Ugrás a tartalomhoz

Növénytan

A levegő ökológiai jelentősége

A levegő ökológiai jelentősége

A szárazföldi növények föld feletti részeinek a levegő a közege, és annak CO2-tartalma számukra közvetlen tápanyagforrásként is szolgál. A növények a levegő oxigéntartalmát is hasznosítják légzésükhöz, nitrogéntartalmát pedig közvetve - egyes mikroszervezetek[1873] közreműködésével - szerzik meg. Ugyanezek az élethez nélkülözhetetlen levegőalkotók a vízbe és a talajba is folyamatosan a levegőből pótlódnak, az ottani élőlények szükségleteit kielégítve. A levegő mindenekelőtt kémiai összetételével és fizikai tulajdonságaival gyakorol hatást a növényekre. Fiziológiai folyamataikat, morfológiai jellemzőiket, elterjedésüket és a társulásokban betöltött szerepüket egyaránt befolyásolhatja.

A levegő kémiai jellemzői a földtörténet során korántsem voltak változatlanok. A légkör összetétele hosszú - az élővilág fokozatos megváltozását magábafoglaló - fejlődés eredménye. A jelenlegi N2-, O2- és CO2-szintet az élővilág tevékenysége alakította ki. A nitrogén az élet keletkezésekor a Föld reduktív őslégkörében valószínűleg ammónia formájában volt jelen. A denitrifikáló baktériumok is szerepet játszhattak abban, hogy a nitrogéngáz mennyisége a légkörben a jelenlegi szintre (78%) növekedett. A légköri nitrogén megkötését az egész élővilág számára talajlakó vagy más növényekkel szimbiózisban élő (ún. nitrogénkötő) baktériumok és cianobaktériumok végzik. Az oxigén és a szén-dioxid jelenlegi légköri koncentrációját (21%, illetve 0,03%) a cianobaktériumok és a növények alakították ki foto-[1874] szintetizáló tevékenységükkel[1875]. Nagymértékű előfordulása következtében sem a nitrogén-, sem az oxigéngáz nem korlátozó tényezője a földi életnek. A levegő mintegy 0,03%-os CO2-tartalma viszont a növények fotoszintézisét számos esetben limitálhatja.

A földtörténet folyamán a vulkanikus aktivitás többször jelentősen megnövelte a levegő CO2-tartalmát. Az ekkor 0,1-0,4%-os koncentrációt is elérő CO2-tartalom a fotoszintetizáló növények[1876] számára optimális volt. A levegő CO2-koncentrációja a harmadidőszak /tercier/[1877] végére /a pliocén korszakra/[1878] fokozatosan lecsökkent, és elérte a földtörténet során előforduló legalacsonyabb szintet. A csökkenő üvegházhatás következménye lehetett a negyedidőszaki[1879] (kvarter) eljegesedés. Természetes viszonyok között a CO2-szintet a vulkanikus aktivitás mellett mindenekelőtt az élő szervezetek légzési tevékenysége és a növények fotoszintézise[1880] befolyásolja. A fosszilis tüzelőanyagok[1881] ember általi nagymértékű elégetése azonban napjainkban igen nagy mennyiségben juttat vissza CO2-ot a légkörbe. A természetes vegetáció pusztítása emellett a fotoszintézis CO2-kötésének csökkenéséhez vezet. Ennek eredményeképpen emelkedett az elmúlt évszázadokban a levegő CO2-tartalma az ipari forradalom előtti koncentrációjáról (0,026%) mai értékére (0,037%). A fotoszintetizáló növényzet számára a levegő CO2-koncentrációjának növekedése előnyös. Nem tudni azonban, hogy a levegő átlaghőmérsékletének üvegházhatás miatt bekövetkező emelkedése milyen következményekkel jár majd.

A levegő jelenlegi CO2-tartalma mindenekelőtt a C3-as növények[1882] fotoszintézisét[1883] limitálja. A C4-es növények[1884] fotoszintézise a mostaninál kisebb CO2-koncentráció mellett is telítődést mutat.

