Ekologická Sukcese: Počáteční Stadia

Jednotlivé druhy i celá ekologická společenstva se vzájemně nahrazují nejen v prostoru, ale i v čase. Tyto změny jsou předmětem zájmu jednak ekologů, kteří studují relativně krátká časová měřítka a jednak paleontologů, kteří studují velmi dlouhé periody. Sukcese představuje postupné změny ve struktuře a funkci společenstva v průběhu ekologického času. Jedná se o uspořádaný vývoj bioty na daném místě, kdy jedno společenstvo střídá druhé.

Sukcese je zcela normálním procesem v jakémkoli ekosystému, v němž dochází k disturbancím, které opakovaně narušují či likvidují celá společenstva. Jestliže dojde k odstranění půdy a veškerého organického materiálu (např. ledovcem nebo vulkanickou erupcí), potom následný proces sukcese označujeme jako primární sukcesi.

Navzdory desetiletím výzkumů zůstává teorie sukcese stále diskutovaným tématem mezi ekology. Mnoho rozepří stále vyvolává původní debata mezi Clementsem a Gleasonem o organizaci společenstev. Podle Clementsova pohledu stojí na počátku sukcese pionýrské druhy, které kolonizují nově vzniklá či uvolněná stanoviště. Území tak připravují k osídlení pro další druhy organismů, které jsou lépe přizpůsobené konkrétním podmínkám prostředí. Tento proces obměny druhů a společenstev se opakuje, dokud se na stanovišti nevyvine relativně stabilní klimaxové společenstvo.

Podle Clementsova přístupu jsou sukcesní sledy rostlinných společenstev charakteristické postupným zvyšováním biomasy, růstem složitosti a stability ekosystému. Podoba klimaxového společenstva je určena především klimatickými a půdními (edafickými) podmínkami. Oproti tomu Gleasonovo pojetí není deterministické a upozorňuje na možnost vzniku alternativních klimaxových společenstev na daném místě či v daném regionu. Rovněž si více všímá velké různorodosti sukcesních sérií.

Podle tohoto přístupu nemusí být sukcese čistě procesem poháněným mezidruhovými interakcemi a autogenní modifikací lokálních podmínek. Přírodní sukcese je řádný a předvídatelný sled změn v rostlinstvu osídlujícím určité území. Tyto změny pokračují tak dlouho, dokud se rostlinné společenstvo v určitém bodě neustálí a není dosaženo takzvaného klimaxového společenstva.

Čtěte také: Co nabízí Ekologická poradna Dr. Landy?

Závisí na množství činitelů, zvláště na podnebí a půdních podmínkách, které rostliny patří do klimaxového společenstva. Oheň, sopečné výbuchy, prachové bouře, vichřice, ledovce, záplavy, povrchová těžba, tedy jakékoliv narušení vegetace může přerušit sukcesi, částečně nebo zcela obnažit půdu a nastavit znovu první stádia sukcese. (Obvykle zůstane na místě zbytek půdy a rostlin.)

Sukcese se nejčastěji pozoruje na rostlinných společenstvech. Rostliny jsou přímo vázány na abiotických podmínkách, jako je složení půdy, vlhkost, míra slunění, eroze apod. Značný vliv na rostlinná společenstva, a na ně vázaná živočišná společenstva, má podloží území.

Plochy narušené povrchovou těžbou jsou nedlouho po svém vzniku osídlovány živými organismy - počátek ekologické sukcese. Společenstva organismů jsou z počátku velmi jednoduchá. Jejich součástí jsou běžné druhy tolerující široké rozmezí podmínek prostředí nebo naopak druhy, které jsou specializované na tato extrémní stanoviště.

Je obecně známo, že ne všechny druhy jsou schopny se usídlit a přežít v počátečních stadiích sukcese. To je obzvláště patrné v případě primární sukcese, kdy některé druhy vyžadují vylepšení stanovištních podmínek. Tato skutečnost vysvětluje vzrůstající počet druhů v průběhu sukcese. Na druhou stranu konkurenční vztahy mohou pracovat proti tomuto trendu, obzvláště v pozdějších stadiích.

