A klímaváltozás hatása ökológiai folyamatokra és közösségekre

531 Pages·2010·17.479 MB·Hungarian

by  Levente Hufnagel, Csaba Sipkay (ed.)

E
R
K
E
G
É
S
S
Ö
Z
Ö
K
s
é
A
R
K
O
T
A
M
A
Y
L
O
F
I
A
I
G
Ó
L
O
K
Ö
A
S
Á
T
A
H
S
Á
Z
O
T
L
Á
V
A
M
Í
L
K
A
‒
A
B
A
S
C
Y HUFNAGEL LEVENTE • SIPKAY CSABA
A
K
P A KLÍMAVÁLTOZÁS
I
S
E • HATÁSA
T
N
E
V
E
L Ö K O L Ó G I A I
Nemzeti Fejlesztési Ügynökség L
www.ujszechenyiterv.gov.hu E
06 40 638 638 G FOLYAMATOKRA
A
A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európ ai N
Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg. F és KÖZÖSSÉGEKRE
U
H
HUFNAGEL LEVENTE • SIPKAY CSABA
A KLÍMAVÁLTOZÁS
HATÁSA
Ö K O L Ó G I A I
FOLYAMATOKRA
és KÖZÖSSÉGEKRE
Szerzőgárda:
Dede Lilla, Diós Nikoletta, Drégelyi-Kiss Ágota, Drégelyi-Kiss Gabriella, Eppich Boglárka, Farkas
Eszter, Farkas Péter, Flórián Norbert, Gaál Márta, Garamvölgyi Ágnes, Gergócs Veronika, Gimesi
László, Homoródi Réka, Horváth Levente, Hufnagel Levente, Kiss Keve Tihamér, Kocsis Márton,
Ladányi Márta, Molnár Marianna, Nosek János, Oertel Nándor, Petrányi Gergely, Sipkay Csaba,
Türei Dénes, Vadadi-Fülöp Csaba, Verasztó Csaba
A kötet lektora:
Dr. Szenteleki Károly, tanszékvezető, egyetemi docens
Ez a kiadvány a Budapesti Corvinus Egyetem TÁMOP 4.2.1/B-09/1/KMR-2010-0005. számú
programja keretében készült.
Kiadja: a Budapesti Corvinus Egyetem
ISBN 978-963-503-511-3
© Hufnagel Levente
Tördelés, szerkesztés: Király Zoltán
Nyomda: A-Z Buda CopyCAT Kft. • www.copycat.hu
Felelős vezető: Könczey Áron
T
E
1
TARTALOM
2
Előszó. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
1. Bevezetés: A klímaváltozás jelensége, felkészülés és alkalmazkodás, klímapolitika
Hufnagel Levente, Horváth Levente, Homoródi Réka, Farkas Péter
1.1. A klímaváltozás jelensége. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
1.1.1. Extrém hőmérsékleti trendek a Kárpát-medencében . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
1.1.2. Extrém csapadék trendek a Kárpát-medencében . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
3
1.1.3. Az 1 °C-os hőmérsékletemelkedés Magyarországon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
1.2. Mitigáció és adaptáció . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
1.3. Klímapolitika: elmélet; gyakorlat és ökológiai hatások. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
1.3.1. Tudományos eredmények társadalmi beágyazódása. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
1.3.2. CO2 kvóta rendszer működésének bemutatása. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
2. Klíma-Bioszféra kölcsönhatás globális és nagyléptékű kérdései
Hufnagel Levente, Drégelyi-Kiss Ágota, Homoródi Réka, Gergócs Veronika
2.1. Az ökoszisztémák működésének általános jellemzői. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
2.2. A bioszféra energia és anyagmérlege . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
2.2.1. A Föld energiamérlege. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
2.2.2. Biogeokémiai ciklusok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
2.2.3. A bioszféra szén körforgalma és annak megváltozása
az antropogén hatások következtében. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
2.3. Föld-klíma kölcsönhatások. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
2.3.1. Biotikus visszacsatolások . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
2.4. Fenológia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
2.4.1. Fenológiai adatok, hálózatok és kutatás a világon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
2.4.2. A fenológiáról néhány bioklimatikus zónában . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
2.5. A klíma-bioszféra kölcsönhatás globális és nagyléptékű vizsgálata
Oribatida szervezetek példáján . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
3. A klíma hatása az ökológiai rendszerek egyes komponenseire, jelenségeire
Hufnagel Levente, Dede Lilla, Diós Nikoletta, Drégelyi-Kiss Ágota, Eppich Boglárka, Farkas Eszter,
Flórián Norbert, Garamvölgyi Ágnes,Gergócs Veronika, Gimesi László, Homoródi Réka, Horváth Levente,
Kocsis Márton, Ladányi Márta, Molnár Marianna, Petrányi Gergely, Sipkay Csaba, Türei Dénes,
Vadadi-Fülöp Csaba
3.1. Fenológiai folyamatok és a klímaváltozás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
3.1.1. A vegetáció fenológia a globális változásokról szóló tanulmányokban . . . . . . . . . .53
3.1.2. A virágzásfenológia és a klímaváltozás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
3.1.3. A geofi ta növények fenológiája és az időjárás. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
3.2. A klímaváltozás hatása a lepkék (Lepidoptera) fenológiájára . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60
3.2.1. Korábbi rajzás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
3.2.2. A rajzás későbbre tolódása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
4
3.2.3. Új nemzedékek megjelenése. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
3.3. Populáció szintű változások a lepkék (Lepidoptera) példáján . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
3.3.1. Abundanciaváltozások: az egyedszámok csökkenése. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
3.3.2. Abundanciaváltozások: egyedszám-növekedés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64
3.3.3. Áreaváltozás (elterjedés földrajzi szélesség és/vagy tengerszint feletti
magasság szerinti változása). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65
3.3.4. Az elterjedési terület határának vertikális változásai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
3.3.5. Modellezés, áreaváltozás előrejelzése klímaszcenáriók alapján. . . . . . . . . . . . . . . .69
3.3.6. Egyes tényezők, klimatikus komponensek és interspecifi kus tényezők
hatásainak vizsgálata (hőmérséklet, légköri CO-tartalom, UVB-sugárzás, szél- és
2
csapadékviszonyok, predátorok és parazitoidok) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
3.3.7. Fajszámok, biodiverzitás, migrációs viszonyok változása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75
3.3.8. Összefogló megállapítások a klímaváltozás lepkékre (Lepidoptera) gyakorolt
lehetséges hatásairól . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
3.4. Közösségszintű hatások . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
3.4.1. A légköri CO-szint emelkedés közvetlen hatása a tengeri ökoszisztémákra: . . . . .79
2
3.4.2 Melegedés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80
3.4.3. Eltolódott évszakok. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81
3.4.4. A növényzet átalakulása:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82
3.4.5. Folyók, tavak, tengerek, óceánok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83
3.4.6. Az extrém időjárási események és a táplálékhálózatok:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84
3.5. Vízi és vizes élőhelyek specifi kumai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
3.5.1. A klímaváltozás általános hatásai a vízi ökoszisztémákra. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
3.5.2. Área változások a Föld vizeiben. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
3.5.3. Fenológiai változások . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
3.5.4. Változások a testméretben: csökkenő méretek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93
3.5.5. Evolúciós változások. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
3.5.6. Változások a produkcióban, pH-ban, oxigén-háztartásban és toxicitásban . . . . . . .97
3.5.7. A táplálékhálózatok változásai a Föld vizeiben. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
3.5.8. A klímaváltozás várható hatásai az édesvizekre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107
3.5.9. Hidrológiai változások az édesvizekben. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110
3.5.10. A trofi tást érintő változások. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112
3.5.11. A klímaváltozás hatása az édesvízi közösségekre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
3.5.12. A klímaváltozás és a zooplankton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118
3.5.13. A kékalgák nyernek a felmelegedéssel? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126
3.5.14. Módszerek a klíma és a vízi ökológiai rendszerek
összefüggéseinek felderítésére . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127
3.6. Szárazföldi élőhelyek specifi kumai talajlakó élőlények példáján . . . . . . . . . . . . . . . . . .129
3.6.1. Szén-dioxid mennyiség. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129
3.6.2. A talajnedvesség (vízmennyiség) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130
3.6.3. A hőmérséklet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132
