Az ÖK kutatói azt vizsgálják, hogyan alakul át a zárt gazdasági erdők mikroklímája, ha különböző alakú és méretű lékeket vágnak benne

Pilisi gyertyános-tölgyes (Fotó: Barta Karola Anna)

Az ELKH Ökológiai Kutatóközpont (ÖK) és a Pilisi Parkerdő Zrt. által 2018-ban elindított Pilis Lék Kísérlet célja a hazánkban egyre inkább teret nyerő erdőgazdálkodási mód, az örökerdő üzemmód, környezeti és biológiai hatásainak felmérése. A Pilisszántó melletti kísérleti területen a kutatók összesen harminc lékben vizsgálják, hogy azok mérete, alakja és kialakításuk időbelisége hogyan hat az erdei mikroklímára, a talajra és a különböző élőlénycsoportokra. Azt találták, hogy a legfeljebb egy fahossznyi átmérőjű lékek az aljnövényzet szintjében fenn tudják tartani az erdőkre jellemző hűvös, párás, kiegyenlített környezeti viszonyokat. Az eredmények segíthetik a gazdálkodókat a változó klímához minél gyorsabban alkalmazkodó gazdálkodási módok kialakításában. Az erről szóló tanulmány a Science of the Total Environment című nemzetközi szakfolyóiratban jelent meg.

Az erdőkre a szomszédos fátlan területekhez képest kiegyenlített és jellegzetes mikroklíma jellemző. Az árnyékot adó zárt lombozat alatt a hőmérséklet és a páratartalom ingadozása mérsékelt, a törzsek között a szél sebessége alacsonyabb, és a lombkoronákon áthaladva kevesebb csapadék éri el a talaj felszínét. Az adott erdőállományra jellemző mikroklimatikus viszonyokat meghatározza a faállomány szerkezete, így az erdőt alkotó fafajok, a faegyedek kor- és térbeli eloszlása, a cserjeszint gazdagsága és legfőképpen a lombkorona-borítás mértéke.

A gazdasági erdőkben az erdészeti beavatkozások nagymértékben alakítják ezeket a tényezőket. A gazdálkodás így közvetlenül befolyásolja az erdei mikroklímát, és áttételesen a kiegyenlített erdei viszonyokhoz alkalmazkodott élőlények életfeltételeit is.

A beeső napfény mennyisége, a léghőmérséklet, a páratartalom, a talaj hőmérséklete és nedvességtartalma, valamint ezek változásai mind hatással vannak a lágyszárúakra, a fás szárú fajok újulatára, az ízeltlábúakra, a talajlakó gerinctelen- és mikrobiális közösségekre.

A környezeti tényezők átlagértékei és szélsőségei meghatározzák, hogy a beavatkozással érintett állományrészeket mely élőlények, élőlénycsoportok népesítik be a fahasználatok előtt és után. Egy vágásterületen a végvágást követően például jelentősen átalakul és az erdeitől eltérő lesz a mikroklíma, nyomában pedig az aljnövényzet is. A nagy véghasználati területeket kialakító vágásos üzemmóddal szemben a finomabb térléptékű lékvágásos beavatkozások helyén azonban kiegyenlítettebb, a zárt erdőhöz képest ugyanakkor fény- és talajnedvesség-többletet biztosító környezeti viszonyok jönnek létre, amelyek többek között változatos erdei növényközösségeknek nyitnak teret.

Pilisi gyertyános-tölgyes (Fotó: Barta Karola Anna) Forrás: Eötvös Loránd Kutatási Hálózat Titkársága

Az ÖK munkatársai terepi kísérletekkel vizsgálják különböző erdőgazdálkodási módok környezeti és biológiai hatásait hegyvidéki gyertyános-tölgyesekben. A Pilisi Parkerdő Zrt.-vel együttműködésben kialakított két erdőökológiai kísérletet, a Pilis Üzemmód Kísérletet és a Pilis Lék Kísérletet egyaránt Pilisszántó mellett végzik.

A 2018-ban indult Pilis Lék Kísérlet középpontjában a lombkorona-borítás folyamatos fenntartása melletti, hazánkban egyre inkább teret nyerő erdőgazdálkodási mód, az örökerdő üzemmód jellemző beavatkozásai állnak. Ehhez különbözőképpen kialakított lékvágásokat vetnek össze egymással és a zárt erdővel.

A mintegy tízhektáros kísérleti erdőterületen összesen 30 lékben vizsgálják, hogy azok mérete, alakja és kialakításuk időbelisége hogyan hat az erdei mikroklímára, a talajra és a különböző élőlénycsoportokra. A kísérletben két különböző, 150 és 300 négyzetméteres lékméretet kombinálnak kétféle, kör alakú és elnyújtott lékalakkal, valamint az egy és több lépésben történő léknyitás hatását is vizsgálják.

