A tájökológia fogalma és tárgya A táj fogalmának fejlődése: Humboldt (1807): a táj egy földfelszíni egység összes tulajdonságainak megjelenése, Troll (1971): a táj térbeli és vizuális megjelenésének összessége, Buchwald-Engelhardt (1978-80): egy földfelszíni részegység minőségi jellemzőinek összessége, Kádár L: egy földfelszíni részlet fizikális és humán egysége, Bulla B: minden táj a tájalkotó tényezők (szerkezet, domborzat, éghajlat, hidrológiai hálózat, természetes növénytakaró és az ember kultúra teremtő tevékenységének) természetes együttese, szintézise. Minden táj önálló indivídum.
Mai értelmezés A táj a földfelszín meghatározott részlete, amely megjelenése és müködése alapján a szomszédos területektől (tájaktól) elkülönül. Olyan funkcionális egység, aminek természetes működésébe az ember beavatkozik, ugyanakkor annak maga is része. Különböző tájtípusok: - természetes táj - kulturtáj - épített táj A tájak nagysága eltérő, általában síksági területeken nagyobbak, mint hegy-, vagy dombvidékeken.
Az ökológia fogalmának fejlődése Haeckel: az ökológia az élőlények és környezetük élő- és élettelen tényezőinek kapcsolatával foglalkozó tudomány (1866). Beszélt azonban "Naturhaushaltlehre" értelemben is az ökológiáról. Odum (1973): az ökológia nem más, mint a természet strukturájának és funkcionális működésének vizsgálata. Magyar Tudományos Akadémia (1985): az ökológia az egyedfeletti szerveződési szintekkel foglalkozó szünbiológiai tudományág, feladata azoknak a szabályozott és vezérelt jelenségeknek és folyamatoknak a kutatása, amelyek a populációk tér- és időbeni mennyiségi eloszlását és viselkedését okozzák.
A tájökológia fogalma Troll (1971) szerint a tájökológia az a tudomány, amely egy adott területre jellemző életközösségek (biocönózisok) és környezetük közti komplex ok-okozat viszonyt kutatja. A kapcsolat térbeli elterjedéseként, vagy a természeti környezet különböző nagyságrendű tagoltságaként jelenik meg. Haber és Naveh (1978,1984) a tájökológia gyakorlati vonatkozásait hangsúlyozzák, s alkalmazott ökológiai területtervezésnek tartják. Szerintük a kutatásnak a természeti és antropogén folyamatok funkcionális vizsgálatát kell megadni a jelenlegi és várható területhasznosítás keretén belül. Neef (1984): a tájökológia a térbeli elrendeződések sokszínűségének feltárására, az ember helyének, lehetőségeinek meghatározására hívatott tudomány.
A tájökológia feladata, alapfogalmak A tájökológia azt vizsgálja, hogy a különböző társadalmi tevékenységeket hová lehet elhelyezni a tájban a legkisebb kockázattal. A tájökológia fogalmát jellemeznie kell: - térbeliségnek, - rendszerelvű és funkcionális megközelítésnek, -az élőlények (köztük az ember) és környezetük kapcsolatának.
A tájökológia feladata Leser szerint az ökoszisztéma anyagáramlási folyamatainak idő-és térbeli feltárása, az anyag és energia háztartás egyensúlyának vizsgálata, az antropgén hatásra kialakult zavaró tényezők kutatása, a konkrét terepi adatok általánosítsa valamilyen célból a táji ökoszisztémák állapotának jellemzésére alkalmas modell kidolgozása.
Alapfogalmak: Tóp: a geo- és biotudományok térbeli szemléletmódjával kifejezhető területi- és funkcionális egység. Ökotóp: egységesnek tekinthető megjelenés, működés és funkció jellemzi, a geoszféra legkisebb részlete, amelynek biotikus és abiotikus összetevői vannak. Homogén, mert azonos a szerkezeti felépítése, hatásmechanizmusa, tájháztartása és viselkedése (Neef). Az ökotóp a területi tagolás topológikus szintje, 1:5000 vagy 1:10.000 térképpel ábrázolhatjuk. Az ökotóp topográfiai általánosítás (domborzat, klíma, biológiai adottság eredménye). Az ökotópok heterogén tájszerkezetet adnak.
Rendszer fogalmak Ökoszisztéma: a komplex környezet funkcionális egysége, az abiotikus és biotikus ökotóp faktorokból aggregálódott a geo-, illetve biorendszerben. Modellként egy része a geobioszférának, amely önregulációs képességgel rendelkezik, s amelynek anyag és energia rendszere dinamikus egyensúlyban van. Legkisebb egysége az ökotóp. Geoökoszisztéma: a geobioszféra térbeli egysége, amely egy önregulációs hatászónát képez az abiotikus és a hozzárendelt biotikus faktorokkal, s amelyek nyílt anyag és energia rendszerként dinamikus egyensúlyban vannak. Legkisebb egysége a geotóp. Bioökoszisztéma: Növény- vagy állatközösségek funkcionális egysége, amelyek a bioökotópban kölcsönhatásban vannak, s amelyekben önregulációs hatás mechanizmusok működnek. Legkisebb egysége a biotóp.
A georendszer és az ökorendszer kapcsolata
Az ökorendszer tágabb értelmezése
Topológiai egységek
Bioökológiai fogalmak Bioökológia: a geo-ökológia rokontudománya, amely biológiai nézőpontból foglalkozik az élő környezeti rendszerrel. Kutatási tárgya a bioökorendszer. Bioökotóp: jól elhatárolható bioökológiai területegység, tópikus dimenzióban tartalmi és strukturális vonatkozásban homogén. Biocönózis: a biotópban élő növény és állatfajok egymásrautaltságon alapuló életközössége, amelyet sajátos faji összetétel jellemez. Biogeocönózis: az életközösség és annak élőhelye, illetve azok funkcionális egysége. Az ökorendszer térbeliségét hangsúlyozza.
A táj, mint a kutatás és tervezés tárgya A táj társadalmi aspektusú vizsgálatára Haase német kutató hívta fel először a figyelmet. Kutatásainak tárgya a társadalom és természet kölcsönhatásának vizsgálata volt. A kölcsönhatást elsősorban művészeti, ökológiai és esztétikai attraktivitás szempontjából értékelte.
A táj, mint a kutatás és tervezés tárgya Troll (1939) a tájökológiát úgy definiálta,mint egy meghatározott tájrészlet biológiai életközössé-gei és azok környezeti feltételei közötti komplex hatás kapcsolatok tanulmányozása. A 40-es években a gyakorlat orientált tájökológiai kutatásokban került előtérbe a térbeli összefüggések vizsgálata, amely a tájökológiai alapon elsősorban a tájképi és pihenőhelyi funkciót értékelte.
A táj, mint a kutatás és tervezés tárgya A tervezés fogalmát általában a konfliktusok problémájának megoldására használták. A tájfogalom meghatározása a geográfusok egész generációját foglalkoztatta, tudományos iskolák jöttek létre, hosszú időn keresztül a szakfolyóiratokban zajlott a táj fogalmáról a vita.
