A tájökológia fogalma és tárgya
• A táj fogalmának fejlődése:
• Humboldt (1807): a táj egy földfelszíni egység összes tulajdonságainak megjelenése,
• Troll (1971): a táj térbeli és vizuális megjelenésének összessége,
• Buchwald-Engelhardt (1978-80): egy földfelszíni részegység minőségi jellemzőinek összessége,
• Kádár L: egy földfelszíni részlet fizikális és humán egysége,
• Bulla B: minden táj a tájalkotó tényezők (szerkezet, domborzat, éghajlat, hidrológiai hálózat, természetes növénytakaró és az ember kultúra teremtő tevékenységének) természetes együttese, szintézise. Minden táj önálló indivídum.
Mai értelmezés
• A táj a földfelszín meghatározott részlete, amely megjelenése és müködése alapján a szomszédos területektől (tájaktól) elkülönül. Olyan funkcionális egység, aminek természetes működésébe az ember beavatkozik, ugyanakkor annak maga is része.
• Különböző tájtípusok:
• - természetes táj
• - kulturtáj
• - épített táj
• A tájak nagysága eltérő, általában síksági területeken nagyobbak, mint hegy-, vagy dombvidékeken.
Az ökológia fogalmának fejlődése
• Haeckel: az ökológia az élőlények és környezetük élő- és élettelen tényezőinek kapcsolatával foglalkozó tudomány (1866). Beszélt azonban "Naturhaushaltlehre" értelemben is az ökológiáról.
• Odum (1973): az ökológia nem más, mint a természet strukturájának és funkcionális működésének vizsgálata.
• Magyar Tudományos Akadémia (1985):
az ökológia az egyedfeletti szerveződési szintekkel foglalkozó szünbiológiai tudományág, feladata azoknak a szabályozott és vezérelt jelenségeknek és folyamatoknak a kutatása, amelyek a populációk tér- és időbeni mennyiségi eloszlását és viselkedését okozzák.
A tájökológia fogalma
• Troll (1971) szerint a tájökológia az a tudomány, amely egy adott területre jellemző életközösségek (biocönózisok) és környezetük közti komplex ok-okozat viszonyt kutatja. A kapcsolat térbeli elterjedéseként, vagy a természeti környezet különböző nagyságrendű tagoltságaként jelenik meg.
• Haber és Naveh (1978,1984) a tájökológia gyakorlati vonatkozásait hangsúlyozzák, s alkalmazott ökológiai területtervezésnek tartják. Szerintük a kutatásnak a természeti és antropogén folyamatok funkcionális vizsgálatát kell megadni a jelenlegi és várható területhasznosítás keretén belül.
• Neef (1984): a tájökológia a térbeli elrendeződések sokszínűségének feltárására, az ember helyének, lehetőségeinek meghatározására hívatott tudomány.
A tájökológia feladata, alapfogalmak
• A tájökológia azt vizsgálja, hogy a különböző társadalmi tevékenységeket hová lehet elhelyezni a tájban a legkisebb kockázattal.
• A tájökológia fogalmát jellemeznie kell:
- térbeliségnek,
- rendszerelvű és funkcionális megközelítésnek, -az élőlények (köztük az ember) és környezetük kapcsolatának.
A tájökológia feladata Leser szerint
• az ökoszisztéma anyagáramlási folyamatainak idő-és térbeli feltárása,
• az anyag és energia háztartás egyensúlyának vizsgálata,
• az antropgén hatásra kialakult zavaró tényezők kutatása,
• a konkrét terepi adatok általánosítsa valamilyen célból
• a táji ökoszisztémák állapotának jellemzésére alkalmas modell kidolgozása.
Alapfogalmak:
• Tóp: a geo- és biotudományok térbeli szemléletmódjával kifejezhető területi- és funkcionális egység.
• Ökotóp:
egységesnek tekinthető megjelenés, működés és funkció jellemzi, a geoszféra legkisebb részlete, amelynek biotikus és abiotikus összetevői vannak. Homogén, mert azonos a szerkezeti felépítése, hatásmechanizmusa, tájháztartása és viselkedése (Neef).
Az ökotóp a területi tagolás topológikus szintje, 1:5000 vagy 1:10.000 térképpel ábrázolhatjuk. Az ökotóp topográfiai általánosítás (domborzat, klíma, biológiai adottság eredménye). Az ökotópok heterogén tájszerkezetet adnak.
Rendszer fogalmak
• Ökoszisztéma: a komplex környezet funkcionális egysége, az abiotikus és biotikus ökotóp faktorokból aggregálódott a geo-, illetve biorendszerben. Modellként egy része a geobioszférának, amely önregulációs képességgel rendelkezik, s amelynek anyag és energia rendszere dinamikus egyensúlyban van. Legkisebb egysége az ökotóp.
• Geoökoszisztéma: a geobioszféra térbeli egysége, amely egy önregulációs hatászónát képez az abiotikus és a hozzárendelt biotikus faktorokkal, s amelyek nyílt anyag és energia rendszerként dinamikus egyensúlyban vannak. Legkisebb egysége a geotóp.
• Bioökoszisztéma: Növény- vagy állatközösségek funkcionális egysége, amelyek a bioökotópban kölcsönhatásban vannak, s amelyekben önregulációs hatás mechanizmusok működnek.
Legkisebb egysége a biotóp.
A georendszer és az
ökorendszer kapcsolata
Az ökorendszer tágabb értelmezése
Topológiai egységek
Bioökológiai fogalmak
• Bioökológia: a geo-ökológia rokontudománya, amely biológiai nézőpontból foglalkozik az élő környezeti rendszerrel. Kutatási tárgya a bioökorendszer.
• Bioökotóp: jól elhatárolható bioökológiai területegység, tópikus dimenzióban tartalmi és strukturális vonatkozásban homogén.
• Biocönózis: a biotópban élő növény és állatfajok egymásrautaltságon alapuló életközössége, amelyet sajátos faji összetétel jellemez.
• Biogeocönózis: az életközösség és annak élőhelye, illetve azok funkcionális egysége. Az ökorendszer térbeliségét hangsúlyozza.
A táj, mint a kutatás és tervezés tárgya
• A táj társadalmi aspektusú vizsgálatára Haase német kutató hívta fel először a figyelmet.
