2. EA 2005. február 14. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
description
Transcript of 2. EA 2005. február 14. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
2. EA
2005. február 14.
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége2. A talajok tápanyagainak ökológiai jelentősége
3. A talajok levegőgazdálkodásának ökológiai jelentősége
4. A talajok vízgazdálkodásának ökológiai jelentősége
5. A talajok hőgazdálkodásának ökológiai jelentősége
6. Élőlények a talajban7. Emberi hatások
Talajökológia és talajvédelem
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
Hazánk talajainak 16,2%-a ABET, 9,4% Ramann típusba tartozik.
A kémhatás a talajoldat lúgos, közömbös vagy savas voltát jellemzi. A talajok nagy részének kémhatása
savanyú – gyakran kémhatás helyett talajsavanyúságról beszélünk.
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
A kémhatás időben és térben gyakran változik, egyazon talajban a szezonális változás akár 0,5-1
egész érték is lehet egy éven belül.
Ezért 1(talaj):2,5(H2O vagy KCl) arányban készített szuszpenzió kémhatását mérjük.
Mivel a „gramm ion/liter”-ben kifejezett H+-ion koncentrációk értéke kicsi, ezért Sörensen
javaslatára –lg(H+)-ban kerül kifejezésre a pH, azaz H+ = 10-pH.
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
A vizes és KCl-os szuszpenzióban mért pH alapján felállított osztályok a következők:
Rejtett savanyúság!!!
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
A növényökológia analitikus korszaka – talaj pH és növényfajok kapcsolatának vizsgálata.
Sok esetben találtak összefüggést.
A kapcsolat erősségén felbuzdulvaacidofil = savanyúságkedvelő
bazifil = báziskedvelőés közömbös fajokat különítettek el.
sziki sóballanagy csalán
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
A kapcsolat gyengébbnek bizonyult, ezért inkábbacidofrekvens = savanyúságkedvelő
bazifrekvens = báziskedvelőés közömbös fajokat különítettek el.
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
A toleranciatartomány szélessége alapján különböztetjük meg az euriök és a sztenök fajokat.
Az euriök (vagy euriöcikus)fajok ökológiai valenciája
(toleranciától függő elterjedtsége különböző biotópokban) tág,
s ezért sokféle biotópban élnek(pl. mindenütt előforduló, ún. ubikvista
gyomnövények és állati kártevők).
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
Az előbbiekkel szemben
a sztenök (vagy sztenöcikus) fajok
ökológiai specialisták,
ugyanis ökológiai valenciájuk szűk,
és csak kis számú,
meghatározott típusú
biotópban találhatók meg.
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
A társulási és versengési viszonyoktól függetlenül
ragaszkodnak termőhelyükhöz.
Sztenöcikus elemek
obligát sztenöcikus elemek
fakultatív sztenöcikus elemek
Csak a kedvezőbb biotópok kiélezettebb kompetíció-
viszonyai miatt kényszerülnek elfoglalni
kedvezőtlenebb, versenymentesebb
biotópokat. Pl. obligát halofitonok (sótűrők) és
kőzetspecialista (szerpenti-, dolomit-, nikkel-, gipsz- vagy
mangánjelző).
(acidofil, bazofil, xerofil, mezofil, higrofil, nitrofil,
nitrofób)
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
obligát sztenöcikus fajokpl. a tőzegmohalápi növények
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
MAGAS SÓTARTALMATJELZŐ NÖVÉNYEK
- A talaj magas sótartalmát jelzik azobligát sótűrő növények, pl.:
a sziki mézpázsit (Puccinellia limosa),
a bárányparéj (Camphorosma annua),
a sziki sóballa (Suaeda maritima),
a sziki útifű (Plantago maritima),
a sziki csenkesz (Festuca pseudovina),
a sziki szittyó (Juncus gerardi),
a sziki őszirózsa (Aster tripolium ssp. pannonicum),
magyar sóvirág (Limonium gmelini subsp. hungaricum).
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
bárányparéj (Camphorosma annua)
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
sziki szittyó(Juncus gerardi)
Hortobágyi Nemzeti Park
Mézpázsitos szikfoktársulás
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
sziki őszirózsa(Aster tripolium ssp. pannonicum)Fotó: Kovács Gábor
Hortobágyi Nemzeti Park
Ürmös szikes gyep
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
MAGNÉZIUMJELZŐ
NÖVÉNYEK
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
Magnéziumjelző növények
dolomitkőzeten vagy
szerpentíntalajokon fordulnak elő.
Dolomiton jelenik meg pl.: a
magyar gurgolya (Seseli
leucospermum)
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
és a pilisi len(Linum
dolomiticum).
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
-Az ún. nitrofrekvens növények a talaj magas N-tartalmának indikátorai:
nagy csalán (Urtica dioica),tatárlaboda (Atriplex tatarica),nagy útifű (Plantago major),
szőrös disznóparéj (Amaranthus retroflexus),mezei sóska (Rumex acetosa),
hagymaszagú kányazsombor (Alliaria petiolata),
fekete bodza (Sambucus nigra),ragadós galaj (Galium aparine).
