Bevezetés a restaurációs ökológiába

Bevezetés a restaurációs ökológiába SZIE Környezettudományi PhD kurzus anyaga, jegyzet 3. átdolgozott kiadás Török Katalin, Szitár Katalin, Szabó Rebeka és Mojzes Andrea 2011. május University of Wisconsin-Madison oktatási anyag, Whisenant 1999, Van Andel és Aronson 2006, valamint Comin 2010 nyomán (1+1 kredit= 10 óra elıadás + 10 óra gyakorlat, SZIE) 1

Tartalomjegyzék 1. Bevezetı, a tudományág története... 3 2. Mi a restaurációs ökológia?... 4 3. A restauráció szükségessége: természeti és társadalmi megközelítés... 6 4. Ökológiai restauráció a XXI. században... 8 4.1. Globális perspektívák az ökológiai restauráció széles körő alkalmazására.... 8 4.2. Szénmegkötés és élıhely rehabilitáció... 10 4.3. Ökoszisztéma szolgáltatások becslésének szerepe a természeti tıke restaurációjában... 11 5. Ökológiai alapok... 14 5.1. Az életfeltételek mintázata: tájökológia... 15 5.1.1. Heterogenitás... 17 5.1.2. Fragmentáció... 18 5.1.3. Foltdinamika... 18 5.1.4. Konnektivitás, folyosók... 19 5.2. Az ökoszisztémák szervezıdése... 20 5.2.1. Struktúra és funkciók... 20 5.2.2. Dinamika... 23 6. A restaurációs beavatkozás megtervezése... 27 6.1. A restauráció célja... 27 6.2. Referencia modellek... 29 6.3. Értékelés és monitorozás... 30 6.4. Adaptív restauráció... 33 7. Az ökológiai restauráció tényezıi... 34 7.1. Abiotikus tényezık... 34 7.1.1. Hidrológia... 34 7.1.2. Talaj... 35 7.2. Biotikus tényezık... 38 7.2.1. Flóra és vegetáció... 38 7.2.1.1. Növénypopulációk restaurációja... 38 7.2.1.2. A vegetációfejlıdés irányítása... 40 7.2.1.3. A flóra és vegetáció restaurációs módszerei... 42 7.2.2. Fauna... 45 7.2.2.1. A fauna jelentısége a restaurációban... 45 7.2.2.2. A fauna restaurációjának módszerei... 46 8. A restaurációs beavatkozások kivitelezhetısége... 47 8.1. Ökológiai szempont... 47 8.2. Gazdasági szempont... 49 8.3. Társadalmi szempont... 49 9. A restauráció hatása az ökológiai elméletekre... 50 Irodalomjegyzék... 52 2

1. Bevezető, a tudományág története A restaurációs ökológia kialakulása a 20. század elejére tehetı, elızményei visszanyúlnak a 19 sz. végére, amikor az USA-ban a tájrendezések során természetes préri és vizes élıhely utánzatú foltokat próbáltak kialakítani. Ezek az új megközelítések az ökológia egyik alkalmazott ágaként fejlıdtek, melyekre jelentıs hatást gyakorolt a tájrendezés, a konzervációbiológia, a földrajz, a mezıgazdaság és a környezetgazdálkodás (Jordan és mtsai 1987; Egan és Howell 2001). Az elsı valódi restauráció a Wisconsini Madison arborétumban 1935-ben, Aldo Leopold vezetésével történt, amikor prérit próbáltak helyreállítani felhagyott szántón. (Ötven évvel késıbb még nem sikerült önfenntartó rendszert kialakítani.) Az utóbbi 40 évben a restaurációs ökológia gyorsuló fejlıdése figyelhetı meg, fıleg Ausztrália, É-Amerika és Európa területén. Az ökológia alkalmazott területeihez kapcsolódva terjeszkedik a tudományág (Journal of Applied Ecology, the Journal of Environmental Management, Ecological Applications). 1981-ben a Wisconsini Egyetem Arborétuma kiadja az elsı szakmai folyóiratot: "Restoration and Management Notes" címen (ez ma az Ecological Restoration) az aktív beavatkozással foglalkozó szakemberek részére. 1987-ben az USA-ban megalakul az Ökológiai Restaurációs Társaság (Society of Ecological Restoration), mint szakmai szervezet, 1991-tıl kiadja az Restoration Ecology lektorált folyóiratot. A szervezet évente szakmai konferenciát rendez, számos regionális csoportot hozott létre, köztük az Európai Szervezetet, mely 2002-ben Magyarországon alakult meg. Az utóbbi két évben nemzetközi szervezetté alakult, neve SER International. Számos szakember részvételével elkészítették a restaurációs ökológia alapelveit, céljait és fıbb lépéseit megfogalmazó álláspontot (SER Primer). A kurzus ennek az anyagnak a definícióit használja. A természetvédelmi célú restauráció a fenntarthatóság elvének megjelenésével kezdett a döntéshozók és politikusok látókörébe kerülni. Meadows és mtsai (1972) írtak elıször a gazdasági növekedés korlátairól, de az úgynevezett Bruntland jelentés (WCED 1987) nevezte meg elıször a fenntarthatóságot, mint politikai célt. Ez vezetett aztán 1992-ben a Rioi Egyezmények aláírásához. A gazdasági, társadalmi és környezeti fenntarthatóság kapcsolatát az 1. ábra mutatja (van Andel és Aronson 2006). Gazdaság növekedés hatékonyság stabilitás szegénység intézmények konzultáció biodiverzitás reziliencia term. erıforrások szennyezés Társadalom Környezet 1. ábra. A gazdasági, társadalmi és környezeti fenntarthatóság kapcsolata. 3

