Távérzékelés és ökológia (remote sensing) Alap megfigyelések - a vegetáció a víz és a csupasz földfelszín a beérkező sugárzás eltérő hullámhosszúságú részeit veri vissza illetve nyeli el - Azaz a visszavert sugárzás hullámhosszából következtethetünk a vegetációra, annak állapotára, mennyiségére
- A látható (400-700 nm) tartományban a levél pigment tartalmától függ a reflektancia - A közeli infravörösben (NIR 700-1300 nm) a levél sejtes szerkeztétől függ (intercelluláris) - A rövidhullámú infravörös (SWIR 1000-2400 nm) a levél víztartalmától függ
Az NDVI index (normalized difference vegetation index) - a fitomassza becslésére szolgál annak változására igen érzékeny - Számítása: Rnir-Rred/Rnir+Rred - Értékelhető a vegetáció biomasszája, levélarea-idexe, stressz állapota, szennyeződése
Vegetáció dinamika - a vegetáció időbeli változását jelenti - A folyamatok itt is skálafüggők ezt fontos figyelembe venni - Milyen folyamatok tartoznak körébe? : szukcesszió, reverzibilis folyamatok (regeneráció), ciklikus és periódikus folyamatok (szezonalitás, fluktuáció), lék és folt dinamika
A növényi szukcesszió kérdései - szukcesszió: a növénytakaró fajösszetételének direkcionális viszonylag nagy időskálán lejátszódó változása - A szukcesszió megindulásának ill. folyamatának feltételei - diszperzál limitáltság (eljuthasson az adott helyre) - niche limitáltság (életképes legyen az adott helyen) - a kompetícióban túl éljen
- A szukcesszió mellett sok egyéb időben lefutó, de nem direkcionális változás jellemzi a közösségeket: - szezonális változások (aszpektusok, forró sivatagok kivirágzása) - populációs ciklusok (juh csenkesz feldúsulásai) - populációs fluktuációk
A szukcesszió típusai 1. Időlépték tekintetében - biotikus: az emberi élet időskáláján, azonos makroklimatikai feltételek mellett lejátszódó, többször és több helyen ismétlődő folyamat - szekuláris: a növényzet évezredek alatti változása makroklimatikus hatásokra, egyszer megy végbe és nem ismétlődik
Szekuláris szukcesszió: az LGM hatása a föld vegetációjára
2. Kiindulási állapot szerint - primer szukcesszió: teljesen szűz alapokról indul, azaz a talaj nem tartalmaz semmi féle propagulumot (kiszáradt folyómedrek, kőomlás, meddőhányó, lávakitörés, vulkánok) - szekunder szukcesszió: a talaj tartalmaz propagulum bankot (erdőtüzet követően, tarvágást követően, szántóföld felhagyását követően)
3. Hajtóerő szerint - allogén: külső környezeti tényezők által hajtott, a növények egy markáns környezeti tényező alapján válogatódnak ki - autogén: a környezeti ható tényezők nem változnak mégis más lesz a végső fajkompozíció - Ez egy igen mesterkélt csoportosítás
4. Iránya szerint - progresszív: klimax felé menő ill. a természetes úton menő szukcesszió - regresszív: a leromlás, degradáció irányába futó szukcesszió - a szukcesszió egyes állapotait stádiumoknak nevezzük, míg az egyes stádiumokból ún. Szukcessziós szérieszek állíthatók össze
Egy szukcessziós szeriesz ábrája
A szukcesszió kutatás fő kérdései - Determinisztikus folyamat-e (klimax v. poliklimax)? - Konvergens-e a szukcesszió?
A szukcesszió fő lépései (Celements) Megüresedés Bevándorlás Megtelepedés Versengés Reakció Stabilizáció önfenntartó - a szukcesszió a klimaxig tart - hajtóereje pedig a reakció fázisa
A szukcesszió mechanizmusának eltérő modelljei - facilitációs modell (Clements): korábbi stádium teszi lehetővé a későbbi megjelenését - Tolerancia modell: a korábbi stádium nem is segíti és nem is gátolja a későbbit - Inibíciós modell: a korábbi stádium gátolja a későbbi megjelenését
Az egyes modellek lefutása ábra
Bizonyítékok - Facilitáció: Alaszkai gleccser visszahúzódá sa során végbemenő szukcesszió (glacier bay) - Allogén hatás meghatározó
- Inhibíció: litorális régió köveinek szukcessziója algákkal (Dél-Kalifornia) - Aszimmetrikus kompetíció ill. allelopátia
- Tolerancia: old field szukcesszió É-Amerika
Korai fajok Késői fajok -teljes fényben csíráznak -gyorsan nőnek a forrást hamar felélik -Magas fénykompenzációs pont és lassú telítődés - új helyek keresése -lombsátor alatt is csíráznak -Lassan nőnek sok szilárdító elemmel magasra emelik a lombot -Alacsonyabb fénykompenzációs pont és gyorsabb telítődés -Megszerzett helyek megtartása
Ellenpéldák - Angliai tavak furatai alapján kimutatott, hogy a klimax sok, eltérő úton érhető el és általában poliklimax - A kezdeti fajkészlet szerepe igenis fontos, eltérő kezdeti fajösszetétel eltérő végállapothoz vezethet - A későbbi stádiumokra a korai fajok nem tűntek el
A szukcesszióról alkotott jelenlegi kép - A klímax és az egyensúlyi koncepció elvetése - A diszturbáció gyakori és meghatározó értelmezése - A múltbeli események jelentőségének felismerése - A szukcesszió hierarchikus szemléletének kialakulása