Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)
6. szám - IL. Hidrobiológus Napok: „A Balaton és vízrendszere – a Balaton-kutatás története” és „A Duna-kutatás története” Tihany, 2007. október 3–5.
215 A hínáros békaszőlő (Potamogeton perfoliatus) fotoszintézisének szezonalitása Tóth Viktor - Herodek Sándor MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézet, 8237. Tihany, Klebeisberg K. u. 3 Kivonat: Laboratóriumi körülmények között meghatároztuk a Potamogeton perfoliatus L. fotoszintézisének fényfüggését, illetve a sötétlégzését a Balaton vízének aktuális hőmérsékleténél. A mért adatok alapján kiszámoltuk a főbb fotoszintetikus paramétereket. A fotoszintézis maximális intenzitását (Pma X) és a fénytelítési intenzitást (I k) egyértelmű szezonális növekedést mutatott, míg a sötétlégzés (R) értéke a vegetációs során csökken. A fénykompenzációs intenzitást (l c) értékei nem mutattak szezonális változatosságot. A kapott értékek alapján a Lambert-Beer törvényt használva fel kiszámítottuk a fénykompenzációs (Z c) és a a fénytelítési (Z k) mélységeket. A fénykompenzációs mélység a vegetációs periódus során jelentősen csökkent (1,7 méterről 3 méterre), míg a fénytelítési mélység a nyár végére 1 méterről 0,4 méterre nő. Az optimális feltételek ilyen mértékű csökkenése vezethet a P. perfoliatus faj idő előtti szeneszcenciáját. . Kulcsszavak: fotoszintézis, sötétlégzés, kompenzációs megvilágítás, fénytelítési megvilágítás, Balaton, Potamogeton perfoliatus. Bevezetés A Balaton hinárosainak nagy a jelentősége, hiszen számos élőlény lakó-, búvó- vagy ivó-helyeként játszanak fontos szerepet (Entz és Sebestyén, 1942). A balatoni hínárok fontos faja a Potamogeton perfoliatus L. (hínáros békaszőlő), hiszen ez a tó egyik legeltetjedtebb és legszámottevőbb faja. A P perfoliatus víz alá merülő, az üledékben gyökerező, erős szárral, tojásdad levelekkel rendelkező évelő vízi növény (Felföldi, 1990). A faj magas élettani, morfológiai és fenológiai plaszticitásának és adaptációs készségének köszönheti kozmopolita jellegét. A Balatonban eltérő környezeti feltételek mellett (hőmérséklet, fény, fizikai hatások, trofitás) létező hínáros békaszőlő nagy számú élettani és morfológiai típust produkál (Herodek és mts., 2001, Tóth és Herodek, 2002, Vári és Tóth, 2007). A P perfoliatus szaporodása dominánsan vegetatív, főként a gyökértörzs révén megy végbe. A friss hajtások megjelenése a vegetációs periódus során folyamatos, azonban az állomány méretére elsősorban a tavaszi ivartalan szaporodásnak van jelentős hatása. A hínáros békaszőlő gyökerezett életmódja következtében érzékeny a környezeti feltételek változására, így a vegetációs periódus során különböző élettani, fenológiai és morfológiai módosulásokkal reagálnak az üledékfelszínt érő fény mennyiségi és minőségi összetételére, a víz hőmérsékletére, stb. Az élettani folyamatok közül a fotoszintézis az egyik legfontosabb, mert jelenti a növények fő energia és szervesanyag forrását (Taiz és Zeiger, 2002). A környezeti feltételek által módosított fotoszintézis jelentősen befolyásolja a hínáros békaszőlő növekedését és szaporodását. A P .perfoliatus maximális elterjedését elsősorban a vegetatív szaporodás legaktívabb időszakának klimatikus viszonyai határozzák meg, ezért lényeges a tavaszi időszak (alacsony fényintenzitás és alacsony hőmérséklet mellett) fotoszintézisének tanulmányozása. A vegetációs periódus során a Balaton hínár-állományának faji összetételében is változások figyelhetők meg. A háttérben elsősorban abiotikus tényezők limitáló hatása tételezhető fel, így a fotoszintetikus paraméterek szezonális változásának nyomon követése adhat magyarázatot egyes fajok szezonális vagy területi dominanciájára. Mostani munkánkban ellenőrzött laboratóriumi körülmények között határoztuk meg egy vegetációs periódus során a Potamogeton perfoliatus L. fotoszintézisének fény- és hőmérséklet-függését, megmértük a respiráció hőmérsékletfüggését, és ezen paraméterek alapján kísérletet teszünk a hínár elterjedésének magyarázatára. Anyag és módszer A vizsgálatainkat a Tihanyi-félszigetet környező part menti területekről gyűjtött Potamogeton perfoliatus-on végeztük. Vizsgálatainkhoz egészséges, ép növényeket gyűjtöttünk a Balaton Siófoki medencéjének déli és északi partjáról. A begyűjtött növényeket Balatonból mert vízzel töltött hütőtáskában, sötétben szállítottuk az Limnológiai Intézetbe. A P. perfoliatus szárakról a harmadik-negyedik legfiatalabb kifejlett leveleket használtuk fel a vizsgálatokhoz. A levelek felszínét borító bevonatot gyengéden eltávolítottuk. A méréseket az előzőleg megjelent vizsgálataink alapján terveztük (Herodek és mts., 2001, Tóth és Herodek, 2002). A fotoszintézis méréséhez 93x 17 X13cm-es inkubációs akváriumot építettünk. Az akváriumot 6, egyenként 22x8x11 cm-es inkubációs kamrára osztottuk, amelyekbe 18 db 95 % 0 2 telítettségű, szűrt Balaton vízzel töltött 300 ml-es Karlsruhe (WTW, Németország) edényt helyeztünk el. A megvilágítást az inkubációs akvárium hossza mentén elhelyezett F33 Coolwhite 36 W (Tungsram, Magyarország) fénycsövekkel biztosítottuk. Az akvárium fénycsövek felé eső oldalát különböző számú semleges fényáteresztő fóliával (Scotchshield S50NEARL400) (3M, USA) bevonva a kamrákat érő fényintenzitást 6 különböző értékre (12 és 790 pmol m" 2 sec" 1 között) állítottuk be. Az inkubátort Neslab RTE-17 (Thermo Fischer Scientific, USA) hűtő-fűtő termosztáthoz kapcsoltuk. A fotoszintézist 0 2 módszerrel mértük (TriOxmatic 300 oxigén elektród, Oxi 539 mikroprocesszoros oximéter, WTW, Németország). A fotoszintézis méréseket a Balaton aktuális vízhőmérsékletén végeztük. A mért adatok feldolgozása Excel (Microsoft, USA). KyPlot 2.0 és SigmaPlot 8.0 (SPSS, USA) programok segítségével történt. Eredmények A mérések hagyományos fény-fotoszintézis görbe lefutását mutatták (/. ábra). Sötétben és alacsony fényintenzitás mellett oxigénfogyást mértünk. A fényintenzitás növelésével hirtelen nőtt az oxigéntermelés és magas fényintenzitásoknál a fotoszintetikus oxigéntermelés elérte a telítődést (7. ábra). A kapott adatokra a legkisebb négyzetek eljárásával illesztettük a Platt és munkatársai által leírt (Platt és mts., 1980) képletet: P = P,\ \-ea,l P-\e~ ß,I Pahol P s - a fotoszintézis elméleti maximuma, a - fotoszintetikus koefficiens, ß- inhibíciós koefficiens, /- fényintenzitás.
