Browse Our Earth and Environmental Sciences Journals
Earth and environmental sciences cover all planetary and Earth science aspects, including solid Earth processes, development of Earth, environmental issues, ecology, marine and freshwater systems, as well as the human interaction with these systems.
Earth and Environmental Sciences
A hazai láptalajok osztályozás-története és az osztályozás továbbfejlesztése
History of classification of bog soils in Hungary and a proposal for the further development of classification
A vitaalapnak szánt dolgozat bemutatja a hazai láptalajok kutatás- és osztályozás történeti (kronológiai) fejlődését 1859-től napjainkig. A bemutató ismertetés, kritikai elemzés kiemeli az osztályozás fejlődése, és a genetikus, talajföldrajzi osztályozás kialakulása szempontjából fontos eredményeket. Meghatározza a kialakult osztályozás továbbfejlesztését képező ismereteket, amelyek a következők (DÖMSÖDI, 2015; DÖMSÖDI, 1988):
-
A „láp” és a „láptalaj” képződés genezise: folyamata, szakaszai, típusai
-
A láptalajok talajképző tényezői:
-
2.1 Az egykori láp környezetének éghajlati viszonyai (főként éghajlati, klimatikus tényező).
-
2.2 A láp élővilág jellege: rétláp, mohaláp, al-láp, fel-láp, (ökológiai fejlődéstörténeti) és növényzete (vegetáció) tényező.
-
2.3 A láp felszínalaktani jellege és geomorfológiai helye (síkláp, dombláp, völgyláp, medenceláp), domborzati tényező.
-
2.4 A láp, illetve a talaj kora (földtörténeti; abszolút, relatív kortényező).
-
2.5 A láp, illetve a talaj földhasználata: rét, legelő, erdő, szántó művelése (antropogén hatások tényezője).
-
-
A láptalajok típusai, altípusai, az altípusok típusszelvényei, mindezek definíciói és dimenziói.
Az erdőállományok talajvíz utánpótlódásra gyakorolt hatásának vizsgálata kecskemét-ménteleki mintaterületen
Investigation of the impact of forest stands on groundwater recharge in the Kecskemét-Méntelek study area
Az Alföldet, azon belül is különösen a Homokhátságot érintő talajvízszint süllyedés, súlyos ökológiai és gazdasági következményekkel is járó problémakör. A jelenség hátterében álló lehetséges okokkal kapcsolatban több évtizede zajlik kutatómunka, ugyanakkor ezek relatív súlyának meghatározása a mai napig tudományos vita tárgyát képezi.
Több szerző is kiemeli az erdőtelepítések talajvízszint csökkentő hatásának fontosságát. Ez a hatás két módon, a vegetáció vízfelvétele, illetve a csapadékból történő utánpótlódás csökkentése (intercepció, talajnedvesség felvétel) által jelentkezhet. Ezen mechanizmusok működését vizsgáltuk meg egy akác (Robinia pseudoacacia) és egy fekete fenyő (Pinus nigra) állomány esetében a Homokhátságon, Kecskemét-Ménteleken kialakított mintaterületünkön, 90, 150 és 200 cm-es mélységben, nagy időbeli felbontással mért talajnedvesség, illetve talajvíz adatokra alapozva.
Az adatok alapján feltételezhető, hogy a talajvízből nem történik közvetlen, vagy közvetett vízfelvétel, aminek oka vélhetően a gyökérzóna és a talajvíz közti igen jelentős horizontális távolság. A talajnedvesség esetében a sekélyebb rétegekben egyértelműen jelentkezik az erdőállományok szezonális szárító hatása. Ugyanakkor a mélyebb rétegek talajnedvesség adatai alapján kijelenthető, hogy a csapadékból történő talajvíz visszatöltődésre leginkább az akác állomány alatt van elméleti lehetőség. A látszólagos ellentmondás feltételezhetően a gyökérzet által kialakított makropórusok hatásával magyarázható. Ezt támasztja alá az akác és fekete fenyő állományok közti igen jelentős eltérés is.
Következtetésünk, hogy az erdőállományok lokálisan jelentősen eltérő hatást gyakorolhatnak a talajvízszintre. Ezért a lezajló folyamatok hátterét, általános jellegű megállapítások helyett, az adott hidrológiai rendszer több elemét vizsgáló monitoring adataira alapozva lehetséges csak felderíteni.
