TALAJTULAJDONSÁGOK VÁLTOZÁSA ÉS JELLEMZŐI DOLINÁKBAN. Zseni Anikó Keveiné Bárány Ilona 1. Bevezetés

Földrajzi Konferencia, Szeged 2001. TALAJTULAJDONSÁGOK VÁLTOZÁSA ÉS JELLEMZŐI DOLINÁKBAN Zseni Anikó Keveiné Bárány Ilona 1 A karsztos térszínek leggyakoribb felszínformáinak, a dolináknak a kialakulását és fejlődését számtalan ökológiai tényező befolyásolja. A 70-es években megkezdett kutatások elsődleges célja a dolinák aszimmetrikus alakjának a magyarázata volt. Az első vizsgálatok a Bükk-fennsík dolináiban zajlottak, a 80-as években további dolinavizsgálatok folytak az Aggteleki Karszt területén. A kutatások a 90-es években is folytatódtak Bükk-fennsíki és aggteleki dolinákban. A 90-es évek vizsgálatai 15-20 év elteltével, több geoökológiai paraméter összehasonlító elemzését célozták. A dolgozat a legújabb eredményeket mutatja be és hasonlítja azokat össze a korábbi adatokkal és megállapításokkal. Bevezetés A karsztos térszínek leggyakoribb felszínformáinak, a dolináknak a kialakulását és fejlődését számtalan ökológiai tényező befolyásolja, mivel a dolinák a környezeti tényezők egymásra hatásaként kialakult önálló dinamikai egységek, s így az ökológiai vizsgálatokra különösen alkalmas mikrotérségek (KEVEINÉ BÁRÁNY 1987). A dolinák fejlődésében a legfontosabb szerepet a mikroklíma játssza, amely kölcsönhatásban van a talajjal, a talajban lejátszódó biológiai folyamatokkal és ezzel összefüggésben a talaj alatti korróziós denudáció dinamikájával (KEVEINÉ BÁRÁNY 1985). Hasonlóan más karsztvizsgálatokhoz, a dolinavizsgálatok is abból az alapfeltevésből indulnak ki, hogy a karbonátos alapkőzeten a víz oldó hatása a legfontosabb tényező. A víz összetételének változása kis területen belül is különbségeket hoz létre a karbonátos kőzetek oldódásának mértékében. A dolinák talajai különböző kitettségű, lejtőszögű felszíneken helyezkednek el, és ez alapvetően meghatározza azok fizikai és kémiai tulajdonságait. A talajréteg vastagsága, áteresztőképessége, textúrája, szerkezete, kémiai tulajdonságai meghatározó szerepet töltenek be a denudációs folyamatban. A felszíni areális és a talajbani áthalmozási folyamatok lejtőirányban játszódnak le. Mivel ezek határozzák meg a talajon keresztül szivárgó víz oldóképességét, különösen fontos a talajban lejátszódó fizikai és kémiai folyamatok ismerete. A folyamatokat alapvetően befolyásoló mikroklímával szoros kölcsönhatásban fejlődik a kőzetet borító talaj, változnak a talajban lejátszódó biológiai folyamatok, s velük összefüggésben alakul ki a talajok alatti korróziós denudáció dinamikája. A dolinafenéken és a lejtők nagy részén az erdőtalajok dinamikáját jelző agyagtalajok, a kőzetkibukkanásos részeken és különösen a D-i lejtőn (É-i kitettség) a fekete rendzina talajok fordulnak elő (KEVEINÉ BÁRÁNY 1987). A 70-es években elkezdődő kutatások célja a dolinák aszimmetrikus alakjának értelmezése volt. A vizsgálatok a Bükk-fennsík dolináiban kezdődtek el, és a 80-as években újabb dolinákkal bővültek mind a fennsíkon, mind az Aggteleki Karszt területén. A dolinák É-i, K-i, D-i és Ny-i kitettségű lejtőin, 3 m-es szintkülönbséggel történtek mintavételezések. A talajok kémhatása, 1 Zseni Anikó, PhD hallgató, Szegedi Tudományegyetem Természeti Földrajzi Tanszék 6722 Szeged, Egyetem u. 2.; E-mail: zseniani@earth.geo.u-szeged.hu Dr. Keveiné Dr. Bárány Ilona tanszékvezető egyetemi docens Szegedi Tudományegyetem Éghajlattani és Tájökológiai Tanszék, 6722 Szeged, Egyetem u. 2.; E-mail: keveibar@earth.geo.u-szeged.hu 1

