Zvýšení biodiverzity v krajině: Metody a inovativní přístupy

Žijeme v krajině, jejíž nedílnou součástí je zemědělská půda. Klíčem k podpoře biologické rozmanitosti je krajinná heterogenita. Ta je v našich podmínkách zajišťována především prostřednictvím navrhované sítě územních systémů ekologické stability. Nastínili jsme možnosti řešení prostřednictvím podpory konektivity ohrožených stanovišť.

Degradace půdy a změna struktury krajiny jsou globálním procesem, a jakkoliv jsou výsledkem kombinace různých faktorů, ukazuje se, že převažují ty antropogenní. Již letmý pohled do statistik nás však varuje, že více než polovina celosvětové výměry orné půdy je středně nebo silně poškozena. Zásadním environmentálním problémem, který významně postihuje i vlastní zemědělskou produkci v celosvětovém měřítku, je eroze půdy, a to zejména eroze vodní. Nejinak je tomu v Evropě i v České republice.

Průměrné ztráty půdy z každého hektaru evropského území dosahují neuvěřitelných 2,46 tuny za rok (Panagos et al. 2015). V České republice je podle nejnovějších údajů (Ministerstvo zemědělství 2015) vodní erozí ohroženo více než 50 % zemědělské půdy. Při ní dochází k depozici půdy ve spodních částech svahů, nebo je splavována a v tocích unášena nenávratně pryč.

Důsledkem eroze je snížení produktivity půdy, dochází k ochuzování společenstev edafonu, ke změně jejich druhového složení, a v neposlední řadě i ke snížení schopnosti krajiny zadržovat vodu. Vedle vodní eroze je vážným degradačním problémem eroze větrná, utužení půdy, ztráta půdní organické hmoty a kontaminace půdního prostředí. V krajině je degradace často výsledkem kombinace více faktorů. Narušení půdního fondu a pokles biologické rozmanitosti se stávají prioritními tématy ochrany životního prostředí.

Vliv erozních procesů na půdní vlastnosti přiblížíme s využitím výsledků našeho dlouhodobějšího výzkumu v černozemní oblasti jižní Moravy. Ten probíhá na řadě lokalit v erozních a akumulačních částech svahů, nejen terénním průzkumem a vzorkováním, ale i s využitím modelů pro kvantifikaci odnosu a akumulace půdy. Mezi erozními a akumulačními částmi svahů (obr. 6) zjišťujeme nejvíce rozdílů ve studovaných fyzikálních, chemických a biologických vlastnostech půd.

Čtěte také: Liberci chybí kontejnery

Vliv erozních a akumulačních procesů na půdní charakteristiky

Rozborem chemických vlastností, hodnotícím zejména obsahy základních živin, byly zaznamenány průkazné rozdíly hlavně u draslíku a fosforu přijatelných pro rostliny, kdy vyšší zásoba těchto prvků byla v akumulačních plochách. Obdobné rozdíly byly zjištěny v případě obsahu organického uhlíku a celkového dusíku, základních charakteristik souvisejících s dynamikou organické hmoty v půdě. Naše výsledky tak podporují závěry publikovaných výzkumů i z jiných zemí, popisující akceleraci ztrát organického uhlíku, dusíku a fosforu vlivem eroze a prostorovou distribuci těchto látek ve svažitých územích.

Erozní a akumulační části svahů se však neliší pouze množstvím, ale také kvalitou přítomných organických látek vyjádřenou složením humusu. Jak kvalita, tak množství organické hmoty mají vliv na činnost edafonu, který se proto spíše koncentruje na akumulačních plochách pod svahy než na plochách erozních. Některé chemické vlastnosti půd, např. obsah vápníku a půdní reakce (pH), svědčí o intenzivních erozních procesech a promíchávání povrchových horizontů se spraší jako půdotvorným substrátem.

Výrazně odlišné podmínky erozních a akumulačních ploch dokladuje i struktura společenstev epigeických bezobratlých. V akumulačních částech svahů jsou pravidelně zjišťovány vyšší početnosti střevlíků a pavouků ve srovnání s plochami erozními, liší se i zastoupení jednotlivých druhů. Tyto rozdíly mohou být způsobeny jak přímým transportem a redistribucí, tak modifikací habitatu se změněnými podmínkami pro půdní biotu, což souvisí s popisovanými fyzikálními a chemickými vlastnostmi půd. Výsledky naší studie (Šarapatka et al. 2018) a publikované závěry dalších výzkumů přesvědčivě dokládají nutnost bezodkladného řešení problému prostřednictvím účinné protierozní ochrany.

