Természetvédelmi biológia

Átírás

1 Természetvédelmi biológia

2 4. Elıadás A biodiverzitást veszélyeztetı tényezık II. az élıhelyek pusztulása, fragmentációja és leromlása; túlzott hasznosítás és betegségek

3 A biodiverzitást veszélyeztetı (emberi tevékenységbıl származó) tényezık 1. Élıhely-pusztítás 2. Élıhely-fragmentáció 3. Élıhely-leromlás (környezetszennyezés) 4. A természeti erıforrások és fajok túlzott hasznosítása 5. A fertızı betegségek felgyorsult terjedése 6. Idegenhonos fajok betelepítése

4 A biodiverzitást veszélyeztetı (emberi tevékenységbıl származó) tényezık 1. Az élıhelyek pusztulása Élıhelypusztítás okai Népességnövekedés A népességnövekedés hatása: Felszín átformálása Nitrogénforgalom megváltozása Légkör szénforgalmának megváltozása Források pazarló hasznosítása Források egyenlıtlen eloszlása

5 Az élıhelypusztítás hatásai A kihalással veszélyeztetett gerincesek pusztulásának legfıbb oka az élıhelyek pusztulása. Csoport Élıhelypusztulás Túlzott hasznosítás Az egyes okok fontossága (%) Fajok behurcolása Ragadozók Egyéb Ismeretlen Kihalt fajok Emlısök Madarak Hüllık Halak Veszélyeztetett fajok Emlısök Madarak Hüllık Kétéltőek Halak

6 Veszélyeztetett élıhelyek 1. Esıerdık mezıgazdasági célú erdıégetés, váltógazdálkodás tőzifaigény 2 milliárd ember fát használ a fızéshez kereskedelmi célú fakitermelés marhalegelıvé alakítás egyéb (nagyüzemi ültetvények, útépítés, bányászat)

7 Az esıerdık pusztulásának mértéke Ország Gambia Ghána Kenya Madagaszkár Ruanda Zaire Banglades India Indonézia Malajzia Mianmar Fülöp-szigetek Sri lanka Megmaradt esıerdı (1000 ha) < Élıhelyvesztés (%)

8 Erdıirtás mértéke

9 2. Trópusi száraz erdık Veszélyeztetett élıhelyek mezıgazdasági hasznosítás megnövekedett népsőrőség 3. Mérsékeltövi gyepek mezıgazdasági hasznosítás alföldi és hegylábi löszgyepek erdısztyepp-vegetáció

10 Az erdélyi hérics termıhelye, Csorvás ( ) vasúti sínek, ill. dőlıút mezsgyéje - a pufferterületek gyomosságának visszaszorítása - cserjésedés megakadályozása - szaporítás megoldása Kondorosi löszgyep - Salvia nutans, Sternbergia colchiciflora - magnyerés és szaporítás - az utak és a szomszédos szántók hatásának csökkentése - évi két kaszálás A pusztaföldvári Nagytatársánc A löszgyepek veszélyeztetettsége - Salvia nutans, Sternbergia colchiciflora, Teuchrium chamaedrys, Phlomis tuberosa, Thalictrum minus - 0,5 ha, pufferzóna hiánya - nitrofil fajok terjedésének megakadályozása (csalán, bürök) - kaszálás (a zsálya magérlelése után)

11 Az erdısztyeppek (erdıspuszták) veszélyeztetettsége Az eurázsiai erdısztyepp-zóna legnyugatibb nyúlványa a Kárpát-medencében honfoglalás-kori vándorlás (legeltetı-állattartó életmód)