Zseni A. Keveiné Bárány I.: Talajtulajdonságok változása kötöttsége, szénsavas mész és szervesanyag-tartalma, összes sótartalma, a vízben oldható anionok és kationok, valamint a mikroelemek mennyisége jelentette a folyamatosan bővülő vizsgálatok adatbázisát. A dolinák növényzeteinek felvételezésére is sor került. A kutatások 1998-ban folytatódtak 1-1 Bükk-fennsíki illetve aggteleki dolina részletes vizsgálatával. A fenti talajparaméterek nagy részét most is meghatároztuk, némi változtatással: a vízben oldható ionok helyett az 1 mol/dm 3 -es ph=7-es ammónium-acetáttal leszorítható Ca 2+, Mg 2+, K + és Na + ionokat határoztuk meg, így meg tudtuk adni a talajok S-értékét. A mikroelem vizsgálatok pedig a nehézfémek mennyiségi meghatározásával bővültek. A megelőző vizsgálatok és megállapításaik A Bükk-fennsíkon a 70-es években a Lusta-völgy két dolinájának különböző kitettségű lejtőiről vett talajminták vizsgálatának célja a talajnedvesség, a mikrobaszám és a talajhőmérséklet kapcsolatának megállapítása volt. A füves növényzettel borított dolinában a talajnedvesség és a baktériumszám kapcsolata zavartalanabbul kimutatható volt, mint az erdős dolina talajában. (BÁRÁNY - MEZŐSI 1978). A későbbi vizsgálatok (BÁRÁNY 1980) azon alapultak, hogy a talaj fizikai és kémiai tulajdonságai hatással vannak a talajban lejátszódó mikrobiológiai folyamatok intenzitására. A korábban vizsgált dolina D-i, Ny-i, É-i és K-i kitettségű lejtőinek különböző magassági pontjain (3, 6, 9, 12 és 15 m) történt a talajminták begyűjtése, 5 és 30 cm-es mélységből. A talajok kémhatása, szénsavas mész tartalma, Arany-féle kötöttsége, szervesanyag-tartalma, vízoldható ionjai (Ca 2+, Mg 2+, K +, Na +, HCO 3 -, Cl -, SO 4 2- ), valamint a vastartalom képezték a vizsgálatok alapját. 1982-ben egy újabb, nagy-mezei dolina talajait vizsgáltuk meg hasonló módon. A talajvizsgálatok kibővültek a ph(kcl), és a hidrolitos aciditás meghatározásával. (KEVEINÉ BÁRÁNY 1985). Az 1985-ös újabb vizsgálatok alkalmával az eddigieken kívül megmértük a talajok mikrolelem (Zn, Cu, Mn) tartalmát is (BÁRÁNY-KEVEI 1987 b, KEVEINÉ BÁRÁNY 1987), amit a későbbiekben újabb nehézfémekkel bővítettünk: Al, Fe, Co, Ni, Pb (BÁRÁNY-KEVEI 1998). A bükki vizsgálatok kimutatták, hogy a talajok többnyire gyengén savanyú, esetenként savanyú és semleges kémhatásúak. A mélyebb rétegekben általában magasabb a ph, de ez a változás nem jelentős a felszíni réteghez képest, és nem is mindig következik be. A legalacsonyabb kémhatásokat az É-i lejtők talajaiban mértük (ph=5-6), a többi lejtőn magasabbak az értékek (ph=6-7). A vizsgálati adatok időbeni összehasonlítása a talaj savanyodási tendenciáját mutatta ki egy adott dolinát tekintve. 1982-ben a ph értéke 0,2-0,6 volt az egész dolinában, 1984-ben pedig már 0,3-1,3 között, de döntően 0,7 felett volt a ph értéke (KEVEINÉ BÁRÁNY 1987). (A ph a talajok savanyodási tendenciájáról ad információt: savanyú talajokban értéke általában 0,2-0,5, az ennél magasabb, 1 körüli értékek viszont a talajok savanyodási tendenciáját jelzik.) A savanyodással lehet összefüggésben a baktériumszám csökkenése is az 1978-as mérések értékeihez képest. A savanyú humuszanyagok mellett a savanyodás a savas ülepedéssel lehet kapcsolatban. A hidrolitos aciditás a dolina mélyebb pontjain általában magasabb. Szénsavas mész a talajokban többnyire csak nyomokban található, csupán a D-i és Ny-i magasabb kémhatású talajokban fordul elő néhány %-ban. A szerves hulladékok lassú mineralizációja miatt a talajok szervesanyag-tartalma általában magas. Az É-i lejtők talajai rendelkeznek a legkisebb szervesanyag-tartalommal, mivel itt a D-i kitettség miatt kedvezőbbek a lebomlás ökológiai feltételei. A vízoldható ionok között elsősorban a Ca 2+ és HCO 3 - ionok fordulnak elő nagyobb mennyiségben, az alapkőzet sajátosságainak megfelelően. A 2

Földrajzi Konferencia, Szeged 2001. K + és Na + ellátottság jó, a Mg 2+ mennyisége közepesnek mondható. A hazai talajokhoz viszonyítva magasabb a HCO - 3, Cl -, SO 2-4 ionok mennyisége. Az ionok összmennyiségét tekintve megállapítható, hogy mennyiségük a felszín közeli rétegben magasabb. A lejtő alacsonyabb részei felé haladva csökken a vízoldható ionok mennyisége, mivel a lejtők magasabb szintjein a talajba szivárgó csapadékvíz közvetlenül fejti ki oldó hatását, a dolina mélyebb szintjei felé haladva azonban vastag talajrétegen átszivárogva, szénsavban feldúsulva erősebben lúgozza ki a könnyen oldható ionokat. Elsősorban a Ca 2+ és HCO - 3 ionok mennyisége mutat helyi különbségeket. A D-i lejtőn a magasabb nedvességtartalom miatt erőteljesebb az ionos alkotók kilúgozódása a dolina mélyebb szintjei felé haladva, a többi lejtőhöz képest. A vízoldható ionok mennyisége általában a D-i és a Ny-i lejtőn a legnagyobb. A vas- és agyagtartalom a dolina alja felé haladva nő a lejtők mentén. A talaj fizikai és kémiai tulajdonságai az É-i és a D-i lejtőn térnek el a legnagyobb mértékben egymástól. A 80-as években került sor egy aggteleki dolina hasonló vizsgálatára is. A bükk-fennsíki és az aggteleki dolina talajainak összehasonlítása a következő eredményeket hozta (BÁRÁNY- KEVEI 1987 a). A dolina minden lejtőjének savanyúbb volt a kémhatása az aggteleki dolinában, mint a bükkiben. Ez alól csak a dolina alja a kivétel, ahol a bükki dolinában volt alacsonyabb a ph. A ph értékek nagyobb savanyodási tendenciát jeleztek az aggteleki dolinában ( ph=0,8-1,8), mint a bükkiben ( ph=0,4-1,3). A különbség oka valószínűleg abban rejlik, hogy a bükki dolina antropogén hatásoktól teljesen mentes volt már akkor is, az aggteleki dolinában azonban megengedett volt akkoriban a legeltetés. A vízoldható ionok kisebb mennyiségben voltak jelen az aggteleki dolina talajában, mint a bükkiében, ami az erősebb savanyodási tendenciával mutat összefüggést. A korábbi bükki vizsgálatok eredményeivel összhangban az aggteleki dolina talajában is kimutatható volt a vízoldható ionok csökkenése a dolina peremétől a dolina alja felé haladva (BÁRÁNY - MEZŐSI 1995). Egy-egy bükki, aggteleki illetve mecseki dolina talajainak nehézfém vizsgálatát is elvégeztük (BÁRÁNY-KEVEI 1998). Értékelésünk szerint a nehézfémtartalmak mindhárom helyen magasabbak annál, mint amennyinek lenniük kellene abban az esetben, ha a nehézfémek csak az alapkőzetből származnának. Ebből arra következtettünk, hogy a száraz és nedves ülepedésből származik a nehézfémtöbblet. A nehézfémterhelés azonban nem haladja meg a szennyezettségi határértékeket. A legújabb vizsgálatok 1998 nyarán került sor egy-egy újabb dolina vizsgálatára a Bükk-fennsíkon és az Aggteleki Karszton. A dolina 4 fő égtáj szerinti kitettségű lejtőin - lejtőközépen - a dolina aljában, valamint az aggteleki dolinában ezeken kívül a peremen is történt mintavételezés. A talajokat 10 cmenként mintáztuk meg, általában 40 cm-es mélységig. A bükki dolina D-i és Ny-i lejtőin csak 20 cm-es volt a fekete rendzina talajtakaró. A dolina növényzetét szőrfüves gyeptársulás alkotta. A vizsgálatok során meghatároztuk a ph(h 2 O)-t, ph(kcl)-t, a szénsavas mész és szervesanyagtartalmat. A talajok kémhatását 1:2,5-ös szuszpenzióban (desztillált vízzel ill. 1 mol/dm 3 KCl oldattal) határoztuk meg. A szénsavas mész tartalmat Scheibler-féle kalciméterrel mértük meg. A talajok szervesanyag tartalmát kénsavas közegben K 2 Cr 2 O 7 oldattal oxidáltuk, majd spektofotométerrel mértük. A növények számára felvehető Ca 2+, Mg 2+ és K + és Na + ionokat a talajkolloidok felületéről 1 mol/dm3-es ph=7,0-es ammónium-acetát oldattal szorítottuk le, a Ca 2+ és Mg 2+ ionok mennyiségét atomabszorpciós spektrofotométerrel, a K + -ét és Na + -ét 3

