Új cikkünk a környezeti heterogenitás és növényi jellegek kapcsolatáról a Science of the Total Environment-ben

Megjelent Deák Balázs elsőszerzőségével legújabb cikkünk a Science of the Total Environment c. folyóiratban, amelyben a környezeti változatosság és növényi jellegek kapcsolatát vizsgáltuk.

A közlemény open access és szabadon letölthető a folyóirat honlapjáról (ide kattintva).

A közlemény hivatkozása

Deák, B., Botta-Dukát, Z., Rádai, Z., Kovács, B., Apostolova, I., Bátori, Z., Kelemen, A., Lukács, K., Kiss, R., Palpurina, S., Sopotlieva, D., Valkó, O. (2024): Meso-scale environmental heterogeneity drives plant trait distributions in fragmented dry grasslands. Science of the Total Environment 947: 174355.

A környezeti változatosság alapvetően meghatározza, hogy milyen tulajdonságú növényfajok fordulnak elő egy adott területen. A környezet és növényi jellegek kapcsolatát a számunkra legkedvesebb élőhelyeken, a kurgánokon található szárazgyepekben vizsgáltuk. A kurgánok (vagy 'kunhalmok')  több ezer éves emberkéz alkotta halmok, melyek az eurázsiai sztyepp és erdőssztyepp régió jellegzetes és széles körben elterjedt tájelemei (a halmokkal kapcsolatos korábbi publikációinkat lásd ide kattintva). Mivel alakjuknál fogva több jellegzetes mikroélőhely fordul elő rajtuk (a tető és a különböző kitettségű lejtők), így nagyon jól lehet rajtuk tanulmányozni a környezeti tényezők és a növényi jellegek kapcsolatát. Jelen kutatásban magyarországi és bulgáriai halmok példáján rámutattunk, hogy akár néhány méteres léptéken is a környezeti változatosság alapvetően meghatározza a növényi jellegek eloszlását, és hogy melyik mikro-élőhelyen mely növényi stratégia a legsikeresebb. A halmok élőhelyi változatossága pedig összességében jelentősen növeli a közösségek ellenállóképességét, mivel számos különböző tulajdonságú növényfaj együttes előfordulását teszi lehetővé. 

A cikk összefoglalója

Environmental heterogeneity shapes the patterns of resources and limiting factors and therefore can be an important driver of plant community composition through the selection of the most adaptive functional traits. In this study, we explored plant trait–environment relationships in environmentally heterogeneous microsite complexes at the meso-scale (few meters), and used ancient Bulgarian and Hungarian burial mounds covered by dry grasslands as a model habitat. We assessed within-site trait variability typical of certain microsites with different combinations of environmental parameters (mound slopes with different aspects, mound tops, and surrounding plain grasslands) using a dataset of 480 vegetation plots. For this we calculated community-weighted means (CWMs) and abundance models. We found that despite their small size, the vegetation on mounds was characterized by different sets of functional traits (higher canopy, higher level of clonality, and heavier seeds) compared to the plain grasslands. North-facing slopes with mild environmental conditions were characterized by perennial species with light seeds, short flowering period, and a high proportion of dwarf shrubs sharply contrasted from the plain grasslands and from the south-facing slopes and mound tops with harsh environmental conditions. Patterns predicted by CWMs and abundance models differed in the case of certain traits (perenniality, canopy height, and leaf dry matter content), suggesting that environmental factors do not necessarily affect trait optima directly, but influence them indirectly through correlating traits. Due to the large relative differences in environmental parameters, contrasts in trait composition among microsites were mostly consistent and independent from the macroclimate. Mounds with high environmental heterogeneity can considerably increase variability in plant functional traits and ecological strategies at the site and landscape levels. The large trait variation on topographically heterogeneous landscape features can increase community resilience against climate change or stochastic disturbances, which underlines their conservation importance.

Lukács Katalin doktori védése

Sok szeretettel gratulálunk Lukács Katának, aki múlt héten summa cum laude minősítéssel megvédte PhD értekezését, melynek címe „Az ember általi magterjesztés ökológiai jelentősége és a ruházat szerepe a növényi magvak terjesztésében”. További sok sikereket, élményekben gazdag kutatómunkát kívánunk :)

Kata doktori témája az ember általi magterjesztés ökológiai jelentőségének kutatása. Ez egy nagyon érdekes, új, sokszínű és emberközeli téma :) Kata pedig maximális odaadással, lelkesedéssel és precizitással végezte a doktori kutatómunkáját.

