biologická diverzita „brownfields“ a...
TRANSCRIPT
Biologická diverzita
„brownfields“ a mykologické
aspekty biologické obnovy
Anna Lepšová, CSc.
www.mykologie.net
7. března 2013
Teze a cíle příspěvku 1 Potenciál BF pro vznik „nové divočiny“ v postindustriální
krajině;
2 Biodiverzita jako obraz diverzity abiotických parametrů „brownfields“ (BF), které v okolní krajině již chybí;
3 Řídící faktory pro vývoj vegetace na BF, jako základu „nové divočiny“;
4 Úloha mutualistických symbióz při vývoji vegetace v extrémních podmínkách;
5 Případová studie
5a Mutualistický statut dřevin BF
5b Ekologické parametry populací hub na BF
5c Příklady z pískoven (Bzenec Přívoz, Tasovice, Jevíněves)
5d Příklady z výsypek (Velká podkrušnohorská, Lítovská)
6 Klíčové managementové zásady pro podporu biodiverzity hub a dalších biot na BF
Brownfield - co to je?
„Yellowfield“
„Yellowfield“
„Whitefield“
„Grayfield“
„Gray-ash-field“
„Greenfield“
1 Jaký mají BF potenciál v
kontextu postindustriální
krajiny?
• Úložiště inertního a komunálního
odpadu, fotovoltaická pole, další
průmyslové využití;
• Návrat plochy do krajiny tak, aby
„zapadla“. Nastupují technická,
lesnická anebo zemědělská rekultivace;
• ? NOVÁ DIVOČINA ? Obory: ekologie
obnovy, restaurační ekologie.
2 Biodiverzita je obraz diverzity
abiotických parametrů BF, které
v okolní krajině již chybí
• Absence vegetačního krytu;
• Odstraněná půda, horninový substrát, popílek, rašelina, jíl, štěrkopísek - oligotrofní podmínky = nedostatek přijatelných živin (fosfor, dusík);
• Geomorfologická diverzita; eroze větrná, vodní;
• Extrémní teplotní a vlhkostní podmínky;
• Přímý vliv chemismu substrátu; pH, vč. toxicity
• Neobvyklé jevy – zasolování půdy (výpar vyšší než srážky).
Biologická diverzita na BF
Kopíruje přímo diverzitu prostředí:
geomorfologickou, substrátovou,
hydrologickou, diverzitu struktury
substrátu.
Vyskytují se zde druhy, které jsou v okolní
krajině vzácné, právě proto, že v ní taková
stanoviště nejsou.
Proces přirozené obnovy podléhá přírodním
zákonům a děje se samovolně, bez potřeby
přímé energetické dotace člověkem.
3 Řídící faktory vývoje vegetace
na BF, jako základu „nové
divočiny“
Směr vývoje vegetace závisí na parametrech území:
• Dostupnost semen (diaspor) z okolí;
• Dostupnost vody, gradient vlhkosti;
• Propustnost substrátu, skeletovitost,
obsah jílu. (Podle: Prach a kol., PřF JCU, České Budějovice)
Směr vývoje vegetace také závisí:
! na mutualistických symbiózách
rostlin, hub a mikrooranismů !
• Mykorhizní symbiózy (s houbami –
příjem P, N);
• Fixace vzdušného dusíku
diazotrofními mikroorganismy:
hlízkové baktérie, aktinomycety,
sinice.
4 Úloha mutualistických symbióz při
vývoji vegetace v extrémních
podmínkách - 4a Typy mykorhiz
1) Arbuskulární (AM) u cca. 2/3 druhů
cévnatých rostlin (asi 200 000
druhů/170 druhů hub (Glomeromycota)
2) Ektomykorhiza (ECM) u cca 6 až 8000
druhů dřevin/7950 druhů hub (odhad až
200 000 druhů)
AM – arbuskulární
mykorhiza
Ektomykorhizy smrku
1 smrk/ryzec smrkový
2 smrk/hřib obecný
3 smrk/pavučinec
1 2
3
Ektomykorhizy borovice: 1 borovice/klouzek.
2 borovice/muchomůrka
1
2
K čemu rostliny potřebují
mykorhizu a jak platí za výhody?
• Umožňuje efektivní příjem fosforu
• Chrání absorpční kořeny před vysycháním
• Umožňují přenos živin mezi jedinci rostlin
• Omezují příjem toxických prvků
• Produkují růstové látky
! To vše za cenu cukerných produktů fotosyntézy hostitelských rostlin !
4 b „Diazotrofní“ mikroorganismy
fixují vzdušný dusík - N2
• Akát - hlízkové baktérie u vikvovitých;
• Olše - Frankia alni, aktinomycet;
• Borovice (douglaska?) - volná asociace
diazotrofů v ektomykorhizách
• Volně žijící sinice v přechodně
zamokřených či zaplavených místech,
loužích, na povrchu rostlin atd.