Vliv Těžební Činnosti na Sukcesi

V této studii autoři porovnávají spontánní sukcesi odehrávající se na různých lokalitách narušených těžební činností - lomech, výsypkách po těžbě černého uhlí, pískovnách, štěrkovnách a degradovaných rašeliništích. Posuzují zejména podobnost ve složení vegetace, směr sukcese, druhovou pestrost a výskyt různých cílových druhů rostlin.

Čtěte také: Postupy likvidace nebezpečného odpadu

Hlavním směrem všech sukcesních sérií je obnovení lesního prostředí, které je charakteristickou potenciální vegetací sledované oblasti. Sukcese směrem k lesu je typická pro vlhké klima. Rákosiny nebo ostřicové porosty se vyvinuly na nejvlhčích lokalitách. To bývá nejčastějším scénářem na těžených rašeliništích, za předpokladu, že se hladina spodní vody udržela dostatečně vysoko. Na suchých lokalitách se formují suché trávníky s křovinami.

Dřeviny se obvykle neuchycují na velmi mělkých skalnatých substrátech nebo na velmi suchých písčitých půdách, v závislosti na klimatické oblasti. Oba typy otevřených stanovišť jsou vysoce cenné z ochranářského hlediska, protože se zde vyskytuje mnoho heliofilních druhů a druhů typických pro stanoviště chudá na živiny. Významnost těchto stanovišť byla dokumentována pro cévnaté rostliny i pro hmyz. Jediným invazním druhem, který může tyto lokality ohrozit, je trnovník akát.

Na těchto postindustriálních lokalitách se nejčastěji vyskytují stanoviště chudá na živiny (ačkoli bohatší stanoviště se vyskytují na většině lokalit, např. v terénních depresích, kde se ukládá organická hmota). Mnoho druhů ustupujících z eutrofizované středoevropské krajiny zde nalézá útočiště. Téměř u všech sledovaných sukcesních řad docházelo k navyšování počtu druhů v čase. Pozorované navýšení počtu cílových druhů je příznivé pro obnovu těžených lokalit v této studii.

Výjimkou jsou těžená rašeliniště, kde v průběhu sukcese dochází k poklesu celkového počtu druhů i počtu cílových druhů. To je pravděpodobně způsobeno konkurencí pod hustým zápojem dřevin.

Rychlost a Cíle Sukcese

Rozvoj polopřirozené vegetace je na všech lokalitách poměrně rychlý. Kromě extrémně toxických, těžce erodovaných nebo vysoce exponovaných lokalit se souvislá vegetace vyvine během 10 - 20 let. Hlavním cílem technických rekultivací je obnova souvislé vegetace. Ani v případě technických rekultivací nedochází k okamžitému vytvoření souvislé vegetace. Spontánní sukcese proto vede k vytvoření žádoucího výsledku ve srovnatelném čase.

Čtěte také: Strojírenství a ekologické předpisy

Naopak, z hlediska ochrany přírody je žádoucí zpomalit sukcesi např. pastvou, výběrovou těžbou nebo odstraňováním křovin, protože otevřená stanoviště jsou často ekologicky hodnotnější než lesní formace.

Sukcesní řady jsou podobnější v počátečních stadiích sukcese, kdy převažují synantropní druhy, než v pozdějších stadiích. V pozdějších stadiích se složení vegetace značně odlišovalo, zejména v závislosti na místních vlhkostních podmínkách. Sukcese směřuje k lesním formacím, které se vytvoří během dvaceti let, s výjimkou velmi suchých a velmi mokrých stanovišť, kde je růst dřevin omezen.

Rekultivace a Spontánní Sukcese

Stěžejním pilířem energetiky v České republice jsou i nadále tepelné elektrárny, které spalují hnědé uhlí. Většina této suroviny je dobývána povrchově, lomovým způsobem. Těžební společnosti jsou k tomuto vedeny zejména ekonomickými důvody. Vrstvy zemin musí být odtěženy a někde jinde uloženy. Vznikají tak rozsáhlé plochy krajinných novotvarů tzv. výsypky.