Kutatásainak tárgya a társadalom és természet kölcsönhatásának vizsgálata volt.
• A kölcsönhatást elsősorban művészeti,
ökológiai és esztétikai attraktivitás
szempontjából értékelte.
A táj, mint a kutatás és tervezés tárgya
• Troll (1939) a tájökológiát úgy definiálta,mint
„egy meghatározott tájrészlet biológiai életközössé-gei és azok környezeti feltételei
közötti komplex hatás kapcsolatok tanulmányozása”.
• A 40-es években a gyakorlat orientált
tájökológiai kutatásokban került előtérbe a
térbeli összefüggések vizsgálata, amely a
tájökológiai alapon elsősorban a tájképi és
pihenőhelyi funkciót értékelte.
A táj, mint a kutatás és tervezés tárgya
• A tervezés fogalmát általában a konfliktusok problémájának megoldására használták.
• A tájfogalom meghatározása a geográfusok
egész generációját foglalkoztatta, tudományos
iskolák jöttek létre, hosszú időn keresztül a
szakfolyóiratokban zajlott a táj fogalmáról a vita.
A táj, mint a kutatás és tervezés tárgya
• A XVIII. század végéig nem alakult ki tudományos tájfogalom. Mint fentebb említettük. az első földrajzi tájfogalmat Humboldt adta. Neef mai meg- fogalmazásában a táj „egy egységes struktúrájú és azonos hatás- mechanizmusú földfelszíni egység”.
• Haase és Richter (1980) szerint a táj „tartalmát és lényegét tekintve egy a természeti adottságok által kijelölt, a társadalom által befolyásolt és átalakított tér földfelszíni kivágata”.
A táj, mint a kutatás és tervezés tárgya
• A táj rendkívül sokrétegű, komplex jelenség. A tudomány nem látott lehetőséget korábban arra, hogy a komplikált (összetett jelenségeket) egyedi vagy meghatározott mennyiségi tapasztalatok (vizsgálatok) alapján analizálja.
• A tájkutatásoknak a régebbi szakmai kapcsolatrendszerek diszciplináris fogalmából kellett
kiindulni és az ember életterének és mozgásterületnek az összes társadalmi be-
rendezéséhez integrálódni (Neef, 1983).
A táj, mint a kutatás és tervezés tárgya
• Az 50-es években kezdődtek meg a kultúrtáj kutatások, amelyek természet- tudományi, szociológiai, ökológiai-technikai fogalmakat kapcsoltak össze (Neef 1965).
• A modern tájökológia ügyel arra, hogy tradicionális kutatások eredményeit egy interdiszciplináris tudományban egyesítse (Zonneweld,1995)
• A tájfogalom rendszerelméleti definiciója
:
„
A táj egy georendszer, a térnek - az abban elfoglalt helyzetének, a georeliefnek és a geoszféra minden más természeti és félig természeti, illetve ember által létrehozott elemének és jelenségének - szinergetikai rendszere."Tájváltozások a Ruhr-vidéken
Tájhasznosítás változások a Ruhr- vidéken
• Területe: 4.432 km2. Lakossága: 5,3 millió
• 4 járása, 53 települése, 11 járási jogú városa van.
• A lakosság összetételének változása:
1960 1990
• 15 éven aluli 22% 14%
• 65 éven felüli 9,5% 15,6%
• 400. 000 külföldi vendégmunkás, ebből
• török 49%, jugoszláv 9,8%, olasz 7,5%, görög 4,8%.
• Népsűrűség: 1.193 fő/km2 (ötször magasabb a német átlagnál).
• 1988-ban 97.000 fő elvándorolt a Ruhr-vidékről.
• Megváltozott a foglalkoztatási összetétel:
az alkalmazotti réteg :
1970-től 19%-ról 50,3%-ra nőtt.
Tájhasznosítás változások a Ruhr- vidéken
• A foglalkoztatottak száma:
1961 1987
• 2.982.937 2.056.500
• Évente 14.000 munkahely szünt meg, a munkanélküliség 11,5%.
• A bányászatban a munkaerő 19,4%-a dolgozik.
• A környezetvédelemben 27.000 ember dolgozik (290 vállalatnál)
• Környezetvédelmi adatok:
• 1.400 meddőhányót erdősítettek
• 200 ha vasuti töltést füvesítettek
• 2000 ha vizes területet rendeztek
• 30 millió fát és bokrot ültettek be
• 40 ha hulladék deponálót telepítettek.
• 14 víztározó építettek a Ruhr felső folyásán
• 53 vízkinyerő berendezést szereltek fel
• 144 víztisztító művetállítottak üzembe
• évi 22 millió tonna hulladékot kezelnek
• a kéndioxid és nitrogénoxid kibocsátást csökkentették.
A Rajnai barnaszén kialakulása
• 15-20 millió évvel ezelőtt keletkezett. 25 millió évvel ezelőtt kezdett erősen süllyedni a Rajnai Palahegység és a Rajna öblözete.
Szubtrópusi klíma alatt, és az ezzel együttjáró vegetáció lesüllyedése a tektonikus zónában hozta létre a nagykiterjedésű tőzeges, mocsaras területet, ahol megindult a szenesedés. A 20 millió évvel ezelőtt megkezdődött folyamat 6 millió évig zajlott. Sok millió év alatt alakult ki ezekből a különböző vastagságú barnaszén telep. Mintegy 100 m vastagságban települt ez a barnaszén, váltakozva homokos és agyagos rétegekkel. A rajnai barnaszén előfordulás 3 fő területre osztható:
• 1. A Villerücke-i telep az Ős-Rajna mentén, amely a földtörténet során áttelepült. A letermelhető réteg sekély, 0,3 m3/tonna. A 19 század közepén volt nyereséges.
• 2. Jühlich és Eschweiler közötti telep nyugaton. Itt a telepvastagság 300m, a meddő aránya a szénhez 3:1. Ebben a telepben folyik napjainkban a legintenzívebb termelés.
• 3. A harmadik terület Erft és Rurh között Hambach, a ma szintén intenzív kitermelési terület. Ez a telep süllyedt a legmélyebbre, több 100 m meddő letermelésre van szükség. Itt a meddő és a szén aránya 6:1-hez.
