Növényökológia ‐ 8. előadás
Környezeti Környezeti tényezők I tényezők I. Levegő, fény, hő, TŰŰZ!
Miről lesz szó? Miről lesz szó? A környezeti tényezők csoportosítása y y p Abiotikus környezeti tényezők A légkör szerepe, a szél hatásai A légkör szerepe a szél hatásai A fény szerepe a növényközösségekben A hő és szerepe a növényállományokban A tűz mint ökológiai tényező A tűz mint ökológiai tényező
A környezeti tényezők csoportjai A környezeti tényezők csoportjai Klimatikus/Atmoszférikus tényezők
Levegő Hő Víz
Edafikus tényezők Edafikus tényezők
Talaj Vízterek
Orografikus, vagy relief tényezők Orografikus, vagy relief tényezők
Klimatikus tényezők: Légkör Klimatikus tényezők: Légkör Összetett gáztömeg:
Biogeokémiai ciklusok biztosítják az Biogeokémiai ciklusok biztosítják az összetétel hozzávetőleges egyensúlyát Össszetétele:
78% Nitrogén 21% Oxigén 21% Oxigén 0,9% Argon 0,03‐0,04% 0,03 0,04% széndioxid széndioxid Vízgőz Szerves szennyezők, por, stb. Szerves szennyezők, por, stb.
Légköri gázok: CO2 és szénciklus Légköri gázok: CO és szénciklus
Légköri gázok: CO2 és szénciklus Légköri gázok: CO és szénciklus Források:
Dekompozíció Respiráció Mállási folyamatok y Égések Vulkáni tevékenység Vulkáni tevékenység
Nyelők
Fixációs folyamatok Fi á ió f l k Szerves és szervetlen nyelők
Az egyensúly felborul Az egyensúly felborul Fosszilis
tüzelőanyagok tüzelőanyagok égetése. Erdőirtások
Évente 500 000 km2 75% kii 75%‐kiirtva
Szennyezések pH változások Állattartás
CO2 tartalom nő. Hő é ékl t Hőmérséklet emelkedés lk dé
Az egyensúly felborul Az egyensúly felborul Globális átalakulások Eltolódnak a vegetációhatárok Eltolódnak a vegetációhatárok Mobilizálódnak a szerves raktárak Megváltozik a globális légkörzés és M ált ik l báli lé kö é é
vízforgalom. DE! Intenzívebbé válik a fotoszintézis Arktikus területek produkciója megnő.
Nitrogén ciklus Nitrogén ciklus
Nitrogén ciklus Nitrogén ciklus Források: Denitrifikáció Fosszilis tüzelőanyag tüzelőanyag égetés N lők Nyelők: Nitrogénkötés Mélységi üledék Kötött szerves a. Kötött szerves a.
A levegő mozgás A levegő mozgás Exponált helyeken kulcsfontosságú
vegetációformáló erő: vegetációformáló erő: Szárító hatás Deflációs jelenségek flá ó l é k Szélnyomás y Széldöntés Széltörés Megporzás és terjesztés
A levegő mozgás: Széldöntés A levegő mozgás: Széldöntés
A levegő mozgás: Szélnyomás A levegő mozgás: Szélnyomás
A levegő mozgás: Fahatár A levegő mozgás: Fahatár
A fény A fény Fényenergia Fényenergia áramlása áramlása 100% a légkör külső határára. 8,13 J/cm2min 44%‐a jut át (5‐5,4) j ( , ) És mindössze 9%‐a nyelődik el.
A fény spektrális összetétele A fény spektrális összetétele Két komponens:
Fényenergia („rövid Fényenergia ( rövid” hullámhosszú sugárzás) hullámhosszú sugárzás) Hőenergia („hosszú hullámú sugárzás)
PAR 380‐720 nm UV 100‐400 nm Infravörös 750‐3000 nm
A fény spektrális összetétele A fény spektrális összetétele Általánosságban a következő hatásai vannak:
Klorofil‐képződés Klorofil képződés Növényi szövetek felmelegedése Alkalmazkodási mechanizmusokat indukál Alkalmazkodási mechanizmusokat indukál Serkenti a légzési folyamatokat S k ti t Serkenti a transzspirációt i á iót Növekedésirányító hatás Növényzet eloszlási viszonyai
Infraindividuális hatások Infraindividuális hatások
Infraindividuális hatások Infraindividuális hatások Kevés fény:
Sejtfalvastagság csökken Szilárdítóelemek száma csökken A paliszádparenchima fellazul (eltűnik) p p ( ) Csökken a palsztiszok gránumozottsága A levéllemez elvékonyodik A levéllemez elvékonyodik
Sok fény:
Szőrözött/fényes levélfelszín S ő ö ö /fé l élf l í Védőanyagok termelése
Egyedszintű hatások Egyedszintű hatások Napfénynövények (heliofitonok): Teljes
megvilágítás mellett fejlődnek optimálisan Árnyéktűrő napfénynövények (helio‐ szkiofitonok): Tűrik a viszonylag erős y g árnyalást is, de teljes megvilágítás kell a virágzáshoz, terméskötéshez g Árnyéktűrő növények (szkiofitonok): Káros a teljes megvilágítás számukra e je eg i ágí á á u a Szkotofil fajok: 1/400 teljes megvilágításon is megélnek
