Hidrológiai Közlöny 2005 (85. évfolyam)

6. szám - XLVI. Hidrobiológus Napok: Szélsőséges körülmények hatása vizeink élővilágára, Magyarországi kisvízfolyások ökológiai viszonyai Tihany, 2004. október 6–8.

5 A keskeny levelű gyékény és a nád dekompozíciója Ágoston-Szabó Edit, Dinka Mária MTA ÖBKI Magyar Dunakutató Állomás, 2163. Vácrátót Kivonat: A keskenylevelű gyékény Typha anguslifolia (L) és a nád Phragmites auslralis (Cav. Trin ex Steudel) hajtásainak dekompozfcióját vizsgáltuk a Fehér-tavon „litter bag" módszerrel. Meghatároztuk a minták száraz tömegét, gomba biomasszáját (ergoszterol), potenciális mikrobiális légzését (ETS-aktivitás), cellulózbontó baktérium számát. A gyékény az 50 %-os lebomlási szintet a 292 nap, a nádlevél 237 és a nádszár 509 nap alatt érte el. A növényi detritusz első benépesitői a baktériumok, ezt követően a gombák voltak. A baktériumok és gombák között antagonisztikus kapcsolat volt megfigyelhető. A nád gomba biomasszája (ergoszterol) 32,02-990,59 g gD

M'' a gyékényé pedig 64,40-184,20 g gD

M 'voIt. A nádon a cellulózbontók száma 7,92-700 MPN gD

M"' a gyékényen 18,26-1066,13 MPN g

D

M'' közt változott. A nád potenciális oxigén fogyasztása (ETS-aktivitás) 0,40-1,70 mg O2 gDM-' h 'a gyékényé 0.65-1.66 mg 0

; gD

M"' h ' közt változott, gyékény, nád, dekompozfció, cellulózbontó baktériumszám, ergoszterol, ETS-aktivitás Kulcsszavak: Bevezetés A vizi ökoszisztémák szerves anyag produkciójának tekintélyes részét az emergens makrofitonok alkotják, amelyek a detritusz táplálkozási hálózatban is fontos szerepet töltenek be (Wetzel, 1981). A növényi anyag bomlása a tápanyag körforgalom egyik fontos komponense és a dekompozíciójának vizsgálata az ökoszisztéma funkció egyik fontos vizsgálati aspektusa. Célkitűzés: a gyékény és a nád dekompozíciójának, a tömeg, a mikrobiális aktivitás (ETS-aktivitás), a gomba biomassza (ergoszterol koncentráció) és a cellulózbontó baktérium szám változásának vizsgálata a dekompozíciós periódus alatt. Anyag és módszer A minták kihelyezése és a mintavétel. A hansági Fehér tó (47° 41' N, 17° 21' E) (Fertő-Hanság Nemzeti Park) szigorúan védett, kisméretű (2,69 km

2, nyílt víz: 0,25 km ), nagyon sekély (átlagos mélysége: 50 cm) hidrogénkarbonátos, mérsékelten eutróf tó (Kiss, 2002, Schöll 2002), parti övét nádas borítja (nád, gyékény). A dekompozíciós kísérlethez a gyékényt és a nádat 2000 novemberében arattuk le, majd laboratóriumban 20 C°-on két hétig szárítottuk. A légszáraz gyékényt, nádlevelet és nádszárat 25 x 50 cm-es 1 mm, ill. 0,4 mm lyukbőségű műanyag zacskóba varrtuk. Az így előkészített dekompozíciós zacskókat 2000. december 12-én, a gyékényes előtti víztérbe, közvetlenül az Uledékfelszin fölött rögzítettük. A kísérlet során a kihelyezett zacskókból 2001 március 7 -töl 2002 augusztus 26-ig alkalmanként 2-2 zacskót vittünk be dekompozíciós vizsgálatra. Kémiai és mikrobológiai vizsgálatok A minták száraz tömegét 105 °C-on határoztuk meg, az eredményeket száraz tömegre vonatkoztattuk. A friss részminták ergoszterol tartalmát Gessner & Newel (1997) által leírt módszerrel, az elektrontranszport (ETS) aktivitását pedig Packard (1971) által bevezetett tetrazólium redukciós teszttel, a cellulózbontó baktériumok valószínű számát (MPN) Rodina (Winogradszki) módszerével határoztuk meg (Rodina, 1972). Az adatokra szimpla exponenciális modellt: W,=W