Az Alsó-Rajnai barnaszén terület
geológiai szelvénye
A Rajnai barnaszén hasznosítása
• A barnaszén 55% víztartalommal kerül ki, amit 15%-ra le kell csökkenteni. A bánya erőművében szárítják, és gőzturbinák segítségével áramot termelnek, a hatásfok 80%-os.
• Barnaszénbrikett előállítás is van itt, amelynek igen jó a fűtőértéke ca.
19.500 KJ/kg. A háztartások, és az ipar hasznosítja. A barnaszénpor is hasznosításra kerül. Teljesen zárt rendszerben modern égető áll rendelkezésre. Elsősorban a cement és mészipar használja, de kazánfűtésre is alkalmas, fűtőértéke kicsi. Új termék a 4 mm átmérőjű szemcsékből álló finom barnaszén, amely égetéskor nem bocsát ki légszennyező anyagokat. Igen jó minőségű barnaszénkoksz előállítás is van. Ezeket az elektrokémiai ipar és a kohászat használja.
• Napjainkban Németország áramtermelésének 30%-a barnaszénből származik. Észak-Rajna Westfália áramának 40%-a származik barnaszénből, amely a Kölntől nyugatra külszíni fejtéssel kerül a hőerőművekbe . A Rajnai Barnaszén AG évenként 120 millió tonna barnaszenet termel. Ennek 85%-a külszíni bányából jut az energia központokba. A barnaszén jó minőségű, így kedvező áron termelhető az elektromos áram.
• A rajnai területen az emberek többsége barnaszénből él, mintegy 40.000 embernek biztosít munkahelyet a bányászat, s az erőművek több mint egy évtizede. Egyedül a Rajnai Barnaszén AG-nak 15.000 munkása van.
Az Alsó-Rajna vidéki felszíni kőszén
kitermelés
A tájökológiai rendszerek felépítése
• A tájak működésének feltárásához ismerni kell a tájak szerkezetét, belső összefüggéseit, mert csak ennek ismeretében lehetséges a tájhasznosítás optimalizálása.
• A táj szerkezetét a tájak komponensei között térben és időben érvényesülő külső és belső kapcsolatok rend- szere adja, amely anyag- és energia formájában valósul meg.
• A térszerkezet megismerése mellett fontos az anyag- és energiaáramlás meghatározása, mivel ez utóbbi adja a tájökológiai rendszer funkcionális szerkezetét.
A térbeli- és funkcionális szerkezet feltételezi egymást.
A tájökológiai rendszerek felépítése
• A kutatók többségének véleménye szerint (Troll, Leser, Schreiber, Zonneveld) a tájökológia az ökoszisztémák kutatásával foglalkozik.
• Odum(1973):a táji ökorendszer az élet-telen és élőközösség közötti funkcionális kapcsolat megjelenési formája. Jellemzői: az anyag és energia áramlás, a táplálék-lánc, a diverzitás, a biokémiai tápanyag-ciklus, a fejlődés.
• Ellenberg (1973): az ökoszisztéma önszervező képességét hangsúlyozza.
• Stoddart(1970): szerinte az ökosziszté-ma térsemleges.
Ez azért nem igaz, mert a tájökológia éppen a térbeliséget hangsúlyozza a kapcsolatrendszerrel.
A tájökológiai rendszerek felépítése
• Luder(1980): A táji ökoszisztéma egy magasabb komplexitású rendszer, amelyben a szukessziós
törvény-szerűségek az antropogén hatások miatt regresszívek is lehetnek.
• Tomásek(1979):ökoszisztéma élőlényekből, technikai rendszerekből és élettelen alkotórészekből álló rendszer, amelynek elemeit egymással és környezetükkel az anyag- és energiacsere köti össze. Ez
tájökológiai meghatározás.
• Ökoszisztéma típusok:
- természetes ökoszisztéma - természetközeli „ - természetestől távoli „
Az ökorendszerek tér- és időbeli
változása
A Kolon-tó tájváltozásai
• A védett terület a Duna-Tisza közén, 2962 ha-on terül el, melyből a Kolon-tó tényleges felülete 800 ha. A tó megközelítőleg észak-déli irányban 94-95 m tengerszint feletti magasságban húzódik. Átlagos vízálláskor kb.
5,5 km hosszú, 1,5-2,5 km széles.
• A tó felületét a nádas mellett nyílt vizek, zsombékosok, fűzlápok teszik változatossá. A legjelentősebb nyílt vízfelület a kb. 6,4 ha kiterjedésű mesterségesen létrehozott „Kotrás”.
• A védett területen kívül eső határos, kb. 6000 ha is nagy változatosságot mutat, láprétek, láperdők és homokbuckás területek váltakoznak itt, közöttük a láprétek, illetve láperdők ún. ex lége védettséget élveznek.
A Kolon-tó tájváltozásai
• 18. század második fele:
• Az I. katonai felmérés idején (1783-84) készült szelvények (méretarány 1: 28. 800) viszonylag részlet gazdagok. A települések, a vizenyős, mocsaras területek, az erdőfoltok, a szántók, a szőlő- és gyümölcsfa ültetvények, a legelő, ill. gyepterületek vannak feltüntetve.
• A tófelületet összefüggő mocsárként ábrázolták. A Kolon-tó területe az első katonai térképeken többnyire a ma időszakosan vízjárta területeket fedte le.
A Kolon-tó tájváltozásai
• Ebben az időben legnagyobb hányadban a gyepterületek fordultak elő. Nedvesebb és szárazabb rétek, illetve a sík területi és a buckásabb területek gyepjei különíthetők el. A Kolon-tótól nyugatra homokbuckákon nyílt vagy zárt homoki gyepek találhatók.
• Található néhány összefüggő erdőfolt is a területen a Kolon-tótól délkeletre. Ezek kőrises égerláp-erdők. A foltok alakja alapján telepített erdők lehetnek.
A Kolon-tó tájváltozásai
A 19. század második fele:
• Az 1883-84-ben készült katonai felmérés modernebb térképezési technikákkal készült 1: 25.000-es méretarányban.
• A mocsaras, vizenyős területek aránya csökkent. A tó alakja megváltozott száz év leforgása alatt. Alapvető különbség az, hogy a homokbuckás rész sokkal jobban benyúlik a tóba, mint azt a száz évvel korábban. A tó kelet-nyugati kiterjedése kisebb lett. A tó északnyugati és északkeleti részén egy-egy
területrész szárazabbá vált. A vízfelület csökkenésének eredményeképpen a tó déli vége „nyíl”
alakot vett fel.
