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
