Hidrológiai Közlöny, 2014 (94. évfolyam)
2014 / 2. szám - Soós Gábor - Anda Angéla: A nád növénykonstansának alakulása hosszú idősoros mérések alapján
A nád növénykonstansának alakulása hosszú idősoros mérések alapján Soós Gábor - Anda Angéla Pannon Egyetem, Georgikon Kar, Meteorológia és Vízgazdálkodás Tanszék, 8360. Keszthely Festetics u. 7. E-mail: anda a@georgikon.hu. sgkert@gmail.com Kivonat: A vizsgálat célja a keszthelyi meteorológiai állomás evapotranspirométereibe 2004-ben telepített nádállományok növénykonstans meghatározása volt. A mért nád evapotranspiráció mellett a növénykonstansokhoz szükséges referencia evapotranspirációt a Penman-Monteith egyenlettel számoltuk, amelyhez a szükséges meteorológiai adatokat az OMSZ ellenőrzése alatt álló automata klímaállomása szolgáltatta. A nád mért éves evapotranspirációja évjárattól függően 566 és 1008 mm között változott, amelyhez tartozóan a szezonális növénykonstans átlagok 0,73 és 1,37 között alakultak az év időjárásától függően. Kulcsszavak: Phragmites australis, növénykonstans (Kc), evapotranspiráció, Penman-Monteith egyenlet, Akaike-féle információs kritérium. Bevezetés A Balaton szűrő rendszere a Kis-Balaton (változó vízfelülettel és sűrű makrofita növényekkel borított terület) néhány mesterséges beavatkozás következtében a múlt század közepén számos olyan negatív jelenséget mutatott, mely a Balatonba jutó víz szűrésének hatékonyságromlását feltételezte (Korponai et al. 2010). A vízminőség romlásáért felelős fizikai, kémiai és biológiai paraméterek elemzését Hatvani et al. (2009) tekintette át, s megállapítást nyert, hogy az élőhelyek a Kis-Balatonon nem állandóak, határuk mozog. A szűrőképességben bekövetkezett negatív hatások mérséklésére született a Kis- Balaton Vízvédelmi Rendszer (KBVR), melynek feladata a szervetlen tápanyagok Balatonba jutásának megakadályozása (Pomogyi 1991, Kovács et al. 2010). A kitűzött feladat megoldása két ütemre tervezett (I. ütem a Hídvégi tó; II. ütem (Fenéki tó - Ingói berek), melyből a II. ütem még csak most van megvalósítás alatt. A vízháztartási mérleg vizsgálata során a párolgás és párologtatás mérése, meghatározása jelenti az egyik legnagyobb problémát. Ez a kiadási paraméter döntő fontosságú legnagyobb tavunk a Balaton és a hozzá tartozó Kis -Balaton Védelmi Rendszer esetében is. A Balaton és Kis-Balaton meghatározó növényfajának a közönséges nádnak (Phragmites australis) evapotranspirációja jelentős tényező állományainak kiterjedése miatt, mely a Balaton esetében 1000 hektárt meghaladó (Virág, 1998), a Kis-Balaton esetében 2000 hektárt (Pomogyi, 2001) meghaladó mértékű. A közönséges nád (Phragmites australis) fontos ökológiai szerepet tölt be a mocsarak élővilágában. Vizsgálataink célja a nád párolgás becslésének hosszú távon is alkalmazható meghatározása volt. A helyben végzett mérésekből származtatott nád növénykonstans (Kc) ismeretében a későbbiekben csak meteorológiai elemekből is számítható a nád párolgása. Anyag és módszer A Pannon Egyetem Meteorológia és Vízgazdálkodás Tanszékének Agrometeorológiai Kutató Állomásán Keszthelyen (H: 46° 44’, SZ: 17° 14’ M: 124 m) 2003 áprilisában Kis-Balatonból származó nád-rizómákkal négy darab Thornthwaite-Matter-féle evapotranspirométerbe nádat telepítettünk. A napi párolgásokat a telepítés után két évvel használtuk (2005-től), mert korábban az alulról történő vízellátás nem teremtett megfelelő feltételeket a nád fejlődéséhez (vékony, a természetes élőhelyen növő nád magasságának kb. 2/3-át elérő növények). 2005-től a 4 m2-es 1 méter mély Thombwaite-Matter-féle kompenzációs evapotranspirométert a nád-rizómák úgy eltömítették, hogy a közlekedőedény-rendszert lezárták és a feltöltést valamint vízszint-leolvasást felülről _ _____________________1 -f■ Z / j____________ A + q A(l + 0.34 u2) (2) ahol R„ a növény felszíni nettó sugárzása (MJ m'2 nap'1), G a talaj napi hőfluxusa (MJ m'2 nap'1), T a 2 m magasságban mért átlagos napi átlaghőmérséklet (°C), u2 a 2 m magasságban mért szélsebesség (ms'1), és a telítési vízgőznyomás (kPa), ea a aktuális vízgőznyomás (kPa), A a vízgőz nyomásgörbe esése (kPa “C'1), y a pszichrometrikus állandó (kPa “C'1). A növénykonstansok meghatározására a K (3) ET, formulát használtuk, mely kimondja, hogy az ETm arányos az ETO-al, s időbeli változása egy adott talajtípuson végeztük. Ez a felülről történő vízellátás Herbst és Kappen (1993) megfigyeléseihez hasonlóan a természetes élőhelyen található állományoktól alig eltérő növényeket eredményezett. Méréseinket a 2005-től 2011-ig terjedő években végeztük, mivel 2012-ben a nád rizómái szétnyomták az evapotranspirométer tenyészedényeit, s ezzel a mérések folytatása lehetetlenné vált. A 2006-os év pénzügyi okokból kimaradt. A növényi jellemzők közül a növénymagasságot (h) és a levélfelület-indexet (LAI) hetente mértük az evapotranspirométer tenyészedényeiben. A LAI-hez tenyészedényenként 10 mintanövény leveleinek felületét LI-3000 típusú automatikus planiméterrel mértük, majd a 10 növény átlagának és a mikénti hajtásszámnak ismeretében határoztuk meg a LAI-t. A nád fejlődésének ellenőrzésére a Kis-Balatonon élő nádállomány értékeit is felvételeztük, s a kettő összehasonlításából következtettünk a tenyészkádakban nevelt növények fejlődésének megfelelőségére. Az időjárás elemeit (globálsugárzás, léghőmérséklet, csapadékösszeg, relatív légnedvesség) az állomáson elhelyezkedő Országos Meteorológiai Szolgálat tulajdonában levő QLC-50 (Vaisala) automata klímaállomás adataiból nyertük. A mérési időszakok havi időjárását a Thombwaite Index-szel (TI) jellemeztük (Faragó et al., 1988), TI+1.65(P/Ta +12.2)10/9 (1) ahol P és Ta a havi csapadékösszeg, és a havi léghőmérséklet átlaga. A napi referencia párolgást (ETC) a FAO-56 formulával számoltuk (Allen et al., 1998), mely a Penman-Monteith egyenlet (Penman, 1948, Monteith, 1965) FAO által ajánlott változata: 0.408A(Rn-G) + y-^-u2(es-ea)