A magbank-ökológia alapjai Dr. Török Péter Ökológiai alapjai
Miért kell vizsgálni?
Mert nem sokat tudunk róla
A magyar flóra közel 40%-ára ismert valamilyen magbank típusba besorolás Számos növényközösség magbankja nem vagy alig ismert. (dolomittölgyesek, szikesek, vízi vegetáció) Évszakos dinamika, horizontális és vertikális mintázat, terjedési folyamatok
A magbank fogalma
Definíció:
Azon természetes úton előforduló magvak összessége, amelyek anyagcseréjük vonatkozásában anyanövényeiktől már függetlenné váltak és emellett csírázó-képesek, vagy ezt a képességet a jövőben elnyerhetik (Csontos 2001).
Általában a talaj felső mintegy 20-30 cm-es
rétegében található életképes magvak összessége.
Nem keverendő a mesterséges magtárolókkal.
Vegetáció és magbank
A földfelszín feletti vegetációval foglalkoznak
Az utóbbi két évtizedben hódított teret a magbank
vizsgálata
Elengedhetetlen a vegetációban zajló folyamatok
megértéséhez
Az eredmények hatékonyan alkalmazhatók a
gyakorlati természetvédelemben és növényközösségek helyreállításában
Miért kell vizsgálni? Mert fontos
Természetvédelmi megfontolások. Hogyan védjünk egyes fajokat? Hogyan védjünk egyes közösségeket? Restaurációs ökológiai megfontolások. Hogyan állítsunk helyre bizonyos közösségeket? Zavarások, kezelések detektálása
És mivel érdekes…
Kivételek
Nincs magbank vagy nem kimutatható
Egyivarú fajok állományai (Elodea canadensis, Ephedra distachia) Mangrove genusok (pl. Avicennia, Rhizophora) Pormagvú fajok (pl. Pyrola, Orchidaceae) Nem a talajban található Vizi- vízparti növények egy része (Cocos nucifera) Epiphytonok (Viscum, Loranthus) Tűzadaptált fajok (Banksia, Pinus halepensis)
1
Nincs magbank
Pormagvak
Orchidea pormagvai
A magbank nem a talajban van
Cocos nucifera
A magbank nem a talajban van
A magbank nem a talajban van
Loranthus europaeus
Viscum album
Milyen sűrűségben?
Arktikus területeken előfordul, hogy hiányzik A növényközösségtől és zavarástól függ a
sűrűsége (erdők < gyepek < szántóföldek)
Láprétek esetében elérheti a 100 000 db/m2-t Belvizes szántókon 400 000 db/m2-t is
meghaladhatja a felső 10 cm-ben
Gyepekben általában néhány ezer – néhány Pinus banksiana
tízezer db/m2
2
Meddig életképesek a magok?
Meddig életképesek a magok?
