Hidrológiai Közlöny 2007 (87. évfolyam)
6. szám - XLVIII. Hidrobiológus Napok: Európai elvárások és a hazai hidrobiológia Tihany, 2006. október 4–6.
128 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2007. 87. ÉVF. 6. SZ. 5 4 3 2 1 N kontroll Elodea 2g Elodea 10g 10 Idő(napok) 4. ábra. Elodea nuttallii szubmerz hínárnövények hatása a tápoldat nitrogén- és mangánkoncentrációjára 5 mg N l" 1 koncentrációjú tápoldaton növő kultúrákon. A hibasávok az eredmények szórásai, n = 3 A jelen tanulmányunk világosan mutatja azt a trendet, hogy alacsony tápelem koncentráción a szubmerz növények erősen gátolják a békalencsék növekedését, magasabb tápelem koncentráción viszont a békalencsék kerekednek felül a komppetícióban. Minél nagyobb volt a szubmerz növények denzitása, annál erősebbnek bizonyult azok békalencsékre gyakorolt gátló hatása (2. ábra). A víz tápelem hiányát jól tükrözi a békalencsék lecsökkent szöveti N- és Mn-koncentrációja is (3. ábra). Szubmerz növények hatására 8 mg/g-ra csökkent a szártagok N koncentrációja, ami már jóval alatta van az optimális növekedésű Lemna kultúrákénak (Landolt 1986). Az 5 mgN 1"' tápoldaton, szubmerz növények jelenlétében a Lemna kultúrák növekedése messze alatta volt, mint a legalacsonyabb N koncentráción növő kontrollkultúráké (2. ábra). Ez arra enged következtetni, hogy a tápelemelvonáson túl további gátló hatások is szerepet játszhattak. Ezek közül a magas pH már a Lemna-alga kompetícióban is kulcstényezőnek bizonyult a békalencsék növekedésgátlásában (Roijackers et al. 2004, Szabó et al. 2005). A magas pH nemcsak a nitrát és foszfát biológiai hozzáférhetőségét csökkenti, hanem a foszfát és más mikroelemek kicsapódásához is hozzájárul (Novacky és Ullrich-Eberius 1982; Wetzel 1983). A felsorolt magas pH-okozta negatív hatások inkább erősítik, mint gyengítenék annak az esélyét, hogy a vegetáció vagy az egyik vagy a másik növénycsoport stabil dominanciájára billenjen át. Ennek az az oka, hogy a folyamat még tovább növeli az interspecifikus kompetíció erejét, mely kulcsfontosságú a kompetitív rendszerekben az instabil együttéléshez. Következtetések Jelen vizsgálatunk alátámasztja, hogy alacsony és közepes tápelem koncentráción a szubmerz makrofitonok képesek erősen lecsökkenteni az úszó növények növekedését. Bizonyos körülmények között azok növekedése akár nullára is lecsökkenhet. A békalencsék alacsony szöveti N, Mn, és klorofill koncentrációjajelezte, hogy a szubmerz növények elsősorban a víz tápelem viszonyainak változtatásán keresztül fejtik ki hatásukat az úszó vízinövényekre. Eredményeink jól egybevágnak azzal az elmélettel, ami szerint a szubmerz növények képesek fenntartani stabil dominanciájukat az úszó növényekkel szemben mindaddig, amíg a tápelem terhelés nem túl magas. Növekvő tápelem terheléssel azonban az úszó vízi növények növekedése egyre kevésbé limitált, és így egyedszámuk fokozatosan növekedni fog (Borics et al, 2000, Grigorszky et al. 2006). Ez a helyzet egy pozitív visszacsatoláshoz vezet, mivel az árnyékoló hatásuk lecsökkenti a szubmerz növények tápelemfelvételét. Ezután a rendszer átbillenhet az úszó hínárnövényzet stabil állapotába (Scheffer et al. 2003), melyben az anoxikus környezet a biológiai diverzitás drasztikus csökkenését vonja maga után. Irodalom Barkó, J.W. & R.M. Smart (1985) Laboratory culture of submerged freshwater macrophytes on natural sediments. Aquatic Botany , 21, 251-263. Borics G., Grigorszky I., Szabó S„ Padisák J. (2000): Phytoplankton associations in a small hypertrophic fishpond in East Hungary during a change from bottom-up to top-down control. Hydrobiologia 424: 79-90. Forchhammer, N.C. (1999) Production potential of aquatic plants in systems mixing floating and submerged macrophythes. Freshwater Biology, 41, 183-191. Goulder, R. (1969) Interaction between the rates of production of freshwater macrophyte and phytoplankton. Oikos, 20, 300-309. Grigorszky I., Nagy S., Tóth A., Máthé Cs., Müller Z., Borbély Gy. (1998): Effect of large- and of small-bodied Zooplankton on phytoplankton in an eutrophic oxbow. Journal of Plankton Research 20: (10): 1989-1995. Grigorszky I., Borics G., Padisák J., Tóthmérész B., Vasas G., Nagy S., Borbély G. (2003): Factors controlling the occurrence of Dinophyta species in Hungary. Hydrobiologia 503-506. 203-207. Grigorszky 1., Kiss K. T., Béres V., Bácsi I., M-Hamvas M., Máthé Cs., Vasas G„ Padisák J., Borics G., Gligora M., Borbély Gy. (2006): The effects of temperature, nitrogen, and phosphorus on the encystment of Peridinium cinctum, Stein (Dinophyta). Hydrobiologia. 563: 527-535. Landolt, E. (1986) The family of Lemnaceae - a monographic study, Vol. 1. - Veröffentlichungen des Geobotanischen Institutes ETH, Stiftung Rübel, Zürich, 2, pp. 71 McLay, C.L. (1976) The effect of pH on the population growth of three species of duckweed: Spirodela oligorrhiza, Lemna minor and Wolffia arrhiza. Freshwater Biology, 6, 125-136. Novacky, A. & C.I. Ullrich-Eberius (1982), Evidence for dual uptake mechanism in the plasmalemma from H* /phosphate cotransport in Lemna gibba. Plant Physiology, 69, 93. Roijackers, R.M.M., S. Szabó & M. Scheffer (2004) Experimental analysis of the competition between algae and duckweed. Archiv fiir Hydrobiologie, 160, 401-412. Scheffer, M., S. Szabó, A. Gragnani, E.H. Van Nes, S. Rinaldi, N. Kautsky, J. Norberg, R.M.M. Roijackers & R. Franken (2003) Floating plant dominance as a stable state. Proceedings of the National Academy of Science of the USA, 100, 4040-4045. Scheffer, M. (1998) Ecology of Shallow Lakes. Chapman and Hall. London. Szabó, S., M. Braun & G. Borics (1999): Elemental flux between algae and duckweeds (Lemna gibba) during competition. Archiv fur Hydrobiologie, 146, 355-367. Szabó, S., R.M.M. Roijackers & M. Scheffer (2003) A simple method for analysing the effects of algae on the growth of Lemna and preventing the algal growth in duckweed bioassays. Archiv für Hydrobiologie, 157, 567-575. Szabó, S., R.M.M. Roijackers M., Scheffer & G. Borics (2005) The strength of limiting factors for duckweed during algal competition. Archiv fur Hydrobiologie, 164, 127-140. Wetzel, R. G. (1983): Biochemical cycling of essential micronutrients. Limnology (ed. R. G. Wetzel), 298-349. Saunders College Publishing, London.