3.6.4. Konklúziók . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135
3.7. A globális klímaváltozás hatása az agro-ökoszisztémákra. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136
3.7.1. Általános megállapítások . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136
3.7.2. A klímaváltozás hatása a kukorica termesztésének abiotikus körülményeire. . . . .137
3.7.3. A klímaváltozás hatása a kukorica termesztésének biotikus körülményeire –
különös tekintettel a növényvédelmi szempontokra. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139
4. A klímaváltozás közösségökológiai tanulmányozásának módszertani kérdései
Hufnagel Levente, Horváth Levente, Gaál Márta, Gimesi László, Ladányi Márta , Kocsis Márton,
Dede Lilla, Diós Nikoletta, Drégelyi-Kiss Ágota, Sipkay Csaba, Türei Dénes, Vadadi-Fülöp Csaba,
Verasztó Csaba, Gergócs Veronika, Petrányi Gergely
4.1. Általános metodológiai bevezető . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141
4.2. Mintázatelemzési és statisztikai megközelítések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144
4.2.1. A monitoring centrikus megközelítések módszertani kérdései. . . . . . . . . . . . . . . .146
4.2.2. Többváltozós módszerek direkt alkalmazásai. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146
4.2.3. A többváltozós módszerek direkt alkalmazásaival kapcsolatban
leggyakrabban felmerülő problémák a közösségökológiai kutatások során. . . . . .149
4.2.4. Stabil állapotsík-rendszerek létrehozása többváltozós módszerek indirekt 5
alkalmazásával . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150
4.2.5. A 3D felületmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
4.3. A modellező megközelítések általános kérdései. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .164
4.3.1. A modellező munka főbb lépései – a modellek értékelése . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166
4.3.2. Egy ökológiai táplálékhálózati rendszer populáció -dinamikai biomassza - modellje
és szimulációja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .167
4.3.3. Tér-időbeli szimulációs modellezés főbb módszertani irányai, lehetőségei. . . . . .174
4.4. A bioszféra modellezési lehetőségei a klímaváltozás hatásainak vizsgálatára. . . . . . . . .175
4.4.1. Emissziós szcenáriók fő kategóriái. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177
4.4.2. Általános cirkulációs modellek (GCM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177
4.4.3. Vegetáció modellezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .178
4.4.4. Kapcsolt szén-ciklus klíma modellek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180
4.5. Fenológiai modellek és technikák . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182
4.6. A modellezés lehetőségei és eredményei édesvízi ökoszisztémák esetén
(irodalmi áttekintés) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .189
4.6.1. A környezet megváltozásának modellezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .191
4.6.2. Speciális kérdések modelljei. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .192
4.6.3. Komplex megközelítések, ökoszisztéma modellek. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .194
4.6.4. A taktikai modellezés lehetőségei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .198
4.7. A mintavételezés módszertani kérdései a zoocönológiai monitoring esetén . . . . . . . . . .200
4.8. Földrajzi analógia alkalmazása a klímaváltozás hatásainak elemzésében. . . . . . . . . . . .204 6
4.8.1. A földrajzi analógián alapuló módszerek szerepe a klímaváltozás hatásainak
kutatásában . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .204
4.8.2. Földrajzi analógia meghatározására irányuló kutatások. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .206
4.8.3. Kutatásainkhoz felhasznált anyagok és módszerek. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .208
4.8.4. A Climex módszer módszertani továbbfejlesztése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .211
4.8.5. Az analóg régió hasonlóságának értékelése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217
4.8.6. Debrecen analóg régiói . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220
7
4.8.7. Összefoglaló megállapítások és következtetések
a módszertani fejlesztéseink alapján. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227
5. A klímaváltozás közösségökológiai hatásainak stratégiai modellezése (TEGM)