A fenntarthatóságról lépten nyomon hallunk, megvalósítása azonban még messze van a realitástól. Így a gazdasági és szociális igazságtalanságok mellett a Föld ökoszisztéma szolgáltatásai is veszélyben vannak. Az ökológiai restauráció gyakorlata és a restaurációs ökológia tudománya nélkülözhetetlen eszköze lehet a káros emberi hatások mérséklésének. Az ENSZ megrendelésére, több mint 2000 szakember részvételével készült el a Millennium Ecosystem Assessement (MEA 2005), a Föld ökoszisztémái állapotának becslése. A jelentés legfontosabb következtetései: 1. Az utóbbi 50 évben a földi élet sokfélesége soha nem látott mértékben, részben visszafordíthatatlanul csökkent az emberiség növekvı igényeinek kielégítése miatt. 2. Az ökoszisztémák átalakítása az életminıség javulását és a gazdaság fejlıdését eredményezte, de egyes ökoszisztéma szolgáltatások leromlása megnövelte a kiszámíthatatlan folyamatok és a szegénység elterjedésének valószínőségét bizonyos csoportokban. 3. Az ökoszisztémák degradációja a következı 50 évben folytatódhat. 4. A leromlás visszafordítása és a növekedı igények kielégítése egyes MEA forgatókönyvek mentén elképzelhetı, ez azonban jelentıs kormányzási, szervezeti és gyakorlati változtatást igényel, ami jelenleg nem látható. A MEA jelentıs média figyelmet váltott ki, reagáltak a különbözı egyezmények irodái, különösen a Biológiai Sokféleség Egyezmény, és az Európai Közösség szabályozására is hatást fejtett ki. Az Európai Bizottság 2006 májusában kiadott közleménye részletes akciótervet tartalmaz a biodiverzitás megırzése és az ökoszisztéma szolgáltatások fenntartása érdekében (COM 2006). Ebben az élıhelyek megırzése mellett azok helyreállítása is hangsúlyos szerepet kap, mind a közösségi, mind a tagállami szinten. Remélhetıleg az akcióterv az Unió jogalkotásáig is eljut, és a parlament szavazatával kötelezı érvényő feladata lesz a döntéshozóknak. 2. Mi a restaurációs ökológia? Azt a tevékenységet nevezzük ökológiai restaurációnak, amely során a degradált, sérült, vagy elpusztított ökoszisztémák helyreállítását segítjük (SERI). Ugyanakkor nem csak tevékenység, hanem tudomány is (restaurációs ökológia): megteremti az elméleti alapokat, és a gyakorlati megvalósítást az ökológia törvényszerőségeinek felhasználásával segíti. Az ökológiai restauráció pedig hozzájárul az ökológiai elméletek teszteléséhez, így arra visszahat (acid test of ecology, Bradshaw 1987). A fenti definíció elég tág, ezért az ökológiai helyreállítás számos típusa "belefér" (2. ábra): - restauráció - az eredeti, vagy történelmi állapot visszaállítása; ez többnyire nem sikerül teljes mértékben, azon kívül felveti azt a problémát, hogy melyik is az "eredeti", természetes állapot, ill. az igazi referencia információ hiánya; feltételezi a klimax állapotot, holott az nem feltétlenül létezik (egyensúlyi, nem-egyensúlyi szemlélet), - rehabilitáció - az eredeti ökoszisztéma funkció helyreállítása megmaradt maradványok alapján (más megközelítéssel a funkció inkább csak az emberi szükségletek kielégítését, az ökoszisztéma szolgáltatásokat jelenti), 4

- élıhely létesítés (creation) - nem az eredeti rendszer visszaállítása, de lehetıleg természetes közösség létrehozása a cél, általában vegetáció-mentes területen, - rekultiváció - bányák helyén gazdasági vagy egyéb hasznot hozó életközösség létrehozása, agrártevékenység visszaállítása, itt valójában az eredeti élıhely helyettesítése történik meg, - kárenyhítés (mitigation) - valamilyen létesítmény miatt elpusztított, vagy degradált életközösség állapotának javítása, esetleg kompenzálása más élıhely kialakításával, - ökológiai tervezés (ecological engineering) - a tájrendezés során élı anyagot is használ, a tervezés jósolható fejlıdési irányra fókuszál, nem az ökológiai integritás a fı szempont, - állapot javítás (enhancement, USA) - nem az eredeti, hanem egy alternatív ökoszisztéma helyreállítása a cél, a jelenlegi ökoszisztéma természeti állapotának, valamilyen funkciójának javítása. 2. ábra. A restauráció típusai az ökoszisztéma szerkezet és mőködés szintje alapján (Bradshaw 1987). Ebbe a definícióba nem fér bele a természetes szukcesszió, ill. regeneráció, bár több kutató ezt a természetes folyamatot is a restauráció egyik típusának tartja (pl. K. Prach). A természetes rendszerek degradációja és ennek lépései (Whisenant 1999), valamint a restauráció lehetıségei a 3. ábrán láthatók. Az elsı küszöbértéken belül a degradált állapot megfelelı kezeléssel javítható, ezen felül a vegetáció manipulációja szükséges. A második küszöböt meghaladó degradáció már a fizikai környezet javítását is szükségessé teszi. 5

3. ábra. Egy hipotetikus vegetáció degradációs lépései két átmeneti küszöbbel, melyek elválasztják a vegetációs típusokat a regenerációs potenciáljuk szerint (Whisenant 1999). 3. A restauráció szükségessége: természeti és társadalmi megközelítés A Föld szárazföldi területeinek 43%-a nem képes az eredeti ökoszisztéma szolgáltatásokat nyújtani (Urbanska és mtsai 2000). Ismertek a túlhalászásból következı, az óceánok életközösségei egyensúlyát felborító folyamatok is. A degradáció folytatódik a gyorsan növekvı emberi populációval és az ipari fejlıdéssel ("fenntartható fejlıdés" helyett "fenntartható használat" a cél). Fajkihalások, biogeokémiai ciklusok módosulása, elsivatagosodás stb. Ilyen szintő degradációval a megırzés önmagában nem képes megbirkózni, restaurációra van szükség, a két megközelítés nem alternatíva, hanem egymást kiegészítı stratégia. A természetes rendszereket veszélyeztetı fıbb tényezık (a MEA az elsı 5 tényezıt elemzi mint legjelentısebbeket): - élıhelyek elpusztítása - klímaváltozás - inváziós fajok elıretörése - túlhasználat (halászat, erdészet, más elvileg megújuló források) - szennyezés - ıshonos biodiverzitás pusztulása - fragmentáció - fajok pusztulása, melyek a rendszer más komponenseihez kapcsolódnak (pollinátorok) - globális ciklusok módosulása - agrár-ökoszisztémák pusztulása - édesvízkészlet pocsékolása 6

Okaik: - emberi populáció növekedése (a 19. századtól az exponenciálisnál is gyorsabb növekedés, Török és Szentesi 2002) - fogyasztás-növekedés (per capita) - környezeti hatások növekedése (új technológiák fejlesztése) - rövid és hosszú távú érdekek ütközése - ökoszisztéma szolgáltatások alulbecslése, negligálása. Az ökoszisztémáknak természet- és ember központú értékelése létezik: belsı érték (intrinsic value, etikai kérdések, természettisztelet), szolgáltatás érték (ecosystem goods and services) - mindkettı restaurációja a cél. Az ökoszisztéma szolgáltatások szorosan összefüggnek az emberi jóléttel. Ezeket az összefüggéseket a 4. ábra mutatja be (MEA 2005). 4. ábra. Az ökoszisztéma szolgáltatások és az emberi jólét összetevıi és összefüggései a MEA alapján. Ebbıl az is következik, hogy az ökológiai restauráció eredménye csak akkor lehet tartós, ha a technikai kivitelezésen túl tekintettel van a történeti, politikai, szociális, kulturális és esztétikai környezetre is (Higgs 1997). Ehhez pedig fontos szempont a társadalom természet értelmezése. A természet és természetesség nehezen határozható meg, és alapvetıen függ attól, hogy az embert a természet részének tekintjük-e. A közvélemény fıleg kulturális alapokon hajlamos az embert a természet felett állónak tekinteni. Három alapvetı megközelítés létezik (van Andel és Aronson 2006). 7