Zseni A. Keveiné Bárány I.: Talajtulajdonságok változása lángfotométerrel mértük meg. A nehézfém-vizsgálatokhoz az 5-10 és a -es (sekélyebb talajoknál a legalsó) talajrétegeket használtuk fel. A nehézfémek mennyiségét királyvizes talajfeltárást követően atomabszorpciós spektrofotométerrel mértük meg. A vizsgálatok eredményei Az újabb vizsgálatok igazolták, hogy a talaj kémhatása mindkét dolinában uralkodóan gyengén savanyú, helyenként savanyú, semleges, de gyengén lúgos kémhatások is előfordulnak (1., 2. ábra). A kémhatás a mélységgel lefelé haladva nő. Égtájak szerint jelentős különbségek mutathatók ki: a bükki dolinában a D-i és Ny-i lejtőkön semleges ill. gyengén lúgos a kémhatás (ph=7 körül), az É-i és K-i lejtőn, valamint a dolina aljában gyengén savanyú (ph=6 körül). Az aggteleki dolinában ugyancsak magasabb (ph=7) kémhatással találkozunk a D-i lejtőn, azonban itt a Ny-i lejtőnek már alacsonyabb, gyengén savanyú kémhatása van. Az égtájak szerint a talajok kémhatása az alábbi sorrendben csökken az aggteleki dolinában: D>É>Ny>Perem>K>Alj. A ph értékei magasabbak az aggteleki dolinában (0,5-1,3) mint a bükkiben (0,3-1,1). A talajok szénsavas mész tartalma a gyengén savanyú kémhatásoknak megfelelően 0%, kivétel a semleges kémhatású talajok, ahol nyomokban (1% alatt) megjelenik (1., 2. táblázat). 1. ábra. 8.00 1. ábra: A vizsgált dolina talajának kémhatása, Bükk-fennsík, 1998. 7.00 6.00 ph 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 É/(5-10) É/(10-20) É/(20-30) É/(30-40) K/(5-10) K/(10-20) K/(20-30) K/(30-40) D/(5-10) D/(10-20) Ny/(5-10) Ny/(10-20) Alja/(5-10) Alja/(10-20) Alja/(20-30) Alja/(30-40) Alja/(40-50) ph(h2o) ph(kcl) ph(h2o)-ph(kcl) 4

Földrajzi Konferencia, Szeged 2001. 2. ábra. 8.00 2. ábra: A vizsgált dolina talajának kémhatása, Aggteleki-karszt, 1998. 7.00 ph 6.00 5.00 4.00 3.00 ph(h2o) ph(kcl) ph(h2o)-ph(kcl) 2.00 1.00 0.00 É/(10-20) É/(30-40) K/(5-10) K/(20-30) D/(10-20) D/(30-40) Ny/(5-10) Ny/(20-30) Alja/(10-20) Alja/(30-40) Perem/(10-20) Perem/(30-40) 1. táblázat. Az 1998 nyarán vizsgált Bükk-fennsíki dolina talajparaméterei. BÜKK ph(h 2 O) ph(kcl) DpH karbonát- szervesanyag- Zn Cd Pb Ni Co Cr Mn dolina tartalom tartalom % ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm (%) É/5-10 5,90 5,30 0,60 0,0 46,6 72,4 0,69 34,3 43,0 10,7 14,4 437,5 É/10-20 5,88 5,26 0,62 0,0 29,1 É/20-30 6,13 5,49 0,64 0,0 14,2 É/30-40 6,12 5,24 0,88 0,0 15,8 65,3 0,34 25,1 43,1 10,3 1,6 410,3 K/5-10 5,87 5,06 0,81 0,0 53,7 98,2 3,25 43,0 47,6 12,8 10,8 592,8 K/10-20 5,99 5,23 0,76 0,0 28,9 K/20-30 6,20 5,40 0,80 0,0 24,0 78,9 2,14 24,5 47,0 12,9 6,1 575,7 K/30-40 6,20 5,09 1,11 0,1 D/5-10 6,84 6,42 0,42 0,4 igen magas 177,3 6,66 116,2 56,3 9,6 57,4 845,3 D/10-20 7,37 6,88 0,49 0,8 84,7 161,8 7,38 66,6 68,1 12,4 40,2 990,2 Ny/5-10 6,93 6,61 0,32 0,5 73,4 199,2 9,78 71,1 65,9 14,8 28,4 1261,0 Ny/10-20 7,20 6,85 0,35 0,9 58,6 177,7 9,93 61,5 66,5 15,2 31,0 1220,0 A/5-10 5,03 4,46 0,57 0,0 igen magas 82,7 1,18 32,0 30,8 8,9 20,5 369,9 A/10-20 5,45 4,77 0,68 0,0 igen magas A/20-30 6,40 5,84 0,56 0,0 8,3 A/30-40 6,51 5,84 0,67 0,0 10,4 A/40-50 6,52 5,83 0,69 0,0 10,9 77,4 0,61 26,7 41,7 11,7 0,0 402,9 nehézfém háttér koncentráció 100 0,5 25 25 15 30 nehézfém szennyezettségi határérték 200 1 100 40 30 75 5