A táj, mint a kutatás és tervezés tárgya A XVIII. század végéig nem alakult ki tudományos tájfogalom. Mint fentebb említettük. az első földrajzi tájfogalmat Humboldt adta. Neef mai megfogalmazásában a táj egy egységes struktúrájú és azonos hatás- mechanizmusú földfelszíni egység. Haase és Richter (1980) szerint a táj tartalmát és lényegét tekintve egy a természeti adottságok által kijelölt, a társadalom által befolyásolt és átalakított tér földfelszíni kivágata.
A táj, mint a kutatás és tervezés tárgya A táj rendkívül sokrétegű, komplex jelenség. A tudomány nem látott lehetőséget korábban arra, hogy a komplikált (összetett jelenségeket) egyedi vagy meghatározott mennyiségi tapasztalatok (vizsgálatok) alapján analizálja. A tájkutatásoknak a régebbi szakmai kapcsolatrendszerek diszciplináris fogalmából kellett kiindulni és az ember életterének és mozgásterületnek az összes társadalmi berendezéséhez integrálódni (Neef, 1983).
A táj, mint a kutatás és tervezés tárgya Az 50-es években kezdődtek meg a kultúrtáj kutatások, amelyek természet- tudományi, szociológiai, ökológiai-technikai fogalmakat kapcsoltak össze (Neef 1965). A modern tájökológia ügyel arra, hogy tradicionális kutatások eredményeit egy interdiszciplináris tudományban egyesítse (Zonneweld,1995) A tájfogalom rendszerelméleti definiciója: A táj egy georendszer, a térnek - az abban elfoglalt helyzetének, a georeliefnek és a geoszféra minden más természeti és félig természeti, illetve ember által létrehozott elemének és jelenségének - szinergetikai rendszere."
Tájváltozások a Ruhr-vidéken
Tájhasznosítás változások a Ruhrvidéken Területe: 4.432 km2. Lakossága: 5,3 millió 4 járása, 53 települése, 11 járási jogú városa van. A lakosság összetételének változása: 1960 1990 15 éven aluli 22% 14% 65 éven felüli 9,5% 15,6% 400. 000 külföldi vendégmunkás, ebből török 49%, jugoszláv 9,8%, olasz 7,5%, görög 4,8%. Népsűrűség: 1.193 fő/km2 (ötször magasabb a német átlagnál). 1988-ban 97.000 fő elvándorolt a Ruhr-vidékről. Megváltozott a foglalkoztatási összetétel: az alkalmazotti réteg : 1970-től 19%-ról 50,3%-ra nőtt.
Tájhasznosítás változások a Ruhrvidéken A foglalkoztatottak száma: 1961 1987 2.982.937 2.056.500 Évente 14.000 munkahely szünt meg, a munkanélküliség 11,5%. A bányászatban a munkaerő 19,4%-a dolgozik. A környezetvédelemben 27.000 ember dolgozik (290 vállalatnál) Környezetvédelmi adatok: 1.400 meddőhányót erdősítettek 200 ha vasuti töltést füvesítettek 2000 ha vizes területet rendeztek 30 millió fát és bokrot ültettek be 40 ha hulladék deponálót telepítettek. 14 víztározó építettek a Ruhr felső folyásán 53 vízkinyerő berendezést szereltek fel 144 víztisztító művetállítottak üzembe évi 22 millió tonna hulladékot kezelnek a kéndioxid és nitrogénoxid kibocsátást csökkentették.
A Rajnai barnaszén kialakulása 15-20 millió évvel ezelőtt keletkezett. 25 millió évvel ezelőtt kezdett erősen süllyedni a Rajnai Palahegység és a Rajna öblözete. Szubtrópusi klíma alatt, és az ezzel együttjáró vegetáció lesüllyedése a tektonikus zónában hozta létre a nagykiterjedésű tőzeges, mocsaras területet, ahol megindult a szenesedés. A 20 millió évvel ezelőtt megkezdődött folyamat 6 millió évig zajlott. Sok millió év alatt alakult ki ezekből a különböző vastagságú barnaszén telep. Mintegy 100 m vastagságban települt ez a barnaszén, váltakozva homokos és agyagos rétegekkel. A rajnai barnaszén előfordulás 3 fő területre osztható: 1. A Villerücke-i telep az Ős-Rajna mentén, amely a földtörténet során áttelepült. A letermelhető réteg sekély, 0,3 m3/tonna. A 19 század közepén volt nyereséges. 2. Jühlich és Eschweiler közötti telep nyugaton. Itt a telepvastagság 300m, a meddő aránya a szénhez 3:1. Ebben a telepben folyik napjainkban a legintenzívebb termelés. 3. A harmadik terület Erft és Rurh között Hambach, a ma szintén intenzív kitermelési terület. Ez a telep süllyedt a legmélyebbre, több 100 m meddő letermelésre van szükség. Itt a meddő és a szén aránya 6:1-hez.
Az Alsó-Rajnai barnaszén terület geológiai szelvénye
A Rajnai barnaszén hasznosítása A barnaszén 55% víztartalommal kerül ki, amit 15%-ra le kell csökkenteni. A bánya erőművében szárítják, és gőzturbinák segítségével áramot termelnek, a hatásfok 80%-os. Barnaszénbrikett előállítás is van itt, amelynek igen jó a fűtőértéke ca. 19.500 KJ/kg. A háztartások, és az ipar hasznosítja. A barnaszénpor is hasznosításra kerül. Teljesen zárt rendszerben modern égető áll rendelkezésre. Elsősorban a cement és mészipar használja, de kazánfűtésre is alkalmas, fűtőértéke kicsi. Új termék a 4 mm átmérőjű szemcsékből álló finom barnaszén, amely égetéskor nem bocsát ki légszennyező anyagokat. Igen jó minőségű barnaszénkoksz előállítás is van. Ezeket az elektrokémiai ipar és a kohászat használja. Napjainkban Németország áramtermelésének 30%-a barnaszénből származik. Észak-Rajna Westfália áramának 40%-a származik barnaszénből, amely a Kölntől nyugatra külszíni fejtéssel kerül a hőerőművekbe. A Rajnai Barnaszén AG évenként 120 millió tonna barnaszenet termel. Ennek 85%-a külszíni bányából jut az energia központokba. A barnaszén jó minőségű, így kedvező áron termelhető az elektromos áram. A rajnai területen az emberek többsége barnaszénből él, mintegy 40.000 embernek biztosít munkahelyet a bányászat, s az erőművek több mint egy évtizede. Egyedül a Rajnai Barnaszén AG-nak 15.000 munkása van.
Az Alsó-Rajna vidéki felszíni kőszén kitermelés
A tájökológiai rendszerek felépítése A tájak működésének feltárásához ismerni kell a tájak szerkezetét, belső összefüggéseit, mert csak ennek ismeretében lehetséges a tájhasznosítás optimalizálása. A táj szerkezetét a tájak komponensei között térben és időben érvényesülő külső és belső kapcsolatok rendszere adja, amely anyag- és energia formájában valósul meg. A térszerkezet megismerése mellett fontos az anyagés energiaáramlás meghatározása, mivel ez utóbbi adja a tájökológiai rendszer funkcionális szerkezetét. A térbeli- és funkcionális szerkezet feltételezi egymást.