Návrhy řešení protierozní ochrany půdy

Protierozní ochrana půdy je řešena jak v pozemkových úpravách, tak v rámci jiných projektů v krajině. Vychází přitom ze zákonných norem (např. zákon 41/2015 Sb., o ochraně zemědělského půdního fondu) a prakticky je prováděna s využitím platných metodik (Janeček a kol. 2012). Při návrhu opatření se přitom vychází z přípustné ztráty půdy erozí, která by měla odrážet rychlost tvorby půd. Ta je velmi pomalá - 1 cm půdy se tvoří i více než 100 let.

Erozní smyv lze snížit pomocí organizačních, agrotechnických a technických opatření. Na lokalitách silně erozně ohrožených přitom často nestačí jen jednodušší opatření, která jsou zvládnutelná samotným zemědělcem a souvisejí např. se změnou struktury plodin nebo s půdoochrannými technologiemi, ale je nutné přistupovat k opatřením složitějším, a to technickým a biotechnickým (průlehy, meze atd.), z nichž některá mohou úzce souviset s posílením biodiverzity v zemědělské krajině. Příklad navržených opatření v konkrétních podmínkách je znázorněn na obr. 2.

Čtěte také: Obnovitelné zdroje v ČR

Inovativní přístup k ochraně biologické rozmanitosti a půdního fondu v zemědělské krajině

Změny ve struktuře a využívání krajiny, a to zejména v poválečném období, vedly ke značnému ovlivnění většiny složek životního prostředí (půdy, vody) a biologické rozmanitosti organismů. Poklesu biodiverzity logicky následujícímu snižování krajinné heterogenity jsme se věnovali v první části článku. Různorodost krajiny se snažíme navyšovat prostřednictvím budování sítě územních systémů ekologické stability, problematiku degradace půdy pak pomocí protierozních opatření.

Nabízí se ovšem otázka, zda lze uvedená opatření v krajině řešit komplexně, tedy jak v zájmu ochrany půdního fondu a vody, tak i pro žádoucí podporu biodiverzity. V současné době proto hledáme způsob, jak tato opatření propojit do funkčního celku. Jako perspektivní se jeví podpora konektivity mimoprodukčních stanovišť, tedy stanovišť, na která se v agrární krajině váže biologická rozmanitost. Míra konektivity v krajině roste s množstvím přírodě blízkých stanovišť. Zvýšená konektivita různých typů stanovišť podporuje i žádoucí heterogenitu krajiny, a to i v dalších souvislostech v krajinném prostoru.

Přidržme se tedy myšlenky komplexního návrhu opatření v krajině, který by zohledňoval jak problematiku ochrany půdního fondu, tak i žádoucí podporu biodiverzity. Lze tato hlediska vůbec nějak propojit? Konektivitu, a nepřímo tak i biodiverzitu můžeme zvýšit doplněním současné krajinné struktury o prvky umožňující či podporující pohyb cílových organismů v krajině. Tyto prvky však při vhodném umístění mohou plnit i jinou funkci, a to funkci ochrany půdy. Jde o to, jak stanovit geograficky optimální lokalizaci stanovišť, která by tuto dvojí funkci plnila.

Pro řešení tohoto problému musíme nahlédnout do aktuálních postupů zpracovávání konektivity i protierozních opatření a pokusit se je nějak spojit dohromady. Přestože běžný přístup vyhodnocování je výhodný pro stanovení funkční konektivity stávajících zdrojových plošek území, v nalézání nových plošek, které by konektivitu území vylepšily, nám moc nepomůže. Rastr krajiny si lze představit jako hustou síť pixelů (čtverců) s daným rozlišením, kde např. jeden pixel odpovídá území 5 x 5 m.

Stačí si představit každý pixel území jako potenciální zdrojový fragment a vypočítat pro něj pomocí již známého vzorce potenciální konektivitu. Ohodnotíme-li takto celé území rastru, získáme síť pixelů různé hodnoty, podobnou té na obr. 3, ze které již je patrné, kde je konektivita nízká a kde by bylo vhodné navrhnout nová opatření, jakési „nášlapné kameny“, jež přispějí k jejímu celkovému zvýšení. Obecně je problém samozřejmě poněkud složitější, neboť musíme uvažovat i odpor krajiny, kterou jedinec prochází, a zároveň přesně nejen graficky stanovit místa, kde má budování „nášlapných kamenů“ smysl.

