Ochrana přírody
(semestrální přednáška)
Ohrožení přírody fragmentací a destrukcí biotopů
Dipl.-Biol. Jiří Schlaghamerský, Ph.D.
Ústav botaniky a zoologie PřF MU
MODULARIZACE VÝUKY EVOLUČNÍ A EKOLOGICKÉ BIOLOGIE
CZ.1.07/2.2.00/15.0204
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Kulturní krajina: Dnešní zemědělská krajina ve středních Čechách
Mýtiny v nížinných lesích jak je vytvářeli neolitičtí zemědělci
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Návrat stáda – Pieter Bruegel starší, 1565
Senoseč – Pieter Bruegel starší, 1565
Od nástupu zemědělství prošla
krajina („příroda“) velkým množstvím
postupných změn – především
v oblastech starých civilizací (Dálný
Východ, Mediterán). Dlouhý vývoj
pod vlivem člověka má za sebou ve
většině Evropy.
Odlesnění bylo v Evropě dlouhým procesem
(získávání zemědělské půdy, topného a stavebního
dříví – také pro vydřevnění dolů, dřevěné
uhlí pro sklářské hutě atd., lesní pastva), který
vyvrcholil začátkem novověku: v důsledku
intensivního přepásání docházelo k významné
vodní a větrné erozi, vznikly vnitrozemské písečné
duny a vřesoviště. Krajina však byla velice
heterogenní, přetrvávaly zbytky takřka netknuté
přírody. Tento vývoj zastavil až nástup moderního
lesnictví a opětovné zalesňování.
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Hrad Karlštejn (F. Fridrich, cca 1870)
Hrad Karlštejn (B. Havránek, 1849)
Daleko větší míru odlesnění a existenci
krátkostébelných oligotrofních či suchých
trávníků („stepí“) až do konce 19. století
dokumentují např. také záběry hradu
Karlštejna a okolí (zde původně také
z vojenských důvodů).
Hrad Karlštejn dnes
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
1960
1970
1980
Kulturní krajina Evropy doznala v průběhu
20. století dramatických změn (na obrázcích
vpravo vývoj okolí fiktivní vesnice v západ.
Německu od r. 1960 do r. 1980 a s ním spojený
úbytek živočišných druhů), rychlost
těchto změn a přesný časový průběh ovšem
záležel na konkrétním regionu. Rozmanitá,
mozaikovitá venkovská krajina s rozmanitou
florou a faunou byla mnohde vystřídána neosobní
krajinou s napřímenými toky, velkými lány polí,
bez mezí, hájků a stromořadí, intensivně využívanou
za nasazení značných dávek hnojiv a pesticidů.
Druhová diversita poklesla na minimum, tvořené
několika přizpůsobivými druhy.
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Primack, Kindlmann & Jersáková: Biologické principy ochrany
přírody, Portál, Praha, 2001, 1. vydání
Okraj Prahy
Labe mezi Poděbradami a Mělníkem
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Přirozeně
meandrující
dolní tok řeky
Napřímení toku
a zpevnění břehů
Vodohospodářské
změny v krajině
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Regulace Rýna u Karlsruhe Regulace Rýna u Breisachu
1828
1872
(narovnání
toku
- stavitel
J. G Tulla)
1963
Vodohospodářské změny v krajině
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Regulace Moravy
(pod Veselí nad Moravou)
Vodohospodářské změny v krajině
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Cca. od r. 1950 se celková délka vodních toků v Česku
(76 000 km) zkrátila o jednu třetinu, 21 000 km toků je
uzavřeno do zregulovaných, betonových břehů.
