ÖKOLÓGIAI HATÁSOK KOMPLEX

Átírás

1 ÖKOLÓGIAI HATÁSOK KOMPLEX MÉRÉSÉRE ALKALMAS MÓDSZERGYŰJTEMÉNY (RETECOL) KÉSZÍTETTE: Hatvani Környezetvédő Egyesület 2006

2 TARTALOMJEGYZÉK I. Talajtani vizsgálati módszerek...3 I.1. A talaj fogalma, funkciói, szerepe az ökológiai rendszerben...3 I.2. A talajmonitoring célja, kritériumai...4 I.3. Talajvédelmi Információs és Monitoring Rendszer (TIM)...6 I.4. Talajmonitoring rendszer kijelölése és talajmintavétel a Gödöllő-isaszegi tórendszer, valamint az Ökörtelek-völgyi hulladéklerakó területén...10 II. Botanikai vizsgálati módszerek...13 II.1. Vízi növényzet vizsgálati lehetőségei...13 II. 2. A Terresztris ökoszisztémák botanikai kutatási lehetőségei...19 II.3. Botanikai monitoring kijelölése a Gödöllő-isaszegi tórendszer, valamint az Ökörtelek-völgyi hulladéklerakó területén...29 III. Egyéb, a célterületekhez kötődő ökológiai vizsgálati módszerek...29 III.1. A víztestek jellemzésére javasolt, EU VKI nek is megfelelő mutatók..29 III.2. Meteorológiai vizsgálatok...31 III.3. Kovaalga vizsgálatok...32 III.4. Fitoplankton vizsgálatok...33 III.5. Halfaunisztika, halközösségek vizsgálata...34 III.6. Gerinctelen makrofaunavizsgálatok...36 III.7. Szaprobiológiai vízminősítés...36 IV. A felhasznált irodalom jegyzéke

3 I. Talajtani vizsgálati módszerek I.1. A talaj fogalma, funkciói, szerepe az ökológiai rendszerben A felszín természetes eredetű, ásványi és szerves anyagok bonyolult kapcsolatából álló képződménye a talaj, hazánk egyik legfontosabb, feltételesen megújítható természeti erőforrása. Számos meghatározása közül a legismertebb és legáltalánosabb definíció szerint a Föld legkülső, szilárd burka, amely a növények és más élőlények életteréül, termőhelyéül szolgál. Legfontosabb tulajdonsága, hogy a rajta élő növényzetet a megfelelő időben és kellő mennyiségben képes ellátni vízzel és tápanyagokkal. Ezen meghatározás alapján elsődlegesen, mint a termelés eszközére tekintünk a talajra. Ugyanakkor a talaj lényegesen több ennél. Elhelyezkedése miatt termelési szerepe mellett környezetvédelmi, természetvédelmi és kultúrtörténeti funkciója sem elhanyagolható. A talajban egyesül és hat egymásra ugyanis a kőzetburok, a vízburok, a légkör és az élővilág. Ezt szem előtt tartva tehát nem szabad elfelejtenünk, hogy a talaj más természeti erőforrások integrátora, reaktora és transzformátora; a biomassza-produkció színtere; fontos gén-rezervoár, valamint a hőmérséklet, tápelemek és a víz természetes tároló közege. További értéke, hogy természetes szűrőként működik és nagykapacitású pufferközegünk. Mindezek mellett pedig a technikai hasznosítási lehetőségek nyersanyaga; az építkezések helye, valamint a Föld- és kultúrtörténet archívuma. Ezen funkciók alapján HARRACH (1993) a talajok ökológiai szerepét a szabályozó szerep (anyagkörforgás, szűrő és tompító hatás, vízgazdálkodás stb.), az élettér és a termékenységi (növényi produkció) szerep szerint osztályozza. Hangsúlyozza, hogy a talaj többrétű hasznosításakor konfliktusok léphetnek fel. Ilyenek pl. a mezőgazdaság, a vízgazdálkodás, a hulladékgazdálkodás, a természetvédelem, a szabadidős hasznosítás és a táj esztétikája közötti konfliktushelyzetek. A termőhelyhez alkalmazkodó talajhasználat figyelembe veszi a táj ápolását, a táj arculatának megóvását, valamint a talajok és ökológiai szerepük védelmét. A talajok tartalmazzák és egyesítik a tájat is létrehozó természeti adottságokat, a társadalmi környezet viszont a talajokra gyakorolt hatásokkal (pl. mezőgazdaság) hat a tájalakulásra. Így a talajokon keresztül elemezhetővé válik a természeti és társadalmi környezet, amelyek egymásra hatása hozza létre a természeti- és termesztőtájat egyaránt. A talajok megismerése, állapotuk felmérése, nyomon követése és monitoringozása elengedhetetlen ahhoz, hogy az adottságaihoz igazodó tájhasználatot valósítsunk meg, és a talajhasználat során fellépő, illetve jelentkező hibákat, káros folyamatokat észleljük, és szükség esetén időben orvosoljuk. Az emberi élet minőségének kritériumai között három biztosan szerepel: megfelelő mennyiségű és minőségű egészséges élelmiszer; tiszta víz; kellemes környezet. Mindhárom szorosan kapcsolódik az agroökoszisztémákhoz, azok tényezőihez, kiemelten a talajhoz. Magyarország viszonylag és általában kedvező agroökológiai adottságokkal rendelkezik. Ezt a kedvező helyzetet azonban ezen adottságok nagy és szeszélyes tér- és időbeni variabilitása, valamint az alábbi tényezők korlátozzák, veszélyeztetik: A folyamatok szabályozásának tudományos megalapozásához, az ökológiai változásokhoz kapcsolódó pedológiai folyamatok értékeléséhez korszerű adatbázist, monitoring rendszert kell létrehozni a talaj tulajdonságairól, vízgazdálkodásáról, anyagforgalmáról (VÁRALLYAY 2005). 3

4 I.2. A talajmonitoring célja, kritériumai A talajtani monitoring célja a megváltozott körülmények következtében várhatóan létrejövő talajtani és talajökológiai változások, folyamatokat nyomon követése és értékelése. Feladatuk, hogy rendszeres mintavételezés és vizsgálatok alapján azokról a talajparaméterekről szolgáltassanak információkat, amelyek a talajfunkciók szempontjából fontosak (pl. tápanyag-ellátottság, szervesanyag tartalom, biodiverzitás, nehézfém szennyezés stb.). A talaj tulajdonságainak térbeli és időbeli változatosságának, a talajképző folyamatok közötti kölcsönhatások nagy számú kombinációjának eredményeként hazánk talajtakarója igen mozaikos. A talaj monitoring rendszer kiépítése során így felmerült a kérdés, hogy milyen rendszer szerint történjen a mérési pontok helyének kijelölése: valamely elfogadott szisztematikus rendszerben (raszterhálóban), vagy természetföldrajzi egységenként, esetleg hatásterületenként. A monitoring rendszer kiépítésekor elsődleges szempont annak a tér- és időléptéknek a meghatározása, amelyben az egyes talajtulajdonságok területi, illetve időbeli változatosságát nyomon szeretnénk követni. Talajaink térbeli változatosságát nagyléptékben, térségi szinten szükséges jellemezni. Ez alapvetően két lépésre épül: az első a referencia szelvények kijelölése és megmintázása, a második a szelvényadatok térbeli kiterjesztése. Az egyes talajtulajdonságok változékonyságának időléptéke igen különböző. Így például a talaj hőmérséklete és nedvességtartalma a nagyon, a talaj térfogattömege, összes pórustérfogata és telítettségi vízvezető-képessége a közepesen, míg a textúrája és a szemcsék fajsúlya az igen lassan változó jellemzők közé tartoznak. A monitoring rendszer működtetése során ezért az egyes talajtulajdonságokat a változékonyságukhoz mérhető időléptékben szükséges jellemezni. A nagy változékonysággal bíró talajtulajdonságok mérése folyamatosan detektáló műszerek, szondák telepítése lenne eredményes. A közepes változékonysággal bíró talajtulajdonságok mérésére évente alkalommal célszerű sort keríteni, míg az időben stabil talajtulajdonságokat állapotfelmérés során határozzák meg. A kijelölésnél alapvető követelmény a reprezentativitás, vagyis az, hogy a mérési pont megfelelően jellemezze az egység (pl. természetföldrajzi) talajviszonyait, ezzel lehetőséget teremtve a talajállapot jellemzésére és a bekövetkezett változások nyomon követésére. Reprezentativitás kapcsán beszélhetünk térbeli, valamint időbeli reprezentativitásról. A térbeli reprezentativitás és kiterjeszthetőség elve szerint: a mintaterületen és környezetében található viszonylag nagy kiterjedésű ökológiai egységhez reprezentatív talajszelvény legyen hozzárendelve; a reprezentatív szelvény talajtulajdonságai jellemzőek legyenek az adott talajféleségre a vizsgált területen és megfelelően reprezentálják az adott talaj tulajdonságaiban várhatóan végbemenő változásokat. Időbeli reprezentativitás elve szerint: a referencia szelvényekben az egyes talajtulajdonságok olyan gyakran legyenek meghatározva, amennyire azt az adott talajtulajdonságok változékonysága megköveteli, figyelembe véve a terület megváltozása következtében esetlegesen fellépő, a természetes körülményekhez képest esetenként felgyorsult változásokat is. Ezen elvek betartása mellett előnyben részesültek azok a területek: 4

5 - amelyekre vonatkozóan vannak régebbi talajtani adatok (talajtérkép, speciális céltérkép, talajtani szakvélemény, talajvizsgálati eredmény, feltárt talajszelvény stb.), mivel így a rendelkezésre álló adatok időben a múlt felé kiterjeszthetőek, a bekövetkező, vagy bekövetkezett változások jobban nyomon követhetőek; - ahol a természeti környezet egyéb elemeire is folynak mérések (meteorológiai állomás, talajvízszint észlelő kút, hidrológiai megfigyelőállomás, földtani mélyfúrás stb.), mivel ezek lehetővé teszik a talajtani változások és az egyéb természeti viszonyok közötti összefüggések elemzését; - ahol szabadföldi tartamkísérletek vannak, így azok kísérleti eredményei összevethetők a mérési pont észlelési eredményeivel. A talajmonitoring rendszer jól köthető, elemei szelektíven válogathatók az ökológiai jellegű monitoring rendszerekhez. Ez utóbbiak közül táblázatos formában válogattuk össze a munka szempontjából perspektivikus, meglévő vagy kidolgozás alatt álló, a talajmonitoringhoz kapcsolódó vagy abból merítő rendszereket (1. táblázat). Az adatgyűjtő és megfigyelő program neve CORINE Felszínborítás Natura 2000 Nemzeti Biodiverzitásmonitorozó Rendszer Magyarország erdőterületeinek digitális adatállománya Magyarország talajveszteség becslő térképe Nemzeti Agrár- Környezetvédelmi Program Természetvédelmi Információs rendszer Jellege Célja Méretarány digitális adatbázis Térkép, adatbázis Térkép, adatbázis alapkutatás Digitális, könyv kvantitatív, megbízható és összehasonlítható felszínborítási információ biztosítása Hazánk Natura2000 területek lehatárolása A biodiverzitás monitorozása meghatározott állat- és növényfajok alapján 1: : : NA NA Digitális Az erózió ábrázolása 1: Digitális térképi adatbázis digitális Adatszolgáltatás és értékelés az agrárkörnyezetgazdálkodási programokhoz, az NAKP programcsomagokhoz taxonómia, szünfenobiológia term.véd. területek adatai, eseményei 1: táblázat: Talajmonitoringhoz kapcsolódó vagy abból merítő egyéb rendszerek A reprezentativitás mellett a monitoring rendszer kiépítésekor a komplexitás valamint a megközelíthetőség és működtethetőség elvét is szem előtt kell tartani. A komplexitás elve szerint a talaj monitoring rendszernek integrálódnia kell egy, már működő monitoring rendszerbe és megfelelően integrálnia kell magába a talajökológiai, 5

6 természetvédelmi és tájökológiai, valamint szükség esetén az agroökológiai monitoring rendszert. Megközelíthetőség és működtethetőség elve értelmében a referencia szelvényeket és a mintavételi helyeket úgy kell kijelölni, hogy azok földrajzi koordinátáik alapján bármikor újra felkereshetőek legyenek és lehetőleg védhető, könnyen megközelíthető helyen helyezkedjenek el. A fenti feladatok megoldása érdekében került kidolgozásra, bevezetésre és kipróbálásra a hazai Talajvédelmi Információs és Monitoring Rendszer, amely útmutatót, valamint mérési pontjai által referencia helyszíneket is nyújt az ökológiai jellegű monitoring-tevékenység talajtani megalapozásához. A rendszer elemeit az alábbiakban mutatjuk be. I.3. Talajvédelmi Információs és Monitoring Rendszer (TIM) A talaj funkcióit minél jobban elősegítő tájgazdálkodási rendszer kiépítésének feltétele a talajoknak részletes, megfelelő számú mintavétel alapján történő állapotfelmérése, valamint a működést megfigyelő-hálózat kiépítése és üzemeltetése. A hazánkban 1992 óta üzemel talajmonitoring rendszer (Talajvédelmi Információs és Monitoring Rendszer, továbbiakban TIM), amely alkalmas volt az elmúlt évtized célkitűzéseinek teljesítésére. A TIM koncepcióját és rendszertervét az MTA-TAKI irányításával szakértői bizottság dolgozta ki 1991-ben (BUZÁSNÉ et al.). Fenntartása és üzemeltetése kizárólagosan állami feladat, működése kiterjed az ország egész területére, művelési ágak, tulajdonjog és egyéb szempontok szerinti korlátozások nélkül. A TIM mérési pontjai - az előző fejezetben ismertetett elvek figyelembe vételével - kisebb természetföldrajzi egységek jellemző területein kerültek kijelölésre. A mérőhálózat 3 megfigyelési pont típust foglal magába: Az országos törzsmérő hálózat (I) 865 ponttal reprezentálja az ország mezőgazdasági művelésű területeinek talajállapotát. Az erdészeti mérőpontok (E) 183 ponttal jellemzik az erdei ökoszisztémák alatti talajokat. Kijelölésükben szerepet játszott az a tény, hogy az erdőterületek viszonylag érintetlenebbek, káros hatásoknak kevésbé kitettek, mint a mezőgazdasági területek, így igen jó referenciát jelenthetnek. A speciális mérőhelyek a veszélyeztetett, illetve már szennyezett területek jellemzését szolgálják 188 ponton. A speciális mérőhelyek elhelyezése úgy történt, hogy az ország területén lehetőleg minden típusú szennyeződést, illetve szennyezés-veszélyt észlelni lehessen. Természetesen ennyi mérési ponttal nem lehetséges a folyamatok részletes nyomon követése az egész ország területén, csak arra szolgálnak, hogy jelezzék a kritikus, problematikus helyeket és az itt mért adatok alapot szolgáltassanak egy-egy speciális megfigyelő rendszer kiépítéséhez. A speciális pontok típusai: - Degradálódott területek. Főleg mezőgazdasági művelésű területeken elsősorban a természeti erők, valamint az ember tevékenységével létrehozott degradációs folyamatok által veszélyeztetett talajok: szél és víz okozta erózió, savanyodás, 6

