Tóth, Viktor R.

Repository of the Academy's Library

 Ecology of Lake Balaton/ A Balaton ökológiája MTA ÖK BLI Elektronikus folyóirata 2016. 3: 27-34. 27  A NÁD NÖVEKEDÉSE 2016-BAN A BALATONBAN  Tóth R. Viktor  MTA Ökológiai Kutatóközpont, Balatoni Limnológiai Intézet, 8237 Tihany, Klebelsberg Kuno u. 3.  toth.viktor@okologia.mta.hu  Kulcsszavak: morfológia, növekedés, hőmérséklet, fény, klíma  Kivonat: A nád (Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.) biológiai, ökológiai, gaz-dasági és környezetvédelmi értéke szükségszerűvé teszi a növény folyamatos vizsgálatát. Biometria mérés során meghatároztuk a nád legfontosabb morfológiai paramétereinek szezonális változását a Balaton északi partján, mintavételi helyenként 10-10 darab nád-szálon. Vizsgálataink arra keresték a választ, hogy 2016 hogyan változott az stabil nádas állapota a szezon során. A növények biometriai jellemzése kimutatta, hogy a 2001-es és 2008-as évekhez képest a 2016 növények magasabbak és vastagabbak volta, azonban a különbség júliusra megszűnt. A vizsgálataim feltételezik, hogy az eltérés nem a helyek trofitásában és nem a vízszintben/vízszint-ingadozásban, illetve nem a hőmérsékletválto-zásban, hanem a globálsugárzás növekedésében keresendő. A vizsgálataim rámutatnak, hogy a jelentős termőhelyi változékonyság ellenére a növények 2016-ban eléggé egyön-tetű morfológiai válasszal reagálnak egy erőteljes környezeti hatásra. Indokoltnak tartom a nád további fotoélettani vizsgálatát különös tekintettel, hogy egy mérsékelt (14%-os) fénytöbblet tekintélyes (30%) növekedést eredményezett. Ezek a vizsgálatok további ada-lékként használhatóak a balatoni littorális zóna limnológiai, ökológiai megértéséhez.Tóth 28  Bevezetés  A nád (Phragmites australis (Cav) Trin Ex Steudel) bolygónk egyik legkozmopolitább faja, a nádas (Scirpo-Phragmitetum) társulásnak a leggyakoribb tagja, az édesvízi tavak littoráljának fontos faja, jellegzetes tájképi eleme. Az utóbbi évtizedekben a balatoni ná-das jelentős átalakulásokon ment át, ami elsősorban a környezeti tényezők változásával volt összefüggésben (TÓTH, 2016). Az 70-es évek kezdetével Európa számos tavában, így a Balatonban is jelentkezett a nádpusztulás. Ekkor a nádasok visszahúzódtak, érett állo-mányaik megbomlottak. A 90es évekre ez a folyamat lelassult és leállt, sőt a 2000-2003 közötti alacsony vízállás jelentős megfordította (TÓTH & SZABÓ, 2012; TÓTH, 2016). Ez előtérbe hozta azokat a feltételezéseket, mely szerint a nádpusztulásban jelentős szerepe lehet a tavak vízszintje mesterséges szabályozásának. A partmenti nád jelentősége nagy, hiszen védi a parti sávot az eróziótól, jelentősen lassítja a külső szennyezések bekerülését a vízi ökoszisztémába. A Balaton 240 km part-sávjából 110 km-t borít a kvázi természetközeli nádas. Ezek a területek első sorban a tó északi partján kapnak jelentős szerepet, hiszen a balatoni nádas 74%-a ott található.  A közönséges nád évelő növény, így morfológiailag az üledékben/talajban található áttelelő (gyökerek, gyökértörzs), illetve az üledék/talaj feletti, télen elpusztuló (szár, le-velek, virágzat) szervekre osztható. A látható növény a gyökértörzs indernódiumain ta-lálható sarjrügyeiből fejlődik ki, és a Balatonban a szezon végére elérheti a 3,0-3,5 méte-res magasságot. A nád szárán helyezkedik el az akár 20 darab, többnyire 5 cm széles és 60 cm hosszú levél, internódiumokként egy. Augusztus elején jelenik meg a növény vi-rágzata, amely októberre éli el a maximális 20-40 cm-es méretét.  2016-os méréseink egy másfél évtizedes, a balatoni nádas megfigyelési sorozat ré-szeként hajtottuk végre, amelynek célja a nádas állapotának monitoringja.  