Természetvédelmi biológia

Az előadások a következő témára: "Természetvédelmi biológia"— Előadás másolata:

1 Természetvédelmi biológia

2 5. A biodiverzitást veszélyeztető tényezők: idegenhonos fajok

3 Idegenhonos fajok problémája
ember sok ezer növény és állat új területekre történő betelepedését okozta szigetek reagálnak a legérzékenyebben behurcolt növényevők korlátlanul legelik az őshonos vegetációt ragadozók elpusztítják a ragadozómentes környezetben kialakult fajokat új környezetben idegenhonos fajok agresszíven terjedő invazív fajjá válhatnak jövevényfajok megtelepedése fontos biodiverzitást veszélyeztető tényező lokális flóragazdagodás mellett, globális vegetáció uniformizálódás

4 Fogalommagyarázat Adventív faj / jövevény faj / idegen faj: a vizsgált területre betelepítés, behurcolás vagy bevándorlás útján bekerült nem őshonos faj. Őshonos faj: az északi mérséklet övben őshonosnak tekintjük azokat a fajokat, amelyek a jégkorszakot helyben átvészelték, vagy azt követően, az ember – közvetlen vagy közvetett –közreműködése nélkül telepedtek vissza. (Neolitikum előtt is előfordultak). Betelepítés: szándékos emberi tevékenység, amelynek során a növény (vagy annak szaporítóképlete) addigi areáján kívüli területre került. Behurcolás: nem szándékos emberi tevékenység, amelynek során a növény (vagy annak szaporítóképlete) addigi areáján kívüli területre került. Bevándorlás: az a folyamat, amelynek során az élőlény közvetlen emberi közreműködés nélkül addigi areáján kívüli területen is megjelenik.

5 Fogalommagyarázat Meghonosodott faj: egy tájegységben a faj meghonosodottnak tekinthető, ha van legalább egy olyan populációja, amely a populáción kivülről származó propagulumok rendszeres beáramlása nélkül is képes fennmaradni. Inváziós faj / özönnövény (Invazív faj): olyan nem őshonos faj, amelynek elterjedési területe és populációmérete a számára megfelelő élőhelyeken adott területen az adott tér és időskálán monoton módon növekszik. Átalakító faj: olyan özönnövény, amelynek inváziója során a meghódított közösség vagy táj jellemző sajátosságait – szerkezetét vagy működését - jelentősen megváltoztatja.

6 Megtelepedés módjai Európaiak gyarmatosítása – fajok százait vitték magukkal, hogy hazai fajokra vadászhassanak, otthoni környezethez hasonlót alakítsanak ki. Kertészet és mezőgazdaság – dísznövényként, mezőgazdasági terményként Véletlen behurcolás – gyomfajok magvai mezőgazdasági termékben, rovarok patkányok hajókon, ballasztanyagban (föld, víz), kórokozók a gazdaállaton Biológiai védekezés – elszabadult idegenhonos faj megfékezésére lehet megoldás kártevő betelepítése, néha nagyobb bajt csinál

7 Nagy-Britannia Német-ország Hollandia Behurcolt fajok 32000 12000? 7000 Meghonosodott fajok 322 385 220 Ebből természetközeli vegetációban is meghonosodott ? Kb. 200 75

8 Az adventív növények csoportosítása a behurcolás/betelepítés ideje szerint
Archeofitonok: Amerika felfedezéséig behurcolt ill. betelepített növények. Megjelenésük a neolitikumi mezőgazdaság kialakulásával egyidős. Megtelepülésüket elősegítette: erdőirtás, kereskedelem, település-szerveződés, népvándorlás, háború. Neofitonok: Amerika felfedezése után behurcolt ill. betelepített növények. A vasút megjelenésével terjedésük jelentősen felgyorsult.

9 Németországban meghonosodott fajok első megjelenési adatai, ill
Németországban meghonosodott fajok első megjelenési adatai, ill. a kihalt fajok száma.

10 Az adventív növények csoportosítása származásuk szerint
Az adventívflóra származásának mennyiségi vonatkozásai. A nyilak vastagsága a fajszámot szimbolizálja.

