Translate

2015. január 24., szombat

A vegetációosztályozást befolyásoló döntésekről - cikk a Journal of Vegetation Science-ben

A növényzeti típusok megkülönböztetése és lehatárolása nagy mértékben segíthető statisztikai alapú eljárásokkal, amelyek az osztályozás lépéseit reprodukálhatóbbá, átláthatóbbá teszik. Ahogyan azonban már a klasszifikációról szóló bejegyzéseimben említettem, a numerikus osztályozáshoz is szükség van módszertani döntésekre: döntenünk kell a terepi adatgyűjtés részleteiről, majd az adatokban rejlő információ felfedésének és értelmezésének módjairól. Ma vált elérhetővé a rangos Journal of Vegetation Science nevű folyóirat honlapján a Podani Jánossal írt cikkünk, amelyben azt vizsgáltuk, hogy bizonyos módszertani döntések számszerűsíthetően milyen mértékben befolyásolják az osztályozás végeredményét, tulajdonképpen: mi a döntések "fontossági sorrendje". A kérdést egy sziklagyepi térsorozati adatsoron és egy hasonló struktúrájú, de random szerkezetű, szimulált adatsoron vizsgáltuk.



Elemzéseinkben az osztályozó algoritmus, a csoportok száma, az átlagos kvadrátméret és az adattranszformáció módjának megválasztása kulcsfontosságúnak bizonyult. Ezekhez képest kisebb, de esetenként szignifikáns hatása volt a kvadrátméretek változatosságáról, valamint a felvételek közti hasonlóságok számszerűsítésének módjáról (vagyis a hasonlósági indexről) szóló döntéseknek.

A cikk hivatkozása, elérhetősége és absztraktja:


frissítés (2015.06.14): A cikk nyomtatott verziójának citációja a következő:

Lengyel, A., Podani, J. 2015. Assessing the relative importance of methodological decisions in classifications of vegetation data. Journal of Vegetation Science 26: 804–815. doi: 10.1111/jvs.12268

Abstract
Questions
What is the relative importance of our methodological decisions concerning sampling (plot size) and data analysis (data transformation, resemblance coefficient, hierarchical clustering strategy and number of clusters) in vegetation classification? Are there differences between the conclusions when the full range or only a more practical narrow range of methodological choices is tested? What is the difference between results for actual and random data?

Location
Rock grassland in Hungary.

Methods
The full procedure of vegetation classification was simulated using actual and random data. Variation in classification results was partitioned using distance-based redundancy analysis. The RDA models were subjected to variation partitioning to determine the relative importance of methodological decisions.

Results
RDA models explained more variation in classifications of random than in real data. Classification algorithm, cluster level, data transformation and mean plot size were always included among the most significant variables, however, the other variables also had a considerable effect in certain situations.

Conclusions
As adjusted R2 values suggest, the overall effect of methodological decisions on classifications is larger for randomly structured than actual data, due possibly to a stronger clustering tendency in the latter. The clustering algorithm, cluster level, data transformation and plot size should be chosen most carefully before classification analyses, but any of the examined decisions can significantly affect the result. In addition to the mean, the range of plot sizes should also be carefully delimited during relevé selection for classification studies. The main decision about the classification algorithm is whether a chain-forming or group-forming method is used. The data transformation had a more significant effect on real data than on simulations with random variation, thus supporting the ability of the application of different abundance scales in revealing different facets of biologically relevant patterns in community composition. The resemblance measure had a relatively weak effect, suggesting that it is not as influential as previously thought.

Keywords
Data transformation; Flexible clustering; Model selection; Multivariate analysis; Plot size; Resemblance measure

2015. január 13., kedd

Az Év vadvirága 2015-ben: a fehér szegfűk

A fehér (vagy "tollas") szegfűk fajcsoportja (Dianthus plumarius agg.) nyerte az erről indított internetes voksolást, így 2015-ben az ide tartozó öt, igen hasonló faj élvezheti az Év vadvirága programmal járó kiemelt figyelmet.

