Bird abundances in farmland under conditions of organic and conventional farming

Sylvia 48 / 2012

Početnost ptáků zemědělské krajiny v podmínkách šetrného a konvenčního hospodaření Bird abundances in farmland under conditions of organic and conventional farming Martina Štefanová & Miroslav Šálek Fakulta životního prostředí ČZU v Praze, katedra ekologie, Kamýcká 129, CZ-165 21 Praha 6; e-mail: [email protected], [email protected] Štefanová M. & Šálek M. 2012: Početnost ptáků zemědělské krajiny v podmínkách šetrného a konvenčního hospodaření. Sylvia 48: 25–37. Intenzifikace zemědělské výroby negativně ovlivňuje početnost mnoha druhů ptáků otevřené krajiny. Novodobě prosazovaná změna stylu zemědělského hospodaření směrem k šetrnějším (integrovaným) postupům s mírnějšími dopady na životní prostředí je místy uplatňována i v České republice. Vliv na ptačí společenstva zde však nebyl dosud studován. V této práci jsme porovnávali počty druhů a abundance ptáků na 64 sčítacích bodech dvou lokalit v ČR. Rozlišovali jsme čtyři typy ploch podle pěstované kultury a množství aplikovaných hnojiv a pesticidů: konvenční pole a louky a šetrná pole a louky. Z 16 nejčastěji se vyskytujících druhů byl nejpočetnější skřivan polní, strnad obecný, linduška luční a křepelka polní. Druhově nejbohatší byly šetrné louky, mezi ostatními kategoriemi nebyl zjištěn výrazný rozdíl. Šetrné louky v porovnání s konvenčními hostily více lindušek lučních, křepelek polních a při jejich okrajích bylo i více kukaček obecných, na šetrných polích byla průkazně početnější pouze linduška luční a cvrčilka zelená, naopak čejka chocholatá a skřivan polní byli početnější na konvenčních polích. Získané výsledky poukazují na nejednoznačné trendy u různých druhů a tyto nekonzistentní výsledky diskutujeme. Doporučujeme opakování podobných studií na větším množství lokalit, zejména se zohledněním vlivu biotopové heterogenity, který nebyl v této práci uvažován, ačkoliv může v součinnosti s intenzitou hospodaření zásadně ovlivňovat strukturu ptačích společenstev zemědělské krajiny. Agricultural intensification negatively influences numbers of many farmland bird species. The recently promoted change of farming style towards environment-friendly (integrated) practices with moderate impacts on environment is locally applied in the Czech Republic but the effect of organic farming on bird communities has not been studied in the country so far. In this study, we compared bird species richness and abundances on 64 census points at two sites within four plots categories, organic or conventional fields or meadows depending on the dosage of fertilizers and pesticides. Out of the 16 bird species recorded in this study, the Eurasian Skylark, Yellowhammer, Meadow Pipit and Common Quail were the most numerous. Organic meadows showed the highest species richness whereas the three remaining categories did not differ markedly. The results showed ambiguous trends in different species in organic fields and meadows compared with the conventional sites. Possible reasons of these inconsistent results are discussed. We recommend similar studies to be performed in other types of landscapes, taking account of habitat heterogeneity, which was not considered in this study. Keywords: bird communities, biodiversity, environment-friendly versus conventional agriculture.

25

Štefanová M. & Šálek M. / Ptáci a zemědělství

ÚVOD Intenzifikace zemědělství ve 20. století měla dalekosáhlý dopad na celkovou biodiverzitu zemědělské krajiny (Kropáč & Nejedlá 1956, Chamberlain et al. 2000, Tilman et al. 2001, Hora et al. 2003, Báldi et al. 2005). Masivní používání herbicidů a insekticidů snížilo diverzitu rostlinných společenstev a celkovou abundanci hmyzu, které představují potravní základnu většiny ptačích druhů zemědělské krajiny (např. Potts 1997, Wilson et al. 1999, Šálek 2000, Vickery et al. 2002, Rusek 2003, Václavík 2006). Významnou negativní úlohu zde sehrála také zdokonalující se technika čištění osiva, důslednější obdělávání půdy, postupné zvyšování dávek minerálních hnojiv a vápnění (Kropáč & Nejedlá 1956, Freemark 1995, Fuller et al. 1995, Chamberlain et al. 2000). Z krajiny se zároveň vytratily biotopy (meze, remízky, polní cesty aj.), které představují útočiště pro četné druhy. Tím došlo k obrovskému poklesu strukturální heterogenity jak na úrovni biotopů, tak i na úrovni velkých krajinných celků (Andreska 1990, Elzakker 1991, Potts 1997, Šarapatka & Zídek 2005). Ubývání ptačích druhů zemědělské krajiny v souvislosti s masivní intenzifikací zemědělství je dokumentováno po celém světě (Newton 2004, Báldi & Faragó 2007). I v České republice došlo vlivem zemědělské činnosti k dramatickému úbytku řady ptačích druhů (Andreska 1990, Hudec et al. 2000, Reif et al. 2006, Václavík 2006, Reif et al. 2008, Voříšek et al. 2009), přičemž proces snižování početnosti se neustále urychluje. K nejvýrazněji ubývajícím druhům patří skřivan polní a čejka chocholatá, jejichž úbytek odpovídá rostoucí úrovni intenzity hospodaření (Šťastný et al. 2006). Problém se snaží částečně řešit systém agro-environmentálních programů vy26

