Növénycönológiai vizsgálatok kiértékelése Excel táblázatokkal A tantermen kívüli foglalkozások fontos része a növénytani terepgyakorlat. A terepen a diákok számos olyan, a tanteremben el nem sajátítható ismeretre tehetnek szert, amelyek a helyes biológiai szemlélet kialakításának alapjai. A terepen elvégzett növényhatározás, növényfelismerés eredményeképpen a diákok megtanulják a határozás alapjait, valamint gazdagítják fajismeretüket. Tevékenységük során megismerik a növénytársulás jellemzo fajait, az élohely környezeti tényezoit jelzo indikátorfajokat. A társulásidegen növények megjelenésével felismerhetnek degradációs hatásokat is a vizsgálati területen. A társulásra vonatkozó megállapítások kvalitatív jelleguek, különbözo életközösségek összehasonlítását kevésbé teszik lehetové. Ahhoz, hogy a területen élo növényfajok ismeretében a termohely állapotára vonatkozóan pontosabb megállapításokat tehessünk, a növények meghatározása mellett szükséges a növényzetnek, vegetációnak az elemzése. Ehhez a cönológiai mintavételezést kell elvégeznünk. A felvételezés elso lépéseként kiválasztunk egy mintaterületet. Ennek alakja általában négyzet (kvadrát) és a méretét úgy kell megválasztanunk, hogy a területen élo fajok 70–80%-át tartalmazza. A gyepekben ez általában 1–4 m2, a bokorerdokben és cserjésekben 15×15 m, az erdokben 20×20 m, vagy 25×25 m. A vegetáció elemzéséhez készített jegyzokönyvbe rögzítenünk kell a felvételezés helyszínét, idopontját, a mintaterületre vonatkozó adatokat (méret, lejto iránya, kitettség, lejtoszög, társulás neve, tengerszint feletti magasság, alapkozet, talajtípus, megfigyelheto antropogén hatások [pl. legeltetés, taposás]). Ezután meghatározzuk és feljegyezzük a mintavételi négyzetben szereplo növényfajokat, valamint megbecsüljük az általuk borított terület nagyságát. A borítási értékeket megadhatjuk %-ban, vagy használhatjuk a Braun–Blanquet által kidolgozott egyszerusített skálát is. Ez a következo: r
igen ritka, kis borítással, rendszerint egyetlen egyed,
+
szórványos, borítása 1% alatti,
1
borítás 1–5%,
2
borítás 5–25%,
3
borítás 25–50%,
4
borítás 50–75%,
5
borítás 75% fölötti.
A borítási értékeket legegyszerubben az ötfokozatú skála alkalmazásával becsülhetjük. A mintavételi négyzet 1–20%-át borító faj esetében a borítási érték 1, a 21–40%-át borítóé 2, és így tovább az 5 értékig. A cönológiai felvételezés után adatainkat értékelo táblázatba, cönológiai tabellába rendezzük. A táblázat tartalmazza a kvadrát fajainak listáját és a fajok borítási értékeit. A termohelyi viszonyok becslésének további lépéseit már tantermi foglalkozás keretében is elvégezhetjük. Elsoként megállapítjuk a listánkon szereplo fajok relatív ökológiai mutatóit (életforma, ökológiai igény, természetvédelmi érték), amit a növényhatározóból tudunk kikeresni. Ezután a kiértékelo Excel táblázatok segítségével elvégezhetjük a mintavételi hely jellemzését az életformaösszetétel, a relatív ökológiai mutatók és természetvédelmi értékek alapján.
