Égetés és gyepi biodiverzitás – Új cikkünk a Science of the Total Environment-ben

A gyepek biodiverzitásának megőrzéséhez sok esetben szükséges valamilyen biomassza-eltávolítással járó beavatkozás, mint például kaszálás vagy legeltetés (Tälle et al. 2016). Ezekkel a kezelésekkel eltávolítható a felhalmozódott avar, megakadályozható a cserjésedés, erdősödés, illetve a gyepi kísérőfajok számára megfelelő mikroélőhelyeket tudunk kialakítani. Azonban az elmúlt évtizedekben a társadalmi-gazdasági változások miatt Európa-szerte számos kaszáló és legelő extenzív művelését hagyták fel, és ez a folyamat napjainkban is sok térségben jellemző (Valkó et al. 2012). 

A természetvédelem egyik aktuális feladata a felhagyott gyepek természetvédelmi kezelésének biztosítása. Az ilyen területeken bizonyos esetekben a kontrollált égetéses gyepkezelés jelenthet megoldást (Valkó et al. 2014). A megfelelően kivitelezett égetés alkalmas lehet az avarfelhalmozódás csökkentésére és az erdősödés megakadályozására felhagyott gyepekben. Ugyanakkor nagyon fontos figyelembe venni, hogy a természetvédelmi célok megvalósulását csak a szakemberek által megfelelő időpontban, gyakorisággal és kiterjedésben végzett égetés segíti elő. Az égetés gyakorlati alkalmazásának egyik legjellemzőbb buktatója, hogy a legtöbb esetben túl gyakran, illetve átgondolatlan és kontrollálatlan módon, vagy éppen csak "megszokásból" égetnek (utóbbi kategóriát elsősorban az illegális "legelő karbantartási" égetések képviselik). 

Most megjelent cikkünkben a túl gyakran és kontrollálatlanul végzett égetés káros hatásaira világítunk rá (Valkó et al. 2017). Kora tavasszal rendszeresen égetett és nem égetett lejtősztyeppek növényzetét hasonlítottuk össze. Kimutattuk, hogy bár a rendszeres égetéssel hatékonyan el lehet távolítani az avart és nő a gyepek élő biomassza produkciója (tehát jó módszer a kaszálók gazdálkodói szempontú karbantartására), ám természetvédelmi szempontból számos káros hatása volt a túl gyakori égetésnek. A rendszeresen égetett gyepekben csökkent a sztyeppi flóraelemek, valamint a gyepi specialista fajok aránya és nőtt a zavarástűrő- és gyomfajok biomasszája. A növényfajok diverzitása és virágzó hajtásszáma is csökkent a rendszeres égetés hatására. Eredményeink rámutatnak, hogy a gyepek égetése csak akkor járhat természetvédelmi szempontból kedvező eredménnyel, ha átgondolt módon történik az égetés, és a tűz visszatérési frekvenciája kellő időt biztosít a vegetáció regenerációjára. Azt, hogy a megfelelő égetési gyakoriság mit jelent az egyes gyeptípusoknál, jövőbeli vizsgálatokkal lehet csak kideríteni.

Frissen leégett domboldal kora tavaszi képe.

A cikk hamarosan elérhető lesz a folyóirat honlapján.

A hivatkozás és az absztrakt az alábbiakban olvasható.

Valkó, O., Kelemen, A., Miglécz, T., Török, P., Deák, B., Tóth, K., Tóth, J.P., Tóthmérész, B. (2018): Litter removal does not compensate detrimental fire effects on biodiversity in regularly burned semi-natural grasslands. Science of the Total Environment 622-623: 783-789. doi: doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.11.356

Regulation of plant biomass accumulation is a key issue in effective grassland conservation in Europe. Burning is an alternative tool to regulate biomass dynamics in semi-natural grasslands even in the absence of grazing or mowing. We tested the effects of regular spring burning on the biomass fractions and fine-scale plant species composition of species-rich foothill grasslands in North-Hungary. There were five regularly burned and five control grasslands in the study; we collected twenty 20 × 20-cm sized biomass samples from each. We analyzed the main fractions (litter, graminoid and forb biomass), and the species-level biomass scores, and flowering success in the control and burned grasslands. We revealed that fire increased the amount of forb biomass and decreased the amount of litter, which suggested that regular burning might be feasible for regulating biomass dynamics. The non-metric multi-dimensional scaling (NMDS) showed a high similarity of the control and burned grasslands in species composition. However, plant diversity, and the number of flowering shoots decreased significantly in the burned grasslands. In regularly burned sites we found a significant decline of specialist species, as well as of steppic flora elements. Our results showed that besides its positive effect on biomass dynamics, high-frequency burning threatens the overall diversity and specialist plant species in semi-natural grasslands. We recommend that proper fire regimes should be first studied experimentally, to provide a scientific basis for the application of prescribed burning management in such habitats.