11 Az európai exóta növények száma a származási terület szerint csoportosítva
Páfrányok, fenyők Egyszikűek Kétszikűek Összesen Észak-Amerika 0,5% 5,7% 21,6% 27,8% Ázsia 0,2% 3,4% 18,6% 22,2% Dél-Amerika 0,3% 3,6% 15,0% 19,0% Dél-Afrika - 4,5% 7,9% Afrika többi része 0,9% 1,4% 2,2% Ausztrália Új-Zéland 1,2% 1,6% Amerika 2,8% Észak-Amerika és Ázsia Trópusi területek 1,7% 1,0% 2,9% Egyéb 5,9% 9,1%

12 A bevándorlás, behurcolás módjai
A magyarországi vasútvonalak és az adventív növények közötti összefüggés

13 Szándékosan behozott, és kultivált fajok
Elvadult haszonnövények: korai kultúrreliktumok (római kori kertek, középkori kolostorkertek), „várfalnövények”: Origanum vulgare, elvadult gyógynövények: Acorus calamus Elvadult dísznövények: régi kerti növények: Saponaria officinalis, modern kivadulások: Impatiens glandulifera, Solidago fajok.

14 Szándékosan behozott, és kultivált fajok
Botanikus kertekből való kivadulás: a többi terjedési módhoz képest kevesebb növényt érint, de az egyes kivadulások nagy jelentőségűek lehetnek, mint pl.: az Impatiens parviflora esetében. Szándékos telepítés, az elvadulás és a fennmaradás elősegítésére az eredeti elterjedési területen kívül, pl.: Telekia speciosa

15 Nem szándékosan behurcolt fajok
Szántóföldek és kertek gyomjai: néhányan gabonanövényeinkből származnak. A legősibb adventívek, a kora történelmi idők óta Közép-Európába kultúrnövények kísérőjeként kb faj jutott be. Külföldi vetőmaggal bekerült gyomok: pl.: Kis-Ázsiából és Marokkóból származó árpával, több mint száz faj került Közép-Európába.

16 Nem szándékosan behurcolt fajok
Fűmagvak kísérői: pl.: Holcus lanatus, Rudbeckia hirta, Achillea lanulosa. Fák és cserjék közvetítésével jutottak a talajba: Oxalis dilleni, Rorippa silvestris Díszmadarak eleségével terjedő növények: a települések közelében, szemétlerakó-helyeken fordulnak elő: Panicum sp., Setaria sp., Cannabis sativa, Linum ussitatissimum. Déligyümölcskísérők: ez Németország esetében több mint 800 fajt jelent. Az első világháború alatt különösen a citromtranszporttal érkezett adventívek száma volt jelentős. Népvándorlások, háborúk: a Xanthium spinosum terjedését az 1948/49-es szabadságharc lovainak és a Bécsbe lábon hajtott délvidéki disznócsordáknak köszönhette.

17 A szúrós szerbtövis (Xanthium spinosum L.) terjedése

18 Idegen fajok száma Európa országaiban
Országok Area (km2) Idegen fajok Exotikus fajok Exotikus fajok %-os aránya Albánia 28 748 56 45 80,4 Ausztria 83 849 293 138 47,1 Dánia 43 069 239 64 26,8 Finnország 171 41 24,0 Franciaország 479 301 62,8 Németország 339 148 43,7 Görögország 85 74 87,1 Magyarország 93 030 208 109 52,4 Olaszország 294 217 73,8 Norvégia 194 58 29,9 Portugália 88 500 244 178 73,0 Románia 203 126 62,1 Spanyolország 250 187 74,8 Svédország 53 24,4

