Szimulált klímaváltozás hatása a talajlégzésre homoki erdőssztyepp vegetációban 1Lelleiné Kovács Eszter, 1Kovácsné Láng Edit, 2Kalapos Tibor, 1Botta-Dukát Zoltán, 1Barabás Sándor 1 MTA Ökológiai és Botanikai Kutatóintézete, Vácrátót 2 ELTE Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék, Budapest

A bioszféra-légkör interakciók fontos eleme a talajlégzés. Ezek a kölcsönhatások függnek a klímától, talajtól, vegetációtól... Ezért van nagy jelentőségük a globális modellezések számára is a regionális kutatásoknak. A félszáraz, homoki ökoszisztémák szénforgalmi szempontú kutatottsága messze elmarad más ökoszisztémákétól.

Vizsgálataink célja A félszáraz homoki erdőssztyeppre jellemző talajlégzés számszerűsítése. A talajhőmérséklet és talajnedvesség hatásának vizsgálata a talaj széndioxid-kibocsátására. Az előrejelzett klímaváltozást szimuláló hő- és szárazságkezelés következményeinek feltárása a talajlégzésre nézve.

A kiskunsági homoki erdőssztyepp vegetáció fehérnyár-sarjas pusztagyep mozaikja

A VULCAN projekt csapadék Dánia Egyesült Királyság Hollandia hőmérséklet Egyesült Királyság Olaszország Magyarország Hollandia Dánia Spanyolország

VULCAN terület, Fülöpháza

Talajlégzés vizsgálati módszere 2003-2005 között tavasztól őszig, havonta. Hajnalban és délben. Parcellánként 3-3 állandó mérőhelyen. Infravörös gázanalizátorhoz csatlakoztatott, nyílt légátfolyó rendszerű talajlégzéskamrával. Egyidejűleg talajfelszín alatti hőmérséklet mérése (kamrához kapcsolódó hőmérő segítségével). Talajnedvesség mérése 11 cm-es TDR szondával.

Meteorológiai adatok 2003-2005   1961-1990 30-éves átlag 2003 2004 2005 Évi középhőmérséklet (°C) 10.4 10.1 11.2 9.7 A vegetációs időszak (április-október) középhőmérséklete (°C) 16.4 17.1 16.0 16.1 Éves csapadék (mm) 504.8 377.6 703.2 627.4 Júniusi csapadék (mm) 72.6 8.8 96.8 71.8

Talajhőmérséklet alakulása

Talajnedvesség alakulása

Talajlégzés

Kezelések hatása a talajhőmérsékletre hajnalban

Kezelések hatása a talajnedvességre

Kezelések hatása a talajlégzésre hajnalban délben 2005 június végén

Talajlégzés – hőmérséklet összefüggés 2003-2005

Talajlégzés – hőmérséklet összefüggés nem vízlimitált időszakokban

Talajnedvesség és hőmérséklet összefüggése 2003-2005

Talajlégzés reziduális talajnedvesség-függése 2003-2005

Talajlégzés nedvességfüggése 30°C felett 2003-2005

Eredmények összefoglalása, következtetések I. A talajlégzés értékei a vizsgált homoki erdősztyepp vegetációban, más ökoszisztémákkal összevetve alacsonynak mondhatók: 0.09 – 1.11 μmol CO2 m-2 s-1. A talajlégzés napi skálán a hőmérséklettel, havi felbontásban a növényzet aktivitásával van összhangban. Éves szinten az évi csapadékmennyiséggel mutat pozitív összefüggést, ami valószínűleg az éves növényi produkció közvetett és közvetlen hatásaira reflektál. A három éves vizsgálat alapján a hőmérséklet a talajlégzés varianciájának 30%-át magyarázza. A talajlégzés hőmérséklet-függését legjobban egy haranggörbével írhatjuk le, melynek optimuma 33,4°C-nál, első inflexiós pontja 10,9°C-nál van. y = w exp (- (x-u)2 2t -2)

Eredmények összefoglalása, következtetések II. A talajnedvesség hatását a talajlégzésre a hőmérséklet befolyása elnyomja, de 30°C felett, mikor a hőmérséklet már nem limitáló tényező, a talajlégzés varianciájának 34%-át magyarázza a talajnedvesség. A talajlégzés intenzitásának csökkenését magas hőmérsékleten csak részben magyarázhatja nedvességlimitáció, valószínűnek tűnik a gyorsan lebomló, labilis szervesanyagtartalom időleges kimerülése is. Az erre a térségre előrejelzett szárazodás és felmelegedés is a klímaszimulációs kísérlet alapján valószínűleg talajlégzés csökkenéssel jár majd együtt. A szénforgalom egészének és a szénmérleg változásainak becsléséhez természetesen a növényzet produkciós vizsgálataira is szükség van.

Köszönöm a figyelmet!