Před 1868
Po 1973
Korekce vodních toků v Juře, CH
(horní obrázek ukazuje stav před zahájením prací, spodní stav po 2. etapě, která byla konečná)
Vodohospodářské změny v krajině
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Stará Aara (foto: Roland
Zumbühl, 2006, Wikipedia)
Altmühltal - průplav Rýn-Mohán-Dunaj Narovnání vedlejšího ramena Mississipi
Přehrady: Lipno na Vltavě Přehrady: Slapy na Vltavě
o
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Povodně:
přírodní katastrofy
umocněné
některými vodo-
hospodářskými
opatřeními
Okolí
Novo-
mlýnských
nádrží,
Jižní Morava,
2006
Praha, 2002
Protržení hráze na Labi, Německo, 2002
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Luhy Rašeliniště
Močály
Slané louky na mořském pobřeží
Mokřady patří mezi nejohroženější biotopy
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Mokřady (wetlands) – definice dle Ramsarské úmluvy (1971):
„území bažin, slatin, rašelinišť i území pokrytá vodou,
přirozeně i uměle vytvořená,
trvalá či dočasná,
s vodou stojatou či tekoucí,
sladkou, brakickou či slanou,
včetně území s mořskou vodou, jejíž hloubka při odlivu nepřesahuje šest metrů“.
(Poznámka: český odborný termín mokřad byl zaveden dr. Janem Květem v 70. letech 20. století jako
protějšek anglického pojmu „wetland“, v češtině ale snad existoval již dříve jako spíše sporadicky užívané
označení pro zamokřené místo; slovensky jako ta mokraď).
Cca. od r. 1950 v Česku ubylo 950 tis. ha mokřadů, trubkovou drenáží je stále
odvodňována přibližně jedna čtvrtina zemědělských půd (Zpráva o Ekologické
obnově České republiky, 2012).
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Primack, Kindlmann & Jersáková: Biologické principy ochrany přírody, Portál, Praha, 2001, 1. vydání
Aralské jezero: zmenšování a fragmentace vodní plochy od roku 1960
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
1960: vodní plocha 67 000 km2
4. největší jezero světa
1998: vodní plocha 28 700 km2
2003: vodní plocha 17 000 km2
Přítok z řek Syr Darya a Amu
Darya:
Před 1960: 56 km3 ročně
1961-1970: 43 km3 ročně
1971-1980: 17 km3 ročně
1981-1990: 4 km3 ročně
Satelitní snímek z 26. 8. 2010 (NASA)
Aralské jezero: zmenšování a fragmentace vodní plochy od roku 1960
vodní plocha objem v % obsah soli
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Příliš
optimistická
prognóza
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Prašná bouře u Aralského jezera,
satelitní snímek, březen 2010 (NASA)
Přítok vody z řeky Amu Darya (m3/s; modré sloupce)
do Aralského jezera a celková plocha jezer v říční
deltě (km2; červené sloupce) (z Kreuzberg-Mukhina, 2006).
Aralské jezero: zasolení, dezertifikace, a boj proti nim vysazováním vegetace
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Změny prostředí vodních organismů v závislosti
na salinitě (1960-2006)
Změny salinity v malém (severním) Aralském jezeře
(„moři“) v období 1960-2011. Pokles mezi roky 2007
a 2011 způsoben zřízením hráze v úžině na podzim 2005.
Žábronožka solná
(Artemia salina)
Místy přežívá vysazený platýs
bradavičnatý (Platichstys flesus)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Počty volně žijících druhů bezobratlých a ryb v Aralském jezeře, resp. jeho
jednotlivých částech od r. 1901 do r. 2007 ve vztahu k vodní hladině, ploše,
objemu a salinitě (z Aladin et al., 2009).
Jeseter hladký (Acipenser nudiventris) – v Aralském jezeře vyhynul
(v povodí přežívá v některých přítocích)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Změny v rozšíření čtyř světově ohrožených vodních ptáků: a. Kormorán malý (Phalacrocorax pygmaeus),
b. pelikán bílý (Pelecanus onocrotalus), c. čírka úzkozobá (Marmaronetta angustirostris), d. Ibis hnědý
(Plegadis falcinellus). Zelená pole = bývalá hnízdiště, hnědá pole = současná hnízdiště, žlutá pole
= nehnízdí, světle zelená pole = chráněná území
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Obdobný osud jako Aralské jezero postihl také Čadské jezero v severovýchodní
Africe. Opět nese velkou část vinny neuvážená spotřeba vody
na zavlažování zemědělské půdy v extrémně suché a teplé oblasti.