19 A növények csoportosítása a naturalizáció mértéke szerint
Ergasiophyta: kizárólag csak mesterséges kultúrában élnek, emberi ápolás nélkül nem tudnak fennmaradni. Egyáltalán nem honosodnak meg. Ephemerophyta: alkalmilag nagyobb egyedszámban jelenhetnek meg, de nem tudnak megmaradni az új környezetben, pl.: nem télállóak vagy nem szaporodóképesek (nem érlelnek magot). Ide tartoznak az árukísérők, madáreledelmagok, szobanövények. Epökophyta: kultúrafüggők. Antropogén társulások tagjai, pl.: szántóföldi gyomok, ruderális termőhelyek növényei, de a természetes vegetációban nem tudnak meghonosodni. Az emberi beavatkozás elhagyásával megszűnnek termőhelyeik, és eltűnnek a vegetációból. Agriophyta: először emberi segítséggel érkeztek, de konkurenciaképesnek bizonyultak, és az emberi hatás megszűnése után is fenn tudtak maradni. Bár az eredeti vegetációnak nem tagjai, de mára már a természetközeli és/vagy a természetes vegetációban is meghonosodtak.

20 A bevándorlás és elterjedés típusai
Zonális típus. Ez a legszembetűnőbb: a meghonosodó faj zárt, széles frontban terjed valamely égtáj irányában. Hazánkban ilyen pl.: az parlagfű (Ambrosia artemisiifolia) a Dunántúlon. Dispers típus. Egyszerre vagy rövid évek alatt sok, de egymástól távol eső ponton bukkan fel. Tipikus esete a vetőmaggal széthurcolt adventíveknek. Pl.: hazánkban terjedése kezdetén a mezei aranka (Cuscuta campestris). Disjunct típus. A szélsőségeket képviselő előbbi két típus között áll, ez a leggyakoribb. Több kisebb előfordulási területről mint centrumból előtörve, gyakran vízgyűrűkhöz hasonló koncentrikus körökben történő tovaterjedés, melynél később az areák lassan összeérnek, és összefolyó continuus areává lesznek. A bevándorlási centrumok jórészt a főváros, nagyobb iparvárosok, közlekedési csomópontok stb.

21 Zonális típus: az Ambrosia artemisiifolia L
Zonális típus: az Ambrosia artemisiifolia L. terjedésének fázisai a Dunántúlon. Dispers típus: a Cuscuta campesris YUNCK. Előfordulásai a Középduna-medencében 1898 és 1916 között.

22 Az elterjedés sebessége
Egyre erőteljesebben, visszaesés nélkül terjednek, pl.: Lactuca tatarica. A kezdeti erőteljes terjedés után ismét normális terjedési sebességet mutatnak, pl.: Anacharis canadensis. Változatlan mértékben terjedő fajok, Egyre csökkenő mértékben terjedő fajok, pl.: Azola caroliniana Hollandiában.

23 Az elterjedés elősegítő belső tényezők
Filogenetikailag fiatalabb fajok Generatív szaporodás jellegzetességei Jó genetikai alkalmazkodóképesség következtében progresszív endemizmusok is kialakulhatnak Kedvező reprodukciós ráta: magas magprodukció lehetővé teszi a távolabbi élőhelyekre való eljutást.

24 Az elterjedés elősegítő belső tényezők
Jó terjedési képesség Csírázás széles ökológiai tartományban, elnyújtott csírázási spektrum Rövid élettartam, gyors virágzás és termésérlelés Raktározó szervek jelenléte Kedvező morfológiai jellemzők, magasság Erős vegetatív terjedőképesség. Mechanikai ápolással szembeni tűrőképesség Alkalmazkodás a kultúrnövények életciklusához Allelopatikus hatás

25 Az elterjedés elősegítő belső tényezők
Herbicidrezisztencia, herbicidtolerancia Nagy ökológiai tűrőképesség Variabilitás a térben Variabilitás az időben

26 Az elterjedést elősegítő külső tényezők
Melegebb helyi klíma kialakulása Más mezőgazdasági eljárás bevezetése Az ápolás megszüntetése A természetes élőhelyek átalakítása Tápanyagdús, jó vízellátottságú, nyitott vagy időszakosan nyitott élőhelyek Kórokozó és fogyasztó szervezetek hiánya

27 A keleti szarkaláb (Consolida orientalis) hazai elterjedése

28 A neofitonok areatípusai
A keletről érkezett neofitonok először a ruderális területeket és a bolygatott xeroterm gyepekben jelennek meg. A kontinentális és litorális halofitonok spontán areáját a konkurencia határozza meg Az eredetileg DNy-ról Közép-Európába vándorló neofitonok szétterjedési centruma a Nyugat-Mediterránumban található. Lombhullató erdőkben előforduló ill. a patakmenti magaskórósokban terjedő fajok.

