Ökológia. FENNTARTHATATLANSÁG ÁLDOZATAI HÚSVÉT szigetek : /2011

Átírás

1 1. Bevezetés Ökológia 2. Alapfogalmak 3. Az abiotikus (élettelen) környezeti tényezők 2010/2011 A természet varázsát ontja bőven, A fűben, a virágban, a kőben. Ó, nincs a földön oly silány anyag, Mely így vagy úgy ne szolgálná javad, De nincs oly jó, amelyben ne volna vész, Ha balga módon vele visszaélsz. Shakespeare GEOLÓGIAI ÉS FÖLDI IDŐ Január 1. Világegyetem keletkezése M év Május 1. Tejútrendszer keletkezése Szeptember 9. Naprendszer keletkezése 5-6 milliárd év Szeptember 15. Föld kialakulása Október 9. Első élőlények November 15. Első sejtmagvas élőlények December 1. Oxigénes légkör kezdete December 16. Férgek megjelenése December 19. Halak megjelenése December 22. Kétéltűek megjelenése December 24. Hüllők és fák megjelenése December 26. Emlősök megjelenése December 27. Madarak megjelenése December 28. Dinoszauruszok kihalása December 31. Az első ember A 21. század globális környezeti, gazdasági és társadalmi problémái FENNTARTHATATLANSÁG ÁLDOZATAI HÚSVÉT szigetek SZÁHEL-övezet KLÍMAVÁLTOZÁS VIHAROK ÁRADÁSOK ASZÁLY MOSZKÍTÓK, SZÚNYOGOK ÖKOSZISZTÉMÁK VÁLTOZÁSA 1

2 Változó vizek a közép-ázsiai Aral-tó 1967-es állapotához képest vizének 75%-át elveszítette a Holt-tenger vize 25 méterrel lett alacsonyabb, mint 50 évvel ezelőtt az afrikai Csád-tó 1963 óta 95%-ára zsugorodott a Rio Grande, a Sárga-folyó, a Colorado és a Tigris egyes szakaszai nyaranta teljesen kiszáradnak, az év bizonyos részében pedig vizük nem éri el a tengert a térképeken újra kellett rajzolni Bangladesh tengerpartját, miután a heves esőzések és az emelkedő tengerszint miatt a partszakaszokat elöntötte a tenger Újabb területeket fenyeget az ausztrál árvíz január re emelkedett a november vége óta tartó áradásokban meghalt emberek száma. 72-en eltűntek, amikor a heves esőzések után hirtelen jött árvíz csapott le Anna Bligh egyben arra figyelmeztette az embereket, hogy a halottak száma "várhatóan nagyon drámaian" emelkedni fog. Toowoomba polgármesterének elmondása szerint a tragédiát az okozta, hogy a heves esőzések miatt a városon átfolyó két, egyébként csendes folyó vízszintje olyan gyorsan emelkedett, hogy az árhullám figyelmeztetés nélkül csapott le a városra. Sokan "belső cunamiként" jellemezték az árhullámot, amely autókat és házakat sodort magával. FENNTARTHATATLANSÁG ÁLDOZATAI ÚJABB ÁLDOZATOK? a csendes-óceáni Kiribati, Tokelau, Vanuata és a Marshall-szigetek a tengerszint emelkedése miatt komoly veszélybe kerültek Tuvalu is, amelynek lakói Új- Zélandra költöznek át az elkövetkező ötven évben a tengerszintjének emelkedése miatt. Tengerszint emelkedése 2100-ig 1 méter is lehet (Éghajlatváltozás Kormányközi Bizottsága, 1992.) Teher áthárító struktúra Tüneti kezelés A probléma tünetei Igazi megoldás Mellékhatások, késedelem A problémák megoldása pozitív visszacsatolás A klímaváltozás oka az üvegházhatást okozó gázok kibocsátása. A klímaváltozás nagy viharokat, hőséget, hideget, szeleket, áradást stb. okoz. A nagy hőség miatt légkondicionálásra van szükség; a szárazság miatt öntözésre; az áradás miatt gátakra és újjáépítésre. A megoldáshoz energiára van szükség, ami további üvegházhatást okozó gázok kibocsátását eredményezi. Egy problémát sem lehet megoldani azzal a logikával, mely létrehozta a problémát 2

3 Következtetések A három tartóoszlop kapcsolata Az antagonizmusokat nem lehet feloldani. Ha fel akarunk oldani egy antagonizmust, még nagyobb problémát okozhatunk. Az ember el akarja kerülni a negatív visszacsatolást. A negatív visszacsatolás elkerülésével létrejön a problémaspirál. társadalom gazdaság természet A három tartóoszlop kapcsolata társadalom gazdaság természet Okok és okozatok Az okozatokat látjuk, érzékeljük és mérjük. Az okokat nem látjuk. A környezet állapota mérhető. A környezet állapota a társadalom szerkezeti problémáiban gyökerezik, pl. termelési és fogyasztási minták. A szerkezeti problémák a társadalom értékszemléletétől, tudásától, gondolkodásmódjától stb. függnek. Jelenlegi környezetszemlélet A környezet elemekből, levegő, víz, talaj, biológiai sokféleség, ember által létrehozott környezet A szabályozás célja a tényezők jó állapotának megőrzése. Nézőpontváltás A környezet állapot, erőforrás és tér egyszerre. Ha javítani akarjuk az állapotát, átterheljük a térre, vagy az erőforrásokra Ezáltal csökkentjük a környezetminőség színvonalát. 3

4 MÉRLEGEN A FÖLD ÉHEZÉS A gazdasági rendszer ma figyelmen kívül hagyja a nehezebben mérhető és eladható javak értékét, mint a tiszta levegő, a tiszta víz vagy az erdei élet gazdagsága (Al Gore, 1993.) VÍZHIÁNY SZEMÉTHEGYEK KÖRNYEZETI PROBLÉMÁK KEZELÉSÉNEK SZÜKSÉGESSÉGE VALÓ VILÁG? HOGYAN TOVÁBB? ÖKOLÓGIAI SZEMLÉLET FEJLŐDÉSE Környezetünkre az életkörülmények és a jólét javításának forrásaként, táplálójaként kell tekintenünk (WHO,1990) Ösztönös szemléletmód a XIX. század közepéig Tudatos ökológiai szemlélet a XX. század közepéig Szükségszerű ökológiai szemlélet a XX. század közepétől (Juhász- Nagy Pál) 4

