Szakdolgozati és doktori témalehetőségek

Új tanév, új kutatási projektek, új témalehetőségek... Hozzám köthetően a természetvédelem két kulcskérdését, az idegenhonos fajokat és a növényzet hosszú távú változásait fejtegető témakörben keresünk hallgatókat, akik a Durva-léptékű vegetációökológiai kutatócsoportnál írnák az alap- vagy mesterszakos diplomadolgozatukat vagy PhD disszertációjukat.

1. Magyarország idegenhonos flórája -- Ezen belül számos résztéma kínálkozik, pl. hazai idegenhonos fajokról szóló adatbázis építése, egyes fajcsoportok meghonosodásának története irodalmi és herbáriumi adatok alapján, kerti dísznövények meghonosodásának statisztikai modellezése, a közösségi tudományos oldalak használata az inváziós fajok térképezésében.

2. A magyarországi természetközeli növényzet változása az elmúlt 25 évben -- Itt a nemzeti parkok hosszútávú monitoring-adatait fogjuk elemezni.

A munkavégzés helye a témától függ, távmunkára is van lehetőség alkalmi konzultációkkal. A két témakör igen sokféle egyéni képesség kibontakoztatására ad lehetőséget; többségében inkább adatbázisos, irodalmazós és elemzős munkák várhatóak, de természetesen terepmunkát is tudunk tervezni. Általánosságban a jelölttől az alábbiakra számítunk:

• biológus, kertészmérnök, természetvédelmi mérnök vagy rokon szakokon folyó tanulmányok;
• a hazai növényvilág iránti érdeklődés;
• angol nyelvtudás az olvasás szintjén;
• szorgalom, megbízhatóság.

Amit kínálunk:

• elmélyülés és orientáció az érintett tudományterületeken.
• részvétel a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont, különösen az Ökológiai és Botanikai Intézet szakmai és közösségi életében. Az intézetünk a vácrátóti botanikus kertben van, páratlan környezetben, a munkahelyi légkör abszolút befogadó és inspiráló.
• részvétel publikációkban, konferenciákon, pályázatokban.

Jelentkezni nálam lehet emailben: lengyel.attila@ecolres.hu

Az aranyvesszős és selyemkórós mintaterületek tavasszal

Lassan két hete már, hogy körbenéztem a Szada és Veresegyház közötti mintaterületeimen, ahol a selyemkóró és az aranyvessző együttes invázióját vizsgálom. Mindkét özönnövény talajban található szervekkel, geofitonként vészeli át a telet, aztán a selyemkóró nyár közepére, az aranyvessző a nyár végére és őszre éri el a legnagyobb növényi tömegét. Ezért főleg nyáron szokták vizsgálni őket, viszont kíváncsi voltam, hogy néznek ki olyankor az érintett parlagok és gyepek, amikor az özönnövények árnyékolása még nem tapasztalható (olyan mértékben). Szisztematikus mintavételt nem végeztem, így inkább csak benyomásokat gyűjtöttem.

Agár-sisakoskosbor

... aranyvesszős gyepen

Az első érdekesség egy agár-sisakoskorbor (Anacampris morio) megtalálása volt egy aranyvesszős homoki gyepen. Egyetlen tövet találtam mindössze, így arról kár talán elmélkednem, hogyhogy éppen az aranyvesszős foltban nőtt, és nem a jobb állapotú gyepekben.

Az aranyvessző hajtásai nem túl magasak még...

... de helyenként nagy borítás érnek el

A selyemkóró még szinte észrevétlen...

... legfeljebb arasznyi

A másik érdekesség a selyemkóró és az aranyvessző fenológiai eltérése. A selyemkórónak a látogatásomkor még csak legfeljebb arasznyiak voltak a friss hajtásai, amik elég ritkásan jelentek meg ahhoz, hogy érdemi árnyékolást még ne fejtsenek ki. Ezzel szemben az aranyvessző alacsony, de jóval sűrűbb tömeget képzett, bőven árnyékolt már maga alatt. Figyelembe véve azt, hogy az aranyvessző a legnagyobb biomasszáját később éri el, és lombtömege is kitart bőven őszig, sokkal hosszabb ideig árnyékol, mint a selyemkóró, amely láthatóan csak most indul, és a nyár végi aszálykor már normálisan potyogtatja le a leveleit. Emellett az aranyvessző sokkal sűrűbb tömeget alkot a selyemkórónál. Ezek mind azt sejtetik, hogy az aranyvessző árnyékoló hatása sokkal drasztikusabb lehet, mint a selyemkóróé.