A Kolon-tó tájváltozásai
• A 18. század végi gyepek mennyisége lecsökkent, szántók, szőlők, gyümölcsösök, esetenként az erdők is nagy területet hódítottak el a gyepektől. A rideg szürkemarhatartás felszámolásával a homok- buckások spontán erdősödni kezdtek.
• A Kolon-tótól nyugatra a homokbuckákon korábban homokpuszta gyepek virultak itt, most többnyire erdők találhatók helyükön. Az erdők itt cserjékkel, bokrokkal váltakoznak, s a záródás 20-30 % fölötti.
• A közlekedési hálózat bővült.
A Kolon-tó tájváltozásai
• A 20. század első fele:
• Felerősödött az emberi beavatkozás a vízrendezéssel. Megépült a Dunavölgyi főcsatorna, több vízzel borított terület között a Kolon-tavat is lecsapolták.A Kolon - tóból elvezették a vizet a Duna- völgyi főcsatornába. Az 1883-ban még nagy nyílt vízfelület fokozatosan csökkent
• A lecsapolás után a tó keleti partján szikes tócsák jelentek meg, a rétek és legelők is szikesedni kezdtek. Előtérbe került a tómeder mezőgazdasági hasznosításának gondolata. A Szegedi Talajtani Kísérleti Állomás és a Növénytermesztési Kísérleti Állomás 1935- 39-ben megállapította, hogy akkori állapotában a terület csak rét- és legelőgazdálkodásra volt alkalmas.
1939-ben pedig megépült a vizsgált terület északi határát kijelölő 52-es út, mely Kecskemétet Dunaföldvárral köti össze.
A Kolon-tó tájváltozásai
A 20. század második fele:
• A második világháború, és az azt követő években nem gondozták a lecsapoló csatornákat, ezért 1953-55 körül a Kolon-tó újra elmocsarasodott, ismét sás és nád borította be az évről évre regenerálódó tavat.
• 1952-1959 között a tó északi részén tőzegkitermelés folyt, nyomai jól láthatók az 1975-ös, de még a 2000-es légifényképeken is.1955-ben megépült a Kulléri-zsilip a vízszint szabályozására.
• 1975. január 1-én megalakult a Kiskunsági Nemzeti Park, és a Kolon-tó az azt környező láprétekkel, láperdőkkel együtt annak részévé vált. Ettől az időszaktól kezdve az elsődleges szempont a természeti értékek megóvása lett a területen.
A Kolon-tó tájváltozásai
A 2000-es állapot
• A 20. Század második felére tájváltozásokat a 2000-es tavaszi légifelvételek, s a terepi kontroll mellett a területet lefedő 1998-as SPOT műholdfelvétel segítségével értékeltük a változást.
• Meglepően sok helyen jelentkezett elvizesedés. A 19. század végi vizenyős részek helyén kisebb mocsaras foltok jelentkeznek a tótól délre, a láperdős zónában. Ex lege védettséget élvező terület itt a Káposztás-turjános, amely a legnagyobb, és a legértékesebb is.
• 1989 - 1990 között mesterségesen kialakítottak egy nyílt vízfelületet a tóban, melynek területe megközelítőleg 6 ha, mélysége
• A másik nagy változás, a telepített fenyvesek nagy mértékű előretörése a gyepek rovására.
• A szőlő területek megfogyatkoztak. Selyem-kóró-erdő alakult ki a szőlőtelepítések felhagyása következtében. A gyümölcsösök mennyisége már 1975-ben sem volt túl nagy, de 2000-re, még inkább lecsökkent területük.
A tájökológiai rendszer tulajdonságai
-
Az alkotórészek önmagukban is rendszert alkotnak, - az elemek közötti kapcsolat erősebb, mint arendszeren kívüli,
- az elemek rendező elvek alapján kapcsolódnak össze,
- az elemek között alá-és fölérendeltségi viszony van, - összegező tulajdonságok nem vezethetők le az
alkotó-elemek tulajdonságaiból,
A tájökológiai rendszer tulajdonságai
- az alkotó elemek kapcsolódási módja a rendszer szerkezete,
- a rendszer határai a bemenet (input) és kimenet(output) helye,
- a változó rendszer pillanat-nyi helyzete az állapot,
- szabályozók befolyásolják az anyag-és energia áramlását,
- a rendszer működését erő-sítő és gyengítő vissza- csatolások jellemzik.
A tájalkotó elemek vizsgálata
A tájalkotó elemek vizsgálatát Haase (1978) szorgalmazta, a táji rendszert 3 alrendszerre osztotta:
- ökológiai alrendszer - geofizikai "
- technogén „
Az alrendszerek egymásközti kapcsolatát a geoszinergetikus (egymás hatásait átszövő) jelleg uralja, ezért a tájökológiát geoszinergetikai tájkuta- tásnak nevezi. Meg kell ismerni a kapcsolatok mennyiségi jellemzőit, s így megállapíthatjuk a táji rendszer teljesítőképességét, terhelhetőségét.
A tájalkotó elemek vizsgálata
• Szocsava (1974) a georendszert állapotváltozások kombinációjaként értelmezte, a tájháztartás vizsgálatát tartja fontosnak.
• A rendszerszervező elem a "kritikus geokomplex" ami a domináns rendszerelem.
• Arnold (1969) szerint a tájak önálló georendszereketalkotnak:táj=geokomp-lex=geo-
szisztéma=geoökoszisztéma.
• Preobrazsenszkij (1984): az ökológiai rendszerkutatás monocentrikus, a georendszerek kutatása policentrikus.
A tájökológiai rendszer működése
• A vertikális kapcsolatok tópikus szinten fejlődnek ki.
Ennek a kapcsolatrendszernek alapos feltárására van szükség. Bármely tényező megváltoztatása a többi tényező megváltozását eredményezi.
• A horizontális kapcsolatok értékelése is elengedhetetlen, mivel egyetlen tájökológiai rendszer sem értelmezhető a szomszédos rendszerektől függetlenül. Paragenetikusnak rendszernek nevezzük azokat a rendszereket, amelyek keletkezése és fejlődése szoros kapcsolatban áll egymással. Ezek többségükben a szomszédos tájak.
