Növényökológia 8. előadás Környezeti tényezők I. Levegő, fény, hő, TŰŰZ!
Miről lesz szó? A környezeti tényezők csoportosítása Abiotikus környezeti tényezők A légkör szerepe, a szél hatásai A fény szerepe a növényközösségekben A hő és szerepe a növényállományokban A tűz mint ökológiai tényező
A környezeti tényezők csoportjai Klimatikus/Atmoszférikus tényezők Levegő Hő Víz Edafikus tényezők Talaj Vízterek Orografikus, vagy relief tényezők
Klimatikus tényezők: Légkör Összetett gáztömeg: Biogeokémiai ciklusok biztosítják az összetétel hozzávetőleges egyensúlyát Össszetétele: 78% Nitrogén 21% Oxigén 0,9% Argon 0,03 0,04% 0,04% széndioxid Vízgőz Szerves szennyezők, por, stb.
Légköri gázok: CO 2 és szénciklus
Légköri gázok: CO 2 és szénciklus Források: Dekompozíció Respiráció Mállási folyamatok Égések Vulkáni tevékenység Nyelők Fixációs ió folyamatok Szerves és szervetlen nyelők
Az egyensúly felborul Fosszilis tüzelőanyagok égetése. Erdőirtások Évente 500 000 km 2 75% kiirtva Szennyezések ph változások Állattartás CO 2 tartalom nő. Hőmérséklet ékl emelkedés
Az egyensúly felborul Globális átalakulások Eltolódnak a vegetációhatárok Mobilizálódnak a szerves raktárak Megváltozik a globális légkörzés é és vízforgalom. DE! Intenzívebbé válik a fotoszintézis Arktikus területek produkciója megnő.
Nitrogén ciklus
Nitrogén ciklus Források: Denitrifikáció Fosszilis tüzelőanyag égetés Nyelők: Nitrogénkötés Mélységi üledék Kötött szerves a.
A levegő mozgás Exponált helyeken kulcsfontosságú vegetációformáló erő: Szárító hatás Deflációs jelenségek Szélnyomás Széldöntés Széltörés Megporzás és terjesztés
A levegő mozgás: Széldöntés
A levegő mozgás: Szélnyomás
A levegő mozgás: Fahatár
A fény Fényenergia áramlása 100% a légkör külső határára. 8,13 J/cm 2 min 44% a jut át (5 5,4) És mindössze 9% a nyelődik el.
A fény spektrális összetétele Két komponens: Fényenergia ( rövid rövid hullámhosszú sugárzás) Hőenergia ( hosszú hullámú sugárzás) PAR 380 720 nm UV 100 400 nm Infravörös 750 3000 nm
A fény spektrális összetétele Általánosságban a következő hatásai vannak: Klorofil képződés Növényi szövetek felmelegedése Alkalmazkodási mechanizmusokat indukál Serkenti a légzési folyamatokat Serkenti a transzspirációt iót Növekedésirányító hatás Növényzet eloszlási viszonyai
Infraindividuális hatások
Infraindividuális hatások Kevés fény: Sejtfalvastagság csökken Szilárdítóelemek száma csökken A paliszádparenchima p fellazul (eltűnik) Csökken a palsztiszok gránumozottsága A levéllemez elvékonyodik Sok fény: Szőrözött/fényes ő ö levélfelszín l Védőanyagok termelése
Egyedszintű hatások Napfénynövények (heliofitonok): Teljes megvilágítás mellett fejlődnek optimálisan Árnyéktűrő napfénynövények (helioszkiofitonok): Tűrik a viszonylag erős árnyalást is, de teljes megvilágítás kell a virágzáshoz, terméskötéshez Árnyéktűrő növények (szkiofitonok): Káros a teljes eje megvilágítás á számukra Szkotofil fajok: 1/400 teljes megvilágításon is megélnek
Fotoperiodizmus Fényváltozásokkal szinkronizált virágkialakulás. Rövidnappalos növények: Kevesebb, mint 12 óra megvilágítást igényelnek. Fontos a sötétszakasz hossza (min 12 óra) Hosszúnappalos növények: Legalább 12 óra megvilágítást t igényelnek. ek A nappal al hosszúsága a fontos tényező Közömbös növények: Érzéketlenek ka megvilágítás változására (nem szinkronizált ehhez a virágképzés) é
Hőmérsékleti viszonyok A fénnyel összekapcsoltan alapvetően meghatározza a növényzet földfelszíni eloszlási viszonyait Általában periodikusan változik Maximum minimum tartomány: 0 C elméleti minimum 50 C általában Magvak (több óra 100 CC feletti hőmérséklet) Extrém termofil baktériumok (300 C)
Infraindivduális hatások Ha meleg van Membrán zsírsavösszetételének megváltozása Termostabil proteinek szintézise Fagyásgátló g anyagok felhalmozódása Xanthofilek és karotinoidok szintézise Ha nagy a zima (értsd: hideg van) Víztelenítés Szabályozott megfagyás Hőszigetelés
Egyedszintű hatások Heverő szártípusok kialakítása Rozettaképzés Gyepképzés, párnaképzés és a bozótos...