Növénytársulások életforma-összetételének vizsgálata A növénytársulások jellemzésére fajösszetételük vizsgálata mellett hasznos információt nyújt az életforma-összetételük elemzése. Az életforma elnevezés a századforduló neves botanikusától, Warmingtól származik, aki a növények azon morfológiai és élettani tulajdonságainak összességét értette életformán, amelyek segítségével alkalmazkodtak környezetükhöz. Az elso átfogó életformarendszer Alexander Humbold nevéhez fuzodött. A számos késobb megalkotott rendszer közül a legelterjedtebbé a dán Raunkiaer beosztása vált. Itt az áttelelo szervek, a rügyek helyzetén, védelmi berendezésein alapszik a csoportosítás. A csoportosítás aszerint történik, hogy a rügyeket, mint a legérzékenyebb növényi szerveket milyen védelem biztosítja a téli hideg és a nyári szárazság ellen. A legfontosabb életformatípusok: 1. Phanerophyta: áttelelo szerveik magasan a talaj felett vannak
Jele: (Ph)
Fák
MM
Cserjék
M
Félcserjék
N
2. Chamaephyta áttelelo szerveik kevéssel (10–30 cm) a talaj felett vannak (pl. törpe- és kúszócserjék)
Ch
3. Hemikryptophyta: Az áttelelo szervek a talaj felszínén, vagy közvetlenül alatta vannak (pl. torózsa, tosarj, földbeni hajtás).
H
4. Kryptophyta:
(K)
Az áttelelo szervek a talajban vannak (Geophyton) (gumós, hagymás, gyöktörzses növények)
G
Az áttelelo szervek a vízben, a víz fenéken vannak (Helophyton)
HH
5. Hemitherophyta: áttelelnek, de a második év végén elhalnak, csak magvaik maradnak. Kétévesek.
TH
6. Therophyton: egyévesek. A kedvezotlen idoszakot mag formájában vészelik át.
Th
7. Epiphyta: Fákon élo növények
E
Hazánk flórájára a következo életforma-összetétel a jellemzo: Ph:
5,9%
Ch:
2,1%
H:
46,6%
G:
10,9%
HH:
6,05%
TH:
5,3%
Th:
21,8%
E:
1,35%
A fás szárú növények tömegaránya a mezofil erdokben jelentos. A kryptophytonok aránya a nyári szárazságtól erosen befolyásolt sziklagyepekben jelentos. Az egyévesek aránya a trópusi sivatagok felé nohet, de gyomosodásra, antropogén hatásokra is utalhat.
A növényzet indikátorértékeinek elemzése Egy növényzettel borított területen a fajok jelenléte, tömege a termohelyen ható tényezok függvénye. Ezeknek a tényezoknek az átlagos viszonyait a növénypopulációk minosége és mennyisége jelzi. Egy, az élohelyen bekövetkezo drasztikus beavatkozás (pl. lecsapolás, tarvágás, tuz, túltrágyázás) a fajösszetételt, a mintázatot és a tömegviszonyokat is megváltoztatja. A hazai flóra esetében a fajok relatív ho- (T) és relatív vízigénye (W), talajreakció- (azaz a talaj pH-ja) értéke (R) ismert, ezért az élohely jellemzése során ezeket az adatokat használjuk. Az ezen alapuló TWR analízist Zólyomi Bálint és munkatársai dolgozták ki 1400 fajra. Az egyes fajokhoz rendelt értékeket nem méréssel állapították meg, hanem botanikusok tapasztalatain alapulnak és egymáshoz viszonyítva értelmezhetok, ezért is tekintjük az értékeket relatív értékszámoknak. (A teljes magyar flórára vonatkozóan Simon Tibor és Borhidi Attila egészítette ki az adatokat.) Segí tségükkel jól kimutatható például a talajvízszint süllyedése miatt bekövetkezo száradás, vagy a talaj elsavanyodása, a sófelhalmozódás, amely a savas esok, a helytelen trágyázás miatt alakulhatnak ki. A T értékszámai: 0 = nem jellemzo
4 = tu- és lomblevelu elegyes erdok
1 = tundra
5 = lomberdoklíma
2 = erdos tundra
6 = szubmediterrán lomberdo
3 = tajga
7 = mediterrán, atlanti örökzöld erdo
A W értékszámai: 0 = extrém száraz
6 = mérsékelten nedves
1 = igen száraz
7 = nedves
2 = száraz
8 = mérsékelten vizes
3 = mérsékelten száraz
9 = vizes
4 = mérsékelten üde
10 = igen vizes
5 = üde
11 = vízi
Az R értékszámai: 0 = nem jellemzo
3 = közel semleges
1 = savanyú
4 = meszes
2 = gyengén savanyú
5 = meszes, bázikus
A növényállományok természetvédelmi értékének elemzése A fajokat úgy is csoportosíthatjuk, hogy mennyire utalnak a természetes, természetközeli, kissé vagy erosebben zavart növénytársulásra. Ezt veszi alapul a Simon Tibor által megalkotott természetvédelmi érték kategóriája (TVK), amelynek használata kezdoknek sem okoz gondot. A módszer alkalmazásával az egyes állományok természetességi, „jósági” állapotát gyorsan és egyszeruen meg tudjuk becsülni a növényzet alapján. Az értékelés lényege az, hogy két focsoportba osztja a növényfajokat. A „jó” fajok, természetes, természetközeli állományokra jellemzo növények, míg a „rossz” fajok a degradált növényzetet indikálják.