0exp(k,), (Olson 1963) illesztettünk, a Statistica6 Windows programm csomag segítségével, ahol W, a detritusz menyisége a t időpontban, W

0 a detritusz kezdeti mennyisége és k az exponenciális bomlási együttható. Eredmények A kétféle lyukbőségű zacskók vizsgált paraméterei között nem volt szignifikáns különbség, ezért az egy adott időpontban kapott adatok átlagait mutatjuk be A tömeg változása A gyékény tömegének 50 %-a 292 nap alatt bomlott le, a dekompozíciós periódus végére 19,91 %-a maradt meg (1. ábra). Az 50 %-os bomlási szintet a nádszár 509 nap alatt (2. ábra), a nád levél 237 nap alatt érte el (3. ábra). A nádszár tömegének 61 %-a, a nádlevél tömegének 79 %-a bomlott le a dekompozíciós periódus végére. A leggyorsabban a nádlevél bomlott le, ezt a bomlás során megmaradt gyékény, nádlevél és szár tömegre illesztett szimpla exponenciális modell segítségével számolt bomlási együtthatók értékei (gyékény: k=-0,00254; nádlevél: k=-0,0031; nádszár: k =-0,00144) (1, 2, 3. ábra) is igazolják. A cellulózbontók száma A cellulózbontók száma a dekompozíciós periódus alatt ingadozott, kezdetben (a 91. napon) nagy volt [gyékény szár. 768 MPN ml"

1 g"

1 és levél: 1066 MPN ml"' g"', nád szár. 235 MPN ml"

1 g"

1, és levél: 633 MPN ml"

1 g"

1), ezt követően csökkent. Mindkét növény esetében, kezdetben a bomló levélen a baktériumszám nagyobb volt, mint a száron, és fordítva a dekompozíciós időszak közepén és végén a levélen kisebb volt, mint a száron. (4. ábra). Gomba biomassza A gyékény ergoszterol koncentrációja 64,40 -184,20 ng g"', a nádé viszont 32,02-990,59 ng g"

1 között változott (5. ábra). A gyékény levél ergoszterol koncentrációja nagyobb volt, mint a száré a dekompozíciós időszak alatt, a nádlevél ergoszterol koncentrációja viszont kisebb volt, mint a nádszáré. Az első évben a gyékény ergoszterol koncentrácója márciustól (91. nap levél:121,55 |ig g"

1 és szár: 65,78 ngg"') májusig (152 nap levél: 184,00 |igg"' és szár 129,60 ng g"

1) nőtt, ezt követően a dekompozíció végéig csökkent (628 nap: 74,99-75,55 |ig g"

1.). A nád ergoszterol koncentrációja a dekompozíció kezdetén és közepén alacsony (a 91. és 547. nap között a levélben: 32,02-141,95 (ig g"

1 a szárban: 105,29-184,42 |ig g"

1), míg a dekompozíció végén (628. nap: 686,88-990,59 ng g"

1) nagy volt. ETS-aktlvitás A gyékény levél ETS-aktivitása 1,35-1,66 mg 0

2 g"

1 h"' a száré: 0,65-1,48 mg 0

2 g"

1 h"' között változott. A nádlevél ETS-aktivitása 0,40-1,70 mg 0

2 g"' h"' a nádszáré 0,41-1,46 mg 0

2 g"

1 h'

1 volt a dekompozíciós időszak alatt (6. ábra). A tavasztól nyárig növekvő ETS-aktivitás a nyári nagymértékű dekompozíciós folyamatot tükrözi. A légzés (R) és az ETS-aktvitás közötti kapcsolatot a következő egyenletek írják le, gyékény: R = 1.0933 ETS + 0.0659, nád: R = 1,8697 ETS + 0,0514. A gyékény ETS aktivitással kifejezett mikrobális oxigénfogyasztása 2,5-szer a nádlevélé 3,29-szer, a nádszáré 2,13szor volt nagyobb, mint a reális oxigénfogyasztás (R). Ismerve az in vitro ETS aktivitás értékét, az ETS/R arányból a légzési oxigén fogyasztás kiszámolható (Kenner & Ahmed 1975, Owens & King 1975 etc.).