29 A neofitonok előfordulása különböző élőhelyeken
Közép-Európa természetes társulásaiban 100 magasabbrendű növényfaj jelenik meg neofitonként, de ebből csak 16 fordul elő nagyobb területen ill. nagyobb egyedszámban. Nem ember által kialakított társulásokban csak lokális megtelepedés figyelhető meg. Számos neofiton jelenik meg tengerpartokon, folyópartokon és bolygatott területeken, ezek között sok a kultúrszökevény. Neofitonmentes társulásokat túlnyomórészt szélsőséges klímájú és/vagy termőhelyi adottságokkal rendelkező élőhelyek közt találunk.

30 A neofitonok előfordulása különböző élőhelyeken
Nyitott vagy időszakosan nyitott társulások kedvező feltételeket teremtenek a neofitonok megtelepedéséhez. A neofitonok száma nagyobb síkvidékeken és dombvidékeken, hegységekben sokkal kisebb. A legtöbb neofiton Észak-Amerika és Ázsia hasonló klímájú területeiről érkezik, de jelentősek a progresszív endemizmusok is. Csak néhány faj képes önálló társulás alkotására.

31 Az adventív növények meghonosodásának hatása az ökoszisztémára
A flórára és a vegetációra gyakorolt hatás Beilleszkedés a társulásba Őshonos növényfajok kiszorítása Kórokozók behurcolása A honos növények génkészletének befolyásolása Az állatvilágra gyakorolt hatás A növény-állat interakciók (fogyasztók, fészkelők, stb.) számának csökkenése A növény-állat interakciók számának növekedése Az interakciók száma közel azonos marad

32 Az adventív növények meghonosodásának hatása az ökoszisztémára
A termőhelyi tényezőkre gyakorolt hatás A talaj nitrogéntartalmának feldúsulása Az avar- és humuszképződés felgyorsulása A talaj vízgazdálkodásának megváltozása Az emberre gyakorolt közvetlen hatás Allergén hatás Fito-fotodermatitisz (bőrgyulladás) Karcinogén (rákkeltő) hatás Mérgező hatás

33 Sikeres invádorok jellemzői
Hazai flórában invazív neofitonok között nagy a fészekvirágzatúak aránya elsősorban É-Amerika mérsékelt övi területeiről származó fajok válnak invazívá életformák alapján invazív fajok között nagyobb a fák, cserjék, geofitonok aránya, míg az egyéveseké kisebb nagyobb a vegetatív szaporodásra képes fajok aránya általuk preferált terület nedves, semleges vagy gyengén meszes, tápanyagban gazdag, napfényes

34 Az adventívek kontrollálásának lehetőségei
Prevenció Az idegen fajok behozatalának nemzetközi szabályozása, a behozott növény megtelepedési képességének, lehetséges negatív hatásainak tesztelése. Természetes és természetközeli növénytársulások megalapozásának elősegítése. A kezelések szükségességének mérlegelése és a hatás tesztelése. Természettel összeegyeztethető eljárások alkalmazása, például ügyelni kell a hatás szelektivitására. A kivitelezés gondos végrehajtása, és a hatás folyamatos figyelemmel követése.

35 Kezelés Természetes és természetközeli növénytársulások megalapozását kell elősegíteni. Bármilyen kezelés alkalmazása előtt mérlegelni kell annak szükségességét, és hatását tesztelni kell. Természettel összeegyeztethető eljárásokat kell alkalmazni, például ügyelni kell a hatás szelektivitására. A kivitelezést gondosan kell végrehajtani, és a hatást folyamatosan figyelemmel követni.

