Upload
others
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
10. Analiza vijabilnosti populacija - primeri iz prakse.
Prof dr Jelka Crnobrnja Isailović
Konzervaciona biologija 10.
Konzervaciona biologija 10.
Konzervaciona biologija je primenjena nauka
čiji je osnovni cilj da integriše
ekološka i socioekonomska znanja
zbog potpore
očuvanju globalne biološke raznovrsnosti
i funkcionisanju ekosistema.
Konzervaciona biologija 10.
PVA ima dve opšte svrhe: I.procena vijabilnosti populacije
odnosno
njenog rizika od izumiranja
minimalna veličinapopulacije ili površina staništa koja populaciji omogućava vijabilnost
precizan proračun verovatnoće izumiranja određene populacije
Konzervaciona biologija 10.
PVA ima dve opšte svrhe: II.Rangiranje ranjivosti
različitih vrsta
U praksi se PVA retko primenjuje u proceni statusa ugroženosti
precizan proračun verovatnoće izumiranja određene populacije
IUCN je globalna organizacija osnovana 1948. godine koja okuplja preko 1200 organizacija članica uključujući vladine, stručne i nevladine organizacije, kao i preko 11000 eksperata širom sveta uključenih u rad šest stručnih Komisija.
Aktivnosti IUCN su organizovane kroz tematske programe, regionalne programe i rad Komisija.
IUCN (Međunarodna unija za zaštitu prirode)
www.iucn.org
Komisija za životnu sredinu, ekonomsku i društvenu politiku (CEESP)
Komisija za očuvanje vrsta (SSC)
Komisija za komunikaciju i edukaciju (CEC)
Komisija za upravljanje ekosistemima (CEM)
Svetska komisija za zakonodavstvo o životnoj sredini (WCEL)
Svetska komisija za zaštićena područja (WCPA)
IUCN Komisije
www.iucn.org
Razvoj
1942.
1964.
1969.
1986.
www.iucnredlist.org
Od svog nastanka 1964. godine, Crvena lista je izrasla u najreprezentativniji pregled stanja vrsta na planeti.
Broj vrsta procenjenih po kriterijumima Crvene liste u stalnom je porastu. Do danas je procenjeno više od 73,600 vrsta a cilj je da do 2020. godine na listi bude 160,000 vrsta.
www.iucnredlist.org
•Osnov je za naučna istraživanja
•Pomaže definisanju prioriteta i mera u zaštiti prirode na globalnom, regionalnom i nacionalnom nivou
•Podstiče razvoj politika i međunarodnih sporazuma, pr. CITES, CMS, CBD, i dr.
•Utiče na raspodelu finansijskih sredstava namenjenih zaštiti prirode (GEF, CEPF, SOS)
•Metodološka je osnova za definisanje područja značajnih za zaštitu prirode (zaštićena područja, Natura 2000, KBA, IBA, IPA i dr.)
•Pomaže pri izradi procena uticaja na životnu sredinu
•Važan je instrument podizanja svesti i obrazovanja
Upotreba Crvene liste
www.iucnredlist.org
•Vrste su svrstane u jednu od osam kategorija ugroženosti, na osnovu primene kriterijuma zasnovanih na veličini, strukturi , rasprostranjenosti populacija i populacionim trendovima;
•Vrste procenjene kao Osetljive (VU), Ugrožene (EN) ili Krajnje ugrožene (CR) se smatraju ugroženim i njima je potrebno posvetiti najveću pažnju prilikom planiranja mera zaštite;
Kategorije ugroženosti
www.iucnredlist.org
Stanje živog sveta na planeti
Samo su četiri grupe potpuno procenjene na globalnom nivou: sisari, ptice, vodozemci i golosemenice. Veoma mali procenat biljaka, beskičmenjaka i gljiva je procenjen a upravo u ovim grupama vrste su najbrojnije.
