bb2n4e03, aa2n4201 Ökológia gyakorlat I. GY

Error message

Deprecated function: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in book_prev() (line 775 of /afs/elte.hu/org/plantsys/plantsys.elte.hu/drupal/sites/all/modules/modules/book/book.module).

Kalapos Tibor

Tantárgy célja, célkitűzései

A szakirányú tárgy ez elméleti ökológiai oktatáshoz kapcsolódó gyakorlat, célja az ökológiai kutatás gyakorlatának és néhány főbb, egyszerű ökológiai vizsgáló módszer alkalmazásának megismerése. A hallgatók mérőpárokban önálló feladatokat hajtanak végre (a mérések kivitelezését, értékelését és az eredmények értelmezését is beleértve).

A tantárgy tematikája

A gyakorlat a tavaszi félév végén terepi foglalkozásokból áll, mérési feladataik a következők.

1.) Erdőállomány lombkorona szerkezetének vizsgálata fényméréssel

A lombkoronán átszűrődő fény mennyiségének és térbeli mintázatának meghatározott mintavételi terv szerinti mérésével a lombkorona mennyiségét tudjuk becsülni. Az állomány feletti fényintenzitáshoz képest a fényintenzitás csökkenéséből számítjuk a levélterület-index (LAI) általánosan használt mutatót. Két, eltérő sűrűségű erdőállományban mért értékeket hasonlítják össze a hallgatók szakirodalmi értékekkel. A vizsgálat részét képezi a számos kézi fénymérő műszer mérést megelőző kalibrálása.

2.) Növényfajok előfordulása és a talajmélység kapcsolata sekély talajú középhegységi sztyeplejtőn

A középhegység sziklagyepeiben és sztyeplejtőin a sekély, de humuszban (tápanyagban) gazdag talaj víztartalmát csupán rövid ideig képes megőrizni, így hosszabb csapadékmentes időszakokban vízhiány lép fel. A nyári hónapokban a gyep (kevés faj kivételével) “kiszárad”, nyugalmi állapotba vonul az őszi esőkig. Jelentős ugyanakkor a lokális heterogenitás a talajmélység tekintetében, ami a kőzetfelszín mikromorfológiájára, eróziós sajátságokra stb. vezethető vissza. Ahol a talajréteg vastagabb, ott valamivel tovább képes víztartalmát megőrizni, vízgazdálkodása kedvezőbb. Hipotézisünk, hogy a sziklagyepben élő fajok különböznek vízhiány-tűrőképességük szempontjából, aminek egy szünfenetikai megnyilvánulása, hogy különböző talajmélységeknél tudnak tartósan megtelepedni. Ezt a hipotézist teszteljük a Budai-hegység egy lejtősztyep állományában.

3.) Növényzeti borítottság becslése

A növénytakaró valós térszerkezetének leírására rutinszerűen használt alapjellemző a talajfelszínre vetített százalékos borításérték, legyen az akár a teljes növénytakaróé, az egyes szinteké vagy az egyes fajoké. A borításnak szabad szemmel, úgymond “ránézésre” megállapítása (becslése) nagy rutint igényel és jelentős szubjektív elemet tartalmaz. Itt egy olyan egyszerű módszerrel ismerkednek meg és használnak a hallgatók, melynek segítségével a borítás pontosan és viszonylag objektíven meghatározható. Kijelölt mintanégyzet átlóin végighaladva mintavételi terv szerint számos ponton pontszerűen vesznek fel bináris adatokat (van v. nincs növény), ezek gyakoriságából számítható a százalékos borításérték. Két, eltérő sűrűségű erdőállományban mért értékeket hasonlítják össze a hallgatók, ill. számítják a mérést megelőző ’szubjektív’ borításbecslésük százalékos hibáját.

4.) Erdőállomány szerkezeti alapjellemző: famagasság és törzsátmérő mérése

Az erdészeti gyakorlatban az állomány faegyedeinél a növekedés nyomon követésére használt két legfontosabb mutató a famagasság és a mellmagassági törzsátmérő. Trigonometrikus összefüggés felhasználásával távolság- és szögmérések adataiból számítják a magasság adatokat, mérőszalaggal mérik a törzskerületet. Egy középhegységi bokorerdei mintaterületen azt vizsgáljuk hogy azonos élőhelyen vajon eltér-e két közel rokon fafaj (a csertölgy (Quercus cerris) és a molyhos tölgy (Q. pubescens)) két növekedési mutatójának (magasságának és törzskerületének) az átlagértéke, illetve a két mutató kapcsolata azonos-e (azaz egységnyi törzskerület növekedéshez azonos magasságbeli növekedés társul-e a két fánál).  