Povrchová těžba narušuje původní krajinu a dává vznik zcela nové. Výsledkem by mělo být plnohodnotné začlenění rekultivované či sukcesní plochy do okolní krajiny. Rekultivace znamená obnovu a tvoru půdního fondu v oblasti, kde dochází k narušení průmyslovou činností. Rekultivovat se musí každý hektar poškozené krajiny. Jednotlivé části do sebe musí funkčně i strukturálně zapadat, aby byly respektovány nejen přírodní, ale i ekonomické a sociální podmínky v postižené oblasti.

Na vzniku prvního generelu rekultivací se jako projektant podílel jeden z předních českých odborníků, Ing. Stanislav Štýs, DrSc. Nároky na využívání krajiny se neustále vyvíjejí, proto z těchto důvodu dochází k upřesňování generelů. V minulosti byly převážně požadavky na zemědělskou rekultivaci, avšak v dnešní době je kladen větší důraz na ekologickou a volnočasovou motivaci např.

Rekultivace můžeme rozdělit podle fází (technická a biologická rekultivace) nebo podle využití ploch. Technická rekultivace představuje zjednodušeně vymodelování nového terénu. Nově vzniklý terén nesmí být z estetického hlediska monotónní a měl by se co nejvíce podobat „přirozenému“ terénu. Biologická rekultivace má za úkol nové území oživit.

Zemědělská rekultivace upřednostňuje rovné, ucelené plochy a mírné svahy. U lesnické rekultivace se zakládá požadovaný typ porostu lesních dřevin na dotčených územích, která jsou určena k zalesnění. V budoucnu pravděpodobně nejvyužívanější formou rekultivace bude hydrická rekultivace. Vodní plochy vznikají jak na poddolovaných pozemcích, tak na výsypkách a zbytkových malolomech. Současné plány předpokládají do roku 2050 vznik vodních nádrží o celkové kapacitě 2,3 mld.

Oproti rekultivaci zde stojí spontánní sukcese. Spontánní sukcese představuje stav, kdy je území nebo alespoň jeho část ponecháno přirozenému vývoji. Jedná se tedy o přirozený a dlouhodobý sled změn v zastoupení druhů na určitém místě, postupné nahrazovaní určitých biologických druhů jinými, např. v lokalitě se vystřídají krátkověké rostliny, přes víceleté až po dřeviny.

Důležité je zajistit vhodné podmínky pro různorodé skupiny rostlin a živočichů. Dále je pro přirozenou sukcesi podstatná doba od ukončení těžby, rozloha, okolní a zdrojové biotopy. Průběh počáteční sukcese je ovlivněn zejména nejbližším biotopem, jako je např. les, louka, pole atd.

Stabilita Ekosystému v Podmínkách Sukcese

Sukcese znamená následnost ekosystémů na plochách zbavených vegetace na základě změn rostlinných společenstev. Ekosystémy přitom směřují k vyšší organizovanosti a strukturovanosti, a tím i k vyšší ekologické stabilitě v rámci přeměn prostředí biocenózou. Tato následnost je spojena s postupným růstem druhového bohatství. To buď pokračuje až do stadia klimaxu, nebo pro ztráty některých pozdně sukcesních druhů (např. konkurencí) ke konci částečně klesá.

Při sukcesi se zlepšují a stabilizují podmínky prostředí. To pak může zajistit i zvýšenou stabilitu podmínek a zdrojů pro vznik a uchování populací specializovaných druhů pozdějších sukcesních stadií (K-stratégů), přispívajících ke stabilitě celého ekosystému.

S klesajícími výstupy z ekosystému během sukcese se kumuluje hmota a energie zhmotnělá v živé a odumřelé biomase. Tím postupně stoupá odolnost následných biocenóz a jim odpovídajících ekosystémů vůči narušení zvenčí. V závěrečných fázích sukcese se však po narušení tempo návratu do původního stavu ve srovnání s ranějšími stadii sukcese zpomaluje.

