ochrana in situ na úrovni druhů

OCHRANA IN SITU NA ÚROVNI DRUHŮ
zákon o ochraně přírody a krajiny 114/1992 Sb.
• obecná ochrana rostlin – všechny rostliny chráněné
• zvláště chráněné druhy rostlin – kategorie kriticky, silně a ohrožené
směrnice 92/43/EHS o ochraně přírodních stanovišť, volně žijících živočichů
a planě rostoucích rostlin
• seznam evropsky významných druhů: (u nás 41 → 15 prioritních)
II.
druhy ohrožené, zranitelné, vzácné, endemické
prioritní – přirozený areál na území EU
zvláštní oblasti
ochrany (EVL)
IV.
druhy vyžadující přísnou ochranu (druhy II. + endemité)
V.
druhy komerčně využitelné
biomonitoring
– povinnost, AOPK ČR
– všechny druhy v červ. seznamu, kromě plavuně vidlačky
– ročně 4000 míst, 400 lidí
- změny areálu, populace, kvality stanoviště, výhled
http://www.biomonitoring.cz/
DIANTHUS ARENARIUS L. subsp. BOHEMICUS - hvozdík písečný český
endemit pleistocénních štěrkopískových teras u Roudnice nad Labem, NPP Kleneč, EVL, IPA; ZP
POA RIPHAEA - lipnice jesenická, CAMPANULA GELIDA – zvonek jesenický
stenoendemité nejvyšších poloh Hrubého Jeseníku, Petrovy kameny v NPR Praděd, EVL
DIANTHUS ARENARIUS L. subsp. BOHEMICUS - hvozdík písečný český
endemit pleistocénních štěrkopískových teras u Roudnice nad Labem, NPP Kleneč, EVL, IPA; ZP
POA RIPHAEA - lipnice jesenická, CAMPANULA GELIDA – zvonek jesenický
stenoendemité nejvyšších poloh Hrubého Jeseníku, Petrovy kameny v NPR Praděd, EVL
ECHIUM MACULATUM - hadinec červený
suché stráně J Moravy, cca 14 lokalit
HIMANTOGLOSSUM ADRIATICUM - jazýček jadranský
lesostepní stráň u Ketkovického hradu, JV Morava, EVL
ECHIUM MACULATUM - hadinec červený
suché stráně J Moravy, cca 14 lokalit
HIMANTOGLOSSUM ADRIATICUM - jazýček jadranský
lesostepní stráň u Ketkovického hradu, JV Morava, EVL
SERRATULA LYCOPIFOLIA - srpice karbincolistá
panonská oblast, v B. Karpatech velké populace
TRICHOMANES SPECIOSUM - vláskatec tajemný
atlantický druh, gametofyty v pískovcových skalních městech
SERRATULA LYCOPIFOLIA - srpice karbincolistá
panonská oblast, v B. Karpatech velké populace
TRICHOMANES SPECIOSUM - vláskatec tajemný
atlantický druh, gametofyty v pískovcových skalních městech
LYCOPODIUM SPP. – plavuň vidlačka a pučivá
GALATHUS NIVALIS – sněženka podsněžník
LYCOPODIUM SPP. – plavuň vidlačka a pučivá
GALATHUS NIVALIS – sněženka podsněžník
OCHRANA IN-SITU NA ÚROVNI DRUHŮ
Bernská konvence - Úmluva o ochraně evropských planě
rostoucích rostlin, volně žijících živočichů a přírodních stanovišť
• seznam přísně chráněných druhů rostlin, cca 500 druhů (12 u nás)
• celoevropská koordinace (významná pro nečleny EU)
• koordinátor AOPK
• implementace v rámci Natury
CITES - Úmluva o mezinárodním obchodu s ohroženými druhy
volně žijících živočichů a planě rostoucích rostlin
• cca 28 000 druhů rostlin
• druhy zakázáné obchodovat
• druhy striktně kontrolované (sněženka podsněžník, brambořík nachový, celé
skupiny: kaktusy, orchideje, aloe, cykasy atd.)