Zdroj: UNEP/GRID-Arendal. UNEP/GRID-Arendal Maps and Graphics Library. Dostupné na http://maps.grida.no/go/graphic/ (staženo 8. 11. 2011)
Dezertifikace:
postup existujících
pouští a přeměna
jiných ekosystémů
v pouště
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Aridní oblasti Země
DezertifikaceDegradace půdy
Dezertifikace
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Dezertifikace
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Příliš intensivní pastva zvyšuje míru půdní eroze
Pastva a eroze
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
V případě velkých písečných dun
slouží větrolamy pouze zpomalení
jejich postupu.
Větrná eroze
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Vodní eroze
a opatření proti ní
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Erodovaná krajina po odlesnění - Madagaskar
Eroze po obnažení tropické půdy odlesněním
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Terasování
Zakládání
travnatých
pruhů
Vysazování
agáv na
svahu
Příklady opatření proti vodní erozi
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Největší současnou hrozbou pro zachování biodiversity
je odlesňování v tropech a to jak deštných
pralesů tak rostlinných společenstev vyšších poloh
či sušších oblastí.
Pohled na amazónský prales (nahoře), dva pohledy do
interiéru neotropického deštného lesa (vlevo)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Poloha zbývajících tropických deštných lesů
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
A. Patnáct „horkých míst“ tropických deštných lesů s vysokou mírou endemismu,
významně ohrožených bezprostředním vymíráním druhů. Zakroužkované oblasti: čtyři
ostrovní „horká místa“: Karibské ostrovy, Madagaskar, ostrovy v Indickém oceánu,
ostrovy Sundské a Wallisovy oblasti. Oblast Polynésie-Mikronésie pokrývá velký počet
tichomořských ostrovů včetně Havajských, Fidžijských, Samojských, Mariánských
a francouzské Polynésie. Zakroužkovaná písmena označují tři zbývající neporušené oblasti
tropického lesa různého rozsahu.
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Primack, Kindlmann & Jersáková: Biologické principy ochrany přírody, Portál, Praha, 2001, 1. vydání
B. Deset „horkých míst“ v dalších ekosystémech. Mediteránní oblast vyznačená čárou.
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Primack, Kindlmann & Jersáková: Biologické principy ochrany přírody, Portál, Praha, 2001, 1. vydání
Odlesňování v tropech
a subtropech
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Paseka vzniklá mýcením tropického lesa
za pomoci ohně (vlevo)
Plavení vytěženého dřeva na Borneu
(vpravo)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Odlesňování v tropech a subtropech
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Tropical forest area (3) and reported tropical deforestation rates by country. The
deforestation rates from the 1970s are from the Food and Agriculture Organization (FAO).
The 1980s data are from Meyers and the World Resources Institute (WRI) .
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Rychlost odlesňování pro vybrané oblasti v „horkých místech“
- roční úbytek lesa v procentech
Latinská Amerika 0,38%
Střední Amerika 0,8-1,5%
Brazilská Amazonie
Acre 4,4%
Rondonia 3,2%
Para 1,4-2,7%
Kolumbíjsko-ekvádorské pomezí 1,5%
Peruánské Andy 0,5-1,0%
Afrika 0,43%
Madagaskar 1,4-4,7%
Jihovýchodní Asie 0,91%
Jižní Vietnam 1,2-3,2%
Podle Achard et al. (2002), modifikováno
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Úbytek tropických lesů
Lesní okraj po vymýcení části trop. lesa
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Foto: J. Schlaghamerský
Lesňáček Bachmanův (Vermivora
bachmanii) byl jedním z prvních
neotropických tažných ptáků,
který vyhynul vinou odlesnění
tropů - konkrétně na svém
zimovišti na Kubě (hnízdil v sev.
Americe, naposled pozorován
v 60. letech 20. století).
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
V době druhé sklizně bývá zbytek humusu rozložen, malý přísun, žádná regenerace
humusu.
V případě hnojení hnojivo půdou „proteče“ (nízká kationtová výměnná kapacita).