Anyag és módszerek    1. ábra. A Balaton térképe nádassal és a mintavételi helyekkel: 1 - Kerekedi-öböl, 2 - Aszófői sarok, 3 - Bozsai-öböl, 4 - Zánka.  Az összes mintavételi hely ép nádasokban (1. ábra) volt kijelölve. Igyekeztem a minta-vételeket az állomány többé-kevésbé zárt helyén végezni, illetve kerültem a területket, A nád növekedése 29  amelyek közelében babásodás volt megfigyelhető. A nádszálak eloszlása a mintavételi helyeken közel egyenletes volt, nagyobb nád nélküli foltok a közelben nem volt található.  10 növényt gyűjtöttem a nádas-vízfrontja közelében (2-3 méter). Az üledék felszín feletti szervek biometriai jellemzését végeztem el közel havi rendszerességgel. A mérés magá-ban foglalta a nád magasságának, a nád bazális internódiumának átmérőjének, a zöld és száraz levelek meghatározását. A magasságmérés mérőszalaggal történt a nád legna-gyobb hosszának figyelembe vételével (vágási ponttól egészen a bugáig). Az átmérőt to-lómérővel mértem a vágási ponttól számított első teljes internódium közepén.  Eredmények  A mintavételi helyek leírása  A nagyon magas vízállás, illetve a jégtakaró hiánya következtében a mintavételi helyek egyikén sem volt a nádaratás. A Balaton vízszintje 2016-ban a referencia időszakokhoz képest (2001 – 72 cm, 2008 – 98 cm) a Siófoki vízmérce szerint 119 cm volt. Az éves vízszintingadozás még nagyobb eltérést mutatott: 2016 – 23 cm (6,2%) volt, míg 2008-ban, illetve 2001-ben ez az érték 35 cm (10,0%) és 36 cm (11,2%) volt.      Kerekedi-öböl  A Kerekedi Öböl keleti felében kijelölt ép, monospecifikus nádas 140 méter széles, ho-mogén (80 m-2) struktúrájú, antropogén behatásoktól kevésbé érintett. A mintavételi he-lyen a vízmélység 130 cm volt, az üledék szerves-anyagban gazdag, agyagos vályog. A nádas előtt nagy kiterjedésű, sűrű hínáros (Najas marina) volt megfigylhető. A nádas mö-gött sás (Carex sp.) és gyékény (Typaha latifolia) található, ami a szárazföldi terület bo-korfüzes (Salicetum triandre) és a ligeterdők (Salicetum albae-fragilis) közötti átmenetet mutat: dominálnak a különböző fűzfajok (Salix viminalis, S. purpurea), de keveredik kö-zéjük éger (Alnus glutinosa) és fekete nyár (Populus nigra). Az aljzatban mocsárréti lágy-szárúak variábilis társulása figyelhető meg.   Aszófói-sarok  A mintavételi hely egy kis méretű (60 m), amiből 50 relatíve homogén (átlagos denzitás - 70 m-2), monospecifikus nádasban található. A nádas vízfelőli oldalán nagy mennyiségű hínár található volt (dominánsan Myriophyllum spicatum és Potamogeton perfoliatus). A mintavételi helyen a vízmélység 120 cm volt, az üledék jellegét tekintve homokos, szer-ves anyagban közepesen gazdag. A nádas mögött műút található, a nádas szárazföldi szé-lén bokorfüzekkel (Salix cinerea), illetve egyéb fajokkal (Typha sp., Genista tinctoria, Lythrum salicaria, Humulus lupinus, stb.)  Bozsai-öböl  A Bozsai-öbölben a nádas relatíve rossz ökológiai állapota megnehezítette a mintavételi hely kijelölését, azonban sikerült találni olyan helyet, amelyen a nádszálak állapota és az állomány relatív homogenitása inkább az ép nádasokra volt jellemző, illetve a júniusi és júliusi viharok nem tettek az állományban kárt. A kijelölt helyen a zöld nádszálak sűrű-sége elérte az 80 db m-2-t, az avas nádszálak egészségesnek látszottak. A nádas monospecifikus volt, a nyílt víz felől jelentős kiterjedésű és biomasszájú hínárossal (Najas marina, Ceratophyllum demersum). Az üledék a Bozsai-öböl nádasában szerves Tóth 30  anyagban gazdag homokos vályog, a mintavételi területen a vízmélység elérte a 110 cm-t. A nádas szélessége 130 méter, és mögötte mezőgazdaságilag megművelt terület volt (repce).  