5 NAGY A FELELŐSSÉGÜNK Az ökológia a biológia tudományterülethez kapcsolódó önálló tudományág Ernst Haeckel német zoológus Fotó: először használta az ökológia kifejezést (1866) oikosz (ház, lakóhely, élőhely, háztartás, környezet) logosz: tudomány véleménye szerint az ökológia az egyes élőlények és élettelen környezetük közötti kölcsönkapcsolatok vizsgálata Juhász-Nagy Pál botanikus, elméleti biológus és biomatematikus, a XX. század nagy magyar ökológusa, az operatív ökológia szükségességének felismerője, a Magyar Tudományos Akadémia tagja volt. Értelmezésében az ökológia azzal foglalkozik, hogy miért nem élhetnek az élőlények bárhol, bármikor, bármekkora számban a Földön. (Ez a Juhász-Nagy Pál-féle metametodológiai quadruplet.) Fotó: Ökológia Az ökológia az élőlények és környezetük kölcsönhatásait az egyedek, a populáció (azonos fajhoz tartozó, azonos biotópon egy időben élő, szaporodási közösséget alkotó egyedek összessége), az életközösség és a bioszféra (a földi élet színtere) szintjén tanulmányozza. Az ökológia biológiai tudomány, amely azt vizsgálja, hogy melyek azok a feltételek, melyek a növények, állatok és mikroorganizmusok populációira, társulásaira ill. az ökoszisztémákra hatnak, és hogy e feltételek beleértve az emberi hatásokat is - hogyan határozzák meg térbeli eloszlásukat, viselkedésüket, működésüket. Az MTA Ökológiai Bizottságának meghatározása (1988): Az MTA Ökológiai Bizottságának meghatározása (1988): Az ökológia a biológiához, azon belül pedig az egyed feletti (szupraindividuális) szerveződési szintekkel foglalkozó szünbiológiához tartozó tudományág. Tárgya a populációkra és populációkollektívumokra hatást gyakorló ökológiai-környezeti és az ezeket a hatásokat fogadó és ezekre reagáló ökológiai tűrőképességi tényezők közvetlen összekapcsoltságának (komplementaritásának) vizsgálata. Feladata azoknak a limitálással irányított (szabályozott és vezérelt) jelenségeknek és folyamatoknak (pl. együttélés, sokféleség, mintázat, anyagforgalom, energiaáramlás, produktivitás, szukcesszió, stb.) a kutatása, amelyek a populációk és közösségeik téridőbeni mennyiségi eloszlását és viselkedését (egy adott minőségi állapothoz kapcsolható változásokat) ténylegesen okozzák. Az ökológia tehát élőlényközpontú tudomány, művelése élőlényismeret hiányában nem lehetséges. HEFOP

6 ÖKOLÓGIA Az ökológia fogalma ecology = szünbiológia Jellemzői: Kauzális (oknyomozó) Operatív (gyakorlatias) Szünbiológiai- szupraindividuális (egyed=autoökológia populáció=demökológia társulás=szünökológia) Transz- és interdiszciplína Szünfenobiológia Az egyed feletti szerveződési szintek jelenségeivel foglalkozik (biogeográfia, populációdinamika stb.) Szünbiológia az egyed feletti szerveződési szintekkel foglalkozik Ökológia A szünfenobiológia által leírt jelenségek okaival foglalkozik (tájökológia, közösségi ökológia, evolúciós ökológia, viselkedésökológia stb.) AZ ÖKOLÓGIA FELADATAI FOGALMAK, MEGHATÁROZÁSOK Kérdések megválaszolása: Hogyan jellemezhetők az élőlények csoportjai (ritkaság, gyakoriság)? Mennyiben különböznek a véletlenszerűtől a vizsgált populációk előfordulási sajátosságai? Milyen módon alkalmazkodóképes az élőlény/társulás a változó környezethez? Mennyire képes az adott életközösség elkerülni a káros hatásokat? autökológia: egy faj egyedeinek a környezettel való kapcsolatát elemző és rendszerező (rész)tudomány demökológia (populációs ökológia): a faj bizonyos területen együtt élő egyedei közötti sajátos kölcsönhatásokat és mennyiségi viszonyokat vizsgáló (rész)tudomány szünökológia (közösségi ökológia): A természetben észlelt előfordulási viszonyok okainak feltárása! HEFOP az együtt élő fajok kölcsönhatásait vizsgáló (rész)tudomány F. Schwerdtfeger (német ökológus) felosztása: - autökológia - demökológia - szünökológia recens élővilág (ma élő) állat növény humán társulások szárazföldi egyedek életközösségek óceáni faj belvízi Környezet SZÜNÖKOLÓGIA biocönózis Populációk társulás AUTÖKOLÓGIA DEMÖKOLÓGIA FOGALMAK, MEGHATÁROZÁSOK populáció: az egyazon fajba tartozó, adott helyen és időben együtt tartózkodó,egymással tényleges szaporodási közösséget alkotó egyedek összessége populációkollektívum: a populáció feletti szerveződési szinteken összerendezendő populációkat összefoglaló néven populációkollektívumként lehet értelmezni. paleo-ökológia egykor élt élőlények és környezet kapcsolata 6

7 FOGALMAK, MEGHATÁROZÁSOK biocönózis: tartósan fennmaradó populációtársulások; életközösség biom: legnagyobb életközösségek, biorégiók AZ ÖKOLÓGIA A SZÜNBIOLÓGIAI TUDOMÁNYTERÜLETEKBEN SZÜNBIOLÓGIA szünfenobiológia produkcióbiológia ökológia fitogeográfia auto~ dem~ szün~ paleo~ biogeográfia zoogeográfia antropogeográfia fitocönológia cönológia zoocönológia populációdinamika :17 37 Az ökológiai kutatások főbb területei FOGALMAK Egyed alatti (infraindividuális) szerveződési szintek: szervrendszerek szervek szövetek sejtek sejtalkotók molekulák Egyed feletti (szupraindividuális) szerveződési szintek: populáció faj biocönózis holocönózis biom (bioformáció) bioszféra Forrás: Pásztor E. és Oborny B. (szerk.) 2007: Ökológia. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest HEFOP A szünbiológia vizsgálati módszerei 1. Terepi megfigyelés, adatgyűjés 2. Kisérletezés 3. Számítógépes szimuláció ÖKOLÓGIAI IRÁNYZATOK Antropocentrizmus a természet nem jogalany, az emberiségnek kell saját érdekében megóvni Egalitarizmus a természet és az emberiség egyenlő súlyú jogalany, egyenlőség elve Ökocentrizmus az univerzum egésze jogalany, ezért az emberi tevékenységtől is meg kell védeni 7

8 Jegesmedvék a Pilisben? Biológia Szünbiológia: szupraindividuális szervezetek egzisztenciális rendezettségét vizsgálja Kérdései: - hol? - mennyi? - miért? Cenntrális hipotézis hamis Centrális probléma milyen mértékben miért hamis? Bárhol, bármikor, bármilyen populáció a természetben bármilyen mennyiségben előfordul. deviáció kényszerfeltételi alapkérdés Alapelvek Általános indikáció 1. Általános indikáció 2. Komplementációs 3. Multiplurális környezet indikáció indikátum (jelzés) (jelzett) indikátor (jelző) tér-idő-tömeg változások populációk 4. Limitációs Liebig-féle minimum törvény Indikandum (jelzendő) kényszerfeltételek-háttér Mi az indikátorfaj? a priori ható potenciális (lehetséges) vs. és a posteriori (tapasztalati) ténylegesen hatónak bizonyult kényszerfeltételek egy adott kutatás szemszögéből az a releváns (lényeges), ami szignifikánsan (jelentősen) hatónak, effektíve (valóságosan) befolyásolónak minősülhet, Az ökológiai kutatás kulcskérdése: az irrelevanciák (jelentéktelenségek) hatékony kiszűrése a növény, mint fitométer (környezetindikáló), ami a műszer helyettesítője, vagy vice-versa helytelen álláspont fitoindikátor A levélcikória és a gyermekláncfű a víz és a talaj kadmium szennyezettsége A felvett kadmium tartalommal arányosan lecsökkent a levelek klorofill tartalma. A levélcikória alkalmas a talaj galvániszapból vagy szennyvíziszap komposztból származó nehézfém (első sorban a Cd, Zn és a Mn) szennyeződésének jelzésére és mérésére oly módon, hogy szöveteinek kémiai összetétele, illetve sejtjeinek enzimaktivitása megváltozik. 8

9 az indikátorfaj minden faj jó indikátor, de csak a megfelelően megnevezett, rá ténylegesen hatónak bizonyuló tényezők szempontjából. nem keverendő a környezetvédelmi szempontok szerint indikátorfajnak nevezett fajok fogalma (embercentrikus) az ökológiai szempontú indikációs elvvel Miliő-környezet Miliő spektrum Exterior komplexum Egy adott szerveződési szinten értelmezve Ökológiai faktorok Tolerancia-tűrőképesség Toleranciaspektrum Interior komplexum Multiplurális környezet ami az előfordulási viszonyokat nem befolyásolja, de az élőlény fiziológiai állapotát, viselkedését vagy a populáció genetikai összetételét annál inkább, a fiziológiai-, etológiai-, evolúcióbiológiai- stb. környezet a multiplurális környezetek elve Limitáció Shelford tolerancia törvénye: egy élőlény elterjedését az a környezeti tényező határozza meg, amelyre nézve a legszűkebb az élőlény toleranciája. Liebig-féle minimum törvény: bármely biológiai folyamat sebességét az a tényező korlátozza, amely a szükségletekhez képest a legkisebb mennyiségben van jelen. A bioszféra felosztása Egyed feletti szerveződési szintek Bioszféra mérsékelt övi lomberdő Biom kocsányos tölgyes kocsányos tölgy Biogeocönózis Életközösség Koalíció Populáció = Biocönózis klímazonális társulás intrazonális társulás Csoport Egyed 9

10 FOGALMAK AZ ORGANIZÁCIÓ SZINTJEI Az egyed a biológiai szerveződés egysége, amely a környezetétől jól elhatárolható, a másiktól különálló formában létezik, vagyis az élővilág szerkezeti és működési alapja. Populáció A szünbiológia vizsgálatok igazi tárgya: Mi? Miért? Mikor? Hol? :17 55 HEFOP Újabb definíciók Populáció: egymással szaporodásra képes egyedek azonos időpontban, azonos helyen élő csoportjai (minden szó fontos!!!!! Ld. folyók autópályák stb. hatásai ) Mi a populáció? A populáció azonos fajhoz tartozó egyedek csoportja, amelyek térben és időben többé-kevésbé jól elkülönülnek azonos fajhoz tartozó más egyedcsoportoktól. Minden faj foltos elterjedésű, így minden faj többé-kevésbé elkülönülő populációk formájában fordul elő, amelyeket be nem népesített foltok választanak el egymástól. Dempster (1975) Populáció ("népesség") Az élővilág egyedfeletti szerveződésének szerkezeti és működési alapegysége, valamely szünbiológiai vizsgálati szempont szerint azonosnak tekinthető élőlényközösség (pl. tényleges szaporodási közösség). A populáció feletti szerveződési szinteken - az adott szint sajátosságai szerint - összerendeződő populációkat összefoglaló néven populációkollektívumként lehet értelmezni. MTA Ökológiai Szakbizottság (1987) Bióta Egy adott topográfiai térszektorban, megadott időpontban előforduló fajképviseletek halmaza. 10

11 Életközösségek: Térben és időben együtt élő, egymással kapcsolatban álló populációk összessége. Több ezer hektáros erdő vagy egy fa odvában összegyűlő esővíz Életközösség+élettelen környezet= ökoszisztéma (nincs általános definíció, nehezen meghatározható határok ld. populáció fogalma) A rendszeren belüli energiaáramlás lényegesen nagyobb, mint a környezettel folytatott csere Biom (bioformáció) A bioszféra kontinensnyi méretű elemei pl.: eurázsiai tajga, Amazonas menti esőerdők stb. Nehezen vizsgálható, komplex egységek (costa rica-i nyílméreg béka populációk eltűnése). Biom+élettelen környezet=ökozónák Biocönózis (életközösség) Egyedfeletti organizációs szint, amelyben az élőlénypopulációkat meghatározott felépítettség jellemzi. A térbeli elrendeződés lehet horizontális (pl. egy gyep mozaikossága) és vertikális (pl. mohaszint, gyepszint, cserjeszint). Az időbeli változások lehetnek rövid idejűek (pl. ár-apály változás), ill. hosszabb időt igénylők (pl. biotikus ill. szekuláris szukcesszió). Ökoszisztéma - Rendszerelméleti fogalom - absztrakt fogalom nem lehet benne sétálni - elemei és a közöttük lévő viszonyok nélkül nem létezik Ökoszisztéma Egy populáció vagy populációkollektívum ökológiai szemléletű tanulmányozására létrehozott, absztrakción alapuló rendszermodell (határozott módon elrendezett és összekapcsolt elemekből álló, kvantifikálható egység). Alkalmas arra, hogy a valóság bonyolult jelenségeiből az adott szempontból leglényegesebb folyamatokat és összefüggéseket (pl. trofikus kapcsolatokat, energiaáramlási folyamatokat) egyszerűsített formában hűen tükrözze, s a rendszerelemzés eszköztárával leírhatóvá és tanulmányozhatóvá tegye. 11