Tropické půdy
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Důsledek zemědělství klůčením a žďářením (slash and burn):
Mobilizace živin z popela
Částečné zničení humusu ohněm Ztráta živin vyluhováním
vysoké srážky
Erozní struhy na místě vykáceného deštného pralesa
(Presidente Figueiredo, Amazonie)
Vlivem vysokých srážek a hluboko zvětralých půd dochází
v tropech ve velké míře k vodní erozi půdy
Foto: J. Schlaghamerský
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Pastvina na místě bývalého deštného pralesa (Balbina, Amazonie)
Nárůst plochy pastvin skotu v brazilské Amazonii v letech 1998-2003
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Foto: J. Schlaghamerský
Prales tvořený porostem dvoukřídláčovitých (Dipterocarpaceae) (F) je
nahrazen plantáží palmy olejné (G), po vyčerpání půdy zůstává degradovaná
lokalita s chudým porostem, vystavené erozi – stav je prakticky
nevratný (H). Zdroj: S. Díaz, J. Fargione, F. III Stuart Chapin, D. Tilman (2006):
Biodiversity loss threatens human well-being. PLoS Biol 4(8): e277.
DOI: 10.1371/journal.pbio.0040277
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Plantáž palmy olejné (Elaeis guineensis) v Malajsii
(foto: Craig, Wikipedie) Úbytek plochy primárního
deštného lesa na Sumatře
Plody palmy olejné: v pravo zralé, vlevo
14 dní před před sklizní (Ajumaku, Ghana)
(foto: Bongoman, 2008, Wikipedie)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Přeměna pralesa na zemědělskou půdu
a plantážové monokultury ve čtyřech
etapách (zdroj: WWF, 2003)
Nárůst plochy plantáží palmy olejné v zemích s
významnou produkcí palmového oleje (1961-2005)
Podíl na světové produkci palmového oleje v r. 2004
v procentech (vlevo), výměry půdy a tis. tunách (vpravo)
(zdroj: WWF Germany, 2007)
Stoupající světová produkce palmového
a sojového oleje (1995-2004)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Poslední plavení řeziva z rašelinného lesa pokáceného
za účelem založení plantáže palmy olejné
(Sumatra, provincie Riau, Indonésie)
(foto: Aidenvironment, 2007, Wikipedie)
Plantáž palmy olejné na Jávě (lokalita Cidugeg
u Bogoru) (foto: Achmad Rabin Taim, Wikipedia)
Vymýcený prales za účelem založení
plantáže palmy olejné, Sumatra (Riau)
(foto: H. Dragon, 2007, Wikipedie)
Prales ustupuje plantážím palmy olejné
(Borneo, Malajsie) (foto: NASA, 2002, Wikipedia)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Orangutan sumaterský
(Pongo abelii)
(foto: Greg Hume, 2012, Wikipedie)
Rozšíření orangutana
sumaterského
(autor: Udo Schröter, Wikipedie)
Nosorožec sumaterský
(Dicerorhinos sumatrensis)
(foto: Wikipedie)
Původní a současné rozšíření
nosorožce sumaterského
(autor: JayHenry, Wikipedie)
Tygr sumaterský (Panthera
tigris sumatrae)
(foto: Petra Karstedt, Wikipedie)
Rozšíření tygra sumaterského
(zdroj: Wikipedie)
Slon indický bornejský
(Elephas maximus
borneensis)
(foto: Cede Prudente WWF
Malaysia, Wikipedie)
Rozšíření slona
indického (zdroj: Wikipedie)
– na Sumatře se jedná
o samostatný poddruh, na
Borneu podle genetických
analýz patrně též
Satelitní snímek (NASA) z 28. 9. 2015 ukazuje rozsah
kouřové clony nad jižní částí Sumatry
(vlevo) a Borneem (Kalimantanem, vpravo; Java se
nachází těsně pod spodním okrajem snímku)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Hasiči bojují s požárem u Banjabaru,
jižní Kalimantan (Indonésie)
(foto: Amirim, 6. 10. 2015; Wikipedie)
Opětovné zalesňování odlesněných ploch
Odlesňování v tropech a subtropech
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Výsledek tradičního postupu při kácení deštného pralesa (I) a postupu při kterém je
zachována polopřirozená lesní vegetace a jsou pěstovány plodiny na malých plochách (II).
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
400 n. l. 1086 n. l.
1650 n. l. 1960 n. l.
