Ekologická teorie uspořádání společenstev: Definice a principy

Chápeme-li strukturu jako uspořádanou dvojici prvků [M,S], kde M je množina všech objektů struktury a S je množina vztahů mezi objekty z M, potom zkoumat strukturu ekosystému znamená identifikovat jeho stavební složky a dále systém vztahů mezi těmito složkami. Ekosystém je zde pojat ve svém klasickém smyslu. Nutno předem upozornit, že mnohé jevy, které sledujeme v rámci ekosystémů, je možno nalézt u společenstev některých organismů ekosystému a naopak. Proto bude dále tam, kde je to možné, mluveno o ekosystémech a úroveň společenstva bude zmíněna v závorce.

Zkoumat strukturu ekosystému jako celek je velmi obtížné, protože zahrnuje nepřeberné množství vztahů mezi organismy a prostředím i mezi organismy navzájem. Proto je účelná další specifikace a užší vymezení sledovaných vztahů. Zde se všímám prostorové organizace ekosystémů, tj. jejich prostorové struktury. Ta je základní charakteristikou ekosystémů (i společenstev), neboť ovlivňuje velké množství jejich funkcí.

Na tomto místě je potřebné upozornit na význam měřítka užitého při zkoumání prostorové struktury, neboť použitá metodika předurčuje jistou úroveň na níž strukturu zkoumáme. Souvislost mezi měřítkem a prostorově strukturními jednotkami jednoznačně vyplývá i z Wiensovy práce, kde jsou rozlišovány úrovně:

• prostor jednoho individua,
• prostor lokální populace či "skvrny",
• regionální měřítko,
• měřítko uzavřeného systému a
• biogeografické měřítko.

Zdroje a typy prostorové heterogenity

Při studiu prostorové heterogenity je nutno rozlišovat mezi heterogenitou faktorů prostředí a biocenotickou (např. vegetační) heterogenitou. Nejdříve se budeme zabývat prvou. Lze ji dělit na dvě skupiny:

• fluktuační změny při jichž není hladina faktoru v určitém bodě prostoru funkcí souřadnic tohoto bodu (jedná se tedy o fluktuační z hlediska prostorově-statického, nikoli časového);
• gradientové změny, které lze sledovat jako postupnou změnu hladiny sledovaného faktoru v prostoru.

V závislosti na distribuci ekologických faktorů prostředí a charakteru odezvy na ně jednotlivými druhy cenosy (včetně její modifikace koakcemi mezi organismy) se utváří určitá prostorově typisovatelná jednotka vegetace či jiných společenstev na určité úrovni (o hierarchickém uspořádání těchto úrovní dále). Proto můžeme na gradientu faktorů prostředí, jež bývá někdy nepřesně označován jako abiotický gradient, sledovat sekundární gradient biotický (vegetační).

Čtěte také: Co nabízí Ekologická poradna Dr. Landy?

Z hlediska vegetace můžeme dále sledovat i vegetační gradienty, které nejsou podmíněny heterogenitou prostředí, ale jsou interní záležitostí fytocenosy a jejich příčiny musíme hledat v koakcích a kompetičním působení jednotlivých složek společenstva. Pro tento typ heterogenity vegetace zavedeme označení interní heterogenita.

Systém prostorově strukturních jednotek

Solon řeší otázky prostorové organizace především na nadekosystémové (nadfytocenosní) úrovni. Rozlišuje hladiny struktur tvořených:

• krajinami (resp. vegetací jednotlivých krajin),
• lokálními komplexy ekosystémů (resp. fytocenos),
• ekosystémy (resp. fytocenosami).

Zde jsou dále nově definovány nižší hierarchické úrovně (ve vztahu k vegetaci):

• mikrocenosa (mikrofytocenosa),
• vazebná skupina druhů.

Otázkou zůstává, jaký je vztah mezi základní klasifikační jednotkou vegetace, jež je representována společenstvem, jehož typ bývá nazýván např. asociací (v pojetí středoevropské geobotanické školy), a společenstvem jakožto jedné z prostorově strukturních jednotek. Tento rozdíl je možno označit jako paradox dvojího chápání společenstev.

Proto vyvstává otázka: Je syntaxonomicky definované společenstvo lokalizované na gradientu v prostoru možno chápat též jako prostorově strukturní jednotku? V mnoha případech tomu tak pravděpodobně není.

Čtěte také: Postupy likvidace nebezpečného odpadu

Mikrofytocenosu je možno definovat na základě rozlišení fluktuační a gradientové heterogenity. Je to taková část porostu, v níž jsou gradientové změny vegetace ve srovnání se změnami fluktuačními nepodstatné. Přitom není zvětšením měřítka ještě dosaženo úrovně nižší (tj. úrovně vazebných skupin druhů). Na mikrofytocenosy lze proto hledět jako na základní stavební jednotky rostlinných společenstev. Vytvářejí elementární porostní mosaiku s její pomocí je možné sledovat vztahy mezi sousedními společenstvy a jejich vzájemné přechody. Kontaktní zóny mezi společenstvy při takovémto pohledu bývají mnohdy vyvinuty ve formě mikrofytocenos. Prvky porostní mosaiky - mikrofytocenosy - je možno klasifikovat na základě jejich druhového složení a vytvářet tak systém typů mikrofytocenos (obecně typů mikrocenos).

