárkányfű. • Duna-Dráva Nemzeti Park Nagyon gazdag a vízimadárvilága,de fészkel itt a rétisas is. Kiemelkedő érték a Zengőn a bánáti bazsarózsa. • Duna-Ipoly Nemzeti Park A pilisi lennek itt található az egyetlen állománya. Előfordul a kerecsensólyom és az uhu is. • Fertő-Hanság Nemzeti Park A természetközeli gazdálkodás jegyében újra meghonosították szürkemarhát, a bivalyt és a rackajuhot. • Hortobágyi Nemzeti Park E nemzeti parkunk a legnagyobb, itt található a kontinens legnagyobb szikes(a nátrium ionok dúsulnak föl ) pusztája, teljes területe bioszféra rezervátum, találhatók itt

59

kurgánok(sírdombok). Endemikus fajok: sziki pacsirta, mezei pacsirta, túzok, székicsér, stb. Fészkel a réti sas , a pusztai ölyv és a kerecsensólyom. Kiskunsági Nemzeti Park A kiskunsági homoknak mintegy 20 bennszülött növénye van.Itt él a túzok és az ugartyúk is. • Körös-Maros Nemzeti Park Elsősorban nagy szikes puszták és löszpuszták alkotják. Dévaványán található a túzoktelep. • Őrségi Nemzeti Park Nagyon gazdag a páfrányflórája és sok gombafaj is található területén. Címerállata a siketfajd mostanában újra előfordul. A nemzeti parkoknak mind a hazai mind a nemzetközi (IUCN) előírásoknak meg kell felelni  legalább egy vagy lehetőleg több ökoszisztémának emberi behatástól mentesnek kell lennie  az adott ország legmagasabb természetvédelmi hatósága nyilvánítja védetté  gazdálkodás, művelés nem folytatható  rendeltetése ismeretterjesztés, pihenés, idegenforgalom (idegenforgalmi zónák), ezt szabályozott módon biztosítja  önálló költségvetéssel rendelkezik A világ legkisebb nemzeti parkja egyébként a mindössze 168 hektáros Angso (a moha és zuzmóvegetáció miatt, ) mely Svédországban található. A legnagyobb kiterjedésű védett terület a Great Barrier Reef (Nagy –korallzátony Tengeri Nemzeti Park), mely több mint 34 millió hektáros.

2. Tájvédelmi körzet (IUCN V. kategória) Az országnak az a jellegzetes és különleges természeti és tájképi adottságokban gazdag területe, melynek elsődleges rendeltetése a táj és az azt alkotó élő és élettelen természeti elemeknek, valamint a hagyományos gazdasági tevékenységeknek a megőrzése.

3. Természetvédelmi terület (IUCN III, IV. kategória) Az országnak az a jellegzetes és természeti értékekben gazdag, összefüggő területe, melynek elsődleges rendeltetése az ott levő ökológiai rendszerek és a biológiai sokféleség fenntartása.

60

Valamint szolgálhatja egy természeti vagy kultúrtörténeti, történelmi emlék, továbbá egyes fajok, vagy egyetlen faj védelmét is.

4. Természeti emlék A természeti emlék a természet valamely egyedi, különleges képződménye, amely nem vagy csak kis mértékben áll emberi beavatkozás alatt és elsődleges rendeltetése ennek megóvása. Ide tartozik például a forrás vagy a kunhalom (temetkezési helyek voltak).

B: Helyi jelentőségű védett területek Az 1996. évi LIII: törvény alapján a helyi önkormányzatok hatáskörébe tartoznak a helyi jelentőségű védett természeti területek védelmével kapcsolatos feladatok. Az országos és helyi jelentőségű területek együttesen képezik az országos természetvédelmi hálózatot, mely a nemzetközi hálózathoz is kapcsolódik.(EECONET: Nemzetközi ökológiai hálózat) Az EECONET célja az európai jelentőségű élőhelyek és fajok azonosítása, intézkedések kidolgozása, melyek lehetővé teszik a természetes rendszerek fenntartását.

