ŽIVA

Historická ekologie: dlouhodobé interakce přírody a člověka VI. Historie se opakuje / Historical Ecology: Long-term Interactions between Nature and Humans VI. History Repeats

Obrazové přílohy

• Rostlinné společenstvo lesního podrostu se dlouhodobě mění a nese v sobě informaci o historii změn prostředí. Ochoz u Brna, Moravský kras, 8. dubna 2017. Foto R. Hédl
  
• Cyklické děje v přírodě jsou zřetelné zvláště u proměnných klimatu, protože jsou těsně spjaty s pravidelností astronomických cyklů. Průběhem klimatických proměnných se pak řídí cykly v živé přírodě. Graf zobrazuje průběh teplot v květnu 2015 (modře) a 2019 (červeně) uprostřed jedné z trvalých monitorovacích ploch, odkud pocházejí data o změnách lesní vegetace na obr. 6. Drobné body ukazují reálné teploty ve °C (svislá osa), naměřené v 10 cm nad zemí; tedy podmínky, které skutečně zažívají rostliny lesního podrostu. Jednotlivé výkyvy odpovídají denním oscilacím teplot. Silnější vytažené křivky spojují průměry teplot za 24 hodin. Průběh květnových teplot se mezi dvěma lety nápadně liší nejen v pravidelnosti a amplitudě oscilací, ale i trendech – v r. 2015 postupně klesaly, zatímco v r. 2019 celkově stoupaly. Pokud bychom si zobrazili i měření z ostatních let, viděli bychom opět jiné křivky (měření probíhají souvisle zatím od r. 2015). Orig. R. Hédl
  
• Možné přístupy k zachycení časových změn v ekosystémech. Vegetační data ve smyslu záznamů společenstev živých rostlin přímo v terénu skýtají dva základní přístupy: monitoring a opakované ve­getační snímkování. Liší se nejen metodicky a pozicí na časové ose, ale také přesností zachycení časové změny. Čím hlouběji jdeme do minulosti (směrem k fosilním datům), nebo naopak dopředu do budoucnosti (spoléháme na predikci pomocí statistického modelování), tím menší přesnosti, a tedy i spolehlivosti data obecně dosahují a výsledky je třeba interpretovat s rostoucí opatrností. Opakované snímkování zahrnuje relativně jedinečnou časovou škálu řádu desítek let a je specifické tím, že zpracovává historická vegetační data zejména v podobě starých fytocenologických snímků. S využitím různých environmentálních proměnných je pak porovnává se současným stavem a odvozuje závěry o proběhlých změnách. Orig. R. Hédl
  
• Pro zachycení dlouhodobé změny vegetace se často využívají různé typy ploch. Velmi důležitou roli přitom hraje, jak dobře jsme schopni naše plochy lokalizovat. Základní možností jsou trvalé plochy, na kterých je postaven klasický monitoring; trvalé plochy však nebývají starší než 10 nebo 20 let, protože jejich údržba vyžaduje určitou kontinuitu. Pokud chceme využít staré plochy, založené před více desetiletími, může být rozhodující, zda je umíme aspoň přibližně lokalizovat. Použijeme-li pro odhad časové změny dva nezávislé soubory dat z vegetačních ploch, chyba daná odlišným umístěním vzájemně srovnávaných ploch může zcela překrýt skutečnou změnu (blíže na obr. 5). Zelená pole představují krajinu, jejíž rozloha se může pohybovat od menších lokalit až po globální měřítko. Vegetační plochy mají velikost obvykle od jednotek až po stovky metrů čtverečních. Vzdálenosti mezi nimi jsou tedy skoro vždy podstatně větší, než by naznačovala tato schémata. Upraveno podle: J. Kapfer a kol. (2017)
  
• Jak velkou chybu můžeme udělat, když nevíme přesně, kde hledat naše vegetační plochy? Chceme provést opakovaný záznam druhového složení, takže do časové změny se „míchá“ ještě zdánlivá změna daná tím, že záznam provedeme na jiném místě, s jiným druhovým složením. Velkou roli přitom hraje prostorová heterogenita vegetace – když je vegetace homogenní (všude rostou zhruba stejné druhy), nepřesnost v lokalizaci opakovaných ploch může být zanedbatel­ná. V heterogenní vegetaci, kde se mění složení a společenstva na malých vzdálenostech, můžeme udělat velkou chybu, když ani přibližně nevíme, kde plochy hledat. Neexistuje totiž jednoznačná hranice pro rozhodování, jaká nepřesnost je ještě přijatelná. Záleží na kombinaci nepřesnosti lokalizace, kterou většinou neznáme, a různorodosti vegetace, o jejímž vlivu bez bližšího prozkoumání také nemůžeme nic spolehlivě tvrdit. Tři typy opakovaných ploch odpovídají rozdělení na obr. 4. Upraveno podle: J. Kapfer a kol. (2017)
  
