Erdők a karsztokon

A kutatási téma általános ismertetése

Földrajzi elhelyezkedésük következtében a magyarországi karsztterületek természetes növénytakarója jellemzően a lombhullató erdő. Ezeken a területeken jelenleg is magas az erdősültség, így jelenlegi és jövőbeli képüket az erdőgazdálkodás határozza meg. Már évszázadokkal ezelőtt felismerték, hogy a karsztos alapkőzetű területek a környezeti változásokra fokozottan érzékenyek, továbbá a korábbi használatoknak köszönhetően többnyire kedvezőtlen termőhelyet képviselnek, ennek megfelelően az átlagosnál több természetes, vagy természet-közeli élőhely található meg rajtuk. Ugyanakkor, mint az európai erdők általában, fafaj-összetétel és elegyarány-viszonyok tekintetében erősen magukon viselik a korábbi évszázadok erdőhasználatának nyomait, így természetes állapotuk, dinamikájuk kevéssé ismert. Kutatásaink célja részben a természetes erdőfejlődési és dinamikai folyamatok megismerése, számszerűsítése, beleértve a természeti környezet szerepét (különös tekintettel a karsztra, mint speciális élőhelyre), részben pedig a korábbi és jelenlegi emberi hatások szerepének és jelentőségének felmérése az erdők állapotának alakulásában. A kutatás jelenleg két vonalon fut, 2006-ban erdődinamikai felmérést és monitoringot indítottunk egy kisebb (90 ha-os) mintaterületen (Haragistya-Lófej erdőrezervátum, Aggteleki-karszt), míg a karsztos területek közelmúltbeli erdőállapot-változásait több nagyobb mintaterületen, térinformatikai módszerekkel, távérzékelt adatok és különböző adatbázisok alapján vizsgáljuk.

Résztvevők

Tanács Eszter

Dr. Kevei Ferencné

Kiss Márton

Samu Andrea

Résztémák

Faállomány-szerkezeti vizsgálatok és erdődinamikai monitoring a Haragistya-Lófej erdőrezervátumban

Erdőállapot-változások vizsgálata távérzékeléssel a magyarországi karsztokon

Kapcsolódó publikációk

Honlap

https://sites.google.com/site/haragistyalofej/
https://sites.google.com/site/karszttajvaltozas/


Faállomány-szerkezeti vizsgálatok és erdődinamikai monitoring a Haragistya-Lófej erdőrezervátumban

Kisebb területek vizsgálatakor a faállomány-szerkezet részben, mint könnyen mérhető helyettesítő tényező, részben pedig, mint a biodiverzitás okait és forrásait magyarázó tényező jöhet számba egy erdei ökoszisztémában. Az állomány az erdészeti kezelés egysége és alapja; bár a beavatkozás az erdei ökoszisztéma valamennyi komponensét befolyásolja, elsősorban a szerkezetre irányul, melyet közvetlenül és gyorsan alakít. Ily módon a hasonló kutatások hasznos tanulságokkal szolgálhatnak a gazdasági erdők természetesebb kialakításához, ami az erdő egyéb funkcióinak felértékelődése miatt jelenleg igen aktuális téma. A faállomány-szerkezeti mintázatok megértéséhez szükséges az őket létrehozó és befolyásoló folyamatok ismerete. Az Aggteleki-karszt egy átmeneti jellegű terület, a hegyvidéki, kontinentális és szubmediterrán fajok küzdelmi zónájában, tehát a klímaváltozás hatásai várhatóan fokozottan érintik majd. Mivel ezek hosszabb távon az egyéb emberi hatásokkal összeadódva befolyásolhatják a természetes erdődinamika alakulását, kiemelt hangsúlyt helyezünk a klíma, mint háttérváltozó szerepére.