7 sófelhalmozódás, szikesedés, tömörödés, talajszerkezet leromlás, biológiai degradáció, talajszennyezés. - Ivóvízbázisok hidrogeológiai védőterületei. - Fontosabb tavak és tározók vízgyűjtője. - Erősen szennyezett ipari körzetek. - Szennyvíziszap, szennyvíz, hígtrágya elhelyező mezőgazdasági területek. - Erősen szennyezett agglomerációs körzetek, üdülőövezetek. - Hulladék és veszélyes hulladék lerakóhelyek környéke. - Roncsolt felületek (felszíni bányászat, ipar, infrastruktúra által roncsolt felszínek, rekultivált meddőhányók stb.). - Közlekedés által érintett területek, autópályák környezete. - Természetvédelmi területek. - Környezeti szempontból érzékeny területek (pl. védett területek pufferzónája) Az előzetesen kijelölt pontok helyét a vizsgálati eredmények összevethetősége miatt - pontosan bemérték GPS (Global Position System) készülékkel, majd a GPS koordinátákat számítógépes korrekció után átszámították földrajzi koordinátákra. Ez lehetővé tette egyrészt azt, hogy minden évben pontosan visszataláljanak a szelvény helyére (navigálás GPS-el), másrészt azt, hogy a keletkezett adatokat földrajzi információs rendszerben (GIS) tárolják és dolgozzák fel. A talajszelvények helyét pontosan bejelölték 1: léptékű térképen is. Az első felvételezés során, 1992 őszén a TIM helyszínein szabályos talajszelvény feltárására került sor. A talajszelvény helyének meghatározása mellett a szelvény általános adatainak rögzítését is elvégezték (talajszelvény mélysége, humuszos réteg vastagsága, karbonátos réteg megjelenési mélysége, fenolftalein lúgosság megjelenése, talajvízszint mélysége, talajképző kőzet). A genetikai szintek, illetve talajrétegek lehatárolása után következett a szelvény morfológiai leírása, szintenként. Helyszíni talajvizsgálati jegyzőkönyvben kerültek rögzítésre az alábbi adatok: genetikai szint jele, mélysége, színe, fizikai féleség, szerkezet, tömődöttség, nedvesség, pezsgés, fenolftalein lúgosság, kiválások, konkréciók, durva vázrész, talajhiba, gyökérzet, szintek közötti átmenet. Végül meg kellett határozni a talaj típusát, altípusát, változatát. A mintavétel előtt minden talajszelvényről fényképfelvétel készült. A talajszelvény feltárását, leírását, a talajtípus meghatározását és a mintavételt részben a rendelkezésre álló módszerkönyvek, részben a felvételezők számára elkészített útmutató alapján kellett elvégezni. A részletes alapfelvételezést követően azóta évente fúrással végzik a mintavételt, talajszelvény feltárása már nem szükséges. A mintákat azonban azonos módon, genetikai szintenként, vagy rétegenként kell megvenni 150 cm mélységig. Nagyon fontos volt annak meghatározása, hogy a mintavétel minden évben, azonos időben történjen, hiszen néhány talajtulajdonság erőteljes szezondinamikát mutat és csak a közel azonos időben vett minták eredményei vethetők össze az évek során. Az időpont kijelölésénél másik fontos szempont volt, hogy viszonylag kevés mezőgazdasági kultúra borítsa a területeket, hogy a helyszíni munkával lehetőleg minél kevesebb kárt okozzanak. Mindezek figyelembevételével a mintavételt minden évben szeptember 15. és október 15. között kell elvégezni. Az indulás évében minden talajszelvény minden szintjéből külön 2 kg mintát kellett venni egy talajarchívum részére. Az archivált minták lehetővé teszik, hogy az alapállapotra vonatkozóan olyan vizsgálatokat is elvégezhessenek majd, ami eredetileg nem volt a tervben. 7

8 A TIM pontok mintáin az alapállapot rögzítése érdekében az első évben igen széleskörű vizsgálatokra került sor. A vizsgálandó paraméterek egy részét, csak egyszer, ebben az első évben határozták meg. Az egyes talajtulajdonságok időbeli változékonyságától függően a vizsgálatokat évente, 3 vagy 6 évenként kell megismételni (2. táblázat). Meghatározandó talaj-jellemző Térfogattömeg * Mechanikai összetétel * Arany-féle kötöttségi szám (K A ) * Higroszkóposság (hy2) * Teljes vízkapacitás (pf0) * Szabadföldi vízkapacitás (pf 2,5) * Holtvíztartalom (pf 4,2) * Hasznosítható vízkészlet (pf 2,5-pF 4,2) * CaCO 3 -tartalom ha > 5 % ha 1-5 % ha < 1 % Első év * * * * Évente * 3 évente ph(hoh), ha a CaCO 3 tartalom> 1 % * < 1 % * * * ph(kcl), ha a CaCO 3 tartalom > 1 % * < 1 % * * * Hidrolitos aciditás, ha a talaj nem karbonátos * * Kicserélődési aciditás, ha a talaj nem * karbonátos * Összes vízoldható sótartalom * * Összes só szikes, vagy szikesedésre hajlamos * talajok * 1:5 arányú vizes kivonat elemzése (CO 2 3- HCO 3-, Cl -, SO 4 2-, Ca 2+, Mg 2+, Na +, K + ) * /nagyobb sótartalmú talajokon/ * Szódalúgosság (szikes talajokon) * * Szervesanyag tartalom * * Adszorpciós kapacitás * * Kicserélhető kationok (Ca 2+, Mg 2+, Na +, K + ) * * Összes N-tartalom * * Nitrát-nitrit tartalom * * "Felvehető" növényi tápelemek mennyisége (P, K, Ca, Mg, Cu, Zn, Mn, Na, Fe, B, Mo) * * "Toxikus"(vagy toxikussá válható) elemek * mennyisége:(al, As, B, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, * Mn, Mo, Ni, Pb, Zn) Cellulóz teszt a talaj biológiai * * Dehidrogenáz aktivitás aktivitásának * * CO 2 -produkció jellemzésére * * Természetes radioaktivitás * * * 6 évente 8

9 Talajvíz kémiai összetétele (ph, EC, Ca 2+, Mg 2+, Na +, CO 3 2-, HCO 2 3-, Cl -, SO4 2-, NO 3 - NO 2 -, PO4 3-,) * * 2. táblázat: A TIM-ben elvégzendő vizsgálatok köre és gyakorisága (MARTH és KARKALIK 2004) A TIM pontok mintáin a talajtani laboratóriumban az alábbi tulajdonságok kerültek meghatározásra: Talajfizikai és vízgazdálkodási tulajdonságok: - Arany-féle kötöttségi szám (K A ), - mechanikai összetétel, - higroszkóposság (hy), - térfogattömeg, - teljes vízkapacitás (pf0), - szabadföldi vízkapacitás (pf2,5) - holtvíz tartalom (HV, pf4,2) - hasznosítható vízkészlet (DV) Talajkémiai jellemzők, tápanyagtartalom: - kémhatás /ph(h 2 O), ph(kcl)/, - összes vízoldható sótartalom, - fenolftalein lúgosság, - hidrolitos aciditás, - kicserélődési aciditás, - szervesanyag tartalom, - szénsavas mésztartalom, - adszorpciós kapacitás (T érték), - kicserélhető kationok, - 1:5 arányú vizes kivonat, - NO 3 - +NO 2 -, összes nitrogéntartalom - felvehető tápanyagtartalom (P, K, Mg, Na, Ca, Cu, Zn, Mn, Fe, B, Mo). - oldható toxikus elemtartalom (As, Cd, Co, Cr, Hg, Mo, Ni, Pb, Zn, Cu). - összes toxikus elemtartalom (As, Cd, Co, Cr, Hg, Mo, Ni, Pb, Zn, Cu). Talajvízmintákból meghatározandó paraméterek: - kémhatás, - vezetőképesség, - Ca 2+, Mg 2+, Na +, K +, CO 3 2-, HCO3 -, Cl -, SO4 2-, NO3 -, NO2 -, PO4 3-. Talaj mikrobiológiai vizsgálatok: - nedvességtartalom, - CO 2 produkció meghatározása, - cellulózbontó aktivitás, - dehidrogenáz enzimaktivitás meghatározása. 9