Čak 33% vrsta procenjenih prema kriterijumima Crvene liste je na ivici izumiranja. Vodozemci spadaju među najugroženije grupe, što je direktna posledica nestajanja staništa.
www.iucnredlist.org
Crvena lista ugroženih vrsta Evrope
Projekat evropskih Crvenih lista je pokrenula Evropska komisija 2006. godine na nivou EU 27. Procenjeno je stanje 5,872 vrsta, od čega su 3,697 (63%) endemiti.
www.iucnredlist.org/europe
16% vilini
h konji
ca9% dnevnihleptira
8% voden
ih biljaka 20%
gmizavaca
23% vodozem
aca17%
sisara
40% slatko-vodnih
riba
Kriterijum E: KVANTITATIVNA ANALIZA
Kvantitativna analiza – bilo koja forma analize koja procenjuje verovatnoću izumiranja vrste na osnovu podataka o životnoj istoriji, potrebnim staništima, faktorima ugrožavanja i opcijama gazdovanja
Kriterijum E: KVANTITATIVNA ANALIZA
U slučajevima gde su informacije ograničene, na osnovu raspoloživih podataka pokušava se procena rizika izumiranja (npr. uticaj stohastičkih događaja na stanište).
Neophodno je uz procenu priložiti i dokaze o preciznosti/nepreciznosti podataka.
PVA i „krajnje ugrožene“ vrste (CR)
Kriterijum E:
Kvantitativna analiza mora da pokaže verovatnoću izumiranja u prirodi od najmanje 50% u narednih 10 godina ili u okviru tri uzastopne generacije (bira se duži period izražen u godinama)
PVA i „ugrožene“ vrste (EN)
Kriterijum E:
Kvantitativna analiza mora da pokaže verovatnoću izumiranja u prirodi od najmanje 20% u narednih 20 godina ili u okviru pet uzastopnih generacija (bira se duži period izražen u godinama)
PVA i „ugrožene“ vrste (VU)
Kriterijum E:
Kvantitativna analiza mora da pokaže verovatnoću izumiranja u prirodi od najmanje 10% u narednih 100 godina.
Konzervaciona biologija 10.
Akt o Ugroženim Vrstama,
Akt o Gazdovanju Državnim Šumama,
planovi oporavka,
planovi očuvanja staništa
Minimalna vijabilna veličina populacije
Konzervaciona biologija 10.
Alternativa:
kreiranje odluka o gazdovanju vrstama
Kvantitativna procena rizika od izumiranja
Oruđe za odabir perspektivnije konzervacione strategije za unapred određen budžet
Konzervaciona biologija 10.
TEORIJA ODLUČIVANJA (“DECISION THEORY”)
1) Definisati cilj
= minimizirati verovatnoću izumiranja populacije;
Konzervaciona biologija 10.
TEORIJA ODLUČIVANJA (“DECISION THEORY”)
2) Popisati opcije gazdovanjakoje su definisane u smislu jedne ili više kontrolnih promenljivih
Konzervaciona biologija 10.
TEORIJA ODLUČIVANJA (“DECISION THEORY”)
3) Definisati promenljive koje opisuju stanje sistema
veličina populacije
stanje staništa
Konzervaciona biologija 10.
TEORIJA ODLUČIVANJA (“DECISION THEORY”)
4) Opisati dinamiku stanja promenljivih za koje postoje opcije gazdovanja
model populacije
model staništa
Konzervaciona biologija 10.
TEORIJA ODLUČIVANJA (“DECISION THEORY”)
5) Definisati ograničenja koja povezuju stanje sistema i stanje kontrolne promenljive
budžet
maksimalna veličina populacija koja mora biti očuvana
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Gymnobelideus leadbeateriDržava Viktorija
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Totalna seča drveta (“Clearfell logging”) ponavlja se svakih 80 do 120 godina na 75% areala rasprostranjenja vrste,
tj na površini 60 km x 50 km u centralnom masivu države Viktorije.
Požari su uništili više od 60% šume unutar areala vrste na početku XX veka.
Vrsta se gnezdi u drveću koje je staro preko 150 godina.
Status: Endangered
Pop. trend: decreasing
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Nakon seče, prostor biva spaljen napalmom bačenim iz helikoptera. Zatim se vrši revegetacija semenjem drveća koje je slično prethodno postojećem. Stabla bez komercijalne vrednosti za drvnu industriju mogu ostati ali ih obično tretiraju herbicidom kao što je Roundup da bi ubili stablo i sprečili da senka krošnji ometa razvoj sadnica.
CLEARFELL LOGGING
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Konzervaciona strategija početkom XXI veka:
Zabrana seče u onim regionima gde postoje velika mrtva ili ostarela stabla:stare šume, linijski raspoređeno drveće duž obala potoka, strma ili kamenita područja i područja koja su gorela početkom XX veka.