Mintaterület

A vizsgált terület az Aggtelek-Rudabányai hegyvidéken belül az Aggteleki-hegység kistáj részét képezi, amely az É-i Kárpátok déli mészköves vonulatának, a korábban Gömör-Tornai-karsztnak nevezett hegyvidéknek a déli része. Területén 400-600 m magas, száraz karsztfennsíkok emelkednek ki. A Haragistya ezek egyikének, a nagyobbrészt szlovák területen elhelyezkedő Szilicei-fennsíknak Magyarországra eső délkeleti folytatása.

A mintaterület elhelyezkedése és domborzata

 Haragistya elnevezéssel a munka során elsősorban az erdőtörténeti források alapján lehatárolt, egykor Szádvárborsa (jelenleg Silicka Brezová), ma Aggtelek községhatárhoz tartozó, nagyjából 10 km2-es kiterjedésű területet jelöltük, amelynek északi és nyugati határa egybeesik a magyar-szlovák államhatárral. Ez néhány, a védőzónába tartozó erdőrészlet kivételével magában foglalja a Haragistya-Lófej erdőrezervátum területét. Az erdőtörténeti elemzés során az ilyen értelemben vett Haragistya teljes területét vizsgáltuk, míg a faállomány-szerkezeti felmérést egy kisebb (90 ha-os) mintaterületen végeztem el. A mintapontok kb. fele (délen) a védőzónába esik, fele pedig a magterületen található.

Az erdőrezervátum határai és a mintapontok elhelyezkedése a 2003-as erdészeti üzemterv alapján

Célkitűzések

Karsztos jellegéből fakadóan a mintaterület kis mérete ellenére a domborzat, a vegetáció, és a korábbi beavatkozások szempontjából is igen heterogén. Az eltérések részben magyarázhatóak a termőhelyi viszonyok változatosságával, részben viszont korábbi emberi beavatkozáshoz köthetőek.

~        a környezet-faállomány és erdőtörténet-faállomány összefüggések térbeli vizsgálatát lehetővé tevő erdőállapot-jellemzők felmérése, a felhagyás utáni kezdeti állapot rögzítése, majd monitoringja, amely hosszabb távon lehetővé teszi a változások részletes vizsgálatát

~        az erdőszerkezetet befolyásoló lokális természeti és antropogén hatások jelentőségének felmérése

~        a terület múltbeli és jelenlegi klímája, ennek összefüggései a lombkoronaszint fajösszetételének alakulásával

Az évszázadok óta emberi hatás alatt álló erdők folyamatainak, dinamikájának megismerése a fenntartható kezelés alapfeltétele. A Haragistya-fennsíkon szerzett tapasztalatok hozzájárulhatnak a hasonló karsztos területek viszonyainak jobb megértéséhez, és számos védett természeti érték megőrzéséhez. A kutatás témája és módszertana összhangban van a Magyarországi Erdőrezervátum Program célkitűzéseivel és módszereivel, ami lehetővé teszi a tapasztalt jelenségek más erdőrezervátumokkal történő összehasonlítását is.

A vizsgálatok módszertana:

~        A Haragistya-fennsík rendelkezésre álló környezeti adatainak (geomorfológia, földtan, talajtani adatok, stb.) összegyűjtése, térinformatikai feldolgozása

~        Talajtani felmérések (2005-2006), laborvizsgálatok

~        A történeti adatok összegyűjtése és feldolgozása (katonai, topográfiai térképek, erdészeti üzemtervek, légifotók, műholdképek, riportok) - 2006

~        Egy 90 ha-os terület faállomány-szerkezeti jellemzőinek állapotfelmérése 50x50 m-es rácshálóban elhelyezkedő, 10 m-sugarú állandósított mintakörök alapján (2006-2007 évek során)

~        A faállomány-szerkezeti felmérés adataiból különböző mutatók számítása, ezek térbeli mintázatainak vizsgálata (2009-2011)

~        a mért faállomány-szerkezeti változók és a belőlük számított mutatók kapcsolata a környezeti és antropogén hatást leíró háttérváltozókkal