12 Az erdısztyeppek (erdıspuszták) veszélyeztetettsége Az erdısztyepp fogalma: a zárt erdık és a sztyepp klímaövek átmeneti éghajlati sávjában kialakult önálló növényzeti öv - többé-kevéssé zárt erdık váltakozása száraz gyepekkel, mozaikos elrendezıdésben - lombkorona szintjében záródásra képtelen erdı, melynek aljnövényzetében a sztyeppréti lágyszárú fajok aránya magas Az erdısztyepp kialakulása: - természetes hatásokra (klimatikus, domborzati és talajviszonyok, természetes tüzek, ıshonos növényevı állatok) - antropogén hatásra (égetés, legeltetés, erdıirtás, lecsapolás) A Kárpát-medence két fı erdısztyepp-típusa: 1. szubmediterrán erdısztyeppek (kocsányos és molyhos tölgy, tatárjuhar) - Kis-Alföld és Nagy-Alföld, Dt- és É-Köz.hgy. déli pereme 2. kontinentális erdısztyepp (kocsányos tölgy, kislevelő hárs, mezei juhar) - Nyírség, Észak-Tiszántúl

13 A Kárpát-medence és környékének potenciális erdısztyepp területei

14 Jelenleg 5000 ha erdısztyepp (össz. 1,7 millió ha erdı és faültetvény)

15 Az erdısztyeppeket veszélyeztetı tényezık 1. - A fafaj készlet átalakítása idegenhonos vagy tájidegen fajokkal (akác, nemes nyárak, vörös tölgy, fekete dió, fekete- és erdeifenyı, cser) 2. - A tájidegen fajok spontán terjedése (kései meggy, amerikai kıris, zöld juhar, alásfa, bálványfa) 3. - Az erdıgazdálkodási technikák homogenizáló hatása (tarvágásos üzemmód, egyfafajú és egykorú állományok kialakítása) 4. - Termıhelyi változások, szárazodás (talajvízszint-süllyedés, vágástéri hulladék égetése, gépek talajtömörítı hatása) 5. - A hagyományos gazdálkodási formák megszőnése (külterjes erdıhasználat, sarjaztatás, legeltetés elmaradása)

16 Veszélyeztetett élıhelyek 4. Vizes élıhelyek Hal-, ízeltlábú-, madárélıhelyek Ivóvízbázis Öreg tavak (endemizmusokban gazdagok) Veszélyeztetı tényezık lecsapolás, duzzasztás, feltöltés, szabályozás, kémiai szennyezés

17 Asszuáni-gát 47 halászott halfaj közül már csak 17-et található meg Földközi-tenger keleti medencéjében 83 %-kal csökkent az éves szardíniafogás A hordalék lerakódás mértékének csökkenése a folyódeltában

18 Aral-tó Felére zsugorodott össze kiterjedésében, és háromnegyedére a térfogatában

19 Dráva Kavicsbányák és erımővek kis csér költıhelyeinek (a fészkelésre alkalmas zátonyoknak) megsemmisülése (Zákány, Vízvár, Drávaszabolcs, Repaš)

20 A jelenlegi és tervezett erımővek a Dráván

21 Veszélyeztetett élıhelyek 5. Mangrove Speciális élıhely (brakvíz) speciális fafajok Rák- és halfajok fontos szaporodó helyei Gazdasági hasznosítás: rizstermesztés garnélarák-farm túlzott tüzelıgyőjtés faszénégetés fakitermelés

22 5. Mangrove Természetben betöltött szerepe: Rák- és halfajok szaporodó, búvó- és élıhelye Madarak és makákók fontos élıhelye Hordalékcsapda Hullámcsapda

23 Veszélyeztetett élıhelyek 6. Korallzátonyok Világtengerek felszínének 0,02 %-a - a tengeri halfajok 30%-a A pusztulás mértéke: 10 % elpusztult, 30% veszélyeztetett A pusztulás okai: vízszennyezés, üledéklerakódás, túlzott mértékő halászat

24 A korallzátonyok természetben betöltött szerepe Veszélyek: - a tengeri halfajok negyedének szaporodó és táplálkozó helye - az ivadék búvóhelye (ragadozók elleni védelem) - túlhalászás, vízszennyezés, feliszapolódás - a partok beépítése, kikötık létesítése, korallgyőjtés - a tengervíz felmelegedése (a korall-állatkákkal szimbiózisban élı algák fotoszintetizáló képességének sérülése korallfehéredés)

25 Elsivatagosodás Veszélyeztetett területek: idıszakosan száraz éghajlatú területek (trópusi füves, cserjés, száraz trópusi erdıtársulások, mérsékelt mediterrán öv cserjés társulásai) évente négyzetkilométer Mezıgazdasági céllal hasznosítják, de talaj gyorsan erodálódik, birkával, kecskével, marhával túllegeltetik, fát elégetik.

