A NÖVÉNYEK ÉS KÖRNYEZETÜK KÖLCSÖNHATÁSAI

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A NÖVÉNYEK ÉS KÖRNYEZETÜK KÖLCSÖNHATÁSAI"

Imre Halász
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 Ökológiai élőlényismeret I. Szárazföldi növények 1. előadás A NÖVÉNYEK ÉS KÖRNYEZETÜK KÖLCSÖNHATÁSAI A növények elterjedését befolyásoló környezeti tényezők. Tűrőképesség, limitáció, indikáció. Plant traitek. A növények alkalmazkodása.

növények elterjedését befolyásoló környezeti tényezők.

2 Miről lesz szó a félévben? A növények elterjedését milyen környezeti tényezők befolyásolják? Hogyan alkalmazkodnak a növények ezekhez a tényezőkhöz? Milyen jellegek (plant trait-ek) teszik sikeressé a növényfajokat a különböző élőhelyeken? Hogyan alkalmazhatóak ezek az ismeretek a természetvédelemben? Hazai gyepi és erdei élőhelyek példáján vizsgáljuk ezeket a kérdéseket.

Milyen jellegek (plant trait-ek) teszik sikeressé a növényfajokat a különböző élőhelyeken?

3 A növények elterjedését befolyásoló környezeti tényezők Víz Fény Hőmérséklet Talaj Biotikus kölcsönhatások Természetes zavarások Emberi tevékenység

4 VÍZ Tápanyag a fotoszintézis során Ozmotikus folyamatok és tápanyagszállítás víz segítségével történik Növényi sejtek turgorának kialakításában A növényi mozgások víz segítségével, a sejtek vízállapotának változása révén valósulnak meg A növényi sejtek biokémiai folyamatai vizes közegben játszódnak le Enzimreakciók katalizátora (pl. hidrolízis) Fontos szerepet játszik a növényi hőmérsékletszabályozásban (transzspiráció)

változása révén valósulnak meg A növényi sejtek biokémiai folyamatai vizes közegben játszódnak le

5 A víz mennyisége és minősége Szárazság Fizikai szárazság Fiziológiai szárazság: Van elegendő víz, de nem hozzáférhető (fagyott, vagy sókban, huminsavakban gazdag)

6 Vízhiány kiküszöbölése A száraz időszak elkerülése (efemerek, geofitonok) A vízfelvétel könnyítése : speciális vízfelvételi szervek, képletek kifejlesztése Vízvesztés csökkentése (párologtatás szabályozása) Víztartó szövetek, víztároló szervek kialakítása

szervek, képletek kifejlesztése Vízvesztés csökkentése

7 A víz mennyisége és minősége Víztöbblethez való alkalmazkodás: A kutikula hiányzik vagy igen vékony Az epidermisz felszínén szőröket nem hordoz A leveleknél előfordul vízkiválasztás (guttáció) A vízszállító (fa) elemek és a szilárdító szövetek redukáltak Az aerenchima jelenléte gyakori

hordoz A leveleknél előfordul vízkiválasztás (guttáció) A vízszállító

8 A növények vízigénye Xerophytonok: fizikailag vagy fiziológiailag száraz élőhelyeken élnek Mesophytonok: közepes páratartalom- és talajnedvesség viszonyok mellett, alacsony sótartalmú élőhelyeken fordulnak elő Helofitonok: mocsári növények Hydrophytonok: vízinövények

talajnedvesség viszonyok mellett, alacsony sótartalmú élőhelyeken

9 FÉNY Olyan forrás, ami nem felhalmozható és raktározható A fotoszintetizáló növényekben a felépítő anyagcsere kulcsfaktora Fokozza a kémiai reakciók sebességét Befolyásolja a növekedést Növényi mozgásokat befolyásolja (fototropizmus, fotonasztia, fototaxis)

