Abstract
We studied the habitat preference of common ragweed (Ambrosia artemisiifolia L.) in the Kiskunság, central Hungary, in 605, 20m x 20m coenological relevés sampled within sixteen 25 km2 large study sites. We compared the abundance of ragweed in 17 habitat types, and by using habitat maps tested the effect of surrounding landscape composition on ragweed abundance.
We found that ragweed prefers cultivated areas and young (1-7 years) abandoned fields. We found a weak relationship between the abundance of ragweed and the land use types of surrounding landscape. Our results suggest, that the presence of ragweed depends primarily on the land use of the particular habitat patch..
Key words: ragweed, Hungary, habitat maps, land-use types, invasion
Bevezetés
Az utóbbi évszázadok technikai fejlődése és kereskedelem kiterjedése miatt számos élőlény olyan új területeken, földrészeken jelent meg, ahol korábban nem volt honos, és ezeknek a fajoknak egy része az új helyen képes az őshonos élővilágot is kiszorítani. Ezeket az élőlényeket tekintjük inváziós vagy özönfajoknak (Richardson 2000, Mihály B. & Botta-Dukát Z 2004). Az özönfajok okozta pusztítás az egyik legfontosabb oka - az emberi tájátalakítás mellett - a biológiai sokféleség csökkenésének (Vitousek et al. 1997).
Az Észak-Amerikából származó parlagfű (Ambrosia artemisiifolia L.) mára hazánkban a legfontosabb gyomnövénnyé vált szántóföldi kultúrákban (Béres et al. 2005, Novák et al. 2009). Emellett komoly egészségügyi problémát is okoz, hisz a pollenje az egyik legerősebb allergén, és hazánkban közel 2,5 millió ember szenved allergiás megbetegedésben, és az allergiások 60-70%-a parlagfű allergiára is panaszkodik (Erdei et al. 1998). Kiirtására jelentős erőfeszítéseket tettek már eddig is, de ezek nem jártak jelentős sikerrel (Kiss & Béres 2006). A lehetséges védekezési technikák az előfordulás jellegétől függően sokfélék lehetnek (Béres 2004, Benécsné 2009). Annak érdekében, hogy a védekezés minél sikeresebb legyen, fontos részletesen ismerni a parlagfű biológiai tulajdonságait és ökológiai igényeit. Az eddigi tudásunkat már több szerző is összefoglalta (Baskin & Baskin 1980, Béres et al. 2005, Szigetvári & Benkő 2004.), amiből kiderült, hogy élőhelyi preferenciáit hazánkban részletesen még nem vizsgálták.
Kutatásunk egyik célja az volt, hogy a Kiskunságban – mely a parlagfű előfordulásának egyik gócpontja – megismerjük, hogy a száraz homoki élőhelyek közül melyeket preferálja a parlagfű, másik célja pedig az volt, hogy megtudjuk, van-e kapcsolat a parlagfű tömegessége és a szűkebb táji környezet élőhelyi összetétele között.
Anyag és módszer
A Kiskunságban 16 db, egyenként 25 km2 területű mintaterületet jelöltünk ki, melyek reprezentálják a tájegységre jellemző tájhasználat módjának és intenzitásának változatosságát (Rédei et al. 2008). A kijelölt területeken hosszú távú ökológiai vizsgálatok megalapozására térinformatikai adatbázist építettünk ki, amely távérzékelt, valamint aktuális és archív térképi adatok mellett tartalmazza az általunk készített aktuális vegetáció-térképet is (Rédei et al. 2008). 2006-2008 között a mintaterületeken összesen 605 db 400 m2-es növényzeti felvételt készítettünk a jellemző száraz élőhely típusokban a következő elosztásban: művelt területek (szántó; szőlő és gyümölcsös) - 75 db, parlagok (fiatal parlag, nyílt és zárt parlag a betelepült növényzet biomasszájának mennyisége alapján) – 161 db, erdészeti ültetvények (tölgy, nemes nyár, fehérnyár, fenyő, akác) - 208 db, természetes homoki élőhelyek (nyílt gyep, zárt gyep, nyaras-borókás, zárt nyaras, nyílt tölgyes, zárt tölgyes) -161 db. A parlagokat, amelyeken felvételek készültek, archív légifotók alapján három korcsoportba soroltuk (1. korcsoport: 1-7 éve parlag, 2. korcsoport: 8-17 éve parlag, 3. korcsoport: 18-50 éve parlag).
