(Sustainable harvesting) Trvale udržitelný výnos VLADISLAV ILÍK Trvale udržitelný výnos • Významná úloha v managementu hospodářsky využívaných populací • Snaha o dosažení maximálního trvale udržitelného výnosu pomocí efektivní sklizně (harvest) • Propracovaný management využívá organismy tak, aby nedošlo k jejich ohrožení či vymření „Odebírat z populace každoročně co nejvíce jedinců a současně danou populaci neohrozit snížením její početnosti“ Logistický model populačního růstu • Hustotně závislý model populačního růstu • Logistická funkce se sigmoidním tvarem křivky • r lineárně závislé na N • Při malých hustotách malý přírůstek do populace (nízká natalita) • Při velkých hustotách, blížím se K, kompetice o zdroje (vysoká mortalita) • Největší přírůstek populace zaznamenává v 𝑲 𝟐 Nízká natalita Vysoká mortalita K/2 K = nosná kapacita prostředí = parametr, určující počet jedinců, které prostředí v daných podmínkách uživí r = okamžitá (vnitřní) míra populačního růstu Maximální trvale udržitelný výnos (maximum sustainable yield/harvest – MSY/MSH) • Odebrání takového počtu jedinců nebo biomasy, které se v populaci může do dalšího termínu lovu nebo těžby znovu obnovit přirozenou reprodukcí • Populační struktura neexistuje, ostatní vlivy kromě samotné interakce vyloučeny Trvale udržitelný výnos • H1 – pokud konstantně odebíráme stejný počet jedinců jako je rychlost růstu populace, dostaneme se do rovnováhy – equilibrium points ≈ 𝒓 𝟐 optimální rychlost sklizně (trvale udržitelné) • H2 – pokud konstantně odebíráme stejný počet jedinců jako je maximální přírůstek do populace – maximální rychlost sklizně ≈ 𝑲 𝟐 (trvale udržitelné) •H3 – pokud konstantně odebíráme větší množství jedinců než je maximální přírůstek do populace, hrozí riziko ohrožení nebo extinkce druhů Nutnost dobře znát ekologii daného živočicha a počty jedinců v populaci!! Problémy MSY/MSH • Ne každá populace má r (per capita) lineárně závislou na N – nutnost uplatnit nelineární vztahy Hypotetické modelování maximálního výnosu pro populaci pakoně žíhaného v Parku Serengeti Problémy MSY/MSH • Stochastická proměnlivost – působení exogenních faktorů / sezónnost • na populace působí exogenní faktory, které hustotně závislé modely nezohledňují • Mohou to být: proměnlivost počasí, klimatu, potravní zdroje, demografické procesy nebo početnost přirozených nepřátel, které nemáme pod kontrolou • Nutnost zvážit dobu sklizně – může negativně ovlivnit výnos i odpověď v příštím roce Problémy MSY/MSH • Složitější (reálnější) modely by měly v úvahu brát jak proměnlivost prostředí, tak i strukturu populací a z ní vyplývající rozdíly mezi jedinci • Optimální trvale udržitelnou úroveň sklizně nelze určit experimentálně, ale pouze metodou pokus/omyl, kdy často dojde k překročení této úrovně Ekologické problémy MSY/MSH • Nadměrný nekontrolovaný lov/pytlačení • Nadměrná těžba dřevin • Spojeno s poptávkou po tržně nevyužívaných či exotických druzích • kožešiny, motýli, orchideje, kaktusy, akvarijní ryby • Ekonomické dopady + nezaměstnanost Historické okénko 1844 – vyhubena populace alky velké 1914 – vyhuben severoamerický holub stěhovavý 1952 – vyhuben tuleň karibský Balaenoptera musculus Bison bison Diceros bicornis Mohou americké filmy souviset s MSY?? Chilean sea bass Ryba se stane populární – poptávka To vede k masivnímu odlovu, nadměrnému snížení populace a redukci velikosti Populace o menší velikosti – vyšší cena a větší motivace k nezákonnému rybolovu Musí dojít k odlovu mladých jedinců, kteří se nestihli rozmnožit – populace se neobnovuje https://www.vice.com/en_us/article/bmpby3/how-jurassic-park-nearly-drove-the-chilean-sea-bass-to-extinction 50 – 95 % 75 % Článek Lagopus lagopus • Centrální Švédsko: 300 – 500 tis. jedinců každoročně odloveno • 32 let sběru dat (dataset) Strategie sklizně • Konstantní sklizeň (constant harvesting) • konstantní počet jedinců odstraněn každý rok – známe odhad velikosti populace • Podílová sklizeň (proportional harvesting) • konstantní podíl jedinců odstraněn každý rok – známe odhad velikosti populace • Omezená podílová sklizeň (Restricted proportional harvesting) • lovec omezen počtem ulovených jedinců na den (bag limit) – při nejistém odhadu velikosti populace • Podílová prahová sklizeň (Proportional threshold harvesting) • odstranění podílu jedinců z rozdílu odhadované velikosti a prahové hodnoty K, pokud je rozdíl pozitivní – při nejistém odhadu velikosti populace Strategie sklizně • Počítali pouze samce na 18 transektech (136.8 km) • Odhad populace – 50:50 poměr pohlaví a počet párů = počet samců • Přelom srpna/září – lov (10 lovů za 1 týden) • Odloveno přibližně 180 jedinců každý rok, podzimní populace fluktuovala od 800 ke 2600 jedincům • Reprodukci stanovili podle poměru odlovených mláďat ku všem odloveným jedincům • Modelování metod Výsledky • Metoda omezené podílové sklizně (restricted proportional harvesting) • Největší průměrný roční výnos • Metoda podílové prahové sklizně (proportional threshold harvesting) • průměr skoro stejný – malé rozdíly, záleží na zvolených parametrech Výsledky • Trvale lze zvýšit výnos jednou z navrhnutých metod, při vhodném výběru parametrů • Menší sklizeň oproti ostatním oblastem (více restriktivní lov) • Aplikace metody s určitým omezením sklizně také brání redukci či vymření populace • Autoři navrhují omezenou podílovou sklizeň, se sklizní 50 % populace a limitem odlovu 600 jedinců • Doporučují i druhou metodu, avšak upozorňují na větší výkyvy ve výnose Opakování – matka moudrosti Zdroje • Tkadlec E. 2008. Populační ekologie. Univerzita Palackého v Olomouci. Olomouc. • Aanes et al. 2002. Sustainable harvesting strategies of willow ptarmigian in a fluctuating environment. Ecological Applications, vol. 12(1), 281-290. • Yamaguchi N. 2014. Biodiversity conservation and sustainability: Friends or enemies? Sustainable Development: An Appraisal from the Gulf Region, vol. 19(1), 291-309. • https://en.wikipedia.org/wiki/Maximum_sustainable_yield • https://www.khanacademy.org/science/biology/ecology/population-growth-and-regulation/a/exponential-logistic-growth • https://www.vice.com/en_us/article/bmpby3/how-jurassic-park-nearly-drove-the-chilean-sea-bass-to-extinction • https://www.youtube.com/watch?v=7DNhqtYf47E Díky za pozornost!!