10 Radioaktivitás: A talajban előforduló fontosabb természetes és mesterséges izotópok meghatározását a talaj felső 10 cm-es rétegéből kell elvégezni, de csak megyénként 5 szelvényből, tehát az ország területéről összesen 95 mintából. A vizsgált természetes radioaktív izotópok: 238 U Ra sor, 232 Th sor, 40 K, a mesterséges radioaktív izotópok: 134 Cs, 137 Cs. Eróziós mérőpontok vizsgálata: A talajréteg vastagságának mérése. A vizsgálathoz a felszín alá, azzal párhuzamosan 1 m 2 felületű, 10 mm vastagságú alumínium lemezt helyeztek el. A lemez helyzetét GPS készülékkel rögzítették, majd penetrométer segítségével a visszatöltött talaj vastagságát megmérték. Az ülepedést követően évenként végzik a termőréteg vastagságának mérését, amelyből nemcsak az erózió, vagy a ráhordás mértékére lehet következtetni, hanem az esetleges tömörödésre is. Egyedi vizsgálatok: - növényvédő szermaradék vizsgálatok, - klórozott szénhidrogének, - triazinszármazékok, - fenoxi karbonsavak, - karbamátok, - foszforsavészterek - szerves mikroszennyezők: összes alifás szénhidrogén (TPH), benzol, fenolok, policiklikus aromás szénhidrogének (PAH), halogénezett aromás szénhidrogének, poliklórozott bifenilek (PCB), dioxinok, dibenzofuránok - As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mo, Pb, Zn A TIM teljes körű talajtani monitoring rendszert jelent, amelynek egyes elemei jól összeválogathatók különböző jellegű, talajtani alapozást igénylő környezetterhelési, természetvédelmi, ökológiai és agroökológiai vizsgálatokhoz, nyomon-követésekhez. Általánosságban javasolható a talajtani alapadatok felvételezése, majd a munka céljának megfelelő vizsgálati sor szakmai megfontoláson alapuló (talajtani szakértő által végzett) összeállítása, a vizsgálatok megismétlésének ütemezése. Mindezt terepbejárással, a munka céljának megfelelő helyszín és monitoring pont kijelölésével kell megtenni, figyelembe véve a már meglévő és vizsgált TIM helyszínek bekapcsolásának lehetőségét. I.4. Talajmonitoring rendszer kijelölése és talajmintavétel a Gödöllő-isaszegi tórendszer, valamint az Ökörtelek-völgyi hulladéklerakó területén Célok A Gödöllő-isaszegi tórendszer, valamint az Ökörtelek-völgyi hulladéklerakó területén a környezeti biztonság elérésének egyik nélkülözhetetlen eszköze az ökológiai rendszerek változásának nyomon követése. Az élő rendszerek működésének egyik alapfeltétele a szennyeződésmentes, természetes talajképződési folyamataiban megőrzött talaj. A talaj kedvezőtlen állapotváltozásai a talajmonitoring rendszeren keresztül figyelhetők idősorosan. Példáinkban a TIM módszertant felhasználva szakmai alapokon azokat az elemeket kellett leválogatni, amelyek az ökológiai állapotváltozások talajtani vetületét jellemzik, majd el kellett végezni a kiindulásnak tekinthető alapállapot-felvételt. 10

11 Az alapállapot-felvételezés módszertana Az alapállapot felméréséhez elsősorban az erózió, a természetesség illetve bolygatottság szemszögéből - a mintaterületen és környezetében a tájalkotó tényezők természetföldrajzi jellemzését végeztük el. A mintavételi és monitoring pontok helyének kijelöléséhez Pürckhauer-féle szúróbotos mintavevővel végeztünk felvételezéseket. Ezzel a technikával lehetővé válik, hogy szelvényfeltárás nélkül is megbízhatóan jellemezni lehessen a terület talajviszonyait, valamint több pont felvételével pontosítsuk az egyes talajtípusok elterjedésének határát. A Pürckhauer-féle szúróbotos mintavevő egy 1 m hosszú, 1-3 cm átmérőjű, felében vagy harmadában nyitott acélcső, amelynek végén keresztben átfúrt, tömör acél fejrész található. A csövet a talajba ütve (műanyagfejű kalapács segítségével) néhány forgatás után kihúzva a minimális bolygatással kiemelhetünk egy mini-talajszelvényt. A szúróbot anyagát tekintve rendkívül szívós ötvözetből készült, és keménysége miatt könnyedén megmintázhatók vele az erősen tömődött, vagy nehéz agyagos, esetleg a kőtörmelékes talajok. Az eljárás további előnye, hogy sok ponton teszi lehetővé a szintek vastagságának, színének, fizikai féleségének, karbonáttartalmának, kémhatásának és nedvességének vizsgálatát, és ezáltal alkalmas a talajtípus meghatározására, valamint a talajfoltok durva elkülönítésére. Hátránya, hogy kissé tömöríti a talajt, így a tömődöttség, valamint a szerkezet vizsgálatára nem alkalmas. Mivel a szúróbottal kiemelt talaj mennyisége kevés, nagyobb, laboratóriumi elemzéshez szükséges mennyiségű minta megvételére ugyancsak alkalmatlan. A szúróbot anyagának leírásához és a talajtípusok megállapításához STEFANOVITS (1992) és SZODFRIDT (1993) munkái szolgáltak útmutatóul. A monitoring pontok és talajmintavétel helyét a szúróbotos mintavételek alapján a talajtérképezés iránymutató elveinek figyelembevételével (SZABOLCS (szerk.) 1966, MÓDSZERKÖNYV 1989) határoztuk meg. A szelvény kijelölése és ásása során különböző szabályokat kellett figyelembe vennünk. A léptéknek és a célnak megfelelően választottuk meg a szelvények számát, amelyeket úgy jelöljük ki, hogy reprezentálják a terület talajviszonyait, és emberi hatásoktól, úttól minimum 10 méterre legyenek. A szelvények helyszíni leírását követően a szelvény felső A-szintjéből, szükség esetén a többi genetikai szintből is talajmintát vettünk, amelyeken a laboratóriumban BUZÁS (1989) alapján kezdtünk el a talajvizsgálatokat. A helyszínek kijelölésének indoklása Gödöllő-Isaszei tórendszer A tórendszer területén talajtani szempontból a talajok eróziójának követése, valamint az ebből származtatható, az iszapban megjelenő terhelések megfigyelése alapján a kijelölt tavak környezetében minden helyszínen, a tó 10 m-es parti sávjában mértük fel a talajtani viszonyokat, és végeztük el a mintavételt. Ökörtelek-völgyi hulladéklerakó A talajtani vizsgálati pontokat a botanikai, cönológiai felvételezések helyszínén helyeztük el, a talajtérképezés iránymutató elveinek figyelembe vételével (SZABOLCS 1966, MÓDSZERKÖNYV 1989). A vizsgálati kör kiválasztásának indoklása Gödöllő-Isaszegi tórendszer Az adott környezetben a legfontosabb talajtani hatótényező a talajok eróziója, illetve az abból származó, a tórendszerben jelentkező foszfor-, esetleg talaj eredetű nehézfém- 11

