Ekologie Rašelinišť 7. Biogeografické efekty – případové studie ze Západních Karpat IMG_1418_3_1 Druhové složení lokálního společenstva Stanovištní filtr (pH, vodní režim, živiny) Species pool Biogeografické vlivy utváření místní flóry a fauny Dlouhodobé přežívání in situ (relikty) I když popsané ekologické faktory vysvětlují hodně z diverzity vegetace slatin v Západních Karpatech, velká část druhové variability může být vysvětlena biogeographickými vlivy 1.Rozdílná historie slatin ve Vnějších a Vnitřních Západních Karpatech ovlivňuje druhové složení – některé slatinné druhy jsou omezeny na vnitřní Karpaty, kde mají slatiny starší historii. MH0522 všude jen paleorefugia Call_trif MH0491 MH0482 IMG_5758 IMG_0649 částečně geograficky strukturované ? schopnost šíření ? forested (with Abies alba, Alnus spp., Fagus sylvatica) semi-open (with coniferous trees: Pinus sylvestris, P. cembra, Picea abies) open Late Glacial and Early Holocene (Preboreal, Boreal Middle Holocene (Atlantic, Epiatlantic) Late Holocene (Subboreal, Subatlantic) 14 000 BP 8 450 BP 3 350 BP 0 BP Inner W.C. 2 sites (Hozelec, Valalská voda) (Stankovany, Belianske lúky, Rakša) 7 950 5 100 3 600 2 500 1 950 740 Inner + Outer W.C. 13 sites (Štrba) Hájková et al. in Stanová & Grootjans 2012 Původ vápnitých slatin v Západních Karpatech Plný kosočtverec – lesní dřevní slatina; Prázdný kosočtverec – pěnovcová slatina a pěnovec. 250 370 630 2200 4345 7300 Inner W.C. 5 sites (Rojkov) deforestation between 820 and 300 yr BP 13810 9200 Inner + Outer W.C. 3 sites Inner + Outer W.C. 5 sites Outer W.C. 6 sites Inner W.C. 3 sites Inner + Outer W.C. 7 sites 12170 10540 Data jsou nekalibrované radiokarbonové roky. jen vnitřní Z.K. Hájek et al. 2011 J Biog Test vazby druhů na staré slatiny - soupisy druhů na 47 slatinách; výběr slatinných specialistů; měření rozlohy slatiniště; radiokarbonové datování (nejhlubší sediment, místo úplného otevření) - nulový model - druhy náhodně rozhazovány mezi lokalitami podle své frekvence; na větší lokalitě větší pravděpodobnost výskytu - Inner Outer Outer fossil recent Právě u těchto dvou druhů plžů máme dostatečné fosilní důkazy IMG_5758 výsledky testu: Figure 2 Horsák et al., 2012, Ecology cévnaté rostliny jsou dlouhověké (přežívání reliktů!) a špatně se šíří Počet rostlinných druhů slatinných specialistů rovněž koreloval se stářím v řádu tisíců let (path analysis) Vliv „target effect“, kombinujícího vzdálenost k nejbližší potenciální zdrojové lokalitě (v Q1 počtu specialistů a rozlohy) a velikosti ostrova, na zjištěný počet specialistů cévnatých rostlin na lokalitě, byl nejvyšší a vysoce průkazný u západokarpatských vápnitých slatinišť. Mendez Castro F.E., Ecography, in revision Srovnávala se západokarpatská slatiniště, alpínské bezlesí kantabrijských hor a granitové výchozy Českomoravské vrchoviny. Testování insularity („ostrovnosti“) slatinišť Význam těchto čistě biogeografických jevů se liší mezi jednotlivými skupinami organismů a souvisí s jejich schopností šíření Relativní čisté vlivy chemismu vody (pH, konduktivita), klimatu a geografie na druhové složení (Hájek et al. 2011 J Biog.) Sundberg (2013, Ecography) zjišťoval množství spor dopadajících na povrch rašeliniště, i na tisíc kilometrů vzdálených ostrovech bez výskytu rašeliníků se vyskytovaly tisíce spor. Mechorosty produkují obrovské množství lehce se šířících spor sec. Flatberg 2013 Během našeho výzkumu v Západních Karpatech a v Bulharsku jsme rovněž zjistili další zajímavé