Kúszó szentperje tömeges virágzása

Még egy nagy, zárt állomány

A harmadik említésre méltó tapasztalat a kúszó szentperje (Hierochloe repens) "berobbanása" volt egyes parlagokon. Egészen biztos vagyok benne, hogy az elmúlt években ekkora tömegeivel nem találkoztam a környéken. Egyértelműen egy lokálisan terjedő faj, amelyről már írtam bejegyzést, Hegedüs Márk szakdolgozóm pedig diplomamunkát.

Adatgyűjtő projekt a hazai idegenhonos növényekről az iNaturalisten

Kaktuszok, prérifüvek, kokárdavirág... csak néhány azok közül az idegenhonos növények közül, amelyek az utóbbi években különféle természetközeli élőhelyeken újonnan jelentek meg. A legsúlyosabb esetekkel a kutatók és természetvédők "hivatalból" is foglalkoznak, a kapacitás azonban véges, mindig jönnek újabb és újabb fajok. Azt gondolom (és nem csak én), hogy az amatőr (mármint nem ezért fizetett) természetjárók, "hobbibotanikusok" népes közössége az efféle nehézségek leküzdésében nagy segítséget nyúthatna. Ez nem más, mint a 'citizen science', amiről már írtam néhányszor.

A telet átvészelő kaktuszok Ágasegyházán

Az iNaturalist nemzetközi szinten az egyik legelterjedtebb, legprofibb biológiai adatgyűjtő oldal, ahová fotóval dokumentált előfordulásokat lehet feltenni. Ez egy minden élőlénycsoportra kiterjedő adatgyűjtő oldal, ahol fajok észleléseit lehet közzétenni, illetve határozási segítséget kérni. Elsősorban az amatőr természetbúvárok tudományos hozzájárulásának egy fontos tere, fejlettebb országokban a kutatásban és az oktatásban is komoly hasznát veszik. Böngészőből és applikációról is működik, egy egyszerű regisztráció vagy Google vagy Facebook-os belépés, és már kész is. Magyarul is elérhető (bár még nem 100%-osan). Mindenkinek ajánlom!

Ezen a platformon csináltam egy "Idegenhonos növények Magyarországon / Alien Plants in Hungary" nevű projektet. A célja, hogy az amatőr természetbúvárok által gyűjtött előfordulási adatok láthatóvá tételével pontosabb képet kapjunk a hazai jövevényfajok elterjedéséről, különös tekintettel az olyan fajokra, amelyek egy lehetséges invázió korai fázisában járnak.

Intenzíven terjedő jövevényünk a csókalábú útifű (Plantago coronopus)

A projekthez való hozzájárulás roppant egyszerű: növények előfordulásait kell feltölteni az iNaturalistre fotóval, pontos hellyel és dátummal, onnan a honlap szerint "Behurcolt" státuszú fajok magyarországi adatai automatikusan bekerülnek a projektbe.

Örülnék, ha minél többen csatlakoznának a projekthez, de valójában enélkül is lehet feltölteni adatot, amiért szintén hálás lennék. Az adatokra az iNaturalist jogosultságai vonatkoznak, tehát mindenki maga dönti el, milyen licenszet állít be hozzájuk.

A nyárutó és az ősz az adventív fajok "csúcsidőszaka", töltsünk fel minél több adatot róluk!

Kokárdavirág - egy új invázió kezdete

Júniusban indul a lágyszárú özönnövények szezonja: a japánkeserűfű már nagyra nőtt, a selyemkóró sokfelé virágzik, az aranyvessző intenzíven növekszik, aztán jönnek a többiek is sorban. A héten el is kezdtem végigjárni az inváziós kutatásomhoz kiszemelt mintaterületeket Pest megye északkeleti részén. Ezek homokos talajú szárazgyepek és parlagok. A terepi élményeim közül az egyik, hogy három helyen is találkoztam a kokárdavirág (Gaillardia spp.) kivadulásaival. Ez a nemzetség az Új magyar füvészkönyvben még nem szerepel, a Flóraatlaszban viszont már két faját és egy hibridjét is jelzik az országból, és mind a természetvédelemben, mind a növényvédelemben dolgozók megismerkedhettek már vele az elmúlt években. A 2004-es Mihály & Botta-Dukát-féle özönnövényes könyv meghonosodott neofitonnak tartja. Mint megtudtam, a Kiskunságban helyenként gyakori, és Veresegyházon is láttam már korábban.