Vazebnou skupinu druhů definujeme jako skupiny více méně pravidelně se spolu vyskytujících druhů (tj. druhů s positivně prokazatelnou vazbou) na plochách o velikosti maximálně rovné průměrnému okruhu aktivního dosahu každého druhu vazebné skupiny (z hlediska ekofysiologických interakcí). Vazebné skupiny jsou determinovány především biologií a ekofysiologií jednotlivých druhů a vzájemnými vztahy mezi jedinci různých druhů. Uplatňují se tak faktory jako charakter odezvy na jednotlivé ekologické faktory, růstové a životní formy druhů, růstové strategie, kompetice, allelopatie, společné mykorrhizy, vazby mezi parasity, hemiparasity a jejich hostiteli a jiné. Význam jednotlivých faktorů pro tvorbu prostorové struktury vegetace hodnotí např. Whittaker.

Ekotony

Bodem, na němž je možné se shodnout, je pojetí každého ekotonu jako prvku prostorové struktury nějakého ekologického systému. Jeho definic však dnes existuje již několik. Není důležitý pouze výběr definice, ale též výběr typu ekologického systému s nímž pracujeme: může jím být např. ekosystém, společenstvo určité taxonomické skupiny organismů, bioklimatická zóna aj. V dalším předpokládejme, že pracujeme s prostorově-strukturními jednotkami společenstev nějakých (libovolno jakých) organismů na předem neurčené úrovni - může se jednat např. o mikro(fyto)cenosy, (fyto)cenosy i jednotky úrovní vyšších, jakými jsou lokální komplexy cenos nebo cenosy celých krajin.

Žádná z dosud publikovaných definic ekotonů neposkytuje rozhodovací kriterium jedná-li se v předem zvoleném případě o tento prvek prostorové struktury či nikoli. Proto byla navržena tato definice:

Ekoton je přechodná zóna mezi sousedními ekologickými systémy vykazujícími silnější biotický gradient změny společenstva oproti topografickému gradientu (ekoton prvého typu) nebo gradientu prostředí (ekoton druhého typu).

Čtěte také: Strojírenství a ekologické předpisy

Otázkou, jakým způsobem jsou druhy rozšířeny podél environmentálních gradientů, se zbývala řada autorů. V ekologické literatuře jsou však nejčastěji zmiňovány studie Roberta H. Whittakera, na jejichž základě bylo rozpracováno několik hypotéz distribuce druhů podél environmentálních gradientů - tzv. cenoklin (angl. coenocline):

1. Skupiny druhů se v závislosti na gradientu prostředí vyznačují podobným rozšířením a vyskytují se ve formě diskrétních společenstev s ostrými přechody z jednoho do druhého, což odpovídá Clementsovskému pojetí společenstva jako „superorganismu“.
2. Jednotlivé druhy se objevují víceméně samostatně, jejich výskyty jsou od ostatních oddělené ostrými hranicemi - vzájemně se vylučují.
3. Stejně jako v případě hypotézy A se i v tomto případě formují diskrétní společenstva. Změny v jejich druhovém složení podél gradientu jsou však pozvolné.
4. Jednotlivé druhy se na environmentálním gradientu postupně objevují a zase ztrácejí a to zdánlivě nezávisle na přítomnosti či nepřítomnosti ostatních druhů. Navzájem se druhy konkurenčně nevylučují a ani nedávají vznikat diskrétním společenstvům.
5. Valenční křivky většiny druhů leží uvnitř několika velkých („zastřešujících“) valenčních křivek malého počtu dominantních druhů, jejichž výskyty se podél gradientu téměř nepřekrývají.

Územní systém ekologické stability (ÚSES)

Územní systém ekologické stability krajiny je vzájemně propojený soubor přirozených i pozměněných, avšak přírodě blízkých ekosystémů, které udržují přírodní rovnováhu. Rozlišuje se místní, regionální a nadregionální systém ekologické stability. Ochrana přírody a krajiny se podle zákona č. 114/92 Sb., zajišťuje mimo jiné ochranou a vytvářením právě územního systému ekologické stability krajiny.

Ochrana systému ekologické stability je povinností všech vlastníků a uživatelů pozemků tvořících jeho základ. Jeho vytváření je veřejným zájmem, na kterém se podílejí vlastníci pozemků, obce i stát. ÚSES je tedy sítí skladebných částí - biocenter, biokoridorů, interakčních prvků, (ochranných zón), účelně rozmístěných na základě funkčních a prostorových kritérií.

Pro vymezení kostry ekologické stability a navrhování ÚSES se používá typ geobiocenóz. Tento pracovní postup se skládá z několika na sebe navazujících operací, vycházejících ze srovnání potenciálního přírodního a současného stavu geobiocenóz v krajině.