26 2. Élıhely-fragmentáció Az a folyamat, mely során egy nagy összefüggı élıhely mérete részleges pusztítás hatására csökken, és több izolált darabra osztódik. Probléma: nagyobb kerület-terület arány növekvı szegélyzóna

27 Az élıhely-fragmentáció hatása a populációkra Az utak káros ökológiai hatásai: - a helyhez kötött és lassan mozgó élılények pusztulása a nyomvonalon - a gépjármővek okozta közvetlen pusztítás (kétéltőek, hüllık, gernicesek) - az állatok viselkedésére kifejtett hatás (lakókörzet módosítása, megváltozott mozgási mintázat) - a környezet fizikai sajátságainak megváltozása (szegélyhatás, mikroklíma, talajtömörödés, hidrológia SBK) - szennyezések (nehézfém, só) - idegenhonos fajok terjedése - területek feltárása, hozzáférhetıvé tétele

28 Az élıhely-fragmentáció hatása a populációkra Fajok aktív ill. passzív terjedésének, megtelepedésének akadályozása fragmentumok száma csökken, fajok tőnnek el, új fajok viszont nem képesek betelepülni sok faj táplálékszerzı képességét is rontja, pl. fıemlısök vagy nagytestő növényevık párválasztást akadályozza genetikai leromlás veszélyének jobban ki vannak téve az izolált kis populációk

29 Szegélyhatások Az élıhely-fragmentáció hatása a populációkra

30 Élıhely-fragmentáció hatása a populációkra Szegélyhatások 1. mikroklimatikus változások fény, hımérséklet, páratartalom, szélerısség megváltozása 2. megnövekedett tőzveszély fokozott szélerısség, kiszáradás, magasabb hımérséklet növeli a tőzveszélyt 3. fajok közötti kapcsolatok növekszik az ıshonos kártevık, idegenhonos invazív fajok betelepedésének valószínősége 4. fertızésveszély fragmentáció hatására vadállatok közelebb kerülnek a háziállatokhoz, így a betegségek könnyebben terjedhetnek mindkét irányban

31 Széldöntés a Magas-Tátrában (2004. November 19.)

32 Gyepek 3. Élıhelyleromlás és környezetszennyezés gyepek és kaszálók elszegényedése a kaszálás elmaradása, mőtrágyázás miatt gyepfajok kompetíciós képessége megváltozik a mechanikai kontroll hiánya, ill. tápanyaghiány megszőnése miatt

33 Erdık túltartott vadállomány Élıhelyleromlás és környezetszennyezés erdıgazdálkodási gyakorlat, cserjeszint, bokros szegélyek, nagy elhalt fák eltávolítása avargyőjtés elmaradása

34 Környezetszennyezés A szennyezések eredete: 1. - mezıgazdasági szennyezés (rovarirtók, növényvédı szerek) 2. - kommunális és ipari víz- és talajszennyezés 3. - ipari, háztartási és közlekedési légszennyezés 1. Peszticidszennyezés , Rachel Carson: Silent Spring (Mo-n 1994, Néma tavasz)

35 Környezetszennyezés 2. Vízszennyezés 1950 óta több mint háromszorosára nıtt a vízfelhasználás Az ipar részesül a világ teljes édesvíz-kitermelésének 22 %-ából (hőtés, mosás, feldolgozás és főtés) A legnagyobb vízfelhasználó iparágak a hıerımővek, a vas- és acélipar, a cellulóz- és papíripar, a vegyipar, a kıolajipar és a gépgyártás Az ipar hatalmas mennyiségő szennyvizet is termel Nagy duzzasztók több mint 85 %-át az elmúlt 35 évben építették

