Táji és regionális léptékű növényi biodiverzitás változások a Kiskunság homoki Erdőssztyepp növényzetében
Rédei Tamás MTA-ÖK-ÖBI
Tájhasználat hatása a biodiverzitásra Természetes vs. antropogén mintázatok. Az emberi hatás nálunk mindenütt jelen van. Számos természetközelinek gondolt életközösség is magán viseli a nyomát. Művelésbe vonás – felhagyás, ellentétes folyamatok gyakran egy helyen. Kizárólag a jelenlegi mintázatok alapján gyakran hibás következtetéseket vonunk le. Késleltetett hatások (kihalási és betelepedési adósság). Nemlineáris összefüggések. Természetvédelem számára elengedhetetlen a folyamatok ismerete. A természetes mintázatok kutatásához is, a vegetációgenezis utolsó lépése.
2004
2006
Sűrű árvalányhajas gyep leégett fenyves helyén.
A gyepet beszántották és újra fenyővel ültették be.
Stabil, magas természetességű, olcsó, ellenáll az aszálynak, kis vízigény, ökoturizmus.
Pénzbe kerül, néhány évtizedre szól, kis munkaerőigény, csekély gazdasági haszon, tűzveszély.
Kiskun-LTER mintaterület hálózat - „Jedlik” Csapat tagjai (egykori ÖBKI): Török Katalin, Kröel-Dulay György, Kertész Miklós, Rédei Tamás, Szabó Rebeka, Csecserits Anikó, Szitár Katalin, Lellei-Kovács Eszter, Ónodi Gábor, Barabás Sándor, Halassy Melinda, Ónodi Gábor, Somay László, Pándy Ildikó, Láng Edit, Lhotsky Barbara, Örvössy Noémi és számos terepi felvételező. Téma: A biodiverzitás és egyes ökoszisztéma szolgáltatások függése a tájhasználattól a Kiskun Homokhátságon. Módszer: 16 db 5x5 km-es mintaterület (Tájablak) kialakítása a Kiskunságban tájhasználati gradiens mentén. Térinformatikai és biodiverzitás adatbázis kialakítása e területekre koncentrálva. „Adatgazdag” kutatási környezet kialakítása. Alkalmas hosszú távú vizsgálatokra Párhuzamosan adatgyűjtés az ökoszisztéma szolgáltatásokról, kvantitatív és leíró vizsgálatok egyaránt (SZIE KGI).
Kiskun LTER mintaterületek Változatos tájhasználat
Adatbázis (térképi és távérzékelt adatok) - Színes ortofotók a mintaterületekről. Rögzítés éve: 2000 (16db), 2005 (16 db), 2009 (6db). - Fekete-fehér légifelvételek a mintaterületekről az 1950-1955 és az 19851990 közti időszakokból - 5x5m-es rácsméretű digitális domborzati modell (DDM) állományok az 1:10000-es topográfiai térképek alapján. - Landsat TM multispektrális űrfelvétel, 10 m felbontással, (2006, georeferált). - CORINE felszínborítási térkép 1:50000-es digitális térkép, 1993. - Talajtani térképek (AGROTOPO és Kreibig-féle talajtérkép) - Erdőrészlet szintű kezelési adatok minden erdőállományról - 1:5000 felbontású digitális élőhelytérképek a 2005-ös ortofotók alapján. - 1:10000-es felbontású digitális élőhelytérképek az 1950-1955-ös, valamint az 1985-1990-es légifelvételek alapján.
- 1:25000-es felbontású digitális tájhasználat és növényzeti térképek az I. (1780-1784) és a II. katonai (1809-1869) térképezés alapján.
Adatbázis (biológiai adatok) - 604 db 20x20 m-es a mintaterületek és élőhelyek alapján rétegezve kihelyezett cönológiai felvétel (2007-2008) - Nagyemlős fauna és populáció becslés mintaterületenként 5 db 500 méteres transzektben végzett lábnyom számlálás alapján. - Madárfauna becslés 12 mintanégyzet 100 db 100 m sugarú kör alakú gyepterületén az MMM (Mindennapi Madaraink Monitoringja) módszerei szerint (2008). - Nappali lepke fauna becslés 2011-ben. 6 tájablakban, 4 élőhelyen (természetes erdő, természetes gyep, parlag, nedves rét), élőhelyenként 3 ismétlésben, tehát összesen 72 db 500m hosszú, 5 m széles transzekt mentén 50m-es szakaszokon fajlista és egyedszám adatok rögzítése összesen 4 alakalommal júniustól szeptemberig havonta. - Növényi biomassza és produkció adatok az egyes élőhelytípusokhoz. - Gazdasági adatok: éves jövedelem és felvehető támogatások az egyes élőhelytípusokhoz.
