Konzervációbiológia - 10. előadás Valkó Orsolya Restaurációs ökológia
Táji léptékű veszélyeztető tényezők Fragmentáció Tájidegen faültetvények Vonalas létesítmények Inváziós fajok Nem megfelelő kezelés Vízszennyezés Intenzív mezőgazdaság Megváltozott vízháztartás Tájsebek Túltartott vadállomány
Élőhely-fragmentáció A korábban összefüggő mátrixot helyett izolált foltok Jelentős élőhely-veszteség Egyes élőhely-típusok és fajok teljes eltűnése Génáramlás csökkenése, genetikai sodródás, káros allélok felszaporodása Terjedési barrierek
A nem védett területek jelentősége Ökológiai (zöld) folyosó: a természeti és természetközeli területek között, a biológiai kapcsolatot biztosító vagy ezt elősegítő területek, sávok és mozaikok láncolata (folytonos vagy stepping stone jellegű).
A nem védett területek jelentősége Pufferzóna (védőzóna): Megakadályozza vagy mérsékeli a kedvezőtlen hatásokat és a magterületet megnövelve, további életteret nyújt a magterület fajainak.
A nemzeti parkok zónabeosztása A zóna: magterület (szigorúan védett övezet) Eredeti állapotában fennmaradt, háborítatlan, esetenként csak engedéllyel látogatható, gazdálkodásmentes terület. B zóna: kezelt természeti zóna Kevéssé bolygatott, természetközeli állapotban lévő és természetes kezelési módszereket igénylő, szabadon látogatható terület. C zóna: turisztikai zóna A Nemzeti Park településeit, szőlőhegyeit, a tömeges turizmust fogadó, értékeket bemutató és a kirándulók pihenőhelyeit magába foglaló külső övezet.
Novel ecosystems Emberi hatásokra létrejött, új fajösszetételű és struktúrájú közösségek Synthetic ecosystems include conditions and combinations of organisms never before in existence (Odum, 1962)
Novel ecosystems
A restaurációs ökológia A tudományterület: restoration ecology; feladata: megteremteni a degradált ökoszisztémák helyreállításához szükséges elméleti alapokat, és kidolgozni a szükséges módszereket A tevékenység: ecological restoration; megváltoztatjuk egy terület tulajdonságait, az eredeti, őshonoshoz hasonló ökoszisztéma létrehozása érdekében.
Az ökológiai helyreállítás típusai Be nem avatkozás Ha a helyreállítás túl drága Ha a korábbi próbálkozások kudarccal végződtek Ha a tapasztalatok szerint az adott ökoszisztéma magától regenerálódik.
Az ökológiai helyreállítás típusai Rehabilitáció Részlegesen sérült rendszerek helyreállítása Alapelemek, vázfajok megvannak Kedvezőtlen folyamatok kiiktatása Regenerációs utak beindítása
Az ökológiai helyreállítás típusai Rekonstrukció Korábban létezett, de megszűnt élőhelyek helyreállítása
Az ökológiai helyreállítás típusai Kreáció Korábban adott helyen nem létezett, csak tágabb környezetben lévő élőhely létrehozása Önműködő rendszer létrehozása nagyon nehéz
Az élőhely-helyreállítás lépései Célmeghatározás, tervezés Jelenlegi problémák feltérképezése; alapállapot felmérés Reális célok meghatározása, céltársulások kijelölése A degradációt okozó tényezők kiküszöbölésének lehetőségei Termőhely átalakítás, site preparation A termőhely fizikai és kémiai állapotának aktív átalakítása. Restoration action (pl. magvetés, vízutánpótlás) Monitorozás, kezelés, fenntartás, publikálás
Célállapot Hosszú-távon is önfenntartó rendszer létrehozása lenne a cél DE a reális cél sokszor inkább a fenntartható módon kezelhető rendszer Referencia vagy céltársuláshoz hasonló fajkészlet és struktúra jellemzi A környezet élőhely-mátrixával kapcsolatban van Az eredeti veszélyeztető tényezőket sikerült kiküszöbölni
Meddőhányók rekultivációja A külszíni fejtés során keletkező meddőhányók rekultivációjára törvény kötelezi a vállalatokat Rekultiváció: olyan technikai, biológiai, agronómiai eljárások, melyek során a természeti, vagy emberi tevékenység károsító hatására terméketlenné vált földterület alkalmassá válik mezőgazdasági, vagy egyéb módon történő újrahasznosításra Biztosítani kell a megfelelő víz- és tápanyagellátást; ki kell küszöbölni a toxikus anyagok jelenlétét Szervesanyag-gyarapítás módszerei: zöldtrágyázás, istállótrágyázás, szennyvíziszapok felhasználása, termesztett növények melléktermékei
1 ha bánya technikai rekultivációja kb. 5 millió CZK-ba kerül (Kb. 58 millió HUF) Évente 37 milliárd CZK-t költ erre a célra az állam + 11 milliárd CZK-t a magáncégek ÉS MINDEZ (általában) FELESLEGES!!!