Drégelyi-Kiss Ágota, Hufnagel Levente, Gaál Márta, Drégelyi-Kiss Gabriella,
Homoródi Réka, Dede Lilla, Eppich Boglárka
5.1. Modellismertetés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .231
5.2. Hőmérsékleti mintázatok függvényei. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .234
5.2.1. Konstans hőmérséklet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .234
5.2.2. Egy éven belüli hőmérsékleti ingadozás szinuszos függvény szerint. . . . . . . . . . .234
5.2.3. Valós hőmérsékleti adatsorok (múltbeli és jövőbeli) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235
5.3. Klíma-ökoszisztéma modell tesztelése. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .237
5.3.1. Versengés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .237
5.3.2. A modell bizonytalansága . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .237
5.3.3. Közepes bolygatási hipotézis jelenléte a szimulációs kísérletek során. . . . . . . . . .238
5.4. Szimulációs kísérletek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240
5.4.1. Konstans hőmérsékleti mintázat vizsgálata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240
5.4.2. Egy éven belüli hőmérsékleti ingadozás szinuszos függvény szerint. . . . . . . . . . .242
5.4.3. Valós és jövőbeli hőmérsékleti klíma mintázatok. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .244
5.4.4. Megvitatás. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .246
5.5. Diszturbancia hatása a közösség adaptáltságára a TEGM modellben . . . . . . . . . . . . . . .249
5.5.1. Egységimpulzus vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249
5.5.2. Egységugrás vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251
5.5.3. Egységsebesség vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .253
5.5.4. Napi véletlen zavarás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .254
5.5.5. A közösség kezdeti egyenletességének hatása a produktivitásra és összetételre . .259
5.5.6. Megvitatás. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .263
5.6. Fenológia és szezonális mintázatok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .265
5.6.1. Aszpektualitás elemzése stratégiai modellezés segítségével . . . . . . . . . . . . . . . . .271
5.6.2. A fajcsoportok fenofázisának változása 30 évenként vett adatok alapján. . . . . . . .274
5.6.3. A fenofázis idejének változása 30 évenként . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .276
5.6.4. A növények fejlődésének változása 10 évenként 3 faj esetében. . . . . . . . . . . . . . .280
5.6.5. Az „50-es fenofázisának” 140 év alatti változása néhány faj esetében . . . . . . . . .281
5.6.6. Megvitatás. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .284
5.7. Szabályozás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .286
6. A klímaváltozás közösségökológiai hatásainak taktikai modellezése (DPGM)
Sipkay Csaba, Kiss Keve Tihamér, Vadadi-Fülöp Csaba, Homoródi Réka, Hufnagel Levente
6.1. A „Danubian Phytoplankton Growth Model” (DPGM) bemutatása . . . . . . . . . . . . . . . .293
6.2. A DPGM módosítása két, eltérő környezeti állapotot feltételező időszak alapján:
DPGM-sA és DPGM-sB. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .297
6.3. Az illeszkedés ellenőrzése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .301
6.4. Indikátorok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .303
6.5. Összefoglaló megállapítások és következtetések a DPGM alapján. . . . . . . . . . . . . . . . .305
6.6. Felmelegedési esettanulmányok. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .309
6.6.1. A felmelegedés vizsgálatának lehetséges módszerei. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .309
6.6.2. Klímaváltozási szcenáriók összehasonlító elemzése. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .312
6.6.3. A lineáris hőmérsékletemelés hatásainak vizsgálata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .318
6.6.4. A földrajzilag analóg területek eredményei. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321
6.7. Összefoglaló megállapítások és következtetések a taktikai modell
felmelegedés vizsgálatát célzó alkalmazásának eredményeiről . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .326
6.8. Összefoglalás és kitekintés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .331
7. Megfi gyelt cönológiai mintázatok monitoring és térbeli adatbázisok alapján