skutečnosti, které mohou být způsobeny kvartérní historií: - nerovnoměrné zastoupení pH specialistů podél pH gradientu Karpaty A. West Carpathians Bulharsko B. Bulgaria Hájek M., Tichý L., Zelený D., Roleček J., Hájková P., Apostolova I., Dítě D. (2007) Figure1_pHxcond - různé odpovědi stejných druhů na pH v Bulharsku (nevápnitá glaciální refugia) a v Západních Karpatech (vápnitá refugia)- nerovnoměrné zastoupení pH specialistů podél pH gradientu Eri_lati_ph_GAM MH0516 Eri_angu_cond_GAM Ekologie Rašelinišť 8. Zjednodušená vegetační klasifikace rašelinišť Vegetační klasifikace rašelinišť Caricion davallianae (calcareous fens) Dg.: Blysmus compressus, Carex davalliana, C. hostiana, C. lepidocarpa, Eleocharis quinqueflora, Epipactis palustris, Eriophorum latifolium, Gymnadenia densiflora, Hippochaete variegata, Parnassia palustris, Pinguicula vulgaris, Polygala amarella, Primula farinosa, Schoenus ferrugineus, Triglochin palustre, Valeriana dioica Campylium stellatum, Cratoneuron commutatum, Drepanocladus cossonii, Fissidens adianthoides, Philonotis calcarea, Tomenthypnum nitens. Vysoký obsah Ca a vysoká alkalinita; minerální podíl v půdě; často mělká rašelina; malá přístupnost P; vysoké zastoupení nízkých ostřic a suchopýrů; nikdy se nevyskytují rašeliníky. Velká diverzita měkkýšů. 1940 P_alpicola gentiana+primulafar Vegetační klasifikace rašelinišť Caricion davallianae Calthion Myosotis nemorosa Lychnis flos-cuculi Galium uliginosum Poa trivialis Holcus lanatus Festuca rubra Cirsium rivulare Caltha palustris Ranunculus acris Scirpus sylvaticus Anthoxanthum odoratum Lysimachia vulgaris Mentha arvensis etc. MC299 Vegetační klasifikace rašelinišť Stygio-Caricion limosae quaking brown-moss fens Dg.: Carex diandra, C. chordorrhiza, C. lasiocarpa, C. limosa, Menyanthes trifoliata Calliergon giganteum, Calliergon trifarium, Cinclidium stygium, Hamatocaulis vernicosus, Meesia triquetra, Scorpidium scorpioides Ne příliš vysoký obsah Ca, ale s vysokou hladinou podzemní vody a neutrálním pH to stačí na potlačení rašeliníků. Vysoký organický podíl, často stará rašelina, reliktní oblasti. Stabilně vysoká hladina vody, třasovisko. Scorp_Carlas Call_trif MH0138 IMG_7626 MH0229 Vegetační klasifikace rašelinišť Sphagno warnstorfiani-Tomenthypnion (rich fens) Dg.: Helodium blandowii, Paludella squarrosa, Sphagnum contortum, S. subnitens, S. teres, S. warnstorfii, Tomenthypnum nitens, Carex dioica (optimum) Střední až relativně vysoký obsah Ca, nižší pH. Zvodnělá reliktní slatiniště s vysokým organickým podílem, ale i rašelinné louky s kolísavým vodním režimem. Vysoká druhová bohatost (potkávají se acidikolní a kalcikolní druhy, hlavně v mechovém patře). Hammerdal MH0234 IMG_5679 subnitens2 Vegetační klasifikace rašelinišť Caricion fuscae (moderately rich fens) Dg.: Agrostis canina, Carex canescens, C. echinata, Epilobium palustre, Ranunculus flammula, Sphagnum subsecundum, Viola palustris Rašelinné louky, mírně vápnité, s mírně kyselou reakcí. Mělká vrstva rašelina, vysoký minerální podíl. Dobrá přístupnost živin pro cévnaté rostliny. Dominují „hnědé“ mechy, rašeliníky pouze vtroušené nebo dominují druhy sekce Subsecunda a S. teres. Arkto-alpinské typy (u nás nad hranicí lesa) bývají řazeny ke svazu Drepanocladion exannulati. MH0581 IMG_5517 caricionfuscaekrkonose Vegetační klasifikace rašelinišť Sphagno (recurvi) - Caricion canescentis (poor fens) Dg.: Calliergon stramineum, Juncus bulbosus, Polytrichum commune, Sphagnum