1. A vadon koncepció a természetes, önszabályozó biológiai rendszereket tekinti elsıdlegesnek. Ebben az embernek kevés szerep jut, elsısorban a megırzés, a védett területek kialakítása a feladata. Ennek megvalósítása csak a ritkán lakott területeken elképzelhetı. 2. A közel-természetes ökoszisztéma modellben a hosszú múltra visszatekintı emberi kultúrának jelentıs szerepe van. A hagyományos tájgazdálkodás ilyen tájat eredményez. Gyakran elıfordul, hogy a természetvédelmi beavatkozások az extenzív gazdálkodást utánozzák, ami jelentıs biodiverzitás megırzést eredményez (például kaszálórétek). 3. A funkcionális megközelítés antropocentrikus: a természetet azért van, hogy az ember használja. Ez a legelterjedtebb elképzelés, és alapja a mezı- és erdıgazdálkodásnak, halászatnak stb. Legújabban a piacra nem kerülı ökoszisztéma szolgáltatásokat (árvízvédelem, tiszta ivóvíz stb.) is így tekintik. Ezekbıl láthatjuk, hogy a természetrıl alkotott elképzelések befolyásolják a restauráció célját, a beavatkozások típusát, területi kiterjedését. Szempont továbbá az idıskála a célok meghatározásában: minél távolabb van a célállapot az aktuálistól, annál inkább befolyásolja a döntéseket az idıtényezı. 4. Ökológiai restauráció a XXI. században 4.1. Globális perspektívák az ökológiai restauráció széles körű alkalmazására A Föld ökoszisztémái az emberi tevékenység következtében jelentıs kiterjedésben és gyorsuló ütemben pusztulnak (Pereira és mtsai 2010), aminek a biodiverzitásra és az emberi életminıségre is negatív hatása van. Egyre biztosabban látjuk, hogy a biodiverzitás nem ırizhetı meg kizárólag a lehatárolt, védett területek megóvásával. Az ökológiai restauráció segítségével javíthatjuk az élıvilág állapotát, és egyben a regenerálódó tájban javítható az emberi életminıség. Ennek érdekében a restaurációnak négy célt kell figyelembe vennie: a biodiverzitás megırzését; az emberi megélhetés javítását; a helyi lakosság készségeinek megerısítését és az ökoszisztéma produktivitásának növelését (SERI és IUCN 2004). Ezáltal az ökológiai restauráció a megırzési és a fenntartható fejlıdési programok alapvetı komponensévé válhat. A restaurációnak a biodiverzitás megırzésében játszott szerepe magától értetıdı. A restaurációs beavatkozások jó esetben a gazdasági lehetıségek jobb kihasználását, a hagyományos gazdálkodás újraélesztését és a helyi lakosság törekvéseinek újrafogalmazását eredményezik. A sikeres restauráció kritériumaira a 6.3. fejezetben térünk ki. A humán vonatkozások azonban ugyancsak fontosan annak érdekében, hogy a restauráció a fenti négy célt kielégítse, és reális alternatívát mutasson a rövid távú, piaci alapú gazdaság dominanciájával szemben. Négy alapvetı követelmény kielégítése szükséges: 1. Az ökológiai folyamatok és az emberi beavatkozások között egyensúlynak kell lennie, hogy a beavatkozások az ökológiai integritást javítsák és viszont. 2. Az adott ökoszisztémáktól függı lakosságnak kulcsszerepe legyen a prioritások meghatározásában és a kivitelezésben. 8

3. A restaurációs tevékenységet olyan gazdasági mechanizmusokkal kell alátámasztani, amelyek egyenlıen osztják el a beavatkozás terheit és javait, helyi és nemzeti szinten egyaránt. 4. Az ökoszisztémák biztosítják a természeti tıkét a környezeti javakhoz és szolgáltatásokhoz. Ezért össze kell hangolni az egyes javak és szolgáltatások prioritásait: pl. a restaurált élıhely ritka fajoknak biztosít életlehetıséget, de közben a lakosságnak rekreációs területet is nyújt, vagy erısíti a közösségi összetartozást az együttesen végzett munka segítségével. A biológiai és a humán célok összehangolása nem könnyő, az adott helyzetek esetenként nagyon bonyolultak, a degradált területek világszinten kiterjedtek. A lerontott élıhelyek többségét továbbra is ökológiai szempontból káros módon használják, többnyire szegény emberek. Ezeknek a helyzeteknek a megoldása nem biztos, hogy sikerül, de van jó néhány példa, ami bizakodásra ad alapot. Ezek a példák bemutatják, hogy az ökológiai restauráció nemcsak a biodiverzitás megırzésének, hanem a fenntarthatóság biztosításának is alapvetı eleme. Elindult az a tanulási folyamat, amelynek során egyre többen felismerik, hogy az ökoszisztémák egy-egy szolgáltatásának kizsákmányolása más szolgáltatások kárára történik, aminek hosszú távon káros hatásai vannak. Lassan kiépülnek olyan mechanizmusok a gazdaságban és a szabályozásokban (pl. környezeti hatásbecslések elıírása), amelyek lehetıvé teszik, sıt megkövetelik a káros beavatkozások ökológiai kompenzációját. Ezek a szabályozások egyben megteremtik a pénzügyi alapját annak, hogy restaurációs beavatkozásokra nyíljon lehetıség. Ilyen esetben beszélünk internalizációról, pl. amikor egy beruházási projekt negatív ökológiai hatásainak kivédése vagy csökkentése beépül a projektbe, így annak költségeibe is. A teljesség igénye nélkül kiemelünk egy példát egy ilyen projektre. A környezeti hatásbecslés részeként a szélerımővek madarakra és denevérekre gyakorolt közvetlen káros hatásainak, valamint a fragmentációs hatásaiknak a kivédésére kompenzációs beavatkozásokat kell végrehajtani (Cole 2011). A beavatkozások módjának és mértékének meghatározása nem könnyő feladat, és a restaurációs ökológiai ismereteket kiegészítı tudást igényel. A lehetı legpontosabban kell tudni bizonyítani a kár nagyságát és a kompenzációs beavatkozás ökológiai értékét ahhoz, hogy a szükséges és elégséges beavatkozás mértékét megállapíthassuk és az a beruházótól megkövetelhetı legyen. A környezeti adósság hitel elvének segítségével érdemes a becslést megkísérelni (5. ábra). A veszteség és a kompenzációs haszon megállapításához az ökológiai rendszerek funkcióit és az ökoszisztéma szolgáltatásokat kell ismerni. A ragadozó madarak sérüléseinek kompenzációjára pl. új fészkelıhelyet lehet számukra létrehozni, vagy az élıhelyükön a megırzésüket tovább erısíteni. Az ilyen és ehhez hasonló kompenzációs beavatkozások száma remélhetıen növekedni fog, és a tapasztalatok egyben a restaurációs ökológiai tudást is gazdagítják. Az Európai Unió legújabb 10 éves biodiverzitás stratégiája többek között elıírja, hogy 2020- ig a degradált élıhelyek 15%-át rehabilitálni kell, amiben a tagállamoknak is jelentıs szerepet kell vállalni. Mindezek a változások elırevetítik a restaurációs ökológia térnyerését és várható fejlıdését a XXI. században. 9