Kokárdavirág (Gaillardia cf. aristata)

Az Észak-Amerikában őshonos Gaillardia nemzetség a fészkesvirágzatúak családjába (Asteraceae) tartozik. Egyéves és évelő fajok is vannak köztük, melyek közül Magyarországon az évelő G. aristata, az egyéves G. pulchella, valamint a hibridjük, a G. × grandiflora került elő. A G. aristata nyelves virágai eredetileg sárgák, a csöves virágok vörösek, míg a G. pulchella esetén a nyelves virágok pártájának csak a csúcsa sárga, a többi része szintén vöröses. Van még különbség a vacokpelyvák és a termés méreteiben is. Itt elérhető hozzájuk egy angol nyelvű kulcs. Mivel azonban mindkét faj közkedvelt dísznövény, számos kertészeti változattal rendelkeznek, és a pontos azonosításuk nem mindig egyszerű. Magyarországról az adatok többsége G. aristatáról szól, és magam is ennek az "Arizona Sun" nevű változatát vélem látni leginkább.

Kokárdavirág kivadulás Veresegyház-Ivacsnál

Tetszetős növény, de vajon milyen lesz a hatása?

A veresegyázi előfordulás az Ivacs városrész melletti bolygatott gyepen található, itt már százas nagyságrendű virágzó példányt láttam. A házak előkertjeiben is gyakori volt, nem kizárt, hogy onnan ered az egész állomány. A másik két előfordulás jóval kisebb, tízes nagyságrendű, azonban mindkettő védett területen van: a gödi Debegió-hegy homokpusztagyepén, illetve a fóti Somlyó "Öreg-hegy" nevű részén egy bolygatott sztyeppréten. Mindkét esetben kertekhez közel vannak a növények, így valószínű, hogy közvetlenül onnan származnak. Külön aggodalomra ad okot, hogy megfigyelésem szerint a növény megtelepedései nem feltétlenül köthetők lokális bolygatásokhoz (pl. taposás, vaddisznótúrás, földmunka, ami pl. a selyemkóró és az aranyvessző megtelepedéséért általában nagyban felelős). Inváziós veszélyére a kertészeti honlapokon is felhívják a figyelmet, elhanyagolt kertekben nem ritkán látni is tömegét.

Kokárdavirág a Debegió-hegy homokpusztagyepén

A kokárdavirág természetvédelmi és gazdasági kártételéről még kevés kézzelfogható információt találtam, de ha a terjedés így halad tovább, akkor bizonyára ezek az ismeretek is megszületnek majd.

Az invazív csicsóka ökológiai kapcsolatai Európában és Észak-Amerikában - új cikk a Presliában

A napraforgót is magában foglaló Helianthus nemzetség a fészkesvirgázatúak családjának Észak-Amerikában honos ága. Ebben a génuszban találjuk a táplálék- és dísznövényként régóta ismert csicsókát (Helianthus tuberosus) is. Ez a faj már a XVII. század óta jelen van az európai kertekben, a XIX. század vége óta azonban megszaporodtak a szubspontán előfordulásai is, a XX. század közepe óta pedig már meghonosodott állományok is kialakultak Magyarországon. Mára a domb- és hegyvidéki nedves talajú élőhelyek egyik legjelentősebb özönnövényévé vált. Az invazív vadcsicsóka morfológiailag kissé eltér a termesztett alaktól, emellett a H. tuberosus alakkör egyéb tagjai is elindultak a meghonosodás útján.

Filep Rita elsőszerzőségével megjelent egy cikkünk a Preslia folyóiratban, amelyben a vadcsicsóka ökológiai kapcsolatait vizsgálatuk az őshazájában és a hazai állományokban. Összehasonlítottuk az amerikai és európai állományokban a csicsóka borítását, hajtássűrűségét, magasságát, a növényzet állományszintű jellemzőit, valamint a társuló növények diverzitását. Egy elmélet szerint egy faj invazívvá válását nagyban segítheti, ahogyan a növény a talajlakó gombákkal kapcsolatban áll. A növények és gombák között, a növény gyökerén megvalósuló kapcsolatot mikorrhizának hívjuk. A gombapartner segítséget nyújt a növénynek a tápanyagfelvételben, cserébe a növény szervesanyagot transzportál neki. Sok növényfaj szoros együttműködésben, ráutaltságban él a gombákkal, és ez segítheti egyes fajok terjedési sikerét, akár özönfajjá válását. Az invazív fajok azonban evolúciósan nem adaptálódtak még a frissen meghódított terület gombáihoz, így ritkán tudják kihasználni a gombák nyújtotta előnyöket. Képesek lehetnek azonban az általuk elfoglalt területen megzavarni az őshonos növények és gombák kapcsolatát, ezzel gyengítve az őshonos növények esélyeit a versengésben. A kutatásunkban azt is vizsgáltuk, hogy van-e különbség a vadcsicsóka által kialakított gombakapcsolatok mennyiségében Amerikában és Európában.

