Sokféleség, szabályozottság és megbízhatóság – a növényzet funkcionális szerveződése mikroléptékben

HU OTKA (OTKA K 105608, 2013 - 2017, Futó projekt)
A projekt fő vezetője: 
Bartha Sándor
A projektet vezető intézmény: 
MTA ÖK Ökológiai és Botanikai Intézet
Rövid leírás: 

A biológiai sokféleség és az ökológiai rendszerek működésének a kapcsolata az ökológia egyik legizgalmasabb kérdése. Kísérletekben kimutatták, hogy a biológiai sokféleség növekedésével az ökológiai rendszerekben növekszik a működési hatékonyság és a stabilitás. Kutatásainkban e kérdéskörnek egy speciális problémájával az ökológiai rendszerek megbízhatóságával foglalkozunk. Egy ökológiai rendszer akkor megbízható, ha működése adott határok között marad. A megbízhatóság azt is jelenti, hogy az ökológiai rendszer a környezeti tényezők fluktuációi ellenére is fenntartja állapotát, működését, szolgáltatásait.
Az ökológiai rendszerek működését jellemző tulajdonságok (pl. a termelődő zöld növényi anyag vagy a talajlégzés) nagyfelbontású térbeli mintázatait vizsgáljuk gyepekben a társulások diverzitásával és szerkezeti jellemzőivel együtt. Ezeknek a jellemzőknek a térbeli és időbeli változékonysága, változatossága jelzi a rendszer megbízhatóságát. A változatosságot geostatisztikai és információelméleti eszközöket írjuk le. Hipotézisünk szerint a legnagyobb megbízhatóság a térben jól szervezett és finom térléptékben nagy szerkezeti komplexitást mutató társulásokban várható.
Munkánk eredményeként olyan indikátorokat kívánunk fejleszteni, amelyekkel a működés megbízhatóságának a csökkenése (az ökoszisztéma funkciók sérülése), és ezzel az ökológiai szolgáltatásokat veszélyeztető jelenségek már korai stádiumban kimutathatók lesznek.

Célok: 

Kérdéseink az ökológiai rendszerek szerkezete és működése közötti kapcsolatra irányulnak, különös tekintettel a működési jellemzők megbízhatóságára.

1, Milyen összefüggés áll fenn finom térskálán (a domináns növényegyedek léptékében) a növénytársulások szerkezete és működése között? Megbízhatóbban működnek-e a finom térskálán nagyobb diverzitású társulások?

2, Hogyan hatnak a környezeti tényezők mintázatai a növénytársulások szerkezetére és működésére fínom térléptékben? Megbízhatóbban működnek-e azok a társulások amelyekben összefüggenek (azonosak) a karakterisztikus skálák?

3, Hogyan függ össze a térbeli koordináltság (térbeli megbízhatóság) az időbeli megbízhatósággal?

4, Milyen tényezők alakítják a primer produkció és a talajlégzés finom térléptékű mintázatait? Megváltozik-e ezeknek a tényezőknek a relative fontossága a gyepek sokféleségének vagy produktivitásának változásával vagy pedig zavarás hatására?

5, Mi az összefüggés a térbeli változatosság, a térbeli szerveződés és a szabályozottság között? Hogyan függ össze a szerkezeti és a működésbeli megbízhatóság? A funkcionális megbízhatóság elősegíti-e a fajgazdagság fennmaradását?

Eredmények: 

A munka még folyik. Néhány előzetes eredmény és az eddigi publikációk összefoglalása az angol nyelvű oldalon olvasható.

Kapcsolódó publikációk: 

2014

Bartha S, Szentes Sz, Horvath A, Hazi J, Zimmermann Z, Molnar Cs, Dancza I, Margoczi K, Pal R, Purger D, Schmidt D, Ovari M, Komoly C, Sutyinszki Zs, Szabo G, Csatho AI, Juhasz M, Penksza K, Molnar Zs. (2014): Impact of mid-successional dominant species on the diversity and progress of succession in regenerating temperate grasslands. APPLIED VEGETATION SCIENCE 17:(2) pp. 201-213. (2014)
Szilvia Fóti, János Balogh, Zoltán Nagy, Michael Herbst, Krisztina Pintér, Evelin Péli, Péter Koncz, Sándor Bartha (2014): Soil moisture induced changes on fine-scale spatial pattern of soil respiration in a semi-arid sandy grassland Geoderma 213: 245-254.
Wellstein C, Campetella G, Spada F, Chelli S, Mucina L, Canullo R, Bartha S (2014): Context-dependent assembly rules and the role of dominating grasses in semi-natural abandoned sub-Mediterranean grasslands AGRICULTURE ECOSYSTEMS & ENVIRONMENT 182: pp. 113-122. (2014)