Ostatak šumskog kompleksa je pod režimom seče koji podrazumeva intenzivne metode totalne seče koji se ciklično ponavljaju.
Konzervaciona biologija 10.
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Analiza konkretnog fragmenta šume:
Testirane različite opcije gazdovanja putem menjanja strukture fragmenta
1) održati postojeću strategiju
Održavanje starih stabala nije obavezno
sanitarna seča je dozvoljena
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Analiza konkretnog fragmenta šume:
Testirane različite opcije gazdovanja putem menjanja strukture fragmenta
2) sačuvati postojeću površinu starih stabala
(praksa je bila da stara stabla ili stari deo šume bude van režima seče
dok i ako ne izgori);
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Analiza konkretnog fragmenta šume:
Testirane različite opcije gazdovanja putem menjanja strukture fragmenta
3) ne dozvoliti sanitarnu seču u budućnosti
(kada je u prošlosti deo šume sa drvećem za seču izgoreo, veći deo preostalog drveća, bez obzira da li je bilo mrtvo ili oštećeno, uklonjen je putem sanitarne seče; bez sanitarne seče, neka mrtva ili oštećena stabla mogla su da opstanu i da čine dinamiku staništa mnogo kompleksnijom);
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Analiza konkretnog fragmenta šume:
Testirane različite opcije gazdovanja putem menjanja strukture fragmenta
4) napraviti dodatne rezervate različite veličine i broja;
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Analiza konkretnog fragmenta šume:
Testirane različite opcije gazdovanja putem menjanja strukture fragmenta
5) povećati vremenski interval između totalnih seča
(ako je interval između totalnih seča ili vreme rotacije povećano
na više od 150 godina, sigurno će se razviti povoljno stanište).
Konzervaciona biologija 10.
Prethodna strategija:Stara šuma nije u rezervatuSanitarna seča nakon požara
100 (38)
Stara šuma u rezervatu 58 (33)
Dodatni rezervati
Nema sanitarne seče42 (17)
Tri nova rezervata od 50ha
24 (13)
Rotaciono vreme 100 godina42 (17)
Povećanje vremena rotacije
Šestnovih rezervata Od 50ha
18 (11)
Dvanaest novih rezervata
od 50ha10 (10)
Tri nova rezervata Od 100ha
22 (13)
Dvanaest novih rezervata Od 25ha
17 (11)
Rotaciono vreme 200 godina28 (14)
Rotaciono vreme 300 godina24 (13)
Rotaciono vreme 400 godina17 (10)
Verovatnoćaizumiranja u 150 godina 500 godina u budućnostipri ravnotežnomstanju
Verovatnoćaizumiranja unarednih 150godina
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Stalni rezervati su mnogo efikasniji po opstanak ugroženih vrstanego povećanje vremena rotacije
Koja veličina rezervata bi bila najefikasnija?
Ekonomsko ograničenje:
samo određen broja hektara može biti ostavljen po strani, tj izuzet od eksploatacije
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Različite opcije:
Jedan ili dva veoma velika rezervata nisu mnogo efikasna, mogu izgoreti u toku jednog velikog požara.
Uspešnost velikog broja veoma malih rezervata, od kojih je svaki demografski nestabilan, zavisi veoma od učestale međusobne rekolonizacije.
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Preporučen je intermedijerni broj rezervata,
veličine od 50 ha do 100 ha.
Ova površina, u odsustvu požara, ima veliku procenjenu vijabilnost,
ali omogućava i širenje rizika,
verovatno u formi širenja patogena i predatora.
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Senzitivnost zaključaka:
menjanje parametara procesa za koje se ne zna precizno kakav efekat imaju na vijabilnost vrste.
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Senzitivnost zaključaka:
Prednost izbegavanja sanitarne seče i povećanje vremena rotacije
Nema efekta ako je migracija ograničena
Veličina i broj rezervata
Nizak nivo rekolonizacije - poželjniji veliki rezervati
Jedan veliki rezervat nikada se nije pokazao kao najbolja opcija
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Senzitivnost zaključaka:
Promena učestalosti požara
Nema veliki efekat na optimalnu veličinu rezervata
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
Prethodne strategije gazdovanja nisu bile adekvatne
dugoročna verovatnoća izumiranja iznosila je 100%.