Az I. focsoport alcsoportjai
Unikális fajok: különleges növényritkaságok, védettek, vagy fokozottan védettek
U
Kiemelten védett növényfajok
KV
Védett növényfajok
V
Állományalkotók: olyan fajok, amelyek uralkodó szerepet játszanak a természetes növénytársulásokban
E
Kísérofajok: az eredeti flóra természetes fajai
K
Természetes pionírok: egy élohelyen elsoként megtelepülo növények
TP
A II. focsoport alcsoportjai
Természetes zavarásturok: a kismértéku zavarást (pl. kaszálást, taposást) elviselo növények
TZ
Adventív fajok
A
Gyomok: az eroteljes emberi tevékenység által megbolygatott élohelyeken megjeleno növények
GY
Gazdasági növények: kivadult, gyakran agresszíven terjedo termesztett növények
G
Értékelés, számítás Csoportrészesedés-számítás
A terepen felvett adatok értékelésének egyik módja a csoportrészesedés-számítás. Ennek során megállapítjuk, hogy az egyes kategóriáknak megfeleloen találtunk -e és ha igen, akkor hány fajt a mintaterületen. Ezt viszonyítjuk az összes fajszámhoz, mint 100%-hoz. Így az egyes kategóriákhoz (pl. W-érték 1, 2, 3, vagy TVK értéke U, E, TP) tartozó fajszámokat a teljes fajkészlethez képest százalékban adjuk meg. Csoporttömeg-számítás
Bonyolultabb, de pontosabb eredményt adó módszer a csoporttömeg-számítás, amelynél nem csak a növényfaj jelenlétét, hanem a jelenlét mértékét is figyelembe vesszük. Ilyenkor a terepen megbecsült borítási értékek (%) segítségével határozzuk meg az egyes kategóriákra jellemzo %értékeket. Egy minta esetében összeadjuk a borítási százalékokat és az így kapott számra mint 100%-ra vonatkoztatjuk az egyes kategóriákra eso borítási % összegeit. Ha a +-tól 5-ig tartó skálát használjuk, akkor az átlag borítási %-kal számolunk. Ezek a következok: +
0,5%
1
3%
2
15%
3
37,5%
4
62,5%
5
87,5%
Az alábbiakban a Mecsek hegység két különbözo élohelyén elvégzett mintavételezés eredményei szerepelnek. A terepmunka az ELTE IV. éves biológiatanár-szakos hallgatóinak közremuködésé-
vel, dr. Lenkei Irén, dr. Simon Tibor és dr. Láng Edit irányításával történt 1989. április 27-én és 28-án. Fajösszetétel és -borítás vizsgálata
Mecsek hegység, Misina-csoport, Dömörkapu, Flóra-piheno 1989. április 27. Sziklagyep Lejtoirány: délkeleti Mintaterület: 2×2 m Fajok sárga hagyma – Allium flavum sudár rozsnok – Bromus erectus béka madárhúr – Cerastium semidecandrum magyar szegfu – Dianthus pontederae farkaskutyatej – Euphorbia cyparissias barázdált csenkesz – Festuca rupicola tejoltó galaj – Galium verum vörös gólyaorr – Geranium sanguineum tarka noszirom – Iris variegata karcsú fényperje – Koeleria cristata bársonyos árvacsalán – Lamium amplexicaule apró nefelejcs – Myosotis stricta mezei csormolya – Melampyrum arvense fürtös