• A területi tervezés, az optimáls tájhasznosítás csak a környező területek sajátosságainak figyelembevételével történhet.
A tájökológia, bioökológia, geoökológia és az
ökológiai tervezés kapcsolata
A tájökológiai rendszerek kutatásának módszerei
• Több tudományág módszerét használja, a használatos módszerek az alábbiak:
• Elsőgenerációs módszerek:
- kartográfiai, - történeti,
- összehasonlító
• Második generációs módszerek:
- geofizikai - geokémiai
• Harmadik generációs módszerek - matematikai
- távvérzékelési
• Komplex termőhely analízis: a fő komponensek (domborzat, klíma, víz, talaj,élővilág) funkcionális kapcsolatainak vizsgálata.(Mosimann, Leser)
Tájökológiai alrendszerek
• A tájökológiai rendszerek kutatása a tájalkotó komponensek és a köztük lévő kölcsönhatások vizsgálatát jelenti. A tájalkotó elemek a kőzet, domborzat, légkör, talaj, víz, a növényzet, állatvilág és az ember. Az egyes faktorok hatása a rendszer többi komponensére különböző. (Szolncev elv).
• A tájalkotó komponensek vizsgálata történhet:
• önálló rendszerként (pl. domborzat)
• mint a magasabb funkcionális egységet képező rendszer alrendszere
• Tájökológiai alrendszerek:
• 1. Kőzetszféra
• 2. Domborzat
• 3. Klíma
• 4. Vízrendszer
• 5. Talajszféra
• 6. Növény és állatvilág
• 7. Emberi társadalom
• Tájökológiai szempontból a funkcionális hatás akkor válik fontossá, ha az alrendszer hatása egyszerre több alrendszer működését befolyásolja.
Kőzetszféra tájökológiai funkciói
• a talajok kialakításában jelentős (litomorf talajok, tápanyag ellátottság),
• a bányászat révén hat a tájváltozásra (felhagyott bányák, meddőhányók, rekultiváció),
• hulladéktárolás (impermeábilis és permeábilis kőzetek),
• földrengés veszélyesség (atomerőművek, vasutak, felhőkarcolók tervezésénél fontos),
• hidrológiai sajátosságok (toxikus és radioaktív hulladékok elhelyezésének problémái).
Domborzat tájökológiai funkciói :
• A domborzat a táji adottságok meghatározó rendszere, térbeli rendező erőként hat a többi komponensre.
• Funkciói:
• meghatározó jelentőségű a klíma típus kialakulása szempontjából (hőmérséklet, csapadék, mikroklíma, lefolyás, beszivárgás, felszínalatti vizek)
• lejtőviszonyok jelentős szerepet játszanak az eróziós és akkumulációs viszonyok kialakulásában (lejtőszög, lejtőhossz, kitettség)
• élőlények létfeltételeinek kialakulására van hatással (pl.
síksági, hegyvidéki életközösségek)
• tájhasznosításra van hatással (erdő, mezőgazdasági hasznosítás, rekreációs hasznosítás, tájszépség, tájesztétika)
A domborzat szerepe az erózióban és a
tájhasznosításban
Klíma tájökológiai funkciói:
Több tájkomponens megváltoztatásával hat a tájfejlődésre, ebből a szempontból a többinél magasabb rendű tájkomponens.
Funkciói:
• meghatározza a morfológiát, s annak megfelelően alapvető létfeltételeket biztosít,
• meghatározza a mezőgazdasági hasznosítás típusát
• döntőszerepe van a tájak anyag-és energia- háztartásában
• adatokkal jól jellemezhető a táj a klímamérések birtokában, ezért a tervezésnél fontos
• a mikroklíma tovább tagolja a tájat, az állományklíma, városklíma vizsgálatok speciális klímafolyamatokat tükröznek, s meghatározóak a hasznosítás szempontjából
Vízrendszer tájökológiai funkciói
Részt vesz a tájak felépítésében, a Föld felszínén különböző halmazállapotban mindenütt jelen van.
Állandó körforgásban van, az anyag és energiaszállítás közege, vízháztartási egyenleg írható le a tájban.
Funkciói:
- aprózódás (pl. fagy okozta) folyamataiban szerepet játszik,
- anyagszállítás közege (hordalékszállítás, lerakás), - felszín formálás (völgyképződés, kanyarulat átvágás, arealis és lineáris) tényezője,
- kémiai mállás (korrózió, karsztosodás, bauxitképződés, talajosodás) feltétele,
- biológiai folyamatok közvetítője (élőanyag alkotóeleme, élettér, tápanyag közvetítő)
Talaj tájökológiai funkciói
A tájalkotó komponensek kölcsönhatásában jön létre fontos szerepet játszik a tájökológiai rendszerek kialakulásában, a külső hatások kiegyenlítésében.
Funkciói:
• biológiailag aktív közeg (ez az aktivitás a környezeti hatásokra változik),
• puffer képessége jelentős (a talaj eredeti tulajdonságai biztosítják a puffer képességet, ha megváltozik, változik a tájfejlődés iránya, pl. savanyodás),
• filter képessége ugyancsak fontos (túlzott terhelése csökkenti a szűrőképességet),
• a tájháztartást térben differenciálja (különböző tápanyag-ellátottság),
• humusztartalma különböző hasznosítást tesz lehetővé (pl.csernozjomok vagy savanyú erdőtalajok).
Élővilág tájökológiai funkciói:
Az élővilág elrendeződését a domborzat és a klíma befolyásolja, ezért az abiotikus tényezőkkel szemben alárendelt.
Funkciói:
• tevékenységével visszahat a tájra (erózió csökkentés, fényviszonyok megváltoztatása),
• az emberi tevékenységgel szemben kicsi a védekező képessége, s ez tájökológiai szempontból figyelembe veendő,
• a terület potenciális természetes vegetációja tükrözi a geoökológiai adottságokat, ami a tájhasznosítás számára fontos,
• a termőhely produktivitása a biomassza produkcióval adható meg (ez a megkötött energiamennyiséget adja), ami szintén a haszno-
sításban fontos.