5. ábra. (a) Környezeti adósság a károkozást követıen és (b) kompenzációs nyereség a kompenzációs projekt eredményeképpen (Cole 2011). 4.2. Szénmegkötés és élőhely rehabilitáció Az ökológiai restaurációnak is jelentıs szerepe lehet abban, hogy megvalósulhasson a megrázkódtatásoktól mentes átmenet az alacsony energiaigényő társadalomba (Peñuelas és Carnicer 2010). A következı évtizedek megmutatják majd, hogy az emberiség képes lesz-e egyensúlyba hozni a Föld eltartó kapacitását az igényekkel, vagy a környezeti változások, amelyeket az olaj és a természeti erıforrások túlhasználata, a klímaváltozás, a biodiverzitás pusztulása vagy a környezetszennyezés stb. okoz, az életminıség javulásának végét 10

eredményezik a fejlett országokban. Az indikátorok vészjósló értékeket mutatnak, mint pl. a mért adatok a klímaváltozás legpesszimistább értékeit is túlszárnyalják. A klímaváltozás hatásainak csökkentésére hozták létre 1997-ben a Kiotoi Egyezményt, amelyben a fejlett országok vállalták, hogy csökkentik a széndioxid-kibocsátásukat. Erre alapozva megindult a széndioxid kereskedelem, amelynek keretében a kvóta szintje alatti kibocsátás eladható azoknak az országoknak vagy vállalatoknak, amelyek szint feletti széndioxid-kibocsátást tudnak csak vállalni. Az erdıirtások erdıtelepítések globális szinten hozzájárulnak a szénmérleg alakulásához. Jelenleg évente 13 millió hektár erdı semmisül meg, ami szinte teljes mértékben a trópusi területeken valósul meg (Eberling és mtsai 2010). Ezért sürgısen szükség van a fejlıdı országokban az ökológiai restaurációra újraerdısítésekkel. Elvileg a nemzetközi karbon piac megteremtheti a pénzügyi lehetıségét a telepítéseknek. Számos lehetıség kínálkozik a karbon piac és az erdı-rehabilitáció közötti szinergiák megtalálására, ugyanakkor a bonyolult szabályozás miatt a túlzott elvárásoktól is óvakodni kell. 4.3. Ökoszisztéma szolgáltatások becslésének szerepe a természeti tőke restaurációjában A restauráció gazdasági hasznosságát és a befektetések megtérülését is megvizsgálták (SERI 2010). Az élıhelypusztítás megelızésénél a restauráció bizonyára drágább, de ha már megtörtént, a kritikus élıhelyek restaurációjának elmaradásából eredı kár sokszorosan felülmúlja a rövid távú költségkímélést azzal, hogy a fajok kipusztulása és az ökológiai rendszerek összeomlása hosszabb távon veszélyezteti a politikai és gazdasági stabilitást. Az élı rendszerek stabilitásának határait feszegetjük (Rockström és mtsai 2009). Az emberiség túléléséhez szükséges környezeti változók biztonságos zónájából a biodiverzitás pusztulása és a klímaváltozás már kilépett (6. ábra). Biodiverzitás csökkenés esetében a határ tízszeres túllépését becsülték! Ahogy a klímaváltozás enyhítése és az alkalmazkodás idıvel egyre többe fog kerülni, a restauráció is egyre költségesebb lesz, ha késlekedünk. A UNEP által koordinált TEEB program (The Economics of Ecosystems and Biodiversity, www.teebweb.org) megerısítette, hogy az ökoszisztéma restauráció jó rövid távú befektetés, amennyiben az ökológiai infrastruktúrát is a teljes gazdasági érték körébe számítják, más szóval a restauráció haszna jóval túlhaladja a költségeit. Az Európai Parlament 2010. szeptemberi határozata a biodiverzitás stratégiai célokról szintén a TEEB projektet idézi, mely szerint a biodiverzitás pusztulásából eredı jóléti veszteségek évente 50 milliárd eurót tesznek ki (csaknem a GDP 1%-át), és 2050-re elérhetik a 14 trillió eurót és a GDP 7%-át. Vagyis a biodiverzitás megırzésébe való befektetés több mint 100- szorosan megtérül! Az ún. externáliák, a termelés közvetett hatásainak bekapcsolása a gazdasági értékelésbe (pl. a mőtrágyázás következtében megnövekedett tápanyag bekerül a vizekbe, ami az élıvilág pusztulását okozza) még inkább alátámasztja a restaurációba való befektetések hasznosságát. Az ENSZ becslése szerint a 3000 legnagyobb vállalat 2008-ban 2,2 trillió USD közvetett környezeti kárt okozott. A becslések pontosítása érdekében megbízhatóbb, átfogó környezeti hatásbecslésekre van szükség a biodiverzitás károsításáról és az ökoszisztéma szolgáltatások csökkenésérıl. A természetes folyamatok sokkal hatékonyabban képesek ezeket a szolgáltatásokat ellátni, mint az emberek által létrehozott mőszaki megoldások. 11

6. ábra. Túl a határon. A belsı zöld kör reprezentálja a környezeti változók biztonságos zónáját, a piros sávok mutatják az egyes változók mai becsült állását (adaptálva Rockström és mtsai 2009). 89 restaurációs projekt vizsgálata megmutatta, hogy ezek átlagosan 25%-al növelték az ökoszisztéma szolgáltatások színvonalát és 44%-al a biológiai sokféleséget. Kiszámolták, hogy 1 dollár restaurációs befektetés a fejlıdı országokban 3 dollár gazdasági hasznot eredményez, és ha a vízminıséget és a higiéniát is érintı projekteket is figyelembe vesszük, a haszon 14 dollár lehet (World Resources Institute 2005). A restaurációs projektek haszna túlnı az ökoszisztéma javak és szolgáltatások javításán, és ez akár pénzügyi értékeléssel is bizonyítható. Az 1986-ban Tanzániában kezdıdött projekt eredményeként 350000 hektár erdıt telepítettek, ami 800 falut lát el élelemmel, tőzifával, gyógynövényekkel. Ennek értékét fejenként, havonta 14 dollárra teszik. A földi javak túlhasználatáról és az ökoszisztéma szolgáltatások becslésérıl egyre több tanulmány jelenik meg. A krízis egyik oka a gazdaság céljának szők értelmezése (piacgazdaság), vagyis az jelenleg nem az emberi jól-létet, hanem csak az anyagi javak kielégítését szolgálja. A boldogság növelése nem az anyagi fogyasztás növelésével érhetı el a fejlett országokban; a valós szükségleteken túl történı fogyasztás éppen a mentális és testi problémák gyarapodását eredményezi (Costanza 2010). Az egyéni boldogság csak egy bizonyos szintig függ a gazdasági helyzettıl. Fontos lenne a fejlett országokban tudatosítani ezeket a kutatási eredményeket, mert a túlfogyasztás jelentıs károkat okoz. Amennyiben a GDP helyett a boldog bolygó indexet (www.happyplanetindex.org) használjuk a Föld térképének elkészítéséhez amely figyelembe veszi az emberek élettel való elégedettségét, a várható élettartamot és az ökológiai lábnyomot is és azt az országok népességével súlyozzuk, megdöbbentı és tanulságos képet kapunk (7. ábra). 12