Az egyes élőhely-típusokban készült felvételekben megvizsgáltuk a parlagfű előfordulási gyakoriságát és tömegességét. A parlagokon készült felvételekben Kruskall-Wallis teszttel vizsgáltuk a parlag korának hatását a parlagfű tömegességére.
Megállapítottuk a főbb tájhasználati típusok (agrár, erdészeti ültetvény, parlag, természetközeli élőhely) kiterjedését az egyes felvételek 100, 300 és 500m sugarú körzetében ArcGis szoftver (ESRI 2007) használatával. A parlagfű borítás-értékére arkusz-szinusz transzformácó után linearis modellt illesztettünk, ahol a prediktorok az egyes fő tájhasználati típusok százalékos aránya volt 100, 300 és 500m sugarú körben. Külön modellt illesztettünk az agrárterületeken készült felvételek, a másodlagos élőhelyeken, azaz a parlagokon és az erdészeti ültetvényekben készült felvételek esetében. A természetközeli élőhelyeken készült felvételeket nem vontuk bele ebbe a vizsgálatba, mert az itt készült felvételekben nagyon ritka volt a parlagfű előfordulása. A prediktorok hozzájárulását a modellhez a teljes modell és az egyes prediktorok kihagyásával nyerhető modellek összehasonlításával vizsgáltuk meg, az R statisztikai programcsomag segítségével (R Development Core Team 2006).
Eredmények
A parlagfű a vizsgált élőhelyek közül legnagyobb relatív gyakorisággal a fiatal parlagokon, nyílt idős, 2-es és 3-as korcsoportú parlagokon, valamint a szántókon fordul elő (1. ábra). Ezen kívül előfordul erdészeti ültetvényeken is; legnagyobb gyakorisággal nemes nyár ültetvényekben és friss erdészeti telepítésekben, valamint nagyon kis gyakorisággal bizonyos természetközeli élőhelyeken is (zárt gyep, nyílt gyep, zárt nyaras). A természetközeli élőhelyek közül nyílt és zárt tölgyesekben, valamint nyaras borókásokban nem fordult elő a felvételeink alapján.
A parlagfű a legnagyobb átlagos borítást az általunk vizsgált élőhelyek közül a fiatal parlagon érte el, majd a nyílt idős parlagokon, friss erdészeti talajművelésben és szántókon (2. ábra). A nemes nyár ültetvényekben a parlagfű átlagos borítása majdnem megegyezik a zárt idős parlagok parlagfű borításával.
A parlagok közül az 1-7 éves, fiatal parlagok emelkednek ki parlagfű borításuk alapján, amelyeken a parlagfű borítása szélsőséges esetben a 30-35 %-ot is elérheti. Az átlagos parlagfű-borítás a fiatal parlagokon szignifikánsan nagyobb, mint a két idősebb korcsoportban talált átlagos borítás (p<0,001) (3. ábra).
A parlagfű és a táji környezet kapcsolatának vizsgálatakor azt találtuk, hogy a táji környezet önmagában nagyon kis mértékben határozza meg a parlagfű jelenlétét és tömegességét. A 100, 300 és 500 méteres környezet minden szempontból nagyon hasonlóan viselkedett így a továbbiakban a 300 m-es környezetre kapott eredményeket használjuk a mégis fennálló gyenge kapcsolatok bemutatására. Az agrár élőhelyeken készült felvételek esetében a 300 és 500 m-en belüli természetközeli élőhelyek kiterjedésének volt kismértékű, de szignifikánsan negatív hatása (p<0,05), ami azt mutatja, hogy a nagyobb természetközeli élőhelyekkel körülvett szántókon, szőlőkben és gyümölcsösökben kisebb a parlagfű borítása.