Emberi társadalom tájökológiai funkciója
A különböző alrendszerek működését különböző erősséggel befolyásolja, meg-határozó lehet a működés szem-pontjából.
Funkciói:
• a kőzet, a domborzat és a klíma kevésbé befolyásolható (vannak példák azonban az erős befolyásolásra is pl. gátépítés, globális felmelegedés),
• a víz, talaj, növény- és állatvilág jobban változtatható az emberi tevékenység hatására (települések- felszín minősége megváltozása, klíma változás, zaj és légszennyeződés stb.).
A tájökológiai alrendszerek stabilitása
• A tájalkotó elemek nem egyformán stabilak:
- Kőzet - relatíve állandó, kis mértekben változik (kőbányászat)
- Domborzat - jelentősebb változás (gátak, meddőhányók)
- Klíma - globális felmelegedés igen gyors változás, de a városklíma változása még gyorsabb
- Vízrajzi tényezők folyószabályozás, lecsapolás, öntözés stb.- hatására változnak
- Talaj - művelés, öntözés, beépítés során gyorsan és radikálisan változik
- Élővilág - legfeltűnőbb változások (szukcesszió változása). Potenciális és reális növényzet eltér.
A tájökológiai alrendszerek stabilitása
Természetközeli vagy félig természetes ökoszisz-témák és agroökoszisztémák vannak.
• A szárazföldek 10%-át települések, utak beépített felszínek képezik,
• 11%-át szántók, gyümölcsösök foglalják el,
• 19%-át erdők borítják (fele bolygatott)
• Az ökológiai stabilitás: az ökoszisztéma látszólagos változatlansága, a zavaró hatásokkal szembeni ellenállása, dinamikus egyensúlya.
• Általános felfogás, hogy csak annál stabilabb az ökoszisztéma, minél több faj alkotja (biodiverzitás nagy). Van ellenpélda is pl. a nádas. A trofikus diverzitás lehet a kulcskérdés (tápláléklánc).
Az ökorendszerek egyensúlya
• A táji ökoszisztémák külső egyensúlya fontos kérdés.
• Az ökoszisztéma a külső hatásokra kétféleképpen válaszol:
- rezintenciával (ellenállás),
- fllexibilitással (rugalmas ellenállás)
• Biológiában:
– k- stratégia (erősen konkurrenciatűrő) - r- stratégia (gyorsan változó).
• Haber 3 tájökológiai diverzitás típust különít el:
- alfa div.= faji változatosság
- béta div. = belső strukturális változatosság - gamma " = a tájalkotók térbeli egységeinek, mozaikjának területi változatossága.
• A tájökológia a két utóbbit vizsgálja elsősorban
A tájökológiai rendszerek felépítése
• A tájak működésének feltárásához ismerni kell a tájak szerkezetét, belső összefüggéseit, mert csak ennek ismeretében lehetséges a tájhasznosítás optimalizálása.
• A táj szerkezete: a tájak komponensei között térben és időben érvényesülő külső és belső kapcsolatok rendszere, amely anyag- és energia áramlás formájában valósul meg.
• A térszerkezet megismerése mellett tehát fontos az anyag- és energiaáramlás meghatározása, mivel ez utóbbi adja a tájökológiai rendszer funkcionális szerkezetét. A térbeli- és funkcionális szerkezet feltételezi egymást.
• A tájökológiai rendszer működése horizontális és vertikális kapcsolatokban megy végbe. A vertikális kapcsolatok tópikus szinten fejlődnek ki. Bármely tényező megváltoztatása a többi tényező meg- változtatását eredményezi.
A tájökológiai rendszerek felépítése
• A tájökológiai rendszer működése horizontális és vertikális kapcsolatokban megy végbe. A vertikális kapcsolatok tópikus szinten fejlődnek ki. Bármely tényező megváltoztatása a többi tényező meg- változtatását eredményezi.
• A horizontális kapcsolatok értékelése is elengedhetetlen, mivel egyetlen tájökológiai rendszer sem értelmezhető a szomszédos rendszerektől függetlenül.
• Paragenetikusnak rendszernek nevez-zük azokat a rendszereket, amelyek keletkezése és fejlődése szoros kapcsolatban áll egymással. Ezek többségükben a szomszédos tájak.
• A területi tervezés, az optimális tájhasznosítás csak a környező területek sajátosságainak figyelembe vételével történhet.
A tájökológiai rendszerek kutatásának módszerei
• A tájökológia interdiszciplináris tudomány, ezért több tudományág módszerét használja. A használatos módszereket az alábbiak szerint csoportosítjuk:
• Elsőgenerációs módszerek:
– kartográfiai – történeti
– összehasonlító
• Második generációs módszerek:
– geofizikai – geokémiai – biológiai
• Harmadik generációs módszerek:
– matematikai – távérzékelési
A táji ökorendszer tulajdonságai
- az alkotórészek önmagukban is rendszert alkotnak, - az elemek közötti kapcsolat erősebb, mint a
rendszeren kívüli,
- az elemek rendező elvek alapján kapcsolódnak össze, - az elemek között alá-és fölérendeltségi viszony van, - összegező tulajdonságok nem vezethetők le az
alkotóelemek tulajdonságaiból,
- az alkotó elemek kapcsolódási módja a rendszer szerkezete,
- a rendszer határai a bemenet (input) és kimenet (output) helye,
- a változó rendszer pillanatnyi helyzete az állapot, - szabályozók befolyásolják az anyag-és energia áramlását,
- a rendszer működését erősítő és gyengítő visszacsatolások jellemzik.
Széky P.szerint:
• "a rendszer alkotóelemek szervezett együttese, amelyek egymással dinamikus kölcsön-hatásban állva, az elemekre külön-külön nem jellemző, új integráns tulajdonságokat és ehhez tartozó struktúrát hoznak létre".
Kerényi A. szerint (1995):
• A georendszerek a környezeti rendszerek csoportjába tartoznak legfontosabb tulajdonságuk, hogy szerkezetük fennmaradása, amely szüntelen anyag-és energia áramlás eredménye.
Táj és környezet
• A táj és a környezet kifejezést még szakcikkekben is néha egymást helyettesítő fogalomként használják.
Mindkettő térfogalom, a környezet topográfiai határa azonban többnyire nem pontosan definiálható, vagy nem is állandó, a táj viszont egy objektív térrészlet.