12 szennyezés. Ezért a talajtani alapadatok (humusz, karbonát, összes só, ph, kötöttség) vizsgálata mellett a foszfortartalom (talaj és fenékiszap esetében), valamint a toxikuselemtartalom (talaj és fenékiszap esetében) került vizsgálatra. Az erózió miatt nagy figyelmet fordítottunk a talajok morfológiai értékelésére, a szint vastagságok pontos rögzítésére, a bolygatottság mértékének becslésére. Ugyancsak gondosan rögzítettük az erózió becsléséhez szükséges, helyszínen vizsgálható paraméter-kört (domborzati viszonyok, felszínborítás, lejtő morfológiai adatok). Ökörtelek-völgyi hulladéklerakó A hulladéklerakó környezetében a talajok termőhelyi szempontú értékelése, valamint az alapadatok rögzítése mellett a nehézfém-akkumuláció rögzítése és detektálása érdekében a toxikuselem-tartalom vizsgálatát jelöltük meg hangsúlyos pontként. Az előző helyszínhez hasonló alapossággal végeztük el a talajok morfológiai értékelését, a bolygatottság becslését is. Összefoglalás A Gödöllő-isaszegi tórendszer, valamint az Ökörtelek-völgyi hulladéklerakó területén az ökológiai rendszerek változásának nyomon követése érdekében talajmonitoring rendszert megalapozó tanulmányt készítettünk. A már működő monitoring rendszerek áttekintése alapján a TIM módszertan tapasztalatait felhasználva végeztük el a helyszíni terepbejárásokat, jelöltük ki a mintavételi és monitoring pontok helyét. A kijelölt területeken talajszelvény feltárást végeztünk, amelyek helyszíni értékelését követően - a célnak megfelelően a felső és/vagy alsóbb genetikai szintekből talajmintát vettünk. A minták laboratóriumi vizsgálata, valamint az eredmények feldolgozása és értékelése folyamatosan zajlik. 12

13 II. Botanikai vizsgálati módszerek A növények a környezeti változásokra adott válaszaik során, mint biológiai indikátorok szerelnek. A növényzet állapota jól tükrözi a körülötte végbemenő változásokat, így monitorozásuk révén lehetővé válik egy adott terültek természetességi állapotának vagy bolygatottságának megítélése, a természetes, vagy antropogén hatásokra bekövetkező változások detektálása. A növényzetben bekövetkező változások nyomon követésére alkalmas módszerek élőhelyenként eltérőek lehetnek, így továbbiakban külön ismertetjük a terresztris és a vízi vegetációk vizsgálati lehetőségeit. II.1. Vízi növényzet vizsgálati lehetőségei A vízi növényzeti kutatási módszerek történetéről Először az 1995-ben közzétett Kohler és Janauer - féle kiértékelő módszerrel nyílt lehetőség arra, hogy a folyó vízi vegetáció egyes térképezések közti mennyiségi változásait kvantitatív módon elemezhessék és mutathassák. A vízinövény jelenléte vagy hiánya, mennyisége és állapota jól tükrözi a körülötte végbemenő változásokat, folyamatos megfigyelésük nélkülözhetetlen a folyó- és állóvizek minőségi viszonyainak feltárásához, és minőségi változásainak hosszú távú nyomon követéséhez. Az EU Víz Keretirányelve a vízfolyások folyamatos monitoringját is előírja. A makrophyta vegetációt 3 éves periódusonként kell vizsgálni. A Kohler-módszer az adatszolgáltatás mellett monitoring vizsgálat lehetőségét is megteremti, amit Friedberger Au síkságon (Németország) folyó hosszú távú monitoring (33 év) eredményei bizonyítanak. A nemzetközi Duna-kutatásban (IAD, Internationale Arbeitsgemeinschaft Donauforschung) a Dunakanyar felmérésekor (1994), ami a módszer első magyarországi alkalmazása volt. Az IAD makrofita munkacsoportját 1988-ban alakították és 2005 között a munkacsoport elindította a Multifunctional Integrated Study Danube: Corridor and Catchment, MIDCC projektet ( ami az között folyó Pilot-Projekt eredményeire és munkatársaira támaszkodik. Az MIDCC a Bécsi Egyetem Ökológiai és Természetvédelmi Intézet Hidrobotanikai Részlegének Projektje, amelyet az osztrák szövetségi Oktatási Tudományos és Kulturális Minisztérium támogat. Céljai közé tartozik a Duna korridor vízivegetációjának első számszerűsített leírása a Makrofita minőségi mutatóval és az VKI-ben rögzített ökológiai állapot referencia feltételeinek meghatározása, valamint a statisztikai feldolgozáshoz szükséges a tagországok által hozzáférhető adatbázis felállítása. Az EU által finanszírozott Tisza Projekt ( január 15-én kezdődött Budapesten a Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Rt. (VITUKI Rt.) vezetésével. A projekt legfőbb célkitűzése, hogy integrált hidrológiai eszközök és modellek használatával és kifejlesztésével elősegítse a Tisza vízgyűjtőjében található ökológiai értékek megőrzését, valamint hogy hozzájáruljon a fenntartható vízkészlet-gazdálkodás megteremtéséhez a teljes vízgyűjtőben. A Tisza Projekt része az Európai Unió által kezdeményezett CATCHMOD elnevezésű Szuper-projektnek, amely európai vizes projektek klaszterezésével kívánja a kutatási eredményeket európai szinten optimalizálni. Folyóvízi növényzet vizsgálati módszerei 13

