Földtan, felszínalaktan

A Hajdúsági Tájvédelmi Körzet védett területeinek zöme a Dél-Nyírség geológiai szerkezeti egységen belül helyezkedik el, azonban a konyári Fehértói-víztároló (korábban Sándorosi mocsarak), a Kócsik-lapos és Kerek-fenék a Bihari-sík É-i részén, szerkezetföldtani értelemben a Berettyó-Körös süllyedék peremén található.

A földtörténeti újharmadidőszak végén, már a pliocénben megkezdődött a Pannon-tó folyóvízi üledékkel történő föltöltése. Az Alföld ÉK-i részének ősvízrajzi képe alapvetően eltért a pleisztocén elején a jelenlegitől. A kárpáti hegységkeretből az Alföldre érkező folyók durvatörmelékes üledéküket már a hegylábi előterek süllyedékeiben lerakták. A hegylábi hordalékkúpot elhagyva a Tisza, - mellékfolyóival együtt - az akkori erózióbázis felé, előbb Szarvas-Csongrád, majd a Dunával történt egyesülés után a Dél-alföldi süllyedék irányába tartott. Az alsó-pleisztocén elején tehát a Tisza-Szamos futásiránya a Nyírség területén keresztül DNy-i irányban húzódott, míg az É-i Kárpátok felől érkező folyók, közel É-D-i irányban folytak át a Nyírség-Hajdúság-Hortobágy területén a Tiszával történő egyesülésig. A folyók a medence belsejében nagy kiterjedésű hordalékkúp síkságokat építettek, amelyek anyaga az uralkodóan mérsékelten hűvös és csapadékos alsó-pleisztocénban elsősorban kavicsos homok, durvahomok volt. A pleisztocén éghajlatváltozások során a szárazabb hűvös és hideg, kevésbé csapadékos időszakokban jelentős vastagságú agyag és finomkőzetliszt rétegek rakódtak le. A klimatikus, tektonikus okok miatt a hordalékkúpok fejlődése nem volt folyamatos a negyedidőszak során, a folyóvizek részben bevágódtak saját hordalékkúpjukba, részben hosszabb-rövidebb ideig elhagyták annak egy-egy részét, így jelentős kiterjedésű területeken szünetelt a folyóvízi üledékképződés. Az ármentes térszíneken hidroaerolit- és talajképződés történt.

A térszín emelkedése és ármentessé válása után a hideg-száraz glaciális éghajlaton megindulhatott a felső-pleisztocén fluviális (folyóvízi) eredetű finomszemcsés homok és kőzetliszt eolikus (szél általi) átformálása. Az É-ÉK-i munkaképes szelek a magasabb térszín fluviális üledékanyagát könnyen erodálták, és a mozgásba hozott anyagot néhány tíz-száz méteres szállítás után akkumulációs formákban halmozták föl. A Nyírség eolikus formakincsére elsősorban a szélbarázda-garmada-maradékgerinc komplexum formái jellemzőek, azonban a D-i részen hangsúlyos formaelemek a parabola- és szegélybukcák. (A táj morfológiai jellemzőiről és a formakincs genetikai összefüggéseiről később részletesebben lesz szó.)

A felszíni-felszínközeli képződmények a D-Nyírség és a Bihari-sík morfológiai adottságaihoz igazodóan változatosak. A nyírségi táj általánosan ismert típusképződménye a futóhomok. E képződmény szemcseösszetételében domináns a 0,1-0,2 mm közötti apró szemcséjű homokfrakció, amelynek anyaga uralkodóan kvarc. Az apróhomok súly százaléka helytől és mélységtől függően tág határok (75-90%) között változik. A több kőzetlisztet tartalmazó homok szemcseösszetételének eloszlása a folyóvízi homokéhoz hasonlít, azonban több szemcsejellemző (koptatottság, matt felszín) egyértelműen az eolikus eredet bizonyítéka. A típusos futóhomok igen jól osztályozott, az egyenlőtlenségi mutató értéke kicsi (U = 3-4). A nyírségi futóhomok koptatottsága kis mértékű, a Krygowski-féle görgetettségi index értéke 500 alatt van. Ez arra utal, hogy a homokszemcsék szállítódása rövid, maximum néhány száz méteres lehetett.

A futóhomok kifejlődése igen változatos. Általánosságban az állapítható meg, hogy az akkumulációs formakincsű területeken (a buckás térszíneken) több méteres, a Nyírség centrumában, - Nyírbátor-Nyíradony térségében - akár 25-30 m-es vastagságot is elérhet. A homogén kifejlődés azonban ritka, a futóhomok rétegeket legtöbbször kőzetlisztes homok, vagy kőzetliszt rétegek tagolják. A buckák közötti mélyedésekben és a deflációs térszíneken e futóhomok azonban jóval vékonyabb, gyakran lepelhomokként települ.