užívajících různých alternativních prvků v zemědělství, které jsou mnohdy účinné především v lokálním měřítku. Nedávné zahraniční studie hodnotící účinnost těchto programů však předkládají poměrně skeptické výsledky. Zdá se, že některé již zmíněné ptačí druhy zemědělské krajiny (např. skřivan polní a strnad obecný) mají i přes veškerá provedená opatření stále klesající trendy početnosti (Flohre et al. 2011, Geiger et al. 2010). Negativní roli zde může sehrát relativně krátká doba od realizace opatření a/ nebo nedostatečný rozsah těchto opatření (např. Kleijn et al. 2001). V posledním desetiletí se však objevují i studie, které ukazují, že také změna stylu zemědělského hospodaření směrem k alternativním a šetrnějším postupům může mít méně drastické dopady na životní prostředí, a to i bez uplatnění agro-environmentálních programů (Woese et al. 1997, Šarapatka & Zídek 2005). Tyto přístupy mohou být prospěšné různým ptačím druhům se současnou podporou vyšší diverzity společenstev i ve velmi narušené zemědělské krajině (Batáry et al. 2010). Alternativní formy hospodaření se vedle tradičního (konvenčního) způsobu hospodaření místy objevují i v České republice. Existují ovšem v řadě podob lišících se svým účelem, dobou vzniku nebo uplatňovanými opatřeními (Petr & Dlouhý 1992). V této práci se zaměřujeme na šetrný (tzv. integrovaný) způsob hospodaření, který má velice blízko k hospodaření ekologickému. Ekologické zemědělství (které zaujímá celkem 10,55 % z celkové rozlohy zemědělské půdy v ČR; Anonym 2011) je certifikováno a musí splňovat řadu kritérií dle zákona č. 242/2000 Sb., o ekologickém zemědělství a Nařízení Rady (ES) č. 834/2007 o ekologické produkci a označování ekologických produktů,

Sylvia 48 / 2012

které je závazné pro všechny členské země EU. Pro tento způsob hospodaření je charakteristické omezení či úplný zákaz používání umělých hnojiv a pesticidů, dodržování osevních postupů, zelené hnojení a množství dalších opatření (Šarapatka & Zídek 2005). Je tedy přesně definováno, zatímco šetrné hospodaření nemá přesně vymezené limity pro aplikaci jednotlivých látek a pro postupy v obdělávání (Kohout 2002, Genghini et al. 2006). Lze ho rovněž charakterizovat jako přírodě blízký způsob hospodaření s nižšími dávkami hnojiv a ochranných látek. Pokud jsou aplikovány pesticidy, tak pouze lokálně a v minimální míře. Významnou roli zde hraje velikost jednotlivých ploch, která se pohybuje do 15 ha. Díky tomu se zvyšuje strukturální pestrost zemědělské krajiny, která je v případě konvenčního hospodaření naopak obvykle velmi jednotvárná. Výzkumy prováděné na farmách ve Velké Británii, Německu, Finsku a USA dokazují pozitivní vliv ekologického i šetrného způsobu hospodaření na druhovou diverzitu, a to zejména u hmyzožravých druhů ptáků (Wilson et al. 1997, Freemark & Kirk 2001, Genghini et al. 2006, Piha et al. 2007). Je otázkou, nakolik mohou být tyto dva přístupy k hospodaření prospěšné pro ptáky zemědělské krajiny. Nebyla však dosud publikována žádná studie, která by porovnávala krátkodobý vliv různých způsobů zemědělského hospodaření na ptačí společenstva v zemědělské krajině v ČR. Tato práce porovnává druhovou pestrost a abundanci ptáků běžné zemědělské krajiny na plochách obhospodařovaných šetrným způsobem v rámci integrovaného zemědělství (zkráceně „šetrné plochy“) s plochami konvenčně obhospodařovanými („konvenční plochy“) na dvou vybraných lokalitách v České republice.

MATERIÁL A METODIKA Zájmové území Lokalita Mezensko leží v jižních Čechách (49°15'N, 14°48'E) poblíž města Soběslav v okrese Tábor, lokalita Zručsko leží ve středních Čechách (49°44'N, 15°06'E) u města Zruč nad Sázavou v okrese Kutná Hora. Obě lokality jsou součástí Středočeské pahorkatiny (Culek 1996) s nadmořskými výškami 440–455 m n. m. a 380–450 m n. m. Klimaticky spadají do teplé až mírně teplé oblasti, průměrná roční teplota dosahuje 7,6–8,5 °C a průměrný roční úhrn srážek se pohybuje okolo 575 mm (Klabzuba 1995). Podle půdních, klimatických a ekonomických podmínek jsou obě lokality zařazeny do obilnářské a obilnářsko-řepařské oblasti (Šnobl & Pulkrábek 1999). Výběr ploch a sčítacích bodů Zájmové plochy čtyř typů – konvenční pole, konvenční louka, šetrné pole a šetrná louka – byly vylišeny po konzultacích s místními zemědělci a na základě vyhodnocení jimi vyplněných dotazníků. Součástí dotazníků byly informace týkající se způsobu hospodaření, rozloh jednotlivých pozemků, množství a druhů použitých hnojiv a ochranných látek (pesticidů). Rozhodujícím kritériem pro rozdělení farem (viz dále) byly sumární hodnoty aplikovaných látek uvedené po uplynutí sezóny (přelom srpna a září) jednotlivými farmáři. V analýze mohly být rozlišovány pouze kategorie ploch šetrná a konvenční podle příslušnosti ke konkrétní farmě s prvým či druhým přístupem bez kvantifikace látek pro každou jednotlivou plochu, kterou většina farmářů nedisponuje. Celkem jsme vybrali 11 zemědělských subjektů, jejichž způsob hospodaření odpovídal buď konvenčnímu, nebo integrovanému způsobu hospodaření. Do kategorie konvenčně hospodařících 27