A levegő egyik leggyakoribb szennyezője a kén-dioxid. A vulkanikus tevékenység mellett mindenekelőtt a kéntartalmú fosszilis tüzelőanyagok[1885] égetésekor, valamint a szulfidércek olvasztásakor kerül a levegőbe. A kén-dioxid a levegő vízpárájával egyesülve kénessav formájában ülepedik le a földfelszínre. A kén-dioxid a klorofillt[1886] roncsolja, és így káros hatású a növényzetre. Nagyon érzékeny rá pl. a szil, a fűz, a platán, a bükk, a takarmánykáposzta, a pohánka, a gyapot, a takarmánylucerna, a veteménybab, a réti here, a fehér here és a lóbab. A zuzmók rendkívüli érzékenységére már régen felfigyeltek. A kén-dioxid mellett a nitrogén oxidjai, az ózon, a hidrogén-fluorid és a porszennyezések is gyakran károsítják a növényzetet.

Bükkerdő (Turcsányi Gábor felvétele)
Bükkerdő (Turcsányi Gábor felvétele)

Hegyvidéki gyapot (Gossypium hirsutum, Malvaceae) (Vetter János felvétele)
Hegyvidéki gyapot (Gossypium hirsutum, Malvaceae) (Vetter János felvétele)

Takarmánylucerna (Medicago sativa, Fabaceae) (Turcsányi Gábor felvétele)
Takarmánylucerna (Medicago sativa, Fabaceae) (Turcsányi Gábor felvétele)

Vetemény bab (Phaseolus vulgaris, Fabaceae) (Turcsányi Gábor felvétele)
Vetemény bab (Phaseolus vulgaris, Fabaceae) (Turcsányi Gábor felvétele)

Réti here (Trifolium pratense, Fabaceae) (Seregélyes Tibor felvétele)
Réti here (Trifolium pratense, Fabaceae) (Seregélyes Tibor felvétele)

Fehér here (Trifolium repens, Fabaceae) (Turcsányi Gábor felvétele)
Fehér here (Trifolium repens, Fabaceae) (Turcsányi Gábor felvétele)

A levegő mozgásával is jelentős hatást gyakorol a növényekre. A spórák, a virágpor, a magvak, a termések és egyéb szaporító részek - pl. az ördögszekér (mezei iringó) és a ballagófű hajtásának - terjesztésében gyakran működik közre. Hűti a testfelületet, ugyanakkor szárít. Szélsőséges esetben fákon excentrikus koronát, zászlós lombozatot alakíthat ki, vagy ún. széltörést okozhat. Az egyes légszennyezők levegőben való perszisztenciája,[1887] illetve a levegő mozgása nagymértékben meghatározza, hogy a légszennyezők milyen irányban, mekkora távolságra és milyen higítással terjednek.

Fenyő virágpora (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Fenyő virágpora (Fridvalszky Lóránt felvétele)

Gyapjas aszat (Cirsium eriophorum, Compositae) kaszattermése bóbitával (Turcsányi Gábor felvétele)
Gyapjas aszat (Cirsium eriophorum, Compositae) kaszattermése bóbitával (Turcsányi Gábor felvétele)

Mezei iringó (Eryngium campestre, Umbelliferae) (Seregélyes Tibor felvétele)
Mezei iringó (Eryngium campestre, Umbelliferae) (Seregélyes Tibor felvétele)

Homoki ballagófű (Salsola kali, Chenopodiaceae) (Turcsányi Gábor felvétele)
Homoki ballagófű (Salsola kali, Chenopodiaceae) (Turcsányi Gábor felvétele)



[1873] Mikroszervezeteknek, mikroorganizmusoknak vagy mikrobáknak mindenekelőtt az apró, mikroszkópos méretű vírusokat, baktériumokat, cianobaktériumokat és gombákat tekintjük.

[1874] A fotoszintézis folyamata során a növény fényenergia felhasználásával szervetlen anyagokból szerveseket állít elő.

[1875] A fotoszintézis folyamata során a növény fényenergia felhasználásával szervetlen anyagokból szerveseket állít elő.

[1876] A fotoszintézis folyamata során a növény fényenergia felhasználásával szervetlen anyagokból szerveseket állít elő.