OCHRANA IN-SITU NA ÚROVNI SPOLEČENSTEV
směrnice 92/43/EHS o ochraně přírodních stanovišť, volně žijících živočichů
a planě rostoucích rostlin
• evropsky významná stanoviště (habitaty, cca 60 u nás)
př. polopřirozené suché trávníky a křoviny na vápnitých podložích
(Festuco-Brometalia), význačná naleziště vstavačovitých
- prioritní
stanoviště
http://www.biomonitoring.cz/stanoviste.php?stanovisteID=22
více přednáška o ochraně přírodních stanovišť
ČERVENÉ SEZNAMY A KNIHY
Červené seznamy
• kategorií podle stupně ohrožení
• geograficky vymezené území (ČR, J. Čechy)
• seznamy regionů, států, kontinentální i světové IUCN
• pravidelně aktualizovány
• 2550 druhů rostlin – 60% ohroženo, kriticky 18.5%
(http://botany.cz/cs/kriticky-ohrozene-druhy)
http://www.iucnredlist.org/, http://en.wikipedia.org/wiki/IUCN_Red_List
Červené knihy
• navazují na červené seznamy
• příčiny ohrožení jednotlivých druhů
• údaje důležité pro praktickou ochranu druhu
Černé seznamy
• druhy vyhynulé a nezvěstné
Modré seznamy
• druhy ohrožené, ale stabilizované
Oranžové seznamy
• vzácné druhy
• druhy blízké ohrožení
• druhy s nedostatečnými údaji
• ubývající druhy
• nesplňují kritéria IUCN
SVĚTOVÁ STRATEGIE OCHRANY ROSTLIN
• Úmluva o biologické rozmanitosti
• NGO Plantlife International
• 16 cílů - katalogizace světové flóry
- určení stupně ohroženosti všech druhů
- chránit 50% významných oblastí diverzity rostlin v 2010 - IPA
- chránit 60% ohrožených druhů in-situ
- 60% ohrožených druhů v ex-situ sbírkách, 10% v záchr. prog.
- ochrana 70% genetické rozmanitosti ekonomických rostlin
• Evropská strategie ochrany rostlin
BOTANICKY VÝZNAMNÁ ÚZEMÍ ČR
• NGO Planta Europea – important plant areas IPA
• kritéria ~ Natura 2000
• více endemických druhů, řasy, houby, lišejníky, Bernské druhy
• 75 IPA v ČR, 68 je ZCHÚ
• právně nezávazná
http://www.plantaeuropa.org/pe-EPCS-hot_issues-IPA.htm
http://www.plantlife.org.uk/international/plantlife-ipas-criteria.htm
OCHRANA EX-SITU
• ochrana ex-situ není ideální metoda, ale někdy pouze jediné řešení
• Úmluva o biologické rozmanitosti, článek 9
zřizování a udržování zařízení pro ochranu a výzkum rostlin, živočichů,
a mikroorganismů, především v místě původu
obnova a repatriace na přirozená stanoviště
regulace sběru materiálu pro ex-situ účely, aby nedošlo k ohrožení
biotopů a druhů
poskytování finanční a jiné podpory ex-situ zařízením v rozvojových
zemích
EX-SITU ZAŘÍZENÍ PRO ROSTLINY
botanické zahrady, arboreta, sbírky, herbáře
semenné banky, genové baňky
tkáňové kultury
sbírky mikroorganismů
BOTANICKÉ ZAHRADY A SEMENNÉ BANKY
1600 zahrad … 80 000 druhů … 30% světové flóry
Mezinárodní unie botanických zahrad
Kew Gardens
- 25 000 druhů … 10%
- banka semen “Millenium” – 27 651 druhů, 12 vyhynulých
cíl - 10% světové flóry (24 000 druhů) do 2010, 25% do 2020
součást Světové strategie ochrany rostlin
- semena z 88 % rostlin flóry UK
(zřídka produkují semena
semena nejsou skladovatelná
druhy nebyly nalezeny
příliš vzácné druhy)
- každých 10 let překlíčení
GENOVÉ BANKY
genetická diverzita potravinářských a technických plodin