subjektů jsme zařadili ty, kde byly plochy ošetřovány umělými hnojivy v kombinaci se statkovými hnojivy, močůvkou (pole i louky) a pesticidy v celkovém množství desítek tun látek ha-1. Do kategorie integrovaného hospodaření jsme zahrnuli subjekty s plochami ošetřovanými na podzim statkovými hnojivy (pouze pole, louky jsou celoročně bez přihnojování) s případným (výjimečným) jarním přihnojováním v celkovém množství do 10 tun ha-1. Někteří zemědělci využili i zeleného hnojení; umělá hnojiva a pesticidy zde byly naopak použity pouze lokálně a v omezeném množství. Rozdíly v aplikaci pesticidů i hnojiv byly vysoce průkazné (MannWhitheyův test mediánů pro pesticidy, Z = 3,96, N1 = N2 = 11, P < 0,0001 a pro hnojiva Z = 3,94, N1 = N2 = 11, P < 0,0001). Zatímco na konvenčních plochách bylo ročně aplikováno 34,8 + 2,75(SE) kg pesticidů ha-1 (medián 37 kg), na šetrných to bylo pouze 2,8 + 0,71(SE) kg ha-1 (medián 1,5 kg). V případě hnojiv (vyjma slámy a hnoje) připadlo na konvenční plochy 9,3 + 0,53(SE) tun ha-1 (medián 9 t), zatímco na šetrné pou-

ze 3,4 + 0,43(SE) t s mediánem 3,5 t. Zemědělské subjekty v integrovaném režimu hospodaření fungují nejméně od roku 1995. Na každé ze dvou lokalit jsme vytipovali 16 ploch obhospodařovaných konvenčním a 16 integrovaným způsobem, z nichž bylo vždy 10 luk a 22 polí s obilninou (ozim či jařina, pšenice nebo ječmen). Celkem tak bylo na každé lokalitě vybráno 32 ploch s minimální vzdáleností 500 m mezi nejbližšími sousedními pozemky s cílem pokrýt co největší rozlohu lokalit. Snahou bylo rovněž omezit sousedství stejného typu ploch ve prospěch kombinace různých typů v mozaice střídajících se konvenčně a šetrně obhospodařovaných pozemků (obr. 1). Vzhledem k předchozí neznalosti ptačích společenstev v místních podmínkách byl výběr sčítacích ploch z hlediska výskytu ptáků víceméně náhodný. Sčítací body byly vymezeny ve dvojicích v rámci každé vybrané plochy. Jeden (okrajový) bod byl situován 100 m od okraje plochy, druhý (vnitřní) byl umístěn uvnitř plochy 250 m od prvního

Obr. 1. Rozmístění 64 sčítacích bodů ve studijních oblastech na Mezensku (vlevo) a Zručsku (vpravo). Symboly: plný černý trojúhelník – konvenční pole, plné černé kolečko – konvenční louka, prázdný trojúhelník – šetrné pole, prázdné kolečko – šetrná louka. Fig. 1. Distribution of 64 census points in the study areas of Mezná (left) and Zruč (right). Symbols: filled black triangles – conventional fields, filled black circles – conventional meadows, open triangles – organic fields, open circles – organic meadows.

28

Sylvia 48 / 2012

bodu ve snaze eliminovat opakovanou registraci ptáků. Některé zájmové plochy však byly menší, v takových případech byly vybrány vhodné stejné sousední plochy, kde jedna poskytla bod při okraji a druhá uvnitř. Sběr a analýza dat Popis ploch byl proveden první autorkou na přelomu srpna a září 2009. V okruhu do 50 m okolo každého bodu byla zaznamenávána přítomnost keřů, stromů, okrajů cest, vodních ploch a kanálů, mezí a lad pro kontrolu, zda se vybrané konvenční a šetrné plochy nelišily ve struktuře těchto základních biotopových atributů. Žádná z měřených charakteristik neměla převahu v některé z porovnávaných kombinací pole versus louka a konvenční versus šetrný způsob hospodaření (cesta: χ2 = 2,38, P = 0,50; křoviny: χ2 = 0,80, P = 0,85; mez: χ2 = 2,43, P = 0,49; lada: χ2 = 1,27, P = 0,74; příkop: χ2 = 3,58, P = 0,31; strom: χ2 = 3,45, P = 0,33) a tyto charakteristiky proto nebyly v dalších analýzách zohledňovány. Pro mapování ptačích společenstev jsme zvolili metodu bodového sčítání (Janda & Řepa 1986, Bibby 1992). Ptáky sčítala vždy první autorka na obou lokalitách na každém bodě během tří kontrol v březnu (5:00–9:00 SEČ), v dubnu a v květnu (4:00–9:00 SEČ) 2009. Každé sčítání probíhalo po dobu tří dnů. Pořadí sčítaných ploch se střídavě měnilo (tam, kde se při prvním sčítání začínalo, se při druhém sčítání končilo). Slyšení a vidění ptáci byli zaznamenáváni vždy po dobu 5 minut v okruhu 50 m okolo bodu (tj. na rozloze 0,785 ha). Ptáci byli registrováni vizuálně i akusticky, pro analýzu byla zvolena vždy nejvyšší hodnota ze tří zjištěných pro každý druh. Vynecháni byli jedinci, kteří neměli k okolí bodu bezprostřední vztah, tj. nad bodem pouze přelétali. Z druhů nezařazených do analýzy jde

