Biodiverzita a krajinná diverzita 17. 2. 2009

Biodiverzita Různé definice – mají společnou myšlenku: „různost živých organismů“ Druhové bohatství organismů Počet biologických druhů; lze vyjádřit i relativně například na plochu nějaké prostorové jednotky (regionu) Indexy: Alfa-index (viz výše) Shanon-Weaverův Simpsonův Beta-index Gamma index Univerzálně využitelná míra biodiverzity však neexistuje

Biodiverzita Její pojetí závisí na: Hierarchické úrovni hodnoceného území (globální x lokální) Přístupu k problematice Jsou tři druhy biodiverzity: 1)genetická, 2) druhová, 3) biocenotická (pak už následuje diverzita ekosystémová či krajinná) Horizontální x vertikální Časovém aspektu (sezónnost, různé fáze sukcesního/evolučního procesu)

Biodiverzita Existují tři přístupy ke studiu biodiverzity Biogeografický – globální úroveň, vymezování regionů na základě druhové bohatosti Taxonomický – diverzita v rámci systémových (typologických) jednotek Krajinně ekologický – lokální a regionální úroveň, studuje závislost mezi počtem druhů a charakterem prostředí

Biodiverzita Výsledek sukcese (evoluce) a tedy klimatických podmínek Výsledek antropických vlivů Odpovídá únosné kapacitě geografického prostoru a obsahu živin Dnes: 1,5 – 1,7 miliónů druhů živočichů (obratlovců 45 – 47 tisíc) 250 – 340 tisíc druhů rostlin Dalších 3 – 8 miliónů druhů organismů čeká na svoje objevení

Biodiverzita Od poloviny 20. století rychlý úbytek počtu druhů 0,5 – 1,0 milión akutně ohrožen vyhynutím Nemá obdobu ani s vyhynutím druhohorních ještěrů Vymření jednoho druhu může znamenat vymření několika dalších druhů s ním svázaných v ekosystému Nenávratná ztráta genetické informace

Zvyšování biodiverzity lidskou činností Introdukce a zavlékání organismů Záměrné Bezděčné Zavlečené druhy: situace ve střední Evropě Stromy a keře 2650 Ozdobné byliny včetně cibulovin 2000 Znečištění dováženého obilí – několik set Druhy zavlečené s vlnou nebo hnojivy 1500 Celkový počet evidovaných vyšších rostlin podstatně převyšuje celkové druhové bohatství středoevropské květeny

Zvyšování biodiverzity lidskou činností Celkové druhové bohatství se skládá z: Druhů autochtonních (původních) vytvářejících přírodní společenstva, která se formovala a ustálila bez vlivu člověka Tato společenstva se pochopitelně mohou obohacovat přirozenou cestou, tedy bez antropických zásahů Druhů allochtonních (synatropních,tzv. antropofytů)

Zvyšování biodiverzity lidskou činností Allochtonní druhy Druhy, které by přežily i za absence lidského vlivu Stále se udržují ve společenstvech dnešní potenciální přírodní vegetace Osvědčují v nich kompetiční schopnosti Tzv. plně naturalizované druhy: puškvorec, chmel

Zvyšování biodiverzity lidskou činností Allochtonní druhy Druhy, které by nepřežily za absence lidského vlivu Jsou sice součástí aktuální vegetace, ale ve společenstvech přírodní potenciální vegetace by nepřežily S ukončením lidských aktivit by ztratily existenční podmínky a postupně by vymizely

Zvyšování biodiverzity lidskou činností Allochtonní druhy, jejichž existence je závislá a lidských aktivitách (ať již úmyslných či bezděčných) A) druhy neúmyslně zavlečené do konce středověku Plevele polních kultur a rumištních (ruderálních) ekotopů (chrpa, vlčí mák) B) Druhy neúmyslně zavlečené v novověku Většinou zplanělé okrasné květiny Kultivované druhy Obilí apod.

Zvyšování biodiverzity lidskou činností Co je to naturalizovaný druh? Nebyl součástí původní přírodní vegetace regionu Byl introdukován záměrnou lidskou aktivitou nebo se rozšířil mimovolně Projevuje ekologické vlastnosti volně žijícího organismu

Zvyšování biodiverzity lidskou činností V novověku přestaly fungovat přirozené bariéry šíření organismů (oceány, pohoří) Nejvyšší podíl antropofyt jsou logicky lidská sídla (v malých vesnicích okolo 30 % rostlinných druhů, ve městech 40 – 70 %) V rámci sídel jsou vyšší hodnoty v okolí nádraží a překladišť Agresivní neofyty podstatně mění charakter ekosystémů Biodiverzita se až do 19. století lidskou činností zvyšovala