Konzervaciona biologija 10.
Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma
1) minimiziranje opsega i učestalosti spontanih požara;
2) formiranje nekoliko povezanih rezervata veličine 50 do 100 ha u okvirujednog šumskog fragmenta veličine 5000 do 10 000 ha, a koji ne mogu da počnu da gore u isto vreme;
3) ne primenjivati sanitarnu seču nakon požara u starim šumama.
Povećanje vremena rotacije nije se pokazalo kao korisna strategija jer bi zaustavilo lokalnu industriju u narednih 100 godina.
Preporučene akcije imale su relativno mali uticaj na industriju u poređenju sa porastom vijabilnosti populacije ledbiterovog oposuma.
Najefikasniji i efektivniji načini za dugoročno preživljavanje populacije oposuma:
Konzervaciona biologija 10.
Uticaj čovekovih aktivnosti na vijabilnost prirodnih populacija
Broj ljudi,
prostorni raspored,
aktivnosti
PVA
Konzervaciona biologija 10.
Uticaj čovekovih aktivnosti na vijabilnost prirodnih populacija
Biološki procesi:
a) procesi od suštinskog značaja za populacionu dinamiku(demografska slučajnost i genetički drift)i procesi koji proističu iz populaciono-specifičnih karakteristika (uzrasna struktura, sistem ukrštanja i inbridna depresija);
Konzervaciona biologija 10.
Uticaj čovekovih aktivnosti na vijabilnost prirodnih populacija
Biološki procesi:
b) prirodni procesi koji se ne mogu izbeći, a koji nisu pod uticajem populacionih procesa (sredinska slučajnost i prirodne katastrofe);
Konzervaciona biologija 10.
Uticaj čovekovih aktivnosti na vijabilnost prirodnih populacija
Biološki procesi:
c) fundamentalni, deterministički procesi koji dovode do promena veličine populacije:
reprodukcija, preživljavanje, noseći kapacitet sredine disperzija (emigracija i imigracija)
Direktna eksploatacija vrsta
Fragmentacija staništa
Kvalitetstaništa
Površina staništa
Sredinskovariranje
Genetički drift
Prirodne katastrofe
Demografskaslučajnost
OpstanakReprodukcija
Uzrasna struktura
DisperzijaNoseći kapacitetsredine
Socijalna struktura
POPULACIJA U DIVLJINI
Konzervaciona biologija 10.
Uticaj čovekovih aktivnosti na vijabilnost prirodnih populacija
četiri glavna modela:
1) direktna eksploatacija vrsta,
2) smanjenje kvaliteta staništa,
3) smanjenje površine staništa
4) fragmentacija staništa.
Konzervaciona biologija 10.
Uticaj čovekovih aktivnosti na vijabilnost prirodnih populacija
četiri glavna modela:
1) direktna eksploatacija vrsta,
2) smanjenje kvaliteta staništa,
3) smanjenje površine staništa
4) fragmentacija staništa.
stopa uzrasno i polno specifičnog
mortaliteta
Konzervaciona biologija 10.
Uticaj čovekovih aktivnosti na vijabilnost prirodnih populacija
četiri glavna modela:
1) direktna eksploatacija vrsta,
2) smanjenje kvaliteta staništa,
3) smanjenje površine staništa
4) fragmentacija staništa.
introdukovanje egzotičnih biljaka i životinja, eksploatacija prirodnih resursa od strane čoveka, pražnjenje raznih tipova otpada, izmena mreže staništa kroz razvoj predela ili pretvaranje u poljoprivredno zemljište, regionalne ili globalne promene (upotreba hlorofluorokarbona i emitovanje gasova koji izazivaju efekat staklene bašte).
Konzervaciona biologija 11.
Uticaj čovekovih aktivnosti na vijabilnost prirodnih populacija
četiri glavna modela:
1) direktna eksploatacija vrsta,
2) smanjenje kvaliteta staništa,
3) smanjenje površine staništa
4) fragmentacija staništa.
projekcije kapaciteta sredine u PVA modelima, izmena stope disperzije između fragmenata staništa.
Konzervaciona biologija 10.