7. ábra. Egyéni boldogság, mint a jól-lét perspektivikus mérıszáma az élettel való elégedettség, a várható élettartam és az ökológiai lábnyom figyelembe vételével (www.happyplanetindex.org, 2010 novembere). Costanza (2010) más kutatók munkáira alapozva, az integrált, dinamikus földi rendszerek modellje segítségével (GUMBO, Global Unified Metamodel of the Biosphere) meghatározta a restaurált Föld értékét. A modell több ezer paraméter és változó alapján figyelembe veszi a technológia, a gazdaság, a jól-lét, az ökoszisztéma szolgáltatások és a biodiverzitás egyszerősített rendszerét 11 biomra alapozva. Különbözı tájhasználati és jól-léti forgatókönyvekre vonatkozóan, 2050-re a Millennium Ecosystem Assessment (MEA) eredményeihez hasonló következtetésre jut. A minden marad a régiben (business as usual, BU) forgatókönyv alapján az ökoszisztéma szolgáltatások jelentıs csökkenése prognosztizálható 2050-re, míg a restaurált föld (restored Earth, RE) forgatókönyv szerint jelentıs növekedés mutatkozhat (8. ábra). A restaurált föld illeszkedik a MEA adaptív mozaik forgatókönyvéhez, amely vízgyőjtı szintő irányítást, a helyi intézmények megerısítését, és az ökoszisztémák proaktív kezelését jelenti. A két forgatókönyv között összértékben 2050-re 5,5 10 9 USD/ év különbség adódik. A RE forgatókönyv megvalósítása nem jelent áldozathozatalt, ellenkezıleg, a jelen gyakorlat (BU) folytatása áldozza fel az életminıséget kevesek felesleges túlfogyasztása érekében. A RE forgatókönyv megvalósításához elıször is széles körben ismertté kell tenni ezeket az eredményeket, majd bizonyos alapvetı lépesek megtétele után mint az ökológiai adóreform, környezetminıségi biztosítékok kiépítése, a közösségi értékek biztosítása várható, hogy a RE mint egy össztársadalmi cél kerüljön elfogadásra. Ebben az ökológiai restaurációnak jelentıs szerep juthat, de csak a helyi társadalom bevonásával lehet sikeres. 13

8. ábra. A globális ökoszisztéma szolgáltatások értékének változása a minden marad a régiben (BU) és a restaurált föld (RE) forgatókönyvek alapján (Constanza 2010). 5. Ökológiai alapok A szupraindividuális biológia a Földön található élı anyag leírásával, eloszlásának törvényszerőségeivel foglalkozik. Ezen belül az ökológia a populációk együttélési mintázatainak miértjeit kutatja (Török és Szentesi 2002), vagyis, milyen populációk hol és milyen egyedszámmal fordulnak elı és miért? A természetvédelmi biológia is az ökológiai ismeretekre alapoz, elsısorban a populációk és azok közötti strukturális és funkcionális törvényszerőségek felhasználásával kívánja az élıvilágra gyakorolt kedvezıtlen hatásokat csökkenteni, visszafordítani. Ilyen értelemben az ökológiai restaurációval rokon, kapcsolatukról számos értelmezés létezik. A lényegi különbség a restauráció esetében az aktív beavatkozás (lsd. definíció). A restauráció során ökológiai törvényszerőségeket használunk ki: - alapvetı elméleteket, - az ökoszisztémák mőködésére vonatkozó megfigyeléseket, - a restauráció során az ökológiai tudást teszteljük "You don t know how it works til you try to put it back together" (Leopold) "acid test of ecology" lsd. késıbb (Bradshaw 1987). A restauráció során gyakorlatilag minden ismert ökológiai összefüggést, törvényszerőséget hasznosíthatunk. Az ökológia számos részterülete segíti a restaurációt, pl.: populáció biológia, közösségi ökológia, tájökológia, sziget-biogeográfia. Gyakran használt elméletek: szukcesszió, kompetíció, tápanyag körforgás, produktivitás, mikroklíma, stressz, foltdinamika, ökológiai folyosók, mátrix (tájszerkezet), széli hatás, diszturbancia, fragmentáció, izoláció. Az ökológiai elméleteket felhasználják az ökoszisztémák regenerációjának elemzésénél, a terület történetének megértésében, a restauráció során mőködı folyamatok leírásánál, és az összefüggések feltárásánál, a modell építések során 14

(Pickett és Parker 1994). Az ökológia hozzájárulása az egyes fajok viselkedésétıl a komplex biotikus és abiotikus rendszer megértéséig terjed a restauráció során. Egyedek, populációk, közösségek és ökoszisztémák szintje egyaránt érintett (MacMahon 1998). A populációk koegzisztenciális mintázatait a környezeti tényezık, mint külsı kényszerek alakítják. Két fı típusra oszthatók: életfeltételekre és forrásokra (Török és Szentesi 2002). Az életfeltételek a ki nem meríthetı fizikai, kémiai változók, pl. a napsugárzás intenzitása, a levegı hımérséklete, vagy a víztest ph-ja. Ezeken csak kismértékben képesek az élılények változtatni (pl. lombkorona alatt más a talaj nedvessége). (Fontos megjegyezni, hogy a víz egyben forrás is, ami kimeríthetı.) Az életfeltételek földi eloszlása nagymértékben meghatározza az élı anyag, a biomassza eloszlását. A források olyan környezeti tényezık, amelyek elérhetıségét az élılények tevékenységük során jelentısen befolyásolhatják. A források felhasználásáért versengés folyik és eredményeképpen trofikus hálózatok alakulnak ki, amely társulások és közösségek szervezıdéséhez vezet, és komplex élı rendszerek kialakulását eredményezi. A továbbiakban ezek ökológiai vonatkozásait tárgyaljuk. 5.1. Az életfeltételek mintázata: tájökológia A táj fogalmának meghatározására számos definíció létezik. Értelmezésünk szerint a táj a földfelszín topográfiailag értelmezett, meghatározott részlete, amely megjelenése és mőködése alapján a szomszédos területektıl (tájaktól) elkülönül. Olyan funkcionális egység, amelynek léptékében a biotikus és abiotikus interakciók mellett az emberi tevékenység hatása is jelentıs szerepet játszik. Általában néhány négyzetkilométeres területre vonatkozóan végez elemzéseket (van Andel és Aronson 2006). Az aktuális tájmintázat a legfıbb környezeti tényezıktıl és azok komplex interakcióitól függ. A tényezık közötti kölcsönhatások nem szimmetrikusak, a klímának és az alapkızetnek sokkal nagyobb hatása van az alacsonyabb rendő tényezıkre, mint pl. a hidrológiára, mint fordítva. Ezt a kapcsolatrendszert van Andel és Aronson könyvében van Diggelen a következıképpen ábrázolja (9. ábra, van Diggelen 2006). A tájökológia a durva léptékő térskálán a térbeli mintázat ökológiai következményeire fókuszál (Turner 1989). Ez a tudományterület az ökológia, szociológia, gazdasági földrajz, tájhasználat és tájépítés elemeit használja fel (Bell és mtsai 1997). A tájökológia az emberi tájátalakítás káros következményei miatt gyorsan fejlıdik, és sokat köszönhet a kárelhárító tevékenységek, mint pl. a restauráció eredményeinek. A tájökológia a sziget-biogeográfia elméletében gyökerezik (MacArthur és Wilson 1967). A szerzık pozitív korrelációt találtak a különbözı mérető, elszigeteltségő és topográfiai diverzitású szigetek fajgazdagsága között, míg a szárazföldtıl való távolság növekedésével a fajgazdagság csökkent. Távoli, kis szigeteken a betelepülés alacsony gyakorisága magas kihalási valószínőséggel jár együtt, így a fajgazdagság alacsony. Az ilyen típusú elemzések vezettek a tájökológia fejlıdéséhez, amely a természetes módon vagy fragmentáció következtében kialakult élıhelyfoltokat szigetekként értelmezi. 15