Úbytek a fragmentace plochy lesů (černě)
v hrabství Warwickshire (Anglie)
Ztráta primárního lesa v Costa Rice
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Primack: Naturschutzbiologie, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, Oxford, 1995
Fragmentace a úbytek lesů na územích Goito,
Porto Mantovano a Marmirolo (provincie
Mantova, sev. Itálie)
Lesní ostrůvek v kulturní krajině Friulské
nížiny (sev. Itálie)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
1776
1860
1996
Zbytky nížinných lesů (habrových doubrav) v Pádské nížině (Itálie)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Lesní plocha (v ha, logaritmická škála)
Pravděpodobnostpozorování(%)
Pravděpodobnost pozorování drozda lesního (Hylocichla mustelina) ve zralém lesním
porostu ve státě Maryland (USA) v závislosti na rozloze porostu
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Primack: Naturschutzbiologie, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, Oxford, 1995
Malá ztráta plochy může vést k znásobení okrajového efektu
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Primack, Kindlmann & Jersáková: Biologické principy ochrany přírody, Portál, Praha, 2001, 1. vydání
Rušení lidskou činností podél okrajů lesa je v obydlené krajině také součástí
okrajového efektu: výrazně zmenšuje skutečnou plochu využívanou mnohými zvířaty.
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Barth: Naturschutz: Das Machbare, Parey, Hamburg, 1995, 2. vydání
Vliv přítomnosti a počtu sportovních rybářů na břehu
na počet hnízd vodních ptáků v chráněném území
Hagenauer Bucht (Rakousko/Německo: řeka Inn)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Barth: Naturschutz: Das Machbare, Parey, Hamburg, 1995, 2. vydání
Fotografie ze satelitu oblasti v jižní části
brazilského státu Rondonia pořízená 5.
června 1988.
Tropický les, odlesněné plochy, plochy
regenerující vegetace a izolované lesní
plochy jsou označené popisky. Plocha
označená „Isolated Forest“ je cca. 3 km
široká a 15 km dlouhá.
Landsat Thematic Mapper color composite image of southern
Rondonia state, Brazil, for path 230 and row 69 acquired on 5 June
1988. Areas of tropical forest, deforestation, regrowth, and isolated
forest are labeled. The area identified as isolated forest is about 3
km by 15 km in size.
Fragment tropického deštného pralesa
obklopený vykáceným územím poblíž
Manausu (Brazilie)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Okraje lesa jsou zvlášť náchylné
pro působení větru – polomy
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Representation of deforestation in the Amazon
of Brazil from (A) 1978 and (B) 1988. The
deforestation represented in these figures is
confined exclusively to the forest strata. The data
were averaged into 16 km grid cells. Spatial
analysis of the geometry of deforestation is
critical to the estimation of forest fragmentation
and the edge effect. If 100 km2 of tropical
deforestation occurs as a 10 km by 10 km square
and we assume that the edge effect is 1 km, the
total area affected is ~143 km2. In contrast, if the
100 km2 of deforestation is distributed as ten
strips, each 10 km by 1 km, the affected area is
~350 km2.
Odlesnění v brazilské Amazonii v letech
1978 (A) a 1988 (B).
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Map of the Brazilian Amazon Basin showing where biological diversity was adversely affected in 1988 by
deforestation, isolation of forest, and the 1-km edge effect of deforestation. The largest contributor to
the area of negative effects on biological diversity was the 1-km edge effect from adjacent areas of
deforestation. Isolation of forest patches was not a large contributor to this problem. The affected-habitat
data were averaged into 16 km by 16 km grid cells.
Postižení přírody
Brazilské Amazonie
odlesněním, izolací
lesních fragmentů
a s tím spojeným
okrajovým efektem
(do hloubky 1 km)
v r. 1988.
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Fragmenty tropického deštného lesa
ponechané za účelem ochrany přírody
a výzkumu v Amazonii (Lovejoy): vlevo
ostrůvek 10 ha, vpravo ostrůvek 1 ha)
Mapa projektu „Biological Dynamics of Forest Fragments“
sev. od Manausu v Amazonii. Studijní plochy (rezervace)
černé, souvislá plocha primárního lesa bílá, plochy sekundárního
lesa a pastvin šedé.
