Kötelező irodalom: Növényökológia fejezet:

1. Kötelező irodalom: Növényökológia fejezet: Tuba Zoltán, Szerdahyelyi Tibor, Engloner Attila, Nagy János: Botanika III. Letölthető előadás: nofi.szie.hu oladalon az Oktatás/letöltések menüpont alatt

2. Növénytársulások, struktúrájuk, temporális dinamika (biomok, életformák, szukcesszió, diszturbancia) A Föld klímarendszere (benne: radiáció, légkör, hő) Terresztris víz- és energiamérleg, a növényi vízgazdálkodás Produkció: Fotoszintézis (típusok, környezeti kontrol, levél-állományszint) Produkció: Terresztris produkciós folyamatok (az előző folytatása, ...légzés, NPP, GPP, NEP, NEE, mérésük) Tápanyagok körforgalma (Nitrogén, Foszfor, Kén), biogeokémiai ciklusok (C,N,P,S,H2O) Ökoszisztéma ökológia

3. NÖVÉNYÖKOLÓGIA növényföldrajztársulástan vegetációformák (formációk) helyi fajkollektívumok (társulások, cönózisok) E. Haeckel, 1866, (oikos=ház (környezet), logos=tudomány) „ökológia alatt a tudományok azon körét értjük, amely a szervezetek környezettel fenntartott kapcsolatát vizsgálja, ahová tágabb értelemben valamennyi létfeltétel (Existenz-Bedingung) sorolható” (Haeckel, 1866) Mai értelmezés:az ökológia az egyed feletti szinteken értelmezhető biológiai egységek (populációk, társulások stb.) előfordulásával kapcsolatos tér–idő összefüggésekkel foglalkozik

4. KÖRNYEZET • túlságosan általános fogalomnak bizonyult • KÖRNYEZET: • - földrajzi hely(zet) • - potenciális limitáló tényezők komplexe • ténylegesen ható ökológiai környezeti tényezők • Liebig-féle minimum-elv → ökológiai környezeti tényező • plurális környezet elve: A környezet és a tolerancia egymást feltételezi, • környezet , tolerancia „mint a zsák meg a foltja” – komplementaritás • Egy faj biotópja vagy élőhelye →ahol az tartósan és rendszeresen előfordul Környék miliő környezet

5. TÁRSULÁS A társulás (biocönózis) fogalmát Möbius használta először, 1877-ben, tengeri sziklák teljes életközösségének leírására. A társulás (biocönózis): egy adott helyen, adott pillanatban koegzisztáló (együtt létező) populációk közössége. Növénytársulás Megjelenésükben, fajösszetételükben hasonlóak (fiziognómia, forma  formáció) emergens (nélkülük nem létező) sajátságokat mutatnak.

6. ÖKOSZISZTÉMA • a./ Az élő szervezetek közösségei egymástól független populációk kollektívuma • b./ Az élő szervezetek közösségei organizmusok (szuperorganizmus koncepció) • Az életközösségek a környezetet képező abiotikus faktorokkal együtt „fizikai értelemben vett rendszert” képeznek: ez az ÖKOSZISZTÉMA • Az életközösségek (biocönózisok) csak abiotikus környezetükkel együtt képeznek igazi egységet • a modern ökológia az ökoszisztémát a társulások anyag- és energiaforgalmát leíró modellnek (értelmezést szolgáló eszköznek) tartja • Mi az „anyag- és energiaforgalom?” • (víz, szén, nitrogén… CHONSP..FeCuMo), (sugárzás, hő…. ATP)

9. Biomok Vegetáció-formációk Forma – Raunkiaer Fiziognómia Növénytársulás Környezeti tényezők Niche

11. puszta sztyepp, pampa, préri szezonális szárazság legel(tet)és (zavarás)

12. Minden földrészen előfordul • fontos a tűz szerepe • (ökoszisztéma gazdálkodás • éghető anyag mennyisége • tüzek gyakorisága • a talaj víztartalma