Lumnitzer-szegfű (D. plumarius subsp. lumnitzeri)

2014. november 13., csütörtök

Év Vadvirága 2015 szavazás

Az Év Vadvirága mozgalom keretein belül a hazai botanikusok, természetvédők minden évben megválasztanak egy vadon élő, az ország több részén előforduló, de mégsem közönséges, viszonylag könnyen felismerhető növényfajt, amelyen keresztül a hazai növényvilág veszélyeztetettségére, sérülékenységére fel szeretnék hívni a figyelmet. Az Év Vadvirágára bárki tehetett javaslatot október hónapban. A beérkezett ötletek közül a mozgalom kuratóriuma három fajt/fajcsoportot választott, amelyekre november elejétől 2014. december 31-ig lehet szavazni a mozgalom honlapján. A három jelölt:


Medvehagyma (Allium ursinum)


Medvehagyma (Allium ursinum)
Medvehagyma (Allium ursinum)

Kb. 30-50 cm magasra növő, évelő lágyszárú. 6 fehér lepellevél alkotta virágai ernyőszerű virágzatban állnak. Hosszúkás, nyeles levelei tőlevélrózsát alkotnak.
A medvehagyma a dunántúli gyertyános-tölgyesek, bükkösök, égerligetek faja, amely áprilisban többfelé még összefüggő, akár hektárokat lefedő tömegben uralja az aljnövényzetet. Kétségkívül az utóbbi évek legdivatosabb, vadon is szedhető gyógy- és fűszernövénye. Noha a törvény által nem védett faj, egyes állományait a gyűjtés veszélyezteti.


Szúrós csodabogyó (Ruscus aculeatus)


Szúrós csodabogyó (Ruscus aculeatus)
fotó: Wikipedia.org


Rendszerint kb. 40-60 cm magasra növő, örökzöld törpecserje. Jellegzetessége, hogy levelei kicsik, pikkelyszerűek, helyettük levélszerű, ellaposodott hajtásokkal, ún. fillokládiumokkal rendelkezik. A fillokládiumok kb. 1-3 cm hosszúak, tojásdadok, de kihegyezett, szúrós csúcsúak. Április-májusban a fillokládiumon hozza a virágait, amelyek egyivarúak, 5-7 mm átmérőjűek, hat fehéres lepellevél alkotja őket. A termés 1-1,5 cm-es, piros bogyó.
A szúrós csodabogyó a Dél-Dunántúl erdeiben, bükkösökben, gyertyános-tölgyesekben, sziklás talajú erdőkben, melegkedvelő bokorerdőkben fordul elő. Állományait az élőhelyeinek megszűnése és a gyűjtés veszélyezteti. Védett növény.


Tollas vagy fehér szegfüvek (Dianthus sectio Plumaria, Dianthus plumarius agg.)


Kései szegfű (Dianthus serotinus)
Kései szegfű (Dianthus serotinus)


Ebbe a fajcsoportba a hagyományos felfogás szerint 5 hazai taxont sorolunk, melyek az alábbiak:

kései szegfű (Dianthus serotinus): mészkedvelő, nyílt homoki gyepek faja, feltehetően pannóniai bennszülött, a Kiskunságban aránylag gyakori, az ország egyéb homokterületein (ritkán dolomiton) szórványos vagy ritka; védett növény;
balti szegfű (D. arenarius): mészkerülő homoki gyepek faja, ritkább az előzőnél, de pl. a Bakonyalján és a Belső-Somogyban előfordul; védett növény
korai szegfű (D. plumarius subsp. praecox): az Északi-középhegység mészkő-sziklagyepeiben él, igen ritka, fokozottan védett növény;
Lumnitzer-szegfű (D. plumarius subsp. lumnitzeri): a Dunántúli-középhegység mészkő- és dolomitsziklagyepeiben él; fokozottan védett növény;
István király-szegfű (D. plumarius subsp. regis-stephani): a Dunántúli-középhegység és a Naszály dolomitsziklagyepeinek faja, pannóniai bennszülött; fokozottan védett növény.

A fentiekre egyformán igaz, hogy tövüktől elágazó, kb. 30-40 cm magasra növő, évelő fajok. Leveleik átellenesen állnak, hegyesek. A virágok fehérek, a szirmok lemeze sallangos ("tollas").
A fehér szegfűfajok a pannon régió talán legegyedibb, legértékesebb élőhelyein, a nyílt szárazgyepekben élnek. Megkülönböztetésük bizonytalan, további vizsgálatokat igényel. Várhatóan a molekuláris taxonómiai módszerek segíteni fognak a fajcsoport alaposabb megismerésében.
Legfontosabb veszélyeztető tényezőik az élőhelyeiket elfoglaló özönfajok, a fátlan, kopár élőhelyeken űzött sportok (krosszmotorozás, quadozás, siklóernyőzés), valamint a túlszaporodott vadállomány. Korábban számos élőhelyük megszűnt a bányászat és a tájidegen fajokkal való fásítás miatt.

Mindenkit bíztatok a szavazásra!

