P da a produkce potravin PEDOSFÉRA - pr nik litosféry, atmosféry, hydrosféry (kryosféry), biosféry Systém abiotických a biotických initel A) abiotické (neživá složka): • minerální látky (rozklad mate né horniny) • organické látky (rozklad t l organism ) • plyny (p dní vzduch) • voda (p dní vlhkost + roztoky látek) B) biotické (živá složka - edafon): • bakterie, sinice, houby, asy, vyšší rostliny, bezobratlí, obratlovci, vývojová stádia ....) • produkty jejich metabolismu P da není izolovaný systém - mezi p dou a prost edím dochází k vým n látek
Kvantitativní aspekty Plocha p dy ny Zemi (mil km2): Oceány
362
Pevniny
148
Z toho pevniny: P írodní oblasti
58
Zem d lská p da
45
„Nehostinná“ území
40
Zastav ná plocha
5
Z toho zem d lská p da: Pastviny
30
Orná p da
15
P da a produkce potravin Zem d lská p da je artefakt ! ! ! = agroekosystém, do n jž lov k vkládá energii, aby jej udržel stabilní vznik - cca p ed 12 tis. l. na po átku zem d lsko-pasteveckého období ("zem d lská revoluce") zem d lská p da je zdroj: • obnovitelný (teoreticky vzniká stále) • neobnovitelný (degradace >>> obnova) P DA = produkce potravin + cihlá ské hlíny + lé ivé rašelinné p dy + ...
P da a produkce potravin
Dnes jsou dostupná vhodná území využita. Zem d lské p dy následkem degradace ubývá. Nár st plochy p dy - na úkor p írodních nebo nevhodných p d P DA = produkce potravin + cihlá ské hlíny + lé ivé rašelinné p dy + ...
Degradace p dy Ztráta biologických a/nebo chemických a/nebo fyzikálních vlastností p dy. • eroze • desertifikace • podmá ení - oglejení • zasolování • chemická degradace • zhut ování • lateri(ti)zace
P da a produkce potravin Absolutní meze: - dostatek p dy Relativní meze: - kvalita p dy - efektivita využití - po et obyvatel
Ochrana biologické diverzity
Život Zp sob organizace hmoty se 3 atributy: • 1) látková vým na (metabolismus, vym šování); • 2) reprodukce (stálý p enos d di né informace, konzervativní prvek - zachování identity); • 3) evoluce (prom nlivost genetické informace a fenotypu v ase - "šum„ v genetické informaci nestabilita D/RNA)
Život Vznik (pravd podobn ): • za anaerobních podmínek (H, C, O, N, S) • prvotní: heterotrofové • druhotní: autotrofové (O3 - ozonový štít)
Vývoj života na Zemi Stá í Zem : Nejstarší hornina: Nejstarší fosílie ??? Bakterie, houby, protista: Obratlovci (ryby): Obojživelníci: Bezobratlí a rostliny na souši: Savci: Ptáci: Kvetoucí rostliny: Homo: Homo sapiens:
4,5 mld. let 3,8 mld. let 3,5 mld. let 570 mil. let 500 mil. let 380 mil. let 350 mil. let 200 mil. let 150 mil. let 100 mil. let 2 mil. let 0,2 mil. let
Úrovn biologické diverzity „P írodní“ biodiverzita“ „Kulturní“ biodiverzita
Úrovn biologické diverzity „P írodní diverzita“ • • • • • •
ekosystémy (biomy) potravní vazby (plankton x edafon) životní formy druhy poddruhy
Životní formy rostlin • Terofyty (jednoleté, p ežívají semeny) • Geofyty (dvou i víceleté s oddenky, cibulemi) • Chamaefyty (obnovovací pupeny do cca 30cm nad p dou – ke e) • Fanerofyty (obnovovací pupeny výše než 30cm nad p dou – stromy) • Epifyty (obnovovací pupeny na t lech rostlin bez kontaktu se zemí) • Hemikryptofyty (obnovovací pupeny t sn nad zemí – p es zimu pod sn hem)
Úrovn biologické diverzity „Kulturní“ biodiverzita • • • • •