Indie - poč. 20. stol. … 30 000 variet rýže
Čína - v 1949 10 000 odrůd pšenice … v 70. letech jen 10%
genetická uniformita, g. eroze
Nizozemí - 3 nejrozšířenější odrůdy každé plodiny … 81-99% ploch
Svalbard Global Seed Vault
• záložní semenná banka na Špicberkách
• permafrost, -18°C
• otevřena 2008
• semena patří původci
• př. 70000 (!) variet rýže ze 120 zemí
• 3281 druhů (2009)
• 1/3 nejvýznamnějších plodin (2009)
EFEKTIVITA BOTANICKÝCH ZAHRAD - EVROPA
• 54% druhů Bernské konvence
• 39% původem z volné přírody
• dle atraktivity, žádné mechorosty
• 1% v reintrodukčních programech
• 50% zahrad lokální projekty
• druhy v malém počtu sbírek
• nejasný původ
• index seminum – jednoletky a byliny
mediterán ač diverzitní hotspot
tak málo zahrad
proti CBD
„preferuje v místě původu“
GENETICKÁ MIZERIE
• hybridizace
• materiál z komerčních pěstíren
• jeden klon
propagace in-situ ochrany chybí
review Maunder et al. 2001 v
Biodiversity and Conservation
VÝHODY A NEVÝHODY OCHRANY ROSTLIN EX-SITU
pouze 4% pevniny jsou v CHÚ, v budoucnosti možná jediná volba
etnobotanika – sbírky s kulturním dopadem
reintrodukce
vzdělávací funkce
materiál pro základní a aplikovaný výzkum
snadnější údržba a monitoring, menší náklady
ochrana in-situ zbytečná, máme záložní plán
genetická variabilita přírodních a umělých populací se liší v čase a
prostoru (genetický drift, umělá selekce, akumulace mutací)
nikdy nepostihnu celou genetickou variabilitu druhu
zastavuje evoluční vývoj jako odpověď na škůdce a nemoci
ex-situ ochraňuje pouze jeden druh, zatímco in-situ celý ekosystém
nemožné pro některé organismy
sbírky v rozvinutých zemích mimo centrum diverzity
OBNOVA POPULACÍ OHROŽENÝCH DRUHŮ ROSTLIN
Definice termínů:
ČESKÝ TERMÍN
REPATRIACE
REINTRODUKCE
(OBNOVA)
PŘEMÍSTĚNÍ, PŘENOS
TRANSLOKACE
TRANSFER
ANGLICKÝ TERMÍN
RE-INTRODUCTION
(RE-ESTABLISHMENT)
TRANSLOCATION
TRANSFER
DEFINICE
navrácení druhu do
historického areálu
úmyslné přemístění volně
žijících jedinců v rámci areálu
POSILOVÁNÍ
RE-INFORCEMENT
SUPPLEMENTATION
AUGMENTATION
přidávání jedinců do existující
populace
ZAVÁDĚNÍ
INTRODUKCE
CONSERVATION INTRODUCTIONS
BENIGN INTRODUCTIONS
vytváření populací mimo
historický areál druhu,
ochranářské účely
záchranné programy
action plans
- akční plány (IUCN)
(plány péče)
recovery plans
- plány na obnovu druhu
Kdy začít se záchranným programem?
ohroženost druhu
- zvláště chráněné druhy ČR
- Červené seznamy ČR vs. lokální, IUCN
- Natura 2000, Bernská konvence
pokles (meta)populace pod kritickou hodnotu
minimální velikost životaschopné populace (minimum viable population – MVP)
nejmenší možná izolovaná populace, jež s 99 % pravděpodobností přežije dobu
1 000 let navzdory předvídatelným vlivům demografické, environmentální a
genetické stochasticity či přírodních katastrof
(Shaffer 1981)
⇓
kvantitativní vyjádření počtu jedinců nutných pro zachování
ohroženého druhu
genetické MVP 50 – 5000 jedinců
ale rostliny apomixie, vegetativní rozmnožování
Př.: ženšen pětilistý
- MVP 170 rostlin / 100 let
- extinkce < 30 – 90 ind.