9. ábra. A környezeti tényezık és a növényzet kapcsolata nem szimmetrikus: a magasabb rendőek jelentısebben befolyásolják az alacsonyabb rendőeket, mint viszont (van Diggelen 2006). A biodiverzitás fenntartásában az élıhely méretének és a propagulum-források távolságának alapvetı szerepe van a fragmentált tájban. Az ökoszisztémákhoz hasonlóan a tájat is a struktúrája, funkciója és dinamikája határozza meg (Forman és Godron 1986; Turner 1989; Bell és mtsai 1997). A struktúrát az egyes foltok jellegzetességei, úgy, mint energia-, anyagáramlás, fajösszetétel eloszlás, valamint a foltok mérete, alakja határozza meg (Turner 1989). A tájstruktúra kialakításában számos tényezı vesz részt: regionális klímagradiensek (hımérséklet, csapadék), talajtípusok eloszlása, topográfia. A zavarás története (koreloszlás, szukcessziós stádiumok) szintén hozzájárul a szerkezet kialakításához (Hobbs 2002). A foltok közti fizikai, kémiai és biotikus tényezık kölcsönhatásai határozzák meg a táj funkcióit. Ezen folyamatok megszakítása gyakran az ökoszisztémák degradációjához vezet, restaurációjuk alapvetı lehet a beavatkozás céljának eléréséhez. A tájdinamika az egyes foltok vagy foltcsoportok struktúrájának, funkcióinak idıbeli változása. A struktúra, funkció és dinamika egymásra visszaható tényezık. A struktúra erısen befolyásolja a funkciót, mely visszahat a táj struktúrájára és dinamikájára (Hobbs 2002). A táj leginkább összekapcsolt és kiterjedt elemeit mátrixnak nevezzük (Bell és mtsai 1997). A mátrixon belül az elemek elrendezése meghatározza a fajok mozgását és a táj funkcióját. A táji lépték többnyire több kilométerben mérhetı (Aronson és Le Floc h 1996a), de ennél finomabb folyamatokat is figyelembe vehet a fajok jellegzetességei szerint, vagyis az a lépték, ahogy a fajok a tájat használják (Bell és mtsai 1997). A tájökológia több léptéken átnyúló felhasználása szolgálja leginkább a restaurációs ökológia szükségleteit (térfolyamatok, JNP függvények). A restaurációs metodika a lokális beavatkozások eredményeire építve fejlıdött, pedig számos sérült funkció (pl. fajok szabad vándorlása, víz- és ásványi tápanyagok áramlása) táji léptéken mőködik (Hobbs 2002). A kísérleti területek gyakran kisebbek és izoláltabbak, mint a természetes viszonyok esetén, ami befolyásolja az ökoszisztéma funkciókat és folyamatokat, így a restauráció sikerét is (White és Walker 1997). A táji kitekintés lehetıvé teszi a területi összefüggések kezelését a restauráció során. A táji léptékő restaurációt a feldarabolt táj re-integrációjának tekinthetjük (Hobbs és Saunders 1993; Aronson és Le Floc h 1996a). A re-integráció során a funkciós 16

kapcsolatok restaurációját célozzuk meg, amelyek az ökoszisztémák közti anyag- és energiaáramlást szabályozzák. A táji léptékő restauráció jó példája az ún. Gondwana Link projekt Ausztrália dél-nyugati részén, ami az endemikus növényfajok nagy száma miatt a világ egyik biodiverzitási forró pontja. Az elmúlt 150 év alatt azonban, a terület természetes növényzetének több mint 70%-a elpusztult az intenzív mezıgazdasági tevékenység következtében, és többnyire csak 100 hanál is kisebb foltok formájában maradt fenn. A projekt célja a megmaradt élıhelyfragmentumok közötti ökológiai konnektivitás (funkcionális összeköttetés) helyreállítása a délnyugati partvidék üde erdıitıl egészen a belsı területeken eredetileg jellemzı száraz erdıkig. Ez egyrészt a megmaradt élıhelyfoltok védelmét és természetvédelmi kezelését, másrészt a növényzet újratelepítését foglalja magában. A restauráció várhatóan elısegíti fajok vándorlását az egymástól elszigetelıdött populációk között, csökkentve ezáltal a lokális kihalások veszélyét például klimatikus változások nyomán, és kedvezı hatással lesz a hidrológiai folyamatokra (csökkenti például a talajvíz mennyiségét és a szennyezıanyagok bejutását a folyóvizekbe; Bennett és Saunders 2010). Általánosságban a tájökológia a nagyobb jobb ill. az összekapcsolt jobb elvét javasolja a restauráció során (Hobbs és Norton 1996), de az egyes élıhelyfoltok restaurációja esetén is használható. Segít a restauráció lokalitásainak kiválasztásában, a létezı élıhelyek kapcsolatait elısegítı, ill. puffer zóna kialakítását biztosító prioritások meghatározásában, támogatja a referenciaterületek kiválasztását, olyan területi elrendezés megtervezéséhez járul hozzá, mely a maximális esélyt biztosítja a regenerációhoz. 5.1.1. Heterogenitás A táj térbeli heterogenitása a folyamatostól a foltosig terjedhet, az idıbeli heterogenitás pedig a folyamatok, események gyakorisága szerint változó, pl. zavarási gyakoriság, fajok gyakoriságának változása (Vivian-Smith 2001). A heterogenitás becslése során a tájelemek számát, az elemek területét, a foltok kerületét határozzák meg. Más módszerek a fajok eloszlásának, gazdagságának mintázatát, egyenletességét, és ezek különbözıségét elemzik (Hobbs 2002). A restauráció során a heterogenitás figyelembevétele elınyökkel és nehézségekkel is jár. Az élıhelyek több típusának egyidejő restaurációja a biodiverzitást növeli, különbözı életlehetıségeket, talajtípusokat, növényzeti típusokat kínálva az egyes fajok számára. Az élıhelytípusok változatossága egyben az ideális élıhely kialakításának esélyét is növeli. A heterogenitás a fajok közti kompetíció növelésével az egyes fajok életlehetıségeit, dominancia lehetıségeit csökkenti (Vivian-Smith 2001). Ugyanakkor a változatosság növelése meghiúsíthatja a restauráció céljait az adott élıhely térbeli heterogenitásával és idıbeli változékonyságával. A heterogenitás a biológiai folyamatokat is akadályozhatja. Kevéssé ismert a heterogenitás szerepe az egyes fajok terjedésében, elısegítheti és gátolhatja is (Gustafson és Gardner 1996). Matlack és Monde (2004) dinamikus modellje az élıhelymozaikok közötti átjárhatóság (folyosók) mellett a turnover, vagyis az élıhelyfoltok pusztulási és felújulási dinamikájának fontosságára hívja fel a figyelmet. Eredményeik szerint idıben változékony, feldarabolódott élıhelyeken különösen a lassan terjedı fajok (pl. erdei lágyszárúak) fennmaradását fenyegeti veszély még viszonylag jelentıs konnektivitás esetén is kisebb kolonizációs esélyük és az élıhelyfoltok pusztulása nyomán bekövetkezı lokális kihalások miatt. Ugyanakkor, a foltmozaikok között újra és újra kialakuló idıszakos folyosók elısegíthetik jó kolonizációs képességő (pl. inváziós) fajok terjedését. 17