capillifolium, S. magellanicum, S. palustre, S. papillosum, S. flexuosum, S. fallax, S. denticulatum Nejkyselejší rašelinné louky, nevápnitá minerotrofní rašeliniště, lagg. Různě mocná vrstva rašeliny, různě vysoký minerální podíl. Dominují rašeliníky ze sekce Cuspidata. Druhově velmi chudé biotopy. Někdy nazývána jako přechodová rašeliniště. MH0165 1957 Vegetační klasifikace rašelinišť Sphagnion medii (bogs) Dg.: Andromeda polifolia, Drosera rotundifolia, Eriophorum vaginatum, Ledum palustre, Oxycoccus palustris, Vaccinium uliginosum, Polytrichum strictum, Sphagnum capillifolium, S. fallax, S. magellanicum, S. palustre, S. papillosum Vrchoviště, někdy s mírným minerotrofním vlivem. Nejhojnější vrchoviště ve střední Evropě. Zahrnuje i lesní typy (Pino mugo-Sphagnetum, Eriophoro vaginati-Pinetum). 1874 MC316 Vegetační klasifikace rašelinišť Oxycocco-Empetrion hermaphroditi Dg.: Sphagnum compactum, S. fuscum, S. rubellum, Empetrum hermafroditum, Rubus chamaemorus, Trichophorum caespitosum, Mylia anomala Ombrogenní až ombrosoligenní vrchoviště boreální až subarktické zóny, u nás v horách. Oxycocco-Ericion tetralicis Subatlantský typ vrchovišť, u nás v Jizerských horách (Sphagnum papillosum, S. tenellum, Trichophorum caespitosum, Erica tetralix). IMG_6518 IMG_6525 upskaraselina MH0236 MH0235 Ekologie Rašelinišť 9. Rašeliniště a globální změny Ohrožení rašelinišť 1. Vrchoviště a globální změny Řada vrchovišť byla přímo zničena odvodněním, těžbou rašeliny a někdy i následným zalesněním. Ta, co přežila, jsou ohrožována globálními změnami, jako jsou klimatické změny (klima již neumožňuje existenci aktivního vrchoviště) nebo méně triviálním vlivem atmosférické depozice dusíku. Na druhou stranu jsou vrchoviště sami o sobě důležitým článkem v globálním koloběhu uhlíku, který s vývojem klimatu souvisí. Současný výzkum na vrchovištích se proto hojně věnuje dvěma otázkám: - vliv atmosférické depozice dusíku na vrchoviště - vliv procesů na vrchovištích na globální cyklus N a C Rašeliniště a vyšší přísun N Odpověď rašeliníků na zvýšený přísun N: růst a biomasa - Sphagnum warnstorfii (Jauhinainen et al. 1998) Sphagnum fallax v kompetici s Pol. strictum (Mitchell et al. 2002) Sphagnum fuscum (Gunnarsson et Rydin 2000) Sphagnum rubellum (Gunnarsson et Rydin 2000) 0 Sphagnum angustifolium (Jauhinainen et al. 1998) Sphagnum balticum (van der Heiden 2000) + Sphagnum papillosum (van der Heiden 2000) Sphagnum fallax ve společenstvu (Limpens et al. 2002) Sphagnum fuscum (Vitt et al. 2003) Bengtsson et al. 2020 J Ecol; globální škála, synchronizovaná měření SEM Rašeliniště a vyšší přísun N Odpověď rašeliníků na zvýšený přísun N je tedy do značné míry druhově a regionálně specifická. Limpens et al. (2011) dali dohromady tehdejší data z experimentů. Zjistili, že obecně: -produktivita rašeliníků s rostoucím přísunem dusíku spíše klesá - tento efekt je zvýrazněn při vyšších teplotách Rašeliniště a vyšší přísun N Pokud se díváme na to, jak se mění rašeliniště jako ekosystém, pak nás zajímají obecně toky živin, jejich obsahy v biomase a poměry k jiným prvkům. sphjagnumlindberg Při zvyšujícím se přísunu N už koncentrace N v biomase neroste (opět Limpens et al. 2011) ER_BragetalNEWPH Rašeliniště a vyšší přísun N Bragazza et al. (2004) zkoumali rozdíly na rašeliništích v Evropě zasažených různým stupněm depozice dusíku: - Při přísunu N se srážkami rostou poměry N:P a N:K, a to až do úrovně depozice ca 1 g N/m2/rok. Pak nastává saturace rašeliníků dusíkem, změna limitace