gyöngyike – Muscari neglectum orlai murok – Orlaya grandiflora ernyos sárma – Ornithogalum umbellatum ezüstös utifu – Plantago argentea homoki pimpó – Potentilla arenaria selymes boglárka – Ranunculus illyricus adriai varjúháj – Sedum neglectum subsp. sopianae hasznos tisztesfu – Stachys recta sárga kövirózsa – Sempervivum hirtum korai kakukkfu – Thymus praecox nyúlkapor – Trinia glauca hártyás galambbegy – Valerianella pumila gamandor veronika – Veronica austriaca subsp. teucrium mezei árvácska – Viola arvensis Fajok száma: 27
Borítási % 10,5 40 15 2 2
W 0 2 3 2 3
TVK K E TP K Gy
20 5 1 1,5 10 1 1 3 62,5 1 2 2,5 10 1 1 1 35 15 1 1 1 15
2 3 2 2 3 3 2 3 2 3 2 1 0 2
E K K V K GY TP GY K TZ TZ K K K V K V K K TP K GY
1 0 1 1 3 4
É G H Th H H(G) H H H G H Th Th Th G Th G H H G Ch H Ch Ch H Th H Th
Borítási % összege: 261% A táblázat használata
Az Excel táblázat kitöltésekor az egyes kategóriáknak megfeleloen beírjuk a fajszámot és a borítási értékeket. Miután ezt megtettük, a program kiírja a fajok számát, az összes borítást, és grafikusan is megjeleníti az eredményeket. A begépelés pontosságát ellenorizhetjük úgy, hogy megnézzük, egyezik-e a program által megjelenített fajszám és az összes borítás a jegyzokönyvünkben szereplo értékkel. Ezután megfogalmazhatjuk a tapasztalatokat szövegesen. Életforma-összetétel vizsgálata
Fajok száma
27
Életformák Fajszám Borítási értékek
MM 0 0
Csoportrészesedés, % 0 Csoporttömeg, % 0 Összes borítás 261
M 0 0
N 0 0
Ch H G 3 12 5 51 95,5 77,5
0 0
0 0
11,11 44,44 18,52 0 19,54 36,59 29,69 0
TH Th 0 7 0 37 0 0
E 0 0
25,93 0 14,18 0
Életforma-összetétel
Életforma-összetétel 50
40
45
35
40
30
Csoporttömeg, %
Csoport- részesedés, %
HH 0 0
35 30 25 20 15
25 20 15 10
10
5
5
0
0 MM
M
N
Ch
H G Életformák
HH
TH
Th
MM
E
M
N
Ch
H
G
HH
TH
Th
E
Életformák
Természetvédelmi érték vizsgálata
Fajok száma TV-érték kategóriáki Fajszám Borítási értékek, %:
27 U
KV
V
E 2 60
K
TP
13 3 122,5 17
TZ 2 3
A
G
GY
0 0
0 0
3 37,5
0 0
0 0
4 21
Csoportrészesedés, %: 0 Csoporttömeg, %: 0 Összes borítás: 261
0 0
11,11 7,407 48,15 11,11 7,407 0 14,37 22,99 46,93 6,513 1,149 0
0 0
14,81 8,046
TV-értékek csoportrészesedése, %
TV-érték csoporttömege, %
Csoportrészesedés %
60
50 Csoporttömeg, %
50 40 30 20
40 30 20 10
10
0 U
0 U
KV
V
E K TP TZ TV-érték kategóriái
A
G
KV
V
E
K
TP
TZ
A
G
GY
TV-érték kategóriái
GY
A vízigény értékelése
Fajok száma 27 A vízháztartás számai Fajszám kategóriánként Borítási értékek Fajok gyakorisága, %
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 0 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0
4 5 5,79 0
6 0
7 0
8 0
9 0
10 0
11 0
3 4 9 8 1 55,5 19,5 131 38 15 11,1 14,8 33,3 29,6 3,7
A vízháztartás számai 0 Csoporttömeg, % 21,4 Összes borítás 259