Čtěte také: Svoz domovního odpadu - nové ceny

Problematika erozního ohrožení a protierozních návrhů vychází z modelu potenciálního erozního smyvu podle u nás používané metodiky USLE, která pro každý pixel území (i zde se používají metody rastrové analýzy) vypočítává potenciální odnos půdy. Velikost tohoto odnosu je dána kombinací více faktorů, zejména však tzv. topografického faktoru LS, tj. kombinace délky svahu a svažitosti.

Z hlediska propojení funkcí konektivity a ochrany půdy jsou potenciálně nejzajímavější, ale i nejnákladnější protierozní technická opatření. Protierozní opatření spočívají v aplikaci organizačních (organizace půdního fondu v krajině), agrotechnických (způsob obdělávání) nebo technických opatření (nový technický prvek). Mezi tato opatření patří např. budování protierozních mezí, příkopů, průlehů, polních cest, hrázek nebo teras.

Při automatizovaných rastrových výpočtech v GIS systémech se místo délky svahu používá plocha přispívajícího povodí (Mitas a Mitasova 1998) a tu lze právě zejména aplikací technických opatření vhodně snížit. Stanovení optimálního místa pro vybudování technických opatření je do značné míry závislé na celkové míře erozního smyvu a morfologii terénu, které určují místa i počet příslušných technických prvků (Dostál et al. V zásadě však oba přístupy - modifikovaný přístup konektivity i technická protierozní opatření - cílí na konkrétní plošky v krajině, které by vhodnou změnou přispěly ke zlepšení v obou sledovaných ohledech.

V této druhé části článku navrhujeme nové exaktnější přístupy k řešení ochrany biologické rozmanitosti a zároveň i k ochraně zemědělského půdního fondu, které vycházejí z teoretických východisek krajinné ekologie a konceptů erozního modelování.

Regenerativní zemědělství jako alternativa

Současný způsob, jakým funguje zemědělství, má v globálním měřítku negativní dopady na životní prostředí. Naše metody produkce potravin je třeba změnit a alternativou může být takzvané regenerativní zemědělství. Současné zemědělství do značné míry narušuje stabilitu klimatu a druhovou rozmanitost. Vedle toho, že nabourává některé důležité prvky krajiny také ohrožuje základní funkce v ekosystému: opylování je kvůli němu obtížnější, dochází k odlesňování, úrodnost půdy klesá, její eroze naopak stoupá. Zásadní problém je také narušení schopnosti půdy i celé krajiny zadržovat vodu.

Zemědělství je navíc zodpovědné za víc než třetinu všech globálně vyprodukovaných skleníkových plynů. Monokulturní zemědělství, kde velké lány pokrývá jeden druh plodin, má za následek snížení biodiverzity a narušení ekologických funkcí krajiny. Základem myšlenky regenerativního zemědělství je co možná nejpřesnější nápodoba přirozených procesů, které probíhají v přírodě. Jde o metodu, která vyžaduje podrobné sledování ekologických a biologických procesů v krajině. Zároveň předpokládá co nejmenší zásahy člověka. Minimalizuje se například mechanické i chemické narušování půdy. Již nejde o agrikulturu založenou na maximalizaci výnosů.

Regenerativní zemědělství má potenciál z atmosféry odčerpat velké množství oxidu uhličitého (CO2) a navázat ho zpět do půdy. Vyřešily by se tak hned dva ekologické problémy: sníží se hladina skleníkových plynů v ovzduší a zároveň se plyny využijí k výživě rostlin. Procesem fotosyntézy vážou nadzemní zelené části rostlin oxid uhličitý. V agrikultuře je podle vědců třeba využívat rozmanitější škálu plodin a soustředit se na víceleté rostliny. Je nutné investovat do udržení ekosystémů na pomezích lesů a polí. Také by bylo vhodné zabezpečit, aby byla pole pokrytá trávou či rostlinami během celého roku, nejen v době pěstitelské sezóny.

Politika krajiny a biodiverzita

Biodiverzita není jen módním slovem, které si čas od času najde cestu do odborných dokumentů. Je to základní stavební kámen každé krajiny, zdroj života i stability ekosystémů. Přesto je často vnímána jako něco, co stojí bokem, co chráníme, jen pokud to jde. Současné strategické dokumenty, jako je Státní program ochrany přírody a Strategie ochrany biologické rozmanitosti ČR, kladou logicky na biodiverzitu zásadní důraz. Přestože jejich přínos je neoddiskutovatelný, dynamická povaha krajiny a současné výzvy - od klimatických změn po fragmentaci ekosystémů - vyžadují nové přístupy.

