Növényi meghonosodások

Átírás

1 Növényi meghonosodások

2 Növényi meghonosodások szerepe: - Kopár területek benépesítése - Már jelen lévı társulások fajösszetételének, struktúrájának, funkciójának meghatározása Nem ıshonos fajok meghonosodása: - J. Flygare (1768): De coloniis plantarum - C. Darwin (1859): A fajok eredete: elsısorban nem az ıshonos nemzetségek fajai sikeresek - Földünk biodiverzitását veszélyeztetı tényezık között az élıhelyek pusztulását és fragmetációját követi Az inváziós idegen fajok rendelkeznek azon képességgel, hogy természetes elıfordulási területeken kívülre történı véletlen behurcolásukat vagy szándékos betelepítésüket követıen képesek ott megtelepedni, illetve tért hódítani, veszélyeztetve ezáltal a természetes életközösségek ökológiai egyensúlyát.

3 Világtérkép a tartósan meghonosodó, idegen fajok százalékos arányával és (zárójelben) számával JÄGER (1977) és MALYSEV nyomán (1981)

4 Konferenciák, együttmőködési programok: : SCOPE (Scientific Comittee on Problems of the Environment): Biológiai Inváziók Ökológiája terv tıl: International Conference on the Ecology and Management of Alien Plant Invasions (EMAPI) tıl: Global Invasive Species Programme (GISP) tól: Neobiota : Agresszív növényfajok és a természetvédelem: legveszélyesebb jövevényfajok listája (31 faj) : Aktuális flóra- és vegetációkutatás Magyarországon III. konferencia: külön szekció : MBT Ökológiai Szakosztályának elıadóülése Növényi invázió címmel 2004: MIHÁLY B. BOTTA-DUKÁT Z. (szerk.): Özönnövények. 2006: BOTTA-DUKÁT Z. MIHÁLY B. (szerk.): Özönnövények II.

5 Az adventív növények csoportosítása a behurcolás/betelepítés ideje szerint Archeofitonok: Amerika felfedezéséig (1492) behurcolt ill. betelepített növények Megjelenésük a neolitikumi mezıgazdasággal egyidıs Megtelepedésüket elısegítette: erdıirtás, kereskedelem, népvándorlás, háború, településszervezıdés Számuk hazánkban kb. 200 faj

6 Neofitonok: Görög eredető szó: újonnan ültetett Amerika felfedezése után behurcolt ill. betelepített növények A vasút megjelenésével terjedésük felgyorsult A neofitonok száma hazánkban: inváziós: 71, meghonosodott, de nem inváziós: 76, alkalmi megjelenéső: 569. A besorolás nehézségei: A faj az ország egyes részein neofiton, másutt ıshonos Az ıshonos és a nem ıshonos area összeér Az elsı elıfordulás adatai pontatlanok

7

8 Németországban meghonosodott fajok elsı megjelenési adatai, ill. a kihalt fajok száma ROTHMALER et al.(1976), RAUSCHERT (1978) és KORNECK adatai nyomán.

9 Az adventív növények csoportosítása származásuk szerint Az adventívflóra származásának mennyiségi vonatkozásai Magyarország tájidegen, agresszív kompetitorainak erdete: -64,3 % amerikai, 17,9 % dél-európai, 14,3 % ázsiai

10 Származási terület Páfrányok, Egyszikőek Kétszikőek Összesen fenyık Észak-Amerika 0,5 % 5,7 % 21,6 % 27,8 % Ázsia 0,2 % 3,4 % 18,6 % 22,2 % Dél-Amerika 0,3 % 3,6 % 15,0 % 19,0 % Dél-Afrika - 3,4 % 4,5 % 7,9 % Afrika többi része - 0,9 % 1,4 % 2,2 % Ausztrália - - 2,2 % 2,2 % Új-Zéland - 0,3 % 1,2 % 1,6 % Amerika 0,2 % 0,5 % 2,8 % 3,4 % Észak-Amerika és Ázsia 0,2 % 0,5 % 0,9 % 1,6 % Trópusi területek 0,2 % 1,7 % 1,0 % 2,9 % Egyéb 0,3 % 2,9 % 5,9 % 9,1 % Európába betelepített vagy behurcolt növények %-os aránya WEBER (1997) nyomán

