Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)

XLIII. Hidrobiológus Napok: "Vizeink ökológiai állapota: természetvédelem, vízhasznosítás" Tihany, 2001. október 3-5.

138 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2002. 82. ÉVF. Anyag és módszer A kísérletekhez az Intézet melletti Kis-öbölben gyűjtött Potamogeton perfoliatus, Myriophyllum spicatum, Ceratophyllum demersum és Najas marina egyedeit használtuk. A fotoszintézis fényfűggését minden fajnál 3 párhuzamban mértük, két hínárlevelet, és az azokat összekötő szárat tartalmazó növénydarabokkal, melyeket a fényhez és a hőmérséklethez adaptáltunk egy órán keresztül. Ezután 300 ml szűrt Balaton-vizet tartalmazó Karlsruhe edényekbe helyeztük a növényeket, és egy órán át 21°C-on inkubáltuk 0, 30, 80, 150 és 350 jimol m~

2 s"' fényerősségek mellett. A megvilágításra NAVIFLUX NF 400-51 típusú, 400 W teljesítményű higanygőzös lámpákat használtunk (Narva, Németország), a fényerősséget semleges szűrőkkel állítottuk be. Az 0

2 tartalmat a Karlsruhe palackokban az inkubáció elején és végén Trioxomatic 300 oxigénmérő elektród és Oxi 539 mikroprocesszoros oximéter (WTW, Németország) segítségével mértük. A sötétben kapott 0

2 fogyasztást tekintjük a légzés, a sötétben kapott 0

2 fogyasztás és a megvilágítás melletti 0

2 növekedés abszolút értékének az összegét pedig a fotoszintézis mértékének. A fotoszintézis és a légzés hőmérsékletfiiggésének mérésénél is a fentiek szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy a hőmérsékletet 12 és 40°C között változtattuk, míg a fotoszintézist a fénytelítést meghaladó fényintenzitásnál (750 (imol m'

2 s"

1) mértük. Ehhez Fosnova 3469 (Fosnova, Olaszország), 150W teljesítményű fém-halogén lámpát használtunk. Az inkubáció 30 percig tartott. Ahhoz, hogy meghatározzuk a Potamogeton perfoliatus különböző részeinek fotoszintézisét és légzését, négy egyednél külön-külön meghatároztuk a levél, a levéltelen szár, ill. a rizóma és gyökerek tömegét, majd mindegyik szervből kivágott darabkát egy óra hosszat a Karlsruhe edényekben inkubáltuk sötétben, ill. 750 |imol m'V fényintenzitás mellet 2 TC-on. Eredmények és megvitatásuk A fotoszintézis intenzitásának fényfűggését a Webb formulával jellemeztük: P = P

m„*(l-e'

/'') ahol P = az I fényerősség mellett mért fotoszintézis intenzitása, P

ml

x = a fénytelítésnél elérhető fotoszintézis intenzitása, I

k = az elméleti fénytelítési pont, vagyis az a fényintenzitás, amelynél a P akkor érné el a P^-ot, ha végig a kezdeti meredekséggel nőne I-vel. Az eredmények (/. táblázat) szerint a friss tömegre vonatkoztatott P

ml

x a M. spicatum-ná\ volt a legnagyobb, ezt követte a P. perfoliatus majd a C. demersum végül a N. marina. Az I

K a M. spicatum-nál volt a legnagyobb, ezt követte a N. marina majd a C. demersum végül a P. perfoliatus. A légzés a maximális fotoszintézisnek a P. perfoliatus esetében a 25, a M. spicatum-nál 11, a C. demersum-nü 9, a N. marina-nál 17 %-a volt. 7. táblázat Balatoni hínárfajok fotoszintézisének és légzésének jellemzői Pm«i - a maximális fotoszintetikus kapacitás, R - légzés, Ik elméleti fénytelítő

dési pont, Ic - fénykompenzációs pont Pml 1 R I

K 1 Ic mg O2 g [FrTf'óra"' (imol m"

2 s"

1 P. perfoliatus 1,9 0,48 56 16 M. spicatum 3,1 0,35 204 25 C. demersum 1,3 0,12 86 8 N. marina 0,7 0,12 122 23 Ha ki akarjuk számolni azt a fényintenzitás (I

c), amelynél a fotoszintézis éppen kompenzálja a légzési veszteséget, akkor a Webb képlet átrendezhetjük az alábbi alakba: A kompenzációs pont tehát annál kisebb fényerőnél van, vagyis a növény annál jobban tűri az árnyékolást, minél kisebb I

K, ill. minél kisebb a R/P

m„ hányados. Ha a hőmérséklet hatását vizsgáltuk a leveles hajtásdarabok fotoszintézisére és légzésére, azt találtuk, hogy mind a P

m„, tnind az R 15 és 25°C között megduplázódott, tehát a kompenzációs pont szempontjából fontos R/Pmax nagyjából változatlan maradt. 25°C fölött gyorsan emelkedett a légzés, így nem nőtt tovább a nettó szervesanyag termelés (7. ábra). -P 2.0 M U -o "í—, 1.6 e u. V'

2 ° 0.8 E, 0.4 E CL 0.0 u •o T—. C t, oo Cf oo B OS 10 15 20 25 30 35 40 hőmérséklet (°C) 7. ábra A Potamogeton perfoliatus fotoszintézisének (P^ és légzésének (R) hőmérsékletfüggése. A különböző jelzések különböző kísérleteket mutatnak. Minden jel 3 mérés átlaga ± SE. A fenti kísérleteket leveles hajtásokkal végeztük. Annak vizsgálatára, hogy a levéltelen hajtás és a talajban lévő rizóma és gyökérzet mennyire befolyásolhatja a kompenzációs pontot, külön mértük ezek tömegét, fotoszintézisét és légzését (2. ábra). Az üledékben található rész a P. perfoliatus egyedek teljes tömegének 15-19 %-át tette ki, az üledék feletti rész tömegének pedig 25-51 %-a volt a leveleké. Egységnyi friss tömegű levéltelen hajtás huszadannyit fotoszintetizált, mint a levél. A föld alatti résznél természetesen nincs fotoszintézis. Az egész növény légzésének 66 %-a esett a levelekre, 29 %-a a szárra, és csak 5 %-a a gyökérzetre. A fentiek azt mutatják, hogy a hínarak elterjedése szempontjából használható eredményt kapunk, ha csak a leveles hajtással végzett kísérletekből számítjuk a kompenzációs fényerősséget. A különböző vízmélységekben a fény erősségét a Lambert-Beer képletből kapjuk: I = I

0xe"

k

l 0 15 20 25 30 35 40 hőmérséklet (°C)