Szikes gyepek magbankja

A talajban eltemetett, de még csíraképességüket őrző magvak alkotják a természetes magbankot. Ez a szabad szemmel nem látható, rejtett biodiverzitás kiemelt figyelmet érdemel, hiszen lehetővé teszi a magok csírázását és megtelepedését akár több évvel, vagy évtizeddel a magok elszóródását követően. Ennek ellenére számos a megválaszolatlan kérdés a talaj magbank mennyiségével és összetételével kapcsolatban.

A magbank vizsgálata különösen érdekes olyan élőhelyeken, ahol a szélsőséges termőhelyi körülmények sokáig nem teszik lehetővé a magok csírázását. Ilyenek például az időszakosan kiszáradó vagy éppen erősen sós talajú élőhelyek. Ilyen körülmények között a talajban hosszú távon életképes magvak fontos szerephez juthatnak: egy hosszabb kedvezőtlen időszak után is ki tudnak csírázni. A talaj magbankkal kapcsolatos legnagyobb rekordokat sós talajú élőhelyeken mutatták ki. A rekorder fajok egyike a Spergularia marina nevű budavirág faj, amelynek észak-amerikai sós mocsarakban 350.000 és 1.000.000 mag/m2 sűrűségű magbankját találták (Ungar 1991). Emellett ismeretes, hogy a hazai szikeseken igen gyakori libatopfélék (Chenopodiaceae) és disznóparéj-félék (Amaranthaceae) magjai igen hosszú ideig megőrzik életképességüket. Mindezek alapján a szikesek magbankjának vizsgálata számos érdekességet tartogat magában.

A 2017. decemberében induló Magbank és fajkészlet-szerveződés szerepe a gyepi biodiverzitás fenntartásában című pályázatunkban (NKFI KH 126476) ezen különleges élőhelyek vegetációjának és magbankjának kapcsolatát vizsgáljuk. Arra is kíváncsiak vagyunk, hogy a szikesekre jellemző speciális környezeti tényezők (talaj só- és víztartalma és a mikro-topográfia, Deák et al. 2014) hogyan befolyásolják a fajkészlet szerveződést.

A pályázatot az Environmental factors driving vegetation and seed bank diversity in alkali grasslands című, Agriculture, Ecosystems and Environment c. folyóiratban megjelent cikkel (Valkó et al. 2014) nyertem el. A pályázati konstrukció az adott tudományterületen legtöbbet idézett, jelentős nemzetközi hatású folyóiratcikkek szerzőinek kutatómunkáját támogatja. A Debreceni Egyetem Ökológiai Tanszékéről két kollégánk, Tóthmérész Béla és Simon Edina szintén elnyert KH típusú pályázatot, amihez ezúton is gratulálunk!

MTBK Konferencia

A múlt héten Egerben tartották meg az immár tizenegyedik alkalommal megtartott Magyar Természetvédelmi Biológiai Konferenciát (MTBK), amely jó alkalmat biztosított az államigazgatásban, civil szférában és a kutatói szektorban dolgozó szakemberek közötti szakmai eszmecserére. A konferencia jó lehetőséget adott a fiatal kutatók számára is, hogy bemutassák projektjeiket. A konferencia zsűrije a kiállított poszterek közül négyet díjazott. Gratulálunk a nyerteseknek!

A poszter versenyben második helyezést ért el a Radócz Szilvia és munkatársai által bemutatott nagykunsági halmok élőhely-rekonstrukcióját bemutató tanulmány (Debreceni Egyetem, Ökológiai Tanszék és MTA-DE Biodiverzitás Kutatócsoport). A poszter bemutatja és értékeli a halmokon végzett magvetések és növénykiültetések eredményességét.