o kachnu divokou (Anas platyrhynchos), káni lesní (Buteo buteo), poštolku obecnou (Falco tinnunculus) a žluvu hajní (Oriolus oriolus). Vzhledem k narušení normality dat jsme rozdíly v počtech druhů na bodech mezi šetrně a konvenčně obhospodařovanými plochami testovali neparametrickým Kruskal-Wallisovým testem. Následně jsme posuzovali trendy v početnostech jednotlivých druhů mezi porovnávanými stanovišti. K výpočtu jsme využili program R (ver. 2.12.0; R Development Core Team 2010). VÝSLEDKY Z 16 zjištěných druhů zahrnutých do hodnocení dosáhli nejvyšší celkové abundance skřivan polní a strnad obecný následováni linduškou luční a křepelkou polní (tab. 1). Počty druhů se průkazně lišily mezi porovnávanými biotopy (KruskalWallisův test mediánů, χ2 = 8.26, df = 3, P = 0.041). Na šetrně obhospodařovaných loukách byla druhová diverzita zřetelně nejvyšší v porovnání s ostatními biotopy, které se v počtech druhů překrývaly (obr. 2). Šetrně obhospodařované louky v porovnání s konvenčními loukami hostily více strnadů obecných, lindušek lučních, křepelek polních a také kukaček obecných, vázaných na okolní křoviny, naopak na konvenčních loukách bylo pozorováno průkazně více skřivanů polních, pěnic hnědokřídlých, cvrčilek zelených a také čejek chocholatých (obr. 3). Na šetrně obhospodařovaných polích byly průkazně početnější linduška luční, křepelka polní, koroptev polní a cvrčilka zelená, naopak bažant obecný a čejka chocholatá byli početnější na konvenčně obhospodařovaných polích (obr. 4). U ostatních druhů nebyly shledány výraznější trendy v preferenci šetrné či konvenční kategorie ploch. 29


Tab. 1. Početnost ptáků (± SE) na sčítacích bodech celkově a na loukách a v polích. Seřazeno sestupně podle absolutního počtu jedinců (průměrné počty jedinců na jednotlivých sčítacích bodech). Table 1. Species abundances (± SE) in total and on census points in meadows and fields (mean number of individuals is given in each census point).

celková abundance / total abundance

druh / species Alauda arvensis Emberiza citrinella Anthus pratensis Coturnix coturnix Sylvia communis Phasianus colchicus Locustella naevia Perdix perdix Cuculus canorus Vanellus vanellus Motacilla alba Luscinia megarhynchos Pica pica Streptopelia turtur Motacilla flava Acrocephalus palustris

pole / fields

počet / numbers

průměr / mean

skřivan polní strnad obecný

247 174

2,4 1,7

0,13 0,12

1,2 2,0

0,23 0,22

2,8 1,6

0,13 0,14

linduška luční křepelka polní pěnice hnědokřídlá bažant obecný

51 45 40

0,5 0,4 0,4

0,08 0,10 0,08

0,6 0,4 0,6

0,18 0,19 0,21

0,5 0,4 0,3

0,09 0,11 0,08

37

0,4

0,07

0,8

0,19

0,2

0,06

cvrčilka zelená koroptev polní kukačka obecná čejka chocholatá konipas bílý slavík obecný

20 19 19 18 17 9

0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,1

0,06 0,06 0,05 0,06 0,05 0,03

0,3 0,1 0,3 0,2 0,3 0,0

0,14 0,09 0,14 0,13 0,14 0,04

0,2 0,2 0,2 0,2 0,1 0,1

0,06 0,07 0,05 0,06 0,05 0,04

straka obecná hrdlička divoká

6 4

0,1 0,0

0,03 0,02

0,2 0,1

0,10 0,09

0,1 0,1

0,02 0,01

konipas luční rákosník zpěvný

3 3

0,0 0,0

0,02 0,02

0,1 0,1

0,07 0,08

0,0 0,1

0,00 0,01

DISKUSE Předložená studie jako první v České republice porovnává strukturu ptačích společenstev s ohledem na intenzitu zátěže stanoviště pesticidy a hnojivy na úrovni nejjemnější škály v polních a lučních biotopech. Ačkoliv byla realizována na relativně malém území a podchytila pouze omezený počet ptačích druhů, naznačila, že intenzita aplikace pesticidů a hnojiv může být jednou z významných charakteristik, které mohou ovlivňo30

louky / meadows

SE průměr / SE průměr / SE mean mean

vat diverzitu i druhovou skladbu ptáků v podmínkách zemědělské krajiny ČR. Z hlediska spektra druhů nebyl zjištěn výrazný rozdíl mezi poli a loukami s výjimkou vzácně zaznamenaných druhů (slavík obecný při okraji pole nezjištěný v louce, naopak straka a konipas luční pozorovaní pouze v loukách). Z hlediska průměrného počtu druhů na lokalitách (jako možného kriteria druhové diverzity) se pozitivní vliv šetrného hospodaření zřetelně projevil na loukách. Tento výsledek je v souladu s podobnou

Sylvia 48 / 2012

počet druhů / Species richness

7 6 5 4 3 2 1 1

2

3

4

biotop / habitat

Obr. 2. Počty druhů ptáků zjištěných na loukách (1 = konvenčně a 2 = šetrně obhospodařovaných) a na polích (3 = konvenční, 4 = šetrné). Tučnou čarou – medián, box – dolní a horní kvartil (25 % / 75 % hodnot měření), přerušované úsečky – 1,5 násobek výšky boxu, kroužky – odlehlé hodnoty. Překryvy zářezů indikují nesignifikantní rozdíl mezi biotopy. Fig. 2. Bird species richness found in meadows (1 = conventional and 2 = organic) and fields (3 = conventional and 4 = organic). Bold line – median, box – lower and upper quartile (25% / 75% values), whiskers – 1.5times box height, dots – outliers. Notch overlaps refer to nonsignificant differences between habitats.

