A TÁJAK ÁLLANDÓSÁGA A TÁJAK STABILITÁSA TÁJSZERKEZETI KÉRDÉSEK már évtizedekkel ezelőtt felmerült a tájak állandóságának tájak fejlődésének tájak változásának a kérdése a táj hosszú természettörténeti és rövid, de igen hatékony gazdasági fejlődés együttes eredménye (Pécsi M.) természetes önfejlődés antropogén hatások léptéke pl. talajok talajok képződése fizikai, kémiai, biológiai mállás antropogén eredetű talajdegradációs folyamatok Tájökológia 8. 33/1 Tájökológia 8. 2 A TÁJAK ÁLLANDÓSÁGA EU Thematic Strategy for Soil Protection (Montanarella, 2003) Szervesanyag-készlet csökkenése Víz vagy szél okozta erózió Tömörödés, szerkezetleromlás A TALAJ a talajok fejlődését egyértelműen módosítja a rendszeres mezőgazdasági művelés az öntözés a beépítés a talaj lefedése ún. kultúrtalajok megjelenése Biodiverzitás csökkenése Árvíz, belvíz és talajcsúszás Talajszennyezés (pontszerű és diffúz) Szikesedés Talajlefedés Jones & Montanarella, 2003 In: Szabó, L. (szerk.) 2005: A mezőgazdaság földrajza. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest Tájökológia 8. 3 Tájökológia 8. 4 A KŐZETTANI ALAP ÉS A DOMBORZAT kőzettani alap legállandóbb emberi hatás csak kismértékben módosítja bányászat domborzat változása 100.000 éves időintervallumban mérhető (pl. hegylábfelszín kialakulás) jelentősebb antropogén domborzatát-alakítás» külfejtéses bányagödrök» meddőhányók» gátak ezek mértéke földi méretekben még elhanyagolható A KLÍMA feltűnő jelenség (jelenségsorozat, jelenségek láncolata) a klimatikus adottságok ember általi módosítása globális klímaváltozás antropogén hatásra bekövetkező, nagy horderejű változás klímaváltozások és klímaingadozások a földtörténet során napjaink változása ütemében, mértékében felülmúlja ezeket veszélyes az egész földi geoökoszisztémára közvetlen hatással van a többi tájalkotó tényezőre hidrológiai körforgás változása http://www.belfoldiszallasok.hu/index.php?inc=alap&id=844&ln=pl Tájökológia 8. 5 http://antonmarquez.wordpress.com/2009/07/ Tájökológia 8. 6 1
az évi globális középhőmérséklet az elmúlt 110 évben az 1951 1980 közötti időszakban stagnálás, majd jelentős emelkedés figyelhető meg Cicerone, R. J. 2005: Climate change science and research: Recent upcoming studies from thenational academies. Hansen, J. & Sato, M. 2004: Greenhouse gasgrowth rates. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. http://www7.nationalacademies.org/ocga/testimony/global_climate_change_policy_and_budget_review.asp Tájökológia 8. 7 PNASNovember 16, 2004 vol. 101 no. 4616109-16114 http://www.pnas.org/content/101/46/16109.full Tájökológia 8. 8 az üvegházhatást okozó gázok mennyiségének aránya függőleges tengely: a sugárzási kényszerben mért változások Hansen, J. & Sato, M. 2004: Greenhouse gasgrowth rates. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/ Tájökológia 8. 9 PNASNovember 16, 2004 vol. 101 no. 4616109-16114 http://www.pnas.org/content/101/46/16109.full Tájökológia 8. 10 Üvegházhatású gáz Tartózkodási idő (év) GWP különböző időskálán 20 éves 100 éves 500 éves CO2 változó 1 1 1 CH4 10,8 67 23 6,9 N2O 114 291 298 153 HFC-134a 14 3830 1430 435 HFC-23 270 12000 14800 12200 SF6 3200 16300 22800 32600 Butler, J. 2009: The NOAAannual greenhouse gasindex. U.S NOAA Earth System Research Laboratory. http://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/ Tájökológia 8. 11 http://klima.kvvm.hu/index.php?id=10 Tájökológia 8. 12 2