Zánka  A mintavételi hely 130 méteres nádasa viszonylag magas (100 db m-2) sűrűséggel, illetve a nádszálak jellegzetes mintázat nélkül, egyenletesen eloszlással volt jellemezhető. A mintavételi hely közelében foltokban gyékény (Typha latifolia) volt található. A nádas előtt Potamogeton perfoliatus foltok voltak nyár elején-közepén. A mintavételi helyen a nádas aljzata homokos vályog, szerves anyagban gazdag, helyenként szervetlen törme-lékkel (kő-kavics). A mintavételi helyen a vízmélység elérte a 110 cm-t.  Morfológiai paraméterek leírása  ápr.  máj.  jún.  júl.  aug.  szept.  okt.  nov.  magasság (cm)01002003004002001 2008 2016  2. ábra. A nád (Phragmites australis) növekedése a Balatonban 2001, 2008, 2016-ban.  ápr.  máj.  jún.  júl.  aug.  szept.  okt.  nov.  átmérő (mm)67891011122001 2008 2016  3. ábra. A nád (Phragmites australis) bazális internódium átmérőjének változása a Ba-latonban 2001, 2008, 2016-ban.  A nád növekedése 31  A nád morfológiai paramétereinek változását a vegetációs periódus során 9 alkalommal végzett méréssel követtem nyomon (2., 3., 4., 5. ábra). Ezeket az adatokat hasonlítottam össze a 2001-es és 2008-as eredményekkel. A nád növekedése április-júniusban gyors volt, és június közepétől lelassult és végül virágzás előtt megállt, így a szárak magassága 2016 április végére, május elejére elérte a 1,5-2,0 m, június végén 3,0-3,5 m-t (2. ábra). Ezzel szemben a 2001 és 2008-as magasságok tavasszal közel 0,5-1,0 méterrel (30-40%) maradtak el a 2016-ban mértekhez képest (2. ábra). Nyár végére ez a különbség teljes mértékben megszűnt.  A bazális internódium átmérőjének szezonális alakulása is jól követte a magasságnö-vekedés mintázatát: a tavaszi, kora nyári időszakban a 2016-os növények 15-20 %-al vol-tak vastagabbak a 8, illetve 15 évvel ezelőtt mérteknél (3. ábra). A bazális átmérő eseté-ben is nyár végére az értékek kiegyenlítődtek, vagy is a 2016 növények átmérője a 2001 és 2008-es adatokra hasonlított (3. ábra). A zöld levelek száma (4. ábra), illetve a zöld és száraz levelek aránya (5. ábra) 2016-ban nem tért el a 2001 és 2008-ban mért adatoktól. A zöld levelek számra folyamatosan, lineárisan emelkedett április és augusztus vége között, amikor is 16 levél körül tetőzött, hogy ezt követően a szeneszcencia kezdetével csökkenjen (4. ábra). Ezekből az adatok-ból továbbá kiderül, hogy a tél közeledtével a balatoni nádszállakon 10-12 levél található. A zöld és száraz levelek aránya sem mutatott számottevő devianciát az előző években mértekhez képest: június közepéig csak elhanyagolható mennyiségű száraz levél található a növényeke, de utána – közel egy hónap alatt – a száraz levelek száma megduplázódik-megtriplázódik (5. ábra).     ápr.  máj.  jún.  júl.  aug.  szept.  okt.  nov.  zöld levelek (db)246810121416182001 2008 2016  4. ábra. A nád (Phragmites australis) zöld levelek számának változása a Balatonban 2001, 2008, 2016-ban.   Tóth 32  ápr.  máj.  jún.  júl.  aug.  szept.  okt.  nov.  z öld/ avas level ek1234567892001 2008 2016  5. ábra. A nád (Phragmites australis) zöld és száraz levelek arányának alakulása a Bala-tonban 2001, 2008, 2016-ban.  A növekedés dinamikájának vizsgálatából kiderült, hogy 2016-ban a növények ko-rábban (már április elején) kezdtek el nőni, és a növekedés üteme nagyjából júliustól ha-sonlított az előző években mértekhez (6. ábra).  ápr.  máj.  jún.  júl.  aug.  szept.  okt.  nov.  magasság (cm)0100200300400RGR (cm cm-1 d-1)0,0010,010,11200120082016 6. ábra. A nád (Phragmites australis) növekedése (folytonos vonalak) és növekedési rá-tája (szaggatott vonalak) a Balatonban 2001, 2008, 2016-ban.  Hőmérséklet és globálsugárzás adatai  2016 Balaton levegő és vízhőmérséklete nem nevezhető extrémnek, vagyis október vé-géig a balatoni hőmérsékletek nem mutattak jelentős eltérést a 1975-1995-ös adatokhoz képes (7. ábra). Az év során csak időszakos kiugrások (felfelé vagy lefelé) voltak meg-figyelhetőek: a vízhőmérséklet csak januárban, szeptember közepén (09.11.-09.21.), il-letve október végén-november elején (10.26.-11.12.) volt magasabb, míg a levegő hő-mérséklete inkább hűvösebb volt a sokéves átlagnál (7. ábra).   A nád növekedése 33  víz hőmérséklet (oC)-100102030 jan.  febr.  márc.  ápr.  máj.  jún.  júl.  aug.  szept.  okt.  nov.  dec.  jan.  levegőhőmérséklet  (oC)-100102030 7. ábra.  A Balaton 1975-1995 közötti minimum-maximum (kék sáv) és 2016-os (piros vonal) víz- és levegőhőmérséklete.  Ezzel szemben az elérhető balatoni globálsugárzás adatok 1-2 nap kivételével a 6 éves átlag (2010-2015) feletti értékeket mutattak (8. ábra). A 2016 mért globálsugárzás adatok 14,4% voltak nagyobbak (Mann-Whitney rangösszegteszt: U=12688; n=177; P=0,009) a sokéves maximumoknál.  febr.  ápr.  jún.  aug.  okt.  dec.  direkt sugárzás, W m-20100200300400500 8. ábra. A Balaton 2010-2015 közötti minimum-maximum (kék sáv) és 2016-os (piros vonal) globálsugárzása. Megbeszélés  Tóth 34  Összevetve a növekedési adatokat a 2001-es és 2008-as mérések eredményeivel nyilván-való, hogy a növények magassága és átmérője a 2016-os szezon első felében jelentősen meghaladta az előző időszakok hasonló paramétereit. Ugyan azokon a helyeken mért biometriai paraméterek összevetése kizárják a trofikus hatást a rövid időintervallum mi-att, illetve az évek közötti vízszint és vízszint ingadozás különbség inkább a növények méretének csökkenését feltételezné, így ezek vizsgálatától eltekintettem.  A klimatikus (hőmérséklet, globálsugárzás) viszonyok is számottevően befolyásol-hatják a nád növekedését. Globálisan a 2016-os a legmelegebb év a hivatalos mérések kezdete óta (LEE et al., 2016), mindazonáltal 2016 levegő és vízhőmérséklete a Balaton-ban nem mutatott számottevő eltérést. Ezzel szemben 2016 globálsugárzás adatai jelen-tősen, és szignifikánsan meghaladták a sokéves átlagokat, így első sorban a többlet fény okozhatta a nád magasságának és bazális átmérőjének növekedését.  A Balaton változékony termőhelyi adottságai igen jelentősen befolyásolhatják a nád morfológiai, élettani és fenológiai viselkedését, ami a tó igen eltérő és változékony meg-jelenésű nádasát is eredményezi. A vizsgálataim rámutatnak, hogy a jelentős változé-konyság ellenére a növények 2016-ban eléggé egyöntetű morfológiai válasszal reagálnak egy erőteljes környezeti hatásra. Indokoltnak tartom a nád további fotoélettani vizsgálatát különös tekintettel, hogy egy mérsékelt (14%-os) fénytöbblet tekintélyes (30%) növeke-dést eredményezett. Ezek a vizsgálatok további adalékként használhatóak a balatoni littorális zóna limnológiai, ökológiai megértéséhez.   Irodalom  LEE, J. N., SUSSKIND, J., IREDELL, L., & Y. K. LIM, 2016. The Warmest Boreal Spring and Summer as Observed by AIRS. (http://data.giss.nasa.gov/gistemp/news/20160816/) TÓTH, V.R. & K. SZABÓ, 2012. Morphometric structural analysis of Phragmites australis stands in Lake Balaton. Annales de Limnologie - International Journal of Limnology 48: 241-251. doi:10.1051/limn/2012015 TÓTH, V.R. 2016. Reed stands during different water level periods: physico-chemical properties of the sediment and growth of Phragmites australis of Lake Balaton. Hydrobiologia 778: 193-207. doi:10.1007/s10750-016-2684-z    Érkezett: 2016. október 20 Javítva: 2016. november 25 Elfogadva: 2016. december 02 

A nád növekedése 2016-ban a Balatonban

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Repository of the Academy's Library