Az eredményeink azt mutatták, hogy a csicsóka negatívabban hatott a társuló fajok számára, sűrűbb állományokat alakított ki és magasabbra nőtt Európában, mint az őshazájában. A mikorrhizáltságban nem találtunk különbséget a két kontinens között.

Kisebb csicsókaállomány egy belterületi patak mentén

Filep R., Lengyel A., Cook B. J., Farkas Á., Nagy K., Nagy D. U., Imri Á., Czakó-Vér K. & Pal R. W. (2021) Helianthus tuberosus at home and away: stronger ecological impacts in invaded than in native range are not explained by arbuscular mycorrhizal colonization. – Preslia 93: 363–376.

Abstract

The impact of invasive plants on vegetation can vary greatly depending on the characteristics of the invaders and community invasibility. As to the factors that influence a plant’s ability to invade, recent studies suggest that arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) may be important regulators in plant invasions. To better understand the interactions of Helianthus tuberosus with co-occurring species in its native North American and invaded European ranges, we carried out plot-based field surveys to determine whether the cover of H. tuberosus, its stem number and height, bare ground cover and amount of litter differ between ranges and how they interact with numbers of species in the plant community. To provide information about AMF colonization of H. tuberosus, we evaluated AMF colonization in both ranges and tested the difference between continents, the effect of cover of H. tuberosus and their interaction with AMF. In the invaded range in Europe, H. tuberosus plants grew taller, had a greater stem density and there were fewer species in the invaded plant communities than in its native range in North America. In contrast, the cover of H. tuberosus and litter cover did not differ between the two continents. Plants of H. tuberosus were colonized by AMF in both ranges, but we found no statistical support for the potential effects of continent, the cover of H. tuberosus and their interaction with AMF. Overall, our study revealed that H. tuberosus exerts a negative impact on co-occurring species in the invaded European range, but not in North America where the species is native. To our knowledge, this is the first evaluation of AMF colonization of H. tuberosus at home and away and the results do not support either the degraded or enhanced mutualism hypotheses.

Szakdolgozati témalehetőség a többfajú inváziókkal kapcsolatban

Ahogy már írtam, idén ősszel új kutatási témába kezdek, amely az invazív növényfajok gyeptársulásokra gyakorolt hatását vizsgálja. A kutatás kulcsfogalma a többfajú invázió (multi-species invasion), amely azt a jelenséget jelöli, amikor egyszerre több idegenhonos özönfaj válik uralkodóvá egy ökoszisztémában. Egészen pontosan azok a kérdések érdekelnek, hogy a különböző özönnövények mennyiben gyakorolnak eltérő hatást a finomabb térléptékű társulásszerveződésre, erősítik vagy gyengítik egymás hatását, valamint hogy táji léptékben hogyan változik meg a közösségek közötti diverzitás a többfajú invázió hatására. A kutatás tehát a közösségi ökológiát és az invázióbiológiát egyesíti. A vizsgálati területek a Gödöllő és Vácrátót közötti homokos területek gyepmaradványain és gyepesedő parlagain lesznek/vannak - ilyenekből ott elég sok van.

Selyemkóró és aranyvessző uralta táj

Várom azokat a BSc és MSc hallgatókat, akik szívesen készítenék ebből a témából a diplomadolgozatukat. Az inváziók közösségi ökológiai szemléletű vizsgálata szinte kifogyhatatlan ötletforrás, rengetegféle egyéb vizsgálattal egészíthető ki az, amit eddig elterveztem. A pontosabb témák kijelölése egyénileg történik a jelentkezőkkel.

A szakdolgozó bekapcsolódhat az OTKA projektembe és az Ökológiai Kutatóközpont Ökológiai és Botanikai Intézetének (Vácrátót, ld. még: Nemzeti Botanikus Kert) vérkeringésébe, ami elsősorban szakmai fejlődési, publikációs és kapcsolatépítési lehetőséget jelent.