domestikované plodiny domestikovaná zví ata diverzita park a zahrad diverzita „kulturní krajiny“
Globální (druhová) diverzita Dnes žije: (5) 10 - 30 (100) mil. druh z toho: 1,7 - 1,8 (5-15%) mil. druh známo (?) neznáme 80 - 95% žijících druh Nejznám jší skupiny • hmyz • cévnaté rostliny • obratlovci
~ 750 000 druh ~ 250 000 ~ 44 000
Málo známé skupiny: viry, bakterie, houby, nematoda, rozto i, ... Stupe probádání:
souše >>> mo e
Globální diverzita Neznáme nejen všechny druhy a ekosystémy (zvlášt mo ské). Neznáme ani všechny geny a jejich projevy u známých druh . (bakterie ~ 103, houby ~104, savci ~ 105 kvetoucí rostliny ~ 5.105 gen )
Biologická diverzita - definice BD = mezidruhová i vnitrodruhová variabilita organism i jejich ekologických komplex . BD = Po et jednotek organizovaných na mnoha úrovních OD KOMPLEXU EKOSYSTÉM PO STRUKTURY, KTERÉ JSOU ZÁKLADEM D DI NOSTI EKOSYSTÉMY ↓ DRUHY ↓ GENY
Vývoj a zánik druh 2 základní p irozené mechanismy: • SPECIACE • EXTINKCE
Speciace = „vznik“ druh = postupné vytvá ení bariér (geografických, potravní specializace, morfologie ....) sm ující ke genetické r znosti speciace sympatrická alopatrická SP - odpov
druh na zm ny v prost edí
Extinkce = vymírání druh Každý druh neschopný p izp sobení ke zm nám podmínek ztrácí schopnost p ežívat - vymírá. V historii života na Zemi pravd podobn žilo cca 500 - 1500 mil. druh (nyní cca 10 100 mil.) 80-99% druh již v minulosti vym elo Za posledních 500 mil. let ... 6 katastrof
Sou asná extinkce P irozená extinkce v geologické minulosti: cca n kolik druh za rok Extinkce dnes ~ 1000x - 10000x rychlejší Nejvyšší (patrn ) v tropických deštných lesích, kde žije 1/2 - 2/3 druh organism Co vede k tak rychlému vymírání ???
P í iny dnešní extinkce 1) Odles ování tropických deštných les : na cca 7% plochy pevniny žije asi 50% druh (ze 7,7 mil. km2 ubývá 160 - 200 tis. km2 ro n . Za 30 - 40 let zbude 0 - 10% plochy)
P í iny dnešní extinkce 2) Fragmentace území (podle ostrovních teorií unese ur itá plocha jen ur itý po et druh (jedinc daného druhu), malé populace jsou "náchylné" k vymírání), malé plochy jsou neúnosné pro velké druhy ...
P í iny dnešní extinkce 3) Zm na habitatu (zm na stanovišt t žbou, zástavbou, "posunem biom ").
P í iny dnešní extinkce 5) Lov (pro obživu- bushmeat, jako konkurent domácím zví at m, "sport", polotovary).
P í iny dnešní extinkce 6) Boj se šk dci (odstra ování plevel a šk dc kulturních plodin pesticidy.) 7) Introdukce (zavád ní nových druh , konkurent a predátor domácích dr.) 8) Odchyt exot (odchyt a chov vzácných a okrasných druh živo ich a rostlin) 9) Genové manipulace (vnášení šumové genetické informace do p irozeného genomu).
Úbytek druh P edpoklady: •Konzervativní odhad - na Zemi žije cca 10 mil druh • z toho 1/2 - 2/3 žijí v tropických deštných lesích (1/2 = 5 mil druh ) • Tropické deštné lesy jsou rychle káceny, do 40 - 50 let zbude 1/10 • Zmenší-li se plocha stanovišt (ekosystém ) na 10%, p ežije cca 50% druh • 50% z 5 mil je 2,5 mil / 50 (let) = 50 000 druh zmizí ro n Výše uvedené kalkulace úbytku druh jsou silným zjednodušením situace. Vztahy mezi plochou a po tem jedinc (nosnou kapacitou) nejsou jednozna né, p ežívání r zných druh m že mít jinou dynamiku, neznáme schopnost speciace v období velkého selek ního tlaku, jímž m že zm na podmínek být. Ve h e je ada dalších faktor .