Uticaj čovekovih aktivnosti na vijabilnost prirodnih populacija
četiri glavna modela:
1) direktna eksploatacija vrsta,
2) smanjenje kvaliteta staništa,
3) smanjenje površine staništa
4) fragmentacija staništa. povećani uzrasno ili polno specifični mortalitet ili smanjena stopa migracije između fragmenata .
Konzervaciona biologija 10.
Uticaj čovekovih aktivnosti na vijabilnost prirodnih populacija
sumatranski nosorog Dicerorhinus sumatrensis
Konzervaciona biologija 10.
Uticaj čovekovih aktivnosti na vijabilnost prirodnih populacija
Činjenice:
3% mladunaca
5% adultnih ženkitrudno
Teorija:
15% mladunaca
30% adultnih ženkitrudno
Nedostatak partnera za parenje izaziva prekid parenja u okviru većeg dela fragmentisanog areala.
Konzervaciona biologija 10.
Uticaj čovekovih aktivnosti na vijabilnost prirodnih populacija
Činjenice:
3% mladunaca
5% adultnih ženkitrudno
Teorija:
15% mladunaca
30% adultnih ženkitrudno
Uništavanje staništa van granica nacionalnih parkova i krivolov unutar parkova
= značajno smanjenje stope reprodukcije
Allee efekat
Konzervaciona biologija 10.
Uključivanje čovekovih aktivnosti u analizu vijabilnosti populacija
Puma concolor coryi
Konzervaciona biologija 10.
Uključivanje čovekovih aktivnosti u analizu vijabilnosti populacija
Veći deo ukupnog staništa ove vrste nalazi se u posedu ljudi. Veličina populacije malaNeophodno genetičko dopunjavanjei translokacija nekih jedinki u severnu Floridu ili južnu Džordžiju
Noseći kapacitet sredine se sve više i više smanjujePVA ne uzima u obzira) smanjenje ukupne površine staništa b) krivolov
Konzervaciona biologija 10.
Uključivanje čovekovih aktivnosti u analizu vijabilnosti populacija
Konceptualni modeli PVA moraju biti prošireni uključivanjem analiza sistema postojećih u ljudskom društvu:
demografija čovekovih populacija, ekonomski sistemi,
socijalni sistemi, sistemi vlade i politike,
aktivnosti korporacija uključenih u glavne industrijske aktivnosti u regionu,
poljoprivredni sistemi, etički i moralni sistemi.
Faktori koji imaju najkritičnije efekte moraju biti uzeti u razmatranje.
Konzervaciona biologija 10.
Uključivanje čovekovih aktivnosti u analizu vijabilnosti populacija
Lanac veza između procesa vezanih za sisteme u ljudskom društvu i vijabilnosti prirodnih populacija
može biti raščlanjen na četiri komponente:
1) Broj ljudi,
2) prostorni raspored ljudi,
3) aktivnosti tih ljudi i
4) uticaji tih aktivnosti na osnovne parametre populacione biologije vrste (na primer, direktna eksploatacija i degradacija staništa,
smanjenje i fragmentacija).
Konzervaciona biologija 10.
Uključivanje čovekovih aktivnosti u analizu vijabilnosti populacija
Jaldapara nacionalni park
Konzervaciona biologija 10.
Primeri integrisanja čovekovih aktivnosti u PVA
Projekat Grizlija sa Istočnih Padina
IUCN/SSC
ekosistem Centralnih Stenovitih planina
u Kanadi
Konzervaciona biologija 10.
Primeri integrisanja čovekovih aktivnosti u PVA
Pogrešna postavka PVA:
Konstantan mortalitet
Izvori:
Legalni lov
Ilegalni lov
Ubistvo “u samoodbrani”
Kontrolno ubijanje
Konzervaciona biologija 10.
Primeri integrisanja čovekovih aktivnosti u PVA
Rast populacije ljudi:
4% godišnje
Imigracija
LovPlaninarenjeSkijanjeDruge aktivnosti
Rast najmanje 4%
Konzervaciona biologija 10.
Primeri integrisanja čovekovih aktivnosti u PVA
Mortalitet grizlija raste linearnosa rastom populacije ljudi
Porast učestalosti susretanjai ubijanja
Epilog:
Izumiranje populacijegrizlija
ekosistem Centralnih Stenovitih planina
u Kanadi