36 Kezelési módszerek Fizikai kontroll Mechanikai ápolás különböző fajtái, pl.: sarlózás, kaszálás Égetés Elöntés, lecsapolás Letakarás Biológiai kontroll Legeltetés Fogyasztók és kórokozók behozatala Kémiai kontroll A herbicidek alkalmazása Allelopatikus növények alkalmazása

37 Kémiai kontroll Általánosságban a herbicidekkel végzett kezelési technológiai kiválasztásánál az összes kockázati tényező együttes minimalizálására kell törekedni. Direkt kockázatok Célnövényeken kívüli növényzet pusztulása A herbicid bemosódása nedves élőhelyen élő vízbe A kezelt növényeket fogyasztó, azokat megporzó rovarok, magasabb rendű élőlények pusztulása Indirekt kockázatok Keletkező szabad talajfelszín nemkívánatos növényfajokkal való visszatelepülése. Lassú lebomlású herbicidek krónikus toxicitása, teratogenitása, mutagenitása az élőhely állatközösségében.

38 A kockázati tényezők minimalizálásának elemei
Szelektivitási kritérium a hatóanyag kiválasztásában, ill. az alkalmazástechnika esetén Optimális fenológiai fázis kihasználása A terület aszpektusainak ismerete, a szenzitív védendő növények életciklusának, illetve a terület állatvilágának figyelembevétele Nem vegyszeres beavatkozások integrálása a kockázatok csökkentése céljából A növényvédő szerek környezeti viselkedésének és ökotoxikológiai paramétereinek ismerete Másodlagos ökológiai hatás ismerete A herbicid dózisának csökkentése Előzetes hatástanulmányok készítése A herbicides kezelés integrálása a közép-, illetve hosszú távú élőhely-rekonstrukciós folyamatokba Szomszédos területekről érkező inváziós nyomás

39 Magas és kanadai aranyvessző (Solidago gigantea, Solidago canadensis)
É-Amerikai eredetű dísznövényként behurcolt fajok Magyarországi megtelepedése 1848 Első tömeges előfordulása 1865 Csallóköz, 1873 Csepel-sziget 1880 években Dunántúl több pontjáról jelezték

40 Magas és kanadai aranyvessző (Solidago gigantea, Solidago canadensis)
Morfológia Életciklus Ivaros szaporodás kaszattal új élőhelyek meghódításakor fontos Kialakult állományokban vegetatívan tarackokkal szaporodik Termőhelyigény víz- és tápanyagellátottság szempontjából tágtűrésű fajok Fényigényesek Száraz termőhelyen hajtások alacsonyabbak Kompetíciós képesség Sarjtelepek agresszíven gátolják egyévesek és évelők fejlődését

41 Magas és kanadai aranyvessző (Solidago gigantea, Solidago canadensis)
Gazdasági jelentősség Jó mézelő fajok, gyógynövények Nagymennyiségű virágporuk allergén Gyomként csemetekertekben, telepítésekben, parlagokon, tarvágásokon jelenik meg Természetvédelmi jelentősség Természetes és természetközeli élőhelyek helytelen kezelése miatt tud megtelepedni Zárt állományokban az eredeti növénytakaró elpusztul Növényzet diverzitása csökken Természetvédelmi kezelés lehetősége Legjobb módszer a megelőzés Kaszálás Mechanikai irtás talajműveléssel Legeltetése nem javasolt Vegyszeres védekezés csak indokolt esetben

42 Selyemkóró (Asclepias syriaca)
Amerikai eredetű 1629-ben került Európába spontán terjedése a Mediterráneumból 18. században jelent meg hazánkban dísznövénynek tartották, sokoldalúan hasznosítható termesztésével azonban felhagytak, elvaduló állományaik inváziós centrumként működtek Kevéssé kötött homoktalajokon nagyon gyorsan terjed 1988-as gyomfeltételezés ha szántón gyomosít

43 Selyemkóró (Asclepias syriaca)
Alkalmas körülmények között csírázás rendkívül gyors Júniustól augusztusig virágzik Rovarmegporzás, nálunk házi méh Termőhelyigény Elsődlegesen zavart élőhelyek növénye, kompetítorok hiánya meghatározó Kaszálás hatására a lucernából 3 év alatt eltűnik Nincs specifikus fogyasztója Tenyésztett állatok tejnedve miatt nem fogyasztják