• A különböző tájegységek elvileg hézagtalanul lefedik a szárazföldek egész felszínét. A kontinenseken minden földfelszíni pont valamely tájegységhez tartozik. A „ környezetek” ilyen formában nem értelmezhetők.
Táj és környezet
• MAROSI S. (1985) megfogalmazása szerint, míg a táj állandóbb objektív valóság, ezzel szemben a környezet antropo -szemléletű változó térrészlet”.
• Az emberi tevékenységhez kötődő „tópok” betagozódnak a természetes táj struktúrába, térbelileg tehát pl.
fiziotópra, a pedotópra stb. tagolhatók.
• A környezet állapotának tanulmányozása során nem feltétlenül fontos a táji keretek figyelembevétele, a tapasztalatok szerint azonban a társadalmi tevékenység vizsgálata egész tájegységekre terjed ki.
• A táj csak a rá jellemző módon szervezett területi egység, amelynek pl. a növényzete, talajai stb.
másképpen reagálnak a savas ülepedésre, a talajvíz szennyeződésre, mint a szomszédos, más adottságokkal rendelkező tájak.
A táj szerkezeti elemei
• A táj térben és időben változik, sokszínű, szerkezeti elemei jól felismerhetők. A szerkezeti
elemek fragmentálttá teszik a tájat, tulajdonképpen felszabdalják az ökoszisztémát.
• Általában tájfoltokat, ökotonokat, ökológiai
folyosókat, gátakat és matrixot különítünk el
a tájban, ezek együttesen alkotják a táj
mintázatát.
Tájökológiai foltok
• A tájökológiai foltok háromdimenziós rendszerek, mindenütt jelen vannak a tájban és időben változnak.
• A tájökológiai foltok eltérő alakú, nagyságú, nem lineáris elemek.
• Természetes körülmények között a növénytársulások, állatok populációi alkotnak foltokat, de az ember is sokféle mesterséges foltot alakít ki.
• Osztályozásuk fontosságát csak az utóbbi időben kezdték felismerni a kutatók (Forman, 1995). A tájfoltokat alakjuk és állapotuk alapján különböz-tetjük meg.
Tájökológiai foltok
• Alak szerint
lehet:• Nagy folt (pl. természetes vegetációjú környezetben pl.
szőlő területek),
• Kis folt (pl. lápfoltok fenyőerdőkben),
• Dendrites folt (pl. folyóvölgyet kísérő erdők),
• Egyenes vonallal határolt folt (pl. sövénykerítés a legelőterületeken),
• Táblaszerű folt (pl. a mezőgazdasági táblák az Alföldön),
• Ujjszerű folt (pl. mélyföldek a hegyvidéki területek előterében).
Tájökológiai foltok
• Állapot szerint lehet:
• Zavart folt: amelyben megbomlott a természetes tájháztartás egyensúlya (pl. mezőgazdasági terület),
• Maradvány folt, amelyben az eredeti társulások, vagy hasznosítási típus megmaradt (pl. az alföldi gyertyános tölgyesek foltjai),
• Regenerálódott folt, amely rehabilitáció után természetközeli hasznosítású (pl. löszpuszta gyepek a Nemzeti Parkokban),
• Környezeti potenciál vagy természetes folt, amely megőrizte eredeti állapotát (pl. hegyvidéki lombos erdők, állóvízi környezetek),
• Mesterséges foltok, amit az emberi tevékenység hozott létre (pl. települések).
Zavart vagy bolygatott folt kialakulása derázió és erdőirtás hatására (Kerényi, 2007)
Egy maradványfolt kialakulása (Kerényi, 2007)
Az erdőmátrixban természetes foltok (sziklás törmeléklejtők) és legelők, mint zavart foltok
(Szlovákia)
A kép közepén mesterségesen telepített erdőfolt (zavart folt), a háttérben maradvány foltok és folyosók (Zemplén hg)
(Kerényi,2007)
Természetes foltok kialakulása alföldi (A) és hegyvidéki (B) területen (Kerényi, 2007)
A tájökológiai foltok vizsgálata
• A tájökológiai foltok (patch) vizsgálata energia- és anyagfogalom vizsgálat is, de ugyanakkor a mintázat (landscape pattern) vizsgálata is és a táj stabilitásának és terhelhetőségének vizsgálata is.
• A foltok és folt mozaikok területi kiterjedése a táj stabilitással mutat kapcsolatot. Minél nagyobb a folt, annál stabilabb (pl. egy tölgy - kőris - szíl erdő 40-50 hektár nagyságban stabil).
• A különböző tájak érintkezési felületének hossza is hatással van azok stabilitására, annál stabilabb az ökológiai egység, minél rövidebb a szomszédos területtel a közös határa.
Tájökológiai foltok a Kataréti patak
vízgyűjtőjén (Mátra előtere)
Tájökológiai foltok karsztos
területen
Ökotonok
• Az ökoton kompenzáló (kiegyenlítő) zóna, kiegyenlíti a humán aktivitás elkerülhetetlen outputjait, biztosítja az anyag és energia áramlását,
• akkumulálja az anyagot és energiát, elsősorban azt az energia fajtát, amely energiát az ember vitt be a tájba,
• ártalmatlanná tesz mindent ami a kultúr területekről származik, pl. a szennyezett víz, levegő, vagy szilárd hulladék,
• helyreállítja, regenerálja az erőforrásokat,
• menedék a természetes populációk számára, konzerválja a gén készletet,
• biztosítja az elterjedési területet a bióta számára (beleértve az embert),
• az ember rekreációs területe,
• puffer, filter és barrier terület,
Az ökotonok jellemzői
• Az ökoton vagy átmeneti szegélyzónák területének szélessége néhány 10 m a szántóföldeken csak 1-2 m.
• Vizsgálatuk napjainkban nagyon gyakori. Kérdés, hogy milyen széles sávot érdemes vizsgálni?
• Különböző ökotonok vannak, ilyen pl. a természetes, városi stb.ökoton.
• A tájmintázat vizsgálatok segítségével tájökológiai diverzitás indexeket lehet megállapítani.
Tájökológiai folyosók
• A tájökológiai folyosók lineáris elemek (erdősáv, galéria erdősáv)
• Tájökológiai folyosók biztosítják a táj belső
kapcsolatrendszerének megteremtésével, annak működését.