A tájökológiai rendszerek felépítése A kutatók többségének véleménye szerint (Troll, Leser, Schreiber, Zonneveld) a tájökológia az ökoszisztémák kutatásával foglalkozik. Odum(1973):a táji ökorendszer az élet-telen és élőközösség közötti funkcionális kapcsolat megjelenési formája. Jellemzői: az anyag és energia áramlás, a táplálék-lánc, a diverzitás, a biokémiai tápanyag-ciklus, a fejlődés. Ellenberg (1973): az ökoszisztéma önszervező képességét hangsúlyozza. Stoddart(1970): szerinte az ökosziszté-ma térsemleges. Ez azért nem igaz, mert a tájökológia éppen a térbeliséget hangsúlyozza a kapcsolatrendszerrel.
A tájökológiai rendszerek felépítése Luder(1980): A táji ökoszisztéma egy magasabb komplexitású rendszer, amelyben a szukessziós törvény-szerűségek az antropogén hatások miatt regresszívek is lehetnek. Tomásek(1979):ökoszisztéma élőlényekből, technikai rendszerekből és élettelen alkotórészekből álló rendszer, amelynek elemeit egymással és környezetükkel az anyag- és energiacsere köti össze. Ez tájökológiai meghatározás. Ökoszisztéma típusok: - természetes ökoszisztéma - természetközeli - természetestől távoli
Az ökorendszerek tér- és időbeli változása
A Kolon-tó tájváltozásai A védett terület a Duna-Tisza közén, 2962 ha-on terül el, melyből a Kolon-tó tényleges felülete 800 ha. A tó megközelítőleg észak-déli irányban 94-95 m tengerszint feletti magasságban húzódik. Átlagos vízálláskor kb. 5,5 km hosszú, 1,5-2,5 km széles. A tó felületét a nádas mellett nyílt vizek, zsombékosok, fűzlápok teszik változatossá. A legjelentősebb nyílt vízfelület a kb. 6,4 ha kiterjedésű mesterségesen létrehozott Kotrás. A védett területen kívül eső határos, kb. 6000 ha is nagy változatosságot mutat, láprétek, láperdők és homokbuckás területek váltakoznak itt, közöttük a láprétek, illetve láperdők ún. ex lége védettséget élveznek.
A Kolon-tó tájváltozásai 18. század második fele: Az I. katonai felmérés idején (1783-84) készült szelvények (méretarány 1: 28. 800) viszonylag részlet gazdagok. A települések, a vizenyős, mocsaras területek, az erdőfoltok, a szántók, a szőlő- és gyümölcsfa ültetvények, a legelő, ill. gyepterületek vannak feltüntetve. A tófelületet összefüggő mocsárként ábrázolták. A Kolon-tó területe az első katonai térképeken többnyire a ma időszakosan vízjárta területeket fedte le.
A Kolon-tó tájváltozásai Ebben az időben legnagyobb hányadban a gyepterületek fordultak elő. Nedvesebb és szárazabb rétek, illetve a sík területi és a buckásabb területek gyepjei különíthetők el. A Kolon-tótól nyugatra homokbuckákon nyílt vagy zárt homoki gyepek találhatók. Található néhány összefüggő erdőfolt is a területen a Kolon-tótól délkeletre. Ezek kőrises égerláp-erdők. A foltok alakja alapján telepített erdők lehetnek.
A Kolon-tó tájváltozásai A 19. század második fele: Az 1883-84-ben készült katonai felmérés modernebb térképezési technikákkal készült 1: 25.000-es méretarányban. A mocsaras, vizenyős területek aránya csökkent. A tó alakja megváltozott száz év leforgása alatt. Alapvető különbség az, hogy a homokbuckás rész sokkal jobban benyúlik a tóba, mint azt a száz évvel korábban. A tó kelet-nyugati kiterjedése kisebb lett. A tó északnyugati és északkeleti részén egy-egy területrész szárazabbá vált. A vízfelület csökkenésének eredményeképpen a tó déli vége nyíl alakot vett fel.
A Kolon-tó tájváltozásai A 18. század végi gyepek mennyisége lecsökkent, szántók, szőlők, gyümölcsösök, esetenként az erdők is nagy területet hódítottak el a gyepektől. A rideg szürkemarhatartás felszámolásával a homokbuckások spontán erdősödni kezdtek. A Kolon-tótól nyugatra a homokbuckákon korábban homokpuszta gyepek virultak itt, most többnyire erdők találhatók helyükön. Az erdők itt cserjékkel, bokrokkal váltakoznak, s a záródás 20-30 % fölötti. A közlekedési hálózat bővült.
A Kolon-tó tájváltozásai A 20. század első fele: Felerősödött az emberi beavatkozás a vízrendezéssel. Megépült a Dunavölgyi főcsatorna, több vízzel borított terület között a Kolon-tavat is lecsapolták.a Kolon - tóból elvezették a vizet a Dunavölgyi főcsatornába. Az 1883-ban még nagy nyílt vízfelület fokozatosan csökkent A lecsapolás után a tó keleti partján szikes tócsák jelentek meg, a rétek és legelők is szikesedni kezdtek. Előtérbe került a tómeder mezőgazdasági hasznosításának gondolata. A Szegedi Talajtani Kísérleti Állomás és a Növénytermesztési Kísérleti Állomás 1935-39-ben megállapította, hogy akkori állapotában a terület csak rét- és legelőgazdálkodásra volt alkalmas. 1939-ben pedig megépült a vizsgált terület északi határát kijelölő 52-es út, mely Kecskemétet Dunaföldvárral köti össze.
A Kolon-tó tájváltozásai A 20. század második fele: A második világháború, és az azt követő években nem gondozták a lecsapoló csatornákat, ezért 1953-55 körül a Kolon-tó újra elmocsarasodott, ismét sás és nád borította be az évről évre regenerálódó tavat. 1952-1959 között a tó északi részén tőzegkitermelés folyt, nyomai jól láthatók az 1975-ös, de még a 2000-es légifényképeken is.1955-ben megépült a Kulléri-zsilip a vízszint szabályozására. 1975. január 1-én megalakult a Kiskunsági Nemzeti Park, és a Kolon-tó az azt környező láprétekkel, láperdőkkel együtt annak részévé vált. Ettől az időszaktól kezdve az elsődleges szempont a természeti értékek megóvása lett a területen.
A Kolon-tó tájváltozásai A 2000-es állapot A 20. Század második felére tájváltozásokat a 2000-es tavaszi légifelvételek, s a terepi kontroll mellett a területet lefedő 1998-as SPOT műholdfelvétel segítségével értékeltük a változást. Meglepően sok helyen jelentkezett elvizesedés. A 19. század végi vizenyős részek helyén kisebb mocsaras foltok jelentkeznek a tótól délre, a láperdős zónában. Ex lege védettséget élvező terület itt a Káposztás-turjános, amely a legnagyobb, és a legértékesebb is. 1989-1990 között mesterségesen kialakítottak egy nyílt vízfelületet a tóban, melynek területe megközelítőleg 6 ha, mélysége A másik nagy változás, a telepített fenyvesek nagy mértékű előretörése a gyepek rovására. A szőlő területek megfogyatkoztak. Selyem-kóró-erdő alakult ki a szőlőtelepítések felhagyása következtében. A gyümölcsösök mennyisége már 1975-ben sem volt túl nagy, de 2000-re, még inkább lecsökkent területük.