This study assesses the elemental composition of Egyptian glauconite sediments, focusing on potentially toxic elements (PTEs) and macronutrients. The primary aim is to evaluate the feasibility of utilizing these sediments as a natural source of potassium for agricultural purposes, besides conventional chemical fertilizers like potassium sulfate. To quantify elemental content, chemical analysis was employed across five distinct grain size fractions after grinding glauconite rock. The assessment included potassium, calcium, sodium, and PTE concentrations, utilizing potassium chloride (KCl) and ammonium acetate lactate (AL Solution) as single extractants, and the BCR extraction protocol, in addition to measuring the pseudo-total content of these elements. Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES) facilitated a comparative analysis of elemental concentrations. Results indicate PTE concentrations within European Union regulations, with an absence of cadmium. Glauconite samples contain approximately 3–3.3% potassium by weight, alongside significant amounts of essential macronutrients (calcium, magnesium) and micronutrients (copper, nickel, zinc) crucial for agriculture. BCR sequential extraction protocol results closely align with or slightly surpass pseudo-total content results. Notably, the AL Solution demonstrates high efficiency compared to KCl or acetic acid in the first step of the BCR method. BCR sequential protocol provides valuable insights into various elemental forms and potential mobility. Overall, this study reveals that glauconite has the potential to serve as a promising alternative potassium fertilizer without causing adverse environmental impacts.
Abstract
The Budapest Tree-Ring Laboratory (BTRL) is a fully equipped dendrochronological laboratory, established in 2002 at the Department of Paleontology and currently hosted by the Department of Physical Geography, Eötvös University, Budapest, Hungary. The lab has the proper sampling equipment for field work, a sanding workshop to prepare tree-ring samples for measurement and measuring-stages with software for recording and analyzing tree-ring data. Throughout the first 20 years of activity the BTRL collected and analyzed ∼360 living and ∼470 relict samples (including historical and subfossil material) from more than 33 sites distributed mainly in Europe but including a few localities in Asia. The most represented genera are Quercus and Pinus, both among the living and the relic subsets. Open access publication of the essential ancillary scientific information of the stored material will make the sample archive of the BTRL an actual national research infrastructure.
The use of organic fertilization is declining in Hungary due to the sharp fall of livestock stand since the middle of the 1980s. Most farmers are forced to use solely chemical crop enhancers. A bifactorial small plot experiment was carried out between 10 May 2023 and 19 October 2023 in Keszthely, in order to examine the effects of farmyard manure (M), green manure (GM) and stem residues (SR) on the nutrient uptake and nitrogen utilization efficiencies of maize at equidistantly increasing (0–70–140–210–280 kg N ha–1) nitrogen doses. The relationship between some vegetative traits (dry biomass weight, Leaf Area Index (LAI)) and yield, furthermore leaf relative water content (RWC) was also examined. According to the results, organic fertilizer substitution significantly increased the N content both in whole plant and grain samples of NPK+M and NPK+GM+SR treatments, compared to the chemically fertilized control (NPK). In case of P and K only slight differences were observed. Whole plant K contents of NPK+M were significantly higher than in the other treatments (P = 0.045; P = 0,005), furthermore P contents in grain samples were significantly higher in NPK+M (P = 0.004) and NPK+GM+SR (P = 0.05) than in control. Harvest index (HI [%]) of NPK+M and NPK+GM+SR were 1.06 and 1.05 times higher than in NPK. Depending on the treatment, P0023 maize hybrid absorbed 58.7–74.64% of total N uptake in the grain (HIN%), and the utilization of 1 kg N fertilizer for the extra yield above the yield of the individual control was 0.39–1.38 kg (AREN). Significant positive correlations were observed between dry biomass weight and yield (NPK: r = 0.937, P = 0.019; NPK+M: r = 0.971, P = 0.006; NPK+GM+SR: r = 0.88, P = 0.049), furthermore LAI and yield (NPK: r = 0.9, P = 0.037; NPK+M: r = 0.983, P = 0.003; NPK+GM+SR: r = 0.784, P = 0.117). Highest RWC values – which may be related to better soil aggregate stability – were measured in NPK+GM+SR treatment, therefore there may be a great potential in this treatment among drought conditions. The effect of organic amendments is particularly noticeable with smaller nitrogen doses so they should be used to reduce inorganic fertilizer application and the resulting environmental risks.
The rice plant is sensitive to soil salinity. Calcium (Ca) acts as an ameliorative agent that helps plants induce salt tolerance. This study was carried out with a comparison of the ameliorative effect of calcium on salt-stressed rice seedlings, the determination of the role of salt-responsive protein groups, and the analysis of their genetic expressions in 21-day-old rice seedlings of ten locally cultivable varieties of West Bengal. For this study, 15-day-old seedlings were treated with 200 mM of sodium chloride (NaCl) solutions along with 10 mM of calcium sulfate (CaSO4) treatment. The determination of the relationship between the salt-responsive proteins and the analysis of the gene expression of those corresponding proteins were not carried out earlier on the selected ten locally cultivable rice varieties of West Bengal. The NaCl crystals were visible on the abaxial leaf surface of salt-stressed rice seedlings. The superoxide dismutase activity was increased in rice varieties, and a similar result was also expressed with calcium treatment. The fourier transform infrared spectroscopy-attenuated total reflection spectral result gave strong evidence for the presence of several salt-tolerant proteins and their genetic expression. STRING database results have suggested that the calcium treatment, coupled with the expression of the CBL4 protein, has regulated the P5CR protein of proline biosynthesis for better salt tolerance and osmotic protection. The quantitative real-time polymerase chain reaction and SDS-PAGE gel electrophoresis analysis showed that salt-tolerant varieties, Chinsurah_nona_1, and Jarava had high calcium signaling mechanisms and osmo-protection abilities.