A nyírségi savanyú és semleges futóhomok jellemzője az, hogy szelvényében gyakran találhatók vöröses, szinte agyagos homokcsíkok, ún. kovárvány rétegek. Ezek a néhány mm-től 35-40 cm-ig változó vastagságú rétegek általában sűrűn települnek egymás alatt.

A D-Nyírség Ny-i peremének a Hajdúhát felé átmenetet képező, Sáránd-Mikepércs vonaltól Ny-ra fekvő térszíneit homokos lösz borítja. E képződmény szemcseösszetételében a durva kőzetliszt (lösz) szemcsefrakció aránya eléri az 50-60%-ot, míg a főként finomszemcséjű homok aránya 25-35% közötti.

A löszös homok előfordulása a Nyírség menedékesen lejtő D-i peremén jellemző, ahol Bagamértól Létavértesig összefüggő sávban, majd ettől nyugatabbra, - Hosszúpályi-Hajdúbagos-Sáránd térségében - foltszerű előfordulásban keretezi a magas térszínekre települt futóhomokot. A löszös homok szemcseösszetételére jellemző, hogy abban meghatározó a finomhomok szemcse frakció (35-45 súly %), azonban a durva kőzetliszt (lösz) szemcsefrakció aránya is magas, elérheti a 30-35 súly %-ot.

Homokbuckák  Bagamér mellett

A Dél-Nyírség területének mélyebb térszínein, a fluviális eredetű nyírvízvölgyekben és az azokhoz kapcsolódó deflációs és deráziós mélyedésekben (laposokban) változatos eredetű és kifejlődésű, gyakran mozaikos elrendeződésű áthalmozott üledékek borítják a felszínt. Ezek közül legelterjedtebb az öntésiszap és öntéshomok. E képződmények jellege, kifejlődése és szemcseösszetétele igen tág határok között változik. A völgyek és laposok egyes szakaszain (pl. Nyírmártonfalva, Hajdúsámson közelében) részben áthalmozott öntésképződmények magas szervesanyag tartalmúak, a szervesanyag tartalom konkrét értékétől függően lápföld vagy kotu jellegűek. Nyírábrány környékén meszes öntéshomok, az 1. sz. főfolyás ágaiban több helyen mésziszap fordul elő.

A Nyírség és a Bihari sík érintkezési sávjára a felszíni földtani képződmények mozaikos elrendeződése jellemző. Az átmeneti zóna D-felé enyhén lejtő felszínét általában finom szemcséjű üledék (löszös iszap-iszap-agyagos iszap) borítja, azonban foltokban annál durvább szemcséjű homokos üledék is előfordul. Az átmeneti sáv felszíni képződményei gyakran szikesedettek, általánosan a szolonyeces szikesedési típus jellemző, de előfordul a szoloncsákosodás is. A tájvédelmi körzet legdélebbi védett területei, a Fehértói-tározó, a Kócsik-lapos és a Kerek-fenék már az alacsony ártéri laposok szikes pangóvizes mocsarait reprezentálja.

A Kerek-fenék madártávlatból

A Nyírség területe regionális hidrodinamikai rendszer tápláló területe, ezért a függőleges hidraulikus gradiens negatív, ezért lehetőség van a talajvízből rétegvízbe, illetőleg a magasabb helyzetű rétegvízadókból a mélyebb helyzetűekbe irányuló vízáramlásra.

Kömyezetföldtani szempontból a Nyírség területének egésze szennyeződésre érzékenynek minősíthető. Ebben a kedvezőtlen minősítésben egyaránt szerepet játszik a jó vízvezető képességű felszíni-felszínközeli képződmények elterjedtsége és a térség beszivárgási terület volta, valamint a mélyebb térszíneken a felszínhez közel elhelyezkedő magas talajvíz. Ilyen adottságok mellett a felszínről a kőzettérbe kerülő szennyeződés gyorsan elérheti a talajvizet és abban nagy áramlási sebességgel horizontálisan és akár vertikálisan is nagy távolságokra juthat el.

A Hajdúsági Tájvédelmi Körzet területeinek formakincsében közel egyforma szerepe van a folyóvízi eredetű, és a szél által létrehozott morfológiai elemeknek.