Dochází k tomu proto, že resilience (odolnost podobná pružnosti gumy) s ústupem r-stratégů (pionýrů) klesá, a naopak vzrůstá méně pružná odolnost typu rezistence (podobná chování skla) zvyšováním podílu K-stratégů (klimaxových druhů).

Relativně odolnější je některé ranější sukcesní stadium, schopné lépe změnit svou strukturu a funkci za působení vnějších podnětů. Jednoduchý ekosystém složený z tolerantních druhů může být při stejné intenzitě vlivu vnějšího faktoru stabilnější než složitý systém složený z méně tolerantních druhů.

Z disturbancí má zvláštní význam bodové až maloplošné mírné narušování (plošky po kůrovci či větru apod.) s mírnou frekvencí. To vytváří maloplošnou mozaiku mnoha vývojových fází. Tato narušení mají roli význačného selektivního faktoru druhové pestrosti a její evoluce.

Pionýrské druhy lesních dřevin s rozšířenou genetickou flexibilitou, preadaptované pro stále intenzivnější změny životního prostředí v čase i prostoru, jsou dřevinami budoucnosti, kdy přírodní druhy a jejich genofond ztratí svou původní podobu vlivem ztraceného přírodního prostředí, v němž se po věky vyvíjely (Kaňák, 1988).

Pionýrské druhy jsou všeobecně konkurenčně slabší a krátkověké. Jimi ovládané ekosystémy jsou sice na změny citlivější, ale mohou se také rychle přizpůsobit nové situaci změnou své druhové skladby. Tím se liší od dlouhověkých, konkurenčně silnějších klimaxových druhů, jejichž adaptační možnosti jsou značně omezené. Raná sukcesní stadia ovládaná pionýry mají poměrně krátké trvání. Postupně jsou nahrazována druhy konkurenčně silnějšími a obecně stabilnějšími. To přispívá k urychlení konsolidace lesního ekosystému v rámci dané sukcesní série.

Odolnost Přirozených Ekosystémů

Existuje mnoho empirických poznatků o tom, že druhově bohatší ekosystémy jsou odolnější. Názor ekologů však není jednotný. Uvádějí se protipříklady: vysoce synekologicky stabilní bučiny jako přirozené „monokultury“ či druhově pestrý, přesto labilní tropický deštný prales. Diverzitu ekosystému tedy nelze podle současných poznatků považovat za použitelné kritérium pro hodnocení jeho stability (Míchal, 1994). Zdá se, že přirozená stabilita celkově projevuje sklon zvyšovat se s klesající složitostí (Begon et al., 1990).

Součástí sukcese jsou spontánní změny diverzity. Zpočátku je diverzita nízká, roste do středních sukcesních stadií, ve vývojově vyspělém ekosystému opět poněkud klesá. V této intenci se v podstatě vyvíjí i stabilita přírodních lesních ekosystémů. To znamená, že stabilita některých ekosystémů po jistou mez vzrůstá i v závislosti na diverzitě.

Jednou z nejvýznamnějších vlastností ekosystému je schopnost autoregulace, tj. spontánní schopnost regulovat počty jedinců v populaci vylučováním určitých druhů. Odolnost přirozených lesních společenstev je výsledkem soužití mnoha generací zúčastněných druhů. Během tohoto soužití vznikly zvláštní druhové kombinace optimálně přizpůsobené daným podmínkám prostředí, půdy a topografie, a to převážně právě autoregulací (Morozov, 1903). Autoregulace v ekosystému tudíž mění zastoupení druhů i četnost jejích jedinců, jak dlouhodobě během evoluce, tak krátkodobě během sukcese, a to v obou případech obvykle vede k vyšší stabilitě lesního ekosystému. Proto lze autoregulaci považovat za jednu z příčin stability ekosystémů.

tags: #ekologická #sukcese #počáteční #stadia

Oblíbené příspěvky:

• Složení a využití ekologického mýdla
• Odpad v oceánech
• Význam vlků v ekosystému
• Environmentální hrozby
• Ohrožení kudlanky nábožné