A fő tájhasználati típusok aránya a KISKUN-LTER mintaterületeken.
Balástya Ballószög Mikebuda Rém Ruzsa Csévharaszt Soltvadkert Jakabszállás Orgovány Nagykőrös Fülöpháza Kunadacs Kéleshalom Tázlár Tatárszentgyörgy Bócsa 0%
20%
40%
60%
80%
100%
Területarány
erdő
gyep
hazai ültetvény
idegen ültetvény
parlag
agrár
egyéb
A tájhasználat változása a kisbócsai buckás környékén (5 GIS fedvény) 1780
1989
1865
2005
1950
Eredmények Az élőhelyek fajkészlete Gyümölcsös Szántó Fiatal parlag Nyílt másodlagos gyep Zárt másodlagos gyep Erdészeti talajelőkészítés Akác ültetvény Fenyő ültetvény Nemesnyár ültetvény Hazai nyár ültetvény Tölgy ültetvény Zárt nyaras Gyöngyvirágos tölgyes Pusztai tölgyes Nyaras-borókás Zárt homoki gyep Nyílt homoki gyep
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Átlagos fajszám (20x20m) Zavarást kerülő
Őshonos zavarástűrő
Idegen zavarástűrő
Zavarást igénylő
45
Erdők - Erdőssztyepp tölgyesek Az erdei specialista fajok száma a felvételekben és a XVIII, sz. végi erdőborítás Fekete pont – Hiány (erdei flóra) Fehér körök – Jelenlét (fajszám: körök mérete) Világoszöld – Cserjések 1780 Sötétzöld – Zárt erdők 1780 Piros kör – Elpusztult erdők Kék kör – Tölgymentes régió
?
Erdők - Ültetvények Idegen fajok eloszlása
Őshonos fafajú erdők fajkészlete
Gyöngyvirágos tölgyes
nem folyam atos tölgyültetvény
Zárt term észetes nyaras Pusztai tölgyes
folyam atos tölgyültetvény
Nyaras-borókás Zárt term észetes gyep
nem folyam atos nyárültetvény
Nyílt term észetes gyep Tölgy ültetvény
folyam atos nyárültetvény
Fehér nyár ültetvény Akác ültetvény
nem folyam atos term észetes nyaras
Fenyő ültetvény
folyam atos term észetes nyaras
Nem esnyár ültetvény
term észetes tölgyes
Nyílt idős parlag
Zárt idős parlag
Fiatal parlag
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Szőlő-gyüm ölcs Szántó
Erdei fajok száma (400m2 )
0
5 2 Neofiton fajok átlagos száma (400 m )
Ültetvények fajkészlete – előző használat Az erdők gyengén, a gyepek jól regenerálnak.
fehér nyár
fenyő
Habitat kontinuitás meghatározó tényező.
akác
0
0,5
1
1,5
2
Erdei fajok átlagos száma (400 m2) 1950-ben agrár
1950-ben ültetvény
2,5
3
Táji környezet jelentősége (lépték!).
Invázió fókusza a regenerálódó táj, elsősorban az ültetvények.
10
Az invázió mértékét meghatározó tényezők Habitat – legfontosabb (piros) Múltbeli tájhasználat (lila)
Táji környezet (kék) Növényzet borítása (zöld)
Parlagszukcesszió Regionális léptékben 161 parlag adatai alapján A zavarást kerülő fajokat a természetes és antropogén élőhelyeken készült felvételek alapján választottuk ki.
A parlagok vegetációja néhány évtized alatt megközelíti, de teljesen sosem éri el a természetes gyepeket.
Csecserits A., Czúcz B., Halassy M., Kröel-Dulay Gy, Rédei T., Szabó R., Szitár K., Török K. (2011): Regeneration of sandy old-fields in the forest-steppe region of Hungary Plant Biosystems, 145(3): 715-729.
Természetes gyepek Utolsó természetes vegetáció (homoki erdősztyepp) elemei. A holocénben mindvégig jelen voltak (endemizmusok).