~        a fajösszetétel változásainak vizsgálata a történeti adatok továbbá az élő és holtfa fajösszetételbeli különbségei alapján

~        A terület hőmérséklet- és csapadék-idősorainak elemzése (1958 és 2008 között), SPI aszályindex számítása, az eredmények összevetése a fajösszetétel alakulásával

Minta a felmérés eredményeképpen kapott törzstérképre

 Néhány eredmény

 

Az eredmények részletes ismertetése megtalálható a projekt honlapján (https://sites.google.com/site/haragistyalofej/), illetve a témában készült publikációkban.

Aktuális kapcsolódó projektek

Antropogén hatásra bekövetkezett állapotváltozások értékelése a karsztokon az erdõk és a tavak változásai alapján, OTKA pályázat, 2009-2012, OTKA/K77763

Korábbi kapcsolódó projektek

A karsztökológiai rendszer állapotváltozásai, egyensúlymegbomlások a rendszerben (domborzat, talaj, karsztvíz), hatásuk a karsztok tájváltozásaira, OTKA pályázat, 2005-2008, OTKA T/048356


Erdőállapot-változások vizsgálata távérzékeléssel a magyarországi karsztokon

Célkitűzések

A különféle folyamatok vizsgálata részletes terepi felméréssel csak kisebb területen lehetséges, ugyanakkor kisebb területek tapasztalataiból nehéz általánosságokra következtetni. A fenntartható fejlődés megvalósítása a karsztokon, csakúgy, mint máshol, az adottságokhoz jól alkalmazkodó tájhasználat függvénye. Távérzékeléses vizsgálataink célja, hogy feltárjuk és összehasonlítsuk néhány nagyobb összefüggő magyarországi karsztterület tájhasználatának jellemzőit az elmúlt néhány évtizedben, különös tekintettel az erdők kiterjedésére és használatára (pl. tarvágások helye, területe, idegenhonos fafajok elterjedése, területváltozásai, stb.).

Módszerek

~        Az erdők kiterjedésének meghatározása különböző időpontokban műholdképek (elsősorban Landsat TM felvételek) segítségével

~        Egyéb tájhasználati típusok elkülönítése

~        Változásvizsgálatok, illetve a változások összevetése létező, kisebb felbontású adatbázisok (pl. CLC100) alapján kapott eredményekkel

~        a karsztos és közeli, nemkarsztos területek jellemzőinek összevetése

~        Az esetleges változások okainak vizsgálata

~        objektumorientált (OBIA) módszerek alkalmazási lehetőségei hasonló változásvizsgálatokban

Kezdeti eredmények:

A rendszerváltás óta eltelt két évtizedben a magyarországi karsztos területeken bekövetkezett változásokat elsőként a CLC100 felszínborítási térképek felhasználásával vizsgáltuk. Célunk volt annak megállapítása, hogy megjelennek-e, és hogyan e térképeken a szakirodalomban gyakran emlegetett különféle környezeti problémák (pl. bányák okozta tájsebek, tarvágások, idegenhonos fajok betelepítése), továbbá az ezekre adott válaszok.

Területhasználat a Mecsek karsztos és nem karsztos alapkőzetű területein a CLC100 adatai alapján