U úmrtnosti stromů
se projevuje výrazný
okrajový efekt
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Thomas E. Lovjoy
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Primack, Kindlmann & Jersáková: Biologické principy ochrany přírody, Portál, Praha, 2001, 1. vydání
Pekari páskovaný (Pecari tajacu)
Mravenčík dvoubarvý (Gymnopithys leucaspis)mravenec legionář (Eciton burchelli)
Bufo cf. margaritifer – příklad terrikolní žáby (ropuchy)
Živočichové postiženi fragmentací amazonského pralesa (příklady)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Přechody mezi odlišnými biotopy, tzv. ekotony, často vykazují obzvlášť
vysokou biodiversitu – toto je také součást okrajového efektu!
Přechod lesa a pole Hranice lesa v horách
Mořské pobřeží (slapová zóna mělkého pobřeží) Břeh rybníka (stojaté či tekoucí vody)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Izolace biotopů vlivem
přírodních i antropogenních
překážek
izolované vrcholky hor
izolovaná vodní tělesa
lesy oddělené silnicí
listnaté lesy oddělené jehličnatým porostem
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Barth: Naturschutz: Das Machbare, Parey, Hamburg, 1995, 2. vydání
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Primack, Kindlmann & Jersáková: Biologické principy ochrany přírody, Portál, Praha, 2001, 1. vydání
Teorie ostrovní biogeografie /ekologie (MacArthur & Wilson, 1963, 1967)
- inspirace pro úvahy o velikosti rezervací
Robert H. MacArthur
Edward O. Wilson
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
ostrov blízko pevniny
ostrov daleko
pevniny
malý ostrov
velký ostrov
imigracenovýchdruhů
vymíránídruhů
počet druhů
imigrace vymírání
Vliv velikosti ostrova a jeho vzdálenosti od pevniny (zdrojových populací potenciálních imigrantů)
na míru imigrace a vymírání a na počet druhů žijících na ostrově; kolečka = rovnovážné stavy
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Primack, Kindlmann & Jersáková: Biologické principy ochrany přírody, Portál, Praha, 2001, 1. vydání
Pokusy k ostrovní zoogeografii – D. S. Simberloff a E. O. Wilson (1969)
Jižní výběžek Floridy s ostrůvky Florida Keys: Umístění experimentálních ploch (obdelníky)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Mangrovové ostrůvky zařazené do pokusu:
nahoře druhý nejmenší, dole největší
Nahoře: Stavba lešení kolem mangrovového
ostrůvku. Dole: ostrůvek zakrytý stanem
pro fumigaci
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Křivky osídlování (kolonizace) čtyř malých mangrovových ostrůvků v dolních Florida Keys, jejichž
kompletní fauna, sestávající takřka celá z členovců, byla zahubena fumigací metylbromidem.
Vynesené hodnoty představují odhady počtu přítomných druhů, které odpovídají počtu skutečně
pozorovaných druhů a malému podílu druhů nepozorovaných, jejichž přítomnost byla předpokládána
na základě kritérií použitých Simberloffem a Wilsonem (1969) a Simberloffem (1969).
Počet druhů je inversní funkcí vzdálenosti ostrova od nejbližšího zdroje imigrantů. Tento efekt byl
patrný z inventarizace před odstraněním fauny a byl zachován poté, co lokální fauny po fumigaci
opět dosáhly rovnovážného stavu. Nejbližší ostrov E2 má tedy nejvíce druhů, nejvzdálenější ostrov E1
nejnižší počet druhů a středně velké a vzdálené ostrovy E3 a ST2 mají středně vysoké počty druhů.
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Teorie ostrovní biogeografie
(ekologie) vyvolala velkou
odezvu v ochranářských
kruzích a debatu o správné
strategii při navrhování
a vyhlašování chráněných
územích známou pod
zkratkou
SLOSS
- single large or several small?
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Primack, Kindlmann & Jersáková: Biologické principy
ochrany přírody, Portál, Praha, 2001, 1. vydání
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Modelová představa zonace, která má dosáhnout co největšího odclonění vnějších
vlivů na jádrovou zónu, zahrnující nejcennější části přírody v daném území – zde
u biosférické rezervace, program Člověk a biosféra (MaB) UNESCO:
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Příklad reálné zonace ve velkoplošném chráněném uzemí:
některé z nejcennějších biotopů leží v bezprostřední blízkosti lidských sídel,
což nedovoluje jejich odclonění pomocí zón nižšího stupně ochrany.