Tájléptékű élőhely-rekonstrukció a Közép-Beregi síkon LIFE 04 NAT HU 118 LIFE NATURE project
A projekt helyszíne Zsid Báb-tava Nyíres-tó Nagy tó Kis tó Navatpatak Bockerek-erdő Bence-tó
A projekt szükségessége és céljai Irtásfalvak; erdők megsemmisülése Tisza-szabályozás, belvízrendezés Extenzív gazdálkodás eltűnése Környezeti paraméterek megváltozása (vízháztartás, mikroklíma) Természetes élőhelyek fogyatkozása, degradálódása CÉLOK: A vizes élőhelyek vízellátásának javítása (kutak, műtárgyak) Mikro-, mezoklíma kedvezőbbé tétele (erdősítés) Pufferzónák létrehozása (legelők, fás legelők, erdők) A hagyományos gazdálkodási és az ökoturizmus fejlesztése
Akciók Földvásárlás (401 ha) Erdősítés: 101ha kocsányos tölgyes Legelők (196 ha) és fás legelők (113 ha) létesítése Cserjeirtás (foltok meghagyásával) Hagyásfák (vadkörte) Facsoportok ültetése (kocsányos tölgy) Vízutánpótlás biztosítása Aknafedők lecserélése Telefonnal működtethető rendszer Vaskiválasztó egységek beépítése Vízvisszatartás Áttöltés, fenékküszöb, zsilip, csatornakotrás Védőkerítés kialakítása
GYEPREKONSTRUKCIÓ
Gyeprekonstrukció Európa keleti felén jellemző az alacsony produkciójú szántóterületek felhagyása Magyarországon 600.000 ha szántót hagytak fel 1994 és 2004 között Lehetőség gyepek létrehozására Gyeprekonstrukció céljai: Megmaradt gyepek területének növelése Pufferzóna kialakítása Ökológiai folyosók kialakítása
Gyeprekonstrukciós módszerek Spontán szukcesszió folyamatainak támogatása Magvetéses gyepesítés Növényi anyag ráhordás Élőhely-áttelepítés NEM MINDENHATÓ MÓDSZEREK!