12 Bioszféra: A jelenleg ismert legmagasabb szervezeti szintje az élőlényeknek, az egész bolygóra kiterjedő komplex rendszer Fajegyüttes Bármely szabadon választott összetételű élőlénycsoport, amelyek valamely szempont szerint egyszerre vizsgálunk egy adott habitatban. Társulás azon fajok együttese jelenti a társulást, amelyek között a fennálló kapcsolatokat már sikerült bizonyítani. Környezet A környezet a külvilág azon része, amely ténylegesen hat az élőlényre (környék= minden tényező, ami az élőlényt körülveszi) Ökológiai rendszer Ökológiai tényezők Biotikus tényezők Abiotikus tényezők ökoszisztéma Fajok száma Tűrőképesség Egyedszám Fogalma: A külső környezetből eredő, az élőlényeket befolyásoló hatások. Lehetnek: abiotikus (élettelen) és biotikus (élő) tényezők 12

13 Ökológiai tényezők Abiotikus tényezők: Víz, hőmérséklet, fény, levegő, talaj Biotikus tényezők: 1. Szervezetek kölcsönhatása 2. Antropogén tényező (az ember hatása) ABIOTIKUS KÖRNYEZETI TÉNYEZŐK Szárazföldi vízi környezetben: Fény Hőmérséklet Víz Levegő Talaj sótartalom oxigéntartalom nyomás :17 74 KÖRNYEZETI TÉNYEZŐK A környezet faktorai: élettelen (abiotikus) tényezők hőmérséklet nedvesség klimatikus tényezők fény közeg (talaj, víz, levegő) ÖKOLÓGIAI IGÉNY Az ökológiai igény: öröklött tulajdonságok szabják meg, hogy a fajok milyen környezetben képesek fennmaradni. Egy adott fajra nézve minden ökológiai tényezőnek van olyan értéktartománya, amely a fejlődés és a szaporodás szempontjából a legkedvezőbb (optimum). Az ez alatti és feletti értékek kevésbé kedvezőek (alsó és felső pejusz). Azokat a szélső értékeket, amelyeken túl az állatok szaporodása és fejlődése megszűnik, és előbbutóbb el is pusztulnak, alsó ill. felső pesszimumnak nevezzük. edafikus tényezők élő (biotikus) tényezők fajtársak (homotipikus hatások) más fajhoz tartozó élőlények (heterotipikus hatások) emberi tevékenységből eredő (antropogén) tényezők HEFOP Környezeti tényezők és az életfolyamatok intenzitásának összefüggése Ökológia faktorok Az élőlényekre ható ökológiai faktorok lehetnek: - élettelen (abiotikus) környezeti tényezők, - élő (biotikus) hatótényezők. A környezet részéről az élőlényre zúduló hatótényezők egy része áttételekkel jut érvényre, hiszen nincs olyan abiotikus tényező, amely ne okozna változást a biotikus környezetben. 13

14 Abiotikus környezeti tényezők 1. Klimatikus faktor - napsugárzás - a víz mint ökológia tényező - levegő és légmozgás 2. A talaj és a domborzat - a talaj mint abiotikus környezeti tényező - domborzati viszonyok 3. Az élettelen környezeti tényezők együttes hatása Abiotikus tényezők I. Klimatikus faktorok Fény és egyéb sugárzás. A Nap sugárzó energiája a legfontosabb és szinte egyetlen energiaforrás az ökoszisztéma számára. Hőmérséklet A sugárzó energia egy része mint hő hat az élő szervezetre, a fajok, ökoszisztémák előfordulásának meghatározó tényezője. Hőmérséklet optimális minimális maximális Pszichrofil Mesofil Termofil Balneologusok felfedezése Alsó kambrium sóból millió évvel azelőtt élő baktériumokat sikerült kitenyészteni!!! Környezeti tényezők változásának hatása a biocönózisra Minden biotópnak meghatározott biocönózisa van, a biocönózis élőlényei egymással meghatározott, kölcsönös kapcsolatban vannak. A környezeti tényezők megváltozása A környezeti tényezők lassú, fokozatos megváltozásával új egyedek jelennek meg, és új egyensúlyi helyzet alakul ki a biotóp és biocönózis között (pl. egy tó lassú feltöltődése). A környezeti tényezők gyors megváltozása, vagy az ökológiai tényezők nagymértékű szennyezése nem jár együtt a fajok adaptációjával, nem képesek alkalmazkodni az új feltételekhez és az élővilág pusztulását okozhatja. A fény hatása Napsugárzás mennyisége (szoláris koefficiens) Összetétele Reflexiós koefficiens; albedo Beesési szög évszakok a tárgyra érkező látható fény mennyiségének a tárgy által visszavert (százalékos) arányát értjük rajta. a 0%-os abszolút fekete test. a Föld átlagos albedója: 39% friss hófelszín: 80 90% füves terület: 20 30% erdő: 5 10% a Hold átlagosan: 7%, helytől függően: 4 14% között 14

15 ABIOTIKUS KÖRNYEZETI TÉNYEZŐK A fény hatása a növényekre A fotoszintetikus aktivitás fényfüggése FÉNY a természetes biotópokban lévő energia szinte teljes mértékben a Nap sugárzásából származik, ez az energia biztosítja az életet a Földön A fénykompenzációs pont az a fényerősség, amely mellett a képződött szerves anyag pótolja a légzési veszteséget :17 85 HEFOP A növények fényigénye fényigényes (heliofil) árnyéktűrő (helio-szkiofil) árnyékkedvelő (szkiofil) sötétségkedvelő (szkotofil) Fénykedvelő (heliofil) pl.: tavaszi hérics A NÖVÉNYEK FÉNYTŰRÉSE Fény-árnyékkedvelő (helio-skiofil) pl.: kéküstökű csormolya Árnyékkedvelő (skiofil) pl.: gímpáfrány HEFOP A megvilágítás ideje szerint: A NÖVÉNYEK FÉNYTŰRÉSE rövidnappalos (pl.: téltemető) nyár hosszú nappalai helyett tipikusan ősszel virágoznak. A virágok kifejlődéséhez általában 12-nél több órányi sötétségre van szükségük 24 órás periódusonként. Ha a napi fotoperiódus hosszabb, a rövid nappalos növények virágképződése gátolt, vagy teljesen szünetel. A túl rövid napi megvilágítás is gátló hatású. hosszúnappalos (pl.: réti margaréta) késő tavasszal vagy kora nyáron virágoznak. A virágok kifejlődéséhez 12 óránál kevesebb órányi sötétségre van szükségük 24 órás periódusonként. A nappali megvilágítást (9-14 óra) meghaladva egyre gyorsabb, bőségesebb a virágképződés AZ ÁLLATVILÁG ALKALMAZKODÁSA A FÉNYHEZ Az aktivitás alapján: nappal aktív (pl.: nappali lepkék) éjjel aktív (pl.: denevérek, baglyok) teljes sötétségben élők (pl.: talajlakók, barlanglakó vagy mélytengeri fajok) fotoperiodikusan közömbös (pl.: napraforgó) 15