14. a legfajgazdagabb 365 napos vegetációs periódus, nagy hőösszeg vékony talajréteg nagy dekompozíciós ráták a stabilitást és a rezilienciát részben a nagy diverzitás teszi lehetővé, amely utóbbit - feltehetően - a speciáció (jégkorszakok, izoláció) is fokozott

15. Terofiták meleg és hideg sivatagok klíma, klímaváltozás, elsivatagosodás növényi adaptáció, tolerancia

16. permafrost, biomonotónia lassú regenerálódás a jégkorszaki katasztrófából a fafajok jelenleg is „vándorolnak”, nem érték még el északi elterjedésük határát (a kontinentális jégmezők visszahúzódása után kezdődően)

18. ÉLETFORMA-SPEKTRUMOK egyes BIOMOKBAN A fekete oszlopok az adott biom-beli életforma spektrumot, a fehér oszlopok a világ flórájának (átlagos) összetételét mutatják.

20. Példa a konvergenciára az életforma-spektrumok hasonlósága alapján.

22. Térbeli struktúra Vertikális struktúra – szintezettség, LAI, k Horizontális struktúra Fajszám-telítési görbék, minimum area A térbeli eloszlás típusának hatása A mintavételi egység nagysága • Eloszlástípusok • Poisson • Normál • Aggregált

23. Növénytársulások térbeli struktúrája • vertikális ->fény vékonyodása ->produkció • ökológia • Horizontális struktúra • kvadrát, mintavétel • analitikus és szintetikus bélyegek • Analitikus bélyeg • Dominancia = borítás  A faj egyedeinek függőleges vetülete / a minta (kvadrát) területe • Relatív dominancia = A faj függőleges vetülete / az összes faj függ. vetületének összege • Abundancia (egyedszám) • Szintetlikus bélyeg • Gyakoriság =A fajt tartalmazó minták száma / összes minták száma • Relatív gyakoriság = A faj egyedszáma / az összes faj egyedszáma • Diverzitási index • fidelitás – hűség • preferencia – adott faj mely társulásokban a leggyakoribb

24. A Shannon diverzitáshoz tartozó egyenletesség: E=H/log2(S), ahol S a fajok száma Diverzitás=sokféleség Shannon diverzitási index: H=Σ-pi*log2(pi), ahol pi az i-dik faj relatív gyakorisága

25. Diverzitás=sokféleség Shannon diverzitási index: H=Σ-pi*log2(pi), ahol pi az i-dik faj relatív gyakorisága A Shannon diverzitáshoz tartozó egyenletesség: E=H/log2(S), ahol S a fajok száma

27. SZUKCESSZIÓ Növényi társulások időbeli sorozata – a társulások váltják egymást (irány, stádiumok, önszerveződés, „szuperorganizmus” klímax társulás  a klímával egyensúlyban lévő társulás Primer, szekunder Allogén, autogén (ökogenetikus (abiotikus), szüngenetikus(biotikus)) allogén: külső hatás autogén: a rendszer sajátságaiból eredő (belső) Klímax társulás: zárótársulás, a társulás faj/életforma összetétele a makroklimatikus tényezők által meghatározott.

28. A fajösszetétel változása időben – temporális változások, szukcesszió A teret a geometriai eloszlás szerint felosztó struktúrából (kevés faj1. év) a lognormál eloszláshoz közelebbi eloszlástípus (sokkal több faj, ezek közül sok hasonló borítással)

29. Primer szukcessziós változások a Krakatau kitörése után

30. Szekunder szukcesszió… általában valamilyen zavarás után indul. • Szekunder (másodlagos) szukcesszió indul el egy szántó felhagyásával, • egy erdő tarvágásával is. • Talaj (humusz, N-tartalom, pH), propagulumok. • Térben egymás mellett elhelyezkedő, különböző szukcessziós stádiumok (sok • évtizedes, de esetleg csak néhány méteres különbség). • Környezeti tényezők grádiensei, Zavarás(Grime rendszere) • Kompetíció (autogén, nem a stressz és nem a zavarás a meghatározó (Tillman)

31. A CSR (competitive, stress-tolerator, ruderal) stratégiák, JP. Grime, Sheffield • - Kompetitív , Stressz-toleráns, Ruderális, • kapcsolat az rK stratégiákkal • kapcsolat a szukcesszióval

32. r-stratégia

33. K-stratégia

35. Másodlagos szukcesszió CSR, Grime Az egyes stratégiák jelentősége szukcesszió lefolyásában sok és kevés kezdeti forrás esetén ( a körök nagysága a fitomasszával arányos) Az egyes stratégiák dominanciája és a források szintje a zavarás óta eltelt idő függvényében.