5.) Egyes növényfajok égtáji kitettség szerinti előfordulásának megállapítása

Az Észak-Mezőföld meredek lejtőkre visszaszorult löszgyepeiben egyes növényfajok csak bizonyos égtáji kitettségek mellett fordulnak elő, másokat kerülnek, aminek elsődleges oka – feltételezzük – a lejtők eltérő mikroklímája. Terepi vizsgálattal arra keresik a hallgatók a választ, hogy egyes növényfajok mutatnak-e ilyen égtáj szerinti kötődést. Mintavételi terv szerint járják be a területet és vesznek fel adatokat (égtáji kitettség iránytűvel, növényfajok listája határozókönyv segítségével). Az adatbázis értékelése során függetlenség vizsgálatot végeznek az égtáji kitettség és az egyes fajok gyakorisági eloszlása között.

6.) Felhagyott löszlegelők cserjésedésének vizsgálata

Az Alföld és a Középhegység lába lösztájainak természetes erdőspuszta vegetációjában dús füvű löszpusztagyepek mozaikoltak tölgyeserdőkkel. A külterjes állattartás (legeltetés, kaszálás, szénatermelés) megkövetelte természetközeli gyepterületek folyamatos létét, melyeken a mérsékelt emberi zavarás lehetővé tette az eredeti pusztagyepi fajok fennmaradását. Az utóbbi évtizedekben az extenzív állattartás drasztikusan lecsökkent, a gyepek kaszálása ill. a legelő tisztítása elmaradt. Ennek következtében megindult ezekben a gyepekben a cserjék megtelepedése, mint a potenciális erdőterületen az erdővel záruló szukcesszió első lépése. Egy ilyen elcserjésedő löszgyepet vizsgálunk a következő kérdésekre választ keresve: 1) Mely cserjefajok és milyen tömegességgel vesznek részt a kolonizációban? 2) Termésterjesztés tekintetében mely típusok (pl. anemochor, endozoochor, epizoochor, stb.) a legjelentősebbek? 3) Egy kiválasztott cserjepopulációnál az egyedek valamilyen méret mutatója használható-e a cserje korának becslésére (növényeknél a kor és a méret kapcsolata jóval lazább mint az állatok körében)? 4) A cserjepopuláció korösszetételéből tudunk-e következtetni arra, hogy mióta hagytak fel a gyep kaszálásával ill. cserjéktől megtisztításával? A „legközelebbi szomszéd” módszer alkalmazásával a domináns cserjefaj populációjának térbeli eloszlását (diszpergáltságát) állapítják meg.

7.) Minimiárea meghatározása erdőtársulásokban

Minimiárea egy adott társulás akkora területe, ahol az élőhely fajkészletének kb. 90%-a előfordul. Ennek mérete élőhelyenként változó, függ pl. a társulást alkotó fajok egyedeinek méretétől, a társulás fajgazdagságától, a populációk térbeli mintázatától. Vizsgálatunkban egyre növekvő mintavételi egységek fajszámának rögzítésével állapítjuk meg a minimiáreát két mintaterületen, egy bükkös jellegű és egy szárazabb, bontottabb tölgyes erdőben.

8.) Növényfajok előfordulása közötti kapcsoltság (asszociáltság) vizsgálata

Növényfajok következetes együtt vagy külön előfordulása utalhat azok azonos vagy különböző élőhelyi igényére. Kellően magas számú mintavételi egység esetén fajpárok között könnyen elvégezhető az ilyen vizsgálat. Terepi mintanégyzetes adatfelvételezés adatbázisából kiválasztott fajpárok között négyzetes kontingencia-táblázatok elemzésével, Chi2 teszttel keresik a hallgatók a függetlentől szignifkánsan eltérő koegzisztenciákat.

9.) Diverzitás és egyenletesség összehasonlítása két erdőállományban

Két erdőállományban mintavételi tervnek megfelelően kihelyezett mintanégyzetekben feljegyzett növényzeti adatokból számítják a fajszám, egyenletesség, Shannon-Weaver féle diverzitás értékét. Különböző mértékben bolygatott állományok értékeit hasonlítják össze.

10.) Két erdőállomány összehasonlítása a növényzet termőhelyi indikációja alapján

Két erdőállományban mintavételi tervnek megfelelően kihelyezett mintanégyzetekben feljegyzett növényzeti adatokból az ökológiai indikátorértékek felhasználásával számítják a hőigény-, vízigény-, talajsavanyúságigény, stb. gyakorisági eloszlásokat és ezekből következtetnek a termőhely abiotikus környezeti változóira.

11.) Terepi ökológiai kutatóállomás felkeresése

A gyakorlat keretében felkeresünk egy olyan terepi kutatóállomást, ahol a folyó ökológiai kutatásokkal ismerkednek meg a hallgatók.

Ajánlott irodalom

Underwood, A.J.: Experiments in ecology. Cambridge Univ. Press., 1996
Begon-Harper-Townsend: Ecology; Individuals, populations and communities. Blackwell, 1992
Hendry, G.A.F., Grime, J.P.: Methods in Comparative Plant Ecology. Chapman & Hall, London, 1993

A tantárgy felvételének előfeltétele

 

Számonkérés módja

Az egyes mérési feladatokról készített jegyzőkönyvekre kapják a gyakorlati jegyet.