česnek trojsemenný
- MVP 300 - 1030
- extinkce < 140 – 180 ind.
Př.: Banksia cuneata
JZ Austrálie, 7 populací
požárový management, oheň uvolňuje semena
kritická fáze cyklu: semenáčky hynou suchem
model: demografické, environmentální, genetické informace
extinkce populací < 10 jedinců díky inbreedingu, rozhoduje oheň a sucho
náhodné výkyvy prostředí jsou horší než náhodné demografické změny
palma Astrocaryum mexicanum
MVP - minimum viable population
populace s 95% pravd. přežije 100 let
kritika MVP - obtížné stanovit, pouze odhady
vhodné pro chovy v zajetí a design rezervací (minimální velikost území)
Praxe
I. dle stavu populací
• četnost populací dlouhodobě klesá, zmenšování areálu
• 1 či málo malých populací
• druh na pokraji vyhynutí
• druh vyhynulý
II. dle ekologických nároků
III. dle významu druhu
• druh ohrožených biotopů
• taxonomicky unikátní
• druh specifických stanovišť
• deštníkové druhy
• vazba druhu na další organismy
• hospodářsky významné
Záchranné programy v ČR
HISTORIE
• přibližně od 70. let jednotlivé záchranné akce OOP,
NNO i jednotlivci
• 80. léta – Strategie ochrany genofondu ČSR
• 1992 – zakotvení v zákoně
• 2000 – první schválený ZP – matizna bahenní (NNO Sagittaria)
• 2002 – vydání metodiky zpracování ZP
• 2003 – druhý ZP – rdest dlouholistý (AOPK ČR)
• 2005 – vznik oddělení ZP na AOPK ČR
LEGISLATIVA
zákon 114/1992 Sb. o ochraně přírody a krajiny
§ 52 Záchranné programy zvláště chráněných druhů
cíl ⇒ snížení stupně ohrožení cílového druhu
§ 79 – MŽP zajišťuje ZP kriticky a silně ohrožených druhů
§ 77a – krajské úřady zajišťují ZP ohrožených druhů
KRITÉRIA PRO VÝBĚR DO ZP V ČR
1.
druh je aktuálně ohrožen, červený seznam – kriticky
2.
nebo druh vyhynulý na území ČR
3.
četnost populací dlouhodobě klesá, zmenšování areálu (monitoring)
4.
druh není v ČR na okraji areálu, ale může být ohrožen v celém areálu
5.
životaschopná populace v minulosti
6.
příčiny ohrožení či vyhubení jsou odstranitelné
7.
uplatnitelnost pro jiné druhy
8.
proveditelnost a finance
AKTUÁLNÍ ZP ROSTLIN V ČR
přijaté ZP
matizna bahenní, rdest dlouholistý, hořec jarní, hvozdík písečný
připravované ZP
vstavač trojzubý, hořeček mnohotvarý český
http://www.nature.cz/zachranneprogramy/index.php?docId=2223
Problém:
Kriticky ohrožených druhů (C1) je hodně
Jsou ohrožené i v okolních zemích?
C1 hojné v okolních zemích
• více než polovina C1 druhů hojných v okolních zemích
• 85% běžných alespoň v jedné evropské zemi
• 50% běžných aspoň v 6 evropských státech
Které druhy by měly mít prioritu?
• druhy vzácné v okolních státech
• druhy ve středu areálu
• druhy ustupující a ne pouze vzácné
• druhy, které nejsou limitovány dostupností
stanovišť, kterou nelze ovlivnit
Rozlišit druhy přirozeně vzácné od ohrožených
příčiny – ve stanovištních nárocích než biologických vlastnostech
• druhy C1 – menší vzrůst, menší schopnost kompetice
• kratší doba kvetení
• více S stratégů
• málo produktivní, nezastíněná stanoviště
• alpínské bezlesí, mokřady, rašeliniště
R
Srovnání životních strategií ohrožených
(červeně) a ostatních druhů české flóry
Nejvíce ohrožených druhů - kombinace všech tří
nebo C a S strategie.