Abstract
A new series expansion-based method, the Combined Geoelectric Weighted Inversion (CGWI) procedure is presented and tested by using synthetic and in-field measured datasets. The method is an improved version of the Combined Geoelectric Inversion (CGI) robustified by involving Cauchy-Steiner weights in an Iteratively Reweighted Least Squares technique. The new procedure is compared to the Fourier series expansion-based 1.5D and the CGI methods as well as to the broadly applied RES2DINV inversion procedure. The field measurements are performed during stone exploration in an active quarry on the south-western slopes of the Mátra mountains, in northern Hungary. It is shown that the CGWI method gives stable and robust parameter estimation with acceptable accuracy. The comparison with other inversion methods is based on data distances, estimation errors and correlation parameters calculated on the base of the parameter correlation matrix.
Pilóta nélküli légi járművek alkalmazása a vizes élőhelyek modern felmérésében
Application of unmanned aerial vehicles as modern tools for wetland monitoring
A vizes élőhelyek a vízi és a szárazföldi ökoszisztémák között elhelyezkedő, igen változatos, és általában nehezen lehatárolható területek. Kiemelt jelentőségük annak köszönhető, hogy bár csak a globális szárazföldi területek mintegy 6–7%-át borítják, kulcsfontosságú szerepet játszanak az éghajlat szabályozásában, a vizes ökoszisztémák biodiverzitásának és hidrológiai viszonyainak fenntartásában, valamint számos további ökológiai és társadalmi funkciót is szolgáltatnak, beleértve az árvízvédelmi, víztisztítási, szén-dioxid-tárolási, élőhelytámogatási és kulturális, rekreációs előnyöket. A vizes élőhelyek azonban mind természetes, mind antropogén hatások következtében térben és időben is dinamikusan változnak, ezért védelmük és megfigyelésük napjainkra igen fontos kutatási területté nőtte ki magát. A műholdas távérzékelés nagyobb területek egyidejű megfigyelését teszi lehetővé, azonban érzékeny a felhőzetre és a légköri hatásokra, bizonytalanságot okozva ezzel az eredményekben. A hagyományos monitoring technológiák mellett a pilóta nélküli légi járművek térnyerése egyre kifejezettebb, köszönhetően rugalmasságának, hatékonyságának és alacsony költségének, miközben nagy térbeli és időbeli felbontású, szisztematikus adatszolgáltatásra képes. Tanulmányunk a pilóta nélküli légi járművek alkalmazási lehetőségeibe nyújt betekintést a vizes élőhelyek felmérésében, valamint áttekinti és összehasonlítja az egyéb távérzékelés technológiák alkalmazhatóságát ezen területek megfigyelésében. Célja, hogy elősegítse a dróntechnológia további terjedését és széles körű alkalmazását a vizes élőhelyek monitorozásában.
A hazai genetikai talajosztályozás megújításának szükségessége - 1.
A nevezéktan és a struktúra korrekcióra szoruló elemeinek azonosítása
The necessity of the renewal of the Hungarian genetic soil classification system - 1.
Identification of the elements of the nomenclature and structure to be corrected
A tanulmány a magyar genetikai osztályozás sok szempontból kritizált rendszerének következetlenségeit, illetve ellentmondásait elemzi azzal a szándékkal, hogy a rendszer fő jellemzőinek: a talajtaxonok elnevezésének és tartalmának megőrzése mellett szakmai párbeszédet indítson a hibák kijavításának lehetőségéről és a rendszer megújításáról.
Rámutattunk a nevében és koncepciójában genetikus, szerkezetében hierarchikus osztályozási rendszer hibrid jellegére: arra, hogy a fő genetikus szempont csak a főtípusok aggregációs szintjén érvényesül maradéktalanul, míg a típusoknál már mintegy egyharmad arányban diagnosztikus szempontok jelentik az elkülönítés alapját. Alsóbb hierarchiaszinteken (altípus, változat) pedig csaknem tisztán diagnosztikus az osztályozás. Listába rendeztük azokat a problémás típus, altípus és változati elnevezéseket, amelyek több hierarchiaszinten azonos névvel, és esetleg eltérő tartalommal fordulnak elő, illetve azonos hierarchiaszinten, de eltérő definíciókkal szerepelnek, vagy éppen szinonímnak tekinthetők, az eltérő elnevezés mögött rejlő azonos tartalom miatt. A vitacikk szándéka, hogy a kiszűrt hibák, következetlenségek széleskörű szakmai egyeztetést követően javításra kerüljenek.