A nyírvízvölgyeket a Nyírség centrumának megemelkedése és a Tisza irányváltása előtti időszakban a területen áthúzódó vízfolyások alakították ki. A térség ármentessé válása után megindult a völgyek földarabolódása és eolikus átformálódása. A magas Nyírség területén található, fiatalabb völgyek viszonylag épek, a Dél-Nyírség területén azonban már erőteljesebb a föltöltődésük és átformáltságuk. Ezen a területen a futóhomokbuckák több helyen benyomultak a völgyekbe, jelentősen összeszűkítve azokat.

A Dél-Nyírség eolikus formakincsében az akkumulációs formák közül a fejletlen Ny-i parabolabuckák és a szegélybuckák meghatározóak. A würm végén a Téglás-Bököny-Szakoly-Nyírgelse-Nyírbogát-Nyírbátor-Mátészalka vonaltól délre megindult a futóhomokformák kialakulása. Mivel ebben a térségben a talajvíz a felszínhez általában közel helyezkedik el, ezért a szélbarázdákból kifújt homokanyag hamar megkötődött és parabola alakú garmadákba halmozódott fel. A homokmozgás során a garmadák elszakadtak a szélbarázdájuktól és parabolabuckákká alakultak. A pleisztocén végén a folyómedrek közötti magasabb térszínek nagyobb részét már ezek a parabolabuckák foglalták el, a völgyek mellett pedig megjelentek a szegélybuckák. A parabolabuckák közötti területet helyenként deflációs eredetű szélbarázdák foglalják el.

Talajtan

A Dél-Nyírség területének talajtani adottságai, az egyes talaj típusok térbeli eloszlása az alapkőzet elterjedésével szoros korrelációban van.

A terület túlnyomó részén a futóhomok alapkőzeten kialakult vékony termőrétegű kovárványos futóhomok talaj jellemző. A talajszelvényben megjelenő kovárványcsíkok e talaj típus termékenységét kedvezően befolyásolják. A kovárványcsíkok foszfor, kálium és humusztartalma nagyobb mint a közrezárt homokrétegeké, jóllehet abszolút értékük még így is kicsi. E vasban és egyéb mineráliákban gazdag rétegben a növényzet gyökerei dúsan elágaznak. A kedvezőbb tápanyag-gazdálkodási feltételek mellett a kovárványos szelvények vízgazdálkodása is jobb, mint a nem kovárványos homokszelvényeké. A kovárványrétegek tömöttebbek, több finom frakciót és ebből következően több nedvességet is tartalmaznak, mint a köztes homokszintek. A kovárványrétegek késleltetik a felszínre hulló csapadék beszivárgását, ami a kovárványos homoktalaj lényeges különbsége az azt nem tartalmazó talajjal szemben, mert megakadályozza, hogy a csapadék a növények számára hasznosíthatatlanul gyorsan a talajvízbe jusson. Ezek a vízgazdálkodási tulajdonságok magyarázzák elsősorban azt, hogy a nyírségi kovárványos homokon nagyobb a termés még aszályos években is, mint a kovárvány nélküli homokterületeken.

Kovárványcsíkok a talajban

A tájvédelmi körzet erdőterületeinek talaja kovárványos barna erdőtalaj. E talaj kilúgzási szintjének vastagsága igen különböző, akárcsak a fölső rétegek humuszosodása. Általános a 30-50 centiméter vastag kilúgzási szint. Ennek színe világosszürke, vagy sárgásbarna, kémhatása általában gyengén savanyú, szerkezete homokos. Humusztartalma csekély, ritkán haladja meg az 1-2%-ot.

A felhalmozódási szint is gyengén savanyú és agyagtartalma meghaladja a kilúgzási szintjét. A savanyúsági értékek a kevés talajkolloid következtében kicsinyek. A kovárványos barna erdőtalajok vízgazdálkodása a futóhomokétól annyiban térnek el, hogy a kovárványcsíkok között több víz raktározódik. Kedvező a kovárványcsíkok hatása e talajok tápanyag-gazdálkodására is, mert a kovárványszalagok magasabb kolloidtartalma több növényi tápanyagot köt meg, másrészt a hosszabb ideig tartó nedves állapot lehetőséget ad a tápanyagok megfelelő hasznosítására.

A löszös homok és homok alapkőzeten a Dél-Nyírség peremi sávjában helyenként humuszos homoktalajok képződtek. Mésztartalmuk alapkőzet-függő, löszös alapkőzeten karbonátos, homok alapkőzeten nem karbonátos talajok alakultak ki. Jellemzőjük, hogy a humuszos szint morfológiailag megfigyelhető, de egyéb jele a talajképző folyamatoknak alig mutatkozik. A termőréteg humusztartalma 1% körüli, a humuszos réteg vastagsága 30-40 centiméterre tehető. A humuszos homoktalajok termékenysége a sívó futóhomokénál jobb, nagyobb a víztartó és valamelyest kisebb a vízáteresztő képességük. Nehezebben száradnak ki és így kevésbé vannak kitéve a defláció hatásának. A humuszos homoktalajoknak a futóhomoktól és a jellegtelen homok váztalajoktól történő pontos elhatárolása meglehetősen nehéz, mert e talajok számtalan átmeneti, köztes változata előfordul.

