Biodiverzita je definována jako variabilita mezi geny, druhy a ekosystémy, přičemž její změny mohou ovlivnit nabídku ekosystémových služeb. Biodiverzita má také kulturní, etické a nepeněžní hodnoty, které přispívají k lidskému blahobytu. Rostliny, zvířata, houby a jednobuněčné organismy se vzájemně ovlivňují a jsou základem ekosystémových funkcí a procesů. Poskytování ekosystémových služeb, jako je produkce dřeva, čištění vody, sekvestrace uhlíku a rekreace a údržba multifunkčních lesů, závisí na dobře fungujících druzích a jejich interakcích.
Výzkum ukazuje, že zachování genetické, strukturální a funkční diverzity v lesních společenstvech tvoří dobrý základ pro multifunkční a udržitelné využívání lesů. Půdní biodiverzita je méně známá, ale je zásadní pro fungování suchozemských ekosystémů prostřednictvím interakcí s nadzemní biodiverzitou. Intenzita, frekvence a prostorový rozsah přírodních poruch (disturbancí), jako jsou sucha, požáry, vichřice, povodně a výskyty hmyzu, byly zásadní pro určení struktury lesa a distribuce organismů na stromech, v porostech a napříč krajinou.
Důležitým principem pro ochranu druhů v krajině je zkratka „BBMJ“ (Better (kvalita), Bigger (velikost plochy), More (kvantita) a Joined (funkční konektivita)). Validace modelů stanovišť pro různé druhy demonstruje důležitou roli dostatečného množství sítí stanovišť, která splňují všechna tato kritéria. Klíčovým faktorem je nakonec množství stanovišť.
Význam disturbancí pro biodiverzitu také naznačuje, že nejen nedávno narušené oblasti, ale i jejich důsledky (staré stromy a mrtvé dřevo v různých stádiích rozpadu, stejně jako otevřenější lesy), poskytují množství stanovišť pro mnoho druhů. Odhaduje se, že 20 až 40 % lesních rostlin, zvířat a hub závisí na mrtvém nebo odumírajícím dřevě v určité fázi jejich životního cyklu.
Tradiční systémy hospodaření v lesích, jako jsou pařeziny a sdružené lesy, a také agro-silvopastorální postupy, jako je pastva, senoseče a podpora bohaté rozmanitosti druhů stromů, přispěly k udržení specifických stanovišť cenných pro mnoho organismů. Biologická a kulturní rozmanitost zasahuje společně do mnoha evropských krajin a kombinuje historické a přírodní procesy. Při zavádění integrativních přístupů lesního hospodářství je také důležité vzít v úvahu účinky kulturních aspektů na biologickou rozmanitost, pochopit, jak tyto vazby ovlivnily druhy a stanoviště, a interpretovat vztahy mezi kulturní a biologickou rozmanitostí s ohledem na funkce krajiny.
Čtěte také: Vzájemné vazby ekosystémů a biodiverzity
Některé krajiny často představují vysokou úroveň rozmanitosti stanovišť související s mozaikou vytvořenou aplikací různých režimů hospodaření. Růst nových lesů v Evropě často vytvořil homogenní lesní porost s malou prostorovou rozmanitostí, což přispívá ke ztrátě biologických a kulturních hodnot. Na druhé straně může být potřeba zachovat klíčová stanoviště vyplývající z vzájemných vlivů mezi lidmi a přírodou.
Diverzita charakterizuje společenstvo (či společenstva) prostřednictvím počtu druhů v něm obsažených. Bývá chápána a vyjadřována jednak jako samotný počet druhů ve společenstvu - tedy druhová bohatost (species richness)- i jako komplexnější charakteristika struktury společenstva, která zahrnuje i početnost jedinců jednotlivých druhů a vyrovnanost jejich rozložení. V závislosti na měřítku lze diverzitu rozčlenit na tři úrovně: alfa- , beta- a gama- diverzitu.
Nejnižší prostorovou úrovní diverzity je alfa - diverzita. Jedná se o druhovou diverzitu v rámci jednoho společenstva či stanoviště (whithin - habitat diversity). S je počtem druhů, N počtem jedinců. Index může nabývat hodnot od 0 - v takovém případě se jedná o monocenózu, společenstvo tvořené jedním druhem - do 1, což by byl případ teoretického společenstva, kde by každý druh byl zastoupen právě jedním jedincem.