Fokozza a kémiai reakciók sebességét Befolyásolja a növekedést

10 A fény mennyisége és minősége Fotoszintézis szempontjából a vörös és kék fénysugarak a legkedvezőbbek Szórt fény kedvezőbb, mint a direkt fény Szintezett közösségekben az alsó szintekre gyakran főleg a zöld fénysugarak jutnak csak le

kedvezőbb, mint a direkt fény Szintezett közösségekben az

11 A fény mennyisége és minősége A csökkent fényintenzitás hatásai: A sejtfalak vastagsága és a szilárdító elemek száma csökken A levéllemez elvékonyodik és a levélfelszín megnő A fény felé növekedés során az internódiumok megnyúlhatnak Hedera helix; Fény- és árnyéklevelek

levéllemez elvékonyodik és a levélfelszín megnő A fény felé

12 A fény mennyisége és minősége A túl intenzív megvilágítás hatásai: A levelek túlmelegedése következtében szöveti károsodások léphetnek fel Növeli a respiráció intenzitását Növekedés-gátló hatással bírhat A klorofil lebomlását idézheti elő A talaj felhevülése révén gyökérsérüléseket okozhat

Növeli a respiráció intenzitását Növekedés-gátló hatással bírhat A

13 Fény- és árnyéknövények Napfénynövények (heliofitonok): Igénylik a teljes megvilágítást. Árnyéktűrő napfénynövények (helio-szkiofitonok): A viszonylag erős árnyalást tűrik ugyan, de bizonyos életfolyamataikhoz (pl. virágzás, terméskötés) igénylik a teljes megvilágítást. Árnyéktűrő növények (szkiofitonok): A teljes megvilágítást nem igénylik, sőt kifejezetten káros is lehet számukra. Szkotofitonok: A teljes megvilágítás elméleti 1%-os határértéke alatt is képesek fennmaradni.

életfolyamataikhoz (pl. virágzás, terméskötés) igénylik a teljes megvilágítást.

14 HŐMÉRSÉKLET A magas hőmérséklet hatásai: Denaturálja a protoplazma fehérjéit Komoly anyagcserezavarokat eredményezhet Az alacsony hőmérséklet hatásai: A fehérjék szétesését idézheti elő Intracelluláris jégkristály-képződést eredményez, ami a biológiai membránok szerkezetét károsítja. A vízfelvételi folyamatok gátlása révén a növény kiszáradását okozhatja (fiziológiai szárazság)

idézheti elő Intracelluláris jégkristály-képződést eredményez, ami a biológiai membránok

15 Alkalmazkodás a hideghez LETÖRPÜLÉS PÁRNA-NÖVEKEDÉS HEVERŐ SZÁRTÍPUS Pinus mugo Saxifraga oppositifolia HŐSZIGETELŐ SZŐRÖK Betula nana Leontopodium alpinum

16 TALAJ A növények számára alapvető fontosságú a rögzülés, víz- és tápanyagfelvétel miatt A talaj növények szempontjából legfontosabb tulajdonságai: Tápanyag-tartalom Vízgazdálkodás Levegőtartalom Szemcseméret-eloszlás Pórustérfogat Sótartalom Mikroelem-tartalom

legfontosabb tulajdonságai: Tápanyag-tartalom Vízgazdálkodás

17 BIOTIKUS INTERAKCIÓK szimbiózis kommenzalizmus predáció, parazitizmus 0 kommenzalizmus neutralizmus? - predáció, parazitizmus? kompetíció és allelopátia

18 TERMÉSZETES ZAVARÁSOK

19 TERMÉSZETES ZAVARÁSOK Fontos a zavarások frekvenciája, intenzitása és szezonalitása Fontos, hogy milyen fenológiai állapotban van a növény, mennyiben károsítja a zavarás Fontos, hogy mennyiben képes kompenzálni a zavarás következményeit (újrasarjadás, magbank, megváltozott biotikus interakciók)

mennyiben károsítja a zavarás Fontos, hogy mennyiben képes kompenzálni a

20 EMBERI TEVÉKENYSÉG Inváziós fajok terjedése Intenzív mezőgazdasági művelés Urbanizáció Környezetszennyezés

21 TŰRŐKÉPESSÉG - TOLERANCIA Tolerancia: valamely környezeti tényezőnek azon tartománya, amelyen belül a populáció egyedei életképesek.