A tájökológiai rendszer tulajdonságai - Az alkotórészek önmagukban is rendszert alkotnak, - az elemek közötti kapcsolat erősebb, mint a rendszeren kívüli, - az elemek rendező elvek alapján kapcsolódnak össze, - az elemek között alá-és fölérendeltségi viszony van, - összegező tulajdonságok nem vezethetők le az alkotó-elemek tulajdonságaiból,
A tájökológiai rendszer tulajdonságai - az alkotó elemek kapcsolódási módja a rendszer szerkezete, - a rendszer határai a bemenet (input) és kimenet(output) helye, - a változó rendszer pillanat-nyi helyzete az állapot, - szabályozók befolyásolják az anyag-és energia áramlását, - a rendszer működését erő-sítő és gyengítő visszacsatolások jellemzik.
A tájalkotó elemek vizsgálata A tájalkotó elemek vizsgálatát Haase (1978) szorgalmazta, a táji rendszert 3 alrendszerre osztotta: - ökológiai alrendszer - geofizikai " - technogén Az alrendszerek egymásközti kapcsolatát a geoszinergetikus (egymás hatásait átszövő) jelleg uralja, ezért a tájökológiát geoszinergetikai tájkutatásnak nevezi. Meg kell ismerni a kapcsolatok mennyiségi jellemzőit, s így megállapíthatjuk a táji rendszer teljesítőképességét, terhelhetőségét.
A tájalkotó elemek vizsgálata Szocsava (1974) a georendszert állapotváltozások kombinációjaként értelmezte, a tájháztartás vizsgálatát tartja fontosnak. A rendszerszervező elem a "kritikus geokomplex" ami a domináns rendszerelem. Arnold (1969) szerint a tájak önálló georendszereketalkotnak:táj=geokomp-lex=geoszisztéma=geoökoszisztéma. Preobrazsenszkij (1984): az ökológiai rendszerkutatás monocentrikus, a georendszerek kutatása policentrikus.
A tájökológiai rendszer működése A vertikális kapcsolatok tópikus szinten fejlődnek ki. Ennek a kapcsolatrendszernek alapos feltárására van szükség. Bármely tényező megváltoztatása a többi tényező megváltozását eredményezi. A horizontális kapcsolatok értékelése is elengedhetetlen, mivel egyetlen tájökológiai rendszer sem értelmezhető a szomszédos rendszerektől függetlenül. Paragenetikusnak rendszernek nevezzük azokat a rendszereket, amelyek keletkezése és fejlődése szoros kapcsolatban áll egymással. Ezek többségükben a szomszédos tájak. A területi tervezés, az optimáls tájhasznosítás csak a környező területek sajátosságainak figyelembevételével történhet.
A tájökológia, bioökológia, geoökológia és az ökológiai tervezés kapcsolata
A tájökológiai rendszerek kutatásának módszerei Több tudományág módszerét használja, a használatos módszerek az alábbiak: Elsőgenerációs módszerek: - kartográfiai, - történeti, - összehasonlító Második generációs módszerek: - geofizikai - geokémiai Harmadik generációs módszerek - matematikai - távvérzékelési Komplex termőhely analízis: a fő komponensek (domborzat, klíma, víz, talaj,élővilág) funkcionális kapcsolatainak vizsgálata.(mosimann, Leser)
Tájökológiai alrendszerek A tájökológiai rendszerek kutatása a tájalkotó komponensek és a köztük lévő kölcsönhatások vizsgálatát jelenti. A tájalkotó elemek a kőzet, domborzat, légkör, talaj, víz, a növényzet, állatvilág és az ember. Az egyes faktorok hatása a rendszer többi komponensére különböző. (Szolncev elv). A tájalkotó komponensek vizsgálata történhet: önálló rendszerként (pl. domborzat) mint a magasabb alrendszere funkcionális egységet képező rendszer Tájökológiai alrendszerek: 1. Kőzetszféra 2. Domborzat 3. Klíma 4. Vízrendszer 5. Talajszféra 6. Növény és állatvilág 7. Emberi társadalom Tájökológiai szempontból a funkcionális hatás akkor válik fontossá, ha az alrendszer hatása egyszerre több alrendszer működését befolyásolja.
Kőzetszféra tájökológiai funkciói a talajok kialakításában jelentős (litomorf talajok, tápanyag ellátottság), a bányászat révén hat a tájváltozásra (felhagyott bányák, meddőhányók, rekultiváció), hulladéktárolás (impermeábilis és permeábilis kőzetek), földrengés veszélyesség (atomerőművek, vasutak, felhőkarcolók tervezésénél fontos), hidrológiai sajátosságok (toxikus és radioaktív hulladékok elhelyezésének problémái).
Domborzat tájökológiai funkciói: A domborzat a táji adottságok meghatározó rendszere, térbeli rendező erőként hat a többi komponensre. Funkciói: meghatározó jelentőségű a klíma típus kialakulása szempontjából (hőmérséklet, csapadék, mikroklíma, lefolyás, beszivárgás, felszínalatti vizek) lejtőviszonyok jelentős szerepet játszanak az eróziós és akkumulációs viszonyok kialakulásában (lejtőszög, lejtőhossz, kitettség) élőlények létfeltételeinek kialakulására van hatással (pl. síksági, hegyvidéki életközösségek) tájhasznosításra van hatással (erdő, mezőgazdasági hasznosítás, rekreációs hasznosítás, tájszépség, tájesztétika)
A domborzat szerepe az erózióban és a tájhasznosításban
Klíma tájökológiai funkciói: Több tájkomponens megváltoztatásával hat a tájfejlődésre, ebből a szempontból a többinél magasabb rendű tájkomponens. Funkciói: meghatározza a morfológiát, s annak megfelelően alapvető létfeltételeket biztosít, meghatározza a mezőgazdasági hasznosítás típusát döntőszerepe van a tájak anyag-és energiaháztartásában adatokkal jól jellemezhető a táj a klímamérések birtokában, ezért a tervezésnél fontos a mikroklíma tovább tagolja a tájat, az állományklíma, városklíma vizsgálatok speciális klímafolyamatokat tükröznek, s meghatározóak a hasznosítás szempontjából
Vízrendszer tájökológiai funkciói Részt vesz a tájak felépítésében, a Föld felszínén különböző halmazállapotban mindenütt jelen van. Állandó körforgásban van, az anyag és energiaszállítás közege, vízháztartási egyenleg írható le a tájban. Funkciói: - aprózódás (pl. fagy okozta) folyamataiban szerepet játszik, - anyagszállítás közege (hordalékszállítás, lerakás), - felszín formálás (völgyképződés, kanyarulat átvágás, arealis és lineáris) tényezője, - kémiai mállás (korrózió, karsztosodás, bauxitképződés, talajosodás) feltétele, - biológiai folyamatok közvetítője (élőanyag alkotóeleme, élettér, tápanyag közvetítő)
Talaj tájökológiai funkciói A tájalkotó komponensek kölcsönhatásában jön létre fontos szerepet játszik a tájökológiai rendszerek kialakulásában, a külső hatások kiegyenlítésében. Funkciói: biológiailag aktív közeg (ez az aktivitás a környezeti hatásokra változik), puffer képessége jelentős (a talaj eredeti tulajdonságai biztosítják a puffer képességet, ha megváltozik, változik a tájfejlődés iránya, pl. savanyodás), filter képessége ugyancsak fontos (túlzott terhelése csökkenti a szűrőképességet), a tájháztartást térben differenciálja (különböző tápanyag-ellátottság), humusztartalma különböző hasznosítást tesz lehetővé (pl.csernozjomok vagy savanyú erdőtalajok).