16 FÉNYSZENNYEZÉS Fény: - fényerősség hatással van a protoplazmára, a pajorok az UV fényre érzékenyek - méhekre: belső időmérő, tájékozódás - Szinre reagálnak a rovarok: - sárga tál (krómsárga: nam hullámhossz): levéltetvek és kétszárnyúak csapdázására - világoskék tál (fritlégy, hártyásszárnyúak) - sárga lapok (cseresznyelégy) - fehér lapok és ágak (pajzstetvek, kétszárnyúak) - repellens anyagok (tükröződő felület) A földfelszínt elérő természetes fény mennyisége régiónként változik. A nappalok és éjszakák változása az élőlények számára természetes feltételeket jelent. Az urbanizáció jelentősen növeli a fénykibocsájtást. A fényszennyezés különösen nagyobb települések, agglomerációk térségében jelentős. FÉNYSZENNYEZÉS A fényszennyezés következményei: A FÖLD FÉNYSZENNYEZÉSE AZ ŰRBRŐL NÉZVE az egyes élőlények biológiai órája változik navigációs nehézségek (pl.: madárvonulás) vegetáció kitolódása jelentős pusztulás (pl.: rovarok) világítótestek (hő- és fény) forrás: A HŐMÉRSÉKLET, MINT KÖRNYEZETI TÉNYEZŐ egyenetlen eloszlás Egyenlítőnél évi legkisebb hőingás sivatag: évi hőingás kicsi, napi nagy tajga, tundra: évi hőingás itt a legnagyobb ABIOTIKUS KÖRNYEZETI TÉNYEZŐK HŐMÉRSÉKLET A rovarok poikilotherm állatok (van bizonyos szabályozás helioreguláció (melegkedvelő rovarok) és kemoreguláció (nagytestű éjjeli lepkék) az alsó, felső pesszimum esetén, irreverzibilis változások állnak be: hideghalál vagy hőhalál a téli minimum hőmérséklet erősen megszabja egy faj északi irányú elterjedését a mérsékelt égövi fajoknak mindig van olyan fejlődési alakjuk, ami képes elviselni a telet a rovarok többségénél a letális magas hőmérséklet C (az ölő hatás függ a behatás időtartamától!) :

17 akklimatizálódás által az élőlények képesek a megváltozott körülményekhez alkalmazkodni, kitágulnak az elviselhető hőmérsékleti övezet határai (hozzájárul még az éghajlat változása is) az élőlények tevékenysége is bizonyos hőmérsékleti tartományokban lehetséges (mozgás, repülés!, táplálkozás, szaporodás) = hőmérsékleti preferendum Hőmérséklet: - állandó és változó hőmérsékletű állatok - hőmérsékleti preferendum meghatározása - a vertikális mozgást - a migrációt - a fejlődési sebességet - fejlődési idő számitása: fejlődési küszöb v biológiai null pont feletti hatások hőmérséklet (effektiv hőm.) Fejlődési hőm. kiszámitása: C n= fejlődési idő napokban n= T = mért hőmérséklet T-To To= biológiai null pont C= hatásos v. effektiv hőösszeg A hő hatása az élőlények közösségeire A fotoszintetikus aktivitás hőmérsékletfüggése A HŐMÉRSÉKLET, MINT KÖRNYEZETI TÉNYEZŐ Az élőlények hőmérsékleti igénye eltérő A növények és az állatok hőtűrése is lényegesen eltérő A NÖVÉNYEK ÉS A HŐMÉRSÉKLET melegkedvelők hidegtűrők kora tavasszal, illetve késő ősszel virágzó növények; A növényi élet számára a kardinális pont a 0 C. Ez alatt nincs aktív növényi élet. A növények hőigényük szerint: nagy és színes virágzat pl. hangafélék, primulák melegkedvelők (pl.: trópusi fajok, szőlő, gyapot) hidegtűrők (pl.: fenyőfélék, magashegyi fajok) tág hőmérsékleti tűrőképességűek (pl.: gyomok) HEFOP állandóan időszakosan pl. ananász, pl. termesztett kakaó, növények kávé védekezés: inaktív állapot HEFOP

18 AZ ÁLLATOK HŐREGULÁCIÓ SZERINTI FELOSZTÁSA változó testhőmérséklet (polikiloterm) állandó testhőmérséklet (homoioterm) sztenoterm euriterm tökéletlen hőregulációval tökéletes hőreg. pl. fiatal madarak, méhlepény nélküli és téli álmot alvó emlősök kifejlett madarak, méhlepényes emlősök hideg meleg hőreg. nélkül hőreg-val pl. mélytengeri szirtkorallok, vízi állatok, állatok melegvízi talajlakók tökéletlen fakultatív tökéletes szervezetek, pl. cserebogár, szender felmelegedést korlátozó berendezés nélkül berendezéssel pl. bogarak, hüllők vándorsáskák, HEFOP némely hüllő AZ ÁLLATOK ALKALMAZKODÁSA A HŐMÉRSÉKLETHEZ Bergmann-szabály: közelrokon fajok esetében a hidegebb égövön élők tömege nagyobb AZ ÁLLATOK ALKALMAZKODÁSA A HŐMÉRSÉKLETHEZ pl.: sarki róka, vörös róka, sivatagi róka Allen-szabály: közelrokon fajok közül a hidegebb égövön élők külső szervei kisebbek Gloger-szabály: közelrokon fajok esetében a hidegebb égövön élők színe (általában) világosabb forrás: pl.: jeges medve, grizzli medve, barna medve hermelin: télen fehér, nyáron barna mimikri!!! HEFOP HEFOP forrás: 18

19 HŐMÉRSÉKLET- ÖKOFAKTOR Üvegházhatás: -20ºC helyett 25 ºC (besugárzás-hőátadás-kisugárzásvisszaverődés=üvegházhatás) Tenyészidőszak (IV-IX) hőösszege (napi középhőmérsékletek összege) =hőigény fotoszint. egyenlítői max.55-61ºc optim.31 ºC szubtrópusi ºC 25 ºC mérs.lombhullató ºC 20 ºC boreális, alpi ºC 17 ºC VÍZ- ÖKOFAKTOR 1. Sűrűsége függ:sótartalom, TºC,nyomás (hidegebb kisebb sűrűségű-jég úszik) Fényáteresztő képesség~200méterig -felsőbb régiókban a látható és vörös tartomány-zöld színanyag köti megzöldmoszatok; -alsóbb régiókban-rövid hullámhosszú sugarakat vörös színanyag köti megvörösmoszatok A víz funkciója az élővilágban tápanyag (fotoszintézis) testfelépítő anyag Reakcióközeg Oldószer Hőszabályzó élőhely Az éves produkció csapadékfüggése A víz környezeti tényezőként jelentkező Tulajdonságai sótartalom (salinitás) oxigéntartalom A víz környezeti tényezőként jelentkező tulajdonságai sótartalom (salinitás) oxigéntartalom hőmérséklet széndioxid-tartalom ásványianyag-tartalom 19