1780 óta biztosan nem szántott állományok, eredeti mikrodomborzat („ősgyepek”). Edafikus és klimatikus hatások által erősen limitált fajkészlet. Viszonylag nagy kiterjedésű állományok, az eredeti kiterjedés 90%-a elpusztult.
Módszerek: A folyamatosan természetes erdősztyepp állományok leválogatása az idősoros térképek alapján. Az „ősgyep” állományokhoz kötődő specialisták azonosítása az elsődleges és másodlagos gyepfelvételek osszehasonlításával fidelitás alapján. Az elsődleges gyepek 249 fajából 76 kötődött szignifikánsan ezekhez a gyepekhez. E fajok viselkedését vizsgáltuk a továbbiakban a táji környezet függvényében.
A táji környezet hatása Ősgyep specialisták száma a 2005-ös, 300m-es pufferben a természetes erdőssztyepp vegetáció arányának, a gyeptípusnak, valamint az éves csapadék és hőmérsékleti átlag függvényében. Poisson GLM modell. A jelenlegi táji környezet nem bizonyult szignifikáns prediktornak. Ez ellentétben áll számos európai vizsgálattal.
A természetes erdősztyepp múltbani arányának hatása a reziduálisokra:
Rédei T., Szitár K., Czúcz B., Barabás S., Lellei-Kovács Eszter., Pándi I., Somay, L., and Csecserits A. 2013. Weak evidence of long-term extinction debt in Pannonian dry sand grasslands. Agriculture, Ecosystems and Environment (revízió alatt).
További teendők Az adatbázis fejlesztése, a módszerek publikálása. Időbeli kiterjesztés: A felvételek megismétlése.
Térbeli kiterjesztés: A vizes és szikes területek bevonása. Újabb állatcsoportok regionális léptékű vizsgálata (Örvössy Noémi – Lepkék). Multitaxon elemzések. A biodiverzitás és a gazdasági haszon, növényi produkció, vízmérleg, széndioxid mérleg összefüggésének vizsgálata. Az adatbázis felhasználása újabb mintavételezések tervezésére, hazai és nemzetközi együttműködésben való részvételre.
Növényi biodiverzitás vizsgálatok regionális léptékben 2 szentély és 2 zavart táj típusonként, 2x2 kn-es mintaablakok. Rétegzett mintavétel, élőhelyenként és mintaterületenként 3 db 20x20 m-es felvétel. Összesen 414 felvétel.
A hazai flóra kb. 1800 őshonos fajából 1157 (64%) fordul elő a felvételekben.
Fajkészlet összehasonlítása tájtípusonként antropogén generalista
450
specialista
400 41
350
35
129
81
127
119
126
5 11
87 93
97
8
19
150
25 84
50
201
186
75
172
133
121
Erdő
Lösz
Dolomit
Csévharaszt szentély
Várpalota rontott
Tés szentély
Zalahaláp rontott
Novaj rontott
Ostoros-völgy szentély
Gereg rontott
Sárhegy szentély
Királyrét rontott
Diósjenő szentély
Bükkzsérc rontott
Felsőtárkány szentély
0
Csákvár szentély
81
54
8 73
2 23
61
55
48
56
Bodrogzug szentély
198 154
148
rontott
147 152
Bócsa szentély
148
94
20
Kunadacs rontott
212
100
17
Homok
9 84
67 93 35
Mocsár
63
11
14
58
4 43
7 39
73
30
35
29
28
Sóstó rontott
98
2 3
Büdös-szék szentély
99
46
Bába-szék rontott
200
130
Kelemen-szék szentély
6
34
Izsák rontott
5
144
Szabadszállás szentély
250
9
Pácin rontott
6
Tázlár
300
Szik
Összefoglalás Természetes homoki erdősztyepp élőhelyek növényi biodiverzitása, regenerációs képessége és veszélyeztetettsége
Biodiversity
Regeneration
Threats
Species richness +
Habitat specialists rate +
Regeneration Regeneration potential potential (species)+ (habitat)+
Invasibility -
Overall vulnerability -
Open grasslands
Medium
Very high
Very high
Very high
Medium
Very low
Closed grasslands
High
Medium
Medium
High
Very low
Low
Juniper-poplar shrubs Very high
Very low
High
Medium
High
Medium
Steppic oak forests
Very high
High
Low
Very low
Very high
Very high
Closed poplar forests
Very low
Low
Low
Medium
Very high
High
Closed oak forests
Low
Very high
Very low
Very low
Very high
Very high
Köszönjük a figyelmet!