Snižování biodiverzity lidskou činností: obecně Lidská činnost ovlivňující ekosystémy na planetární úrovni: Ničení přírodních ekosystémů (např. exploatace tropických lesů) Zánik tradičních forem kulturní krajiny Intensifikace zemědělského obdělávání půdy Narůstající urbanizace Negativní změny v genofondu organismů

Snižování biodiverzity lidskou činností: česká krajina Výrazné snižování biodiverzity lze zaznamenat od poloviny 19. století (průmyslová revoluce, znečištění vod a ovzduší, likvidace stanovišť, populační nárůst) Především obratlovci byli a jsou vybíjeni poměrně rychlým tempem 14 % české květeny je řazeno do kriticky ohrožených druhů (evropský rekord) Degradace luk – dříve (1950) byl poměr travin a bylin 7:3 dnes 9:1

Snižování biodiverzity lidskou činností:česká krajina Bučiny a dubobučiny přeměny na smrkové monokultury se sníženou stabilitou Kulturní louky zorány, případně ležíce ladem nekoseny Plevele na orné půdě vyhubeny herbicidy Suchomilné trávníky zorány nebo zalesněny borovicí Jedlové lesy se naprosto rozpadly díky znečištění vzduchu Klimaxové smrčiny ohroženy tímtéž Liniové krajinné prvky odstraněny (scelování pozemků)

Krajinná diverzita Týká se vyšších hierarchických úrovní (ekosystémy, krajiny) I zde je však několik dalších hierarchických úrovní, které ovlivňují charakter diverzity) Vychází z biodiverzity, odráží však i: Charakter klimatu Charakter geologického podloží Absolutní a relativní geografickou lokaci (především vztah k okrajům kontinentů, k pohořím) Tvar geografických prvků Charakter vlivu člověka

Diverzita přírodních krajin v prostorovém srovnání: příklad Diverzita je vyšší v Severní Americe než v Evropě Odlišný průběh dob ledových Odlišný průběh horských pásem Odlišné rozšíření ekosystémů (především lesních) v dobách předledových (respektive meziledových) Různá velikost porovnávaných regionů

Krajinná diverzita Hodnocení krajinné diverzity vychází: Z míry členitosti krajiny Povrch určitých ekosystémů Počet určitých ekosystémů (stejného typu) Délka hranic těchto ekosystémů Míra kontrastu mezi ekosystémy Z míry zkulturnění krajiny Nelze říci, že existuje přímá úměra mezi krajinou diverzitou a mírou zkulturnění Ze zastoupení určitých druhů v ekosystému (ohrožených, chráněných apod.)

Krajinná diverzita Krajiny přírodní Zonální Azonální Krajiny kulturní

Typy přírodní krajiny Zonální přírodní krajiny Jejich ráz je určován zákony šířkové pásmovitosti a výškové stupňovitosti horizontální x vertikální

Typy přírodní krajiny (Demek 1999) Horizontální zonální přírodní krajiny Krajiny mrazových pustin Krajiny tunder Lesní krajiny (tajga, vlhký jehličnatý les mírného pásu, opadavý listnatý les mírného pásu, listnatý vždyzelený subtropický les) Stepní krajiny mírného pásu Savanní krajiny teplého pásu Pouštní krajiny Krajiny tropického deštného lesa

Typy přírodní krajiny (Demek 1999) Vertikální zonální přírodní krajiny Na první pohled odpovídají horizontálním krajinám (geobiomům), zcela totožné však nejsou Větší sklonitost Jiná rytmika krajiny (horská x arktická tundra) Jiná expozice – rozdílné klima apod.

Typy přírodní krajiny (Demek 1999) Azonální krajiny Jsou to takové krajiny, které se z nějakého důvodu vymykají zákonům šířkové pásmovitosti a výškové stupňovitosti Mokřady Krasové krajiny Pískovcové krajiny Žulové krajiny Nivní krajiny

Typy kulturní krajiny (Demek 1999) Lesohospodářské krajiny Zemědělské krajiny Sídelní krajiny Průmyslové krajiny Těžební krajiny Vodohospodářské krajiny Dopravní krajiny Rekreační krajiny Funerální krajiny Vojenské krajiny

Kontinuum přírodní a kulturní krajiny (příklad zohledňující diverzitu) Přírodní krajina Obhospodařovaná krajina Obdělávaná krajina Příměstská krajina Městská krajina

Přírodní krajina Bez významnějších lidských vlivů Vysoce spojitá matice (např. tropický deštný les při pohledu z letadla), která obklopuje řídce se vyskytující enklávy a koridory (téměř bez výjimky podél vodních toků) Hranice jsou zakřivené, zřídka rovné Produkce biomasy je vysoká Druhová rozmanitost je velmi vysoká.

Obhospodařovaná krajina Např. pastviny či les Vyskytují se původní druhy, ale jsou záměrně obhospodařovány s cílem sklízet produkci Lidské vlivy se omezují na sklizeň produktů a na ovlivňování frekvence požárů Vyskytují se zde již lidská obydlí, většinou malé shluky domů Mozaikovitost krajiny vzrůstá Rytmy sklizně jednotlivých druhů produkce se pohybují od ročních cyklů pastvy ovcí až po cykly dlouhé několik desítek let při pěstování lesa (tj. rytmy sklizně jsou v širokém časové rozpětí). Druhová rozmanitost může klesat i vzrůstat, ale vždy počet původních druhů, které mizí, bude větší než počet druhů introdukovaných Začínají mizet živočišné druhy s rozsáhlými areály a druhy stojící na konci trofického řetězce (medvěd, vlk aj.).

Obdělávaná krajina Jednotlivé vesnice a enklávy s přírodními nebo obhospodařovanými ekosystémy jsou roztroušeny mezi převažujícími obdělávanými plochami. Nejvýznamnější charakteristikou obdělávané krajiny je její geometrizace, tj. narovnání linií Doprovodná zeleň vodních toků je často zničena Vyskytují se pouze zbytky přirozené vegetace Vyplavování živin a ztráty půdy erozí jsou vysoké Biodiverzita prudce klesá - několik plodin se preferuje, ostatní jsou chemicky či mechanicky odstraňovány. Roztroušené zbytky přírodních ekosystémů jsou také chudé na druhy, což je důsledek opakujících se poruch a jejich izolace

Příměstská krajina Na přechodu mezi městem a volnou krajinou Tvořena heterogenní směsí sídel, obchodních center, obdělávaných polí a přirozené vegetace Zastoupení liniových prvků vzrůstá, Mozaikovitost dosahuje maxima Vytvořená mozaika je směsí ploch vzniklých introdukcí a plošek zbytků původní vegetace Druhové bohatství je poměrně vysoké (např. díky druhům pěstovaných v zahrádkách V zastavěných částech se vyskytuje mnoho nepůvodních druhů, včetně škůdců, parazitů a plevelů

Městská krajina Krajina se zbytky parkových ploch roztroušených v husté zástavbě Celý ekosystém je založený na importu rostlinné a živočišné potravy z okolí Vstupy dále zahrnují sluneční světlo, vodu, paliva apod Výstupy jsou ve formě splašků, odpadů, tepla apod Druhová diverzita je obecně nízká

Kontinuum přírodní a kulturní krajiny (příklad zohledňující míru vlivu člověka) Slabě změněná: zachovaná autoregulace, přírodní vazby apod. Narušená: smrkové monokultury Silně narušená: intenzivní hospodářská činnost Přetvořená: zemědělské krajiny, člověk musí dodávat energie na její uchování Umělá: sídelní, dopravní Devastovaná: těžební

Typy krajiny (jiné členění) 1. přírodní krajiny bez hospodářského využívání: polární krajina, vysokohorská krajina, pouštní krajina. 2. přírodní krajiny s potenciálními možnostmi využívání: krajina deštných rovníkových pralesů, krajina tajgy. 3. extenzívně využívané přírodní krajiny: krajina tundry, krajina alpínských luk.

Typy krajiny (jiné členění) 4. extenzívně využívané přechodné krajiny: krajina listnatých lesů, krajina savan. 5. zemědělské kulturní krajiny: zemědělská krajina, rekreační krajina. 6. městské kulturní krajiny

Kategorie land use – jednoduché členění Produkční Konzumační Reprodukční Městské obytné, obchodní, průmyslové, estetické Venkovské tradiční, obytné, ochranné, rezervní Ochranné

Kategorie land cover (FAO) Přirozená vegetace, Člověkem využívané plochy (zemědělství, zastavěná území) Mozaiky Plochy bez vegetace Jiné členění: umělé plochy otevřená krajina (zemědělská, polopřírodní) lesy mokřady vodní plochy ledovce a věčný sníh holé plochy

Kategorie land cover (CORINE) COoRdination of INformation on the Environment uměle přetvořené povrchy městská zástavba, průmyslové, obchodní a dopravní oblasti, doly, skládky a staveniště, oblasti zeleně a rekreační oblasti, sportovní a rekreační plochy zemědělské oblasti orná půda, trvalé plodiny, travní porosty, smíšené zemědělské oblasti lesy a polopřírodní vegetace lesy, travnaté nebo křovinaté porosty, holiny a místa téměř bez vegetace mokřady ve vnitrozemí, na mořském pobřeží vody sladké, moře