Mapování krajiny v M 1: 10 000 je vstupní operací při zpracování místních ÚSES. Poté se provádí mapování fytocenóz, které představuje vylišení fytocenóz (úrovně asociace, podsvaz, svaz, řád, třída) v navržených EVSK (VKP).

Vymezování KES je prvním krokem při vymezování ÚSES. Vymezujeme ji na základě srovnání přírodního (potenciálního) a současného (aktuálního) stavu ekosystémů v krajině. Z hlediska prostorově funkčního je KES náhodně, ne vždy optimálně rozmístěna, neboť relativně ekologicky stabilnější segmenty krajiny (tj. EVSK) se v kulturní krajině zachovaly obvykle tam, kde bylo díky nepříznivým podmínkám obtížnější hospodářské využití.

Pro KES je nutné zpracovat zásady péče - management. Trvalou existenci KES zajišťuje legislativní ochrana - nejcennější části mohou být dle zákona č 114/92 Sb. zařazeny do maloplošných zvláště chráněných území (NPR, PR, NPP, PP), další významná území se mohou registrovat jako VKP.

EVSK se dle prostorově strukturních kriterií (velikost a tvar, stupeň stejnorodosti ekologických podmínek a současný stav biocenóz) dělí na:

• Biocentra - malé území (1ar-10ha), stejnorodé ekologické podmínky zahrnující obvykle jeden typ společenstva.
• Regionální EVSK - rozsáhlejší (10-1000 ha), rozmanité ekologické podmínky umožňují více společenstev.
• Nadregionální EVSK - rozlehlé území (>1000 ha), rozmanité ekologické podmínky, tedy i rozmanitá společenstva.

Biocentra, biokoridory a interakční prvky jsou skladebné části ÚSES tvořené účelně vybranými EVSK na základě převažujících funkčních kritérií tj. převažující funkce, kterou jim v ÚSES přisoudíme.

Biocentrum je skladebnou částí ÚSES, která je nebo cílově má být tvořena EVSK, který svou velikostí a stavem ekologických podmínek umožňuje trvalou existenci druhů i společenstev přirozeného genofondu krajiny. Jedná se o biotop nebo soubor biotopů, který svým stavem a velikostí umožňuje trvalou existenci přirozeného, či pozměněného, avšak přírodě blízkého ekosystému.

Biokoridor je skladebnou částí ÚSES, která je nebo cílově má být tvořena EVSK, který propojuje biocentra a umožňuje migraci, šíření a vzájemné kontakty organismů. Biokoridory zprostředkovávají tok biotických informací v krajině. Na rozdíl od biocenter nemusí umožňovat trvalou existenci všech druhů zastoupených společenstev.

Interakční prvky jsou ekologicky významné krajinné prvky a ekologicky významná liniová společenstva, vytvářející existenční podmínky rostlinám a živočichům, významně ovlivňujícím fungování ekosystémů kulturní krajiny. V místním systému ekologické stability zprostředkovávají interakční prvky příznivé působení biocenter a biokoridorů na okolní ekologicky méně stabilní krajinu.

Ochranné zóny biocenter a biokoridorů zabraňuje, nebo co nejvíce omezuje pronikání negativních antropogenních vlivů z okolí. Všechny EVSK by měli mít tuto kompromisně využívanou zónu.

Jen ty součásti ÚSES, které vyhovují minimálním prostorovým parametrům, mohou plnit své poslání. Menší biocentrum, užší či delší biokoridor rozhodně nebudou plnit své požadované funkce. U současně existujících biocenter s menší plochou se musíme snažit o jejich postupné zvětšení, chybějící je třeba vytvářet. Ještě častěji chybí v kulturní krajině biokoridory. Nově založená biocentra a biokoridory nejsou od počátku plně funkční.

Projekty ÚSES vymezuje ÚSES jen na základě přírodovědných hledisek. Je vymezován co nejvolněji a jsou v něm vyjádřeny jen přírodní danosti (trvalé ekologické podmínky a vyspělá a okamžitě nenahraditelná společenstva).

Plán ÚSES slouží orgánům ochrany přírody pro vymezení místního, regionálního i nadregionálního ÚSES. Plán je podkladem pro projekty ÚSES, provádění pozemkových úprav, pro zpracování územně plánovací dokumentace, lesních hospodářských plánů event. osnov. Jeho úkolem je prostorově a funkčně definovat nároky ÚSES v daném území.

Projekt ÚSES je souborem přírodovědné, technické, ekonomické, organizační a majetkoprávní dokumentace. Je závazným podkladem pro provádění pozemkových úprav a součástí lesních hospodářských plánů (event. osnov).

Tabulka 1 Základní názory klasické a rovnovážné ekologie (Pickett et al. 2007)

tags: #ekologicka #teorie #usporadani #spolecenstev #definice

Oblíbené příspěvky:

• Emise Litvínov a Technická Prohlídka
• Hrádek ve Slezsku - odpady
• Další informace o psychosociální podpoře a environmentálních aspektech
• Život zvířat v zimě
• Tipy na ubytování pro dospělé a dítě