Kunhalmok élőhely-rekonstrukciójának eredményei a Hortobágyi Nemzeti Parkban 

Radócz Szilvia, Tóthmérész Béla, Valkó Orsolya, Tóth Katalin, Kelemen András, Miglécz Tamás, Sonkoly Judit, Kiss Réka, Török Péter, Deák Balázs 

Intenzív művelésű agrártájakban a természetes gyepvegetációnak gyakran csupán töredékei maradtak meg, rendszerint olyan helyeken, amelyek a mezőgazdasági művelésre alkalmatlannak bizonyultak. Alföldi körülmények között ilyen területek a kunhalmok, amelyek amellett, kiemelkedő kulturális és tájképi értékeik mellett számos ritka növény- és állatfajnak nyújtanak menedéket. Emiatt a kunhalmok természetvédelmi kezelése és rekonstrukciója a természetvédelem kiemelten fontos feladata, amely leginkább helyi kezdeményezéssel és a civil szervezetek bevonásával oldható meg. Célunk öt nagykunsági kunhalom természetvédelmi kezelése volt. A kunhalmokon inváziós növény irtást, kaszálásos természetvédelmi kezelést, illetve löszgyepi fajok betelepítését végeztük 2011 és 2014 között. Két kunhalmot évi háromszori kézi kaszálással kezeltünk, két kunhalmon évi egyszeri gépi kaszálás, egy kunhalmon pedig extenzív juhlegeltetés volt a kezelés. Az inváziós ördögcérnát (Lycium barbarum) többszöri kaszálással és vegyszeres gyomirtással szorítottuk vissza. A kunhalmokon a gyepi mátrixfajokat (Festuca rupicola, Dianthus pontederae, Filipendula vulgaris, Salvia austriaca és S. nemorosa) kézi magvetéssel, míg a ritkább kísérő fajokat (Anchusa barrelieri, Amygdalus nana, Centaurea sadleriana és Phlomis tuberosa) palántázással illetve veszélyeztetett populációkból való áttelepítéssel telepítettük meg. Az ördögcérnát a három éven át tartó kaszálásos és vegyszeres kezeléssel sikerült jelentősen visszaszorítani. Azonban a faj kiterjedt gyöktörzs-rendszere és jó regenerációs képessége miatt az eredmények hosszú távú fenntartásához nélkülözhetetlen az évi többszöri kaszálás fenntartása vagy a legeltetés bevezetése. Mind a magvetéssel mind a palántázással és áttelepítéssel bejuttatott növényfajok megtelepedési és megmaradási sikere a kézi kaszálással és legeltetéssel kezelt kunhalmokon volt a legnagyobb. Eredményeink alapján elmondható, hogy a kunhalmok megfelelő természetvédelmi kezelése nélkülözhetetlen az invazív fajok visszaszorításához és a gyepi mátrix- és kísérőfajok tartós fennmaradásához.

„Mosógép Projekt” – újabb fejlemények

Korábbi bejegyzésünkben már bemutattuk egyik most induló kísérletünket, amelyben azt vizsgáljuk, hogy mosógépben történő mosást követően a ruházaton megtapadó magok csíraképesek maradnak-e (NKFI FK 124404 pályázat).

A kezelést és vetést követően nagyon hamar elindult a csírázás. A képen látható, hogy a fedélrozsnok (Bromus tectorum) és a sziki árpa (Hordeum hystrix) magjai csíráztak leggyorsabban, egy héttel a vetést követően már voltak olyan cserepek, ahol az összes vetett mag kicsírázott. Érdekes módon a 30⁰C-on való mosással kezelt magok 3 nappal előbb kezdtek csírázni, mint a kezeletlen illetve a 60⁰C-os hőmérsékleten mosott magok.

Csíranövények 3 héttel a vetést követően.

Az alábbi képeken bemutatott növények magjait a  60⁰C-os hőmérsékleten mosószerrel való mosásnak vetettük alá. A bemutatott fajok csírázását szemmel láthatóan nem gátolta ez a drasztikus kezelés. A legmegdöbbentőbb eredményt a közönséges bojtorján (Arctium lappa) mutatta: itt az elvetett magok közel 95%-a kicsírázott a legdrasztikusabb kezelést követően, ami jelentősen nagyobb arány a többi kezelésben és a kontrollban tapasztalt értékeknél.

Közönséges bojtorján (Arctium lappa).

Sziki árpa (Hordeum hystrix).

Tövisperje (Tragus racemosus).

Erdei gyömbérgyökér (Geum urbanum).

Erdélyi gyöngyperje (Melica transsylvanica).

A csíráztatást folytatjuk, az újabb fejleményekről hamarosan beszámolunk.