dusíkem na limitaci P a K. Příjem N rašeliníkem se zastaví, nadbytečný N je využíván cévnatými rostlinami. ER_BragetalNEWPH Rašeliniště a vyšší přísun N - S rostoucí depozicí N klesá retence Ca + Mg v rašelinících, po dosažení saturace roste koncentrace Ca a Mg - podpora cévnatých rostlin, zrychlení dekompozice - Rovněž dochází ke zmenšení objemové hustoty lodyžek rašeliníků na bultech ® zhoršení transportu vody na bult ® zánik povrchové struktury vrchovišť (viz absenci vysokých bultů na vrchovištích Jizerských hor). cihadla-leto Data z práce Bragazza et al. 2004 doplnil Martin Jiroušek: přidal víc dat ze znečištěné střední Evropy. Do obecného trendu spadly jen lokality, kde je málo fosforu – zároveň jsou tam, kde nebylo letecké vápnění. Zvyšuje letecké vápnění přístupnost fosforu? Mrtvý luh Jizerka zbytek Pusczizna Wielka Rašeliniště a vyšší přísun N Limpens et al. (2003) v Holandsku zjistili, že při vysokém jednostranném přísunu N na rašeliniště (vysoký N:P poměr) jsou rašeliníky napadány parazitickou houbou Lyophyllum palustre, což má za následek invazi zelených řas na rašeliniště. V Jizerských horách podobně došlo k expanzi játrovky Gymnocolea inflata na úkor rašeliníků. Limpens et al. (2003) rovněž zjistili, že depozice N způsobila po saturaci rašeliníků zvýšený obsah N ve vodě a invazi Molinia caerulea a Betula pubescens na vrchoviště. 020707-1969 http://www.grzyby.pl Bragazza et al. (2006, 2007, 2012) ukázali, že zvýšené spady dusíku urychlují dekompozici, rašeliniště tedy již neukládá rašelinu a nesekvestruje uhlík. Fritz et al. 2011, Plant Biology Rašeliniště a vyšší přísun N Přímé fyziologické poškození: hnojení S. magellanicum dusíkem a fosforem na patagonských rašeliništích kontrola N P NP Rašeliniště a vyšší přísun N S. magellanicum v našich Sudetech S. magellanicum S. fallax kompetice o přibývající dusík lépe využívá dusík (Hájek T. et Adamec 2008) ubývá v trvalých plochách (Hájková et al. 2011) S. rusowii v paleoprofilu recentně vystřídalo S. magellanicum (Dudová et al. 2013); lépe využívá živiny, snáší pokles hladiny vody pomalá dekompozice (rozdíl za stejných podmínek, Jiroušek et al. 2014) rychlá dekompozice (Jiroušek et al. 2014) konec ukládání rašeliny a sekvestrace uhlíku, uvolnění živin, další vegetační změna a následná zpětná vazba Rašeliniště jako rezervoáry C Rašeliniště, ač pokrývají pouze 3,8% nezaledněné souše, poutají stejné množství C jako je obsaženo v atmosféře. Odhady: V kontinentální západní Kanadě vážou rašeliniště 50.1015 g C, z toho 50% se uložilo za posledních 4 000 let (Vitt 2000). Clymo et Hayword odhadují, že množství uhlíku vázaného v živém rašeliníku na světě je 150.1012 g C. Dalších 2-5% uhlíku je vázáno v minerální půdě pod rašeliništi. Boreální rašeliniště vážou 2-3x více uhlíku než tropické lesy. Váží jej tolik, kolik bylo v atmosféře před industriální érou. Rašeliniště jsou tak výraznými rezervoáry C. Kdyby došlo k jejich odvodnění a nebo ke zvýšené mineralizaci díky obohacení dusíkem a vázáný uhlík se uvolnil jako CO2 do atmosféry, zvýšil by se obsah tohoto plynu v atmosféře 2x. Rašeliniště by se změnily z „vazače“CO2 na jeho producenta. To potvrzuje i výzkum Bragazza et al. 2006: vzorky rašeliníků z různě imisně zatížených oblastí byly naočkovány stejným mikrobiálním inokulem. Ty za zatížených vrchovišť (Čihadla) se rozkládaly rychleji. Taky se jedná o skleníkový plyn Mění se emise metanu s oteplováním a při obnově? Nezpůsobí obnova rašelinišť nárůst emisí metanu? -Některé