Zseni A. Keveiné Bárány I.: Talajtulajdonságok változása 2. táblázat. Az 1998 nyarán vizsgált aggteleki dolina talajparaméterei. AGGTE ph(h 2 O) ph(kcl) DpH karbonát- szervesanyag Zn Cd Pb Ni Co Cr Mn LEK - dolina tartalom tartalom % ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm (%) É/5-10 6,10 5,24 0,86 0,0 25,4 106,5 0,91 78,3 51,2 17,3 57,4 576,7 É/10-20 6,36 5,42 0,94 0,0 28,3 É/20-30 6,58 5,81 0,77 0,1 38,2 É/30-40 7,01 6,32 0,69 0,2 27,3 111,7 1,23 71,7 59,4 15,5 76,9 567,1 K/5-10 5,53 4,52 1,01 0,0 24,1 121,5 0,50 76,0 50,2 18,6 58,0 616,9 K/10-20 5,64 4,65 0,99 0,0 17,3 K/20-30 6,17 5,16 1,01 0,0 16,7 K/30-40 6,03 4,81 1,22 0,0 16,5 133,9 1,02 70,1 64,0 16,9 86,0 561,9 D/5-10 7,05 6,53 0,52 0,4 47,1 104,2 0,87 49,2 49,1 14,5 56,6 536,3 D/10-20 7,24 6,45 0,79 0,2 21,2 D/20-30 7,20 6,03 1,17 0,1 12,0 D/30-40 7,20 6,00 1,20 0,1 12,9 82,5 0,99 38,4 48,4 13,8 69,2 541,2 Ny/5-10 5,80 4,90 0,90 0,0 30,5 147,2 1,14 66,8 57,0 14,4 57,1 543,9 Ny/10-20 6,39 5,56 0,83 0,0 18,0 Ny/20-30 6,53 5,43 1,10 0,0 35,2 Ny/30-40 6,56 5,42 1,14 0,0 23,4 145,5 1,40 61,0 63,7 12,6 80,9 505,7 A/5-10 5,54 4,70 0,84 0,0 41,8 112,0 0,71 88,6 43,2 23,6 43,4 614,4 A/10-20 5,68 4,64 1,04 0,0 17,6 A/20-30 5,86 4,54 1,32 0,0 27,4 A/30-40 5,85 4,70 1,15 0,0 21,0 A/40-50 5,70 4,70 1,00 0,0 25,5 123,7 0,99 81,3 47,7 20,2 64,3 586,7 P/5-10 5,95 5,14 0,81 0,0 38,0 104,3 0,89 81,8 48,8 17,6 46,4 559,7 P/10-20 6,06 5,16 0,90 0,0 38,8 P/20-30 6,52 5,63 0,89 0,0 28,9 P/30-40 6,29 5,09 1,20 0,0 23,3 116,4 1,00 73,1 55,3 15,2 71,2 570,0 nehézfém háttér koncentráció 100 0,5 25 25 15 30 nehézfém szennyezettségi határérték 200 1 100 40 30 75 A talajok szervesanyag-tartalma igen magas (1., 2. táblázat). A bükki dolina D-i és Ny-i lejtőin, valamint a dolina aljában 5-20 cm-en 70-80 %-ot meghaladó, a fekete rendzinára jellemző értékeket mértünk. Az É-i és K-i lejtőkön a legfelső talajréteg ugyancsak nagyon sok szervesanyagot tartalmaz, azonban a mélyebb szintekben az érték lecsökken (15-25 %), akárcsak a dolina aljában, ahol a 20 cm-es mélységtől a talaj szemmel láthatóan is megváltozik, agyagos, világos színű lesz, a felszíni réteghez képest nagyon csekély (10 %-os) szervesanyag-tartalommal. Az égtájak szerinti különbözőséget az okozza, hogy a D-i és Ny-i lejtőn a kitettség miatt (É-i és K-i) kedvezőtlenebbek a biológiai lebomlás feltételei, mint a Ny-i és D-i kitettségű K-i és É-i lejtőn. Ezért itt nagyon sok elbomlatlan szerves maradvánnyal találkozunk. Az aggteleki dolinában az égtájak szerint nem figyelhetünk meg ennyire markáns eltéréseket, de a felszíni réteg szervesanyag-tartalma itt is a D-i és Ny-i lejtőn, a dolina aljában és peremén a legmagasabb. A korább vizsgálatok során a szervesanyag-tartalmak kevesebbnek adódtak (<15%), valószínűleg az eltérő mérési módszer miatt. 6