20 Növények vízháztartása poikilohidratúrás növények változó vízállapotú kiszáradástoleránsak, vízháztartásuk döntő mértékben függ a környezetük víztartalmától homoiohidratúrás növények állandó vízállapotú víztartalmukat a szabályozzák Poikilohidratúrás élőlények cianobaktériumok zöldmoszatok zuzmók mohák néhány páfrány kevés zárvatermő Hajtásos növények vízigénye vízi növények (hidatofitonok) mocsári növények (helofitonok) közepes vízigényű növények (mezofitonok) szárazságtűrők (xerofitonok) sótűrők (halofitonok) Szárazságkerülők efemer növények Időben néhány hétig, legfeljebb néhány hónapig tenyésző növényfajok, tehát egy év alatt több nemzedéket geofiton növények Térben áttelelő szerveik száraz talajban rejtőznek. szukkulens növények Raktározással szárazságtűrőek, a kaktuszok és sok sivatagi növény is. Mo.-on kövirózsák és varjúhájak. VÍZ- ÖKOFAKTOR 2. Hőkapacitás: fajhője 4x nagyobb, mint a szárazföldi kőzeteké felszíni vízréteg-epilimnion-felmel.lehűl középső - metalimnion- hőváltóréteg mélyebb-hipolimnion-egyenletes hideg VÍZ- ÖKOFAKTOR 3. Sótartalom: halin (35%o<), mixohalin(0,5-35%o), limnohalobikus(0,5 %o>); 1NK=10 mg CaO/1liter víz) Stenohalin=szűk tűrés, állandó só cc. Eurihalin=tág t.,változó só cc. torkolatok 20

21 VÍZ- ÖKOFAKTOR 4. ph: neutrális-6,5-7,5 Vízi élettér felosztása: / \ felszíni nyíltvízi parti pelágikus mélységi bentális litorális profundális VÍZ- ÖKOFAKTOR 5. Alkalmazkodás: száraz körny-hez nedves körny-hez sűrű, mély gyökérzet sekély szétágazó raktározó szár kis levélfelület viasz, szőr bőrnemű levél gyökérzet nagy levélfelület spec.víznyílás vékony levél a nedvesség befolyásolja a rovarok mozgását pl.: a lenbolha telelésből hamarabb jön elő száraz talajból, ha a talaj víztartalma eléri a 26%-ot, teljesen megakadályozza előjövetelüket; drótférgek páratelt talajban lassabban mozognak ismert a terrikol kártevők horizontális és vertikális mozgása a talajban, amit nagyrészt a talaj nedvességtartalma befolyásol pozitív és negatív geotaxis (pl.: a burgonyabogár nedves környezetben pozitív foto- és negatív geotaxis, száraz környezetben az előjelek megcserélődnek) Nedvesség: - fejlődés szempontjából fontos - levegő relativ páratartalma - talaj viztartalma - táplálék (termény, növény) viztartalma - a test állandó viztartalmát biztositja az optimális nedvességtartalmú környezet Biomok a hőmérséklet és a nedvesség függvényében sok rovar tojásaiban az embrionális fejlődés csak akkor indul meg, ha vizet vesz fel (cserebogarak, repcedarázs) pusztító hatású is lehet a cseppfolyós víz (pl.: burgonyabogár lárvák heves esőben 60%-os mortalitás, ezzel szemben az imágók két hétig is kibírják vízben úszva) a fejlődési sebességet is befolyásolja a nedvesség, a hőmérséklettel együtt hatással van a szaporodásra is (pl.: a lisztatka szaporodása optimális, ha a liszt nedvességtartalma 13% fölötti, ez alatt nem tud szaporodni) 21

22 A légkör összetétele Az O 2 -dús légkör kialakulása kb. 3,5 Md éve Első kékmoszatok A fotoszintézis nettó egyenlete: 6 CO H 2 O C 6 H 12 O O 2 a)aerob b)anaerob c) Fakultatív anaerob d)mikroaerofil e)aerotoleráns O 2 igény A levegő O 2 -tartalmának hatása az élővilágra legtöbb élőlény obligát aerob magashegységekben felfelé csökkenő oxigéntartalom adaptáció talajban, vízben limitáló tényező A légkör CO2 koncentrációja az utóbbi évezredben A fotoszintézis CO2 koncentráció-függése 22

23 LÉGKÖRFIZIKAI MÉRÉSEK Radar: visszajelzés a vízcseppeket tartalmazó felhőkről. Műhold: (METEOSAT, NOA) a földfelszín kisugárzását mérik, így láthatóvá válnak az árvizek, nagyobb kiterjedésű tüzek, vulkánkitörések. LÉGKÖRFIZIKAI MÉRÉSEK Hőmérséklet mérése: platina ellenállás hőmérő, nedves-száraz hőmérő, minimummaximum hőmérő Talajfelszíni hőmérséklet : 2, 5, 10, 20 cm-ig mér. Mélységi hőmérők: 0,5, 1, 1,5, 2 m. LÉGKÖRFIZIKAI MÉRÉSEK Szél állapota Csapadék mérés billenőedényes mérő zúzmara mérő (mérés mm-vastagság+leolv.) Látástávolság mérő LÉGKÖRFIZIKAI MÉRÉSEK Napsugárzás mérő Sztratoszferikus ózonvastagság- mérő a Nap UV-B sugárzásmérő LÉGKÖRFIZIKAI MÉRÉSEK Magas légköri mérés: Hidrogénnal töltött ballon + szonda Emelkedési sebessége kb. 300 m/min, kb. 30 km-es magasságig emelkedik. 23

24 LEVEGŐ ÖKOFAKTOR Kémiai összetevői élőlényekre hatás / \ Állandó gázok változó alkotók szennyező N 2, O 2, O 3, H 2 O, CO 2 szilárd-por Nemes g. Cseppf. UV légn.gáz Sejtlégzés fotoszintézis gátol LEVEGŐ Fizikai tulajdonsága: szél (levegő-áramlás) előnyei: túlzott felmelegedés csökk. megporzás illatanyagok továbbítása hátrányai: egyirányú szél-fa deformálása talaj szárítása, erózió Páratartalom abszolút páratartalom [g/m 3 ] relatív páratartalom az adott hőmérsékletű levegő a telített állapothoz képest hány százalék vizet tartalmaz NEDVESSÉG ABIOTIKUS KÖRNYEZETI TÉNYEZŐK a rovarok esetén a normális élettevékenység alapvető feltétele, hogy testük víztartalma bizonyos határok között mozogjon az élettani folyamatok által fenntartott egyensúly, csak akkor őrződhet meg, ha a környezet nedvességtartalma optimális, egy adott fajnak meghatározott nedvességigénye van ettől az optimumtól való eltéréseket egyes fajok jobban tűrik (eurihigr), mások kevésbé (sztenohigr) pl.: a félsivatagi területről származó burgonyabogár teste víztartalmának 50%- os elvesztését is elviseli : HEFOP Szennyező anyagok a levegőben A levegő fizikai hatásai természetes körülmények között nincs vagy igen kis mennyiség emberi tevékenység felszaporodnak élővilágra káros hatás SO x, NO x, CH 4, szél kialakulása, szélrendszerek párologtatást növeli hűtés, vízvesztés szél nyíró hatása növényzet fékező hatása beporzás, termésterjesztés 24