studie zaznamenaly snížení emisí methanu při oteplování, to ale může být způsobeno vysušením (tedy zvýšení koncnetrace C2 a úbytek biodiverzity – vytloukání klínu klínem) - -Opětovné obnovné zavodnění rašelinišť nevedlo ke zvýšení emisí methanu (Agethen et al. 2018)! Snižuje se dekompozice celkově, a vegetace vedla aerenchymem kyslík do svrchních vrstev rašeliny, a zabránila anaerobní dekompozici. Po určitém čase od obnovy stabilně poklesnou i emise CO2 (Gallego-Sala et al. 2018; Laine et al. 2019). Nejlepší výsledky ohledně emisí CO2 má obnova odvodněných rašelinišť na lesnické půdě. - - Rašeliniště jako rezervoáry C Zpětná vazba: Co udělá zvýšený obsah CO2 v atmosféře s rašeliništi? A. Předpokládejme, že hladina vody by zůstala konstantně vysoká; CO2 vzniklý odvodněním rašelinišť ovlivňuje dosud zachovalé rašeliniště: Zvýšení CO2 a s tím ruku v ruce i teploty vede k intenzivnější fotosyntéze a tím i ke zvýšené produkci ® hromadí se více organického materiálu ® více anaerobní dekompozice ® více CH4 (skleníkový plyn). B. Předpokládejme sníženou hladinu vody kvůli oteplení atmosféry: emise CH4 klesají, ale rostou emise CO2 - Rašeliniště jako rezervoáry C Zpětná vazba 2: Co udělá zvýšený obsah CO2 v atmosféře s restaurovanými rašeliništi. Mitchell et al. (2002) ukázali, že zvýšený obsah CO2 v atmosféře umožní rychlejší kolonizaci vytěžených vrchovišť rašeliníkem Sphagnum fallax na úkor ostatních kolonizujících druhů (Polytrichum strictum). Rychleji se tak obnoví původní vrchoviště se svým vodním režimem a rychleji může začít docházet k poutání vzdušného CO2. + Rašeliniště jako rezervoáry C Jaký bude vliv ostatních prvků s globálně změněným cyklem (N, S)? NOx - jsou absorbovány rašeliníkem, vyšší obsah N (menší poměr C:N) v odumřelých pletivech způsobuje rychlejší dekompozici ® uvolňuje se víc CO2 do vzduchu (O´Neill 2000). Na dříve vytěžených rašeliništích potlačí depozice dusíku přirozeného kolonizátora Sphagnum fallax a převládne Polytrichum strictum ® nedochází k obnově živého rašeliniště (Mitchell et al. 2002) ® klesá naděje na snížení CO2 v atmosféře díky renaturalizaci vrchovišť. SOx - způsobí zvýšení acidity, ale mohou způsobit i přímé zničení rašeliníků (snížení jejich pokryvnosti a biomasy) ® rozklad odumřelých rašeliníků ® uvolňuje se víc CO2 do vzduchu Vrchoviště a vápnění V ČR přistupuje k problémům depozice dusíku a klimatických změn ještě jeden unikátní fenomén – letecké vápnění. Na přelomu 80.-90. let byla velká část sudetských pohoří letecky vápněna za účelem úpravy pH lesní půdy a snazší obnovy lesů poškozených imisemi. Nad rašeliništi bylo vápnění zakázáno, přesto byla řada z nich zasažena, zejména v Jeseníkách. Není k tomu však dokumentace. Vápnění patrně: -poškodilo kalcifobní rašeliníky -trvale zvýšilo koncentraci vápníku a změnilo tak společenstva mikroorganismů (Jiroušek et al. 2013) - svým složením (apatit z dolomitu) a podporou dekompozice zvýšilo přístupnost fosforu (Jiroušek et al. 2013) Protože ale letecké vápnění nad jesenickými rašeliništi nebylo zdokumentováno, chyběl dlouho důkaz, že zvýšené koncentrace vápníku na některých jesenických rašeliništích jsou opravdu kvůli vápnění: co když se jedná o vliv minerotrofního sycení a obohacení vápníkem a fosforem z podloží? Poulíčková et al. (2013) využili k odpovědi na tuto otázku velkou indikační schopnost rozsivek. Odpověď se vydali hledat do mechových herbářů. V herbáři jsou uloženy položky mechů z často navštěvovaných lokalit z celého 20. století, a