Élővilág tájökológiai funkciói: Az élővilág elrendeződését a domborzat és a klíma befolyásolja, ezért az abiotikus tényezőkkel szemben alárendelt. Funkciói: tevékenységével visszahat a tájra (erózió csökkentés, fényviszonyok megváltoztatása), az emberi tevékenységgel szemben kicsi a védekező képessége, s ez tájökológiai szempontból figyelembe veendő, a terület potenciális természetes vegetációja tükrözi a geoökológiai adottságokat, ami a tájhasznosítás számára fontos, a termőhely produktivitása a biomassza produkcióval adható meg (ez a megkötött energiamennyiséget adja), ami szintén a hasznosításban fontos.
Emberi társadalom tájökológiai funkciója A különböző alrendszerek működését különböző erősséggel befolyásolja, meg-határozó lehet a működés szem-pontjából. Funkciói: a kőzet, a domborzat és a klíma kevésbé befolyásolható (vannak példák azonban az erős befolyásolásra is pl. gátépítés, globális felmelegedés), a víz, talaj, növény- és állatvilág jobban változtatható az emberi tevékenység hatására (települések- felszín minősége megváltozása, klíma változás, zaj és légszennyeződés stb.).
A tájökológiai alrendszerek stabilitása A tájalkotó elemek nem egyformán stabilak: - Kőzet - relatíve állandó, kis mértekben változik (kőbányászat) - Domborzat - jelentősebb változás (gátak, meddőhányók) - Klíma - globális felmelegedés igen gyors változás, de a városklíma változása még gyorsabb - Vízrajzi tényezők folyószabályozás, lecsapolás, öntözés stb.- hatására változnak - Talaj - művelés, öntözés, beépítés során gyorsan és radikálisan változik - Élővilág - legfeltűnőbb változások (szukcesszió változása). Potenciális és reális növényzet eltér.
A tájökológiai alrendszerek stabilitása Természetközeli vagy félig természetes ökoszisz-témák és agroökoszisztémák vannak. A szárazföldek 10%-át települések, utak beépített felszínek képezik, 11%-át szántók, gyümölcsösök foglalják el, 19%-át erdők borítják (fele bolygatott) Az ökológiai stabilitás: az ökoszisztéma látszólagos változatlansága, a zavaró hatásokkal szembeni ellenállása, dinamikus egyensúlya. Általános felfogás, hogy csak annál stabilabb az ökoszisztéma, minél több faj alkotja (biodiverzitás nagy). Van ellenpélda is pl. a nádas. A trofikus diverzitás lehet a kulcskérdés (tápláléklánc).
Az ökorendszerek egyensúlya A táji ökoszisztémák külső egyensúlya fontos kérdés. Az ökoszisztéma a külső hatásokra kétféleképpen válaszol: - rezintenciával (ellenállás), - fllexibilitással (rugalmas ellenállás) Biológiában: k- stratégia (erősen konkurrenciatűrő) - r- stratégia (gyorsan változó). Haber 3 tájökológiai diverzitás típust különít el: - alfa div.= faji változatosság - béta div. = belső strukturális változatosság - gamma " = a tájalkotók térbeli egységeinek, mozaikjának területi változatossága. A tájökológia a két utóbbit vizsgálja elsősorban
A tájökológiai rendszerek felépítése A tájak működésének feltárásához ismerni kell a tájak szerkezetét, belső összefüggéseit, mert csak ennek ismeretében lehetséges a tájhasznosítás optimalizálása. A táj szerkezete: a tájak komponensei között térben és időben érvényesülő külső és belső kapcsolatok rendszere, amely anyag- és energia áramlás formájában valósul meg. A térszerkezet megismerése mellett tehát fontos az anyag- és energiaáramlás meghatározása, mivel ez utóbbi adja a tájökológiai rendszer funkcionális szerkezetét. A térbeli- és funkcionális szerkezet feltételezi egymást. A tájökológiai rendszer működése horizontális és vertikális kapcsolatokban megy végbe. A vertikális kapcsolatok tópikus szinten fejlődnek ki. Bármely tényező megváltoztatása a többi tényező megváltoztatását eredményezi.
A tájökológiai rendszerek felépítése A tájökológiai rendszer működése horizontális és vertikális kapcsolatokban megy végbe. A vertikális kapcsolatok tópikus szinten fejlődnek ki. Bármely tényező megváltoztatása a többi tényező megváltoztatását eredményezi. A horizontális kapcsolatok értékelése is elengedhetetlen, mivel egyetlen tájökológiai rendszer sem értelmezhető a szomszédos rendszerektől függetlenül. Paragenetikusnak rendszernek nevez-zük azokat a rendszereket, amelyek keletkezése és fejlődése szoros kapcsolatban áll egymással. Ezek többségükben a szomszédos tájak. A területi tervezés, az optimális tájhasznosítás csak a környező területek sajátosságainak figyelembe vételével történhet.
A tájökológiai rendszerek kutatásának módszerei A tájökológia interdiszciplináris tudomány, ezért több tudományág módszerét használja. A használatos módszereket az alábbiak szerint csoportosítjuk: Elsőgenerációs módszerek: kartográfiai történeti összehasonlító Második generációs módszerek: geofizikai geokémiai biológiai Harmadik generációs módszerek: matematikai távérzékelési
A táji ökorendszer tulajdonságai - az alkotórészek önmagukban is rendszert alkotnak, - az elemek közötti kapcsolat erősebb, mint a rendszeren kívüli, - az elemek rendező elvek alapján kapcsolódnak össze, - az elemek között alá-és fölérendeltségi viszony van, - összegező tulajdonságok nem vezethetők le az alkotóelemek tulajdonságaiból, - az alkotó elemek kapcsolódási módja a rendszer szerkezete, - a rendszer határai a bemenet (input) és kimenet (output) helye, - a változó rendszer pillanatnyi helyzete az állapot, - szabályozók befolyásolják az anyag-és energia áramlását, - a rendszer működését erősítő és gyengítő visszacsatolások jellemzik.
Széky P.szerint: "a rendszer alkotóelemek szervezett együttese, amelyek egymással dinamikus kölcsön-hatásban állva, az elemekre külön-külön nem jellemző, új integráns tulajdonságokat és ehhez tartozó struktúrát hoznak létre". Kerényi A. szerint (1995): A georendszerek a környezeti rendszerek csoportjába tartoznak legfontosabb tulajdonságuk, hogy szerkezetük fennmaradása, amely szüntelen anyag-és energia áramlás eredménye.
Táj és környezet A táj és a környezet kifejezést még szakcikkekben is néha egymást helyettesítő fogalomként használják. Mindkettő térfogalom, a környezet topográfiai határa azonban többnyire nem pontosan definiálható, vagy nem is állandó, a táj viszont egy objektív térrészlet. A különböző tájegységek elvileg hézagtalanul lefedik a szárazföldek egész felszínét. A kontinenseken minden földfelszíni pont valamely tájegységhez tartozik. A környezetek ilyen formában nem értelmezhetők.