Simpsonův index diverzity (D) vychází z pravděpodobnosti, s jakou budou dva náhodně nalezení jedinci ve společenstvu náležet k odlišným druhům. Pravděpodobnost výběru jedince i-tého druhu (pi)je odhadována poměrem počtu jedinců druhu (ni) k celkovému počtu jedinců ve společenstvu (N). Rozmezí hodnot indexu jde od 0 k 1 - S-1 (Stejně jako v předchozím indexu i zde je S počet druhů ve společenstvu).
Pro hodnocení „uspořádanosti“ společenstva se uplatňuje z teorie informace vycházející míra entropie, kterou do ekologie zavedli Mac Artur a Margalef[4].[3]. Maxima je dosaženo v případě, že se pravděpodobnosti náležející všem druhům ve společenstvu rovnají. Toto maximum (H’max) je rovno log2S.
Čtěte také: Závislost biodiverzity na zeměpisné šířce
Beta- diverzita popisuje strukturní komplexitu prostředí, je mírou rozdílnosti (či naopak podobnosti) druhového složení mezi společenstvy podél určitého gradientu prostředí nebo zeměpisné šířky či mezi společenstvem a jeho okolím. Je tím vyšší, čím méně společných druhů společenstva obsahují.
Jaccardův index[3] je nejstarším indexem vyjadřujícím podobnost druhového složení dvou společenstev. xi1, xi2 jsou míry i-tého znaku ve společenstvo 1 a 2.
Nejvyšší úrovní je regionální, popř. nadregionální druhová diverzita, neboli gama - diverzita. Podle Whittakera[5] je celkovou diverzitou dané oblasti a je definována součinem beta -diversity a průměrné alfa - diverzity. V jiném pojetí je obdobou beta - diverzity ve větším měřítku, porovnávající rozdíly mezi druhovým složením společenstev v různých regionech.
Druhové složení a struktura společenstva jsou výsledkem působení různých ekologických faktorů a jejich vzájemných kombinací. Na všech úrovních má pro diverzitu společenstev velký význam heterogenita prostředí - zdrojů, pokryvu, krajinné matrice na regionální úrovni atd. Závislost druhového bohatství (tedy složky diverzity) na ploše ekosystému a jeho izolovanosti popisuje tzv. Teorie ostrovní biogeografie - i terestrický ekosystém lze chápat jako ostrov v krajinné matrici. Druhové bohatství obvykle klesá s rostoucí vzdáleností (izolovaností) ekosystému a naopak vzrůstá s jeho rozlohou.
Na nejnižší úrovni se projevují především dostupnost a rozmístění zdrojů a biotické interakce vně i uvnitř druhů. má závislost druhového bohatství vegetace na produktivitě prostředí unimodální tvar (závisle porměnná - druhové bohatství - do určitého bodu s rostoucí nezávislou proměnnou - produktivitou- stoupá, od téhož bodu dále klesá). S rostoucím množstvím zdrojů roste počet druhů schopných v prostředí přežít, zároveň se však též zvyšuje intenzita kompetice. Vysoce produktivní prostředí bývá osídleno malým množstvím konkurenčně silných druhů. Důležité však není jen množství zdrojů, ale i jejich rozmístění, Rajaniemi[10] uvádí, že vysokou diverzitu, lez očekávat v prostředí, kde jsou půdní živiny rozmístěny homogenně a naopak.
Čtěte také: O biodiverzitě štěrkopískovny Hulín
Podobnou závislost jako na produktivitě vykazuje druhové bohatství na disturbanci. Podle „hypotézy středního narušení“ (IDH, intermediate disurbance hypothesis) je druhová bohatost nejvyšší při střední míře disturbance. Na vyšší úrovni lze pozorovat pokles diverzity s rostoucí nadmořskou výškou, tedy i s měnícím se mezoklimatem. Stále má výrazný vliv produktivita, projevují se regionální disturbance (kupř. lesní požáry). Na nejvyšší úrovni je prokazatelné, že diverzita klesá spolu s rostoucí zeměpisnou šířkou.
Z časových hledisek hraje významnou roli čtvrtohorní vývoj a evoluční stáří. Dlouhá a nepřerušovaná sukcese může být jednou z příčin vysokého druhového bohatství v tropech. Význam produktivity je v tomto měřítku dosti neurčitý.
tags: #biodiverzita #alfa #beta #definice