Emberiza citrinella Alauda arvensis Phasianus colchicus Sylvia communis Anthus pratensis Coturnix coturnix Locustella neavia Motacilla alba Cuculus canorus Vanellus vanellus Pica pica Streptopelia turtur Perdix perdix Motacilla flava Acrocephalus palustris Luscinia megarhynchos 0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

početnost / abundance

Obr. 3. Průměrná početnost ptáků na bodech na šetrně (tmavé sloupce) a v konvenčně (šedé sloupce) obhospodařovaných loukách. Úsečky znázorňují střední chyby průměrů (SE). Fig. 3. Mean bird abundance (number of individuals on census points) on organic (dark bars) and conventional (grey bars) meadows. Standard errors (SE) are indicated.

31


Alauda arvensis Emberiza citrinella Anthus pratensis Coturnix coturnix Sylvia communis Phasianus colchicus Perdix perdix Vanellus vanellus Cuculus canorus Locustella naevia Motacilla alba Luscinia megarhynchos Pica pica Acrocephalus palustris Streptopelia turtur 0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

početnost / abundance

Obr. 4. Průměrná početnost ptáků na bodech na šetrně (tmavé sloupce) a v konvenčně (šedé sloupce) obhospodařovaných polích. Úsečky znázorňují střední chyby průměrů. Fig. 4. Mean bird abundance (number of individuals on census points) on organic (dark bars) and conventional (grey bars) fields. Standard errors are indicated.

studií realizovanou v Německu (Batáry et al. 2010). Již dříve bylo prokázáno, že v konvenčně a silně hnojených loukách výrazně narůstá podíl několika dominantních druhů trav na úkor ostatních rostlin (např. Vickery et al. 2001), což se projevuje zřetelnější homogenizací a houstnutím porostů a následně i sníženou atraktivitou pro některé druhy ptáků, v našem případě zejména pro strnada obecného, křepelku polní a lindušku luční. Naopak nebyl prokázán rozdíl mezi počtem druhů v šetrně a konvenčně ošetřovaných obilovinách. Zde mohlo být důvodem právě to, že byl sledován pouze výsek obilného pole bez zohlednění jeho nejbližšího okolí, a tedy velmi omezený, i když převládající typ habitatu v současné zemědělské krajině. Některé studie (např. Kragten et al. 2008, Batáry et al. 2010) naznačují, že z hlediska posuzování jejich významu pro ptáky nelze oddělovat tyto samotné uniformně strukturované plochy od jejich bezprostředního okolí. Atraktivita těchto ploch pro ptáky totiž nemusí být primárně 32

určována množstvím aplikovaných pesticidů a hnojiv, protože struktura samotného (vždy uniformního) porostu je jimi ovlivněna podstatně méně, než je tomu u luk. Ptáci tyto plochy využívají jako doplňková, nikoliv hlavní hnízdní, potravní či odpočinková stanoviště. Důsledky intenzivní chemizace se jistě mohou projevit například zvýšenou mortalitou v důsledku otrav nebo v dlouhodobém a v hrubším krajinném měřítku, to však nebylo možno postihnout metodikou užitou v této studii (Awkerman et al. 2011, McKenzie et al. 2011). Ačkoliv řada druhů vykazovala vyšší početnost na šetrných plochách, v případě skřivana polního, čejky chocholaté a bažanta obecného, tj. druhů bezprostředně vázáných na otevřené plochy, bylo dokonce více ptáků zjištěno na konvenčně obhospodařovaných pozemcích. To je v rozporu s výsledky Batáry et al. (2010), jejichž závěrem je, že početnost skřivanů polních je pozitivně ovlivněna právě ekologickým zemědělstvím. Naše odlišné výsledky mohou

Sylvia 48 / 2012

pramenit z vlivu mnoha faktorů, které nebyly v analýzách zohledněny. Např. u skřivana polního mohla významnou roli sehrát atraktivita sousedních ploch; hnízdní okrsky skřivanů mívají až tisíce m2 (Šťastný & Hudec 2011) a mohou proto zahrnovat i méně atraktivní biotop v rámci intenzivně obhospodařovaných pozemků. Čejka chocholatá upřednostňuje vlhčí stanoviště (Šťastný et al. 2006, Šálek 2000) a ani faktor vlhkosti ploch nebyl v práci zahrnut. Nezanedbatelným faktorem může být i doba, po kterou jsou pozemky daným způsobem obdělávány. Je možné, že období v řádu jedné dekády, po kterou existuje většina sledovaných farem, je příliš krátká doba na to, aby významně ovlivnila strukturu ptačího společenstva. Je rovněž dobře známo, že strukturu ptačích společenstev v zemědělské krajině významně ovlivňuje velikost, prostorové uspořádání a biotopová heterogenita pozemků (Kleijn et al. 2006, Piha et al. 2007, Romero et al. 2008), charakter navazujícího prostředí včetně okrajového jevu (Batáry & Báldi 2004) a podíl rozptýlené zeleně (Freemark & Kirk 2001) aj. Výše zmíněné studie sice poukazují na to, že celková heterogenita prostředí hraje klíčovou roli, ale naznačují také, že je tomu tak zejména na pozemcích, které jsou v konvenčním režimu obdělávání, zatímco na pozemcích v integrovaném a organickém režimu hospodaření mohou být tyto ukazatele méně podstatné. Naše práce soustředící se výhradně na vliv množství aplikovaných látek však nemůže fenomén diverzity okolního prostředí spolehlivě posoudit. Je možné, že celková biotopová heterogenita v okolí všech našich studijních ploch a s ní spojená diverzita ptačích společenstev byla poměrně vysoká na to, aby stačila potlačit bezprostřední vliv aplikovaného množství chemických látek a hnojiv, zejména v polních kulturách.

