Ugrás a tartalomhoz

Agro-ökológia

Dr. Godó Zoltán (2011)

2.2 Tavi ökoszisztéma

2.2 Tavi ökoszisztéma

A Földön levo tavaink a legjelentosebb édesvíz készletünk. Ezeket patakok és folyók fonják egymásba és így alkotnak egy komplett rendszert. Minden földi ökoszisztémának megvan a maga alapveto vízforrása. Ilyenek a tundra jeges tavacskái, az északi erdok mély, hideg vizu tavai és a sebesen zuhogó hegyi patakok.

A hidrobiológia a vízi élolények és vízi ökoszisztémák tudománya; résztudománya a limnobiológia, a nem tengeri állóvizek tana.

A víz az egyik legfontosabb környezeti tényezo. Az élet nélkülözhetetlen feltétele. A jelentoségét mutatja, hogy az élolények szervezete 10-95% vizet tartalmaz. A víz a legkihasználtabb közeg. Minden élolény megtalálja a maga hasznát benne. Élohelyként, folyadékpótlásra, tisztálkodásra, játszó és búvóhelyként vagy szaporodási közeget hoz létre egyes fajok számára.

A tavi ökoszisztéma összetett és változatos társulásokból épül fel.

2.2.1 Társulások

Planktonok

Görög eredetu szó (p?a??t??), a jelentése „vándorló”, „sodródó”. A planktonnal foglalkozó tudományág a planktonológia. Minden olyan élolényt a planktonok közé sorolunk, amely helyváltoztatásban elsosorban a víz áramlása és nem a saját izommuködése a meghatározó. A testük magas víztartalma miatt állandó vízszintes sodródás jellemzi ezeket. Kivételek is vannak. Néhány faj alkalmas a vízáramlástól független, jellemzoen függolegesen felfelé irányuló (Angolul: diel) mozgásra. A planktonikus élolényekkel szemben megkülönböztetünk nektonikus (úszó) élolényeket, amelyek irányítani tudják a mozgásukat és képesek a környezo áramlásokkal szemben úszni a vízi környezetben (pl.: halak, magasabb rendu rákok, vízi emlosök, egyes puhatestuek).

A planktonon belül a holoplanktonba azok az organizmusok tartoznak, amelyek életük egész idoszakát plankton közösség részeként töltik (például a legtöbb alga, medúza és alsóbbrendu rákok: ágascsápú és evezolábú rákok). A meroplankton, azon az élolények csoportja, amelyek életük csak egy részében planktonikusak (általában a lárva részben), majd az ontogenezisük során képesek lesznek az önálló helyváltoztatásra és vagy a bentosz (üledék), vagy a nekton életközösség részévé válnak. A meroplankton tagjai a puhatestuek legtöbb faja és a legtöbb hal. A planktonboség és planktoneloszlás erosen függ az olyan tényezoktol, mint a környezo tápanyagok koncentrációja, a víz áramlása és megvilágítottság mértéke.

Bakteroplanktonok.

Prokarióta szervezetek, mikrométeres nagyságrendu mikroorganizmusok. A mikrobiológián belül a bakteriológia foglalkozik a baktériumok tanával. A baktériumok és a szintén idetartozó archeák fontos szerepet játszanak a szerves anyag lebontásban, jellemzoen a mélyebb vízrétegekben. Az állóvizekben, folyóvizekben lévo bakterioplanktonok mennyisége igen változó, és ez függhet az adott év éghajlatától is. Mély tavakban a baktérium fajok mélység alapján rendezodnek. Az eloszlás azonban nem egyenletes, hanem 2 - 3 dúsulás maximum található.

Fitoplanktonok

Fototrofikus algák alkotják. Szükségük van fényre a fotoszintézishez emiatt a vízfelszínhez közel élnek. Megfigyelheto a fitoplanktonok az üledék feletti víz-üledék határon történo feldúsulása. A növények oseinek tekinthetjük a csoportjukat. A fontosabb csoportjai a kovamoszatok (Diatomeae), cianobaktériumok és a zöld algák (Chlorococcales)

Az alga nem természetes csoport, nem önálló rendszertani egység, bár a hagyományok miatt a rendszertan elfogadja az algák csoportját még akkor is, ha azt tulajdonképpen több divízió alkotja. Van den Hoek és mts. szerint az algák olyan változatos felépítésu, fotoszintetikus növények, melyeknek nincs gyökerük, levelük, szöveteik, egyesek nem fotoszintetizálnak ugyan, de nagyon hasonlítanak a fotoszintetizáló formákhoz. Egy- vagy többsejtu, teleptestu, asszimiláló autotróf növények.