Földrajzi Konferencia, Szeged 2001. A talajkolloidok felületén adszorbeált Ca 2+, Mg 2+, K + és Na + ionok vizsgálata az alábbi eredményeket hozta a bükki dolina esetében. Mind a négy ion mennyisége csökken a mélységgel - a korábbi vizsgálatokkal egyezően -, a magnézium és kálium ionok tekintetében különösen jelentősen (3. táblázat). A D-i és Ny-i lejtő magasabb iontartalma markánsan kirajzolódik (3., 4., 5., 6. ábra), összhangban a korábbi mérésekkel. A kalcium esetében 4-5-szörös az eltérés az égtájak szerint. A kalcium, magnézium és nátrium tekintetében a dolina aljának 5-20 cm-es talajrétegében is megfigyelhető az ionok feldúsulása az É-i és K-i lejtők talajaihoz képest. A talajok S-értékének égtájak szerinti és talajszelvénybeli változása a felvehető kalciumtartalommal mutat azonosságot, mivel az S-érték legnagyobb hányadát a kalcium-ionok teszik ki (90-97 %) (7. ábra). A dolina D-i és Ny-i lejtőin 45-58 me/100g az S-érték, míg a másik két lejtőn mindössze 10 me/100g körüli. A dolina aljában 30 me/100g, a mélységgel ez 7 me/100g-ra csökken. Amennyiben az egyes ionok S-érték %-át tekintjük, a következő megállapításokat tehetjük (3. táblázat). A Ca 2+ S%-a minden talajmintában nő a mélységgel, azaz a mélyebb talajrétegekben nagyobb hányadban fordul elő a kalcium a többi ionhoz viszonyítva. A D-i és Nyi lejtőn magasabb a kalcium S%-a (95-97%) mint az É-i és K-i lejtőn (a felszíni rétegekben 90 S% körüli). A magnézium a mélységgel csökkenő S%-ban fordul elő. Az É-i és K-i lejtők talajában magasabb az aránya (7-8 S% a felső szintben) mint a D-i és Ny-i lejtőn (2-3 S%). A dolina aljának 5-20 cm-es talajrétegében szintén magasabb arányt képvisel (6-7 S%). A magnéziumhoz hasonlóan a kálium részaránya is csökken a mélységgel, kivéve a dolina aljában, ahol növekedés figyelhető meg. A D-i lejtőn 1 S% alatti az érték, a többi lejtőn 1,5 S% körüli értékeket állapítottunk meg. A nátrium esetében a részarány nagyon alacsony, 0,3-0,4 S%, a mélységgel nem egyértelműen változik. A D-i és Ny-i lejtőkön kicsit alacsonyabb S%-ok figyelhetők meg. 3. táblázat. Az 1998 nyarán vizsgált Bükk-fennsíki dolina adszorbeált iontartalma és S-értéke. BÜKK Ca 2+ Mg 2+ K + Na + Ca 2+ Mg 2+ K + Na + S-érték dolina mg/1 kg talaj me/100 g S % me/100 g S % me/10 0 g S % me/10 0g S % me/100 g É/5-10 2248 137,0 97,9 8,5 11,21 88,76 1,13 8,95 0,25 1,98 0,04 0,32 12,63 É/10-20 1958 97,4 70,3 10,0 9,77 90,55 0,80 7,41 0,18 1,67 0,04 0,37 10,79 É/20-30 1509 43,9 43,0 8,0 7,53 93,77 0,36 4,48 0,11 1,37 0,03 0,37 8,03 É/30-40 1271 28,2 43,7 7,8 6,34 94,49 0,23 3,43 0,11 1,64 0,03 0,45 6,71 K/5-10 2666 147,9 86,9 10,6 13,30 89,93 1,22 8,25 0,22 1,49 0,05 0,34 14,79 K/10-20 2101 64,4 46,6 13,0 10,48 93,66 0,53 4,74 0,12 1,07 0,06 0,54 11,19 K/20-30 1719 20,6 40,1 8,6 8,57 96,51 0,17 1,91 0,10 1,13 0,04 0,45 8,88 D/5-10 11170 217,1 201,7 41,0 55,71 95,72 1,79 3,08 0,52 0,89 0,18 0,31 58,20 D/10-20 9936 112,4 106,0 31,0 49,56 97,39 0,93 1,83 0,27 0,53 0,13 0,26 50,89 Ny/5-10 8672 203,8 352,1 28,6 43,25 94,12 1,68 3,66 0,90 1,96 0,12 0,26 45,95 Ny/10-20 8660 144,1 252,7 26,4 43,19 95,68 1,19 2,64 0,65 1,44 0,11 0,24 45,14 A/5-10 5938 297,2 123,5 25,2 29,62 91,14 2,45 7,54 0,32 0,98 0,11 0,34 32,50 A/10-20 4626 203,3 86,3 13,5 23,07 92,21 1,67 6,67 0,22 0,88 0,06 0,24 25,02 A/20-30 1431 31,3 48,5 9,7 7,14 94,44 0,26 3,44 0,12 1,59 0,04 0,53 7,56 A/30-40 1379 18,7 41,8 11,3 6,88 95,69 0,15 2,09 0,11 1,53 0,05 0,70 7,19 A/40-50 1426 18,3 34,8 10,1 7,11 96,21 0,15 2,03 0,09 1,22 0,04 0,54 7,39 7

Zseni A. Keveiné Bárány I.: Talajtulajdonságok változása 3. ábra. 12000 3. ábra: A talajok felvehető kalcium-tartalma, Bükk-fennsík, dolina, 1998. mg Ca2+/ 1kg talaj 10000 8000 6000 4000 2000 0 Észak Kelet Dél Nyugat Alja 4. ábra. mg Mg2+/ 1kg talaj 350 300 250 200 150 100 50 4. ábra: A talajok felvehető magnézium-tartalma, Bükk-fennsík, dolina, 1998. 0 Észak Kelet Dél Nyugat Alja 8

Földrajzi Konferencia, Szeged 2001. 5. ábra. 5. ábra: A talajok felvehető kálium-tartalma, Bükk-fennsík, dolina, 1998. mg K+/ 1kg talaj 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Észak Kelet Dél Nyugat Alja 6. ábra. 6. ábra: A talajok felvehető nátrium-tartalma, Bükk-fennsík, dolina, 1998. mg Na+/1kg talaj 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Észak Kelet Dél Nyugat Alja 9