 Napjainkban a karsztterületeken folyó jelentősebb gazdasági tevékenységek a mezőgazdaság, azon belül elsősorban az erdőgazdálkodás, a bányászat, a vízgazdálkodás és nem utolsósorban a turizmus. Minthogy az utolsó kettő viszonylag kisebb közvetlen hatással bír a felszínborításra, az észlelhető változások többsége elsősorban az erdőgazdálkodáshoz és a bányászathoz köthető. A vizsgált időszakban meghatározó volt az 1996-os erdőtörvény, amely korlátozta például az idegenhonos fajok telepítését, illetve a tarvágások méretét. A törvény hatása érzékelhető a felszínborítási térképeken: 1990 és 2000 között mind a Bakony, mind a Bükk területén történtek még fenyvesítések, míg 2000 és 2006 között erre egyik területen sincs példa. A tarvágások méretét korlátozó szabályozás hatása kevésbé látható; a törvényben szereplő, hegyvidéki erdőkre vonatkozó 5 hektáros korlátozás csak a „felújítatlan vágásterületekre” vonatkozott, tehát egy hosszabb (pl. tízéves) időszakra nézve nem zárta ki nagyobb területen az erdőborítás ideiglenes megszűnését. A további, részletesebb vizsgálatok nagyobb felbontású műholdképek felhasználásával, objektumorientált közelítéssel jelenleg is folyamatban vannak.

Az eredmények részletes ismertetése megtalálható a projekt honlapján (https://sites.google.com/site/karszttajvaltozas), illetve a témában készült publikációkban.

 

Aktuális kapcsolódó projektek

Antropogén hatásra bekövetkezett állapotváltozások értékelése a karsztokon az erdők és a tavak változásai alapján, száma: OTKA pályázat, 2009-2012, OTKA/K77763

Kutatóegyetemi Kiválósági Központ létrehozása a Szegedi Tudományegyetemen/A globális klímaváltozás hazai következményei, TÁMOP-4.2.1/B-09/1/KONV-2010-0005”


Kapcsolódó publikációk

Tanulmány, cikk (folyóiratban) 

Tanács, E. (2011): Temperature and precipitation trends in Aggtelek Karst (Hungary) 1958-2008. Acta Climatologica Et Chorologica Universitatis Szegediensis 44-45. IN PRESS 

Barta, K.; Tanács, E.; Samu, A. & Bárány-Kevei, I. (2009): Hazai rendzinák megfeleltetése a WRB nemzetközi talajosztályozási rendszerben. Agrokémia és talajtan, 58/1, 7-18  

Tanács, E.; Samu, A. & Bárány-Kevei, I. (2007): Forest structure studies in Aggtelek National Park (Hungary). ACTA CLIMATOLOGICA ET CHOROLOGICA Universitatis Szegediensis, 40-41, 123-133. 

Tanács, E.; Barta, K.; Jármi, R.; Kiss, M.; Samu A. & Kevei-Bárány, I. (2007): 'A talajtulajdonságok és a faállomány kapcsolata a Haragistya-Lófej erdőrezervátum területén (Aggteleki-karszt)', Karsztfejlődés 12, 225-241. 

Tanács, E.; Szmorad, F. & Kevei-Bárány, I. (2007): 'A review of the forest management history and present state of the Haragistya karst plateau (Aggtelek Karst, Hungary)', Acta carsologica 36/3, 441-451. 

Tanács, E. & Barta, K. (2006): 'Talajvizsgálatok a Haragistya-Lófej erdőrezervátum területén', Karsztfejlődés 11, 235-251.

Tanács, E. & Kevei-Bárány, I. (2006): 'Terepmodellből származtatott famagasság-térkép felhasználhatóságának vizsgálata karsztos területen', Tájökológiai Lapok 4 (2), 291-300. 

Zboray, Z. & Tanács, E. (2005): 'An investigation of the growth type of vegetation in the Bükk Mountains by the comparison of Digital Surface Models', ACTA CLIMATOLOGICA ET CHOROLOGICA Universitatis Szegediensis 38-39, 163-169.

Zboray, Z.; Tanács, E. & Kevei-Bárány, I. (2005): 'Defining the corrosion surface of dolines by means of a digital elevation model', ACTA CLIMATOLOGICA ET CHOROLOGICA Universitatis Szegediensis 38-39, 157-162.

Tanács, E. (2005): 'The role of forests in the karstecosystem', ACTA CLIMATOLOGICA ET CHOROLOGICA Universitatis Szegediensis 38-39, 143-156.