14 A módszert lényege, hogy független, összehasonlítható eredményeket nyújt, és különös módon alkalmas arra, hogy a vízi vegetációban végbemenő térbeli és időbeli változásokat hosszú évekre nézve vizsgálhassuk (KOHLER 1978.) A módszer alkalmasságát és alkalmazásának korlátait algológiai kutatásokhoz kapcsolódóan HÁZI és SIPOS (1998) vizsgálták. Tapasztalataik szerint a Braun-Blanquet módszerrel vizsgált minta kvadrátokban felvett borítási értékek összegezése és a teljes felülethez való viszonyítás után kapott összborítás a valóságosnál sokkal kisebb érték. Okként a vízben nehezebben mérhető távolságot és a kimérés körülményes technikai hátterét adták meg, mert az apróbbnak nevezett távolság becslési hibák nagy mértékű eltéréshez vezettek, noha többszöri ellenőrzést és viszonyító méréseket is végeztek (HÁZI és SIPOS 1998). A Kohler-módszerrel végzett összehasonlító méréseknél már nem konkrét %-os borítási értékeket kapunk, csupán a fajok és a vízfolyás teljes hínárnövényzetének egymáshoz viszonyított gyakoriságáról és mennyiségéről nyerünk adatokat. A Kohlermódszer használatával Házi és Sipos kiküszöbölte a többszöri mérés és becslés okozta hibahalmozódást, véleményük szerint viszont nagyobb terepi és florisztikai tapasztalatot igényel (HÁZI és SIPOS 1998). Véleményünk szerint a Kohler-módszerrel végzett kutatómunka nem igényel több botanikai tapasztalatot, viszont mindenképpen időigényes, mivel nem pusztán mintaterületek alapján következtetünk az egész vízfolyás vegetációjának viszonyaira, de az így kapott többletinformáció mindenképpen megéri. A vizsgálat során szakaszokat kell kijelölni, a szakaszok határait az egyforma ökológiai viszonyok adták meg. A cél az, hogy az egyes egységek vegetációja körülbelül hasonló legyen. Az ilyen módon kijelölt szakaszok azonban nem egyforma hosszúságúak. Átlagosan m-es egységekről van szó. A környezeti, korlátozó tényezők közül elsőleges az árnyékoltság, a meglévő szennyvízberendezések. Azonban a folyóvíz különböző paramétereit sem hagyhatjuk figyelmen kívül. Vizsgálat során a környezetről is érdemes adatokat gyűjteni: folyószélesség, vízmélység, árnyékoltság, zavarosság, áramlás erőssége, mederalkotó kőzet, parti vegetáció, földhasznosítás a környező földeken. A feljegyzett fajokat a meghatározásuk után a feljegyzésre kerülnek, és borításuk is megbecsülésre kerül. A becslés során a KOHLER (1978.) által meghatározott 5 csoportot lehet alkalmazni (3. táblázat). Ez a szám azt mutatja meg, hogy egy növény mennyire elterjedt abban az egységben. Ha a szakaszon felelhető fajokat egyszerre nézzük, akkor arra is következtethetünk belőle, hogy mekkora növénytömeggel rendelkezik az adott szakasz. 5 Tömeges 4 Gyakori 3 Elterjedt 2 Ritka 1 nagyon ritka 3. táblázat: Az egyes becslési értékek jelentése A folyóvizekben előforduló növények öt osztályba sorolhatóak. Az elkülönítés mögött hosszas kutatómunka áll. (KOHLER et al. 1971, 1974). Az osztályba sorolást nagyszámú vízminőség vizsgálat, vegetáció térképezés előzte meg (KOHLER 1978). I. Csoport a legtisztább, szennyvízmentes források fajai: 14

15 II. Csoport Potamogeton coloratus Chara hispida Chara vulgaris Juncus subnodulosus fajok, amelyek elterjedésének súlypontja a nem terhelt területeken van: Mentha aqvatica Sparganium natans Juncus articulatus Potamogeton berchtoldii III. Csoport fajok, amelyek előfordulási területei a még gyengén szennyezett zónákba is belenyúlnak Groenlandia densa Potamogeton natans IV. Csoport a mértékletesen szennyezett területek fajai, a tiszta szakaszokból általában hiányoznak: Myriophyllum spicatum Myriophyllum verticillatum Elodea canadensis V. Csoport erősen szennyezett területek fajai, a tiszta szakaszokból általában Hiányoznak: Callitriche obtusangula Zannichellia palustris A vízi felvételezésekkor figyelembe vettük a Nemzeti Biodiverzitás monitorozó elvárásait is, melyet korábbi jelentéseimben összedolgoztuk KOHLER (1975) módszerével. Ez alapján a fajokat a következő csoportba osztva tárgyaljuk: alámerült és úszó (hidrofita fajokat KOHLER: 1975 szerint) és kiemelkedő (amfifita) szintet. A tavi növényzet vizsgálati módszerei A tavak vízi vegetációjának térképezésének hivatalos szabványa kialakítás alatt áll. (CEN 2003). A tavak esetében a teljes tópart mentén körben haladunk, hasonlóan a folyóvízi felvételekkel a part menti zónában a szakaszok kijelölése itt is a hasonló ökológiai viszonyok alapján történik. A szakaszokon belül elvégezett mennyiségi becsléskor a már említett 1-5-ig terjedő skálát használatos. A folyamatos monitoring vizsgálatoknál a módszer egyszerűbb formája a transzszekt térképezés javasolt, ahol a tavak makrofita vegetációjának felvételezése nem összefüggő egységeken, hanem a partra merőleges transzszekteken alapul. Ekkor figyelnünk kell arra, hogy egy homogén parti egységhez legalább 4 felvétel tartozzon, hogy a statisztikai kiértékelés pontosan elvégezhető legyen. A transzszekt alapos vizsgálatához 2m-es szélesség javasolt, de maximum 5m vizsgálható egyszerre. Az így kapott egységekben a folyóvízi térképezésnél leírt mutatókat alkalmaztuk. A vegetáció pontosabb vizsgálatához a transzszekteken belül mélység szerinti egységeket különíthetünk el, általában 0-1m, 1-2m, 2-4m, 4-8m, 8m-nél mélyebb egységeket vizsgáljuk. Így nem csak a teljes transzszektre, hanem az egyes mélységi zónákra vonatkozóan számoljuk ki az RPM MMO/MMT stb. értéket. A mélységi osztással végzett vizsgálat során a csónakból gereblyével való felmérés a mélyebb egységekben magasabb a hibalehetőséget okoz, mert mind a kisebb méretű és létszámú fajok megtalálása mind az egyes fajok mennyiség megbecslése is jóval nehezebb. Itt mindenképpen lehetőség szerint búvár technika alkalmazása javasolt. Tehát a vizsgálati módszert mindig az aktuális vizsgálat alapján kell eldönteni. 15

16 A VKI-ban meghatározott irányelvet, hogy az ökológiai státusz meghatározásához a fajösszetétele és a fajok mennyiségi paraméterei szükségesek, a vizsgálat során kapott fajlista és RPM értékek teljesítik A kiértékelés lehetőségei Minden számítás alapjául MELZER (1988) feltevése szolgál, miszerint a becsült növénymennyiség és a valódi növénymennyiség közötti kapcsolat nem lineáris, hanem F(y)= x 3 összefüggéssel írható le. A függvény figyelembe veszi azt, hogy a felmérésben térbeli kiterjedéssel rendelkező növénytársulásokról van szó (VEIT et al. 1997). Az adatok feldolgozása során többféle mutatót számolunk ki. A helyes értelmezés érdekében a mutatók számításakor csupán a hydrofitákat, az amfifitákat, a mohákat és a Charales fajokat vettük figyelembe. A relatív elterjedési hossz (Relative Arealänge, Lr) megadja, hogy a térképezett szakaszok hány százalékában van jelen az adott növényfaj (PALL és JANAUER 1995, KOHLER és JANAUER 1995). n Lk k = 1 L r [%]= * 100 Lges L r L k L ges n = relatív elterjedési hossz = az előfordulási szakaszok hossza = az összes térképezett szakasz hossza = előfordulási szakaszok száma A relatív növénymennyiség (Relative Pflanzenmenge, RPM) megmutatja, hogy a vizsgált növénytömegből hány %-ot képvisel az adott növényfaj (1.ábra) (PALL és JANAUER 1995, KOHLER és JANAUER 1995). RPM[%]= n 3 ( M i Li ) i= 1 k n 3 ( M ji Li ) j= 1 i= RPM = bizonyos faj relatív mennyisége M i = a faj i szakaszra becsült értéke L i = az i szakasz hossza j = növényfajra jellemző állandó 16

17 1. ábra: Példa az RPM grafikonos ábrázolására Az átlagos mennyiségi indexek (Mittleren Mengenindices, MMT, MMO) arról adnak felvilágosítást, hogy a megfigyelt területen milyen az egyes fajok megoszlása (2.ábra). MMT (total, teljes) esetében minden vizsgált szakaszt összevonunk, és a teljes területre vonatkoztatva vizsgáljuk a megoszlást, MMO (occurence, előfordulás) esetén csak azokat a szakaszokat vesszük figyelembe, amelyekben a növény előfordul (PALL és JANAUER 1995, KOHLER és JANAUER 1995). MMT= 3 n 3 ( M i Li ) i= 1 L MMO== 3 n 3 ( M i Li ) i= 1 n i= 1 L i MMT = átlagos mennyiségi index minden szakaszra nézve MMO = átlagos mennyiségi index az előfordulási szakaszokra nézve M i = a növény mennyisége az i szakaszban L i = az előfordulás szakaszának (i) hossza L = teljes hossz