• Srovnání změn lesní vegetace v národní přírodní rezervaci Děvín, chráněné krajinné oblasti Pálava, za použití 26 trvalých monitorovacích ploch a opakovaného snímkování 23 nepřesně lokalizovaných ploch, vyjádřené Morisitovým-Hornovým indexem. Oba typy jsme vybírali tak, aby byly ve stejných porostech a co nejblíž sobě. Byly založeny před 10 lety, druhové složení vegetace bylo poprvé zaznamenáno v r. 2008. Nepřesně loka­lizované plochy z 50. let 20. století byly zopakovány v letech 2002–03 a změna v druhovém složení tedy ukazuje, co se stalo zhruba po 40 letech. Protože časový odstup je zatím poměrně malý, trvalé monitorovací plochy ukazují jednak menší odlišnosti mezi postupnými záznamy vegetace, jednak ale i postupný trend změn ve druhovém složení. Tento trend nebyl vyvolán žádným zjevným faktorem, vegetace se jednoduše časem mění. Jak by to mohlo dopadnout, kdybychom vydrželi v pravidelném sledování dalších 30 let, ukazují plochy jednorázově zopakované po 40 letech. Je patrný velký rozptyl změn, ale zároveň celkově větší změna druhového složení vegetace. Rozptyl může být částečně způsoben nepřesností lokalizace, ale může mít i jiné „nechtěné“ příčiny, stručně popsané v textu. Upraveno podle: R. Hédl a M. Chudomelová (2020)
  
• Studie z různých typů ekosystémů po celém světě ukazují, že změna lokální (alfa) diverzity osciluje kolem nuly. K úbytku druhů dochází proporčně stejně jako k druhovému obohacení místních společenstev – např. v našem případě vegetačních ploch. Čím více dat a z větších území máme, tím spíše vychází statisticky neprůkazná změna, což může vypadat paradoxně vzhledem k tomu, že se očekává globální úbytek biodiverzity. Průměrné změny na úrovni menších území však bývají dosti variabilní. Zde histogram ukazuje rozložení změn v počtu druhů cévnatých rostlin lesního podrostu v Rychlebských horách. Využili jsme 129 nepřesně lokalizovaných ploch snímkovaných v letech 1958–61 a zopakovali je v letech 2014–15. Kladné hodnoty na ose x znamenají přírůstek, záporné úbytek počtu druhů na jednotlivých plochách. Ačkoli se většina ploch mírně ochudila, v průměru počet druhů statisticky průkazně stoupl. Orig. R. Hédl
  
• Dlouhodobá změna vegetace lesů v České republice odráží celosvětové trendy. Dva základní pohledy na měnící se společenstva jsou přes změnu v počtu druhů (obr. a) a druhové složení (b). V průměru zůstává druhová bohatost stejná, linie trendu se podél gradientu nadmořské výšky neodchyluje od nulové linie čisté změny počtu druhů na ploše. Na jednotlivých plochách s vegetačními snímky opakovanými přibližně po 50 le­tech, znázorněnými pomocí bodů, však mohlo dojít k výraznému ochuzení (zelené odstíny) nebo obohacení (červené). Trend změn v druhovém složení ukazuje mírně klesající intenzitu směrem od nížin do hor, což by znamenalo, že k výraznější obměně došlo v nížinách. Může se na tom podílet i vliv větší zásoby druhů v nížinných lesích. Změna druhového složení mezi starým a opakovaným snímkem je vyjádřena Morisitovým-Hornovým indexem nepodobnosti. Nepřímou indikaci o možných příčinách těchto změn poskytují Ellenbergovy indikační hodnoty (c). Jediný nápadnější trend ukazují hodnoty pro půdní živiny (N), které se dlouhodobě mezi starými a opakovanými snímky zvýšily, a to opět v nížinných lesích – v nadmořských výškách do 500 m. Pravděpodobně se zvýšilo zastoupení druhů náročnějších na živiny a plochy se tak jeví úživnější (červené odstíny), zatímco opačný proces postihl jen relativně malou část ploch (zelené). Orig. R. Hédl
  
• Velmi zjednodušená odpověď na otázku, co všechno má vliv na dlouhodobé změny biodiverzity vegetace nejen v lese. Různých vlivů je mnoho, ale dalo by se říct, že podstatné změny ve druhovém složení a biodiverzitě rostlinných společenstev mají na svědomí zejména velké změny v hospodaření, přebytek živin v ekosystémech a v lese poněkud nadměrné počty zvěře. Obrázek ilustruje změny v Hodonínské Dúbravě, jednom nejzajímavějších a biologicky nejcennějších lesních komplexů střední Evropy. Druhově bohatá společenstva teplomilných doubrav na píscích byla historicky využívána hodně různorodými způsoby, např. pravidelně se páslo. Opuštění tzv. tradičních způsobů hospodaření vedlo mimo jiné k expanzi lípy, která má výrazně stínící efekt a to převážně světlomilné druhy rostlin nesnesou. Šíření lípy mohly podpořit přísuny dusíku z atmosférických depozic, které spolu s extrémně přemnoženou zvěří (v Dúbravě zvláště prasetem divokým) dlouhodobě vedou k vyšší úživnosti prostředí, což zase vyhovuje některým nechtěným invazním druhům rostlin. Narušení půdy způsobované prasaty nedosahuje úrovně pro biodiverzitu ničivého vlivu tzv. plošné přípravy půdy. Ta se během 20. století prováděla shrnováním půdy buldozery. Upraveno podle: M. Chudomelová a kol. (2017).
  

© 2020 Časopis ŽIVA – Rozhled v oboru veškeré přírody.
Založil roku 1853 J. E. Purkyně.
Vydává Nakladatelství Academia,
Středisko společných činností AV ČR, v. v. i., za podpory Akademie věd ČR.