Magbank vizsgálatok
Magbank típusok
Eltemetéses kísérletek Beal (1879) elkezdett, 21 fajjal, ebből a Malva pusilla, a Verbascum blattaria ma is csíraképes. Duval (1902) 109 fajjal. Sok gyom még közel 40 évvel a kezdettől is csírázott. Herbáriumi lapok Pontosan datált gyűjtések. Milberg (1994): Geranium bohemicum (129 év) British múzeum (1940) Albizia julibrissin (Kína 1713, 227 éves)
Problémák a mesterséges vizsgálatokkal Nem a valós körülményeket modellezik Nem a valós magbank-összetételt vizsgálják Az eredmények gyakorlati alkalmazhatósága csekély mértékű Növényközösségek magbank vizsgálata Talajminták életképes magtartalmának meghatározása Magbank típus összetétel megállapítása
Magbank típusok
Őszi csírázás
Ásatások Nelumbo faj magja volt, ezt ásatáskor egy kiszáradt tómederben találták Kínában. (1288 +- 250 éves) Canna compacta, Argentina (620+-60 éves), rituális nyaklánc belseje. Elhagyott épületek vályogtéglái magtartalmának elemzése
Tranziens: A magvak a talajban nem
életképesek (nem kimutathatóak) egy évnél hosszabb idő után. Perzisztens: Egy évnél hoszabb ideig életképesek a talajban: Rövidtávú perzisztens: min. 1 de max. 5 évig életképesek a talajban Hosszútávú perzisztens: több mint 5 évig életképesek a talajban
Magbank vizsgálatok
Tavaszi csírázás Egész évben
Egész évben
Kérdések és módszerek
3
Hogyan vizsgálható? Fizikai elválasztás
A magokat elválasztásos módszerek segítségével kinyerjük a talajmintából; utólagos életképesség vizsgálat szükséges
Üvegházi csíráztatás
A magvakat a talajmintával együtt kezelve csíráztatjuk, nincs utólagos életképesség meghatározás
Fizikai elválasztás
Szelelés Klasszikus módszer (ókorban gabona tisztítása) Sok könnyű szerves szennyezőt tartalmazó mintáknál használható jól. Aerodinamikai szeparálás Szélcsatorna (gyakran a felülúszó tisztítása) Az elválasztott magok esetében szükséges: Határozás Életképesség meghatározás
Fizikai elválasztás
Crupina vulgaris
Fizikai elválasztás
Flottálás K2CO3, Na2CO3, CaCl2, ZnCl2 oldatok 1,4-1,7 g/cm3-es sűrűség Gyors végrehajtás Felülúszóban vannak a magok Átmosó szűrés
Szitasoron történő átmosás Apró magok kimutatására nem alkalmas Adott méretkategóriába tartozó magok elválasztására kiváló
Fizikai elválasztás
Maghatározás Referenciagyűjtemény (Ökológiai Tanszéken 1450 fajos gyűjtemény) Fényképes adatbázisok Határozók: Bojnansky, Fargasová (2007): Atlas of seeds and fruits of Central and East-European Flora Schermann (1968) Magismeret I-II.
Fizikai elválasztás
Tragopogon dubius
Cenchrus incertus
Nymphoides peltata
4
Fizikai elválasztás
Életképesség meghatározás Vetéses életképesség meghatározás TTC festés
Nemzetközi szabványban rögzített módszer Redox-indikátor (redukált forma színtelen) Problémák: Nincs speciális festődési térkép „Látszólagos” életképesség Ketté kell vágni a magot Koncentráció?
Zelenchuk-féle látszólagos életképesség
A módszerek előnyei
Fizikai elválasztás Üvegházi csíráztatás Gyors Határozás könnyű Nem helyigényes Nem eszközigényes Sok minta feldolgozható Nem pénzigényes Fajok ökológiája nem Több évig futhat befolyásolja Életképesség Sűrűséget jobban becsli közvetlenül adódik
Fajszámot jobban becsli
Magbank vizsgálat
Üvegházi csíráztatás
A talajban maradnak a magok Intakt minták csíráztatása Terepen gyűjtött gyep illetve talajtéglák Terepi körülmények jobb modellezése Fizikailag aprózott minták Nagyméretű szennyezők eltávolítása Néhány cm vastag mintafelszín, forgatás Mintakoncentrálás és vékonyréteges csíráztatás
A módszerek hátrányai
Fizikai elválasztás Üvegházi csíráztatás Határozás nehéz Időigényes Kicsi magok elvesznek Helyigényes Munkaigényes Eltérő igények Eszközigényes Több évig futhat Életképesség vizsgálat Alulbecsli a sűrűséget Túlbecsli a sűrűséget
A mintavétel
Kora tavasszal, hóolvadás után
Ahogy a gyakorlatban történik
5
A mintavétel
A mintavétel
A mintavétel
1
2
4
3
Talajrétegek különválasztása
Gyertyánkúti-rétek Fúrásos mintavétel (2005. április)
???
Prunella sp.
Galium boreale
Potentilla recta
Myosotis palustris
6
Peplis portula
Scrophularia umbrosa
Prunella vulgaris
7