11 A bevándorlás, behurcolás módjai Szándékosan behozott, és kultivált fajok: Elvadult haszon- és főszernövények: kálmos, szurokfő Elvadult dísznövények: régi kerti növények: szappanfő, modern kivadulások: bíbor nebáncsvirág, aranyvesszı fajok Botanikus kertekbıl való kivadulás: kisvirágú nebáncsvirág Parkokból, rekultivációs területekrıl: keskenylevelő ezüstfa Szándékos telepítés a fennmaradás elısegítésére: Teleki-virág Szándékos telepítés esztétikai okokból: orgona

12 Nem szándékosan behurcolt fajok: Szántóföldek és kertek gyomjai: vadzab Külföldi vetımaggal: apró szulák Gyógynövény szállítmánnyal: angyaltrombita Tőzifa szállítmánnyal: foltos árvacsalán, sárga győszővirág Főmagvak kísérıi: pelyhes selyemperje Fák és cserjék közvetítésével jutottak a talajba: parlagi madársóska Díszmadarak eleségével terjedı növények: köles, muhar fajok

13 Déligyümölcskísérık, elsısorban citromtranszporttal Gyapjúadventívek, olajnövénykísérık: kevesen honosodtak meg Építkezési anyagokkal: tarackbúza, fehér libatop Közlekedési eszközzel, hajóval: kanadai átokhínár Anthropochor-endozoochor: paradicsom, szamóca Egyéb: szárazvirágcsokorban, bakancson, kitömött madár tollán, vagy a világháború ideje alatt fogolypostával

14 Hol had vonult, tövis lepi a rétet, nagy harc után jönnek ínséges évek (Lao-ce: Tao Te King) Népvándorlások, háborúk: szúrós szerbtövis A Xanthium spinosum L. európai terjedése 1858-ig (PRISZTER nyomán)

15 A növények csoportosítása a naturalizáció mértéke szerint Németországban a behozott és behurcolt hajtásos növények száma meghaladja a honos hajtásos növények számának ötszörösét WILLIAMSON és FITTER elmélete: Ergasiophyta: kizárólag csak mesterséges kultúrában élnek Ephemerophyta: alkalmilag nagyobb faj- és egyedszámban jelenhetnek meg, de nem tudnak megmaradni az új környezetben Epökophyta: kultúrafüggık. Antropogén társulások tagjai, a természetes vegetációban nem tudnak meghonosodni. Agriophyta: elıször emberi segítséggel érkeztek, de konkurenciaképesnek bizonyultak, és az emberi hatás megszőnése után is fenn tudtak maradni. İshonosak: az eredeti vegetáció tagjai, nem emberi segítséggel telepedtek meg. Sukopp (1995)

16 A bevándorlás és elterjedés típusai Zonális: faj zárt, széles frontban terjed, parlagfő Diszperz: egyszerre sok, egymástól távol esı ponton bukkan fel, apró szulák Diszjunkt: az elıbbi két típus között áll Az apró szulák elıfordulásai 1898 és 1916 között (Priszter nyomán) A parlagfő terjedésének fázisai (Priszter nyomán)

17 Az elterjedés sebessége Sukopp (1962): Egyre erıteljesebben, visszaesés nélkül terjednek A kezdeti erıteljes terjedés után ismét normális terjedési sebességet mutatnak Változatlan mértékben terjedı fajok Egyre csökkenı mértékben terjedı fajok Jäger (1991): iparvidékeken meghonosodó új fajok terjedésük csúcspontját a múlt században már túllépték Castri (1990): A biológiai invázió valószínőleg egyre nagyobb intenzitásra tesz szert a jelenlegi traszportfolyamatok és a bekövetkezı klimatikus változások következtében.

18 Az elterjedés elısegítı belsı tényezık: Filogenetikailag fiatalabb fajok A generatív szaporodás jellegzetességei: apomixis, önfertilitás Genetikai alkalmazkodóképesség: progresszív endemizmusok Kedvezı reprodukciós ráta: magas magprodukció Csírázás tág ökológiai feltételek mellett Elnyújtott csírázási spektrum A diaspórák jó elterjedési képessége: polychor fajok Vegetatív és a generatív szaporodás kombinációja Mechanikai ápolással szembeni tőrıképesség Kedvezı morfológiai bélyegek: tüskék, tövisek Rövid élettartam, gyors virágzás és termésérlelés Magasság, gyors növekedés, hatékony fotoszintézis Alkalmazkodás a kultúrnövények életciklusához Raktározó szervek jelenléte Allelopátia Herbicid tolerancia, rezisztencia Variabiliás a térben Variabiliás az idıben