Relativně nejohroženější jsou však S-stratégové
(druhy neproduktivních, živinami chudých, nebo
jinak stresovaných stanovišť
Relativně nejméně ohrožené jsou konkurenčně silné
druhy produktivních stanovišť.
C
.
S
FINANCOVÁNÍ ZP V ČR
Sestavení samotného ZP
AOPK ČR, (granty)
Managementová opatření
Program péče o krajinu (PPK)
Státní fond životního prostředí (SFŽP)
Prostředky na management ZCHU od org. ochrany přírody
Agroenvironmentální opatření
Monitoring druhu
AOPK ČR, (granty)
Výzkum
různé zdroje – granty, realizace diplomové práce
Schéma tvorby ZP
zadavatel
(orgán ochrany přírody)
zpracovatel
projekt ZP
vstupní odborná
oponentura
závazná
metodika
poradní sbor
při MŽP
schválení na MŽP
záchranný program
realizace
zhodnocení
Přípravná fáze
A. Taxonomická charakteristika
Nomenklatura (kým, kdy a kde byl druh popsán, synonyma)
Popis (stručný popis a důležité rozlišovací znaky druhu)
Variabilita (šíře variability, vnitrodruhové jednotky)
genetická variabilita
ekotyp vs. taxon: vstavač osmahlý jarní a letní
vstavač osmahlý
jeden nebo dva taxony?
subsp. ustulata
subsp. aestivalis
Přípravná fáze
A. Taxonomická charakteristika
Nomenklatura
Popis
Variabilita
Karyologie (chromozomální počty)
př. hvězdnice chlumní - diploidní a pentaploidní populace
Hybridizace (hybridogenní potenciál druhu, rizika)
př. borovice blatka, prstnatec Traunsteinerův, hvozdík písečný český
Hvozdík písečný český
n = 60
n = 30
n = 45
kříženců velmi málo (10)
růžová barva nestabilní znak
průtoková cytometrie – rozdíly v ploidii
B. Rozšíření
Historické
Recentní
C. Biologie a ekologie druhu
Životní cyklus, forma a strategie (CRS kontinuum)
Květní biologie a fenologie (podíl autogamie, opylovači, dvoudomost)
Generativní reprodukce a biologie klíčení (dormance)
Vegetativní rozmnožování
Ecese a populační dynamika (demografie)
Ekologické nároky
Biotické faktory (mezidruhové vazby - choroby, paraziti, mykorrhiza)
Vazba na společenstva (optimum)