36 A vízszennyezés következményei Környezetszennyezés Az édesvízi nedves területek világszerte körülbelül méretük felére csökkentek Ivóvízbázisok szennyezése Tönkrement folyótorkolatok Zsugorodó belvízi tavak és kiszáradó mocsarak Természetes életközösségek károsítása édesvízi halfajának legalább 20 %-át fenyegeti a kihalás

37 Tápanyag felhalmozódás Eutrofizáció Ember okozta mesterséges tápanyag feldúsulás, elsısorban N és P tartalmú szennyezés hatására planktonikus közösségek összetétele megváltozik, bizonyos algák tömegesen elszaporodnak. Oxigénhiányos állapotot okoz, mely halpusztuláshoz vezethet. Balatoni nagy halpusztulás a 1970-es években. Ok: XIX. században megkezdett vízrendezési munkák 50-es évektıl felerısödı vízszennyezés

38 Toxikus anyagok Tisza január 30. Az aranykitermelés technológiájából származó ciánszennyezés került a Lápos-patakba, majd a Szamoson keresztül a Tiszába. A Szamosban a ciántartalom maximális értéke 20 és 30 mg/l között volt, a Tisza Szamos alatti szakaszán 10 és 15 mg/l között. Az országot elhagyó vízben a maximális cián-koncentráció értéke 1,49 mg/l volt. Fémionok közül a réz volt jelen a legnagyobb, meghatározó koncentrációban, mellette elsısorban cink, kisebb mértékben ólom és ezüst. A fém-cianid komplexek (kb tonna) gyakorlatilag teljes mennyiségben elhagyták az ország területét.

39 Tisza január 30. Következmények A planktonikus élılények nagy része elpusztult. Jelentıs mértékő hatás a makroszkópikus gerinctelen együttesre. A legérzékenyebben reagáló csoportok a rákok mintegy 50-60%-os és az árvaszúnyog lárvák, ahol mintegy 50%-os pusztulás volt megfigyelhetı. Makroszkópikus élıvilág jelentıs része túlélte a cianid-szennyezést. Jellegzetes túlélı szervezeteknek egyes vízicsigák, kagylók, a folyami szitakötı-fajok lárvái, kérész-lárvák, valamint a tiszavirág is. Összes halelhullás 1241 tonna. Ebbıl 33,8 % ragadozó hal, 13,5 % ponty, 8,1 % kecsege és 44,6 % növényevı és egyéb hal. Legyengül halak veszélyeztették a csúcsragadozókat (rétisas, vidra), tetemeket összegyőjtötték.

40 Toxikus anyagok Tisza március 10. Borsabánya közeli bányavállalat ülepítı tározójának gátja átszakadt 20 ezer tonna, nehézfémekkel szennyezett zagy került a Vasérbe, majd a Visó vízfolyáson keresztül a Tiszába. Az ólmot, rezet, cinket magával hozó szennyezı hullám március 11-én érte el Magyarországot a Tisza tiszabecsi szelvényében. A nehézfém terhelés túlnyomó része (több mint 90 %-a) lebegıanyaghoz kötött szennyezıanyag transzportját jelentette. Az üledékelemzések szerint a kiülepedett, nagy nehézfém-tartalmú lebegıanyag Tiszabecsnél és Tiszakóródnál 900 mg/kg körüli koncentrációra növelte az üledék ólomtartalmát. Tízszeres nehézfém koncentráció növekedés.

41 3. Légszennyezés Üvegházhatás A fosszilis eredető (szén, kıolaj, földgáz) energiahordozók elégetése drasztikusan növeli a levegı szén-dioxid, dinitrogén-oxid, metán, halogén és egyéb üvegházhatású gáz tartalmát. Következmény: Klíma melegedése (múlt évszázadban 0,3-0,6 C)

42 Üvegházhatás, következmények Idıjárási szélsıségek gyakoriságának növekedése Csapadék tér- idıbeli megoszlásának változása Világtengerek szintjének emelkedése Gleccserek visszahúzódása Vegetációs zónák eltolódása várható, számos élılény nem tud majd alkalmazkodni, kipusztul Tengerszint emelkedése a tengerparti és korallzátony közösségeket veszélyezteti