Zseni A. Keveiné Bárány I.: Talajtulajdonságok változása 7. ábra. 70.00 60.00 7. ábra: A talajok S-értéke, Bükk-fennsík, dolina, 1998. S-érték, me/100g talaj 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 Észak Kelet Dél Nyugat Alja Az aggteleki dolinában a tendenciák egy része hasonló, de különbségek is kimutathatók. Az egyes ionok mennyiségének mélységgel történő változása nem olyan egyértelmű, mint a bükki dolina esetében. A magnézium minden talajmintában csökken a mélységgel. A felvehető kalciumtartalom a dolina É-i, K-i és Ny-i lejtőjén nő, a D-i lejtőn, valamint a dolina aljában és peremén csökken a mélységgel. A kálium és nátrium-ionok eloszlása némiképp ehhez hasonló: az É-i és K-i lejtőn nő, a többi vizsgált területen csökken a mélységgel (4. táblázat). A felvehető ionok összmennyisége a D-i és Ny-i lejtőkön a legmagasabb (12. ábra), az egyes ionok tekintetében azonban különbségek vannak. A Ca 2+ -ion mennyisége a D-i lejtőn magasabb, a Ny-i lejtőn csak kis mértékben magasabb a többi talajmintához viszonyítva, és kevesebb mint fele a bükki dolinában mért értékeknek (8. ábra., 4. táblázat). A másik két lejtőn mért kalcium-tartalmak viszont magasabbak (3000 mg/kg körüliek), mint a bükki dolina megfelelő talajaié. A magnézium-tartalom a Ny-i lejtőn, a dolina alján és peremén magasabb (9. ábra). A bükki dolinához képest a magnézium mennyiségének mélységbeli csökkenése nem olyan nagy mértékű. A kálium-tartalom csak a Ny-i lejtőn magasabb az átlagnál, a dolina aljában pedig kisebb (10. ábra). A Mg 2+ -hoz hasonlóan itt sem figyelhető meg olyan nagy mértékű mélységbeli változás, mint a bükki dolinában. Az É-i és K-i lejtők bükki dolinához képest magasabb értékei a káliumion esetében is megfigyelhetők, akárcsak a már említett kalcium-ioné. A nátrium-ionok mennyisége tekintetében jelentős különbségek nincsenek, csupán az É-i lejtő tűnik ki magasabb értékeivel, a D-i és Ny-i lejtő csak egy kicsivel több Na + -ot tartalmaz mint a K-i (11. ábra). Az aggteleki dolina egységesen magasabb nátrium-tartalommal rendelkezik, mint a bükki (4. táblázat). A talajok S-értéke a kalcium-ionok égtáj és talajmélység szerinti eloszlásával mutat párhuzamot (12. ábra). Értéke az É-i és K-i lejtőn nagyobb, a D-i és Ny-i lejtőn kisebb, mint a bükki dolina megfelelő talajaiban. A Ca 2+ -ion részaránya az S-értékben a mélységgel nő. Az S% a D-i lejtőn a legmagasabb (95%), a dolina alján a legalacsonyabb (85-88%) (4. táblázat). A Mg 2+ S%-a a dolina alján és peremén, valamint a Ny-i lejtőn magasabb a többi talajmintáénál, részaránya mindenütt csökken a mélységgel (4. táblázat). Csökkenés figyelhető meg a kálium-ion 10

Földrajzi Konferencia, Szeged 2001. S%-át tekintve is, kivéve a D-i lejtő talaját (4. táblázat). A Ny-i lejtőn magasabb (2,3-3 S%), a D- i lejtőn kicsit alacsonyabb (1-1,5 S%) részarány figyelhető meg, mint a többi lejtőn (2 S% körül). A nátrium-ionok kevesebb mint 1 S%-ot tesznek ki, arányuk egy kicsit magasabb, mint a bükki dolinában, és a mélységgel növekszik. A dolina aljában jellemző a magasabb, 1 S% körüli érték. 4. táblázat. Az 1998 nyarán vizsgált aggteleki dolina adszorbeált iontartalma és S-értéke. AGGTE Ca 2+ Mg 2+ K + Na + Ca 2+ Mg 2+ K + Na + S-érték LEK dolina mg/1 kg talaj me/10 0 g S % me/10 0 g S % me/10 0 g S % me/10 0g S % me/100 g É/5-10 2765 113,1 111,3 22,1 13,79 91,32 0,93 6,16 0,28 1,85 0,10 0,66 15,10 É/10-20 3246 120,8 141,6 50,6 16,19 91,16 0,99 5,57 0,36 2,03 0,22 1,24 17,76 É/20-30 3064 91,2 126,6 58,5 15,28 92,05 0,75 4,52 0,32 1,93 0,25 1,51 16,60 É/30-40 4136 79,1 148,3 30,1 20,63 94,68 0,65 2,98 0,38 1,74 0,13 0,60 21,79 K/5-10 2491 123,1 122,1 23,0 12,42 89,74 1,01 7,30 0,31 2,24 0,10 0,72 13,84 K/10-20 2743 96,5 124,0 25,5 13,68 91,81 0,79 5,30 0,32 2,15 0,11 0,74 14,90 K/20-30 3160 84,4 141,0 28,4 15,76 93,09 0,69 4,08 0,36 2,13 0,12 0,71 16,93 K/30-40 3112 75,3 142,6 28,0 15,52 93,38 0,62 3,73 0,36 2,17 0,12 0,72 16,62 D/5-10 6562 129,7 130,7 38,8 32,73 95,42 1,07 3,12 0,33 0,96 0,17 0,50 34,30 D/10-20 4539 88,1 122,6 33,0 22,64 95,05 0,73 3,06 0,31 1,30 0,14 0,59 23,82 D/20-30 3681 77,5 117,1 30,4 18,36 94,49 0,64 3,29 0,30 1,54 0,13 0,67 19,43 D/30-40 3969 79,0 116,0 32,9 19,80 94,78 0,65 3,11 0,30 1,44 0,14 0,67 20,89 Ny/5-10 3436 208,5 229,9 29,5 17,14 87,54 1,72 8,78 0,59 3,01 0,13 0,66 19,58 Ny/10-20 3671 163,4 179,7 29,8 18,31 91,46 1,34 6,62 0,46 2,27 0,13 0,64 20,24 Ny/20-30 3713 153,6 190,8 33,2 18,52 90,74 1,26 6,17 0,49 2,40 0,14 0,69 20,41 Ny/30-40 3782 139,4 195,3 34,3 18,86 91,29 1,15 5,57 0,50 2,42 0,15 0,73 20,66 A/5-10 2102 184,3 97,9 24,9 10,48 84,79 1,52 12,30 0,25 2,02 0,11 0,89 12,36 A/10-20 1765 148,8 67,3 22,2 8,80 85,52 1,22 11,86 0,17 1,65 0,10 0,97 10,29 A/20-30 1816 141,4 71,0 22,2 9,06 86,29 1,16 11,05 0,18 1,71 0,10 0,95 10,50 A/30-40 1773 128,2 74,6 27,3 8,84 86,58 1,06 10,38 0,19 1,86 0,12 1,18 10,21 A/40-50 2100 128,3 86,8 27,1 10,47 88,21 1,06 8,93 0,22 1,85 0,12 1,01 11,87 P/5-10 3062 161,0 135,6 23,9 15,27 89,56 1,33 7,80 0,35 2,05 0,10 0,59 17,05 P/10-20 2831 130,0 126,5 25,8 14,12 90,40 1,07 6,85 0,32 2,05 0,11 0,70 15,62 P/20-30 3125 137,6 132,0 33,4 15,59 90,59 1,13 6,57 0,34 1,98 0,15 0,87 17,21 P/30-40 2848 84,2 111,4 24,7 14,20 92,93 0,69 4,52 0,28 1,83 0,11 0,72 15,28 11