Biodiverzita už nemůže být vnímána jako izolovaná složka, která se chrání sama o sobě. Jeden z klíčových prvků, který naše nová politika přináší, je propojení ekosystémů a zvýšení jejich odolnosti vůči klimatickým změnám. Tady už nejde jen o izolované území, kde se naštěstí podařilo uchovat nějakou cennou lokalitu, ale o vytváření „funkčních koridorů“, které umožní dostatečnou a flexibilní ekologickou konektivitu a adaptaci na měnící se prostředí. A tím nemyslíme územní systém ekologické stability. Ten je důležitý, ale vpravdě nedostatečný a bohužel svázaný dlouhodobě se utahujícími metodickými „šrouby“ a procesy územního plánování.

Nařízení na obnovu přírody přináší nové požadavky na obnovu přírody, které jsou ambiciózní, ale zároveň nezbytné. Politika se explicitně nezabývá implementací této legislativy, ale v části, týkající se biodiverzity, ji zohledňuje prakticky v každém návrhu. Jedná se totiž o bez nadsázky změnu paradigmatu. A zde se dotýkáme důležitého tématu: obnovovat nemusíme jen tam, kde již dnes předmětné biotopy či populace druhů jsou.

Návrhy opatření pro zlepšení biodiverzity

• Zachovat ucelený systém monitoringu, který bude zahrnovat nejen sledování stavu druhů a stanovišť, ale také hodnocení efektivity opatření. Monitoring musí být dlouhodobě stabilně financován a postaven na moderních technologiích.
• Vytvoření standardizované metodiky pro hodnocení dopadů ochranářských zásahů na biodiverzitu a ekosystémové služby.
• Podporovat kombinaci různých přístupů s ohledem na lokální podmínky a potřeby konkrétních taxonů. Součástí je také propagace inovativních metod. Do portfolia těchto opatření patří jak aktivní udržovací či restaurační management, tak i ochrana přírodních procesů.
• Zdůraznit potřebu pravidelné aktualizace plánovací dokumentace zvláště chráněných území a jejich přizpůsobení aktuálním vědeckým poznatkům. Navrhuje zavedení faktického adaptivního managementového cyklu, který umožní reagovat na nové podmínky.
• Zajistit, aby státní pozemky sloužily jako příklad správného hospodaření.
• Vytvoření systému vzdělávání a průběžného školení faremních poradců se specializací na ochranu biodiverzity.
• Ochrana přírodních stanovišť před negativními dopady lidských činností, a to prostřednictvím metodického pokynu k hodnocení kumulativních a synergických vlivů.
• Zaměřit se na osvětu veřejnosti v souvislosti s dopady overturismu na ekosystémy i místní komunity.
• Zlepšit hodnocení dopadů jednotlivých politik na krajinu a biodiverzitu. Navrhuje zavedení indikátorů, které by umožnily měřit skutečné ekologické dopady konkrétních opatření. Součástí je také podpora výzkumu, který bude propojen s praxí, a vytvoření finančních pobídek pro udržitelné hospodaření.
• Přehodnotit dotační programy a zavést nové mechanismy, které budou motivovat ke správnému hospodaření v krajině a podpoří obnovu biodiverzity. Kromě tradičních dotačních programů doporučujeme také implementaci inovativních nástrojů, jako je zohlednění ochrany přírody v daňovém systému, uhlíkové a biodiverzitní kredity či pilotní projekty pro ekonomické ocenění přírodního kapitálu.

Program Záchrana a obnova krajiny

Velice důležitým faktorem a indikátorem kvality života je neodmyslitelně i krajina, ve které žijeme. V současné době je krajina více než kdy dřív ovlivňována narůstajícím počtem antropogenních vlivů, které svým neustálým tlakem významně ovlivňují její fungování. Program Záchrana a obnova krajiny je tvořen takovými projekty, které se snaží pochopit environmentální souvztažnosti antropogenního působení člověka na krajinu. Předmětem programu je identifikování možných budoucích hrozeb pro fungování naší krajiny, nalezení udržitelných způsobů užívání krajiny a konečně pak rozvoj metod použitelných pro obnovu poškozené krajiny.

tags: #zvyseni #biodiverzita #v #krajine #metody

Oblíbené příspěvky:

• Polopodzemní kontejnery
• Přenosné židle do přírody – recenze
• Environmentální výchova v březnu
• Nebezpečné odpady v Příbrami: Jak je správně likvidovat?
• Krok za krokem: recyklace a výroba mýdla