A kísérleti lékek kialakítását követő első év vegetációs időszakában a kutatók a zárt erdei (kontroll) mintaterületeken és a lékek középpontjában is folyamatosan nyomon követték a beérkező közvetlen és szórt fény mennyiségét, a levegő, a talajfelszín és a talaj hőmérsékletét, a levegő páratartalmát és a talaj nedvességtartalmát. Az adatgyűjtés után összevetették a környezeti tényezőknek a lékekre és a zárt erdőre jellemző átlag- és szélsőértékeit, valamint az újulat és a lágyszárúak számára legjelentősebb tényezők térbeli eloszlását is feltérképezték a lékeken belül. Eredményeikről a Science of the Total Environment című nemzetközi szakfolyóiratban számoltak be.

A kísérlet átnézeti képe és az alkalmazott mintavételi elrendezés Forrás: Eötvös Loránd Kutatási Hálózat Titkársága

Az eredmények alapján a lékek mérete alapvetően meghatározta a beérkező fény mennyiségét. A nagyobb lékekben a léknyitás hatására jelentősebb fénytöbblet alakult ki. Emellett a cserjeszint hőmérsékletét is leginkább a lékméret határozta meg. Ebben a szintben a nagy méretű lékek voltak a legmelegebbek, de a hőmérséklet a léknyitások hatására a kisebb lékekben is nőtt. Az aljnövényzet szintjében és a talaj felszínén azonban már a lékalak volt a kulcstényező. Ebben a szintben a léknyitás hatására a kör alakú lékekben az elnyújtott lékeknél, sőt még a zárt erdőnél is alacsonyabb volt a hőmérséklet. Elsősorban a lékalak határozta meg a talajnedvességet is: a kerek lékekben jelentős talajnedvesség-többlet alakult ki mind az elnyújtott lékekhez, mind a zárt erdőhöz képest. Ez a többlet-talajnedvességtartalom a párologtatás hűtőhatásán keresztül járult hozzá a kör alakú lékek aljnövényzetére jellemző hűvösebb viszonyokhoz. A lékekben a levegő páratartalom-viszonyai a zárt erdőkhöz hasonlóak maradtak.

Egy zárt erdei mintaterület (fent) és egy nagy kerek lék (lent) a mikroklíma-adatgyűjtőkkel, valamint a mintaterületeken készített halszemoptikás fényképek (Fotók: Horváth Csenge Veronika ? balra lent és fent; Tinya Flóra ? jobbra fent és lent) Forrás: Eötvös Loránd Kutatási Hálózat Titkársága

A lékek teljes területére kiterjedő mérések segítségével a kutatók minden vizsgált léktípusban fel tudták tárni a fény és a talajnedvesség mintázatát, ami hasznos lehet a fás és a lágy szárú fajok lékeken belüli környezeti igényeinek meghatározásában. Kimutatták, hogy a direkt fény elsősorban a lékek északi részén növekszik meg, míg a beérkező szórt fény a lékek középponti zónájában, a zárt állomány felé csökkenő módon. A talajnedvesség a lékek középső és a középponttól enyhén délre eső részein a legmagasabb, és a zárt állomány felé, különösen északi irányba haladva csökken. E három változó térbeli kombinációja változatos forráseloszlást biztosít a lékek területén belül, leginkább a nagy kerek lékekben, amire várhatóan a lágy és a fás szárú növényzet, továbbá hozzájuk kapcsolódva más élőlénycsoportok is válaszolni fognak. A botanikai és zoológiai válaszok kimutatása és összevetése azonban az elkövetkező évek feladata.

A közvetlen és a szórt fény, valamint a talajnedvesség lékeken belüli általánosított mintázatának térképe léktípusonként Forrás: Eötvös Loránd Kutatási Hálózat Titkársága

A kutatók eredményeikkel szeretnének hozzájárulni a tudományosan megalapozott, a természetvédelmet és a faanyagtermelést egyaránt szolgáló erdőgazdálkodáshoz, valamint a folyamatos erdőborítást biztosító gazdálkodás módszereinek fejlődéséhez a hazai hegyvidéki tölgyes állományokban. A vizsgálattal arra hívják fel a figyelmet, hogy bár a léknyitások változásokat idéznek elő az erdei mikroklímában, ezek mértéke a nagyobb térléptékű vágások hatásához képest mérsékelt. Eredményeik alapján a legfeljebb egy fahossznyi átmérőjű lékek az aljnövényzet szintjében fenn tudják tartani az erdőkre jellemző hűvös, párás, kiegyenlített környezeti viszonyokat. A klímaváltozás hatására egyre gyakoribbá és szélsőségesebbé váló nyári hőhullámok és aszályok nemcsak az erdei élőlényeket veszélyeztetik, hanem az erdészeti szempontból jelentős és értékes tölgycsemeték növekedését is visszavethetik. Megfelelő gazdálkodási módszerek alkalmazása mellett azonban a mikroklíma bizonyos mértékig mérsékelni tudja a makroklimatikus szélsőségeket. A kutatási eredmények felhasználása segítheti a gazdálkodókat a változó környezeti viszonyokhoz minél gyorsabban alkalmazkodó gazdálkodási módok kialakításában.

(Forrás: Eötvös Loránd Kutatási Hálózat Titkársága: http://www.elkh.org/)