Zooplanktonok

Fenéklakó apró állatok melyek fo tápláléka a fitoplankton. Lehetnek egysejtuek vagy többsejtuek is. Többsejtuek például a különféle tengeri állatkák, apró halak, meszes héjú állatkák, alsóbbrendu rákok (Crustacae) és gyurus férgek petéi és lárvái. A többsejtu édesvízi zooplankton három csoportra osztható: a kerekesférgek (Rotatoria), az ágascsápú rákok (Cladocera), valamint a nagyobb evezolábú rákok (Copepoda) csoportjára. A kerekesférgek között szinte kizárólag édesvízi élolényeket találunk. Kinézetük sokféle, gyakran valószerutlenül mókás. Az édesvízi plankton legapróbb élolényei ezek, sok egyed az 1 mm-es méretet sem éri el.

Csoport neveMérettartományHosszúságTaxonok
Megaplankton >2×10-2 m>20 mm
Medúzák (egyes csoportjai)
Bordásmedúzák
Elogerinchúrosok
Fejlábúak
Macroplankton2×10-3?2×10-2 m2–20 mm
Tengeri pillangók (Pteropodák)
Nyílférgek
Krillek
Bordásmedúzák
Elogerinchúrosok (egyes csoportjai)
Fejlábúak
Mesoplankton2×10-4?2×10-3 m0.2 mm-2 mm
Metazoák
Medúzák (egyes csoportjai)
Ágascsápú rákok vagy vizibolhák (Cladocera)
Kagylósrákok (Ostracoda)
Nyílférgek (Chaetognaths)
Tengeri pillangók (Pteropodák)
Zsákállatok (Tunicata)
Heteropódák
Microplankton2×10-5?2×10-4 m20-200 µm
Nagy eukarióta protisták
A legtöbb phytoplankton
Protozoák (Foraminifera)
Ciliáták
Rotiferák
Juvenilis metazoák
Crustacea (copepod nauplii)
Nanoplankton2×10-6?2×10-5 m2-20 µm
Apró eukarióta protisták
Apró diatómák (bacillariaceák)
Apró flagelláták
Pyrrophyta
Chrysophyta
Chlorophyta
Xanthophyta
Picoplankton2×10-7?2×10-6 m0.2-2 µm
Apró eukarióta protisták
Baktériumok
Chrysophyta
Femtoplankton <2×10-7 m<0.2-2 µmvírusok

Makrofitonok

Ebben a csoportba tartoznak a magasabb rendu vízinövények. Ilyenek a nádasok (Scirpo - Phragmitetum), sás (Aquila) stb.

Makroszkópos gerinctelenek

Ide tartoznak a csigák, kagylók, szivacsok, stb. Igen népes csoportot alkotnak.

Halak

Ez rendelkezik a legváltozatosabb fajösszetétellel. A halfajokat a kifejlett korukra jellemzo táplálkozásmód szerint csoportosíthatjuk:

Békés halak

- növényevok (amur, fehér busa)
- mindenevok (ponty, keszegfélék)
- apróállat evok (garda, tokfélék)

Ragadozó halak (csuka, harcsa, süllo, stb.)

Életének elso heteiben a legtöbb halfajhoz hasonlóan a növényevo halak ivadéka is a mikro- és mezozoo planktonhoz tartozó élolényeket fogyasztja (Rotatoriák, apró Copepodák és Cladocerák), majd fokozatosan áttér a fajra jellemzo végleges táplálékra. A ragadozó halaink egyedfejlodésük során különbözo fejlodési stádiumokon mennek keresztül, amelyek során dönto fontosságú a megfelelo méretu és mennyiségu táplálék (akár zooplankton, akár élo hal) megléte. A ragadozó halaknak nagy szerepe van az egyes eutrofizációra hajlamos tavak (pl.: Balaton) biomanipulációjában. A kívánatos fehérhal-ragadozó arány eltolódása a tavi élet alapveto megváltozását idézi elo. A zooplankton fogyasztó halpopulációk jelentos mértéku elszaporodása döntoen befolyásolja a fitoplankton mennyiségét, ami egyenes arányban áll a különféle algák túlszaporodásával, és az eutrofizáció kialakulásával. Ebbe a csoportba sorolható a csuka (Esox lucius), a sügér (Perca fluviatilis), vagy a süllo (Stizostedion lucioperca).

A nyíltvízi tápláléklánc fo tagjai a fitoplankton ? növényevo zooplankton ? ragadozó zooplankton ? nyíltvízi békés halak ? nyíltvízi ragadozó halak. Az üledéklakó fogyasztók táplálkozási láncának fo tagjai az üledék algái, a vízinövények és a szerves törmelék ? a növényevo üledéklakó állatok ? ragadozó üledéklakó állatok ? az üledék közelében élo békés halak és ? az üledék közelében élo ragadozó halak. A két fo táplálékláncban résztvevo fogyasztó szervezetek a szerves anyagok egy részét raktározzák, ami az egyedek tömeggyarapodásában és az adott faj biomasszájának a növekedésében mutatkozik meg.