2014. október 30., csütörtök

Körkép a jövevényekről

Ha végignézzük az idei év élővilággal kapcsolatos híreit, akkor valószínű, hogy 2014-ben a legfigyelemfelkeltőbb témákat az adventív (jövevény-) növény- és állatfajok adták. Íme egy gyors lista a médiából, mely fajokra és hírekre gondolok elsősorban:

aligátorteknős (Chelydra serpentina), amely a hírekben tévesen keselyűteknősként szerepelt

Ezek közül a többség nem először kap kiemelt figyelmet, hiszen a parlagfűnek pollentermelés (és ezért médiaszereplés) szempontjából minden évben szezonja van, az akác állandó téma a természetvédő, erdész és méhész berkekben és a harlekinkatica is maga mögött tudhat már néhány évet Magyarországon. A fenti hat példa tényleg csak a legfrissebbek közül való, s talán azt hihetnénk, az idegenhonos, behurcolt vagy betelepített fajok köre csupán a médiában is szereplő "celebfajokra" szorítkozik. Pedig ez egyáltalán nincs így, hiszen a magyar flóra kb. 2200 tagjának kb. harmada ún. újjövevény, vagyis 1494 után, emberi közvetítéssel megtelepedett faj. A következőkben bemutatok néhány növényt az élőhelyükkel, amelyek közül nem mind szerepel a hírekben, remélhetőleg nem is fog, de talán segítenek érzékeltetni, hogy a behurcolásokkal és betelepítésekkel mekkora mértékben átalakítottuk már a környező élővilágot. A fotókat a Budapest környéki agglomeráció északkeleti részén készítettem.

Az építkezési területek a behurcolt özönfajok tipikus megtelepedési pontjai
(a képen akác, selyemkóró, parlagfű és fehér libatop)
A tarvágások nyomán felszabaduló, nyílt talajfelszínt gyakran tömegével lepik el a behurcolt gyomok
(vadkender, parlagfű, betyárkóró, aranyvessző)
Bolygatott, homoki árvalányhajas gyepen hódít az akác és a selyemkóró
A selyemkóró gabonatáblákat is fertőz
Aranyvessző-tenger nedves élőhelyek feltörése után
A tájidegen fekete és erdeifenyő-ültetvények alatt alig alakul ki őshonos fajokból álló növényzet
Selyemkóró (Asclepias syriaca)
homokterületeink egyik legveszélyesebb özönfaja
Ürömlevelű parlagfű (Ambrosia artemisiifolia)
Kanadai aranyvessző (Solidago canadensis)
Magas aranyvessző (Solidago gigantea)
Erdei aggófű (Senecio sylvaticus), fenyőtelepítések alatt terjed, egyelőre nem gyakori
(az ország csapadékosabb részein őshonos, itt viszont természetes élőhely híján adventív)
Karcsú disznóparéj (Amaranthus powellii), útszéleken, szántókon tömeges
Szőrös disznóparéj (Amaranthus retroflexus)
Labodás disznóparéj (Amaranthus blitoides)
Mirigyes libatop (Chenopodium botrys), útszéleken, építkezéseken helyenként gyakori
Kicsiny gombvirág (Galinsoga parviflora), főleg szántókon gyakori
Mirigyes füzike (Epilobium ciliatum), üdébb termőhelyeken terjed
Rizsgyékény (Typha laxmannii), a mesterséges tavak, mocsarak faja
A fenti fajok mind távoli tájakról származnak, pl. a mirigyes libatop a Mediterráneumból, a kicsiny gombvirág Dél-Amerikából, az aranyvesszők Észak-Amerikából, a rizsgyékény Ázsiából vagy Kelet-Európából. Ami közös bennük, hogy emberi segítség nélkül talán soha nem jutottak volna el hozzánk. Vannak köztük haszonnövények, mint az akác, dísznövények, mint a rizsgyékény, és közvetlen haszonnal nem szolgáló gyomok, pl. a mirigyes füzike. Többen közülük komoly élőhely-átalakító képességgel bírnak, pl. az akác és a selyemkóró, míg mások fennmaradása az állandó bolygatáshoz kötött, természetvédelmi szempontból így közvetlen kárt ritkán okoznak, ilyen a mirigyes libatop.  Ami azonban közös bennük: mindannyian a természetközeli vegetáció leromlásával kapcsolatosan jelennek meg, akár ők maguk idézik elő azt az őshonos fajok kiszorításával, akár más, gyakran emberi bolygatást kísérnek.
A betelepedések és behurcolások, valamint azok "minősített" esete, a biológiai inváziók kérdése rendkívül sokrétű, rengeteg érdekességgel szolgáló téma, amelynek szakirodalma bőséges. Magyarországon a Mihály Botond és Botta-Dukát Zoltán által szerkesztett Özönnövények I. és II. című két kötet a legfontosabb, behurcolt, invazív növényekről nyújt átfogó ismertetőt. Ennél több fajt tárgyal Csiszár Ágnes műve, az Inváziós növényfajok Magyarországon. A biológiai inváziókról szóló friss kutatások nívós, nemzetközi folyóirata a Biological Invasions, de szinte bármelyik ökológiai, botanikai és zoológiai folyóiratban lehet találni jövevény- és özönfajokkal kapcsolatos cikkeket.