Je dále možné, že pozitivní vliv organického způsobu hospodaření na společenstva ptáků bude mnohem zřetelnější ve více homogenizované krajině (Smith et al. 2010), v níž jsou hnízdní, potravní a úkrytové zdroje mnohem omezenější a kde se proto výrazněji projeví jakékoliv mírné snížení celkové environmentální zátěže. Zajímavé výsledky by tak mohla poskytnout rozsáhlejší studie mapující vliv způsobu hospodaření na ptačí společenstva v širším měřítku v rámci ČR se zahrnutím různých typů krajin včetně vrchovin a podhorských oblastí, kde si zemědělská krajina zachovala vyšší heterogenitu v porovnání s převládající uniformní krajinou v nížinách s rozsáhlými plochami monokultur (Jelínek 1999, Lipský 2000). Výsledky této práce naznačují, že pouhá změna způsobu užívání pozemků na lokální úrovni ve smyslu omezení hnojení a užívání pesticidů v polních kulturách nemusí bezprostředně ovlivnit druhovou pestrost ptačího společenstva a abundanci některých druhů ptáků. Je možné, že kromě změny ve stylu hospodaření je nutno připojit i další úpravy biotopů směrem k celkovému zvýšení strukturální pestrosti biotopové mozaiky (Fischera et al. 2011). Není ale rovněž vyloučeno, že se pozitivní vliv snížených dávek pesticidů a hnojiv projeví teprve při uplatňování šetrného hospodaření v mnohem větším měřítku než je realizováno v současnosti. Považujeme proto za užitečné a velmi žádoucí provést více podobných studií a se zahrnutím dalších faktorů včetně různých habitatových charakteristik, které by umožnily správně interpretovat naše dosavadní poněkud rozporné výsledky a poskytly tím argumenty pro odpovídající uplatnění vhodných forem šetrného způsobu hospodaření v zemědělské praxi v různých typech zemědělských ploch v zájmu posílení druhové diverzity a zvýšení 33


početnosti ubývajících druhů v zemědělské krajině. PODĚKOVÁNÍ Děkujeme za cenné rady a připomínky oběma anonymním recenzentům. Za pomoc v terénu patří dík M. Brožovi a D. Princovi. Studie byla finančně podpořena grantem IGA ČZU - 200942110007. SUMMARY Agricultural intensification including increased dosage of fertilizers and pesticides negatively influenced biodiversity in agricultural landscapes across Europe throughout the 20th century (Chamberlain et al. 2000, Tilman et al. 2001, Hora et al. 2003, Báldi et al. 2005). Declining trends of farmland birds due to this intensification are documented in most European countries (Newton 2004, Báldi & Faragó 2007) including the Czech Republic (e.g., Andreska 1990, Reif et al. 2006, Reif et al. 2008, Voříšek et al. 2009). Some recent studies suggest that the change of farming management towards more environment-friendly (integrated) approaches may mitigate the negative impact of agricultural practices on environment (Woese et al. 1997, Batáry et al. 2010). Even though these alternative approaches have been scarcely introduced in the Czech Republic, their effect on bird communities has not yet been studied in the country. In this study, we compared bird species richness and abundances on study plots in two areas in the Czech Republic, in southern Bohemia (the Mezná area, 49°15'N, 14°48'E, 440–455 m a.s.l.) and central Bohemia (the Zruč area, 49°44'N, 15°06'E, 380–450 m a.s.l.). We defined 64 census points distributed among 11 subjects (farms) and four plot categories including fields (spring cereal or win34

ter wheat) and meadows with either organic or conventional management, depending on the dosage of fertilizers and pesticides. Conventional farms were treated with artificial fertilizers and pesticides in the total amounts of substances in tens of tonnes ha-1, whereas integrated farms were characterized by the absence or low doses of pesticides and manure in the total quantity of up to 10 tonnes ha-1. The differences in the applications were significant for both pesticides (all in kg ha-1: 34.8 + 2.75[SE] on conventional plots versus 2.8 + 0.71[SE] on organic plots, Mann-Whitney test of medians: Z = 3.96, N1 = N2 = 11, P < 0.0001) and fertilizers (9.3 + 0.53[SE] versus 3.4 + 0.43[SE], Z = 3.94, N1 = N2 = 11, P < 0.0001, respectively). In each of the two areas we selected 32 plots (with a minimum distance of 500 m between any two plots and alternating spatial pattern, if possible; Fig. 1) as follows: 5 organic meadows, 5 conventional meadows, 11 organic fields and 11 conventional fields. Two census points were placed in each plot, representing field edge (100 m from the entire edge) and internal habitat (250 m apart from the previous point). The birds were registered by the first author using the point count method (Bibby 1992) up to 50 m around each point three times during the breeding season 2009 (fiveminute recording in March, April and May, the maximum value from these three visits was used in the analysis). Besides birds, presence of field roads, field margin, shrub cover, bounds, trees, idle field and ditch or other water bodies were recorded in order to check for other possible differences between habitats in the four compared categories. In fact, we did not find significant differences (field road: χ23 = 2.38, P = 0.50; field margin: χ23 = 2.43, P = 0.49; shrub cover: χ23 = 0.80, P = 0.85; trees: χ23 = 3.45, P = 0.33; idle field: χ23 = 1.27, P = 0.74; ditch or

Sylvia 48 / 2012

other water bodies: χ23 = 3.58, P = 0.31) and thus did not consider them in further analyses. Out of the 16 bird species recorded in this study, the Eurasian Skylark, Yelowhammer, Meadow Pipit and Common Quail were the most numerous species (Table 1). Species richness significantly differed among the habitats (Kruskal-Wallis test of medians, χ23 = 8.26, P = 0.041): organic meadows showed the highest species richness whereas the three remaining categories did not differ significantly (Fig. 2). Except for the generally positive effect of organic farming in meadows (similar e.g. to Batáry et al. 2010), some species showed ambiguous trends in organic meadows (Fig. 3) and fields (Fig. 4) compared with the conventional sites. Possible reasons (e.g., time elapsed from the beginning of this kind of farming) for these inconsistent results are discussed. We recommend similar studies to be performed in other types of landscapes (e.g., foothills and lowlands) and with consideration of variation in habitat heterogeneity combined with exact doses of fertilizers and pesticides, which could not be taken into account in this study.