Táj és környezet MAROSI S. (1985) megfogalmazása szerint, míg a táj állandóbb objektív valóság, ezzel szemben a környezet antropo -szemléletű változó térrészlet. Az emberi tevékenységhez kötődő tópok betagozódnak a természetes táj struktúrába, térbelileg tehát pl. fiziotópra, a pedotópra stb. tagolhatók. A környezet állapotának tanulmányozása során nem feltétlenül fontos a táji keretek figyelembevétele, a tapasztalatok szerint azonban a társadalmi tevékenység vizsgálata egész tájegységekre terjed ki. A táj csak a rá jellemző módon szervezett területi egység, amelynek pl. a növényzete, talajai stb. másképpen reagálnak a savas ülepedésre, a talajvíz szennyeződésre, mint a szomszédos, más adottságokkal rendelkező tájak.
A táj szerkezeti elemei A táj térben és időben változik, sokszínű, szerkezeti elemei jól felismerhetők. A szerkezeti elemek fragmentálttá teszik a tájat, tulajdonképpen felszabdalják az ökoszisztémát. Általában tájfoltokat, ökotonokat, ökológiai folyosókat, gátakat és matrixot különítünk el a tájban, ezek együttesen alkotják a táj mintázatát.
Tájökológiai foltok A tájökológiai foltok háromdimenziós rendszerek, mindenütt jelen vannak a tájban és időben változnak. A tájökológiai foltok eltérő alakú, nagyságú, nem lineáris elemek. Természetes körülmények között a növénytársulások, állatok populációi alkotnak foltokat, de az ember is sokféle mesterséges foltot alakít ki. Osztályozásuk fontosságát csak az utóbbi időben kezdték felismerni a kutatók (Forman, 1995). A tájfoltokat alakjuk és állapotuk alapján különböz-tetjük meg.
Alak szerint lehet: Tájökológiai foltok Nagy folt (pl. természetes vegetációjú környezetben pl. szőlő területek), Kis folt (pl. lápfoltok fenyőerdőkben), Dendrites folt (pl. folyóvölgyet kísérő erdők), Egyenes vonallal határolt folt (pl. sövénykerítés a legelőterületeken), Táblaszerű folt (pl. a mezőgazdasági táblák az Alföldön), Ujjszerű folt (pl. mélyföldek a hegyvidéki területek előterében).
Tájökológiai foltok Állapot szerint lehet: Zavart folt: amelyben megbomlott a természetes tájháztartás egyensúlya (pl. mezőgazdasági terület), Maradvány folt, amelyben az eredeti társulások, vagy hasznosítási típus megmaradt (pl. az alföldi gyertyános tölgyesek foltjai), Regenerálódott folt, amely rehabilitáció után természetközeli hasznosítású (pl. löszpuszta gyepek a Nemzeti Parkokban), Környezeti potenciál vagy természetes folt, amely megőrizte eredeti állapotát (pl. hegyvidéki lombos erdők, állóvízi környezetek), Mesterséges foltok, amit az emberi tevékenység hozott létre (pl. települések).
Zavart vagy bolygatott folt kialakulása derázió és erdőirtás hatására (Kerényi, 2007)
Egy maradványfolt kialakulása (Kerényi, 2007)
Az erdőmátrixban természetes foltok (sziklás törmeléklejtők) és legelők, mint zavart foltok (Szlovákia)
A kép közepén mesterségesen telepített erdőfolt (zavart folt), a háttérben maradvány foltok és folyosók (Zemplén hg) (Kerényi,2007)
Természetes foltok kialakulása alföldi (A) és hegyvidéki (B) területen (Kerényi, 2007)
A tájökológiai foltok vizsgálata A tájökológiai foltok (patch) vizsgálata energia- és anyagfogalom vizsgálat is, de ugyanakkor a mintázat (landscape pattern) vizsgálata is és a táj stabilitásának és terhelhetőségének vizsgálata is. A foltok és folt mozaikok területi kiterjedése a táj stabilitással mutat kapcsolatot. Minél nagyobb a folt, annál stabilabb (pl. egy tölgy - kőris - szíl erdő 40-50 hektár nagyságban stabil). A különböző tájak érintkezési felületének hossza is hatással van azok stabilitására, annál stabilabb az ökológiai egység, minél rövidebb a szomszédos területtel a közös határa.
Tájökológiai foltok a Kataréti patak vízgyűjtőjén (Mátra előtere)
Tájökológiai foltok karsztos területen
Ökotonok Az ökoton kompenzáló (kiegyenlítő) zóna, kiegyenlíti a humán aktivitás elkerülhetetlen outputjait, biztosítja az anyag és energia áramlását, akkumulálja az anyagot és energiát, elsősorban azt az energia fajtát, amely energiát az ember vitt be a tájba, ártalmatlanná tesz mindent ami a kultúr területekről származik, pl. a szennyezett víz, levegő, vagy szilárd hulladék, helyreállítja, regenerálja az erőforrásokat, menedék a természetes populációk számára, konzerválja a gén készletet, biztosítja az elterjedési területet a bióta számára (beleértve az embert), az ember rekreációs területe, puffer, filter és barrier terület,
Az ökotonok jellemzői Az ökoton vagy átmeneti szegélyzónák területének szélessége néhány 10 m a szántóföldeken csak 1-2 m. Vizsgálatuk napjainkban nagyon gyakori. Kérdés, hogy milyen széles sávot érdemes vizsgálni? Különböző ökotonok vannak, ilyen pl. a természetes, városi stb.ökoton. A tájmintázat vizsgálatok segítségével tájökológiai diverzitás indexeket lehet megállapítani.
Tájökológiai folyosók A tájökológiai folyosók lineáris elemek (erdősáv, galéria erdősáv) Tájökológiai folyosók biztosítják a táj belső kapcsolatrendszerének megteremtésével, annak működését. Gyűjtő fogalom, valamely tájtulajdonságot hangsúlyozza (habitat network, wild life corridor stb) "environmental corridor" is használatos, de a "greenbelt" a leggyakoribb. Típusai: vonalas sávszerű változó szélességű lépegető kő (stepping stone)
Tájökológiai folyosók A vonalszerű (lineáris), leggyakrabban görbült vagy lineáris elemek. Az egyenletesen széles (több tíz métertől akár több száz méterig terjedő szélességű) folyosókat szalagszerű vagy sáv-folyosóknak nevezzük. A lineáris folyosókban nincs belső tér, a szalagszerű folyosókban kisebb-nagyobb szélességben kialakul. A változó szélességű folyosók egyes szakaszokon olyan mértékben elkeskenyednek, hogy nem alakulhat ki belső terük, más szakaszaikban jelentősebb szélesség, akár foltméretű belső tér létrejöttét is lehetővé teszi. A lépegető vagy lépő kövek (stepping stones) tulajdonképpen nem valódi folyosó, hanem egymáshoz viszonylag közel elhelyezkedő kisebb- nagyobb tájfoltok sora, amelyek egyes fajok számára áthidalható távolságban vannak egy-mástól, s be tudják tölteni a folyosók alapvető funkcióit.
Szalag (2) és sáv (3) ökológiai folyosók (Kerényi, 2007)
Tájökológiai folyosók A tájökológiai folyosók ötféle funkciót töltenek be a tájban: 1. Élőhely funkció. Minden tájökológiai folyosóban megtelepednek élőlények. A lineáris folyosókban szegélyfajok es generalisták a leggyakoribbak, de néhány invazív egzotikus faj is előfordulhat bennük. A szalagszerűfolyosók általában elég szélesek ahhoz, hogy belső fajok is megtelepedjenek középvonaluk mentén, ugyanakkor szegélyfajokban is gaz-dagok. A változó szélességű folyosókban egyes szakaszokon jelentős kiterjedésű belső tér alakulhat ki, így akár a legfajgazdagabbak lehetnek a három folyosótípus közül. A nagyon hosszú, megszakítás nélküli folyosók fajgazdagságát az is növeli, hogy változatos élőhelyeken futnak át. Az ember által telepített zöldfolyosók is vannak.