19 A kisvirágú nebáncsvirág terjedése Trepl (1984) adatai alapján

20 Az elterjedés elısegítı külsı tényezık Melegebb lokálklíma kialakulása: fıként nagyvárosokra és iparvidékekre jellemzı Hımérséklet Felhık Csapadék Szél Relatív nedvesség Éves átlag Borításmérték Éves átlag Hóesés Átlagos szélsebesség Szélcsend Télen Nyáron 0,5-1,5 ºC-kal magasabb 5-10 %-kal több 5-10 %-kal több 5-10 %-kal kevesebb 2-30 %-kal kevesebb 5-20 %-kal gyakoribb 2 %-kal kevesebb 10 %-kal kevesebb Köd Télen Nyáron %-kal több %-kal több A városok klímaértékeinek összehasonlítása a városon kívüli értékekkel (Sukopp & Wurzel 1995)

21 Erısebb felmelegedés - hiányzik a növényzet párologtató hatása - a napsugárzás felfőti az épületeket - a főtött épületek hıt adnak le -A városok átlaghımérséklete 8 ºC-kal is magasabb lehet -Több fagymentes terület A csapadék gyorsan elfolyik, kevés szivárog a talajba. Berlin ruderális növényeinek 3/5-e melegebb éghajlatú vidékrıl származik

22 Más mezıgazdasági eljárás bevezetése: 70 %-os hozamkiesést okozó kabakpityóka Az ápolás megszüntetése A mezei szarkaláb hazai elterjedése. A bevonalkázott terület faj areája; pontozott vonal a 3100 C tenyészidıszakbeli hıösszeg vonala; szaggatott vonal a tenyészidı 17C -os izotermája (Bacsó és Priszter nyomán)

23 A neofitonok elıfordulása különbözı társulásokban Sukopp (1962!) Nem ember által kialakított társulásokban csak lokális megtelepedés figyelhetı meg. Számos neofiton jelenik meg tengerpartokon, folyópartokon és bolygatott területeken, ezek között sok a kultúrszökevény. Neofitonmentes társulásokat túlnyomórészt szélsıséges klímájú és/vagy termıhelyi adottságokkal rendelkezı élıhelyek közt találunk. Nyitott vagy idıszakosan nyitott társulások kedvezı feltételeket teremtenek a neofitonok megtelepedéséhez. A neofitonok száma nagyobb síkvidékeken és dombvidékeken, hegységekben sokkal kisebb. A legtöbb neofiton Észak-Amerika és Ázsia hasonló klímájú területeirıl érkezik Csak néhány faj képes önálló társulás alkotására.

24 Az adventív növények meghonosodásának hatása az ıshonos vegetációra Függ a növényfajtól, a befogadó területtıl, a megjelenés óta eltelt idıtıl Diverzitáscsökkenés? Honos fajok kiszorítása? Leginkább veszélyeztetettek: szőktőréső, kis, ill. diszjunkt areajú, specialista, endemikus, reliktum fajok, ill. a szigetek fajai Schroeder (1998): az antropogén elemek Közép-Európában nem szorítják ki teljesen a honos flóra és fauna tagjait Disko (1996): az újonnan jött faj ökoszisztémára gyakorolt hatása az orosz ruletthez hasonló

25 Beilleszkedés a társulásba Hegi (1925): a kisvirágú nebáncsvirág kiszorítja az erdei nebáncsvirágot Sukopp (1962): a megállapítást cáfolja Trepl (1984): az erdei nebáncsvirág csak a számára szuboptimális, kissé szárazabb területeken szorul vissza Schmitz (1999): 1. a faj expanziója miatt a honos fajok visszaszorulnak, borításuk jelentısen csökken vagy akár teljesen el is tőnnek a területrıl; 2. a faj Lückenfüller -ként jelenik meg, más lágyszárúak közé vegyülve, anélkül, hogy jelentısen visszaszorítaná azokat; 3. a faj olyan élıhelyeket foglal el, amelyeken a honos fajok nemigen telepednek meg.