A VÍZRAJZI HELYZET, A NÖVÉNYZET ÉS AZ ÁLLATVILÁG A FÖLD BIOGEOGRÁFIAI ARCULATÁNAK VÁLTOZÁSA vízügyi beavatkozások öntözőrendszerek, víztározók kiépítése vizenyős területek lecsapolása folyóelterelések társadalmi-gazdasági vízigény felszíni és felszín alatti vizek mennyiségi és minőségi változása Magyarország helyzete! a klíma és a vízrajzi helyzet megváltozására érzékenyen reagál a talaj a természetes növényzet az állatvilág a növény- és állatvilág változásai rövidebb lefutásúak e két tájökológiai komponens a legérzékenyebb a környezetében végbemenő változásokra a bioszféra szenvedte el a legerősebb antropogén változást a potenciális és aktuális vegetációtérképek alig hasonlítanak reliktumok már alig, csupán néhány karakterfaj világméretben sincsen érintetlen környezet légszennyezés vízszennyezés természetközeli vagy féltermészetes és agroökoszisztémák http://www.fokusz.info/index.php?cid=1409458913&sid=1521432199 Tájökológia 8. 13 http://www.sulinet.hu/tart/fncikk/kifd/0/23717/tarvagas.htm Tájökológia 8. 14 AZ ÖKOLÓGIAI STABILITÁS A TÁJI ÖKOSZISZTÉMÁK KÜLSŐ EGYENSÚLYA az ökoszisztéma látszólagos változatlansága hol van az adott ökoszisztéma terhelhetőségének a határa, meddig terhelhető a zavaró hatásokkal szembeni ellenállás rugalmasság ~dinamikus egyensúly az élő rendszerek esetében ökoszisztémán belüli stabilitás külső stabilitás az ökoszisztéma belső stabilitása (dinamikus egyensúlya) biodiverzitás kapcsolata» még nem sikerült egyértelműen tisztázni egyes ökoszisztémákban a faji változatosság növelése csökkenti a stabilitást monoökoszisztémák lehetnek nagy stabilitásúak (pl. nádas) a tudományos továbblépés útja a tápláléklánc összetettsége (trofikus diverzitás) Tájökológia 8. 15 minden olyan hatás, ami az adott ökoszisztéma működését kívülről befolyásolja évszakok változása szabálytalanul bekövetkező antropogén hatásokkal szembeni viselkedés» víz- vagy talajszennyezés» erdőirtás» vízrendezés» ilyen hatásokra kialakuló öntisztulási, felújulási, regenerálódási folyamat rezisztencia (merev ellenállóképesség) reziliancia/flexibilitás (rugalmas ellenállóképesség) megfeleltethetők az ökológiai életstratégiáknak (K- illetve r-stabilitás) Tájökológia 8. 16 AZ ÖKOLÓGIAI ÉLETSTRATÉGIÁK AZ ÖKOLÓGIAI ÉLETSTRATÉGIÁK a K stratégia K -konstans (állandó) a K stratégista fajok: hosszú életűek természetes ellenségeik száma csekély élőhelyeik környezeti feltételei állandóak ezért többnyire: utódaik száma csekély hosszú idő után válnak ivaréretté fejlett az ivadékgondozás a szaporodásuk során az utódok túlélési rátája magas a K stratégista fajok állománya változatlan környezeti feltételek mellett csak lassan növekszik a környezeti változásokat nehezen követik (pl.: őshüllők) pl.: cetfélék, afrikai elefánt, földikutyafélék, sasok, keselyűk, ember? Tájökológia 8. 17 az r stratégia r - reproduktív (változó) az r stratégista fajok: többnyire rövid életűek természetes ellenségeik száma jelentős lehet élőhelyeik környezeti feltételei folyamatosan változhatnak ezért többnyire: utódaik száma jelentős rövid idő után válnak ivaréretté az ivadékgondozás sokszor nem jellemző a szaporodásuk során az utódok túlélési rátája alacsony az r stratégista fajok állománya változatlan környezeti feltételek mellett robbanásszerűen is növekedhet - gradáció pl.: rovarok (vándorsáska, levéltetvek), egérfélék, cinegék, ember? Tájökológia 8. 18 3