A másodlagos élőhelyen, azaz parlagokon készült felvételek esetében a 300 és 500 m-en belüli agrár élőhelyek kiterjedésének volt kismértékű, de szignifikánsan pozitív hatása (p<0,05), ami pedig úgy értelmezhető, hogy a nagyobb művelt területtel körülvett parlagokon nagyobb a parlagfű borítása.
Az erdészeti ültetvényekben készült felvételek esetében is a 300 és 500 m-es táji környezetben találtunk szignifikáns kapcsolatot. A nedves élőhelyek kiterjedésének volt szignifikánsan negatív hatása (p<0,01). Itt azonban meg kell jegyezni, hogy a nedves élőhelyek csak nagyon kis számban és kiterjedéssel, a vizsgált mintanégyzetek csak egy kis részében fordulnak elő, így ez lehet nem kellőképpen figyelembe vett térbeliség hatása is.
Összefoglalás és kitekintés
A parlagfű mind Észak-Amerikában, mind Európában a zavart területek gyomnövényeként ismert (Szigetvári & Benkő 2004, Béres et al. 2005). Kiss és Béres (2006) szerint is emberi hatás, a területhasználatban bekövetkező változások állhatnak a parlagfű terjedésének hátterében. A mi kutatásunk is megerősíti ezt: a parlagfű a vizsgált élőhelyek közül (természetközeli száraz gyep és erdő, erdészeti ültetvény, különböző korú parlagok, mezőgazdasági művelés alatt álló területek) a parlagokon, azon belül is az 1-7 éves, fiatal parlagokon fordul elő a leggyakrabban. A természetes élőhelyek legnagyobb része parlagfűtől mentes. Fontos kiemelnünk, hogy a különböző korú, eltérő szukcessziós stádiumban lévő, illetve eltérő biomassza borítással rendelkező parlagok közt jelentős különbség lehet a parlagfű borításban is. Zárt növényzetű, idősebb (8-50 éves) parlagokon kevesebb parlagfű van, mint például a szántóföldeken.
A környező táj csak kismértékben hat a parlagfű jelenlétére és tömegességére. Ennek valószínűleg az az oka, hogy a parlagfű alapvetően nem széllel, vagy állatok segítségével terjed elsősorban, melyek folyamatos mintázatot hoznának létre, hanem a gépjárművek kerekeivel (Vitalis & Karrer 2009). Így a terjedése inkább a járművek mozgásától, „tájhasználatától” függ. Természetközeli élőhelyeken, ahová gépjárművel ritkán járnak,és kevés a földfelszíni zavarás, valószínűleg ezért van ez a faj - szemben más invázíós növényfajokkal ( Botta-Dukát et al. 2008) - olyan kis tömegességgel jelen.
Szerencsére a parlagfű nem képes igazi erős kompetícióra az általunk vizsgált, stabilnak tekinthető természetközeli élőhelyeken, így nem is tekinthető Pyšek (1995) és Richardson (2000) definíciója szerint igazi özönnövénynek. Várhatóan a jövőben is a fokozott emberi kezelés alatt álló területeken – szántókon, szőlőkben, gyümölcsösökben és fiatal parlagokon– tud majd még tovább terjedni. Ugyanakkor a féltermészetes, másodlagos élőhelyeken – mint például a parlagok – megfelelő körülmények közt inkább visszaszorul a záródó évelő növényzet hatására.
Köszönetnyilvánítás
A kutatást a Földművelésügyi és Vidékfejlesztési Minisztérium „A parlagfű elleni hatékony védekezés kutatása” című 2008 és 2009 évi pályázata és a Jedlik Ányos Program támogatta (NKFP6-0013/2005). Támogatásukat ezúton is köszönjük.