18 2. ábra: Példa az átlagos mennyiségi indexek (MMT/ fekete, MMO/ fehér) ábrázolására Három esetet határolhatunk el MMT/ MMO kiértékelésekor: 1. MMT és MMO egyaránt magas érték: a faj a folyó nagy részén jelen van, és az egyes előfordulási helyeken tömeges állományt alkot. MMO minden esetben nagyobb, mint MMT. Extrém esetekben lehet egyenlő a két érték. Ekkor a teljes térképezett vízfolyásban tömegesen elterjedt az adott faj. 2. MMO szignifikánsan nagyobb érték, mint MMT: az egész vízfolyást tekintve nem elterjedt faj. Minél távolabb áll a két érték, annál pontszerűbben jelenik meg az adott faj a területen, de ott tömegesen. 3. Mindkét érték alacsony: nem számottevő faj sem elterjedésében sem egyedszámában. A jegyzőkönyv egyszerűsített adatai alapján elkészítettem a vízfolyások elterjedésidiagramjait. A diagram egyben tartalmazza a vízfolyás teljes fajlistáját és a sorokban vízszintesen haladva megtudhatjuk, mely szakaszokban fordul elő és milyen értékkel az adott faj. Az egyes cellák arányosak a szakaszok valóságos hosszával, így reálisabb képet alkothatunk. Az ábrán a nem térképezett szakaszokat n -nel jelöltük (3. ábra) 18

19 3. ábra: Egy elterjedési diagram részlete A folyóvizekben előforduló növények öt osztályba sorolhatóak. Az elkülönítés mögött hosszas kutatómunka, számos vízminőség vizsgálat és vegetációtérképezés áll (KOHLER et al. 1974, 1978, KOHLER 1982). I. Csoport a legtisztább, szennyvízmentes források fajai II. Csoport fajok, amelyek elterjedésének súlypontja a nem terhelt területeken van III. Csoport fajok, amelyek előfordulási területei a még gyengén szennyezett zónákba is belenyúlnak IV. Csoport a mérsékelten szennyezett területek fajai, a tiszta szakaszokból általában hiányoznak V. Csoport erősen szennyezett területek fajai, a tiszta szakaszokból általában hiányoznak II. 2. A Terresztris ökoszisztémák botanikai kutatási lehetőségei A relatív növényökológiai mutatók A relatív ökológiai mutatók kidolgozása arra a megállapításra épül, miszerint az élőlények ez esetben a növények előfordulásukkal jól jellemzik azt a környezetet, melyben élnek. A növények e jelzőértéke vagyis, hogy mely termőhelyi adottság esetében találhatók meg a legnagyobb valószínűséggel, jól számszerűsíthető tulajdonság. A növényökológiai kutatások során elsőként a tengerparti zónára vonatkozóan jelentek meg a sótűrést számszerűsítő értékek (IVERSEN, 1936). A szántóföldi növények különböző igényeinek vizsgálata alapján ELLENBERG (1950, 1952) dolgozott ki értékelési rendszert, melyet a német flóra teljes fajkészletére kiterjesztett. A közleményekben a virágos fajok mellett a mohák és a zuzmók jelzőértékei is szerepelnek. Az egyre több és egyre szélesebb körű vizsgálatokkal a felállított skálák tovább bővültek (ELLENBERG, 1974, ELLENBERG et al. 1991). A magyar flóra relatív ökológiai mutatói Zólyomi kezdeményezésére tapasztalati értékek alapján alakultak ki (ZÓLYOMI et al. 1967). E munka 1400 fajra kidolgozott listáját KÁRPÁTI 19

20 et al. (1968) KÁRPÁTI (1978) és ZÓLYOMI (1964) egészítette ki. A mutatók alkalmazhatóságát és módszertani feldolgozásuk lehetőségeit ZÓLYOMI és PRÉCSÉNYI (1964) vizsgálta, az értékszámok tesztelésével BAGI (1987) foglalkozott. A relatív ökológiai mutatók egyik legteljesebb skálája SIMON (1988, 1992) nevéhez fűződik. Ellenberg munkái, valamint GRIME et al. (1979, 1988) a növények stratégiájáról felállított modelljének figyelembe vételével a magyar flóra fajaira BORHIDI (1991, 1993, 1995) dolgozott ki értékeket. A hazai őshonos száras növényekre SOÓ (1964, 1980) közölt mutatókat, melyeket ötfokozatú skálán tüntetett fel. A növényökológiai értékszámok különböző skáláit BARTHA (1995) foglalta össze. Az ökológiai mutatókkal foglalkozó botanikai munkákban több helyütt talajtani vizsgálatok is szerepelnek (MARRS és PROCTOR 1979, DYRNESS és YOUNGBERG 1966). A növényzet és a mikroklíma kutatása mellett KOVÁCS (1966, 1970) és JAKUCS (1972) a növényzet és a talajok kapcsolatát is tanulmányozta. Több szerző az egyes ökológiai mutatók, valamint a talajtani paraméterek és a növények relatív ökológiai értékei közötti összefüggésekre keresett választ. KUNZMANN (1990) különböző nedvesség fokozatú kategóriákat állított föl, és ennek függvényében vizsgálta a növény számára felvető nitrogén mennyiségét. A növények számára felvehető víz formájára vonatkozóan Ellenberg tapasztalati skáláját KUNZMANN et al. (1990) vizsgálta felül. Az extenzív és intenzív művelésű területek összehasonlítását és a két művelési módot jelző növények előfordulását STEIN és társai figyelték meg. BARTHA et al. (1994) a talajban felhalmozódó nitrogén és a degradáltságot jelző lágyszárúak közötti kapcsolatot tárták fel. BARCZI et al. (1996, 1997) a mért talajparaméterek és a relatív ökológiai mutatók közötti összefüggéseket kutatták. Szikes területeken a Gypsophila muralis előfordulásának talajtani adottságaira vonatkozóan BAGI (1989) végzett vizsgálatokat. A relatív növényökológiai értékszámokat BORHIDI (1993) rendszere szerint alkalmaztuk. A relatív hőigény indikátorszámai (TB): A viszonyszámok az alábbi övezeteknek megfelelő hőklímát, ill. az azoknak megfelelő mikroklímaigényt jelenti: 1: Szubnivális vagy szupraboreális öv 2: Alpesi, boreális vagy tundra öv 3: Szubalpin vagy szubboreális öv 4: Montán tűlevelű erdők öve vagy tajga öv 5: Montán lomblevelű mezofil erdők öve 6: Szubmontán lomblevelű erdők öve 7: Termofil erdők és erdős-sztyepek öve 8: Szubmediterrán sibljak és sztyep öv 9: Eumediterrán örökzöld övezet növényei (BORHIDI 1993). A fajok relatív nitrogénigényének (NB) értékei: 1: Steril, szélsőségesen tápanyagszegény helyek (pl. tőzegmohalápok) növényei 2: Erősen tápanyag szegény termőhelyek növényei 3: Mérsékelten oligotróf termőhelyek növényei 4: Szubmezotróf termőhelyek növényei 5: Mezotróf termőhelyek növényei 6: Mérsékelten tápanyag gazdag termőhelyek növényei 7: Tápanyagban gazdag termőhelyek növényei 8: Trágyázott talajok N-jelző növényei 9: Túltrágyázott hipertróf termőhelyek (pásztortanyák), romtalajok növényei 20