• Gyűjtő fogalom, valamely tájtulajdonságot hang- súlyozza (habitat network, wild life corridor stb)
"environmental corridor" is használatos, de a "greenbelt"
a leggyakoribb.
• Típusai:
– vonalas – sávszerű
– változó szélességű
– lépegető kő (stepping stone)
Tájökológiai folyosók
• A vonalszerű (lineáris), leggyakrabban görbült vagy lineáris elemek.
• Az egyenletesen széles (több tíz métertől akár több száz méterig terjedő szélességű) folyosókat szalagszerű vagy sáv-folyosóknak nevezzük. A lineáris folyosókban nincs belső tér, a szalagszerű folyosókban kisebb-nagyobb szélességben kialakul.
• A változó szélességű folyosók egyes szakaszokon olyan mértékben elkeskenyednek, hogy nem alakulhat ki belső terük, más szakaszaikban jelentősebb szélesség, akár foltméretű belső tér létrejöttét is lehetővé teszi.
• A lépegető vagy lépő kövek (stepping stones) tulajdonképpen nem valódi folyosó, hanem egymáshoz viszonylag közel elhelyezkedő kisebb- nagyobb tájfoltok sora, amelyek egyes fajok számára áthidalható távolságban vannak egy-mástól, s be tudják tölteni a folyosók alapvető funkcióit.
Szalag (2) és sáv (3) ökológiai folyosók (Kerényi, 2007)
Tájökológiai folyosók
A tájökológiai folyosók ötféle funkciót töltenek be a tájban:
1. Élőhely funkció. Minden tájökológiai folyosóban megtelepednek élőlények. A lineáris folyosókban szegélyfajok es generalisták a leggyakoribbak, de néhány invazív egzotikus faj is előfordulhat bennük. A szalagszerűfolyosók általában elég szélesek ahhoz, hogy belső fajok is megtelepedjenek középvonaluk mentén, ugyanakkor szegélyfajokban is gaz-dagok. A változó szélességű folyosókban egyes szakaszokon jelentős kiterjedésű belső tér alakulhat ki, így akár a legfajgazdagabbak lehetnek a három folyosótípus közül.
A nagyon hosszú, megszakítás nélküli folyosók fajgazdagságát az is növeli, hogy változatos élőhelyeken futnak át. Az ember által telepített zöldfolyosók is vannak.
Tájökológiai folyosók
2. Fajáramlást segítő funkció. Elsősorban az állatvilág fajmozgásait teszik hatékonyabbá a folyosók: sok faj migrációjában meghatározó szerepük van. A természetes eredetű és változó szélességű folyosók egyes növényfajok terjedésében is fontosak lehetnek.
A folyosók fontos részei az ökológiai hálózatoknak.
Különböző fajdiverzitású tájfoltok között teremtenek kapcsolatot, és a populációk mozgásának meg- könnyítésével hozzájárulnak a génállomány cseréjéhez, az élő rendszerek zavartalan működéséhez, stabilitásuk fokozódásához.
Hegyvidéki területen a lejtőirányú szalagszerű folyosók a klímaváltozáshoz való alkalmazkodásban is szerepet játszhatnak. Az alacsonyabban fekvő folyosószakaszból az érzékenyebb belső fajok a melegedő klíma hatására a magasabban fekvő, ezért hűvösebb folyosószakaszba
á d lh t k
Tájökológiai folyosók
3. Szűrő funkció. A folyosók számos faj számára élőhelyet vagy vándorlási útvonalat jelentenek, néhány faj esetében gátként működnek. Tipikus példája ennek az a sövényhálózat, amely Angliában a magántulajdonú legelőket választja el egymástól. Itt a sövényeknek elsődleges (ember által meghatározott) funkciója a legelő állatok (juh, szarvasmarha) elvándorlásának megakadályozása, amely funkciót sikeresen be is töltik.
Ugyanilyen barrierhatást fejtenek ki minden más nagytestű állat mozgására, míg a kistestűek átjutnak a sövényeken, sőt számos rovar, kisemlős és madár számára élőhelyet vagy vándorlási útvonalat jelentenek.
Tájökológiai folyosók
4. Fajforrás funkció. Ha egy folyosó hosszan fut át a mátrixon, közöttük jelentős fajcsere játszódhat le.
Különösen a széles sávfolyosók lehetnek fajgazdagok, így a mátrix felé fajforrásként működnek. Tovább fokozza a folyosó fajforrás-funkcióját, ha kanyarogva egyre hosszabb határvonalon érintkezik a mátrixszal.
Ilyen esetekben (pl. széles folyó menti folyosó) a mátrix fajösszetételére is nagy hatással lehet.
5. Nyelő (befogadó) funkció. Az említett fajcseréből következik, hogy a mátrixból a folyosóba is vándorolhatnak fajok, sőt ott meg is telepedhetnek.
Tájökológiai folyosók
1. A tájökológiai folyosók
léptékük szerint lehetnek:
- interkontinentális, - kontinentális,
- regionális,
- lokális folyosók.
2. Állapot szerint lehetnek:
- természetes vagy természet- közeli,
- zavart vagy bolygatott,
- mesterséges (ezt szoktuk zöldfolyosónak nevezni)
Tájökológiai gátak
• A tájökológiai gátak vagy barrierek a folyosókhoz hasonlóan lineáris (vonalszerű) elemek. Az azonos hasznosítású tájfoltokat, élőhelyeket választanak el egymástól (pl. erdő területeken áthaladó úthálózat).
Ezek gyakran fontos élőhelyeket választanak el egymástól (pl. béka átjárók)
• A tájökológiai gátak többségükben antropogén elemek a tájban.Ilyenek az autópályák pl. Kép Csorba Péter nyomán).
Mátrix
• A mátrix az alap ökoszisztéma, vagy tájhasznosítási típus a táj mozaikban. Területi aránya meghaladja a többi tájszerkezeti elem %-os részesedését.
• A tájdinamika szempontjából a háttér funkciót tölti be.
Segítheti, de károsan is befolyásolhatja a természetközeli foltok működését
• Két erdőfolt körül pl. a mezőgazdaságilag hasznosított terület képezi a mátrixot, de települések vagy tanyák is elhelyezkedhetnek a mátrixban.l