D. Populační trendy (PVA - population viability analysis)
1. Jaká je šance na snížení stupně ohrožení druhu X?
2. Jaká je pravděpodobnost vyhynutí druhu X v příštích 50 letech?
3. Je lepší reintrodukovat 100 ind. na 1 místo, nebo 50 ind. na dvě místa?
4. Je lepší uchovat 1 velký fragment biotopu nebo několik menších?
5. Je lepší zvětšit stávající plochu systému rezervací nebo podpořit jejich propojení?
data
možnosti
struktura modelu
parametry
tvorba modelu
př. matice
vyhodnocení ZP
analýza citlivosti
riziko extinkce
monitoring ZP
provedení ZP
optimální ZP
semenáček
včelník rakouský
kritické fáze cyklu
semena
0.19
0.001
0.003
malá dospělá
rostlina
0.33
0.013
2.7
0.80
0.91
0.14
14.4
0.13
0.85
velká dospělá rostlina
E. Význam (léčivost, dekorativnost, bioindikátor)
F. Příčiny ohrožení (nemoci, nadměrné využívání, znečištění atd.)
G. Statut ochrany (kategorie ochrany v ČR, EU, Bernské konvenci a
CITES)
H. Kultivace a genobanka
I. Management
J. Problémy předchozích reintrodukcí
Návrhová fáze
A. Výchozí stav
B. Cíle analýza životaschopnosti populace (PVA) - pomoc při tvorbě cílů,
testována jako hypotéza
C. Způsob řešení
Výzkum
Záchrana in situ (péče o druh, péče o lokalitu)
Záchrana ex situ (genobanky, kultivace in vitro)
Posilování, repatriace (kde, kolik/krát, mat a stat. modely, analýza rizik)
Ohodnocení repatričního území
poloparazit Castilleja levisecta
Vhodnost biotopu pro repatriaci
• nosná kapacita prostředí
• politická a kulturní situace (nestabilnost)
• GIS
• existence hostitele (hemiparaziti)
ex-situ
in-situ
Identifikace a eliminace příčin úbytku
• nemoci
• nadměrné využívání
• znečištění
Eriophyllum lanatum
Festuca roemeri
• kompetice
• obnova
pozor na extrapolace !
Vhodný materiál k repatriaci
Guerrant & Kaye, Aust. J. Bot. 2007
souhrn 9 projektů
• semena či rostliny
- umělá selekce semenáčů
- semenáčky líp přežívají, ale dražší
- různé pro druhy stejného biotopu
a stejné bionomie
- kolik semen mám k dispozici?
př. ZP matizny bahenní
výsev semen na oddrněné plochy efektivnější než výsadba
Vhodný materiál k repatriaci
• původ z volné přírody, nejlépe pův. lokality (opakovaný sběr)
• z jedné lokality vs. mnoha lokalit
genetická variabilita vs. outbrední deprese (zničení lokální adaptace)
⇒ maximalizovat genetickou variabilitu z lokálního zdroje
⇒ podobné prostředí – stejné ekotypy
⇒ minimalizovat přenosy přes klimatické, edafické a biotické gradienty
• způsob rozmnožování – inkompatibilita, dvoudomé rostliny atd.
• inbrední druhy a špatní šiřitelé mají silné lokální adaptace
Jaké množství a kolikrát?
• druh, biologie a ekologie, MVP
• co je k dispozici
Způsob repatriace
• jemné vysazení vs. tvrdé vysazení
• zajištění symbiotických vztahů, př. inokulace houbami a N fixujícimi baktériemi
Z jak velké vzdálenosti mohu vzít materiál pro repatriaci?
Travis, S., & Grace, J. (2010). Predicting performance for ecological restoration: a case
study using Spartina alterniflora Ecological Applications, 20 (1), 192-204
23 lokalit
transplantace
geografická vzdálenost
genetická vzdálenost
velikost klonů
Spartina alterniflora - obnova mokřadů v USA
do 300 km – ekologicky adaptovaný
do 100 km – ekologicky i geneticky podobný materiál
Návrhová fáze
A. Výchozí stav
B. Cíle
C. Způsob řešení
Výzkum
Záchrana in situ
Záchrana ex situ
Posilování, repatriace
Monitoring, management
Výchova, osvěta
Časový harmonogram
Finanční rozvaha
Organizační a finanční zajištění
Úspěšnost repatriačních programů
I. deterministické - stanoviště nebylo vhodné
II. stochastické - vypuštěné množství bylo pod kritickou hranicí a
nepřežilo vlivem náhodných faktorů
hodnocení běžné u živočichů – spousta review
chybí u rostlin
• ne pouze vyklíčit a přežít, ale i vykvést a odplodit, disperse
• srovnání s referenčními populacemi – reprodukční úspěch, genet. diverzita
• analýza životaschopnosti populace – predikce extinkce, vliv různých zásahů
• dlouhověké rostliny – dlouhodobý monitoring
• i neúspěch musí být zdokumetován
Na co pamatovat ?
repatriace jako doplněk k údržbě biotopu - ne náhražka
cílem není úspěch jedince, ale obnova vitální populace
nadbytek jedinců držených ex-situ není signálem k repatriaci
prevence lepší než nákladná a dlouhodobá reintrodukce
IUCN-the World Conservation Union
Species Survival Commission
SSC Specialist Groups - rostliny, savci, ptáci, plazi, obojživelníci,
ryby, bezobratlí
mezioborové skupiny - Re-introduction Specialist Group
http://www.iucnsscrsg.org