Az első emberi magterjesztéshez kötődő kísérletünk előkészítő munkálatai.

És a kísérlet továbbgondolva, pár évvel később :)

Az értekezése az alábbi közleményeken alapul:

Lukács, K., Tóth, Á., Kiss, R., Deák, B., Rádai, Z., Tóth, K., Kelemen, A., Bátori, Z., Hábenczyus, A.A., Tölgyesi, C., Miglécz, T., Godó, L., Valkó, O. (2024). The ecological footprint of outdoor activities: Factors affecting human-vectored seed dispersal on clothing. Science of the Total Environment 906: 167675. PDF

Valkó, O., Lukács, K., Deák, B., Kiss, R., Miglécz, T., Tóth, K., Tóth, Á., Godó, L., Radócz, S., Sonkoly, J., Kelemen, A. & Tóthmérész, B. (2020). Laundry washing increases dispersal efficiency of cloth-dispersed propagules. NeoBiota, 61, 1. PDF

Lukács, K., & Valkó, O. (2021). Human-vectored seed dispersal as a threat to protected areas: Prevention, mitigation and policy. Global Ecology and Conservation, 31, e01851. PDF

Lukács, K., & Valkó, O. (2022). Magterjedés az emberi ruházaton: megelőzési és védekezési lehetőségek. Természetvédelmi Közlemények, 28, 74–85. PDF

Akit érdekel a téma, olvassa el a doktori értekezést, ami elérhető ide kattintva. 

.. vagy a doktori kicsit rövidebb összefoglalását, ami alább olvasható:

Az értekezés célja a ruházat általi magterjesztés folyamatának mélyreható megismerése, valamint a folyamat további, mindezidáig alulkutatott részleteinek vizsgálata volt. Az első fejezetben egy nagyléptékű terepi felmérés keretén belül a zoknira és a cipőre tapadt diaspórákat (magok, termések), a terjedést befolyásoló táji- és vektorjellemzőket, valamint a növényi jellegeket vizsgáltuk Közép-Európában egy három országra kiterjedő nagy terepi kísérletben. 88 személytől összesen 251 mintát (2008 részmintát) gyűjtöttünk, melyből összesen 35935 diaspórát találtunk és 229 növényfaj diaspóráját azonosítottuk. 137 faj esetében elsőként jeleztük, hogy képes a ruházattal is a terjedésre. Az azonosított fajok többsége gyom- és zavarástűrő fajok voltak, melyek terjedése súlyos természetvédelmi problémákat okozhatnak. Továbbá kimutattuk, hogy az élőhelyi változók és a vektor jellemzők nagymértékben befolyásolhatják a folyamatot. A második fejezetben egy kísérletsorozatot végeztünk, melyben a ruházattal terjedő diaspóráknak a csírázóképességét (18 növényfaj) teszteltük mosógépi mosást követően. Emellett három különböző ruhadarabon és szövettípuson (farmernadrág, polár pulóver és pamut zokni) teszteltük a diaspórák tapadási sikerességét a mosás előtt és után. Eredményeinkből kiderült, hogy a diaspórák csírázóképességét leginkább a mosási intenzitás befolyásolja. A kímélő mosás (30C) után nem csökkent a diaspórák csírázási aránya, míg intenzív mosás (60C) következtében a fajok felénél tapasztaltunk csökkenést. Az intenzív mosás (60C) következtében csaknem a fajok felénél figyeltünk meg deszinkronizált csírázást. Deszinkronizált csírázás során a diaspórák eltérő időben kezdenek csírázni, ami lényegesen befolyásolhatja a megtelepedés kimenetelét. A diaspórák tapadási sikerét illetően a vizsgált ruhadarabok közül a legalacsonyabb magmegtartó képességgel a farmernadrág rendelkezett. Kimutattuk, hogy a diaspórák egy része mosógépi mosást követően is a ruhán maradhat, így akár jelentős távolságra is terjedhetnek. A harmadik fejezetben pedig a diaspórák emberi ruházattal történő terjedéséhez kapcsolódó megelőzési és védekezési stratégiák összegyűjtése volt a célunk. A biológiai intézkedéseket az érvényben lévő kategóriák szerint csoportosítottuk (tájékoztatás, önkéntes megelőzés, jogi szabályozás, karantén intézkedések, monitorozás, kezelés és a turizmus szabályozása). Emellett további javaslatokat fogalmaztunk meg, amelyek útmutatásul szolgálhatnak a jövőbeli irányelvek kidolgozásához.