44 Selyemkóró (Asclepias syriaca)
Gazdasági jelentősség Virágból, szörpöt, bort, illóolajat; tejnedvből kaucsuk alapanyagot; termésből selymet, szigetelőanyagot, olajat akartak nyerni. intenzív termesztés, jelenleg azonban csak mézelőként jelentős Természetvédelmi jelentősség: Akadályozza a társulások regenerációját. Degradálódott területeket fertőz. Kipusztítása nehéz, mert az alkalmazott módszerek igénylik a talajbolygatást, ami kedvez a faj terjedésének. Természetvédelmi kezelés lehetősége: Erősen fertőzött területeken, a csírázást követő 3 hét ill. a virágzás alatt alkalmazott mechanikai vagy vegyszeres kezelés hatásos lehet. Regenerálódó homoki gyepek magától visszaszorul.

45 Ürömlevelű parlagfű (Ambrosia artemisiifolia)
Gabona és burgonyaszállítmányokkal hurcolták be a 19. sz. közepén többször is Kezdetben nem tudott meghonosodni, mert termése nem érett be Meg telepedése, inváziója az I. világháború idejére tehető Robbanásszerű terjedés a II. világháború után Délnyugat-Magyarország volt az egyik európai elterjedési centrum Napjainkra az egész országot ellepte, de a fertőzöttség változó

46 Ürömlevelű parlagfű (Ambrosia artemisiifolia)
Egyéves, magok sokáig életképesek Terjesztésében ember szerepe kiemelkedő. Termőhelyigény Zavart, nyílt helyeken él. Csupasz talajfelszínen gyorsan elszaporodik Biotikus interakciók Monofág fogyasztója, nincs Legelő állatok megeszik, de nem kedvelik Növényevők károsítására érzékenyen reagál

47 Ürömlevelű parlagfű (Ambrosia artemisiifolia)
Gazdasági jelentősség Legveszélyesebb szántóföldi gyomnövény Lakosság % allergiás Természetvédelmi jelentősség Természetközeli helyeken tartós jelenléte folyamatos zavarásra utal Parlagokon 1 évben domináns, 3-4 év után visszaszorul Természetvédelmi kezelés lehetősége Természetes szukcesszió során magától visszaszorul Irtása egészségügyi szempontok miatt indokolt Mechanikai kezelést virágzás előtt. (Gyomlálás, kaszálás, legeltetés, gyeptelepítés) Kémiai módszer nagyon fertőzött területeken elkerülhetetlen. Biológiai védekezés: Gazdanövény-specifikus fogyasztók alkalmazása Levélfogyasztó fajok, rozsdagomba faj

48 Idegenhonos fajok a szigeteken
Izoláltság, sok endemizmus, védtelenek az idegen fajokkal szemben hiányoznak a nagytestű növényevők ill. a ragadozók honos fajok nem tudnak védekezni Betelepülő nagytestű növényevők ill. a ragadozók nagy szelekciós nyomást gyakorolnak hirtelen sok faj kipusztulását okozzák megfékezésük szinte lehetetlen, munka és költségigényes hibridizáció a honos rokonokkal a földrajzi izoláció megszűnte miatt

49 Ürömlevelű parlagfű (Ambrosia artemisiifolia)
Gazdasági jelentősség Legveszélyesebb szántóföldi gyomnövény Lakosság % allergiás Természetvédelmi jelentősség Természetközeli helyeken tartós jelenléte folyamatos zavarásra utal Parlagokon 1 évben domináns, 3-4 év után visszaszorul Természetvédelmi kezelés lehetősége Természetes szukcesszió során magától visszaszorul Irtása egészségügyi szempontok miatt indokolt Mechanikai kezelést virágzás előtt. (Gyomlálás, kaszálás, legeltetés, gyeptelepítés) Kémiai módszer nagyon fertőzött területeken elkerülhetetlen. Biológiai védekezés: Gazdanövény-specifikus fogyasztók alkalmazása Levélfogyasztó fajok, rozsdagomba faj