5.1.2. Fragmentáció Az emberi tájhasználat (urbanizáció, mezıgazdálkodás, bányászat stb.) az egész földön jelentıs fragmentációt eredményezett. A korábban összefüggı mátrixot alkotó elemek izolált foltokat alkotnak. A szétdarabolódás nem csak jelentıs élıhely veszteséget eredményez, hanem egyes típusok és a hozzájuk kapcsolódó fajok teljes eltőnéséhez vezet (Harker és mtsai 1999). A fajok érzékenysége az élıhely-fragmentációra egy közösségen belül eltérı lehet. A fennmaradó foltok többsége nem elég nagy ahhoz, hogy a fajok életképes populációinak életteret biztosítson. Ez elsısorban az állatfajokra, különösen a ragadozó gerincesekre érvényes, melyek jelentıs életteret igényelnek. A megmaradt foltok egyre inkább elszegényednek, a terjedés az egyes foltok között jelentısen lecsökkenhet. Egy faj hiányozhat egy elszigetelt foltból egyrészt azért, mert nem képes odajutni, másrészt mert a kihalása jelentısebb, mint a betelepedése. Kisebb kompetíciós képességő faj elıtérbe kerülhet a jobb diszperziós képessége miatt (White és Walker 1997). Gyakori az is, hogy elsısorban a speciális ökológiai igényő fajok tőnnek el a fragmentált élıhelyrıl. Afrika trópusi esıerdıinek kis maradványfoltjaiban például, a specialista hangyászmadarak faj- és egyedszáma is kisebb volt, mint a nagyobb, összefüggı erdıtömbökben, míg az opportunista hangyakövetı fajok tömegessége nem különbözött lényegesen (Peters és mtsai 2008). A fragmentált terület a fajok génáramlását is csökkentheti. A populációmérettıl függıen a populációk közti génáramlás csökkenése elısegíti a genetikai sodródást, ill. a káros allélek felszaporodását (Montalvo és mtsai 1997). A csökkent genetikai változatosság egyben a változó környezethez való alkalmazkodást is megnehezíti. 5.1.3. Foltdinamika Mivel ma már számos élıhely csak mint fragmentum létezik, a táji mátrixban lejátszódó foltdinamikai folyamatok figyelembevétele vezérli a konzervációs tevékenységet. A foltok különbözı ökoszisztémákból (tavak, erdık, gyepek), vagy tájhasználati típusokból (mezıgazdasági terület, védett terület stb.) állhatnak. A foltok ezeknél finomabb változatosságot is jelenthetnek, mint pl. társulástípusokat vagy szukcessziós állapotokat. A folton belüli ill. a táji környezetben lejátszódó folyamatok egyaránt befolyásolják állapotukat (Hobbs 2002). A foltok szegélye más környezeti hatások alatt áll, mint a folt belsı része (Dramstad és mtsai 1996). A széli hatás megnyilvánul a mikroklíma, a hidrológiai viszonyok és a biológiai folyamatok tekintetében, a szegély megváltoztatja a fényviszonyokat, a széljárást, a vízmozgást, a tápanyagforgalmat, a gyomok inváziós esélyeit és a predációs nyomást (Bell és mtsai 1997; Hobbs 2002). A faji összetétel és a struktúra is különbözı a folt szegélyén és belsı részében. A szegélyhatás kiterjedése a folt típusától és az adott hatás jellegzetességétıl függ. A gyomok inváziója pl. mélyebbre hatol, mint a módosult légmozgás szegélytıl mért távolsága. A szegélyhatás mérete a folt kerülete mentén is változhat, az uralkodó szél irányában, vagy a napsütésnek kitett oldalon a szélessége nagyobb lehet (Dramstad és mtsai 1996). A szegélyhatás mértéke a foltmérettıl függ: mivel a kisebb foltoknak területükhöz viszonyítva nagyobb a kerületük, ezeknél a szegélyhatásnak nagyobb a jelentısége. A nagyobb foltokban nem csak kisebb a szegélyhatás, hanem a fajdiverzitás is magasabb (nagyobb az esély a legkisebb életképes populációméret elérésére, Webb 1997). 18