1 2 3 7,53 50,6 14,7
A vízigény értékelése
35
60
30
50 Csoporttömeg %
Fajok gyakorisága, %
A vízigény értékelése
25 20 15 10
40 30 20 10
5 0
0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0
A vízháztartás számai
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
A vízháztartás számai
Mecsek hegység, Zengo 1989. április 28. Gyertyános-tölgyes
Lejtoirány: keleti Lejtoszög: 5 fok Mintaterület: 10×10 m Fajok mezei juhar – Acer campestre közönséges gyertyán – Carpinus betulus csertölgy – Quercus cerris kocsánytalan tölgy – Quercus petraea
Borítási % 0,2 20 30 30
W 4 5 3 4
TVK K E E E
É MM MM MM MM
Fajok erdei iszalag – Clematis vitalba húsos som – Cornus mas egybibés galagonya – Crataegus monogyna közönséges fagyal – Ligustrum vulgare vadrózsa – Rosa canina hamvas szeder – Rubus caesius ostorménfa – Viburnum lantana kapotnyak – Asarum europaeum olasz müge – Asperula taurina kányaharangvirág – Campanula rapunculoides bükkös sás – Carex pilosa odvas keltike – Corydalis cava Galium sp. erdei gyömbérgyökér – Geum urbanum kerek repkény – Glechoma hederacea illatos hunyor – Helleborus odorus medvetalp – Heracleum sphondylium tavaszi lednek – Lathyrus vernus turbánliliom – Lilium martagon erdei gyöngyköles – Lithospermum purpureo-coeruleum egyvirágú gyöngyperje – Melica uniflora déli méhfu – Melittis melissophyllum kisvirágú pimpó – Potentilla micrantha szártalan kankalin – Primula vulgaris pettyegetett tüdofu – Pulmonaria officinalis gumós nadályto – Symphytum tuberosum ssp. angustifolium pirítógyökér – Tamus communis pongyola pitypang – Taraxacum officinale borostyánlevelu veronika – Veronica hederifolia gyepübükköny – Vicia sepium illatos ibolya – Viola odorata erdei ibolya – Viola sylvestris
Borítási % 8 20 3 0,2 0,2 0,2 0,2 3 3 0,5 0,2 12 1 0,2 0,2 2 0,2 0,2 0,2 0,2 2 0,2 0,5 1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5 0,2 0,2 0,2
W 5 3 4 4 3 8 4 6 5 5 4 6 4 4 7 4 6 5 5 3 4 3 4 5 6 5 5 5 4 5 4 5
TVK K K K E TZ TZ K K V TZ E K K K K V K K K K K K K K K K K GY TZ K K K
É E M M M M N M H G H H V H H H H H H G G G H M H H G G H Th H H H
Az életforma-összetétel vizsgálata
Fajok száma Életformák Fajszám Borítási értékek
36 MM 4
M 6
N 1
Ch 0
80,2
24,1
0,2
0
H 16 9,7
G 7
HH 0
TH 0
Th 1
E 1
17,8
0
0
0,5
8
Csoportrészesedés, %
11,11 16,67 2,778
0
44,44 19,44
0
0
2,778 2,778
Csoporttömeg, % Összes borítás
57,08 17,15 0,142
0
6,904 12,67
0
0
0,356 5,694
140,5 Életforma-összetétel 60 50 Csoporttömeg, %
Csoportrészesedés, %
Életforma-összetétel 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
40 30 20 10 0
MM
M
N
Ch
H
G
HH
TH
Th
E
MM
M
N
Ch
H G Életformák
Életformák
HH
TH
Th
E
Természetvédelmi érték vizsgálata