s nimi jsou sebrána i celá společenstva rozsivek. Aby však nesledovali jen změnu preferencí sběratelů, museli druhy mechů omezit na ombrotrofní druhy a rozdělit na bultové a šlenkové podle recentních dat o jejich ekologii. Pak spočítali na recentních rozsivkách tzv. přenosovou funkci (transfer function) a s její pomocí rekonstruovali změny koncentrace vápníku v čase. Závěr: Na jesenických vrchovištích nejsou současné zvýšené koncentrace vápníku dány podložím, ale pocházejí ze začátku 90.let, kdy se v oblasti vápnilo pastva? (rekonstruován i zvýšený P) stav zjevně po vápnění 2. Dramatické mizení biodiverzity minerálně bohatých slatinišť IMG_0377 IMG_9168 Přímé ničení Odvodnění Zánik slatinných luk při nekosení Eutrofizace IMG_9416 změna na mokřadní louku nebo rákosinu Je pochopitelně rychlejší po (i mírném) odvodnění, „zlučnění“ nebo tam, kde hladina vody poklesá přirozeně (flyš) nebo kde se uplatňuje rákos či bezkolenec Soomer et al. (2013) ukázali negativní vliv izolovanosti a zvyšování okraje slatinišť na Carex lasiocarpa a Pedicularis palustris Následný efekt fragmentace stanovišť -Zánik celých lokalit vede ke ztrátě kontaktu s ostatními populacemi slatiništních specialistů v krajině (genetická eroze, nemožnost rekolonizace) - -Zmenšování jednotlivých lokalit vede ke snížení početnosti populací a tedy zvýšení rizika extinkce; též vede k větší eutrofizaci - -Krátkověké organismy mizí brzy, dlouhověké (klonální rostliny) de facto čekají na vyhynutí (extinction debt). Proč jsou zmenšené slatiny náchylnější k eutrofizaci? Cusell et al. (2013) ukázali, že periferie slatinišť v zemědělské krajině filtruje fosfor z okolí (vznikají zde nerozpustné sloučeniny s Fe a rovněž se zde sekvestrují živiny biologickými procesy) a sama se proto mění na produktivní mokřadní vegetaci. Nízkoproduktivní slatiniště pak má šanci přežít jen ve střední části, za dostatečně velkou periferií. Eutrofizace slatinišť Zdroje: -atmosférická depozice dusíku (menší význam než na vrchovištích) -splachy z okolí povrchovou vodou -zanášení kapek tekutých hnojiv (kejda) -živinami obohacená prameništní voda (například ta, do které se živiny z acidifikované půdy imisních holin). Projevy: - zvýšení produktivity a biomasy, snížení druhové bohatosti - zvýšení podílu lučních a rákosinových druhů na úkor slatinných - expanze C-stratégů, a to jak v bylinném, tak i v mechovém patře (Calliergonella cuspidata, kompetitivně zdatné rašeliníky) Kooijman et Bakker 2004, redrawn by Kooijman 2012 Eutrofizace slatinišť Holandští autoři ukázali, že zvýšený přísun živin vede k rychlejší acidifikaci a tedy k velmi akcelerované sukcesi od vápnitých slatinišť po přechodová rašeliniště; druhy vápnitých slatinišť pak z krajiny rychle mizí. Eutrofizace slatinišť Jak se sukcesně mění holandské slatiny (Kooijman 2012)? Scorpidium, Campylium Hydrologická změna – srážková voda je zadržována v kobercích mechů Sphagnum subnitens Autogenní sukcese Sphagnum fallax; S. palustre Eutrofizace Calliergonella cuspidata Sphagnum squarrosum Eutrofizace, hydrologická změna Eutrofizace, autogenní sukcese Eutrofizace slatinišť Koch et Jurasinski 2014 (severní Německo), Ellenbergovy indikační hodnoty Ostřicovomechové slatiny Podobný zánik vápnitých slatin i na neodvodněných lokalitách byl pozorován i v dalších zemědělských krajinách, například v rakouské části Českého masívu nebo v severním Německu Scorpidium scorpioides …. Nebo ve Švýcarsku. Bergamini et al. (2009) znovu navštívili po 10 letech