Tanács, E. & Kevei-Bárány, I. (2005): 'A karsztökológiai adottságok és az erdőgazdálkodás kapcsolatának vizsgálata az egyes fafajok termőhelyi preferenciái alapján, aggteleki példán', Karsztfejlődés 10, 343-361. 

Tanulmány konferenciakiadványban

Tanács, E.; Szmorad, F. & Bárány-Kevei, I. (2010): Patterns of tree species composition in Haragistya-Lófej forest reserve (Aggtelek karst, Hungary). in Barančoková, M.; Krajčí, J.; Kollár, J. & Belčáková, I., eds. 'Landscape ecology - methods, applications and interdisciplinary approach' Institute of Landscape Ecology, Slovak Academy of Sciences, Bratislava, 767-780

Tanács, E. (2007): Erdőszerkezeti vizsgálatok a Haragistya-Lófej erdőrezervátumban, in 'Tavaszi Szél konferenciakiadvány. Műszaki tudományok, élő és élettelen természettudományok'. 

Zboray, Z.; Tanács, E. & Kevei-Bárány, I. (2007): The accuracy and possible uses of a stand height map derived from a digital surface model, in 'Proceedings of the ForestSat 2007 Conference (CD), Nov. 5-7 Montpellier, France' 

Tanács, E. & Kevei-Bárány, I. (2006): Changes in the conditions of forest cover in Hungarian karstic mountain regions (case study from Aggtelek Mountains), in Martin F. Price, ed.,'Global change in Mountain Regions', Sapiens Publishing.

Tanács, E.; Szmorad, F. & Kevei-Bárány, I. (2006): A Haragistya (Aggteleki-karszt) erdeinek története, in 'A III. Magyar Földrajzi Konferencia kiadványkötete (CD)'.

Tanács, E.; Szmorad, F. & Kevei-Bárány, I. (2006): A review of the forest management history and present state of the Haragistya karst plateau (Hungary), in 'Sustainable management of natural and environmental resources on karst, Postojna 2006 – abstracts of presentations and short articles (CD)'. 

Absztraktkötetben megjelent összefoglalók

Tanács, E. & Bárány-Kevei, I. (2010): Patterns of tree species composition and their relation with climate and past forest management in Haragistya-Lófej forest reserve (Aggtelek Karst, Hungary). Conference Proceedings of the 1st Forum Carpaticum, Integrating Nature and Society Towards Sustainability (eds: Ostapowicz, K. & Kozak, J)

Tanács, E. & Hirschmugl, M. (2009): Az erdőborítás vizsgálata gyakran felhős trópusi területen, objektumorientált módszerekkel – esettanulmány Kamerunból
Tájváltozás értékelési módszerei a XXI. században Tudományos konferencia, és műhelymunka absztrakt kötete

Tanács, E. (2009): A holtfa jellemzői a Haragistya-Lófej erdőrezervátumban
8. Magyar Ökológus Kongresszus

Tanács, E.; Samu, A. & Keveiné Bárány, I. (2008): Holtfa vizsgálatok a Haragistya-Lófej erdőrezervátumban. III. Magyar Tájökológiai Konferencia Budapest - Előadások és poszterek összefoglalói, 2008

Tanács, E. & Keveiné Bárány, I. (2007): A Bayes-tétel alkalmazása a fajösszetétel változásának vizsgálatában. Erdészeti Tudományos Konferencia, 2007. december 11., Sopron. A szekcióülések előadásainak és posztereinek kivonata

Diplomamunka, szakdolgozat, doktori értekezés

Tanács Eszter (2011): Az erdőszerkezet tér- és időbeli mintázatainak vizsgálata a Haragistya-Lófej erdőrezervátum (Aggteleki-karszt) területén. Doktori értekezés. Kézirat. http://fdi.fft-geo.hu/?q=hu/node/33