A Dél-Nyírség DK-i peremi sávjában a homokos lösz alapkőzeten kialakult mészlepedékes és kilúgzott csernozjom talajok övezik a homoktalajokat. A kilúgzott csernozjom talajok szelvényében a kilúgzási folyamat a szénsavas meszet a talajképző kőzetbe vagy már a talajvízbe szállította. A talajszelvényben a humuszos szint vastag és alapvetően két szintre osztható. A humuszréteg átmenete a talajképző kőzet felé hosszú, nehezen elhatárolható. A humuszos szintek szerkezete morzsalékos. A kilúgzott csernozjom talajok vízgazdálkodása igen jó. A morzsás szerkezet következményeként vízáteresztő és víztartó képességük is olyan nagy, hogy a növények számára a szükséges vízmennyiséget hosszabb száraz időszakon is biztosítani tudják. A tápanyag-gazdálkodás is jó, a viszonylagosan nagy szervesanyag-tartalom sok nitrogént és foszfort tárol.

A mészlepedékes csernozjom talaj szelvényében a legfölső szántott réteg általában leromlott szerkezetű, aprómorzsás, esetleg porosodott. A feltalaj kémhatása semleges, vagy gyengén lúgos, humusztartalma 3-4%. A szántott réteg alatti A-szint humusztartalma a szinten belül azonos, színe a magas humusztartalom következében sötétbarna, barnásfekete. Szerkezete kitűnően morzsás, kémhatása enyhén lúgos, szénsavas meszet kis mennyiségben tartalmaz. Humusztartalma a szántott rétegével közel azonos. A csernozjom B-szintben a szervesanyag-tartalom lefelé fokozatosan csökken, ennek megfelelően fokozatosan világosodik e szint színe. A talajszerkezet a humuszanyag-tartalom csökkenésével együtt változik, a B-szint alsó része tömöttebb. A mészlepedékes csernozjom talaj vízgazdálkodása és tápanyag-ellátottsága igen jó.

A csernozjom talajok mellett a Dél-Nyírség peremén a réti szolonyec talajok különböző változatai fordulnak elő kisebb-nagyobb foltokban. Ezekre jellemző, hogy a vízben oldható Na-sók koncentráció maximuma már a talaj szelvény mélyebb részeire esik, ennek következményeként a felső talajszintekben csak kevés a vízoldható só. Ugyanakkor jelentős a kicserélhető kationok között a Na-ion aránya. E talajok jellemzője a szolonyeces B-szint, ami oszlopos szerkezetéről könnyen felismerhető. Az A-szint általában 15 centiméternél vékonyabb, világos szürkésbarna színű, poros vagy lemezes szerkezetű. Kémhatása gyengén savanyú, vagy semleges, ritkábban enyhén lúgos.

A nyírségi terület mélyebb térszínű nyírvízvölgyeiben és deflációs mélyedéseiben az öntéshomok és öntésiszap alapkőzeten lápos réti talaj alakult ki. A felszínhez közeli talajvíz hatására sok esetben a szervesanyag-tartalmuk olyan nagy, hogy már láposodást lehet észlelni. Altalajukban gyakran találhatók különböző kiválások. A meszes homoktalajoknál mészkőpadot, míg a mésztelen szelvényeknél vaskiválásokat lehet azonosítani. A réti talajok mellett kisebb foltokban előfordulnak a kotus talajok is, amelyek a terület legmélyebb részeire jellemzőek.

Gyepvasérc a lápi talaj felszínén

A nyírségi területek talajait mind a mai napig veszélyezteti a defláció. Ennek kiváltó okai között kell megemlíteni a homoktalajok könnyen erodálható szemcseszerkezetét, a talajvíz mély felszín alatti helyzetét és a helyenként jellemző csekély növényborítottságot, illetve a roncsolt felszíneket.