AZ ÖKOLÓGIAI STABILITÁST MINT ÉLŐHELYET BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK Haber (1979) tájökológiai szempontú diverzitástípusai: α-diverzitás = a faji változatosság (habitaton belüli változatosság) β-diverzitás = belső strukturális változatosság (habitatok közötti) γ-diverzitás = a tájat alkotó térbeli alapegységek mozaikjának területi változatossága (regionális változatosság) A természetesség foka A TÁJAK STABILITÁSA a tájstabilitás kifejezi a táj teherbíró képességét tájtervezési feladatok kulcskérdése!! a tájökológia fogékonysága a gyakorlati problémák iránt pl.atájrekreációs célokra való alkalmassága nagy lendületet adott a táji sokszínűség vizsgálatához Faji, ökoszisztéma és területhasználati diverzitás Ökológiai stabilitás Területi/biogeográfiai szempontok: minimum area izoláció, biotópkapcsolatok Megújulási képesség (életkor, fejlődési hossz) újabban tájstabilitási térképek a tájak ökológiai stabilitásának kifejezésére ökológiai stabilitás mozaikossága bolygatott tájrészletek természetközeli tájfoltok Bastianután Csorba, 2001 Tájökológia 8. 19 http://www.cwsd.org/watershed/recreation%20_detail.asp?id=85 Tájökológia 8. 20 A TÁJSTABILITÁSI TÉRKÉPEK AZ ÖKOLÓGIAI TÁJSZERKEZET FORMAELEMEI a táji mintázat alapelemei tájökológiai foltok (patch) geometriai értelemben vett területfoltok, nem lineáris elemek tájökológiai szempontból homogén területhasználati egységek pl. egy erdő, egy szőlőtábla, egy víztározó, egy település, stb. két nagyobb kiterjedésű foltot összekötő keskeny átjáró -tájökológiai folyosó (corridor) természetes korridorok szurdokerdők, folyómenti galériaerdők, tengerparti növényzet palacknyak helyek (bottleneck) emberi hatásra kialakult tájökológiai folyosó tájökológiai gátak (barrier) - folyosók matrixok folyosók és foltok semleges háttere Tájökológia 8. 21 Tájökológia 8. 22 A TÁJÖKOLÓGIAI TÉRKÉPEZÉS ALAPELEMEI A TÁJÖKOLÓGIAI FOLYOSÓK a legtöbb bio- és tájökológiai kutatás a korridorokra irányul összekötik a tájökológiai foltokat biztosítják a táj belső kapcsolatrendszerének működését közlekedőcsatornák a foltok fajai számára nélkülözhetetlen migrációs utak egyes fajok számára az eredeti fogalom differenciálódása habitat network riparian buffer wildlife corridor environmental corridor greenbelt vizsgálatuk nagyon népszerű tájtervezési téma Tájökológia 8. 23 Tájökológia 8. 24 4
A TÁJÖKOLÓGIAI FOLYOSÓK SZEREPE A TÁJAK STABILITÁSÁBAN A TÁJMOZAIKOK STABILITÁSA korridor barrier a korridor lehet biztonsági kapcsolat mérsékli az ökológiai foltokat érő külső hatás következményeit szigetbiogeográfia elszigeteltség összekapcsoltság negatív hatás fertőzés természetközeli ökoszisztémák tartós fennmaradásnak záloga -stabil tájökológiai folyosórendszer (Varga Z., 1995) a tájelemek organikus egymáshoz illeszkedése harmonikus táj biológiai sokféleség fennmaradása szoros kapcsolatban áll a foltok és folyosók érintkezési felületének a hosszával tájat alkotó foltok területének és kerületének hányadosa a tájak összekapcsoltságának jellemzője az ökológiai egységek általában annál stabilabbak, minél nagyobb az abszolút területi kiterjedésük és minél rövidebb a szomszédos ökoszisztémákkal közös határuk kivétel vízfolyások menti ökoszisztéma alacsony terület/kerület hányados stabil élőrendszer fontosak az egyes foltok típusai is (erdő legelő, erdő gyümölcsös) lényeges a határzóna szélessége is (pl. természetes- és agroökoszisztémák; agroökoszisztémák kezelése) Tájökológia 8. 25 Tájökológia 8. 