Irodalom
Baskin, J.M., Baskin, C.C. 1980. Ecophysiology of secondary dormancy in seeds of Ambrosia artemisiifolia. Ecology 61: 475-480.
Benécsné, Bárdi G. 2009. Integrált védelem a parlagfű ellen. Nem vegyszeres védekezés. Növényvédelem 45 (8): 459-465.
Béres I. 2004. Az ürömlevelű parlagfű (Ambrosia artemisiifolia L.) elleni integrált gyomszabályozási stratégiák. Magyar Gyomkutatás és Technológia 5: 3-1.
Béres I., Novák R., Hoffmanné Pathy Zs., Kazinczi G. 2005. Az ürömlevelű parlagfű (Ambrosia artemisiifolia L.) elterjedése, morfológiája, biológiája, jelentősége és a védekezés lehetőségei. Gyomnövények, gyomirtás 6 (1): 1-47.
Botta-Dukát Z., Molnár E., Szitár K. 2008. Invasion of alien plants in the sand vegetation of Kiskunság. In: Kovács-Láng E., Molnár E., Kröel-Dulay Gy., Barabás S. (szerk): The KISKUN LTER: Long term Ecological research in the Kiskunság, Hungary. Institute of Ecology and Botany, Vácrátót, pp. 35-36.
Erdei E., Farkas I., Fehér Z. 1998. A hazai parlagfű allergia-helyzet az aerobiológiai monitorozás és a járóbeteg-rendelések adatainak tükrében. Allergológia és Klinikai Immunológia 1: 103.
ESRI. 2007. ArcGIS 9.2. Environmental Systems Research Institute, Redlands, CA.
Kiss L., Béres I 2006. Anthropogenic factors behind the recent population expansion of common ragweed (Ambrosia artemisiifolia L.) in Eastern Europe: is there a correlation with political transitions? Journal of Biogeography 33: 2156-2157.
Mihály B. & Botta-Dukát Z. (szerk.) 2004. Biológiai inváziók Magyarországon. Özönnövények. Természetbúvár Alapítvány Kiadó, Budapest.
Novák R., Dancza I, Szentey L., Karamán J. 2009. Magyarország szántóföldjeinek gyomnövényzete. Ötödik országos szántóföldi gyomfelvételezés (2007-2008). FVM, Budapest.
Pyšek, P. 1995. On the terminology used in plant invasion studies. In: Pyšek, P., Prach, K., Rejmanek, M. Wade, M. (eds.): Plant invasion: General aspects and special problems. pp 71-81. SPB Academic Publishing, Amsterdam.
R Development Core Team 2006. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. ISBN 3-900051-07-0, URL: http://www.R-project.org
Rédei T., Kröel-Dulay Gy., Barabás S., Lellei-Kovács E., Szabó R., Török K. 2008. A network of long-term ecological and socio-economic research sites to study the the effects of land use change. In: Kovács-Láng E., Molnár E., Kröel-Dulay Gy. Barabás S. (szerk.): The KISKUN LTER: Long term Ecological research in the Kiskunság, Hungary. Institute of Ecology and Botany, Vácrátót, pp. 15-19.
Richardson, D.M., Pyšek, P., Rejmanek, M., Barbour, M.G., Panetta F.D., West, C.J. 2000. Naturalization and invasion of allien plants: concepts and definitions. Diversity and Distributions 6: 93-107.
Szigetvári Cs., Benkő Zs. R. 2004. Ürömlevelű parlagfű (Ambrosia artemisiifolia L.). In: Mihály B., Botta-Dukát Z. (szerk.): Biológiai inváziók Magyarországon. Özönnövények. Természetbúvár Alapítvány Kiadó, Budapest, pp. 337-370.
Vitousek, P.M., Harold, A., Lubchenko, M.J., Melillo, J.M. 1997. Human Domination of Earth's Ecosystems. Science 277 (5325): 494 – 499.