Zseni A. Keveiné Bárány I.: Talajtulajdonságok változása 8. ábra. 7000 6000 8. ábra: A talajok felvehető kalcium-tartalma, Aggtelek, dolina, 1998. mg Ca2+/ 1kg talaj 5000 4000 3000 2000 1000 0 Észak Kelet Dél Nyugat Alja Perem 9. ábra. 250 9. ábra: A talajok felvehető magnézium-tartalma, Aggtelek, dolina, 1998. mg Mg2+/ 1kg talaj 200 150 100 50 0 Észak Kelet Dél Nyugat Alja Perem 12

Földrajzi Konferencia, Szeged 2001. 10. ábra. 250 10. ábra: A talajok felvehető kálium-tartalma, Aggtelek, dolina, 1998. mg K+/ 1kg talaj 200 150 100 50 0 Észak Kelet Dél Nyugat Alja Perem 11. ábra. 70 11. ábra: A talajok felvehető nátrium-tartalma, Aggtelek, dolina, 1998. mg Na+/ 1kg talaj 60 50 40 30 20 10 0 Észak Kelet Dél Nyugat Alja Perem 13

Zseni A. Keveiné Bárány I.: Talajtulajdonságok változása 12. ábra. 40.00 12. ábra: A talajok S-értéke, Aggtelek, dolina, 1998. S-érték, me/100g talaj 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 Észak Kelet Dél Nyugat Alja Perem A talajok Zn, Cd, Pb, Ni, Co, Cr és Mn-tartalmát is meghatároztuk (1., 2. táblázat). A talajok a Cd és Ni tekintetében bizonyultak szennyezettnek. (Az 1., 2. táblázatban bold betűtípus jelzi a szennyezettségi határértéket meghaladó eredményeket.) Az aggteleki dolina Co és Cr tartalma egyértelműen magasabb, a Cd tartalma alacsonyabb a bükki dolina talajaihoz képest. A korábbi nehézfémvizsgálatok közeli dolinákban több Mn-t és Co-t mutattak ki, míg a Ni-tartalom magasabb az újabban vizsgált dolinákban. A Pb-tartalom a kismértékben magasabbnak mondható a bükki területen, az aggteleki dolinában nem mérhető ma sem magasabb mennyiség, mint a korábbi években a környező területeken. Az égtájak szerinti elkülönülés a bükki dolina talajában mutatkozik egyértelműen, a vizsgált alkálifém és alkáliföldfém ionokhoz hasonlóan. (A korábbi években nehézfémekre vizsgált dolinában csak a dolina alján, valamint a K-i és ÉK-i lejtőkön végeztünk vizsgálatokat, így égtájak szerinti összehasonlításra nincs lehetőségünk.) A bükki dolina D-i és Ny-i lejtőjének talajában mindegyik vizsgált nehézfém nagyobb mennyiségben fordul elő, mint az É-i és K-i lejtőn (1. táblázat). A dolina aljában feldúsulás nem tapasztalható. Az É-i lejtőn valamivel magasabbak az értékek, mint a K-in. Jelentős mértékű Cd szennyezettségi határérték-túllépés a D-i és Ny-i lejtőkön tapasztalható. 7-9-szer magasabb a Cd tartalom a megengedettnél. A Niszennyezettség nem ennyire veszélyes, a határérték 1,5-szerese a D-i és Ny-i lejtő talajában, a többiben ennél kisebb. A nehézfémek közül a Zn, Cd, Pb és Cr többnyire a talajok felszíni rétegében található nagyobb mennyiségben, a Ni és Co a mélyebb rétegekben vesz fel kicsit magasabb értékeket, míg a Mn közel egyenletesen oszlik el a szelvényben. Az aggteleki dolina nem mutatja az égtájak szerinti hasonló eloszlást, és a korábbi években nehézfémre vizsgált dolinában sem tudtunk tendenciákat kimutatni. A Mn nem mutat jelentős eltérést az egyes lejtőkön. A Cr szintén elég egyöntetű, a dolina aljában és peremén valamivel kisebb értékeket mértünk. A Ni sem mutat markáns elkülönüléseket, a dolina alján, peremén és D-i lejtőjén mutathatók ki alacsonyabb értékek. Az Pb és Co esetében megfigyelhető, hogy a 14