Hufnagel Levente, Gimesi László, Dede Lilla, Sipkay Csaba, Vadadi-Fülöp Csaba,
Verasztó Csaba, Gergócs Veronika, Kiss Keve Tihamér, Oertel Nándor, Nosek János
7.1. Fénycsapdás mintázatok. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334
7.1.1. A lepkeadatbázis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334
7.1.2. A meteorológiai adatbázis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .340
7.1.3. Diverzitási és fajabundancia eloszlási mintázatok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .342
7.1.4. Sokéves tendenciák közösségi szinten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .350
7.1.5. Szezonális tendenciák . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .352
7.1.6. A lepkeadatok és a hőmérséklet kapcsolata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .357
7.1.7. Fajonkénti mintázatok. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .365
7.1.8. Területi eloszlás. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .368
7.2. Geofi ton fenológiai mintázatok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .374
7.2.1. Módszertan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .374
7.2.2. Aszpektusok és időjárásfüggő átrendeződéseik a Geophyton adatbázis
fenológiai indikátorai alapján . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .375
7.2.3. A geophyton adatbázis feldolgozása révén nyert elsődleges eredmények . . . . . . .377
7.2.4. Regressziós modellek eredményei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .378
7.2.5. Regressziós modellek eredménye táblázatosan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .389
7.2.6. Összefoglaló megállapítások és következtetések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .396
7.3. Mezofauna cönológiai mintázatok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .399
7.3.1. Közösségek közti különbségek objektív számszerűsítése mezofauna alapján . . . .399
7.3.2. Eredmények a közösségek közti különbségek számszerűsítése alapján. . . . . . . . .404
7.3.3. Szezonalitás az oribatida közösségekben (Gergócs, 2010). . . . . . . . . . . . . . . . . . .413
7.4. Rákplankton csoportok szimulációs modellezése a mezokozmosz rendszerekben
és a Dunában. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .423
7.4.1. Esettanulmányok szabadföldi mezokozmosz rendszerek alapján. . . . . . . . . . . . . .423
7.4.2. Dunai esettanulmány egy Copepoda faj szezonális dinamikájának modellezésére 425
7.5. Dunai alga mintázatok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .427
7.5.1. A fi toplankton és a klímaváltozás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .427
7.5.2. Magyarországi planktonvizsgálatok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .428
7.5.3. A dunai fi toplankton vizsgálatok módszertana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .429
7.5.4. Környezeti változók alakulása a vizsgált időszakban. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .430
7.5.5. A fi toplankton közösség rendszertani összetétele és a fajok konstancia viszonyai 430
7.5.6. A dunai fi toplankton mennyiségi viszonyai. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .432
7.5.7. Diverzitás indexek, a sokféleség. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .433
7.5.8. Domináns fajok. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .437
7.5.9. A fi toplankton hasonlósági mintázata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .441
7.5.10. Összefoglaló megállapítások és következtetések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .445
8. Klímaváltozás ökológiai következményeinek és hatáserősségének behatárolása
tájékozódó vizsgálatokban
Hufnagel Levente, Diós Nikoletta, Horváth Levente, Petrányi Gergely
8.1. Klimatikus profi lindikátorok kukorica ökoszisztéma példáján . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .448
8.1.1. Havi klimatikus profi l-indikátorok defi niálása a szakirodalmi szintézis
eredményeként . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .448
8.1.2. Magyarországi városok sokéves meteorológiai adatsorainak összehasonlító
értékelése a havi klimatikus profi l-indikátorok alapján . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .452
8.1.3. Magyarországi városok Hadley Center A2 szcenárió szerinti meteorológiai
adatsorainak összehasonlító értékelése a havi klimatikus
profi l-indikátorok alapján . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .461