25 TALAJ Kialakulása fizikai vált. Kémiai vált. Biol.vált. kőzet kőzetszemcse elhalt élő kőzettörm. agyagásvány humusz nedvesség levegő A talaj kialakulása kőzetek fizikai mállása (aprózódás) kémiai mállás (oxidációs, hidratációs, hidrolitikus folyamatok) agyag biológiai mállás 1. légköri N 2 fixálás 2. ásványosodás 3. humuszképződés Humuszformák Abiotikus humifikáció Biotikus humifikáció Szárazföldi humuszformák Nyers humusz Moder Mull (intenzív humifikáció) Félig szárazföldi humuszformák tőzegek Víz alatti humuszformák TALAJ Talajszelvény: A szint: humusz (avarszint) kilúgozódás B szint: ásv.anyagok- akkumulációs szint C szint: kőzettörmelék-talajképződési sz. D szint: anyakőzet Talajerózió: Magyarországon: millió m3/év 25

26 Összetétel Talajok ökológiai faktorként felmerülő tulajdonságai nedveségtartalom levegőzöttség humusztartalom tápanyagtartalom Fizikai tulajdonságok textúra szerkezet Kémiai tulajdonságok kolloid szerkezet kémhatás Növények igényeinek megfelelő tipikus talaj összetétele A talaj levegőtartalma nagy CO 2 -tartalom (akár 100 ) magas páratartalom alacsonyabb oxigéntartalom A talaj víztartalma Élőlények talajvízigénye higroszkópos víz kolloidok hidrátburka, erősen kötött kapilláris víz növények számára legfontosabb szivárgó víz könnyen felvehető, de időleges talajvízben élők Protozoa, Rotatoria, Nematoda nedvességigényes fajok Nematoda, Collembola szárazságtűrő Isopoda, Formicidae 26

27 A talaj szervesanyag-tartalma A humusztartalom megoszlása a talaj rétegeiben A talaj tápanyagai makroelemek (10-0,01% növényi igény) N, P, K, Ca, Mg, S, Si mikroelemek B, Mn, Fe, Zn, Cu, Mo, Co Felvehető tápanyagtartalom < Összes Nitrofrekvens növények A talaj magas N-tartalmának indikátorai: nagy csalán (Urtica dioica), tatárlaboda (Atriplex tatarica), nagy útifű (Plantago major), szőrös disznóparéj (Amaranthus retroflexus), mezei sóska (Rumex acetosa), hagymaszagú kányazsombor (Alliaria petiolata), fekete bodza (Sambucus nigra), ragadós galaj (Galium aparine). A szilikátjelző növények savanyú, ásványi anyagokban szegény talajokon nőnek: tőzegmohák (Sphagnum fajok), csarab (Calluna vulgaris), áfonya (Vaccinium fajok), szőrfű (Nardus stricta), erdei sédbúza (Deschampsia flexuosa), seprőzanót (Sarothamnus scoparius), egynyári szikárka (Scleranthus annuus). Sótűrő növények A talaj magas sótartalmát jelzik sziki mézpázsit (Puccinellia limosa), bárányparéj (Camphorosma annua), sziki sóballa (Suaeda maritima), sziki útifű (Plantago maritima), sziki csenkesz (Festuca pseudovina), sziki szittyó (Juncus gerardi), sziki őszirózsa (Aster tripolium ssp. pannonicum), magyar sóvirág (Limonium gmelini ssp. hungaricum). 27

28 Hazai genetikus és talajföldrajzi osztályozás: az osztályozás egysége a talajtípus. A talajképződés folyamatai dialektikus ellentétpárokat alkotnak és a folyamatpárt alkotó két jelenség egymással egyensúlyban van. Egy-egy talajnál több folyamatpár is lehetséges, más-más jelleggel, az adott talajra jellemzően, eltérő erősséggel. Stefanovits 4 folyamatszintet különböztet meg. Az uralkodó alap-folyamatok: szükségesek egy-egy talajtípus kialakulásához, jellemző: minőségi változást okoz a t.képződésben, kísérő: a t.képz. jellegét már nem változtatják meg, módosító: emberi hatások. A talajtípus meghatározásánál a jel-lemző folyamatok a megh. Egy talajtípus: azok a talajok, melyeknél képződés körülményei hasonlók, és a folyamattársulások is, ill. a t. termékenységét megh. minden lényeges tulajdonságuk közelálló. A rokon típusok főtípusokba sorolhatók, az altípusok elkülönítése bizonyos folyamatok összessége (pld. humuszosodás, podzolosodás, szikesedés). Altípusok változatai: talaj termékenységre gyakorolt hatása a jellemző (humusz vastagsága, talajvíz mélysé-ge, sófelhalmozódás), mindig alacsonyabb kategóriából indulunk ki (romtalaj). Égh. tényezők hatása: a kőzet fokozatosan gyengül a csernozjomig, ezek a zonális talajok. Víz hatása: mocsári erdők szikes talaj (azonális t.). Domborzat, talajképző kőzet hatása: intra-zonális talajok. Talajok szerkezete Váztalaj: biológiai t.képz. jelentéktelen, kőzethatású t.: kis kilúgozódás, talaj nem savanyodik el, barna erdőt: kilúg., humuszosodás kis mértékben függ a t.képző kőzettől, az erdei mikroklíma és a szervesa. forgalom befolyásolja, darabosság kötöttség pórustérfogat csernozjom : füves növ. állományból jó minőségű szervesanyag, mor-zsás talajszerk., szikes : Na sófelhalmozódás, réti : redukciós folyamatok, a láptalajoknál jobban érvényesülnek. 28

29 erősen lúgos (9,5<) lúgos (8,5-9,5) A talaj kémhatása gyengén lúgos (7,2-8,5) semleges (6,8-7,2) gyengén savanyú (5,5-6,8) savanyú (4,5-5,5) erősen savanyú (<4,5) 29