Ami előnyt jelent a jelentkezők részéről:

• érdeklődés a növényvilág, a növényközösségek működése, a biológiai inváziók iránt;
• a hazai növényvilágnak az előzetes tanulmányok alapján elvárható ismerete;
• angol nyelvtudás olvasás szintjén;
• némi fogékonyság a statisztika iránt;
• terepi munka szeretete;
• önállóság és együttműködési hajlam optimális egyensúlya. :)

Szándékosan ködösek kicsit a fenti pontok, mert tudom, hogy nem ugyanaz várható el egy elsős BSc-stől és egy MSc hallgatótól, így a "megfelelés" nagyban az előképzettség függvénye is. Egyébként is, sokféleképpen lehet az emberből jó kutató.

Jelentkezni bármelyik elérhetőségemen lehet, de javaslom az email címemet a munkahelyi oldalamról.

További szakdolgozati témákat kínálok ezen az oldalon, illetve ajánlom még a #szakdolgozatokkal kapcsolatos bejegyzéseimet.

Többfajú inváziók hatása a növényzeti sokféleségre - nyertes "OTKA" PD pályázat

Tegnap hozta nyilvánosságra az NKFIH az idei alapkutatási pályázat nyerteseit, amelyek között a PD (posztdoktori) kategóriában az én projektem is szerepel. A kutatásom címe "A többfajú növényi invázió hatása a lokális és táji szintű diverzitásra", 2021. október 1-én indul és 3 évig tart.

A biológiai inváziók az egyik legnagyobb kihívást jelentik korunkban az emberiség számára. A távoli utazások megszaporodása és az élőhelyek tönkretétele miatt egyre gyakrabban tapasztalható világszerte a eredetileg távoli vidékekről behurcolt fajok megtelepedése olyan élőhelyeken, ahol korábban még soha nem észlelték őket. Megtelepedés után néhány faj spontán terjedésnek indul és akár tömegessé is válhat. Egy uralkodóvá váló idegenhonos faj alapjaiban változtathatja meg az elözönlött ökoszisztéma tulajdonságait, beleértve a sokféleség és az általa nyújtott javak elvesztését vagy megváltozását. Nagyon gyakran nem egy, hanem több idegenhonos faj egyszerre válik uralkodóvá egy őshonos ökoszisztémában - ezt hívjuk többfajú inváziónak. Ebben az esetben felmerül a kérdés, hogy a több idegenhonos faj együttes hatása hogyan változtatja meg a sokféleséget és az életközösségek működését. Vajon az egyes invazívok hatásai összeadódnak, erősítik, vagy éppen kioltják egymást? A kutatás alapkérdése, hogy milyenné alakul a gyepek és parlagok növényzete a több idegenhonos fajjal történő invázió hatására. Vizsgálni fogom, hogy (i) a selyemkóró (Asclepias syriaca), valamint kanadai és a magas aranyvessző (Solidago canadensis, S. gigantea) különböző mértékű borítása külön-külön és együttes jelenlétük esetén hogyan hat a finom térléptékű sokféleségre, hogy (ii) hogyan különböznek a különböző idegenhonos fajok által elözönlött és nem elözönlött foltokon előforduló őshonos fajok jellegei, illetve hogy (iii) a többfajú invázió hatására hogyan változik meg a közösség változatossága táji léptékben. Az eredmények fontos ismereteket nyújtanak majd az inváziók folyamatairól, valamint szakmai alapot nyújtanak az özönfajok által veszélyeztetett ökoszisztémák kezeléséhez.

Selyemkóró és aranyvesszőfajok együttes terjedése homokpusztagyepen Vácrátót mellett

A vizsgálati területet Pest megye északkeleti részén, a Pesti-sík és a Gödöllői-dombság döntően homokkal borított részei alkotják, a Vácrátót-Dunakeszi-Gödöllő háromszögben. Ez a táj intenzív emberi hatás alatt áll, a lakosság és a beépítettség gyorsan növekszik, nagy területet foglalnak a megművelt és felhagyott mezőgazdasági területek, parlagok, bolygatott gyepek, építési területek, míg a természetközeli növényzet erősen visszaszorult. A bolygatott tájban több invazív növény terjed, ideális terepet biztosítva a biológiai inváziók közösségi ökológiai szempontú vizsgálatához.

Homoki vértő az invazívokkal fertőzött homokpusztagyepen

Noha a finanszírozási időszak októberben kezdődik, a terepmunka már idén augusztusban indul. Hallgatók számára a kutatásba lehetőség van szakdolgozóként bekapcsolódni.