43 Légszennyezés Savas esık Oka: ipari tevékenység, szén- és olajtüzeléső erımővek (CO 2, SO 2, N x O x korom, pernye) autók, gépek, belsı égéső motorok kipufogó gázai, (CO, N x O x, ólom) Légszennyezı gázok fokozzák az üvegházhatást, csökkentik az ózon mennyiségét, savas esıt okoznak. A csapadék kimossa a levegıbıl a szennyezı részecskéket, savas esı keletkezik. Az erısen iparosodott vidékeken az esık 4,5 ph körüli átlagos savasságúak. Következmény légzıszervi és szemészeti megbetegedések gyakoriságának növekedése a talajok termıképességének erıteljes csökkenése az erdık megbetegedése (1970 kocsánytalan tölgyesek, jegenyefenyı, luc) az épületek és szobrok korróziója

44 Kísérletek az üvegházhatást okozó gázok visszaszorítására Montreál (1987) nemzetközi egyezmény az ózonréteg védelmében a CFC-k elıállításának csökkentése felére (1992-tıl teljes leállítása) Kiotói egyezmény (1997) az atmoszférába juttatott üvegházhatást okozó anyagok mennyiségének csökkentése, átlagosan 5,2 %-al (az 1990-es állapothoz képest)

45 Kísérletek az üvegházhatást okozó gázok visszaszorítására Ózon (O 3 ) Troposzférában: légszennyezı (szmog) Sztratoszférában: létfontosságú, a Nap UV sugarainak legfıbb elnyelıje CFC klórozott fluor-karbon a klór az ózonnal reagálva bontja A Montreáli egyezmény hatására: a sztratoszféra szabad klór koncentrációjának növekedése megállt az ózonlyuk növekedése lelassult.

46 4. A természeti erıforrások és fajok túlzott hasznosítása Ökológiai lábnyom - egy ember vagy egy terület népességének a természetre gyakorolt hatása Elemei: 1. a szükséges élelem megtermeléséhez szükséges terület 2. az elfogyasztott vágóállatok tartásához szükséges terület 3. a fa-, rost- és papírszükségletek kielégítéséhez szükséges erdıterület 4. a tengeri termékek fogyasztásával arányos tenger felülete 5. a népesség lakásaihoz szükséges földterület 6. az egyéni energiafogyasztással arányos mennyiségő szén-dioxid megkötéséhez szükséges erdıterület

47 Ökológiai lábnyom (példák) - egy fıre esı átlag: 2,2 ha (2,5 nagyobb mint 1961-ben) Afrika, Ázsia: 1,4 ha Kína: 1,5 ha Magyarország: 3,8 ha Nyugat-Európa: 5,0 ha Észak-Amerika: 9,6 ha - erıteljesen növekvı értékek: energialábnyom (700%) vízfelhasználás (1960 óta 2 -re)

48 A fajok túlzott hasznosítása A veszélyeztetett gerincesek harmadát sújtja az ember általi túlzott hasznosítás. Oka a hatékony vadászat, betakarítás, kereskedelmi globalizáció. Hatása a fajok kipusztulása vagy kis populációk, melyek nem képesek önálló helyreállásra. Tradicionális társadalmak fenntartó használat Napjaink források pazarló használata

49 Nemzetközi kereskedelemben kiemelten szereplı élılénycsoportok Élılénycsoport Fıemlısök Madarak Hüllık Díszhalak Korallok Orchideák Kaktuszok Éves forgalom (egyed) millió 2-3 millió millió 1-2 ezer tonna 9-10 millió 7-8 millió Megjegyzések Orvosi kísérletekhez, magángyőjtemény, állatkertek, cirkuszok Házi kedvencnek, állatkerteknek, papagájok illegális kereskedelme Házi kedvencnek, állatkerteknek, millió nyers bır zöme vadonból Többnyire illegálisan fogják be Akváriumokba, ékszernek Nemzetközi kereskedelem 10%-a illegálisan győjtött Nemzetközi kereskedelem 15%-a illegálisan győjtött