Fajok száma TV-érték kategóriái
36 U
KV
Fajszám Borítási értékek, % Csoportrészesedés, %
0 0 0
0 0 0
Csoporttömeg, % Összes borítás
0
0
V
E
K
TP
TZ
A
G
GY
2 5 24 5 80,4 53,5 5,556 13,89 66,67
0 0 0
4 1,4 11,11
0 0 0
0 0 0
1 0,2 2,778
3,559 57,22 38,08
0
0,996
0
0
0,142
140,5 TV-érték csoporttömege, % 70
60
60
50
50
Csoport tömeg %
Csoportrészesedés, %
TV-érték csoportrészesedése, % 70
40 30 20 10
40 30 20 10
0
0 U
KV
V
E
K
TP
TZ
A
G
GY
U
KV
V
TV-érték kategóriái
E
K
TP
TZ
A
G
GY
TV-érték kategóriái
A vízigény értékelése
Fajok száma 36 A vízháztartás számai 0 Fajszám kategóriánként 0
1 0
2 0
Borítási értékek Fajok gyakorisága, % A vízháztartás számai
0 0 0
0 0 1
Csoporttömeg, %
0
0
3 5
4 13
5 12
6 4
9 0
10 0
11 0
0 0 2
50,6 40,2 33,9 15,4 0,2 0,2 0 13,9 36,1 33,3 11,1 2,78 2,78 0 3 4 5 6 7 8 9
0 0 10
0 0 11
0
36
0
0
28,6 24,1 11
7 1
8 1
0,14 0,14 0
Összes borítás
140,5 A vízigény értékelése 40
35
35
Csoporttömeg. %
Fajok gyakorisága, %
A vízigény értékelése 40
30 25 20 15 10
30 25 20 15 10 5
5 0
0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0
1
2
A vízháztartás számai
3
4
5
6
7
8
9
10
11
A vízháztartás számai
Ha összehasonlítjuk a gyertyános-tölgyes és a sziklagyep életformaspektrumát, akkor megállapíthatjuk, hogy a tosarjon, földbeli hajtáson áttelelok (H), a gumós, hagymás növények (G) közel azonos %-os valószínuséggel fordulnak elo a két társulásban (gyertyános tölgyesben 64%, a sziklagyepben 63%), de a sziklagyep borításának 66%-át, míg a gyertyános-tölgyesnek csak a 19,5%-át adják. A sziklagyepben foleg kis relatív vízigényu fajokat találunk. A növények többségének relatív vízigényértéke 1 és 3 között van. Különösen a 2-es értéku növények borítása jelentos. A gyertyános-tölgyes fajai közepes vízellátottságúak. A fa jok többsége a 4-5. kategóriába tartozik. A legnagyobb borítást a 3-as értéku növények érik el. A természetvédelmi érték elemzése alapján elmondhatjuk, hogy mindkét élohely természetközeli képet mutat. A Flóra-pihenohöz sétaút vezet, ami oka lehet a gyomok jelenlétének. A gyertyános-tölgyesben viszont elenyészo a degradációra utaló fajok száma. Irodalom Borhidi A. (1993): A magyar flóra szociális magatartási formái. AKTM Term. Hiv. és a JPTE kiadványa, Pécs Lenkei I. (1993): Szünbiológiai terepgyakorlatok. ELTE jegyzet, Budapest Penksza K. (szerk.) (2001): A hajtásos növények ismerete. Nemzeti Tankönyvkiadó Simon T. – Csapody V. (1988): Kis növényhatározó. Tankönyvkiadó Simon T. – Seregélyes T. (1999): Növényismeret. Nemzeti Tankönyvkiadó Simon T. (2000): A magyarországi edényes flóra határozója: Harasztok – virágos növények. Nemzeti Tankönyvkiadó Turcsányi G. (szerk.) (1999): Mezogazdasági növénytan. Mezogazdasági Szaktudás Kiadó