Tájökológiai folyosók 2. Fajáramlást segítő funkció. Elsősorban az állatvilág fajmozgásait teszik hatékonyabbá a folyosók: sok faj migrációjában meghatározó szerepük van. A természetes eredetű és változó szélességű folyosók egyes növényfajok terjedésében is fontosak lehetnek. A folyosók fontos részei az ökológiai hálózatoknak. Különböző fajdiverzitású tájfoltok között teremtenek kapcsolatot, és a populációk mozgásának megkönnyítésével hozzájárulnak a génállomány cseréjéhez, az élő rendszerek zavartalan működéséhez, stabilitásuk fokozódásához. Hegyvidéki területen a lejtőirányú szalagszerű folyosók a klímaváltozáshoz való alkalmazkodásban is szerepet játszhatnak. Az alacsonyabban fekvő folyosószakaszból az érzékenyebb belső fajok a melegedő klíma hatására a magasabban fekvő, ezért hűvösebb folyosószakaszba
Tájökológiai folyosók 3. Szűrő funkció. A folyosók számos faj számára élőhelyet vagy vándorlási útvonalat jelentenek, néhány faj esetében gátként működnek. Tipikus példája ennek az a sövényhálózat, amely Angliában a magántulajdonú legelőket választja el egymástól. Itt a sövényeknek elsődleges (ember által meghatározott) funkciója a legelő állatok (juh, szarvasmarha) elvándorlásának megakadályozása, amely funkciót sikeresen be is töltik. Ugyanilyen barrierhatást fejtenek ki minden más nagytestű állat mozgására, míg a kistestűek átjutnak a sövényeken, sőt számos rovar, kisemlős és madár számára élőhelyet vagy vándorlási útvonalat jelentenek.
Tájökológiai folyosók 4. Fajforrás funkció. Ha egy folyosó hosszan fut át a mátrixon, közöttük jelentős fajcsere játszódhat le. Különösen a széles sávfolyosók lehetnek fajgazdagok, így a mátrix felé fajforrásként működnek. Tovább fokozza a folyosó fajforrás-funkcióját, ha kanyarogva egyre hosszabb határvonalon érintkezik a mátrixszal. Ilyen esetekben (pl. széles folyó menti folyosó) a mátrix fajösszetételére is nagy hatással lehet. 5. Nyelő (befogadó) funkció. Az említett fajcseréből következik, hogy a mátrixból a folyosóba is vándorolhatnak fajok, sőt ott meg is telepedhetnek.
Tájökológiai folyosók 1. A tájökológiai folyosók léptékük szerint lehetnek: - interkontinentális, - kontinentális, - regionális, - lokális folyosók. 2. Állapot szerint lehetnek: - természetes vagy természetközeli, - zavart vagy bolygatott, - mesterséges (ezt szoktuk zöldfolyosónak nevezni)
Tájökológiai gátak A tájökológiai gátak vagy barrierek a folyosókhoz hasonlóan lineáris (vonalszerű) elemek. Az azonos hasznosítású tájfoltokat, élőhelyeket választanak el egymástól (pl. erdő területeken áthaladó úthálózat). Ezek gyakran fontos élőhelyeket választanak el egymástól (pl. béka átjárók) A tájökológiai gátak többségükben antropogén elemek a tájban.ilyenek az autópályák pl. Kép Csorba Péter nyomán).
Mátrix A mátrix az alap ökoszisztéma, vagy tájhasznosítási típus a táj mozaikban. Területi aránya meghaladja a többi tájszerkezeti elem %-os részesedését. A tájdinamika szempontjából a háttér funkciót tölti be. Segítheti, de károsan is befolyásolhatja a természetközeli foltok működését Két erdőfolt körül pl. a mezőgazdaságilag hasznosított terület képezi a mátrixot, de települések vagy tanyák is elhelyezkedhetnek a mátrixban.l
Foltok és folt mozaikok 1.Az ökológia és a management számára a természetes és az ember által kialakított foltok a fontosak. Ilyenek a bokrok a füves pusztákon, az erdő folt a fátlan területeken. Néhány folt ezek közül szigetszerűen helyezkedik el a környező, folytonos tájban. 2. A természetes mechanizmusok által létrehozott foltok magukba foglalják a biotikus és abiotikus tényezőket. 3. A folyó a hordalékát felhalmozásával hoz létre akkumulációs foltokat. A geológiai felépítés is foltokban mutatkozik, pl. a bázikus kőzeteken bázikus talajokat, a savanyú kőzeteken savanyú talajokat találunk foltszerűen. 4.Kialakíthatunk mezőgazdasági területből erdőfoltot és fordítva is.
Az élőhelyek feldarabolódása (fragmentáció) Az ökológusok egybehangzó véleménye szerint ma a Föld élőközösséget fenyegető legveszélyesebb hatás az élőhelyek feldarabolódása. A populációk létét, működését alapvetően megkérdőjelezi, ha a rendelkezésére álló tér annyira összeszűkül, hogy az egyedek viselkedésében, táplálkozási zavar áll be. Az összezsugorodó élettérben csökken az egyedszám, s ha a szaporodási közösség nem ér el egy bizonyos számot, az törvényszerűen genetikai erózióhoz, az élőközösség végzetes leromlásához vezet.
Az élőhelyek feldarabolódása Minden növény és állatfajnak más kiterjedésű fizikai élettérre van szüksége, és az élőközösségek, társulások szintén eltérő nagyságú térrészlet-igénnyel jellemezhetők Ma még nem rendelkezünk kellő ismerettel ahhoz, hogy megmondhatnánk, mekkora a minimális térigénye egy gyöngyvirágos tölgyesnek, vagy egy alhavasi gyepnek. Az azonban nehezen cáfolható, hogy elsősorban a tartós beépítések és a vonalas infrastruktúra gyarapodásával mindenütt jellemző az élőhelyek feldarabolódása. A folyamatos, és egyre fokozódó taposás, bolygatás, szennyezés, zajhatás miatt egyre kisebb területekre szorulnak a természetes, vagy természetközeli élőhelyek.
Az élőhelyek feldarabolódása A turistaösvények élőhely-feldaraboló hatása meg sem közelíti azt, amit a forgalmas utak, főképpen az autópályák kiváltanak. Az autóutak építésének komoly ökológiai következményei annyira nyilvánvalóak, hogy ezek a beruházások már sok országban elérték a társadalmi ingerküszöböt, és a közvélemény erős nyomása nehezedik a döntéshozókra, hogy keressék a leginkább környezetkímélő vonalvezetés lehetőségét. Az autóutak alatt és fölött kiépített átjárók ma már magától értetődően részei az építkezéseknek, bár ezeknek a kármentő létesítményeknek az ökológiai hatékonyságáról megoszlanak a vélemények
Az élőhelyek feldarabolódása A táji mozaikossága vagy egyveretűsége függ a tájalkotó elemek - domborzat, vízrajz, talaj - változatosságától, s e tekintetben beszélhetünk természetes táji sokszínűségről, vagy viszonylagos homogenitásról. A trópusi erdők, hegyvidékek, tengerek magas faji diverzitását pedig mára nem szakmai közvélemény is ismeri. Ehhez a domborzati-éghajlati-vizellátottsagbeli sokféleséghez azonban évszázadok, évezredek alatt sikeresen alkalmazkodott az élővilág. Bizonyos típusú élőhelyek természetes zsugorodása globális változásokra, pl. kontinensek mozgására, éghajlatváltozásokra, evolúciós irányváltásra, természeti katasztrófákra vezethető vissza.