Tájtörténet

A Nyírségnek a honfoglaló magyarok által itt talált utolsó természetes képe a síklápokkal, mocsarakkal, pusztagyepekkel tarkított erdőssztyepp lehetett, melynek uralkodó fafaja a tölgy volt. Ebből alakult ki a középkorban az a mozaikos táj, ahol kis falvak sokasága húzódott meg, melyek lakói az erdős-lápos-buckás területen rét és legelőgazdálkodást, kis parcellákon szántóföldi művelést folytattak, s élvezték azt a terített asztalt, amit a gazdag természet nyújtott: az erdők gyümölcseit, a tocsogós laposok bőséges hal és vadtermését. A törökdúlás következtében a kis falvak többsége elnéptelenedett, s emléküket csak egy-egy templomrom őrzi (Gút, Pallag, Fancsika, stb.) A táj a XVIII., de főleg a XIX. századtól kezdett újra benépesedni, újjáépültek a falvak, s az ekkor idetelepült majorosok, s az erdőtelepítő vákáncsosok házainak nyomai ma is fellelhetők.

A XIX. század második felétől kezdve felgyorsult a természet átalakítása, melynek nyomán kezdett kialakulni a táj ma ismert képe. A legnagyobb beavatkozás a térség vizeinek lecsapolása volt. Az ún. nyírvízmentesítő társulatok 1892-től kezdve csatornákkal hálózták be a területet, s a korábban lefolyástalan nyírvízlaposok vizét összegyűjtötték, s a Berettyóba vezették. Mivel az átlagos évi csapadékmennyiség 550 mm körül van, melyből csak a párolgással 500 mm távozik, a lápok helyén ugyan szántóföldeket nyertek, azonban általánossá vált a tájegység kiszáradása, a talajvíz lejjebb szállása. Az 1970-es évektől kezdődően a folyamat legalább részleges megállítása érdekében hozták létre az erdőspusztai jóléti tavak rendszerét. A sors fintora, hogy ezek létrehozásakor is eredeti lápos-mocsaras élőhelyeket alakítottak át.

Természetközeli vízállapot egy ligeterdőben

            Vizes élőhely lecsapoló csatornával     

A vízrendezésnél jóval korábban, már a XVI-XVII. század török világa alatt megkezdődött az erdőterületek csökkenése, melyek helyét szántók, gyömölcsösök, rétek, homoki legelők foglalták el. (Valószínűleg ekkor „került” a magyar kökörcsin is a pusztai tölgyesek tisztásairól – a fák kivágása következtében – a legelőkre.) Ezt tetézte a megmaradt erdők faállományának átalakítása, amikor a tölgyet a gyorsan növő, a szárazságot jobban tűrő akáccal váltották fel. Ez a folyamat, bár a XIX: században elindult, az I. világháború után gyorsult fel, amikor a 20-as évek fakonjunktúrájának idején az értékes, idős tölgyeseket fakereskedők vásárolták fel. Az 50-es évektől az akác mellett egyre gyakoribbá vált a szintén tájidegen erdei és fekete fenyő, valamint a nemes nyár használata nemcsak az őshonos erdők felújítására, de a néhai homoki tölgyesek helyén létrejött silány szántók újrafásítására is. Az akác és a többi tájidegen fafaj a térség élővilágát, tájképét elszegényítette. Ráadásul az erdők tarvágás utáni kituskózása és mélyszántása nyomán eltűnt az erdei aljnövényzet és az erdőssztyepp jellegű növényzet túlnyomó része. Ez a folyamat pusztította ki a térségből a hóvirágot, a tarka nőszirmot, de igen súlyos csapást mért az egykor igen gyakori egyhajúvirág, tarka sáfrány és magyar nőszirom állományaira is.

Tarvágás utáni mélyszántás

A természetes táj pusztulásának folyamatára a „koronát” a természettel még viszonylag összhangban élő kisparaszti életformát felváltó nagyüzemi gazdálkodás erőltetett és átgondolatlan meliorációi, gyep-gabonaváltó programjai, kemizálása tették fel. Ennek nyomán sok vízállás, homoki rét, és legelő tűnt el örökre.

Bár a táj a változások ellenére sokat megőrzött ősi képéből, az erdők, legelők, rétek és szántók változatos hangulatából, az eredeti természet – a homokpuszták, láprétek, fűzlápok, keményfás ligetek, pusztai és gyöngyvirágos tölgyesek – a fent leírt folyamatok hatására szigetszerű maradványfoltokra húzódott vissza. Ennek következménye a tájvédelmi körzet szétszórt, mozaikos jellege. Az utóbbi évtizedben újabb veszélyek öltöttek aggasztó méretet. A természetes élővilág megmaradt apró szigeteit a többnyire amerikai származású özönnövények fokozódó inváziója szorongatja. A gyepek rohamos pusztulását okozza, hogy az állattartás feltételei igen rosszak, ezért egyre kevesebb legelőre és kaszálóra van szükség.