EECONET – panevropská ekologická síť
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Primack, Kindlmann & Jersáková: Biologické principy ochrany přírody, Portál, Praha, 2001, 1. vydání
Propojením biotopů jejich uspořádáním ve vzájemné blízkosti, zřizováním „nášlapných
kamenů“ (stepstones) a linearáních spojení (biokoridorů) má být usnadněna migrace jedinců,
tok genů a rekolonizace stanovišť. Příkladem mohou být EECONET nebo český
Územní systém ekologické stability (ÚSES), který představuje českou část EECONETu.
převzato z Anděl et al. (2005)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Prostupnost krajiny pro velké savce („ekologická konektivita“)
Nadchod pro zvěř na dálnici v Nizozemsku
Podchod pro zvěř na trati v Dolním Rakousku Stavba nadchodu pro zvěř na trati v Dol. Rakousku
Fragmentace krajiny frekventovanými
dopravními cestami představuje velké
omezení migrace větších savců (zvěře)
a příčinu četných ztrát na životech.
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Prostupnost krajiny pro velké savce („ekologická konektivita“)
xxx-blog.org
Přechod pro zvěř
Dřeviny vysokého
vzrůstu napomáhají
orientaci zvěře
Clona bránící
pohledu na
dopravní cestu
50-90 % šířky je třeba
osázet dřevinami
Šířka např. 25 m
Výška clony
bránící pohledu:
cca. 2 m
Keře umístěny na
nadchodu i v jeho
předpolí tak, aby
naváděly zvěř
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Prostupnost krajiny pro velké savce („ekologická konektivita“)
Zastoupení skupin obratlovců mezi obětmi silniční dopravy v třech evropských
a sedmi severoamerických studiích
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Migrační radius sedmi evropských druhů obojživelníků
(Blab, 1986)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Prostupnost krajiny pro migrující obojživelníky („ekol. konektivita“)
Přejetá ropucha obecná Dopravní značka varující před
tahem obojživelníků (Německo)
Podchod pro obojživelníky pod silnici
- trvalé opatření (Rakousko)
Záchytné ploty s padacími pastmi k zachyceni táhnoucích obojživelníků
a jejich následné přenesení přes silnici, resp. na trdliště (Rakousko)
– dočasné opatření (pozor na jednosměrnost zařízení!)
Kombinovaný plot pro zvěř a obojživelníky
- trvalé opatření (Rakousko)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Prostupnost krajiny pro migrující obojživelníky („ekol. konektivita“)
Prostupnost krajiny pro létající obratlovce: ptáky a netopýry
Antropogenní příčina Usmrcení ptáci za rok (USA)
Domácí a zdivočelé
kočky
stovky milionů [zdroj: AWEA]
Vedení vysokého napětí 130-174 milionů [zdroj: AWEA]
Okna (obytných
i komerčních budov)
100 milionů -1 miliarda [zdroj:
TreeHugger]
Pesticidy 70 milionů [zdroj: AWEA]
Automobily 60-80 milionů [zdroj: AWEA]
Osvětlené věže -
vysílače
40-50 milionů [zdroj: AWEA]
Větrné elektrárny 10-40 tisíc [zdroj: ABC]
Větrná farma v průsmyku Altamont v Kalifornii, USA
Větrné elektrárny umístěné v místech kde dochází ke koncentraci tažných ptáků mohou usmrtit
mnoho těchto ptáků. Snad ještě větší riziko představují v místech se zvýšenou aktivitou netopýrů.
Počty usmrcené větrnými elektrárnami se jeví ve srovnání jako zanedbatelné,
ale kočky zpravidla neuloví čápy, jeřáby či velké dravce!