soustavu slatinišť, které byly chráněny a neudála se na nich žádná viditelná změna typu odvodnění. Eutrofizace slatinišť Průkazně ubylo specialistů a přibylo druhů náročných na živiny Zastoupení mechů ve fytocenologických snímcích z Třeboňska a Vysočiny; srovnání časů K. Rybníčka a začátku 21. století. Jde o zachovalá, chráněná rašeliniště! ubyly přibyly Hájek et al. 2015, Preslia Míra dynamiky druhu (jak moc přibyl nebo ubyl) korelovala s průměrnou koncentrací živin v jeho biomase v Českém masivu: druhy, které obecně mají víc K a P v biomase, expandují víc. Navrátilová et al. 2017 AVS Na Třeboňsku byl rovněž zaznamenán zánik vápnitých slatinišť, nárůst druhů náročných na živiny ve všech typech rašelinišť, a konvergence k jednomu typu „přeplavovaných rašelinišť“ ve výtopě rybníků. Závislost míry změny na extrémnosti prostředí (pěnovec, nedostatek živin, zvodnění) a intenzity seče. Srovnání druhového složení vápnitých slatinišť po 15 letech v Západních Karpatech Hájek et al. 2020, Sci Tot Env ! Srážek neubylo, ale otepluje se, roste depozice dusíku a velká část lokalit se neseče; rostou EIV pro živiny, klesají EIV pro vlhkost Podobné změny se dějí dokonce i na skandinávských slatiništích Juutinen 2011, Finsko Úbytek (statisticky signifikantní): Bryum weigelii, Philonotis fontana, Paludella squarrosa, Helodium blandowii, Riccardia multifida, Campylium stellatum, Dicranum bonjeanii, Sphagnum subsecundum, S. teres, S. warnstorfii Nárůst: S. squarrosum, S. girgensohnii, Marchantia polymorpha, Calliergon cordifolium Eutrofizace slatinišť Švédsko, například Kapfer et al. (2011) Eutrofizace slatinišť Podobné změny se dějí dokonce i na skandinávských slatiništích … v datech ze Švédska však nelze odlišit vliv eutrofizace od vlivu poklesu hladiny vody kvůli klimatických změnám … a další studie ze Švédska; Pedrotti et al. 2014, Ecosphere … opět dosti zrcadlí Vysočinu. Ubývají hnědé mechy (Scorpidium, Campylium) a kalcitolerantní semiakvatické S. contortum, přibývají acidofyty. Eutrofizace nebo klimatická změna? Nebo obojí? Moradi et al. (2012) analyzovali, jaké druhy na švýcarských slatinách mizí a jaké se objevují. Kromě již zmíněných procesů zjistili, že přibývá časně kvetoucích druhů, což ukazuje na vyšší teplotu a delší vegetační sezónu – ta pochopitelně zesiluje vliv eutrofizace na zvyšování produktivity. Pokud by klimatické změny pokračovaly podle aktuálních predikčních scénářů, mohlo by se na řadě míst střední Evropy stát klima nepříznivé pro existenci rašelinišť, včetně slatinišť. Essl et al. (2011) analyzovali, při jakých makroklimatických parametrech se rašeliniště dnes vyskytují v Rakousku a pak modelovali rozšíření rašelinišť na konci století. recent 2081-2090 Eutrofizace nebo klimatická změna? Nebo obojí? Co lze dělat se zvyšující se produktivitou, která vede ke změně slatinného biotopu na luční nebo rákosinový? IMG_9168 3. Zvýšení intenzity kosení = na slatinných loukách kosit 2x ročně, zavedení kosení na dosud nekosených slatinách 1. Zabránit dalšímu přísunu živin (triviální, ale těžké) 2. Vytváření pufračních zón filtrující živiny (málokdy realizovatelné) http://onlinelibrary.wiley.com/store/10.1111/j.1365-2664.2009.01608.x/asset/image_n/JPE_1608_f2.gif ?v=1&t=hzwkszax&s=cbe23e57c7c8621d2cc40c33226522ce4348648b Hájková et al. 2009, J. Appl. Ecol. Kateřinice (VS) Nevýhody zvýšené intenzity kosení: -Časné kosení potlačí některé krátkověké druhy (nepřinesou semena), pozdní kosení má zase menší účinnost. Netýká se to ale