2014. október 24., péntek

Növényökológus és botanikus doktoranduszok találkozója Lengyelországban

Október második hétvégéjén a lengyelországi Karpaczban jártam a "Sixth Meeting of PhD Students in Plant Ecology and Botany" nevű konferencián. Ezt a találkozót kétévente szokták megszervezni a cseh, magyar, szlovák, s ez alkalommal lengyel doktoranduszok, tehetséges hallgatók és fiatal kutatók részére. A program célja, hogy a pályájuk elején járó, nemzetközi tapasztalattal még nem vagy alig rendelkező kutatóknak nyújtson előadási és vitalehetőséget. A találkozón néhány 'senior' kutató is részt vesz, akik tanácsokkal, provokatív és kritikus kérdésekkel hívhatják fel az előadók figyelmét a kutatás kezdetén még kiküszöbölhető gyengékre. A program része volt néhány vitafórum, amely a tudományos élet nem szigorúan szakmai oldalával foglalkozott, pl. külföldi vs. hazai munkavállalással és publikálási stratégiákkal. Egy terepi kiránduláson is jártunk a Karkonosze Nemzeti Parkban (ld. a képösszeállítást). A találkozón egy hosszabb előadásban mutattam be a nem-felügyelt és a felügyelt osztályozó módszerek műtermékeit hazai és közép-európai, réti adatsorokon. A prezentáció letölthető itt.


A "Sztorczyk" kutatóház, a találkozó helyszíne

A karpaczi norvég templom

Egy látványos sziklatömb

Cryptogamma crispa, ritka páfrányfaj

Kígyózó korpafű (Lycopodium annotinum)

Vörös áfonya (Vaccinium vitis-idaea)

Tengerszem

Havasi cserjés reliktum és endemikus fajokkal (Salix lapponum, S. silesiacum, Daphne mezereum, Padus avium subsp. petraeum)

Forrásláp

Fekete áfonyás törpecserjés lombszíneződése

Regenerálódó erdő a '90 évek fenyőpusztulása után

Óriás japánkeserűfű (Fallopia sachalinensis), veszélyes özönfaj

2014. október 15., szerda

"A nőkért és a tudományért" díj

A L'Oréal és az UNESCO által alapított "A nőkért és a tudományért" díjat Magyarországon már 12. alkalommal ítélték oda kiváló tudományos teljesítményű kutatónőknek. A korosztály szerinti kategóriák közül a 30 év alattiak díját Valkó Orsolya kapta, aki a restaurációs ökológia, a pannon gyepek sokféleségének megőrzése és helyreállítása terén ért el kimagasló eredményeket és folytat nemzetközi szinten elismert munkát kutatócsoportjával a Debreceni Egyetem Ökológia Tanszékén. Ez a díj azért is nagyszerű, mert az ökológia egyébként Magyarországon nem tartozik a magas elismerések reflektorfényében sokat szereplő tudományágak közé. Hogy eddig hány ökológust illettek a díjjal, azt nem tudom, de tippem a 0. Nagyon gratulálok Orsinak!



A két további díjazott Enyedi Éva Anna, aki kemoterápiában használt fémvegyületek emberi szervezetre gyakorolt hatását kutatja, illetve Korponay-Szabó Ilma Rita, aki a lisztérzékenység kialakulásával és diagnosztikájával foglalkozik. Nekik is szívből gratulálok!

2014. október 2., csütörtök

Megújul a Kanitzia folyóirat

Az 1992-ben alapított, Kovács J. Attila által szerkesztett Kanitzia botanikai folyóirat Baráth Kornél technikai szerkesztővel, szerkesztőbizottsággal, valamint új honlappal megújulva jelenik meg. A szerkesztőség várja a florisztika, taxonómia, vegetációtan, növényszociológia, növényökológia, növényföldrajz, növényanatómia, paleobotanika, etnobotanika, tudománytörténet és természetvédelem tárgykörébe tartozó kéziratokat. További részletek, letölthető cikkek itt: Kanitzia honlap.

Kanitz Ágost, a folyóirat névadója
A névadóról bővebben: Wikipédia.