Az ökológiai faktoroknak a változást előidéző környezeti része a limitáló, a változást elszenvedő

22 LIMITÁCIÓ A populációk válaszreakciója az olyan környezeti hatásokra, amelyek a tűrőképességi tartományuk határait minimum vagy maximum irányban megközelítik vagy átlépik. Az ökológiai faktoroknak a változást előidéző környezeti része a limitáló, a változást elszenvedő tűrőképességi része a limitált tényező, a populációknál megfigyelt változás pedig a limitáltság. Liebig-féle Minimum-törvény

23 INDIKÁCIÓ A környezet tényleges hatásaira adott jelzés. Alapja, hogy a populációk jelzik (indikálják) a létrejöttükben és viselkedésükben szerepet játszó ténylegesen ható tényezőket. Bioindikátorok: Egyes fajok bizonyos tényezőkre különösen érzékenyek -> eltűnésükkel vagy csökkent életműködésükkel jeleznek Más fajok jól elviselnek, jól tűrnek bizonyos extrém feltételeket, így jelenlétükkel, fokozott életműködésükkel indikálnak

24 PLANT TRAIT-EK Növényi tulajdonságok vagy jellegek Olyan tulajdonságok, amelyek a fajok életfolyamatainak vagy viselkedésének jellemzésére használhatóak Morfológiai jellegek (virágszín, magasság) Fenológiai jellegek (virágzási, magérlelési idő) Életmenet jellegek (magbank típus, pollinátor) Ökológiai jellegek (szárazságtűrés, fényigény)

25 LEGEK A NÖVÉNYVILÁGBAN

26 Leggyorsabb növekedés Albizzia falcata, 10,74m /év Bambusa spp.; akár 1m/nap; átlagosan 25 cm/nap

27 Legnagyobb méret Populus tremula fahálózat Tömege: 6000 t; kiterjedése :43 ha Sequoiadendron giganteum General Sherman 84.8 m magas; törzstérfogat: 1487 m éves

28 Taxodium mucronatum El Arbol del Tule törzs-átmérő: 11 m; lombkorona: 58 m Sequoia sempervirens 115 m magas

29 Legnagyobb lombozat Ficus benjamina Lomkorona: 1,2 ha; 1200 támasztógyökér; Törzskerület: 412 m

30 Legnagyobb levélfelület Victoria amazonica; átmérő akár 2,5 m

31 Legnagyobb gyökérzet Ficus elastica; India Ficus sp. Dél-Afrika; 120 m

32 Legagresszívabb gyökér Nuytsia floribunda gyökérélősködő, Ausztrália

33 Életkor Picea abies; Svédország 9550 éves élő fa Azorella compacta; Andok 3000 éves élő félcserje(apiaceae)

34 Legkisebb virágos növény Wolffia spp. 0,6 mm hosszú, 0,3 mm széles; 0,15 mg tömegű.

35 Legtöbb virágot hozó növény Wisteria sinensis; Kalifornia Ágai 150 m hosszúak, Tömege 23 tonna; 1,5 millió virágot hoz.

36 Legnagyobb virágú növény Rafflesia spp. Indonézia; átmérő: 1 m; tömege: 6.8 kg

37 Legtovább csíraképes mag Silene stenophylla; Szibéria; 30,000 éves

38 Legkisebb magok Orchidaceae magok Legkisebbek kb. 0,085 mm hosszúak; 0,081 mg tömegűek

39 Legnagyobb mag Lodoicea maldivica; tömege: kg; átmérője: cm

40 IRODALOM Csecserits A., Szabó R., Czúcz B. (2009): Növényi tulajdonságok, tulajdonság-adatbázisok és ezek felhasználása az ökológiai kutatásokban. Botanikai Közlemények 96: Török P., Tóthmérész B. (2010): Növényökológiai alapismeretek. Kossuth Egyetemi Kiadó, pp. 173, 2. kiadás.

Hasonló dokumentumok

Bevezetés az ökológiába Szerkesztette: Vizkievicz András

Bevezetés az ökológiába Szerkesztette: Vizkievicz András Vizsgakövetelmények Ismerje a(z élettelen és élő) környezet fogalmát. Elemezzen tűrőképességi görbéket: minimum, maximum, optimum, szűk és tág tűrés. Legyen képes esettanulmányok alapján a biológiai jelzések