21 A relatív talajvíz, illetve talajnedvesség (WB) értékek a következők: 1: Erősen szárazságtűrő növények gyakorta teljesen kiszáradó, vagy huzamosan szélsőségesen száraz (sziklai, félsivatagi jellegű) termőhelyeken 2: Szárazságjelző növények hosszú száraz periódusú termőhelyeken 3: Szárazságtűrő növények, alkalmilag üde termőhelyeken is előfordulnak. 4: Félszáraz termőhelyek növényei 5: Félüde termőhelyek növényei 6: Üde termőhelyek növényei 7: Nedvességjelző növények, súlypontosan a jól átszellőzött, nem vizenyős talajok növényei 8: Nedvességjelző, de rövid elárasztást is eltűrő növények 9: Talajvízjelző növények, súlypontosan átitatott (levegőszegény) talajokon 10: Változó vízállású, rövidebb ideig kiszáradó termőhelyek vízi növényei 11: Vízben úszó, gyökerező vagy lebegő vízi szervezetek A növények relatív fényigénye alapján megállapított indikátor számok (LB) (ELLENBERG (1974) 9-fokozatú skálája szerint): 1: Mélyárnyék-növények, még 1% rel. fény mellett fotoszintetizálnak 2: Erősen árnyéktűrő növények. Fot. min.1-5% rel. fény között 3. Árnyéktűrő növények, Fot. min. <5%, de világosabb helyeken is megélnek 4: Arnyék-félárnyéknövény, Fot. min. 5-10% között 5: Félárnyéknövény, Fot. min >10% rel. fény; teljes fénynél ritka 6: Félárnyék-félnapfénynövény. Fot. min % rel. fény. 7: Félnapfénynövény; többnyire teljes fényben él, de árnyéktűrő is. 8: Napfénynövény, Fot. min. >40% csak kivételesen kevesebb. 9: Teljes napfénynövény, csak teljesen nyitott helyeken, fot. min. >50% (BORHIDI 1993). A szélsőséges klímahatások éghajlati szélsőségek eltűrésére vonatkozó értékszámok (CB) A szélsőséges klímahatások éghajlati szélsőségek eltűrésére vonatkozó értékszámok ELLENBERG (1974) 9 fokozatú skálája szerint, amely Meusel és Schubert (1972) beosztása alapján készült: 1: Eu-óceánikus faj Közép-Európában kivételesen, nálunk nem fordul elő 2: Óceánikus faj, súlypontosan Ny-Európában és nyugati Közép-Európában 3: Óceánikus-szuboceánikus faj; súlypontja Közép-Európában 4: Szubóceánikus faj; súlypontja Közép-Európában, de Keletre is kiterjed 5: Átmeneti típusok, gyengén szuboceáni és szubkontinentális jelleggel 6: Szubkontinentális, súlypontja Közép-Európa, s a vele határos kelet 7: Kontinentális-szubkontinentális fajok: kelet-európai súlyponttal 8: Kontinentális fajok Keletről még éppen eljutnak Közép-Európába 9: Eu-kontinentális fajok; szibériai-keleteurópai súlyponttal; gyakorlatilag már nem jutnak el Közép-Európába (Bokori 1993). Sótűrőképesség relatív értékszámai (SB) A sótűrő, illetve sókedvelő növények jelölésére szolgáló 9-fokozatú skálát ELLENBERG (1991) újabban vezette be. Fokozatai a következők a talajoldatban található maximális kloridion tartalom alapján: 0: Sókerülő faj, sós vagy szikes talajon nem fordul elő 1: Gyengén sótűrő növény, főleg sóban szegény vagy sómentes talajokon de alkalmilag enyhén sós talajon is előfordul. (0-0.1% Cl - ) 21

22 2: Oligohalin, többnyire igen gyengén sós talajokon élő növény ( %Cl - ) 3: béta-mezohalin, többnyire gyengén sós talajokon élő növény, ( % Cl - ) 4: alfa-béta mezohalin növény, gyengétől mérsékelten sós talajokig, ( CI - ) 5: alfa-mezohalin növény, mérsékelten sós talajokon, ( % CI - ) 6: alfa-mezo/polihalon növény, mérsékelten sós-erősen sós talajokig, ( % Cl - ) 7: polihalin növény, magas sótartalmú talajokon ( Cl - ) 8: euhalin növény igen magas sótartalmú talajokon, ( % Cl - ) 9: Hipersalin fajok, a száraz időszakban extrém sós talajokon, (>2.3% Cl - ) (Borhidi 1993). Cönológiai csoportok vizsgálata: Decimális számokban kifejezett BORHIDI (1993) féle cönológiai felosztás volt követve az adatbázis értékelésekor, melynél csak a nagy egységek lettek figyelembe véve: 1. Vízi, mocsári, lápi növényzet 2. Tengerparti és sós mocsári növényzet 3. Zavart termőhelyek lágyszárú növénytársulásai 4. Magashegyvidéki sziklai vegetáció és havasi gyepek 5. Antropo-zoogén félcserjések, gyepek és rétek 6. Erdőközeli cserjések és kórósrétek 7. Tűlevelű erdők és rokon társulások 8. Lombos erdők A természetességi állapot értékelésének lehetősége Mivel az élőhely milyenségét a környezet állapota határozza meg, egy-egy élőhely természetessége, természetvédelmi értéke szoros összefüggést mutat az előző fejezetben áttekintett növényökológiai jelzőszámokkal. A természetesség-degradáltság kategóriájának irodalmi feldolgozását a növényi társadalmakat kutató munkákkal célszerű kezdeni. E témakörben ugyanis a különböző élőhelyek benne a növényfajok természetességére vonatkozóan értékes adatokat, megfigyeléseket találhatunk. A következőkben a növényi társadalmaktól elindulva adok rövid áttekintést a természetesség és a degradáltság kérdésével foglalkozó irodalmakról. A növényi társadalmakra vonatkozóan az első jelentős megfigyelés MCLEOD (1894) nevéhez fűződik. RAUNKIAER 1907-ben megalkotott életformarendszerében a növényeket a szaporítószervek elhelyezkedése és az áttelelés módja alapján osztályozta. Az 1960-as években az alkalmazkodás sikere alapján Hallé, Oldeman és Tomlinson architekturális formák szerinti csoportosítást végzett. Rapaics Raymund 1925-ben megjelent művében összefoglalást adott mindarról, amit a növényszociológiáról azidőig tudni lehetett. RAMENSZKIJ (1938) a növények között az erőszakosak, a béketűrők és a közömbösek csoportját különítette el. Négy évtizeddel később Ramenszkij rendszerét GRIME (1979) új ökológiai megvilágításba helyezte a kompetítorok, a stressztűrők, és a ruderális fajok osztályozásával. Grime szerint a növényi stratégiákat két vezérlőelv szabályozza: a termőhelyi stresszhatások és a források elosztását befolyásoló zavarás mértéke. Ha a stressz és a bolygatás mértéke alacsony, a kompetítorok vannak előnyben; ha a stressz erős, de nincs bolygatás, a stressztűrők jutnak szerephez. Kis stressz és erős bolygatás egyidejű hatása pedig a ruderális fajok elterjedését eredményezi. Ha megvizsgáljuk, hogy ezen stratégiatípusok milyen szerepet játszanak a növényi társadalmakban, eljutunk a szociális magatartás típusok (SZMT) kategóriájához, amelyet 22