Hidrológiai Közlöny, 2017 (97. évfolyam)
2017 / Különszám - SZAKCIKKEK - Koleszár Gergő, Nagy Zoltán, Vicéi Tibor Tamás, Szabó Sándor: Hogyan befolyásolják az epitifikus algák a hínárnövények kompetícióját?
5 Hogyan befolyásolják az epifitikus algák a hínárnövények kompetícióját? Koleszár Gergő*, Nagy Zoltán*, Vicéi Tibor Tamás*, Szabó Sándor* * Nyíregyházi Egyetem, Környezettudományi Intézet, H-4400 Nyíregyháza, Sóstói u 31/B Kivonat Az úszó emerz és a nem gyökerező szubmerz hínár egyaránt képes stabil dominanciájú állományokat létrehozni. A közöttük folyó versenyben a kompetíció kimenetelét viszont az epifitikus algák is jelentősen befolyásolhatják, mivel szerepet játszanak a víz tápelem- koncentrációjának és a makrofita fényviszonyainak alakulásában. Kísérletileg kerestünk választ arra a kérdésre, hogy ebben az interakcióban mekkora szerepet játszanak a makrofitonokon élő epifitikus algák? A vizsgálatokat púpos békalencsén és érdes tócsagazon végeztük kontrollált fény és hőmérséklet viszonyok között. Nagy pocsolyacsigák alkalmazásával akár 90%-ban kontrollálni lehetett a tenyészedényekben növő epifitikus algák biomasszáját. Ezáltal mérhetővé vált, hogy a békalencse-tócsagaz kultúrákban az epifitikus algák magas tápelemkoncentráción (5 mgN l'1) 20%-ban voltak felelősek a békalencsék növekedésgátlásában. Ennek a gátlóhatásnak a mértéke kisebb tápelemkoncentráción viszont teljesen megszűnt. A tócsagazon élő algák legelése miatt a tócsagaz növekedése is fokozódott. Ily módon bizonyítást nyert, hogy az algákat legelő pocsolyacsigák magasabb trofíkus szinten az elszaporodó epifiton fogyasztásával kétségtelenül növelik a szubmerz és az úszó emerz növények növekedését, továbbá gyengítik a tócsagaz-epifiton komplex békalencsékre gyakorolt gátlóhatását. Az eredmények megerősítik azt a hipotézist, hogy a makrofiton-epifiton komplex gátolja a tavak úszó emerz növényekkel történő betelepülését. Kulcsszavak Epifiton, makrophyton, szubmerz növényzet, kompetíció, Lemna, Ceratophyllum, Radix labiata How periphytic algae influence the competition of aquatic plants? Abstract Both floating and submerged rootless vegetation can form stable dominance in small water bodies like ditches and ponds world-wide. The competitive output between them can be strongly influenced by the periphytic algae since they play important role in forming the nutrient concentration of the water and light conditions of the macrophytes. This study reveals the role of preiphyton in these competitive interactions. Floating (Lemna gibba) and submerged rootless (Ceratophyllum demersum) plants were co-cultured in various combinations in aquaria containing static media under wide range of nutrient concentration (0.5-5 mgN L'1) with the presence and absence of the benthic grazer snail Radix labiata. Periphytic algae grown on the surface of Ceratophyllum was related to growth limitation of Lemna by 20%. The biomass of periphyton was reduced by 90% due to the grazer snail Radix labiata and consequently increased the growth both for Lemna and Ceratophyllum. Consequently grazer snail weakened the competitive impact of periphyton on Lemna. Results strengthen the hypothesis that macrophyton periphyton complex can prevent colonization of lakes by floating plants. Key words: periphyton, macrophytes, submerged vegetation, competition, Lemna, Ceratophyllum, Radix labiata BEVEZETÉS A természetes vizekbe történő nitrogén- és a foszforkibocsátás hatására a csatornák és kistavak felszínét a szabadon úszó hínár tagjai népesíthetik be nagy tömegben (Zuidam és Peeters 2013, Smith 2014). Az úszó növények helyzetüknél fogva sűrű hínárszőnyegként beárnyékolják a vízteret, ezáltal lehetetlenné teszik a szubmerz növények túlélését. Alacsonyabb trofíkus szinten a szubmerz növények viszont valószínűleg a rendelkezésre álló tápelemek elvonásán keresztül befolyásolják az úszó emerz növények növekedését. A fent részletezett kölcsönhatások eredményeként a fényért és a tápelemekért folyó verseny az úszó és a szubmerz növények között aszimmetrikus (Szabó és társai 2010). Emiatt az úszó hínárnövények inkább eutróf lentikus körülmények között válnak dominánssá, míg a szubmerz növények inkább alacsonyabb trofíkus feltételek mellett (Scheffer és társai 2003). Korábbi laboratóriumi vizsgálatainkban már bizonyítást nyert, hogy a gyökerező szubmerz növények (Elodea nuttallii) a tápelemek elvonásával képesek akár teljesen megállítani az úszó makrofitonok növekedését. (Szabó és társai 2010). Hazánkban a békalencsékhez hasonló környezeti feltételek mellett a szubmerz, nem gyökerező makrofitonok közül az érdes tócsagaz (Ceratophyllum demersum) is szintén rendkívül versenyképes. Eutróf kisvizekben és csatornákban sűrű hínárszőnyeget alakít ki és gyakran együtt él a békalencse hínár tagjaival is. Korábbi vizsgálatainkban fény derült arra, hogy az érdes tócsagaz-hínár a gyökerező vízinövényekhez hasonlóan képes meggátolni, hogy az úszó vízi növényzet (békalencsék) stabil dominanciája kialakuljon (Nagy és társai 2015). A tócsagaz-békalencse verseny kimenetelét azonban a szubmerz hínárállományon élő epifitikus algák is jelentősen befolyásolhatják, mivel jelentős szerepet játszanak a víz tápelem-koncentrációjá- nak és a makrofitonok fényviszonyainak alakulásában (Scheffer 1998, Tóth 2013). Jelen vizsgálatunkban választ kerestünk arra a kérdésre, hogy a két növény közötti kompetícióban mekkora szerepet játszanak a makrofitonokon élő epifitikus algák? ANYAG ÉS MÓDSZER A vizsgálatokhoz szükséges púpos békalencsét {Lemna gibba) és érdes tócsagazt {Ceratophyllum demersum) Nyíregyháza mellett, az Igrice csatornából gyűjtöttünk. A