8.1.4. Debrecen historikus és szcenáriók szerinti meteorológiai adatsorainak
összehasonlító értékelése a havi klimatikus profi l-indikátorok alapján . . . . . . . . .467
8.1.5. Összefoglaló megállapítások és következtetések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .471
8.2. Földrajzi analógiai esettanulmány az európai lepkefaunára. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .476
8.2.1. A biodiverzitás hanyatlása és a klímaváltozással való összefüggései. . . . . . . . . . .476
8.2.1. Módszertani kérdések, földrajzi analógia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .477
8.2.3. Meteorológiai adatok elemzése. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .478
Összefoglalás és kitekintés
Hufnagel Levente
I. Stratégiai modellezési eredmények . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .483
II. A klímaváltozás ökológiai hatásainak lehetséges mértéke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .484
Faunisztika, földrajzi analógia, área-klíma elemzés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .484
Klimatikus profi lindikátorok kukorica ökoszisztéma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .485
III. Látunk-e máris változásokat a nagy monitoring rendszerek adatsoraiban? . . . . . . . . . . .485
Lepidoptera monitoring. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .485
Alga monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .486
IV. Taktikai modellezés és statisztika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .486
Vízi ökoszisztémák . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .486
Szárazföldi ökoszisztémák populációi és fajegyüttesei. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .487
V. Új bioindikációs perspektíva: Oribatida genuslisták. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .488
Kitekintés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .489
Fogalomtár . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .491
Sipkay Csaba
Irodalomjegyzék. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .497
A klímaváltozás hatása az ökológiai közösségekre 9
ELŐSZÓ
A Tudományos Világfórum záródokumentumában (2005, Budapest) a következőket ol-
vashatjuk:
„Az elmúlt évszázadban alaposan megnőtt és felgyorsult a környezetre tett emberi ha-
tás. Ma már világméretűnek mondható például az ózonréteg telítődése, a fajok biológiai
sokszínűségének csökkenése, az ún. üvegház-gázok koncentrációjának megnövekedése a
légkörben stb. E folyamatok összesített hatása általában véve folyamatosan halmozódik,
történetileg és régiók szerint váltakozó intenzitásúak azonban azok az emberi tevékeny-
ségek, amelyek e változások hátterében állnak. Következésképpen más és más felelősség
terheli értük az egyes nemzedékeket, nemzeteket, társadalmi csoportokat és szektorokat,
különösen ha ellenlépéseiket is tekintetbe vesszük. A tudósok közössége javában fárado-
zik e komplex kérdések tüzetes vizsgálatán, hogy megértésükhöz jobb alapokat teremtsen.
Segíthet tehát a társadalmaknak, és különösen döntéshozóiknak a megfelelő stratégiák,
politikai válaszok, hatékony intézkedések és lépések kidolgozásában.”
A Magyar Tudományos Akadémia és a Budapesti Corvinus Egyetem együttműködésében
2007-ben létrehozott „Alkalmazkodás a klímaváltozáshoz” Kutatócsoport a fenti gondo-
latok jegyében kezdte meg működését.
Ez a könyv a kutatócsoport munkájának egy nagyon kis szeletét a klímaváltozás ökológiai
hatásaival kapcsolatos kutatások egy részét foglalja össze. A munka szerzői többségük-
ben PhD-hallgatók, valamint témavezetőjük és a kutatásba szakmai konzulensként bevont
szakemberek, akik saját publikált eredményeiket és értekezéseik anyagát egyesítették és
egészítették ki szakirodalmi szintézissel,
Könyvünket abban a reményben bocsátjuk útjára, hogy az segítséget fog nyújtani mind-
azoknak, akik a jövőben az itt megkezdett kutatásainkra építeni szeretnének, azokat
továbbfejleszteni, kiterjeszteni, folytatni kívánják. Ennek megfelelően nem csupán be-
fejezett kutatási feladatok, hanem megnyitott kérdések is szép számmal kerültek bele.
Könyvünkkel elsősorban eddig elért tudományos kutatási eredményeinket kívántuk ösz-
szegezni, de ennek keretében számos szakirodalmi áttekintő jellegű és több módszertani
fejezet is elkészült, így reményeink szerint a PhD és MSc képzések hallgatói számára
forrásanyaghoz, tankönyvhöz is haszonnal forgatható lesz.