Ugyanakkor sok kismérető folt számos élıhelytípust tartalmazhat, így más fajkészlettel rendelkezhetnek. Ezért sok kis folt kevés nagy folttal azonos területen több fajnak adhat otthont. Az egy nagy vagy sok kis folt vita a védett terültek kijelölésében máig nem zárult le, mivel az egyes fajok élıhely-szükséglete különbözı (Hobbs 2002). Az általánosan elfogadott vélemény szerint az egy nagy és azt körülvevı számos kisebb védett terület kijelölése kívánatos. A folt alakja is befolyásolja a széli hatást: kerek foltoknak a legkisebb a kerülete, míg a hosszú, keskeny élıhelyek a betelepedést és a folyosó funkciót segíthetik, de ezekben a széli hatás miatt nem alakulnak ki egyedi típusok (Harker és mtsai 1999). Ezek nagyobb számú szegélyfajt tartalmaznak ill. erısebb szélnek vannak kitéve (alacsony terület/kerület arány). A kolonizáció esélyének növekedése a foltmérettel, alakkal és irányítottsággal összefüggésben (diszperziós útvonalakra merıleges, szélesebb forma) a konzerváció és restauráció során figyelmet érdemel. Az inváziós fajok fertızési veszélyeztetése esetén éppen a diszperziós útvonalak blokkolása lehet a cél (Gutzwiller és Anderson 1992). 5.1.4. Konnektivitás, folyosók A foltdinamika mellett az egyes élıhelytípusok kapcsolati rendszere, konnektivitása is befolyásolja a fajok mozgását a tájban. A konnektivitás (connectivity) nem feltétlenül függ össze a foltok közötti fizikai összekötöttséggel (connectedness). A folyosók keskeny élıhely sávok, melyek mentén a foltok között a fajok mozoghatnak (pl. ártér, galéria erdık) (forrás/süllyesztı elv, Hobbs 2002). Egyes esetekben a folyosók éppen a fajok mozgását akadályozzák vagy nehezítik, pl. utak, csatornák, vezetékek (Dramstad és mtsai 1996). A források keresése során a fajoknak gyakran mozogniuk kell a tájban. Ez a mozgás csökkentheti az élıhelymozaikok fragmentáltságából eredı hátrányokat. Éppen ez a szubpopulációk közötti kapcsolat biztosítja a metapopulációk fennmaradását. A leginkább izolált foltokban élı populációk lokális extinkciója valószínőbb (Hobbs 2002). Újabban a folyosók kialakítása, fenntartása, a fenntartó tájhasználat fontos elemévé vált (Natura 2000 hálózat és Nemzeti Ökológiai Hálózat). A folyosók funkciójának szabályozása azok szélességének és a konnektivitás mértékének tervezésével valósítható meg (Dramstad és mtsai 1996). A folyosón belüli kiszélesedı terek, zsebek diverzitása többnyire magasabb (pl. folyó kanyarulata). A folyosó folyamatosságának hiányosságai akadályozzák a kapcsolatot, a törés mérete szerint egyes fajok mozgását teljesen megszakíthatja. Az egymáshoz közeli élıhelyfoltok ( stepping stones ) a folyosók funkcióját részben átvehetik a fajok szükségletei szerint. Egyes, a látásuk segítségével tájékozódó fajok esetében szükséges, hogy a következı folt látótávolságban helyezkedjen el (Dramstad és mtsai 1996). Újabb vizsgálatok (Boyd és mtsai 2008) a tágabb értelemben vett táji léptékő fajvédelem fontosságát hangsúlyozzák (amelynek egy típusát jelenti csak a folyosókkal összekötött maradványfoltok hálózata). Az eredmények szerint a globálisan veszélyeztetett teknısfajok 43%-ának, míg az ilyen kétéltő- és madárfajok kb. 20-20%-ának rövid- vagy középtávú (10-100 év) megırzéséhez tenger- vagy nagyobb tájegységnyi mérető területre van szükség. E fajok fennmaradását a legtöbb esetben olyan ökológiai folyamatok sérülése miatt fenyegeti veszély, amelyek hatása viszonylag nagy térbeli skálán érvényesül (pl. hidrológiai viszonyok megváltozása, vízminıség romlása, nagy területigényő zsákmányállatok populációinak megfogyatkozása). Ezért a kitüntetett élıhelyfoltok körül, ill. azok között elhelyezkedı mátrixterületeken fokozott figyelmet kell fordítani a (gyakran illegális) túlhasznosítás elkerülésére és/vagy a megfelelı tájhasználatra. 19

A konnektivitás a restaurációs tevékenységben is fontos szempont. Ha nem vesszük figyelembe a terjedési útvonalakat, ha nem érjük el a konnektivitás minimális szintjét (a táj fajkészlete és a restaurációs terület között), vagy ha a kritikus tájszerkezet a fajok fennmaradásához nem biztosított, a restauráció sikertelen lesz (Palmer és mtsai 1997). A táji fajkészlettel való kapcsolat meghatározza, hogy a fajokat mesterségesen kell-e betelepíteni, ill. folyamatosan pótolni, vagy ez természetes úton megvalósul. Másrészrıl viszont egy gyomforráshoz való útvonal léte befolyásolhatja az inváziós fajok kontrolljának sikerét. 5.2. Az ökoszisztémák szerveződése Az életfeltételek és a források együttesen, különbözı ökológiai mechanizmusok által meghatározzák, hogy milyen életközösségek alakulnak ki az evolúció során. A források, mint fent említettük, olyan környezeti tényezık, amelyek elérhetıségét az élılények tevékenységük során jelentısen befolyásolhatják. Többnyire finomabb léptéken, az élılények találkozási felületén hatnak. A források eloszlását bonyolult trofikus kapcsolatok szabályozzák, melyek eredményeképpen ökoszisztémák alakulnak ki. Az ökoszisztémák többet jelentenek az élılények közösségénél, bennük dinamikus folyamatok zajlanak, mint pl. a biomassza produkció, vagy energiaáramlás (Pickett és Parker 1997). A zavarások, a biotikus interakciók és a vegetáció kialakulását a tér-idı skálán a 10. ábra szemlélteti (van Andel 2006). Különbözı társulások különbözı fajok összességébıl állnak, kialakulásukat alapvetıen a fajok egyedeinek betelepülése, fennmaradása vagy kihalása szabályozza. A fajok közötti kapcsolatok (táplálkozási, predációs, kompetíciós stb.) határozzák meg a társulási szabályokat. Az ökológiai kutatások jelentıs hányada ezen szabályok felderítését célozza. A fajok betelepülését a terjedési lehetıségek (diszperzál, fajkészlet), a fennmaradást pedig a fajok közti kapcsolatok típusa (kompetíció, allelopátia, parazitizmus, facilitáció stb.) befolyásolja (van Andel 2006). A társulások fajok közti kapcsolatai a környezeti változókkal bonyolult rendszert, ökoszisztémát alkotnak. A restauráció célja az ökoszisztémák helyreállítása. 5.2.1. Struktúra és funkciók Az ökoszisztéma szerkezet helyreállítása talán a leggyakoribb restaurációs cél. A struktúra elemei: fajkompozíció, a fajok horizontális eloszlása, a vertikális vegetáció profil (Hobbs és Norton 1996), az élıhelystruktúra, a táplálékhálózat szerkezete (Erhenfeld és Toth 1997; Palmer és mtsai 1997). A biotikus (flóra, fauna) és az abiotikus (hidrológia, szubsztrát) szerkezetet külön elemezhetjük. Az ökoszisztéma funkciók az organizmusok közötti ill. az organizmusok és a környezet közti kölcsönhatások következményei. Ide tartozik a komponensek közti energia- és anyagáramlás (Turner 1989). A funkciók közé tartoznak a spontán folyamatok, melyek a rendszerek mőködését és megújulását biztosítják, ezzel a fluktuáló környezetben a fennmaradást lehetıvé teszik (Palmer és mtsai 1997). Az ökoszisztéma struktúra restaurációja fajok vagy anyag hozzáadásával, ám a funkciók figyelmen kívül hagyásával nem feltétlenül eredményez önfenntartó rendszert. Ugyanakkor csak a funkciók restaurációja a szerkezet figyelembevétele nélkül olyan közösséget eredményezhet, mely új vagy nem tipikus az adott régióra. 20