Ústav systémové biologie a ekologie AV ČR, v.v.i. Systém indikátorů pro hodnocení vlivu revitalizačních akcí na zlepšení poskytování ekosystémových funkcí Pavel Cudlín, Marcela Prokopová, Renata Včeláková, Lenka Stará Ústav systémové biologie a ekologie AV ČR, v.v.i. České Budějovice

Krajina v České republice je z velké části antropogenně ovlivněná, což s sebou nese ztráty ekosystémových služeb. Proto je zde snaha společnosti tento stav alespoň částečně napravovat či kompenzovat pomocí financování revitalizačních opatření. Cíl: zhodnotit tlak (vliv) člověka na kulturní krajinu, který je způsoben jejím využíváním a ohodnotit efektivitu revitalizačních opatření

Biodiversity, ecosystem functions, ecosystem services and drivers of change Source: Secretariat of the Convention on Biological Diversity, Global Biodiversity Outlook 2, Montreal, 2006.

Ecosystem unit - energy dissipation GLOBAL CHANGE DRIVERS climate change pollution land-use change LIVING ORGANISMS ENVIRONMENT FUNCTIONS / PROCESSES - biogeochemical cycles - energy dissipation loss of habitats biodiversity reduction land-cover change ECOSYSTEM SERVICES UV protection detoxication water retention ... O2 production / CO2 fixation climate stabilisation waste decomposition ... food, material production pollination erosion/ desertification prevention ...

Metody DPSIR diagram v rámci DPSIR konceptu (Niemeijer a de Groot 2008) byl vytvořen systém indikátorů, který hodnotí tlak lidské společnosti, odpověď ekosystému a možné reakce společnosti DPSIR diagram zahrnuje: Driving force (Aktivity společnosti) – Pressure (Dopady stresového působení) – State (Stav ekosystému) – Impact (Reakce ekosystému) – Response (Reakce společnosti). Niemeijer a de Groot 2008 Indikátory systém indikátorů byl vytvořen na základě dat o biodiverzitě a plnění ekosystémových funkcí (transpirace porostů, zásoba uhlíku v nadzemní biomase, čistá primární produkce) data byla získána z malého povodí (100 km2) v jižních Čechách – horní část povodí řeky Stropnice povodí je ovlivněno zemědělstvím, tlakem společnosti na komfortní bydlení a dopravní obslužnost, těžbou dřeva a rekreací (nejen místních obyvatel)

Použití DPSIR diagramu na úrovni krajiny tlak na krajinu vzrůstá v souvislosti s lidskou činností a požadavky lidské společnosti, výsledkem jsou např. změny využití krajiny, nahodilá těžba a sídelní kaše (urban sprawl) tlak na ekosystémy se projevuje např. ztrátou biotopů, poklesem biodiverzity, vyšší mírou eroze a ztrátou živin, nižší schopností zadržování vody lidská společnost čas od času reaguje na tyto negativní změny ekosystémů a snaží se zjednat nápravu jednou z možností využívaných v nedávné minulosti byly krajinotvorné programy (Program revitalizace říčních systémů nebo Program péče o krajinu) revitalizační opatření vedou k lepšímu fungování narušených ekosystémů v kulturní krajině, zlepšují stabilitu ekosystémů, zvyšují druhovou diverzitu, zlepšují disipaci sluneční energie a schopnost zadržovat vodu a živiny Povodí

Efektivita revitalizačních akcí data získaná z hodnocených revitalizačních akcí (vybraných v rámci Jihočeského kraje) byla použita pro ověření použitelnosti indikátorů na mnohem podrobnější úrovni hodnocení efektivnosti revitalizačních opatření je založeno na srovnání hodnoty biodiverzity a vybraných ekosystémových služeb před a po revitalizaci a započítává i náklady vynaložené na revitalizaci efektivita revitalizačního opatření byla srovnána se spontánní sukcesí hodnota biodiverzity je vyjádřena pomocí metody BVM (Biotope Valuation Method, Seják a kol., 2003)

revitalizační opatření vstupují do dalšího cyklu DPSIR diagramu a mají vlastní indikátory stavu a reakce ekosystému

= bodová hodnota typu biotopu (3-100) Výpočet bodové hodnoty biotopů metodou BVM (Seják a kol., 2003) pro každý typ biotopu byla vypočítána jeho relativní ekologická hodnota, určená na základě osmi charakteristik, ohodnocených vždy jedním až šesti body charakteristiky jsou rozděleny do dvou skupin: ekologické a vzácnosti resp. ohrožení Ekologické charakteristiky Charakteristiky vzácnosti resp. ohrožení 1. diverzita druhů 1 – 6 bodů 5. vzácnost typu biotopu 2. diverzita struktur 6. vzácnost druhů typu biotopu 3. zralost 7. zranitelnost 4. přirozenost 8. ohroženost množství a kvality Výpočet hodnoty typu biotopu je koncipován jako součet bodových hodnot prvních čtyř charakteristik (diverzity druhů a struktur biotopů), vynásobený součtem druhých čtyř charakteristik (vzácnosti či ohroženosti druhů a biotopů). Výsledek je vztažený k maximálně možnému počtu bodů (576), který by vyšel v případě, že by všechny charakteristiky dosáhly hodnoty šesti bodů. [(1.+ 2.+ 3.+ 4.) * (5.+ 6.+ 7.+ 8.) / 576] * 100 = = bodová hodnota typu biotopu (3-100) Jelikož touto metodou dosáhneme nejmenší možné hodnoty typu biotopu 3 body, byla u zcela nepřírodních typů biotopů tato hodnota změněna na hodnotu 0 bodů.