50 Bálnák veszélyeztetettsége Faj A vadászat elıtti létszám A jelenlegi létszám Fı táplálékuk Óriásbálna plankton Grönlandi bálna plankton Közönséges bálna plankton, halak Szürke bálna rákok Hosszúszárnyú bálna plankton, halak Csukabálna plankton, halak Északfoki bálna Ismeretlen 350 plankton Tıkebálna plankton, halak, lábasfejőek Délibálna plankton Beluga Ismeretlen halak, rákok Narvál Ismeretlen halak, lábasfejőek, rákok Ámbráscet halak, lábasfejőek

51 Bálnák veszélyeztetettsége

52 Maximális fenntartható hozam koncepció Évente maximálisan lehalászható hozam, ami még nem veszélyezteti a populációt, mert a populáció természetes növekedése pótolja a veszteséget. Meghatározási módszerek: hasznosítható többlet modell kitermeléshez befektetett energiamennyiség, ill. megszerzett zsákmány mennyiségére alapoz dinamikus készlet modell egyes korcsoportokban lévı egyedek számát, és mortalitását veszi figyelembe

53 Természeti erıforrások kiaknázásának folyamata település, gyár, bányák növekedése megteremti a hús és más élelmiszerek piacát korábban saját igények kielégítésére vadászó halászó lakosok elkezdik kiszolgálni az új piacot ily módón megkeresett pénzt új eszközökbe fektetik, munka hatékonyabbá tételére utak, modern közlekedési eszközökkel egyre távolabbi helyeket érnek el raktárak, hőtıgépek nagy mennyiségő áru raktározását teszi lehetıvé nemzetközi piac meghódítása, fokozódó túlhasznosítás

54 Túlhasznosítás oka 1. gazdasági megfontolások miatt 2. célzott hasznosítás mellékterméke ipari jellegő halászat véletlen áldozati szelektív fakitermelés az állomány nagy része károsodhat tengeri fajoknál veszély lehet a zsákmány mennyiségének drasztikus csökkenése 3. a faj ritkasága növeli a veszélyt

55 5. A fertızı betegségek felgyorsult terjedése Emberi tevékenység hatására egyes betegségek kórokozói hirtelen elszaporodhatnak, betegségek könnyebben szétterjedhetnek. Járványtani törvényszerőségek 1. parazita és gazda között találkozások növeli a fertızés esélyét 2. élıhely-leromlás és fragmentáció indirekt hatása a betegségekkel szembeni érzékenység fokozása 3. állatkertekben nagy a valószínősége a más fajokhoz tartozó állatokkal történı találkozásnak, és ezáltal a betegségek fajok között terjedésének is

56 Szilfavész Gomba (Ophiostoma ulmi) okozza, melyet szúkárosítók juttatnak el egyik fáról a másikra. Hatalmas veszteségeket okozott mind az európai, mind az amerikai szilpopulációkban. Tünetek: levelek hervadása, elszáradása, ágak és hajtások elszínezıdése, fa elpusztulás. Az elsı járvány 1910 körül észak-kelet Európában. Második járvány 1979-ben. a kór mérték Ophiostoma ulmi Ophiostoma novo-ulmi 1. járvány 2. járvány

57 Szilfavész visszaszorítására tett kísérletek Kémiai terápia több mint 600 anyagot próbáltak ki Biológiai kontroll vírusok Szilnemesítési program

58 A biodiverzitást pusztító emberi tényezık Elméleti megoldási lehetıségek Népességnövekedés megállítása. Fejlıdı országok szegényei számára olyan megélhetési módok kidolgozása, amelyek nem pusztítják ilyen mértékben a természeti környezetet. Ösztönzık és büntetések bevezetése az ipar számára, amelyek együttesen meggyızik az ipar képviselıit a környezeti értékek megbecsülésérıl. A nem környezetbarát módon elıállított termékek kereskedelmének korlátozása. A fejlett országok fogyasztásának önkéntes korlátozása. A fejlett országok kézsége a környezetkímélı módon elıállított termékek tisztességes megfizetésére. A kereskedelmi forgalom korlátozása.