Földrajzi Konferencia, Szeged 2001. dolina alján kicsivel magasabb a fémtartalom, a D-i és Ny-i lejtő talajában pedig alacsonyabb. A Zn és Cd a Ny-i lejtőn magasabb, a D-i lejtőn alacsonyabb értékekkel bír, mint a többi mintavételi helyen. A Cd-szennyezettség nem olyan erős az aggteleki dolinában, mint a bükkiben, a határérték 1,5-szeresénél kisebbek az értékek, és nem is mindegyik mintában figyelhető meg. A Ni-tartalom a bükki dolinához hasonló, a szennyezettségi határértéket mindenütt meghaladja. Helyenként a Cr-tartalom is túllépi a határértéket, de nem jelentősen. A nehézfémek mélységbeli eloszlása csak az Pb és a Co tekintetében mutat kis mértékű feldúsulást a felszíni talajrétegben, a Mn viszonylag egyenletesen oszlik el, míg a többi nehézfém a mélyebb talajrétegben vesz fel magasabb értékeket (2. táblázat). Összefoglalás A korábbi évtizedekben elkezdődött Bükk-fennsíki és Aggteleki karszti dolinavizsgálatok folytatása volt a célunk az 1998 nyarán történt mintavételezésekkel. A közel 20 éves időbeni eltérés a különböző talajalkotók változási tendenciájának kimutatására, valamint a jövőbeni változások prognosztizálására lehet alkalmas. A dolinák É-i, K-i, D-i, Ny-i lejtőjén, valamint a dolina alján és peremén történtek talajmintavételezések a korábbi évek gyakorlatának megfelelően. A vizsgálatok elsődleges célja annak tanulmányozása volt, hogy az aszimmetrikus dolinafejlődés kimutatható-e a talajtulajdonságok égtájak szerinti változásán keresztül is. Munkánk során a korábbi évek méréseiből leszűrt tapasztalatokat összegeztük, majd a legújabb mérések eredményeit elemeztük és hasonlítottuk össze a korábbi eredményekkel. Az elemzés alapján a következő megállapításokat tehetjük: Ε8 A dolinatalajok kémhatása döntően gyengén savanyú kémhatású, a mélységgel növekszik. A ph értékek növekedtek az 1980-as évek eleje óta, ami a talajok savanyodási tendenciájára hívja fel a figyelmet. Ε8 A kémhatás égtájak szerint különböző: legmarkánsabban a legújabban vizsgált bükki dolinában jelentkezik a D-i és a Ny-i lejtők magasabb kémhatása a másik két égtájhoz képest, de a korábbi vizsgálatok is hasonló trendeket mutattak ki. Ε8 A talajok szénsavas mész tartalma gyakorlatilag 0 %, csak a semleges, gyengén lúgos talajokban jelentkezik nyomokban. Ε8 A szervesanyag-tartalom összhangban van a dolinák speciális mikroklímájával: a D-i és Ny-i lejtőn a legmagasabb, mivel itt az É-i ill. K-i kitettség miatt kedvezőtlenebbek a szerves hulladékok lebomlásának ökológiai feltételei. Ε8 A kolloidok felületén adszorbeált és a vízoldható Ca 2+, Mg 2+, K + és Na + ionok vizsgálata azt mutatja, hogy mennyiségük általában a D-i és a Ny-i lejtőn nagyobb. A legutóbbi bükki dolinavizsgálatban ez a tendencia különösen szépen érvényesült, az aggteleki dolinában a magnézium és kálium tekintetében inkább csak a Ny-i lejtő talajában figyelhetőek meg a magasabb értékek. Ε8 Ezen ionok mennyisége a felszíni rétegben általában magasabb. Ε8 Az S-érték legnagyobb hányadát a Ca 2+ ionok jelentik: 90-97 S%, a részarány a mélységgel nő. Ε8 Ε8 A Mg 2+ ionok részaránya az S-értékben a mélységgel csökken. A korábbi nehézfémvizsgálatok nem tártak fel szennyezettségi határértéket meghaladó fémtartalmakat. Az 1998-as mérések azonban mindkét dolinában határértéken felüli Ni- 15

Zseni A. Keveiné Bárány I.: Talajtulajdonságok változása tartalmakat állapítottak meg, a Cd-tartalom pedig a bükki dolinában jelentősen, az aggteleki dolinában csak kevéssé és esetenként haladja meg a megengedett értéket. (Korábban Cd vizsgálatokat a területen nem végeztünk, így időbeli összehasonlításra nincs lehetőségünk.) A bükki területen magasabb, de még határérték alatti Pb-tartalmakat mértünk az előző évekhez viszonyítva. Az aggteleki területen az ólom mennyiségének növekedése nem kimutatható a méréseinkkel. A fenti megállapítások hozzájárulnak a karsztos talajokban lejátszódó folyamatok, ezáltal a karsztkorrózió jelenségének pontosabb megértéséhez. A nehézfémszennyezettség vonatkozásában pedig figyelmeztetésül szolgálnak a karsztvízrendszerek fokozottabb védelme tekintetében. Irodalom BÁRÁNY, I. (1980): Some data about the physical and chemical properties of the soil of karst dolines. - Acta Geographica Tomus XX. Szeged, pp. 37-49. BÁRÁNY-KEVEI, I. (1987 a): Comparativ karstic soil researches in the Bükk Mountain and on the Aggtelek Karst, Hungary. - Karst and Man, Proceedings of the International Symposium on Human Influence in Karst, Postojna, pp. 221-230. BÁRÁNY-KEVEI, I. (1987 b): Tendencies to change in the compositions of the karstic soil and the vegetation in the dolines in the Hungarian Bükk Mountain. - Endins, n. 13. Ciutat de Mallorca, pp. 87-92. BÁRÁNY-KEVEI, I. (1998): The geo-ecology of three Hungarian karsts. - Cave and Karst Science Vol. 25, No. 3, pp. 113-117. BÁRÁNY, I. - MEZŐSI, G. (1978): Adatok a karsztos dolinák talajökológiai viszonyaihoz. - Földrajzi Értesítő XXVII. évf. 1978. 1. füzet, pp. 65-73. BÁRÁNY, I. - MEZŐSI, G. (1995): Ecological characteristics of doline types in Aggtelek Hills (North Hungary). - Acta Geographica Tomus XXXIV, Special Issue, Szeged, pp. 135-146. KEVEINÉ BÁRÁNY, I. (1985): A karsztdolinák talajainak és növényzetének sajátosságai. - Földrajzi Értesítő XXXIV. évf., 3. füzet, pp. 195-207. KEVEINÉ BÁRÁNY, I. (1987): Karsztfelszínek ökológiai adottságai, különös tekintettel a felszínt borító talajokra és a növényzetre. - Oktatási Intézmények Karszt- és Barlangkutató Tevékenységének II. Országos Tudományos Konferenciája, pp. 31-36. 16