A tűz és szerepe a társulásokban Természetesen vagy mesterségesen megjelenő igen gyors fizikai és kémiai folyamat. Hatásai: Éghető szerves anyagok lebontása Hőfelszabadulás Mérgező gázok és füst Térbeli mintázat megváltoztatása Holtanyag átalakítása Fajösszetétel átalakítása
Infraindividuális és egyedszintű hatások Vastag (tűzálló) kéreg (Pinus ponderosa, Pinus banksiana) ) Intenzív sarjadzóképesség (Populus balsamifera) Hatékony rügy és hajtásvédelem Gyorsan leég Nem éri el a tűz Speciális földbeni képletek létrehozása (lignotuber) Tűzzel szinkronizált terjedés és nyugalom.
Vastag kéreg Betula papyrifera Pinus banksiana Quercus macrocarpa
Lignotuber
Mallee Tűzadaptált társulás, Dél Ausztráliában. Az lignotuberrel l ellátott tt Eucalyptus fajok által dominált társulások beszülött társulások 2 9 m magas Eucalyptus fajok mellett ephemer egyévesek és egyéb keménylombú cserjék fordulnak elő. 10 20 évente leégő társulások
Mallee
Magasfüvű préri Észak Amerikai füves társulás 152 1,5 2 m magas füvek által dominált társulások. Területük tükjl jelentős részét étbeszántották tták Kovbojos filmek egy része itt játszódik. 5 10 évente leégnek
Magasfüvű préri
Fynbos és Renosterveld Dél Afrikai tűzadaptált társulások. Újrasarjadzó j tűztoleráns t cserjék alkotják a lombkoronaszintet (Proteaceae) Nagy arányban évelő füvek és efemer egyévesek jellemzik a gyepet Ált. 6 45 évente le kell égnie, hogy fennmaradjon.
Fynbos
Chaparral Mediterrán klímazónában előforduló (Kalifornia) i tűzadaptált táltcserjeközösségek jköö k Örökzöld törpe tölgyek és más szárazságtűrő cserjék által dominált vegetáció 15 25 évente ég le. A társulás leégését követően ephemer kétszikűek és egyszikűek dominálják.
Chaparral
Kötelező és Ajánlott Irodalom Török P. és Tóthmérész B. 2010: Növényökológiai Alapismeretek. Kossuth Egyetemi ikiadó, pp. 80 92. Braun Blanquet, a quet,j. 1951: Pflanzensoziologie. Springer, Wien, pp. 633. Warming, E. et Graebner, P. 1933: Lehrbuch der ökologischen Pflanzengeographie. Borntraeger, Berlin, pp. 1157. Lambers, H., Chapin, F. S. et Pons, T. L. 1998: PlantPhysiological Physiological Ecology, Springer, New York, pp. 540.