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
- A szilikátjelző növények savanyú, ásványi anyagokban szegény talajokon nőnek:
tőzegmohák (Sphagnum fajok),
csarab (Calluna vulgaris),
áfonya (Vaccinium fajok),
szőrfű (Nardus stricta),
erdei sédbúza (Deschampsia flexuosa),
seprőzanót (Sarothamnus scoparius),
egynyári szikárka (Scleranthus annuus).
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
vörös áfonyaVaccinium vitisidaea
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
fakultatív sztenöcikus fajok
pl. olyan növényfajok, amelyek elterjedésük klimatikus határán kőzet- vagy
talajspecialistaként viselkednek
(pl. törpefenyő, cserszömörce),
areájuk belsejében viszont nem válogatósak
1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége
3. A talajok levegőgazdálkodásának ökológiai jelentősége
Talajlevegő
A talajlevegő páratartalma nagyobb, O2-tartalma
kisebb, mint a fölötte lévő levegőé.
CO2-tartalma 10-100-szor nagyobb, mint a
levegőé.
Oka: mikroba és gyökérlégzés
Átl. évi 4000 m3 CO2 keletkezik a talajban.
A talaj levegőzésének sebessége és mértéke a talajélet fontos tényezője (redukciós-oxidációs
viszonyok, glejesedés, toxicitás stb.).
3. A talajok levegőgazdálkodásának ökológiai jelentősége
A levegőzöttségi viszonyok jelentős hatással vannak a szervesanyag képződésére/átalakulására.
anaerob viszonyok tőzegesedés
rossz levegőzöttség mikorbiológiai tevékenység
aerob: nitrogénkötő, nitrifikáló, kénbaktériumok
levegőtlenség-fejlődés csökkenése-gyomosodás
Mocsári ciprus és a mangrove vegetáció légzőgyökérrel biztosítja a levegőellátottságot.
A mangrove ezen kívül elevenszülő, ezzel védekezik a levegőtlenség káros hatásai ellen.
Földigiliszta a felszínre mászik.
Prokari-óták
Gom-bák
Víru-sok
Növények Állatok
mikro magasabb rendű
mikro mezo makro
(100 µm)
(2 mm)
(20 mm)
Baktéri-umok(5 µm)
mikro-gombá
k
0,1 µm
algák magvak,rizómák,gumók,
hagymák,gyökerek,(100 µm)
egy-sejtűek
ugró-villás
ok
rovarok
(50 µm)
(10 µm)
fonál-férgek
termeszek
puha-testűek
Sugár-gombá
k
makro-gombá
k
atkák
földi-gilisztá
k
(10 µm)
(20 mm)
ciano-bakté-riumok
Az edafon összetevői
6. Élőlények a talajban
6. Élőlények a talajban
Nematoda 50
Alga 62 000
Protozoa 72 000
Gomba 111 000
Actinomycetes 2 920 000
Baktérium 25 280 000
Plaster (1992) becslése alapján kb. 1 ml talajban a következő élőlények találhatóak:
http://www.compostingvermont.org/articles/soil_ecology_background.htm
Protozoák – egysejtűek (véglények)
A pH-hoz hasonlóan a Protozoák mennyisége is kapcsolatban van a talajtulajdonságokkal. Minél többet találunk belőlük, annál jobb a kultúrállapota a talajnak. A jó állapotú talajban nemcsak a számuk, de a sokféleségük is nő.
Lehetnek:
a) ostorosok (Flagellata)
b) gyökérlábúak (Rhizopoda) (pl. amőbák)
Varga ostorosokból erdőtalajon 80e/g-ot számolt, homoktalajon 10e/g-ot.
6. Élőlények a talajban
Kisfilmek: http://www.agron.iastate.edu/~loynachan/mov/
2 Amoeba proteus3 Amoeba radiosa4 Amoeba polypodia
Protozoák
Lehetnek:
1.baktériumfalók,
2. ragadozók,
3. kannibalisták,
4. szaprofágok.
6. Élőlények a talajban
Protozoákból Brodszkij szerint:
1. Nagyon gyengén aktív talajban <1000/g,
2. Gyengén aktív talajban 1000-10000/g,
3. Közepesen akítv talajban 10e-100e/g
4. Igen aktív talajban 100e-500e/g,
5. Erősen aktív talajban 500e<
6. Élőlények a talajban
Rossz kultúrállapotú talajban a csillósok elvesztik uralmukat, és a gyökérlábúak kerülnek az első helyre.
Nem homogén elterjedésűek, hanem gócpontok mentén élnek (rothadó anyag és gyökerek mentén).
Bár az egysejtű állatok képesek egy óra alatt 30e baktériumot fölfalni, bizonyították, hogy a nagyobb véglény-aktivitás nagyobb mikrobiológiai aktivitást
eredményezett.
Megállapították, hogy a a baktériumokkal való együttélésük során nő a CO2 mennyisége, holott
csökken a baktériumok száma, de ezzel párhuzamosan nő a szaporodásuk üteme.