2.2.2 Eutrofizálódás

Az eutrofizáció a többlet tápanyag (különösen nitrogén- és/vagy foszforvegyületek) hatása miatti fokozódó fitoplankton szaporodás és feldúsulás. Elsosorban az állóvizeket (tavak, tározók) veszélyezteto folyamat, mert az állóvizekben a hígulás kevésbé hatékony, mint a vízfolyásokban, a víztest gyakran rétegzett és ezek a rétegek kismértékben keverednek egymással. További gondot jelent az állóvizek szennyezésében, hogy addig amíg a vízfolyások átöblítése, illetve teljes vízcseréje néhány nap illetve hét alatt megtörténik, addig az állóvizeknél egy- de akár száz évig is eltarthat. Ennek eredményeként az állóvizek érzékenyebbek, mint a vízfolyások az olyan anyagok szennyezésére mint a növényi tápanyagok olaj, és toxikus anyagok, amelyek a fenék élovilágát megsemmisíthetik, a halakat elpusztíthatják. Az állóvizek tápanyag-feldúsulása következményeként bekövetkezo trofitásfok (a víz szervesanyag-termelésének mértéke) emelkedését nevezzük eutrofizálódásnak. A tápanyag dúsulás a feltöltodéshez hasonló lassú, geológiai idomértékkel mérheto természetes folyamat. A természetes eutrofizálódást az emberi tevékenység képes gyorsítani, elsosorban tápanyagoknak a vízbe juttatásával. A gyorsított jelenséget mesterséges eutrofizálódás néven ismerjük.

A felesleges tápanyagok amelyek az eutrofizációt kiváltják, vagy természetes úton széllel érkeznek, esovízzel bemosódnak vagy befolyás útján érkeznek a tóba, illetve mesterséges úton, az emberi tevékenységbol származó mezogazdaságból, közlekedésbol vagy a természetellenes háztartási mosószerekbol.

Az eurofizáció folyamatának elso lépéseként szerves szennyezon (pl. kommunális szennyvíz) heterotróf élolények szaporodnak el, amelyek a víz szabrobitásfokát növelik és a biológiai oxidáció során elfogyasztják a víz oldott oxigéntartalmát, ezzel kizárják belole „természetes" élovilágának nagy részét. A szerves anyagon elszaporodó, a vizet büdössé változtató mikroorganizmusok a szennyezést végeredményben alkotórészeikre bontják: vízre, szén-dioxidra és szervetlen sókra, vagyis az autotróf élolények tápanyagait készítik belolük. A szervetlen növényi tápanyagok, elsosorban P- és N-vegyületek a víz trofitásfokát, „algatermo képességét" növelik.

A természetes algapopulációnak a felszíni vizek öntisztulásában a nappali oxigéntermelésben játszott hasznos szerepét nem tekintve, az algák zavarokat, károkat okoznak. Anyagcsere-termékeik közvetlenül ronthatják a vízminoséget, élénk szaporodásukkal pedig részben a vízelokészíto muvek muködését, részben az egészséges tavi viszonyokat zavarják.

A trofitás fokát többek között a víz a-klorofil tartalma, algaszáma, valamint széntermelése alapján adják meg. Ezek alapján a skála az atrofikus (szerves anyag teljes hiánya) állapottól az oligotróf, mezotróf, eutróf állapoton keresztül a hipertrófig terjed, vagyis ez utóbbinak a legnagyobb a szervesanyag-termelése. A trofitás növekedése, azaz az eutrofizálódás során no a vizet borító algák, hínárok mennyisége, csökken a víz oxigéntartalma, ami a vízi élovilág számára kedvezotlen, de emberi használatra is egyre inkább alkalmatlanná válik a víz.

Figure 2.1.  Balaton eutrofizációs térképe (1974-2007)

2-1. ábra. Balaton eutrofizációs térképe (1974-2007)


Kéktol a piros felé haladva egyre rosszabb a vízminoség (Forrás: Közép-dunántúli Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Felügyeloség)

A felgyorsított - mesterséges - eutrofizálódás megfékezésének megoldása egyrészt input módszerek alkalmazásával csökkenteni a tápanyagoknak a tavakba, tározókba való bejutását, másrészt output módszerekkel megtisztítani a már elorehaladott mértékben eutrofizált tavakat. Természetesen itt is az input oldalról történo megközelítés a leghatékonyabb. Elsosorban azt kell figyelembe venni, hogy a különbözo növényfajok növekedéséhez szükséges sokféle tápanyag közül a legkisebb mennyiségben jelen lévo fogja meghatározni a növekedést, vagy annak leállítását (Leibig-törvény). Így például a legtöbb édes vízi tóban a foszfor bizonyult a limitáló tényezonek.

Figure 2.2. Eutrofizálódás ökológiai hatása

2-2. ábra. Eutrofizálódás ökológiai hatása


Forrás: http://www.ibela.sulinet.hu/termtud/viz/olajszenny.htm