26 Az adventív növények meghonosodásának hatása az ıshonos vegetációra İshonos fajok kiszorítása: Dél-Afrika sok endemikus törpecserjéjét az ausztrál Acacia fajok a kihalás szélére sodorták Kórokozók behurcolása: a japán Castanea crenata-n behurcolt Endothia parasitica az észak-amerikai Castanea dentata állomány 80 %-át kipusztította, a többit megbetegítette

27 Az adventív növények meghonosodásának hatása az ıshonos vegetációra A honos növények génkészletének befolyásolása: az angliai Spartina maritina és az észak-amerikai Spartina alternifolia keresztezıdésébıl kialakult az inváziós Spartina anglica

28 Az ıshonos fajok kiszorítása a hibrid zsinegfő által Schleswig- Holstein nyugati partjainál

29 Az állatvilágra gyakorolt hatás Növény-állat interakciók száma közel azonos marad: egy ıshonos és egy adventív keresztesvirágú faj faunája között nem volt lényeges különbség (Harald et al. 2000) Növény-állat interakciók számának csökkenése: 3 ıshonos és 3 adventív juharfaj termésével táplálkozó madarak száma között 5-szörös különbség volt (Kowarik 1989)

30 Növény-állat interakciók számának növekedése: Általában nem specialista fogyasztóknak köszönhetı A neofitonok nagy számú jelenléte a fauna diverzitásának csökkenéséhez vezet Fajszám Impatiens Impatiens Impatiens noli-tangere parviflora glandulifera Fitofágok Viráglátogatók Extraflorális nektáriumok látogatói Aphidofágok A nebáncsvirág fajokon elıforduló rovarfajok száma (Schmitz 1999)

31 Termıhelyi tényezıkre gyakorolt hatás Talaj nitrogéntartalmának feldúsulása: Az akác nitorgéndúsító hatása miatt sok értékes faj tőnhet el a területrıl, helyüket nitrofil gyomok foglalják el. Avar- és humuszképzıdés feldúsulása: A kései meggy által felgyorsított avar- és humuszképzıdés hatására, a faj gyorsan terjedt, megakadályozva a természetes felújulást, és csökkentve az erdészetileg hasznosított fák hozamát.

32 Termıhelyi tényezıkre gyakorolt hatás A talaj vízgazdálkodásának változása: Az ázsiai keleti tamariska (Tamarix tetrandra) elszaporodása Amerikában csökkentette a folyók sebességét, növelte az eróziót, az elöntést és az üledékképzıdést, párologtatásával lecsapolta a folyókat.

33 Emberre gyakorolt közvetlen hatás Allergén hatás Mérgezı, karcinogén hatás Fito-fotodermatitisz

34 Az adventív fajok kontrollálásának lehetıségei Reichholf (1996): Több toleranciát az idegen fajokkal szemben! Disko (1996): Több intoleranciát az idegen fajokkal szemben! Megelızés: Az idegen fajok behozatalának nemzetközi szabályozása Természetes növénytársulások megırzése, rekonstrukciója Természetes, szelektív gyomszabályozás alkalmazása Fizikai kontroll: kaszálás, sarlózás, égetés, elöntés, lecsapolás, takarás Biológiai kontroll: legeltetés, fogyasztók és kórokozók behozatala, ill. elszaporítása Kémiai kontroll: herbicidek alkalmazása

35 A kutatások fıbb stratégiai pontjai -Adatbázis kiépítése: DAISIE, NOBANIS -A meghonosodás mértékének és hatásának elemzése -Az inváziós és nem inváziós szervezetek összehasonlítása -Az inváziós fajok genetikai és ökológiai jellemzıinek összehasonlítása az ıshonos és nem ıshonos areán belül -Az inváziót elısegítı tényezık és folyamatok azonosítása -Az invázió evolúciós és genetikai hatásának vizsgálata -Modellek készítése a lehetséges invázió mértékének meghatározására -A nyilvánosság és az érintett szervezetek tájékoztatása: mezıgazdaság, erdıgazdaságok, kertészetek, vízügy, kereskedelem, stb. -Tudományosan megalapozott szabályok felállítása a kereskedelem, turizmus és utazás során

36 Európai stratégia az inváziós idegen fajok ellen Strasbourg, december 1-5. A Stratégia útmutatást ad a Berni Egyezmény Részes Feleinek, hogy azok: gyors ütemben növeljék az IIF-okkal és az azok megállításának módjaival kapcsolatos ismeretekeit és információkat; fejlesszék az IIF-okkal kapcsolatos kérdések kezelésének országos és regionális kapacitását és az együttmőködést; megakadályozzák új inváziós idegen fajok Európába, és Európán belül történı behurcolását, és támogassák a gyors válaszintézkedések foganatosítását az észlelt betörésekre; csökkentsék a már jelen lévı inváziós idegen fajok káros hatásait; amennyiben megvalósítható és kívánatos, rekonstruálják a biológiai inváziók káros hatásának kitett fajokat, természetes élıhelyeket és ökoszisztémákat, és azonosítsák és rangsorolják a végrehajtandó intézkedéseket nemzeti és regionális szinten. kulcsfontosságú