A véglények egyszerűbb vegyületekké alakítják a bonyolult szerves anyagot, így elérhetővé teszik a
magasabb rendű növények számára.
6. Élőlények a talajban
Rétegmélység Baktériumszám/g talaj
(cm) aerob anaerob összes
2-5 2 500 000 1 300 000 3 800 000
30 1 150 000 1 800 000 2 950 000
60 800 000 2 000 000 2 800 000
90 500 000 900 000 1 400 00
120 60 000 100 000 160 000
150 6 000 2 000 8 000
6. Élőlények a talajban
Baktériumok a talajban
Szerepük: lebontók, felszabadítják a tápanyagokat, betegségeket terjesztenek vagy semlegesítenek (penicillin).
Gyökéren belül élő mikrogombák
http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrm0185.jpg
6. Élőlények a talajban
Glomus intraradix
6. Élőlények a talajban
http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrm0182.jpg
Mycorrhiza spóraGlomus intraradix
6. Élőlények a talajban
http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrm0184.jpg
Gigaspora rosea
Óriás endomichorrhyza spóra
6. Élőlények a talajban
http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrr0101.jpg
Rhizobium trifolii(valódi baktériumok közé tartozik – Eubacteria)
6. Élőlények a talajban
http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrs0232.jpg
Nitrosomonas – nitrifikáló baktérium, Eubacteria
6. Élőlények a talajban
http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrs0309.jpg
Azotobacter ciszta – N fixáló, Eubacteria
6. Élőlények a talajban
http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrr0126.jpg
Rhizobium pillangós hajszálgyökéren
6. Élőlények a talajban
Puhatestűek
Földigiliszták
Szerepükre először Darwin hívta fel a figyelmet (1837)!
A giliszták kozmopoliták, bár vannak olyan fajok, amelyek bizonyos talajtípusokat előnyben
részesítenek.
Mindenevők: falevelek, nyers hús, zsír, elhalt férgek, talaj, baktériumok, férgek, kisebb gerinctelen állatok.
6. Élőlények a talajban
A giliszták és a talajélet:1. Nő a légjárhatóság, levegőkapacitás, vízáteresztő
képesség,2. Nő a nitrifikáló baktériumok száma,3. Élénkül az aerob cellulózbontó baktériumok tevékenysége,4. A gyökerek felhasználják a mélyebbre hatolásra a
járatokat, jobb tápanyagfelvevő képesség,5. Szárazabb talajokban kiemelten javul a vízgazd.,6. Az emésztőcsatornán áthaladt talaj veszít savanyúságából,7. Mull típusú szerves anyagnak tekinthető az ürülék,8. Az áthaladt szerves a. oldhatósága, N-tartalma és
ásványianyag-tartalma nő,9. Tölgy lehullott lombtakaróját 1 év alatt képesek feldolgozni,10. A mikroorganizmusok többsége élve halad át a
bélcsatornán,11. Ürülékükben aktívabb a biológiai aktivitás,12. Járataikat tartós váladékkal összaragasztják, kitapasztják,13. Jelentős szerepük van a morzsalékosság kialakításában,14. A műtrágyák alkalmazása csökkenti a mennyiségüket.
6. Élőlények a talajban
Az ugróvillások talajtani jelentősége
1. Minden rothadó-korhadó anyagot fölfalnak a talajban és felszínén,
2. Nagymértékben hozzájárulnak a humuszképződéshez,
3. Ürüléküket könnyebben alakítják át a mikroorganizmusok humusszá,
4. 1m2 területen kb. évi 180g humuszt termelnek,
5. Jól jelzik a talaj öregedését, a talaj fizikai és kémiai jellemzésére jobban felhasználhatóak, mint a fizikai és kémiai laboratóriumi módszerek, mert öreg talajban csak a legfelső rétegben fordulnak elő.
6. Élőlények a talajban
A bogarak talajtani jelentősége
1.Rét 0-3 cm-es rétegében 140 kifejlett bogarat és 910 lárvát, homokos szántóföldön 290 bogarat és 350 álcát számoltak össze m2-enként.
2. Jelentőségük hasonló a gilisztákéhoz.
1.Szellőzés – biológiai aktivitás,2. N-ben gazdag (évi 100e rovar) és szegény
(magvak) tápanyagok,3. Trágyázzák a talajt,4. Gyakran 1 m mélyen átforgatják,5. A talajképződés előfutárai,6. Humuszban gazdagodik a talaj, stb.
A hangyák talajtani jelentősége
A gerincesek talajtani jelentősége
Talajélőlények Rét, legelő Árpaföld
Gyökerek 20-90 1,46
Baktériumok 1-2 0,73
Sugárgombák 0-2 -
Gombák 2-5 1,63
Egysejtűek 0-0,5 0,07
Fonálférgek 0-0,2 0,002
Gyűrűsférgek 0-2,5 0,056
Egyéb állatok 0-0,5 0,0006
Talajélőlények tömege (t/ha) rét-legelőn és árpaföldön
7. Emberi hatások