26 AZ ÖKOTON TÁJSZERKEZETI KÉRDÉSEK ökoton kicserélődési zóna (határsáv) gyakran a tájökológiai folyosók és az ökotonok vizsgálata csaknem egybeesik városökotonok vizsgálata! A = sávfolyosó B = vonalfolyosó a = rét b = tájökológiai folyosó m = a rét ökoszisztéma fajainak behatolási mélysége emberi területhasználat csökken a Föld felszínének természetes sokszínűsége nő a tájak változatossága mesterséges létesítmények, beépítések a táji változatosság visszaszorulásában jelentősek a telepített, monokultúrás erdők, illetve ezek spontán területfoglalása szántóföldi növénytermesztés gyümölcstermesztés legeltetéses állattartás változatosságot növelő táji elemek települések külszíni bányák utak csatornák elektromos vezetékek mezőgazdasági célú teraszok Csorba 2001 Tájökológia 8. 27 Tájökológia 8. 28 A TÁJI VÁLTOZATOSSÁG EURÓPÁBAN A HEMEROBIASZINT a nagy vízrendezések, a nagytáblás művelésmód elterjedése előtt maximális XIX. század első fele ezt megelőzően folyamatosan nőtt a táji változatosság népesség gyarapodása a területhasználat térbeli növekedése heterogén tájfoltok az emberi hatás táji megjelenésének jellemzésére használjuk hemerobia a természetes ökoszisztémákra gyakorolt emberi hatás mértéke (Bastian, 1994) a hemerobiaszint tájtörténeti, területhasználati vázlata Tájökológia 8. 29 Habernyomán Csorba, 2001 Tájökológia 8. 30 5
A HEMEROBIASZINT NÖVEKEDÉSÉNEK KÖVETKEZMÉNYE NÉHÁNY TÁJALKOTÓ TÉNYEZŐ ESETÉBEN A HEMEROBIASZINT ISMERETÉNEK GYAKORLATI HASZNA HEMEROBIASZINT DOMBORZATVÁLTOZÁS KLÍMAVÁLTOZÁS TALAJVÁLTOZÁS NÖVÉNYZETVÁLTOZÁS/ FÖLDHASZNÁLAT ahemerob elhanyagolható elhanyagolható elhanyagolható természetes vegetáció oligohemerob lokális elhanyagolható mezohemerob euhemerob polyhemerob metahemerob lokális antropogén talajerózió, kisebb tereprendezés, teraszolás, rónázás műszaki létesítmények (gátak, csatornák), épületek sűrűn beépített terület tereprendezési következményei mezoklíma módosulása (sugárzásviszonyok, levegőcsere) mezoklíma erősebb változása erősen megváltozott mezoklímaháztartás, a légáramlás módosulása beépítés, mesterséges tájobjektumok miatt városi és ipariklíma kismérvűváltozás a tápanyagszolgáltató képességben változás a tápanyag-, vízés oxigénszállító képességben phváltozással összefüggő módosulás a tápanyag-, oxigén-, és vízszolgáltató képességben minden talajtulajdonság változik, elsősorban a tömörödöttség miatt kialakulókorlátozott talajszellőzés révén talajszennyező anyagok erős hatása, gyökérhiány kissé bolygatott társulások, erdészetileg kezelt erdők adventívfajok elszaporodása, extenzív gyepművelés, parkerdők ruderálisés szántóföldi gyomok elszaporodása, kultúrnövényzet, ültetvények, városi gyepek, parkok rövidéletű gyomvegetáció,út-és vasútmentigyomok növényzet nélküli felszín hemerobia ~ a táj leterheltsége tájtervezési célzat egyes területhasználat típusok azonosítása hemeróbiafokozattal gyártelep víztározó erdő legelő a távérzékelési adatok közvetlenül felhasználhatók a tájállapotok leképezésére az 1970-es évektől a regionális tervezés első fázisa számára készülnek térképek, térképi vázlatok az adott terület antropogén átformáltságának Blume-Sukopp, Leser és Luder alapján Csorba, 2001 Tájökológia 8. 31 Tájökológia 8. 32 szintje A HEMEROBIATÉRKÉPEK Sütő L. és Homoki E. 2004. A bányászati tevékenység szerepe a tájszerkezet megváltozásában Lyukóbánya környékén. Magyar Földrajzi Konferencia. http://geography.hu/mfk2004/mfk2004/cikkek/suto_homoki.pdf Tájökológia 8. 33 6