LITERATURA Andreska J. 1990: Změny složení avifauny polní krajiny v důsledku změn vegetace v letech 1948–1988. In: Ptáci v kulturní krajině – Sborník přednášek z II. jihočeské ornitologické konference konané ve dnech 25. a 26. února 1989 v Českých Budějovicích, díl 1: 1–6. Anonym 2011: Zvyšuje se podíl zemědělské půdy obhospodařované ekologicky? http://issar.cenia.cz/issar/page. php?id=1606. citováno 23. 9. 2012. Awkerman J. A., Marshall M. R., Williams A. B., Gale G. A., Cooper R. J. & Raimondo S. 2011: Assessment of indirect pesticide effects on wormeating warbler popu-

lations in a managed forest ecosystem. Environmental Toxicology and Chemistry 30: 1843–1851. Báldi A., Batáry P. & Erdös S. 2005: Effects of grazing intensity on bird assemblages and populations of Hungarian grasslands. Agriculture, Ecosystems and Environment 108: 251–263. Báldi A. & Faragó S. 2007: Long-term changes of farmland game populations in a postsocialist country (Hungary). Agriculture, Ecosystems and Environment 118: 307–311. Batáry P. & Báldi A. 2004: Evidence of an edge effect on avian nest success. Conservation Biology 18: 389–400. Batáry P., Matthiesen T. & Tscharntke T. 2010: Landscape-moderated importance of hedges in conserving farmland bird diversity of organic vs. conventional croplands and grasslands. Biological Conservation 143: 2020–2027. Bibby C. J., Burgess, N. D. & Hill D. A.1992: Bird Census Techniques. Academic Press, London. Culek M. (ed) 1996: Biogeografické členění České republiky. Enigma, Praha. Elzakker B. 1991: Alternativní zemědělství v Československu. Mze ČR, Praha. Fischera C., Flohre A., Clement L. W., Batáry P., Weisser W. W., Tscharntke T. & Thies C. 2011: Mixed effects of landscape structure and farming practice on bird diversity. Agriculture, Ecosystems and Environment 141: 119–125. Flohre A., Rudnick M., Traser G., Tscharntke T. & Eggers T. 2011: Does soil biota benefit from organic farming in complex vs. simple landscapes? Agriculture, Ecosystems and Environment 141: 210–214. Freemark K. E. 1995: Assessing effects of agriculture on terrestrial wildlife: developing a hierarchical approach for the US EPA. Landscape and Urban Planning 31: 99–115. Freemark K. E. & Kirk D. A. 2001: Birds on organic and conventional farms in Ontario: partitioning effects of habitat and practices on species composition and abundance. Biological Conservation 101: 337–350. Fuller R. J., Gregory R. D., Gibbons D. W.,

35


Marchant J. H., Wilson J. D., Baillie S. R. & Carter N. 1995: Population declines and range contraction among lowland farmland birds in Britain. Conservation Biology 9: 1425–1441. Geiger F., Bengtsson J., Berendse F., Weisser W. W., Emmerson M., Morales M. B., Ceryngier P., Liira J., Tscharntke T., Winqvist C., Eggers S., Bommarco R., Pärt T., Bretagnolle V., Plantegenest M., Clement L. W., Dennis C., Palmer C., Ońate J. J., Guerrero I., Hawro V., Aavik T., Thies C., Flohre A., Hänke S., Fischer C., Goedhart P. W. & Inchausti P. 2010: Persistent negative effects of pesticides on biodiversity and biological control potential on European farmland. Basic and Applied Ecology 11: 97–105. Genghini M., Gellini S. & Gustin M. 2006: Organic and integrated agriculture: the effects on bird communities in orchard farms in northern Italy. Biodiversity and Conservation 15: 3077–3094. Hora J., Marhoul P. & Zámečník V. 2003: Chráníme polní a luční ptáky. ČSO, Třeboň. Hudec K., Šťastný K. & Bejček V. 2000: Vývoj hnízdní avifauny ČR ve 20. století. Sylvia 36: 2–5. Chamberlain D. E., Wilson J. D., Fuller R. J., Bunce R. G. H., Duckworth J. C. & Shrubb M. 2000: Changes in the abundance of farmland birds in relation to the intensity of agricultural intensification in England and Wales. Journal of Applied Ecology 37: 77–788. Janda J. & Řepa P. 1986: Metody kvantitativního výzkumu v ornitologii. Okresní vlastivědné muzeum J. A. Komenského, Moravské ornitologické sdružení v Přerově, Krajské středisko státní památkové péče a ochrany přírody Ostrava, Praha. Jelínek F. (ed) 1999: Nedoceněné bohatství. MŽP, Praha. Klabzuba J. 1995: Agrometeorologické hodnocení roků ve středočeské oblasti. ČZU, Praha. Kleijn D., Baquero R. A., Clough Y., Díaz M., De Esteban J., Fernández F., Gabriel D., Herzog F., Holzschuh A., Jöhl R., Knop E., Kruess A., Marshall E. J. P., StefanDewenter I., Tscharntke T., Verhulst J., West T. M. & Yela J. L. 2006: Mixed biodiversity benefits of agro-environment schemes in