Výsledky Úroveň krajiny Horní část povodí Stropnice Úroveň krajiny biotopy studovaného území byly vymapovány pomocí kombinované metody Natura 2000 – BVM

pro každý polygon byla vypočítána maximální biomasa a čistá primární produkce (indikátory ekosystémové funkce produkce biomasy) hodnota uhlíkových zásob (t C/ha) vyjádřená jako hodnota maximální biomasy vegetace (nadzemní i podzemní) byla cca 528 680 t C, tj. 4,7 t C.ha-1 u lesních porostů není zahrnuta biomasa bylinného patra (s výjimkou lesních pasek) a biomasa mrtvého dřeva hodnota roční čisté primární produkce vegetace (t C/ha/rok) byla 63 100 t C, tj. 6,4 t C.ha-1, zahrnuta produkce nadzemní i podzemní biomasy produkce bylinného patra v lesních porostech byla zanedbána, s výjimkou produkce lesních pasek

pro celé povodí byla vypočtena uhlíková bilance (heterotrofní půdní respirace byla odhadnuta z literárních údajů) celková uhlíková bilance celé studované části povodí byla kladná množství akumulovaného uhlíku bylo 15 175 - 20 866 t.rok-1 tj. 1,71 – 2,35 t C.ha-1.rok-1 do bilance nebyl zahrnuto antropogenní zvyšování CO2 v atmosféře (jako např. spalování fosilních paliv, doprava složených krmiv pro dobytek) započítání spalovaní fosilních paliv do celkové bilance znamenalo snížení množství akumulovaného uhlíku na 12 377 - 18 068 t.rok-1 tj. 1,39 – 2,03 t C.ha-1.rok-1

Bilance lesa kladná: +15 000 až + 20 000 tC/rok

Bilance rostlinné výroby ~ neutrální Bilance louky ~ neutrální příp. slabě pozitivní

Úroveň revitalizačních akcí druhá část byla zaměřena na hodnocení efektivity 10 vybraných revitalizačních akcí sada vybraných indikátorů byla zredukována na: LAI (leaf area index), Bowenův poměr, vertikální struktura, maximální rostlinná biomasa, hodnota biodiverzity (dle BVM) vysokou hodnotu efektivity vykazovaly revitalizace zaměřené na drobné vodní toky s přírodním charakterem koryta obnova oboustranné aleje měla nízký přínos soustředěný do pozdějšího období, ale vzhledem k celkově nízkým revitalizačním nákladům byla konečná efektivita vysoká revitalizace rybníků měly kladný efekt jen v případech, kdy se hodnocené rybníky nacházely v pokročilé fázi zazemnění a byly vytvořeny v silně antropicky ovlivněných oblastech (především na orné půdě) obnovy rybníků, které se nacházely v částečné fázi zazemnění s mokřadními a křovinnými biotopy, měly negativní efekt v obou kritériích – poskytování ekosystémových služeb i hodnota biodiverzity

Příklad revitalizační akce – revitalizace Kleštínského potoka původně zatrubněný potok revitalizace spočívala ve vytvoření přírodě blízkého koryta vodního toku s výsadbou doprovodných dřevin náklady na revitalizaci činily 1 018 000 Kč před revitalizací po revitalizaci

došlo k navýšení hodnoty biodiverzity (navazující mokřadní vegetace) míra plnění ekosystémových služeb výrazně vzrostla během prvních deseti let po revitalizaci, nárůst hodnoty biodiverzity nebyl ve stejném období tak intenzivní

po prodloužení hodnocené periody na 50 let došlo k mnohem výraznějšímu nárůstu hodnoty biodiverzity, ovlivněné především rozvojem mokřadních a křovinných biotopů nejvyšší hodnota efektivity ze sledovaných revitalizačních akcí

Závěry Úroveň krajiny poutání uhlíku je důležitou ekosystémovou funkcí, zvláště v podmínkách globální změny klimatu hodnocené území horního povodí řeky Stropnice se jeví jako úložiště uhlíku zdrojem určité nepřesnosti může být podhodnocený vliv půdní respirace a ztráty uhlíkových sloučenin vyluhováním Úroveň revitalizačních akcí zvolená sada indikátorů umožní hodnotit různé varianty revitalizací a umožní vyjádřit přínos revitalizace z hlediska míry plnění ekosystémových funkcí a hodnoty biodiverzity převedení ekosystémových funkcí na ekosystémové služby bylo provedeno pomocí metody náhradních nákladů, která analyzuje náklady na ekosystémové služby, které musí společnost vynaložit, pokud nejsou tyto služby ekosystémem poskytovány v této studii byly uvedeny výsledky hodnocení efektivity revitalizačních akcí a jejich vliv na vývoj biodiverzity a míru plnění ekosystémových funkcí,avšak vzhledem k malému počtu opakování není možné uvést obecné závěry

Děkuji za pozornost