C: Egyéb besorolások 1. Az UNESCO Man and Biosphere (Ember és Bioszféra) programja keretében kijelölt Bioszféra Rezervátumok, amelyek célja a természetvédelem és az emberi tevékenység összehangolása. A Földön 440 bioszféra rezervátumot jelöltek ki. A rezervátumoknak három funkciója van: 1. a sokféleség megőrzése 2. a helyi körülményeknek megfelelő fenntartható gazdálkodás elősegítése 3. kutatási , oktatási funkció

61

Bioszféra Rezervátumaink: Aggteleki Fertő-tavi Hortobágyi Kiskunsági Pilisi

2. A Ramsari egyezmény hatálya alá tartozó vizes élőhelyek, melyek elsődleges célja a vadon élő és vándorló vízimadarak és élőhelyeik védelme. Vizes élőhelynek (wetland) azokat a területeket nevezik, ahol a víz az elsődleges meghatározó tényező az élővilág számára(tengeri, tavi, folyómenti, mocsári élőhelyek és mesterséges élőhelyek(csatornák, tározók, stb). A Ramsari Egyezmény a legnagyobb múltú és a legrangosabb természetvédelmi egyezmény, az első olyan jogi eszköz, amely globális méretekben védi a természeti erőforrásokat. Az iráni Ramsar városában, 1971-ben tizennyolc város írta alá. Hazánk 1979-ben csatlakozott a megállapodáshoz. Mostanáig (2005) 150 ország írta alá. A nemzetközi jelentőségű vizes élőhelyek listáján mintegy 1528 terület található (kb.: 129 millió hektár). Manapság már a felszín alatti karsztvizes területek is felkerülhetnek a listára, ez különösen fontos, hiszen hazánk karsztvizekben gazdag. Magyarországon 23 terület van a listán (Hortobágy, Fertő-tó, Gemenc, Kis-Balaton, tatai Öreg-tó, stb) 3. Az UNESCO Világörökség Lista Hazánkban többek között Hollókő, a budai Várnegyed, Halászbástya, Nagycsarnok, az Aggteleki és Szlovák-karszt barlangvilága, a Fertő –tó, a Hortobágyi Nemzeti Park, a Tokaj hegyaljai borvidék és a Pannonhalmi apátság épületegyüttese van a listán.

3.4 A természetvédelem fontosabb feladatai 1. A különleges oltalmat igénylő értékek körének megállapítása 1. Természeti értékek számbavétele, leltár (hely, megnevezés stb.), 3. Védetté nyilvánítás 4. A természeti értékeket veszélyeztető tényezők feltárása - élettelen tényezők: földrengés, kőomlás, stb.

62

árvíz, vihar, erdőtűz, stb. vaddisznó →a védett vízimadarak tojásait elpusztítja

- élő:

védett állat okozta kár: vakond, vidra - emberi tevékenység károkozása • gazdasági tevékenységből • tudatlanságból (ragadozó madarak lelövése,mérgezése) Nincsenek teljesen szelektíven ható kémiai rovarirtó szerek. Egy szúnyogirtás során egyetlen szúnyogra kb.100-200 hasznos élőlény elpusztulása jut.(Dr. Dévai György cikkéből). • szándékos (haszonszerzés, gyűlölet) • 5. Helyreállítási, fejlesztési, természetvédelmi kezelési tervek készítése tervek készítése Európai szintű természetvédelmi kezeléssel foglalkozó szervezetek hálózata: az Eurosite. 6. A természetvédelmi értékek helyreállítása 7. A természetvédelmi területek berendezése, fejlesztése, népszerűsítése 8. Értékek bemutatása • zárt (nem látogatható): madárköltő helyek, láp, fertő stb. • korlátozottan látogatható: térben, időben, létszámban, közlekedésben • szabadon látogatható: pl. hortobágyi hídivásár 9. Természetvédelmi kezelés (fenntartás, intézkedések, tevékenységek) a leromlott életközösségek helyreállítása érdekében. Négy fő típus van: a: be nem avatkozás,minden beavatkozást mellőznek, mert drága vagy mert magától is regenerálódik b. helyettesítés pl.legelő létrehozása degradált erdő helyén c.

rehabilitáció

pl.

eredeti

erdőtársulás

domináns

fajaiból

ültetvény

létrehozása(részleges megoldás) d. kicserélés: az eredeti fajkészlet és szerkezet teljes helyreállítását jelenti( sok faj betelepítése

63

„A természet hatalmas, az ember parányi. Ezért aztán az ember élete attól függ, milyen kapcsolatot tud teremteni a természettel, mennyire érti meg, és hogyan használja föl erőit saját hasznára….” Szent-Györgyi Albert

64