Fotoperiodizmus Fényváltozásokkal szinkronizált virágkialakulás. Rövidnappalos növények: Kevesebb, mint 12 Rövidnappalos növények: Kevesebb mint 12
óra megvilágítást igényelnek. Fontos a sötétszakasz hossza (min 12 óra) sötétszakasz hossza (min 12 óra) Hosszúnappalos növények: Legalább 12 óra megvilágítást igényelnek. A nappal e ilá ítá t i é yel ek A a al hosszúsága a fontos tényező Közömbös növények: Érzéketlenek a b é k É ék l k megvilágítás változására (nem szinkronizált ehhez a virágképzés) hh á ké é )
Hőmérsékleti viszonyok Hőmérsékleti viszonyok A fénnyel összekapcsoltan alapvetően
meghatározza a növényzet földfelszíni eloszlási viszonyait Általában periodikusan változik p Maximum‐minimum tartomány:
0 C – elméleti minimum 0˚C elméleti minimum 50 ˚C ‐ általában
Magvak (több óra 100 Magvak (több óra 100 ˚C C feletti hőmérséklet) feletti hőmérséklet) Extrém termofil baktériumok (300 ˚C)
Infraindivduális hatások Infraindivduális hatások Ha meleg van
Membrán zsírsavösszetételének megváltozása Termostabil proteinek szintézise Fagyásgátló anyagok felhalmozódása gy g y g Xanthofilek és karotinoidok szintézise
Ha nagy a zima (értsd: hideg van) Ha nagy a zima (értsd: hideg van)
Víztelenítés S bál Szabályozott megfagyás f á Hőszigetelés
Egyedszintű hatások Egyedszintű hatások Heverő szártípusok kialakítása Rozettaképzés p Gyepképzés, párnaképzés és a bozótos...
A tűz és szerepe a társulásokban A tűz és szerepe a társulásokban Természetesen vagy mesterségesen
megjelenő igen gyors fizikai és kémiai folyamat. Hatásai:
Éghető szerves anyagok lebontása Hőfelszabadulás Mérgező gázok és füst Térbeli mintázat megváltoztatása Térbeli mintázat megváltoztatása Holtanyag átalakítása Fajösszetétel átalakítása
Infraindividuális és egyedszintű gy hatások Vastag (tűzálló) kéreg (Pinus ponderosa, Pinus
bbanksiana) ki ) Intenzív sarjadzóképesség (Populus balsamifera) Hatékony rügy és hajtásvédelem
Gyorsan leég y g Nem éri el a tűz
Speciális földbeni képletek létrehozása (lignotuber) Speciális földbeni képletek létrehozása (lignotuber) Tűzzel szinkronizált terjedés és nyugalom.
Vastag kéreg
Betula papyrifera Pinus banksiana Quercus macrocarpa
Lignotuber
Mallee Tűzadaptált társulás, Dél‐Ausztráliában. Az lignotuberrel ellátott Eucalyptus fajok A li t b l llát tt E l t f j k
által dominált társulások beszülött társulások 2‐9 m magas Eucalyptus fajok mellett ephemer egyévesek és egyéb keménylombú cserjék fordulnak elő. 10‐20 évente leégő társulások g
Mallee
Magasfüvű préri Magasfüvű préri Észak‐Amerikai füves társulás 1,5‐2 m magas füvek által dominált 1 5 2 m magas füvek által dominált
társulások. Területük jelentős részét beszántották T ül tük j l tő é ét b á t tták „Kovbojos” filmek egy része itt játszódik. 5‐10 évente leégnek
Magasfüvű préri Magasfüvű préri
Fynbos és Renosterveld Fynbos és Renosterveld Dél‐Afrikai tűzadaptált társulások. Újrasarjadzó tűztoleráns cserjék alkotják a Új j d ó tű t l á jék lk tják
„lombkoronaszintet” (Proteaceae) Nagy arányban évelő füvek és efemer egyévesek jellemzik a gyepet Ált. 6‐45 évente le kell égnie, hogy fennmaradjon. j
Fynbos
Chaparral Mediterrán klímazónában előforduló
(Kalifornia) tűzadaptált cserjeközösségek (K lif i ) tű d tált j kö ö é k Örökzöld törpe tölgyek és más szárazságtűrő cserjék által dominált vegetáció 15‐25 évente ég le. g A társulás leégését követően ephemer kéts ikűek és egys ikűek do i á ják. kétszikűek és egyszikűek dominálják.
Chaparral
Kötelező és Ajánlott Irodalom és Ajánlott Irodalom Török P. és Tóthmérész B. 2010:
Növényökológiai Alapismeretek. Kossuth E Egyetemi Kiadó, pp. 80‐92. t i Ki dó 80 92 Braun‐Blanquet, J. 1951: Pflanzensoziologie. au a quet, J. 95 : flanzensoziologie.
Springer, Wien, pp. 633. Warming, E. et Graebner, P. 1933: Lehrbuch der Warming E et Graebner P 1933: Lehrbuch der ökologischen Pflanzengeographie. Borntraeger, Berlin pp 1157 Berlin, pp. 1157. Lambers, H., Chapin, F. S. et Pons, T. L. 1998: Plant Physiological Ecology Springer New Plant Physiological Ecology, Springer, New York, pp. 540.