36. Szukcesszió, diverzitás !

37. A csökkenés dinamikája az egyes fajok szaporodási rátáitól függ A szukcesszió csökkenő fajsűrűséget eredményez, Nagy szaporodási rátájú fajok részvétele esetén a fajszám gyorsabban „beáll” de: vö. r stratégista, korai vs késői szukcessziós fajok ,(a K stratégista fajok megjelenése egyben a kisebb szaporodási ráták megjelenését is hozza)

38. Közepes (erősségű) zavarás Intermediate disturbance hypothesis, IDH Zavarás és Diverzitás A zavarás hatása a diverzitásra -gyakori zavarás  a késői fajok hiánya  kisebb diverzitás - nincs zavarás  a késő szukcessziós fajok kompetíciója erős  kisebb diverzitás Diverzitás

39. forrás-gazdagság és diverzitás

40. Gause, kompetitív kizárás • Minden forrásra nézve azonos kompetíciós képességű fajok előfordulása valószínűtlen (fajazonosság) • A (bármely kicsi) kompetíciós előnnyel rendelkező faj kiszorítja a másikat a legjobban alkalmazkodó faj kizárja a többi fajt az adott területről. Rothamsted, kísérletes bizonyítás

41. Kompetíció .... versengés ? ... Akkor lép fel, ha egy egyed más egyedek jelenlétében több energiát használ fel adott (egységnyi) forrás megszerzésére, vagy megtartására, mint egyébként (kompetitor hiányában) intraspecifikus, interspecifikus, niche (fundamentális, realizált)

42. A kompetíció előfordulásának kritériumai - kettő vagy több résztvevő, amelyeknek ugyanarra az egy, hiányban lévő forrásra szükségük van - a forrás elérhetőségét a kompetitor (negatívan) befolyásolja - a forrásért folytatott küzdelemegyik vagy mindkét kompetitor fitneszét csökkenti fitnesz (fitness) - rátermettség ... a fitnesz azt méri, hogy az egyed génjeinek hány kópiája van jelen a következő generációban...

43. A vegetációdinamika (pl szukcesszió) forrás hasznosítással és kompetícióval történő magyarázata. Az autogén (szüngenetikus, biotikus) szukcesszió esete (vö. allogén, ökogenetikus, abiotikusan meghatározott) • A tér egy adott pontja • valóban létezhet ilyen pont • a mellette lévő nem ilyen • környezeti heterogenitás Források (R1,R2) (N,P,K.. fény.. víz.. hőmérséklet)

44. Koegzisztencia Kompetitív kizárás niche, fundamentális és realizált Gause-féle kompetitív kizárás a legjobban alkalmazkodó faj kizárja a többi fajt az adott területről. Mindkettőnek kísérletes bizonyítékai vannak. ? Ellentmondás ?

46. Koegzisztencia a relatív forrásszegény élőhelyek esetében

48. Másodlagos szukcesszió Források-aránya, Tillman megszerezni a fényt ÉS megszerezni a tápanyagokat AR+AS+AL=1 A: a kevés tápanyaghoz és sok fényhez adaptálódott faj E: a sok tápanyaghoz és kevés fényhez adaptálódott faj A szukcesszió kezdetén jellemző: sok fény és kevés tápanyag. A végén ennek az ellentettje.

49. Közepes (erősségű) zavarás Intermediate disturbance hypothesis, IDH Zavarás és Diverzitás A zavarás hatása a diverzitásra -gyakori zavarás  a késői fajok hiánya  kisebb diverzitás - nincs zavarás  a késő szukcessziós fajok kompetíciója erős  kisebb diverzitás Diverzitás