30 Baktériumok Egysejtűek Az edafon rendszertani összetétele Növényszerűek Gombák Növények Állatok Baktériumok a talajban Szerepük: lebontók, felszabadítják a tápanyagokat, betegségeket terjesztenek vagy semlegesítenek (penicillin). Gram negatív baktériumok Gram negatív baktériumok G (-) aerob pálcák és kokkuszok Pseudomonasok Azotobacter N 2 fixálás szabadon Rhizobium N 2 fixálás szimbiózisban Disszimilációs szulfát vagy kénredukáló baktériumok Aerob kemolitotróf baktériumok Nitrobacter NO 2- NO - 3 Nitrosomonas NH 4+ NO 2 Anaerob fotoszintetizáló baktériumok Rhodospirillum Talajban élők összessége: 1 m 2 30 cm vastag talajban: 1 billió baktérium, 500 milliárd ostoros egysejtű, 1 milliárd gomba, 1 millió alga és fonálféreg, 100 bogár, 80 földigiliszta, 50 pók TALAJ Gram pozitív baktériumok Endospórás G (+) pálcák és kokkuszok Bacillus anthracis Actinomycetes Streptomycetes 1 ha - on 20 tonna biomassza 30

31 Ph.: Fonálférgek (Nematoda) Ph.: Gyűrűsférgek - (Annelida) Ph.: Ízeltlábúak (Artropoda) Ikerszelvényesek (Diplopoda) osztálya Pókszabásúak (Arachnida) osztálya Malacostraca - Felsőrendű rákok Insecta Rovarok osztálya erdőirtás TALAJ 1. Erdőirtás 2. Meredek lejtőn gazdálkodnak 3. Monokultúrás növénytermesztés 4. Földcsuszamlás 5. Halfogás csökken a sekély vizekben 6. Eliszaposodás (csökken vízi erőmű élettartama) 7. Vízmosásos erózió 8. Zátonyok csökkentik hajózhatóságot a folyókon 9. A városi nyomornegyedek (a vidéki lakosság vándorol a városba) 10. Árvizek által lerombolt hidak 11. Gazdálkodás nagy és védtelen területeken 12. Szélerózió érinti rosszul menedzselt legelőket 13. Gyakran elárasztott falu elnéptelenedett Talaj színe: sötét magas szerves anyag tartalom kékes-szürke- anaerob viszonyok vöröses- sok O 2, sok vasoxid, jól szellőzik világos-fehér- meszes v. szilikátos (SiO 2 ) Energia transzfer: albedó sötét 2,5%) világos 70-80%), reflexió 31

32 TALAJ Talaj szövete (textura): mechanikai összetétele kavics: 10-2 mm homok: 2-0,02mm iszap: 0,02-0,002 mm= 2 mikron agyag: < 0,002 mm Talaj szerkezete (kötöttség, részecskék kapcsolódása): morzsás, rögös, szemcsés, oszlopos, lemezes Talaj ph: < 4,5 erősen savanyú 4,5-5,5 savanyú 5,5-6,5 enyhén savanyú, PO4felvét 6,5-7,5 semleges 7,5-8,2 gyengén lúgos 8,2-9 lúgos 9 < erősen lúgos TALAJ Jól felvehető: Zn, Mn Rosszul felvehető: Ca, S, Mg, N Acidofil (savanyúság kedvelő) hidrogén talajok- gombák, mohák élettere Jól felvehető: Mo(molibdén) Rosszul: Fe, Mn, Cu,sok baktérium-nitrofil, bazofil talaj TALAJ Talaj nedvesség: nedves talaj(g) szárított talaj(g) X 100 nedves talaj(g) Talajsűrűség: talajsúly(kg) térfogat(dm 3 ) CaCO 3 mennyiség: 1% > nincs pezsgés 5% <tartós pezsgés TALAJ Talaj hőkapacitása: 1 cm3 talaj 1 ºC-os hőmérséklet növekedéséhez szükséges érték (nedves talaj > száraz talajok, mert a víz fajhője nagyobb) Talaj hőmérséklete: napi változás: kb. 1 méterig évszakos változás: 7,5 méter mélységig figyelhető meg. TALAJ Talaj vízgazdálkodása: -Erősen kötött higroszkópos víz= kötőerők által visszatartott víz- holt víz= minimális vízkapacitás (homok < vályog talaj) -Kapilláris víz= pórus térfogat= teljes vízkapacitás -Talajvíz= vízzáró fölött áramló víz A talajhőmérséklet változásai A talajba érkezett hő: A talaj hőgazdálkodása Sugárzással: átlagos mennyisége 0,13 J/cm 2 /s, de 42%-a a visszasugárzás. A napsugárzás 50-80%-a járul hozzá a talaj hőmérsékletének emelkedéséhez A rövid hullámhosszú sugárzás átalakul hosszúvá (!) (transzformátor) A sugárzás intenzitása függ: sugarak beesési szögét, Befolyásolja a felszín tulajdonsága: - a földrajzi helyzettől, ez meghatározza a - a tengerszint feletti magasságtól, - lejtős területen a kitettségtől - növényi fedettség - talajfelszín színe és szerkezete 32

33 A hővezető-képesség, hőmérséklet-vezető képesség A száraz és nedves talaj hővezető-képessége kicsi. Legnagyobb hőmérséklet-vezető képességük a közepesen nedves talajoknak van. A hőgazdálkodást befolyásolja: a talaj szerkezete szervesanyag tartalma, víztartalma, levegőzöttsége. A sötét színű, jó szerkezetű, levegős talaj gyorsan felmelegszik, de gátolja az alsóbb rétegek felmelegedését és lehűlését. Abiotikus tényezők Páratartalom csapadék A mikrobák %-a víz. szaporodási optimum ERP ozmotikus nyomás (bar) hidrofil xerotolerans xerofil ozmofil Különböző talajnedvesség-tenziók hatása a talajbaktériumok és aktinomiceták összes csíraszámára Szárazságtűrés Bacillus subtilis Bacillus anthracis Gombák 300 év 80 év 16 év A domborzat nagy domborzati tényezők (macrorelief) hegységek elhelyezkedése, tengerszintfeletti magasság kis domborzati tényezők kitettség lejtőszög A domborzat hatása a csapadékmennyiségre 33

34 Cickafark populációk a Sierra Nevada hegységben 1922-ben Turesson (svéd ) Az ökotípus egy populáció, ha egy adott helyi környezeti termőhelyi feltételhez jobban alkalmazkodott, mint más feltételekhez, (illetve, amelyek az adott feltételekhez kevésbé alkalmazkodottak. ) Az ökotipikus mintázat termőhelyi feltételei foltszerűen, diszkontinuus módon jelentkeznek pl. vízgazdálkodási, tápanyagtartalmi eltérések, ennek megfelelően az ökotípusok is foltszerű, többé-kevésbé elhatárolható előfordulást mutatnak Clausen, Keck és Hiesey kísérletei Különböző tengerszint feletti magasságból vett egyedek klónjait 3, különböző magasságban lévő közös kertben nevelték. 34