Melyik módszert válasszuk? A gyepesítési módszer kiválasztása függ A termőhelyi viszonyoktól A gyepesítés megkezdése előtti kiindulási állapottól (utolsó szántóföldi kultúra) Az elérni kívánt célállapottól A rendelkezésre álló anyagi és emberi erőforrásoktól A kitűzött célállapot megvalósításához rendelkezésre álló időtől
Spontán szukcesszió Egyre szélesebb körben támaszkodnak rá a gyepesítési beavatkozások során Legtermészetesebb gyeprekonstrukciós módszer Olcsó Nehézségek: A spontán szukcessziós folyamatok gyakran lassúak A vegetációfejlődés megrekedhet egy kezdeti stádiumban Nehezen irányítható és megjósolható a kimenetele Propagulum-limitált folyamat Megfelelő utókezelés hiányában sikertelen lehet
Javaslatok A spontán regenerációra támaszkodhatunk Kisebb területeken Természetes gyepek közelében (kellő mennyiségű propagulum-forrás és terjesztő vektorok) Ha nincs szükség gyors eredményekre Egyéb megfontolásból (ritka gyomfajok, gerinctelenek) Biztosítható legyen a megfelelő utókezelés Netocia ungarica Lycopsis arvensis
Spontán szukcesszió Betemetett csatornák Egykori csatornák okozta természetvédelmi problémák Tájsebek Legeltetést akadályozták Gyomosodás Barrierek
Máta-puszta A HNP területén 1998-2012 között csatorna betemetések
2002
Frissen (1-5 éve) betemetett csatornák Cserepes (2011) Karinkó (2011) Karinkó (2011) Kunmadaras (2006)
Régebben (7-9 éve) betemetett csatornák Pentezug (2005) Máta (2005) Zám (2005) Angyalháza (2003)
Magvetéses gyepesítés A cél: a gyepesedési folyamat gyorsítása Elterjedt a természetvédelmi és a mezőgazdasági gyakorlatban Alacsony diverzitású keverékek (2-8 faj) Magas diverzitású keverékek (akár 60 faj, 15-40 faj) Vetőmagnorma Kisléptékben (2000-20 000 mag/m 2 ) Nagyléptékben (15-40 kg/ha) Magas fűdominancia
Magkeverékek összeállítása Céltársulás jellemző fűfajainak magjai (jó kompetítor, vegetatívan is jól szaporodó füvek) Helyi forrásból származó, adott termőhelyi viszonyokhoz adaptálódott ökotípusok magjai Ha lehetséges, kísérőfajok magjait is használjuk színezőelemnek (pl. pillangósok) Magyarországon kereskedelmi forgalomból nehéz ilyen keveréket beszerezni
Magkeverékek összeállítása Saját aratású szaporítóanyag a legjobb Aratás időzítése: a magok már érettek (14-18%-os nedvességtartalmú), de még nem peregtek ki a kalászból Az aratáskor és az azt megelőző pár napban száraz idő legyen Átlagosan 50-200 kg/ha mag aratható Szárítás, naponta forgatás, rostálás
Magvetés Talaj-előkészítés (sekélyszántás, tárcsázás) Aprómorzsás vetőágy készítése Magvetés (szeptemberoktóber) Magtakarás könnyű fogassal Tömörítés gyűrűshengerezéssel
Alacsony diverzitású keverék Előnyök Költséghatékony Könnyebb összeállítani Gyors gyepesedés Hatékony gyomvisszaszorítás Hátrányok Fajszegény gyepvegetáció Nagymértékű avar-felhalmozódás Felülvetés, utókezelés kell a fajgazdagság növeléséhez
Egyek-Pusztakócs LIFE 1.év rövidéletű gyomok 3.év évelő füvek
Magas diverzitású keverék Általában a fajok 25-33%-a egyszikű; 10-45 faj Nehéz és költséges összeállítani a magkeveréket Kevés a nagy léptékű vizsgálat
Magas diverzitású keverék Certoryje Nature Reserve, Fehér-Kárpátok (5 éves gyepesítés) Regionális magkeverékek (44 faj) Jongepierová et al. (2007): Biological Conservation 139: 297-305.