5 Případové studie
5a Dřeviny na „BF“ a jejich mutualistický statut
5b Ekologické parametry populací hub na BF
5c Příklady z pískoven (Bzenec Přívoz, Tasovice)
5d Příklady z výsypek (Velká Podkrušnohorská, Lítovská)
INFOBOX
Šíření semen (částic) rostlin
• Anemochorní – vítr
• Barochorní – pád
• Zoochorní – prostřednictvím zvířat, ale i
člověka: endo a ekto
Šíření výtrusů (částic) mykorhizních hub
• Vzdušné proudy – ECM
• Zoochorní – endo i ekto –AM, ECM
5 a Dřeviny na „BF a jejich
mutualistický statut
Sádlo 2011 Nepův
druhy
odní
Po
če
t
dru
hů
dře
vin
pů
vo
dn
í
arc
heo
fyty
ne
ofy
ty
inva
zn
í
Druhy
ohrožené
395/92
160 56% 9% 35% 4% 14%
šíření AM ECM NM N2
A, ecZ/enZ,B 128 79 17 16
Přirozené náletové dřeviny
-listnáče-
šíření AM ECM NM N2
topol
Populus
A + + (+)
vrba Salix A + + (+)
olše Alnus A + + +
bříza Betula A +
akát Robinia B + ? ? +
Přirozené náletové dřeviny
- jehličnany -
šíření AM ECM NM N2
borovice A - + (+) +
smrk A - + - -
modřín A - + - -
(douglaska) A - + - (+)
Následné dřeviny
způsob
šíření
AM
ECM
NM
N2
habr A/B - + - -
buk B/Zoo - + - -
dub B/Zoo - + - -
Ekologické parametry hub na „BF“
ECM LIG SAP EX? CR EN VU NT DD
232
38%
132
22%
243
40%
3 4 21 9 9 17
50 lokalit, 4 roky.
Přes 600 druhů hub, makromycetů:
Ekologie I Ochrana
Holec a Beran 2006, eds.: Červený seznam hub, makromycetů, v České republice.
Příroda, 24.
5c-1 Pískovna Bzenec Přívoz
• Zavážení eutrofního materiálu (kalů);
• Výskyt ruderální nitrofilní vegetace;
• Svahování a zavážení pískem;
• Výsadba borovice v hustém sponu;
• Vytáhlé slabé stromy, které podléhají sněhové zátěži – nerovnováha živin Ca:N.
X poškození populací vzácných obojživelníků
93 druhy rostlin
66 druhů hub, z toho 27% ECM, 4 druhy ohrožené
2003 2006 2010
5c-2 Pískovna u Tasovic
• Zavážení inertním materiálem;
• Zemědělská rekultivace;
• Lesnická rekultivace v řídkém sponu;
• Přirozená obnova – stepní vegetace.
63 druhy rostlin
45 druhů hub, z toho 29% ECM,
4 druhy ohrožené
5d-1 Podkrušnohorská výsypka
• Plochy s přirozenou obnovou
• Lesnická a zemědělská rekultivace
• Hydrická rekultivace
• Ekologická, řízená – mokřady, transfery
60 druhů rostlin
261 druhů hub, 28% mykorhizních, 14 druhů ohrožených, z toho 2 druhy, které byly považovány v ČR za vyhynulé
?EX
?EX
DD
EX?
EX?
5d-2 Výsypka Lítov • Toxický materiál tufitů, extrémně kyselé jezírko
• Lesnická a zemědělská rekultivace
• Hydrická rekultivace
• Ekologická, řízená – mokřady, transfery
• Výrazné erozní tvary, dlouho plochy s přirozenou
obnovou, ale nyní úprava a výsadba mořínu
52 druhů rostlin
103 druhy hub, 47% mykorhizních, 6 druhů
ohrožených, jeden druh nový pro ČR.
6 Managementové zásady pro
podporu rozvoje diverzity hub na BF
(1) Striktně zachovat oligotrofní podmínky:
vyhnout se důsledně vstupu dusíku ve
všech formách, zejména navážky eutrofních
materiálů – nadložní zeminy, biomasy,
čistírenských kalů atd.;
(2) Ponechávat v lesních porostech dřevo
k zetlení;
(3) Zvýšit vertikální diferenciaci reliéfu a
umožnit vývoj bažinatých stanovišť, ne
pouze vodních ploch, jak se děje doposud,
6 Managementové zásady pro
podporu rozvoje diverzity hub na BF
(4) Ponechat přirozenému vývoji repzentativní
část přirozeně se rozvíjejících porostů, nebo
je časem doplnit cílovými dřevinami;
(5) Neusilovat o zalesnění nebo zatravnění
ploch toxických, pokud to není nezbytné z
hygienického hledisak. I přirozená sukcese je
zde blokována, přesto se i zde uplatňují
druhy vzácné druhy hub, případně i jiných
organismů (lišejníků), které se v běžné
krajině nevyskytují anebo jen vzácně.
Odkazy na téma „Mykologie a Nová
divočina“
• http://www.calla.cz/piskovny/wordpress/wp-content/uploads/sbornik_internet.pdf
• http://www.mykologie.net/index.php/lokality/nova-divocina
Ekologie obnovy, restaurační ekologie:
• https://www.jcu.cz/news/prirodovedecka-fakulta-hosti-8.-evropskou-konferenci-o-ekologii-obnovy
• http://www.b4i.cz/jihoceska-univerzita-v-ceskych-budejovicich/prirodovedecka-fakulta/katedra-botaniky/restauracni-ekologie-2013-ekologie-obnovy
Poděkování
Děkuji řešitelům projektu SP/2d1/141/07
„Rekultivace a management
nepřírodních biotopů v České
republice“ za spolupráci při výzkumu a za
laskavé svolení použít jejich základní
údaje k evaluaci pro předloženou studii.