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.


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.


A vizes és KCl-os szuszpenzióban mért pH alapján felállított osztályok a következők:

Rejtett savanyúság!!!


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



A kapcsolat gyengébbnek bizonyult, ezért inkábbacidofrekvens = savanyúságkedvelő

bazifrekvens = báziskedvelőés közömbös fajokat különítettek el.


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).


Az előbbiekkel szemben

a sztenök (vagy sztenöcikus) fajok

ökológiai specialisták,

ugyanis ökológiai valenciájuk szűk,

és csak kis számú,

meghatározott típusú

biotópban találhatók meg.


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)


obligát sztenöcikus fajokpl. a tőzegmohalápi növények


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).


bárányparéj (Camphorosma annua)


sziki szittyó(Juncus gerardi)

Hortobágyi Nemzeti Park

Mézpázsitos szikfoktársulás


sziki őszirózsa(Aster tripolium ssp. pannonicum)Fotó: Kovács Gábor

Hortobágyi Nemzeti Park

Ürmös szikes gyep


MAGNÉZIUMJELZŐ

NÖVÉNYEK


Magnéziumjelző növények

dolomitkőzeten vagy

szerpentíntalajokon fordulnak elő.

Dolomiton jelenik meg pl.: a

magyar gurgolya (Seseli

leucospermum)


és a pilisi len(Linum

dolomiticum).


-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).


- 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).


vörös áfonyaVaccinium vitisidaea



fakultatív sztenöcikus fajok

pl. olyan növényfajok, amelyek elterjedésük klimatikus határán kőzet- vagy

talajspecialistaként viselkednek

(pl. törpefenyő, cserszömörce),

areájuk belsejében viszont nem válogatósak



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.).


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


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.


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.


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<


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.


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


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


Glomus intraradix



Mycorrhiza spóraGlomus intraradix



Gigaspora rosea

Óriás endomichorrhyza spóra


http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrr0101.jpg

Rhizobium trifolii(valódi baktériumok közé tartozik – Eubacteria)


http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrs0232.jpg

Nitrosomonas – nitrifikáló baktérium, Eubacteria


http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrs0309.jpg

Azotobacter ciszta – N fixáló, Eubacteria


http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/zdrr0126.jpg

Rhizobium pillangós hajszálgyökéren


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.


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.


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.


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

Documents

2. EA 2005. február 14. 1. A talajok kémhatásának ökológiai jelentősége