[1877] A harmadkor (harmadidőszak, tercier) a földtörténet mintegy ötvenkilencmillió éven át tartó és hatvanmillió évvel ezelőtt kezdődő időszaka. Öt, egymás után következő korszaka a paleocén, az eocén, az oligocén, a miocén és a pliocén. Utána következett a máig is tartó negyedkor (negyedidőszak, quarter), az egymillió éven át jégkorszakokat (glaciálisokat) produkáló pleisztocén, majd az utána következő és tizenkétezer éve tartó holocén korszakokkal. A harmad- és a negyedkor együtt képezi a földtörténet újkorát.

[1878] A harmadkor (harmadidőszak, tercier) a földtörténet mintegy ötvenkilencmillió éven át tartó és hatvanmillió évvel ezelőtt kezdődő időszaka. Öt, egymás után következő korszaka a paleocén, az eocén, az oligocén, a miocén és a pliocén. Utána következett a máig is tartó negyedkor (negyedidőszak, quarter), az egymillió éven át jégkorszakokat (glaciálisokat) produkáló pleisztocén, majd az utána következő és tizenkétezer éve tartó holocén korszakokkal. A harmad- és a negyedkor együtt képezi a földtörténet újkorát.

[1879] A harmadkor (harmadidőszak, tercier) a földtörténet mintegy ötvenkilencmillió éven át tartó és hatvanmillió évvel ezelőtt kezdődő időszaka. Öt, egymás után következő korszaka a paleocén, az eocén, az oligocén, a miocén és a pliocén. Utána következett a máig is tartó negyedkor (negyedidőszak, quarter), az egymillió éven át jégkorszakokat (glaciálisokat) produkáló pleisztocén, majd az utána következő és tizenkétezer éve tartó holocén korszakokkal. A harmad- és a negyedkor együtt képezi a földtörténet újkorát.

[1880] A fotoszintézis folyamata során a növény fényenergia felhasználásával szervetlen anyagokból szerveseket állít elő.

[1881] A fosszilis tüzelőanyagok régi földtörténeti korok élőlényeinek maradványaiból keletkeztek. Közéjük tartozik a szén, a kőolaj és a földgáz.

[1882] A C4-es típusú fotoszintézis a  CO2 megkötésének elsősorban a trópusi fűfélékben (pl. cukornád, kukorica), de más növényekben is előforduló, Calvin-ciklustól eltérő útja. Lényege, hogy a megkötött  CO2 először nem három szénatomos (C3-as), hanem négy szénatomos (C4-es) szerves savakban jelenik meg. Ökológiai jelentősége a fotoszintézis magas hőmérséklet és erős megvilágítás melletti nagyobb hatékonysága. A  CO2-t először 3 szénatomos szerves savakba kötő, leginkább a mérsékelt és hideg égöv alatt elterjedt növények a C3-as, míg az itt leírtak az ún. C4-es növények.

[1883] A fotoszintézis folyamata során a növény fényenergia felhasználásával szervetlen anyagokból szerveseket állít elő.

[1884] A C4-es típusú fotoszintézis a  CO2 megkötésének elsősorban a trópusi fűfélékben (pl. cukornád, kukorica), de más növényekben is előforduló, Calvin-ciklustól eltérő útja. Lényege, hogy a megkötött  CO2 először nem három szénatomos (C3-as), hanem négy szénatomos (C4-es) szerves savakban jelenik meg. Ökológiai jelentősége a fotoszintézis magas hőmérséklet és erős megvilágítás melletti nagyobb hatékonysága. A  CO2-t először 3 szénatomos szerves savakba kötő, leginkább a mérsékelt és hideg égöv alatt elterjedt növények a C3-as, míg az itt leírtak az ún. C4-es növények.

[1885] A fosszilis tüzelőanyagok régi földtörténeti korok élőlényeinek maradványaiból keletkeztek. Közéjük tartozik a szén, a kőolaj és a földgáz.

[1886] A fotoszintetikus pigmentek a fotoszintézisben közreműködő színanyagok. Közéjük tartoznak pl. a bakterioklorofillok, a klorofillok, a karotinoidok (karotinok, xantofillok) és a fikobilinfestékek (pl. fikoeritrin, fikocián).

[1887] A perszisztencia szó jelentése: tartós fennmaradás.