všech krátkověkých druhů: disturbance při kosení může naopak generativní reprodukci podpořit (Triglochin palustris). - -Intenzívní kosení může zničit populace některých druhů hmyzu, které přezimují na vegetaci - -Na velkých lokalitách se kosí těžkou technikou. Kotowski et al. (2013) ukázali, že změna struktury slatiny při kompresi těžkou technikou snižuje zastoupení vzácných rostlinných specialistů http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0006320713002954-fx1.sml http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0006320713002954-gr3.sml Nevýhody zvýšené intenzity kosení: - Dodavatel prací nemusí být zcela v obraze a může provést něco, co biodiverzitě uškodí Příklady: -Seno naházené na bultech smíšených rašelinišť -Bulty uřízlé křovinořezem -Kupky sena ve stružkách -Ohniště ve stružkách ……… ......... obojí vede k rozplavení živin po celém slatiništi Výška Carex gracilis Co lze dělat se zvyšující se produktivitou? 4. Potlačit dominantu hemiparazitem – Pedicularis palustris jako ekosystémový inženýr Decleer et al. (2013) V původním invadovaném porostu Po introdukci Pedicularis palustris Rašeliniště Chvojnov – jak všivec pomohl revitalizaci a potlačil rákos Lysák 2018 Ochrana přírody; Ekrtová 2019 Forum ochrany přírody Obnova mikrostruktury rašelinných a slatinných pramenišť je náročná nejen finančně, ale především klade vyšší nároky na odbornou kvalifikaci zhotovitele. Jedná se však o mimořádně efektivní nástroj aktivní ochrany těchto biotopů. Místo a rozsah provedení se neobejde bez velmi dobré znalosti konkrétních lokalit a nároků cílových druhů (PR Na Oklice). Foto Vojtěch Kodet Co lze dělat s úbytkem hnědých mechů a šíření rašeliníků? Ekrtová 2019 Forum ochrany přírody Když nedojde k revitalizaci hydrologie celé zásakové oblasti (discharge area) nebo povodí a úplné obnově lokálních hydrologických podmínek, neobejdeme se bez disturbancí a zdánlivě drastičtějších zásahů. Někde ochranáři přijímají s nadšením, jinde jsou vyděšení (nepovolují, hrozí inspekcí ŽP); navíc rašeliníky jako celek jsou chráněni EU (Annex V, Habitat Directive), a jsou lepší poutači uhlíku než hnědé mechy. Singh et al. 2021 J Nat Cons; zpracování výsledků dřívějších obnovných zásahů na Českomoravské vrchovině; metodicky zacílenější experiment s kontrolami dosud probíhá Přináší argumenty proč zásahy dělat navzdory zařazení všech rašeliníků do Směrnice o stanovištích (Annex V): … removal (of sphagna) from the deteriorated rich fens … does not cause damage to their populations nationally or locally and support populations of another Sphagnum species such as S. contortum or S. warnstorfii. Removed Sphagnum biomass is … used to improve the most degraded parts of the fens. Removal … prevents biodiversity loss and maintains the rich-fen habitats that are … endangered more than Sphagnum-dominated poor fens or bogs (Janssen et al., 2016). Although brown-moss rich fens may sequester less carbon … the target area … is inconsiderable at the global scale. … The no disturbance regime does not ensure the long-term persistence of Sphagnum-dominated habitats. Úbytek rašelinišť rašeliništní země v Evropě (historicky) % území současný stav Nizozemí 36% 0,36% Karélie 32% 27% Finsko 28% 5,6% Dánsko 23% 0,23% Estonsko 22% 6,6% Irsko 20% 3% ************ Polsko 4,2% 0,63% Německo 4,2% 0,042% Rakousko 3,6% 0,36% Maďarsko 0,5% 0,005% Česká republika 0,4% 0,02% Slovensko 0,2% 0,01% Aktuální informace viz Global peatland database na http://www.imcg.net/