Az élőhelyek feldarabolódása A gyakorlati célú tájelemzésnek, tájtervezésnek azonban gyakrabban kell foglalkozni az emberi tevékenység kiváltotta élőhely-feldarabolódással, a beépítések, valamint a vonalas műszaki létesítmények tájtagoló hatásával. A geográfia a tér tudománya, s a térnek a tulajdonságait mindig igyekezett mérésekkel is jellemezni. A mérések szerepe az utóbbi évtizedekben a földrajzi kutatásokban is egyértelműen nőtt, a jelenségeket pusztán leíró tanulmányok száma határozottan visszaszorult.
Az élőhelyek feldarabolódása Az élőhely-fragmentációs mérések nálunk nemrég jelentek meg a tájökológiai munkákban. Néhány amerikai, német, holland folyóirat legalább 20 éve rendszeresen közöl ilyen cikkeket. Az elméleti tanulmányokat leggyakrabban a Landscape Ecology, a Conservation Biology folyóirat közöl. A gyakorlatiasabb vizsgálatok eredményei pedig pl. a Wildlife Society Bulletin, az Environmental Reviews, a Conservation Ecology hasábjain jelennek meg. A német szakirodalom különösen gazdag e témába vágó tanulmányokban, a Natur and Landschaft, a Veröffenlichtung Landesanstalt Naturschutz und Landschaftspflege folyóirat cikkei írnak legtöbbet a témáról.
Fragmentáció az utak és települések hatására A közlekedési utak fragmentóciós hatásának vizsgálata és a rekreáció konfliktusa már régóta szerepel a szakirodalomban. A német szakírók szerint (Beck,1956.) a közutak ökológiai fertőzés-csatornák ("Infekctionskanal") A közutak ökológia gát szerepét az 1970-es német kutatók kísérletekkel bizonyították egy nem túl forgalmas németországi hegyvidéki út mentén. 742 futóbogarat megjelöltek, s az állatok közül többszöri kísérlet ellenére csak kettő jutott át az úttest túloldalára, a többit visszariasztotta az útfelület betonfelszíne.
Fragmentáció az utak és települések hatására Az elméleti kérdések tisztázását az utóbbi időben a tájtervezési, tájvédelmi következmények kényszerítették ki. Jaeger, J. (2002) a tájfeldarabolódás gyakorlati problémáit vizsgálta természetvédő, közlekedési és tájtervező mérnökökkel közösen. Szerintük a táj felszabdalódását nemcsak a közlekedési utak, hanem pl. a beépítések is jelentősen befolyásolják. Fragmentációs folyamat-modelljében Jaeger 6 fázisát különíti el a táj feldarabolódásnak: - perforáció (Perforation / perforation) - bevágódás (Inzision / incision) - kettészelődés (burchschneidung) - feldarabolódás (dissection/ Zerstückelung / - összezsugorodás dissipation/ Verkleinerung) - feloldódás (Auslöschung / attrition)
Fragmentáció az utak és települések hatására A településtervezők nem vizsgálják, hogy a települések miként fogják körül a különleges élőhelyeket, hogyan állják útját az élőlények mozgásának. A települések kevésbé átjárhatók, mint a vonalas létesítmények. A legkeskenyebb utcás falu is szélesebb fizikai, akadályt képez, mint akár egy 3x3 sávos autópálya. Az ökológiai gát erősségét összehasonlítva azonban nem biztos, hogy egy kis falu élőlény migrációt gátló hatása erősebb, mint a kerítéssel elzárt autópályáé. A települések és a vonalas létesítményekhez kötődő élővilág különböző, a biológiai sokszínűségben egy település még fölül is múlhatja a korábban ott létezett élővilág fajgazdagságát. A vonalas létesítmények mentén elszegényedett élővilág alakul ki, az út menti gyom-vegetáció faji diverzitása igen alacsony.
Fragmentáció az utak és települések hatására A gyakorlati tájtervezés, tájvédelem és természetvédelem szempontjából hasznos alapadatokat nyújtanak azok a számítások, hogy milyen mértékű egy adott terület mesterséges felszabdaltsága, azaz a vonalas műszaki létesítmények és a beépítések fajlagos sűrűsége. 1: 250 000 méretarányú autóatlasz alapján hazai kutatók az ország szilárd burkolattal ellátott közútjainak és a vasútvonalak hosszát megmérték, s az eredményt a kistájak területére vonatkoztatták. A vonalas infrastrukturális elem alapján az ország döntő részén 0,3-0,5 km/km 2 út- és vasútsűrűséggel számolhatunk. Az országos átlag 0,40 km/km 2.
Fragmentáció az utak és települések hatására A vonalas létesítmények mellett a települések is mint fragmentáló tényezők vizsgálhatók. A fragmentáltság megállapításához a következő adatokat lehet felhasználni a vizsgálatban: - a települések legnagyobb átmérőjének összege, - az autópályák hossza, - az elsőrendű főutak hossza, - a másodrendű főutak hossza, - a harmad és negyedrendű utak összevont hossza, - a burkolatlan utak szakaszainak hossza, amelyek erdőterületeket, vagy védett természeti területeket szel át, - vasúti pályák hossza.
Fragmentáció az utak és települések hatására Különböző súlyozással és szorzó-számokkal homogenizálva az adatokat és a következő megállapítások tehetők: -az Alföld mindkét paraméter esetében gyenge fragmentáltságot mutat, -a Dunántúli-dombság pedig erős tájökológiai feldaraboltságot mutat. A településhálózat nagyfokú különbségét jói tükrözi, hogy az átlagot meghaladó értéket egyedül a déldunántúli terület nagytája képviseli, az összes többi nagytájunk átlagos, vagy ettől alig elmaradó értékeket mutat.
A Kataréti patak vízgyűjtőjének foltmintázata
A foltok felaprózódása a birtokbavétel során
Mozaikok és azok hatása A kisebb foltok a természeti környezetben léteznek, változásuk, az élőszervezetek növekedése és átalakulása révén diverzitást hoz létre. A biológiai diverzitás felelős a környezet heterogenitásáért. A foltokat az ott élő fajok alakítják ki, a folt tulajdonságaiért ezek a fajok a felelősek. A foltosság másik hatása, hogy létrehozza és ellenőrzi az anyag, energia, valamint a szervezetek információ áramlását és továbbítását. Pl. a N ciklus a víz közvetítésével, vagy a nitrogén bontó és megkötő szervezetek segítségével alakul ki. A magasabb koncentrációjú területekről az alacsonyabb koncentráció irányába történik mozgás. Ilyen például amikor a mikorrhiza szállítja a foszfort a növényhez. Az információ a környezeti szabályozók, vagy genetikai anyagok formájában átáramlanak a mozaikon.