36

five European countries. Ecology Letters 9: 24–254. Kleijn D., Berendse F., Smit R. & Gilissen N. 2001: Agri-environment schemes do not effectively protect biodiversity in Dutch agricultural landscape. Nature 413: 723– 725. Kohout V. (ed) 2002: Zemědělské soustavy. ČZU, Praha. Kragten S., Trimbos K. B. & de Snoo G. R. 2008: Breeding skylarks (Alauda arvensis) on organic and conventional arable farms in The Netherlands. Agriculture, Ecosystems and Environment 126: 163–167. Kropáč Z. & Nejedlá M. (eds) 1956: Klíční rostliny našich plevelů. SZN, Praha. Lipský Z. (ed) 2000: Sledování změn v kulturní krajině. ČZU Praha v nakladatelství Lesnická práce, Praha. McKenzie A. J., Vickery J. A., Leifert C., Shotton P. & Whittingham M. J. 2011: Disentangling the effects of fertilisers and pesticides on winter stubble use by farmland birds. Basic and Applied Ecology 12: 80–88. Newton I. 2004: The recent declines of farmland bird populations in Britain: an appraisal of causal factors and conservation actions. Ibis 146: 579–600. Petr J. & Dlouhý J. (eds) 1992: Ekologické zemědělství. Brázda, Praha. Piha M., Tiainen J., Holopainen J. & Vepsalainen V. 2007: Effects of land-use and landscape characteristics on avian diversity and abundance in boreal agricultural landscape with organic and conventional farms. Biological Conservation 140: 50–61. Potts G. R. (ed) 1997: Cereal farming, pesticides, predation and conservation. Collins, London. R Development Core Team 2010: R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. http://www.Rproject.org/. citováno 10. 6. 2012. Reif J., Voříšek P., Šťastný K. & Bejček V. 2006: Trendy početnosti ptáků v České republice v letech 1982–2005. Sylvia 42: 22–37. Reif J., Voříšek P., Šťastný K., Bejček V. & Petr J. 2008: Agricultural intensification and farmland birds: new insights from a central European country. Ibis 150: 596–605.

Sylvia 48 / 2012

Romero A., Chamorro L. & Xaver-Sans F. 2008: Weed diversity in crop edges and inner fields of organic and conventional dryland winter cereal crops in NE Spain. Agriculture, Ecosystems and Environment 124: 97–104. Rusek J. 2003: Záplavy, půda, globální změny a další souvislosti III. Živa 5/2003: 217–220. Smith G. H., Dänhardt J., Lindström A. & Rundlöf M. 2010: Consequences of organic farming and landscape heterogeneity for species richness and abundance of farmland birds. Oecologia 162: 1071–1079. Šálek M. 2000: Aktuální problémy ochrany ptáků a jejich prostředí v ČR. Čejka chocholatá (Vanellus vanellus). Sylvia 36: 51–52. Šarapatka B. & Zídek T. (eds) 2005: Šetrné formy zemědělského hospodaření v krajině a agroenvironmentální programy. MZe ČR, Praha. Šnobl J. & Pulkrábek J. (eds) 1999: Základy rostlinné produkce. ČZU, Praha. Šťastný K., Bejček V. & Hudec K. 2006: Atlas hnízdního rozšíření ptáků v České republice 2001–2003. H & H, Jinočany. Šťastný K. & Hudec K. (eds) 2011: Fauna ČR. Ptáci III/1. Academia, Praha. Tilman D., Fargione J., Wolff B., D’Antonio C., Dobson A., Howart R., Schindler D., Schlesinger W. H., Simberloff D. & Swackhamer D. 2001: Forecasting agriculturally driven global environmental change. Science 292: 281–284. Václavík T. (ed) 2006: Ekologické zemědělství a biodiverzita. MZe ČR, Praha. Vickery J. A., Tallowin J. R., Feber R. E., Asteraki E. J., Atkinson P. W., Fuller R. J. & Brown V. K. 2001: The management of lowland

neutral grasslands in Britain: effects of agricultural practices on birds and their food resources. Journal of Applied Ecology 38: 647–664. Vickery J., Carter N. & Fuller R. J. 2002: The potential value of managed cereal field margins as foraging habitats for farmland birds in the UK. Agriculture, Ecosystems and Environment 89: 41–52. Voříšek P., Klvaňová A., Brinke T., Cepák J., Flousek J., Hora J., Reif J., Šťastný K. & Vermouzek Z. 2009: Stav ptactva České Republiky 2009. Sylvia 45: 1–38. Wilson J. D., Evans J. Browne S. J. & King J. R. 1997: Territory distribution and breeding success of Skylarks (Alauda arvensis) on organic and intensive farmland in southern England. Journal of Applied Ecology 34: 1462–1478. Wilson J. D., Morris A. J., Arroyo B. E., Clark S. C. & Bradbury R. B. 1999: A review of the abundance and diversity of invertebrate and plant foods of granivorous birds in northern Europe in relation to agricultural change. Agriculture, Ecosystems and Environment 75: 13–30. Woese K. D., Lange C. & Bogl K. W. 1997: A comparison of organically and conventionally grown foods – results of review of the relevant literature. Journal of the Science of Food & Agriculture 74: 281–293.

Došlo 30. července 2012, přijato 1. října 2012. Received 30 July 2012; accepted 1 October 2012. Editor: P. Adamík

37

Bird abundances in farmland under conditions of organic and conventional farming

Recommend Documents