Ohrožené oblasti • • • • • • •
tropické deštné lesy korálové útesy mangrovy mok addy a bažinaté oblasti horské oblasti lesy mírného pásu stepi, savany, prérie
Ohrožené druhy • • • • • •
endemické s malou popula ní hustotou s nízkou fertilitou s potravní /stanovištní specializací s úzkou ekologickou valencí (stenoekní) "ZAJÍMAVÉ" PRO LOV KA
D vody k ochran BD • Sebezáchova (organismy - knihovna strategií p ežití, které se ov ovaly miliardy let) = Zásadní informace pro p ežití lov ka ??? • Ekonomické hledisko (organismy - obnovitelné zdroje potravin, stavebních materiál , lé iv ...) • Estetické hledisko (p íroda - zdroj radosti, krásy, odpo inku, rekreace, inspirace, sportu ...) • Etické hledisko (každý druh má stejné právo na žití – lov k je odpov dný za slabší)
Ochrana p írody Ochrana "in situ" na míst - v p irozených podmínkách; ochrana stanoviš a spole enstev - druh v nich) Ochrana "ex situ" (mimo místo - v náhradních podmínkách; ochrana v zoologických, botanických zahradách, oborách, v kulturách, "bankách")
Ochrana p írody 1) Ochrana ekosystémová • stanovišt • spole enstva • ekosystémy • krajina • komplexní • h e definovatelná • nutná mezinárodní koordinace • problémy s lidskými aktivitami ve velkém území • nemožnost p enosu území jinam
Ochrana p írody 2) Ochrana druhová – druhy • • • • • • •
typické endemity významné taxony (živé fosilie) vzácné výrazné bioindika ní "umbrella species"
• • • • •
konkrétní cílená možná manipulace s druhy možnost reintrodukce vzácných druh opomíjí habitat, migraci nerespektuje národní normy "vzácnosti„ (" ervené knihy")
Ochrana p írody P ístupy • Ochrana státní (legislativa) • Soukromá (vlastnictví p dy) • Ob anské aktivity (ochrana "zví at" ko ky, psi, lab. zví ata, kv ty x hadi, hmyz, "žoužel")
Mezinárodní konvence UNCED United Nations Conference on Environment and Development 5.6. 1992 Úmluva o biodiversit Rámcová dohoda pro sjednocení termín , kategorií, postup p i ochran , užívání, moni-torování, výzkumu, vzd lávání, spolupráci, financování .....
Mezinárodní konvence Ramsarská úmluva (2.2. 1971) O ochran mok adních území mezinárodního významu (wetlands) a druh tam žijících CITES - Washingtonská úmluva (3.3. 1973) O mezinárodním obchodu ohroženými voln žijícími rostlinnými a živo išnými druhy (taxony) Bonnská úmluva (23.6. 1979) O ochran st hovavých druh voln žijících živo ich Bernská úmluva (1979) O ochran evropské divoké flóry a fauny a p írodních stanoviš
Ochrana p írody v Obecná OP • • • • • • •
ÚSES (Územní systém ekologické stability) VKP (významý krajinný prvek) organismy paleontologické nálezy jeskyn krajinný ráz (p írodní parky) p echodn chrán né plochy
R
Ochrana p írody Zvláštní OP • • • • • •
NP (4) CHKO (25) NPR (>100) PR (cca 500) NPP (cca 100) PP ...
• památné stromy • zvlášt chrán né druhy rostlin a živo ich • zvláštní ochrana nerost
Ochrana p írody v
R
Biosférické rezervace UNESCO • • • • • •
T ebo sko (CHKO) Krkonoše (NP) K ivoklátsko (CHKO) Pálava (CHKO + Lanžhotský prales) Šumava (NP/CHKO) Bílé Karpaty CHKO)
Ochrana p írody Uspo ádání BR: • jádrová zóna (monitoring/výzkum) • nárazníková zóna (monitoring, výzkum, výchova, sídla, rekreace, nedestruktivní aktivity) • p echodová zóna (monitoring, výzkum, rekreace, sídla, vlivy lidské innosti)
Ochrana p írody v
R
Cíle a zásady BR: • ochrana vzácných prvk p írody v rámci ur itého biomu • studium souladu/nesouladu zájm OP a lidské innosti v území • v decký výzkum genofondu a využívání (zneužívání) zdroj • výchova a osv ta odborník i ve ejnosti • mezinárodní vým na informací • legální národní ochrana území
Ochrana p írody v
R/EU
Natura 2000 Soustava chrán ných území významných z hlediska EU dle sm rnic: • 79/409/EEC – o ochran voln žijících pták • 92/43/EEC – o ochran p írodních stanoviš voln žijících živo ich a plan rostoucích rostlin
Ochrana p írody v
R/EU
Výb r území Natura 2000: • • • • • •
bez ohledu na národní soustavu OP bez ohledu na vlastnictví výb r na základ v deckých kritérií Identifikují se 2 typy území: P írodní stanovišt (191) Výskyt chrán ných druh (150)
(více na www.nature.cz)
Ochrana p írody Hlavní právní normy • 17/1992 z. o životním prost edí • 114/1992 z. o ochran p írody a krajiny • 395/1992 vyhláška o chrán ných druzích • 16/1997 "CITES" z. o podmínkách vývozu a dovozu ohrožených druh … • 289/1995 z. o lesích • 100/2001 z. o posuzování vliv na ŽP (EIA)