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Prostupnost krajiny – řek pro ryby
(ekologická konektivita)
Rybí přechod (obchvat) na Lužické Nise Rybí přechod na Dyji u Bulhar
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Prostupnost krajiny – řek pro ryby
Rybí přechod na řece Columbia, USA (přehrada John Day Dam)
Rybí přechod na řece Isar, Německo
Rybí přechod na řece Kamenici, Josefův důl, Česko
Kaskádový rybovod
Meandrový rybovod
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Ekologická kontinuita (trvání v čase)
Příklad druhů indikujících kontinuitu
zalesnění (≈ pralesní relikty):
Acalles sp. (Curculionidae)
Rýhovec pralesní (Rhysodes sulcatus)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Současný výskyt rýhovce pralesního v ČR
I. vojenské mapování
- 240 let (cca)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Změna krajiny (zalesnění) v čase
II. vojenské mapování
- 190 let (cca)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Změna krajiny (zalesnění) v čase
ortofoto (rok 2006)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Změna krajiny (zalesnění) v čase
zdroj ortofoto: GEODIS
I. vojenské mapování
- 240 let (cca)Převod map na polygony
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Změna krajiny (zalesnění) v čase
I. vojenské mapování
- 240 let (cca)Polygony dle biotopů
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Změna krajiny (zalesnění) v čase
zakreslil a laskavě přenechal Milan Boukal
II. vojenské mapování
- 190 let (cca)Polygony dle biotopů
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Změna krajiny (zalesnění) v čase
zakreslil a laskavě přenechal Milan Boukal
ortofoto (rok 2006)
Polygony dle biotopů
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Změna krajiny (zalesnění) v čase
zakreslil a laskavě přenechal Milan Boukal
zdroj ortofoto: GEODIS, zakreslil Milan Boukal
Jediná kontinuita v krajině za posledního čtvrt tisíciletí...
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Vignon, V.: Le pique-prune – histoire d’une sauvegarde. O.G.E. – Cofiroute, 2006
Páchník hnědý (Osmoderma eremita s. l.)
- druh závislý na ekologické kontinuitě
v prostoru (= konektivitě) i čase
Životní cyklus páchníka se může po mnoho
generací odehrávat v jediné dutině stromu
Staré dutinové stromy, především duby,
hostí velký počet specializovaných, často
ohrožených organismů
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Areál páchníka hnědého (Osmoderma
eremita s.l.): tmavě oranžová barva značí
oblasti s nejhojnějším výskytem. Dnes
rozlišujeme cca. čtyři úzce přibuzné druhy:
západní O. eremita s. str., zhruba od
Německa na východ O. barnabita, další
druhy v Itálii a jihovýchodní Evropě.
Zdroj: Vignon, V.: Le pique-prune – histoire d’une
sauvegarde. O.G.E. – Cofiroute, 2006
Dospělec (samec) a larva páchníka
Osmoderma barnabita z jižní Moravy
Foto: Jiří Schlaghamerský
Příklad habitatu na jižní Moravě: hlavaté vrby
- relikt historického hospodaření – košíkářství)
Foto: Jiří Schlaghamerský
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Změny kulturní krajiny v severozápadní
Francii: stav v r. 1949 a 1999 (vpravo)
Zdroj: Vignon, V.: Le pique-prune – histoire d’une sauvegarde. O.G.E. – Cofiroute, 2006
Stopy po bývalých živých plotech, resp.
stromořadích, na polích ve severozápadní
Francii (nahoře)
jedlý kaštan jabloň
Změny v krajině v oblasti jedné z nejsilnějších
populací páchníka hnědého (Sartre, SZ Francie)
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Zdroj: Vignon, V.: Le pique-prune – histoire d’une sauvegarde. O.G.E. – Cofiroute, 2006
Foto: Jiří Schlaghamerský
Foto: Jiří Schlaghamerský
Změny v krajině v oblasti jedné z nejsilnějších
populací páchníka hnědého (Sartre, SZ Francie)
Typické pastviny ohraničené živými ploty ze starých,
vzrostlých stromů i křovin a se solitéry poskytujícími
stín dobytku se zachovaly už jenom někde.
J. Schlaghamerský: Ochrana přírody - fragmentace a degradace biotopů
Foto: Jiří SchlaghamerskýFoto: Jiří Schlaghamerský
Staré kaštanové sady či háje byly na severu Francie vesměs opuštěny: okolí starých
dutinových stromů hostících populaci páchníka hnědého (a řady dalších druhů) postupně
zarůstá mlazinou, která páchníkovi brání v osídlování nových dutin