Költségek - magvetés Munkafolyamat A B C D Vetőmag, szaporítóanyag beszerzése Fű-vetőmag vásárlása 80.000-48.000 - Fű-szaporítóanyag betakarítása és - 12.500-7.500 cséplése Kétszikűek kézi begyűjtése - - 47.500 47.500 Szaporítóanyag tisztítása, zsákolása - 450-450 Tárolási költségek (3 hónap) 1.350 1.350 1.350 1.350 Talajmunkák Nehéz vagy könnyűtárcsázás 7.000 7.000 7.000 7.000 Simítózás 5.500 5.500 5.500 5.500 Vetőágy készítés 6.000 6.000 6.000 6.000 Magvetés 4.000 4.000 4.000 4.000 Magtakarás könnyű fogassal 5.000 5.000 5.000 5.000 Felszín tömörítése gyűrűshengerrel 4.500 4.500 4.500 4.500 Utókezelés Kaszálás és szárzúzás 16.000 16.000 16.000 16.000 Összesen 129.350 62.300 144.850 104.600 Alacsony diverzitású keverék A -vásárolt maggal, B - aratott maggal, 3faj Magas diverzitású keverék C -vásárolt maggal, D - aratott maggal, 15 faj
Alkalmazási javaslatok Alacsony diverzitású keverék: Van anyagi fedezet Gyors gyepesedés fontos Gyomosodás veszély Tájképi gyeprekonstrukció nagy területen Természetes gyepektől távoli területeken Magas diverzitású keverék: Kisebb területeken Ha van lokális magforrás aratáshoz Alacsony és magas diverzitású keverék kombinálása
Növényi anyag ráhordás Legtöbbször széna elterítését jelenti, de lehet friss kaszálék is. Használják fajszegény gyepekben a diverzitás növelésére is Mintegy 5-10 cm vastagságban, vagy 1-2 kg/m 2 mennyiségben terítik szét Egy hektár gyepesítéséhez átlagosan 40-80 darab 250 kg-os szénabála szükséges
Növényi anyag ráhordás Előnyök Magas kezdeti fajszám, fajgazdag gyep (propagulum forrás) Gyomvisszaszorítás hatékony Költséghatékony A talajfelszínen élő állatok számára is kedvező Hátrányok Nehezen meghatározható magtartalom Költséges ha nincs saját széna, vagy tárolni kell 1:5 1:10/ gyepesítési terület: szénaforrás-terület
Növényi anyag ráhordás 1. éves gyepesítés Felső-Rajna-vidék, Németország Donath et al. (2007): Biological Conservation 138: 224-234
Növényi anyag ráhordás 5. éves gyepesítés Felső-Rajna-vidék, Németország Donath et al. (2007): Biological Conservation 138:224-234
Költségek - szénaráhordás Munkafolyamat A B C Széna beszerzés Körbála vásárlás 800.000 - - Kaszálás - 35.000 35.000 Forgatás, rendsodrás - 19.000 - Bálázás - 5.500 - Talajmunkák Könnyűtárcsázás 7.000 7.000 7.000 Szállítás, tárolás Szállítási költség (<10km) 7.000 7.000 7.000 Bálák tárolása (3 hónap) 72.000 72.000 - Széna terítése Gépi vagy kézi 5.000 / 20.000 5.000 / 20.000 5.000 / 20.000 Utókezelés Kaszálás, szárzúzás 16.000 16.000 16.000 Összköltség 907.000-922.000 166.500-181.500 70.000-85.000 Vásárolt szénával történő gyeprekonstrukció: A - tárolással Saját aratású széna: B - tárolással, C aratás utáni terítés
Alkalmazási javaslatok Szénaráhordás Kis kiterjedésű terület Fontos a gyomosodás megakadályozása Van nagy kiterjedésű saját gyep aratáshoz (1:5, 1:10) Szénaráhordás és magkeverékek kombinálása Növelhető a magvetés sikeressége További célfajok vihetőek be a szénával
Utókezelések A vetett gyepek természetességének növeléséhez nélkülözhetetlen a megfelelő utókezelés A gyepesedés korai szakaszában gyakori kaszálás és szárzúzás ajánlott Első kaszálás május-júniusban javasolt (gyommagvak érése előtt); a kaszálékot minél hamarabb célszerű eltávolítani Legeltetéssel növelhetjük a mozaikosságot és célfajok magjait juttathatjuk be a vetett gyepekre
Utókezelés Kaszált Felhagyott
Költség-hatékonyság Spontán szukcesszió Magvetés Szénaráhordás Beavatkozás mértéke Gépigény alacsony magas közepes Élőmunka-igény alacsony magas változó Talaj-előkészítés nincs komplex egyszerű Dinamikai jellemzők Sebesség alacsony magas magas Irányíthatóság alacsony magas közepes Költségek (ezer Ft) Saját forrásból nincs 60-100 70-80 Vásárolt forrás nincs 70-150 ~900