DYNAMIKA KRAJINY Dnešní stav krajiny je výsledkem spolupůsobení 5 základních faktorů přírodního původu : 1. Reliéf krajiny 2. Podnebí 3. Osídlení rostlinnými a živočišnými druhy (klima , migrace) 4. Vývoj půdy (klima, podloží) 5. Disturbance (narušení) 6. ČLOVĚK ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Důležitým autoregulačním mechanismem je ZPĚTNÁ VAZBA
následek
příčina
Systém A
Systém B
příčina
následek
Zpětná vazba: autoregulační mechanismus všech ekosystémů; vzájemné nenáhodné působení mezi prvky systémů, při niž dochází k zesilování či zeslabování určitého efektu Stres : projevuje se u pozitivní zpětné vazby, jedná se o zpětnovazební smyčku této vazby ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Zpětné vazby ve vývoji krajiny
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
SUKCESE Proces, kterým prochází každý z ekosystémů v přirozených podmínkách (nenarušující jejich homeostázu – určitý stabilizační stupeň – samovolným způsobem. Tento proces je vymezen typem trvalých přírodních podmínek (ekotopem) ekosystému a jemu odpovídajících sukcesních sérií. FÁZE SUKCESE : pionýrská střední zralá (klimaxová) ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Pojetí ekologické sukcese si zachovává následující společné základní rysy : Sukcese je postupný zákonitý sled změn druhového složení biocenózy a jejich energomateriálových toků, který vyúsťuje v záměnu jednoho ekosystému v druhý. Tento sled pokračuje určitým směrem a můžeme jej tedy přiměřeně předpovídat. Sukcese je výsledkem změn abiotického prostředí vyvolaných biocenózou. Ekotop rozhoduje o tom, zda a kdy sukcese začíná , jak rychle a případně až kam probíhá; její samostatný průběh je však ovládán biocenózou. Sukcese končí (vrcholí) ustáleným ekosystémem, v němž se na jednotku dosažitelného toku energie uchovává nejvíce biomasy a nejvíce symbiotických vztahů mezi organismy. ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Homeostáza Homeostáza je soubor principů vedoucích v živých systémech na základě získaných informací ke kompenzování odchylek vnějšího prostředí, a tím i k dynamické rovnováze vnitřního prostředí. Homeostáza ve velkých ekosystémech je taková souhra v oběhu látek a energií, která se sama udržuje a nepotřebuje a nevyžaduje vnější zásah či popud. Je to stav krajiny, při němž jsou hlavní činné prvky a hlavní řetězy vazeb krajinného systému udržovány autoregulačními ekologickými procesy v quasistatické stabilitě a při němž nedochází ke vzniku katastrofických zvratů. V krajině lze (podle pí. Librové) odpozorovat tři vývojové podoby homeostázy - primární, sekundární a terciální.
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Primární homeostáza krajiny je formována přírodními procesy bez podstatné lidské účasti - cestou nebrzděné sukcese, směřující k maximální akumulaci živé i odumřelé biomasy. Sekundární homeostáza krajiny vzniká nahodilou interferencí přírodních procesů a lidské činnosti, limitované stavem technologií předindustriální společnosti. Význačné zde byly energetické vstupy omezované na lidskou a animální sílu tažných zvířat a na proudící vodu, archaické bezodpadové technologie zemědělství a relativně drobné měřítko zásahů v prostoru. Výsledkem vynuceného respektu k přírodním podmínkám byla běžně vysoká úroveň souladu lidské činnosti a přírodních procesů. V krajině s vyspělou sekundární homeostázou jsou převažujícím typem ekosystémů člověkem blokovaná sukcesní stadia s vysokým stupněm ekologické stability.
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Terciální homeostáza krajiny - Odumův model zónování nám pomůže s konkretizací představ o terciální homeostáze.
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Role člověka ve vývoji krajiny Člověk ovlivňuje svým působením : klima půdu reliéf faunu a flóru V měřítku geologického věku se jedná o změny náhlé a nečekané (časová řada 3,5 mld. let do roku – člověk nastupuje 31.12. V 16:00 – zemědělská výroda 23:58)
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Důležitým autoregulačním mechanismem je ZPĚTNÁ VAZBA
následek
příčina
Systém A
Systém B
příčina
následek
Člověk vstupuje a reguluje průběh
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Změna rytmů v přírodě
Denní – teplo, světlo
Sezónní Změna role člověka v ekosystémech: lovec, sběrač ⇒ pěstitel, chovatel
Pěstování plodin: úprava sezónního rytmu; trvalé osídlení krajiny; domestikace přežvýkavců •
Oddělené pěstování jednotlivých druhů (extrém – monokultury)
•
Režim pastvy
•
Závlahy a odvodnění ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Rytmy s dlouhodobou periodou Přirozeným je oheň, který vzniká samovolně při nahromadění hořlavého materiálu v dostatečném množství pro rychlé šíření; člověk zapříčinil častější výskyt, umělé používání Obsah CO2 ve vzduchu: zvyšování díky odlesnění, dopravě, průmyslu … Používání chemických látek se škodlivými účinky
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Role člověka ve vývoji krajiny Člověk ovlivňuje svým působením : klima, půdu, reliéf, faunu a flóru V měřítku geologického věku se jedná o změny náhlé a nečekané (časová řada 3,5 mld. let do roku – člověk nastupuje 31.12. V 16:00 – zemědělská výroda 23:58)
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
1988 v ČR bylo ze 450 druhů obratlovců 57% ohrožených (kruhoústí 100%, obojživelníci 95%, ptáci nejméně „jen 52%“ Stresové faktory
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Přirozený koloběh CO2 v přírodě + dotace vyvolaná lidskou činností
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Zvyšování biodiverzity lidskou činností
•
Záměrně
•
Podružně – neúmyslně
Dle způsobu integrace do rostlinných společenstev 1. Autochtonní druhy – formování a ustálení bez lidského vlivu 2. Antropofyty, synantropní druhy – rozšířené díky lidským aktivitám •
Naturalizované druhy – již zapojené do přírodních cyklů, přežívají i bez lidského vlivu
•
Druhy, které zůstávají životně navázány na lidskou činnost a utváření prostředí
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Počet zavlečených či introdukovaných druhů vyšších rostlin do střední Evropy lidskou činností: Stromy a keře
2600
Ozdobné byliny vč. cibulovin
2000
Kultivované plodiny
100
Plevele polí a zahrad
150
Zavlečené s travním semenem
52
Náhodné příměsi krmiva pro chovné ptáky
230
Znečištění dováženého obilí
x100
V obalech dovážených potravin
800
Hnojiva
1600 ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Typ sídla
Podíl rostlinných druhů zavlečených člověkem
Lesní vsi
20-30%
Vesnice
+- 30%
Malá města
35-40%
Střední města
40-50%
Velká města
50-70%
ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství
Metody a nástroje k přetváření krajiny • těžba přírodních materiálů, následné zpracování • zavádění intenzivních zemědělských metod • politické rozhodnutí
Vlivem změn krajiny lze rozlišit tzv. gradient úprav krajiny 1.
Přírodní krajina (bez lidského vlivu)
2.
Obhospodařovaná (pastvina, les)
3.
Obdělávaná (vesnice + okolí)
4.
Příměstská (přechod mezi městem a krajinou)
5.
Městská (park v zástavbě) ČVUT FSv - katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství