Biologická diverzita

„brownfields“ a mykologické

aspekty biologické obnovy

Anna Lepšová, CSc.

www.mykologie.net

7. března 2013

Teze a cíle příspěvku 1 Potenciál BF pro vznik „nové divočiny“ v postindustriální

krajině;

2 Biodiverzita jako obraz diverzity abiotických parametrů „brownfields“ (BF), které v okolní krajině již chybí;

3 Řídící faktory pro vývoj vegetace na BF, jako základu „nové divočiny“;

4 Úloha mutualistických symbióz při vývoji vegetace v extrémních podmínkách;

5 Případová studie

5a Mutualistický statut dřevin BF

5b Ekologické parametry populací hub na BF

5c Příklady z pískoven (Bzenec Přívoz, Tasovice, Jevíněves)

5d Příklady z výsypek (Velká podkrušnohorská, Lítovská)

6 Klíčové managementové zásady pro podporu biodiverzity hub a dalších biot na BF

Brownfield - co to je?

„Yellowfield“

„Yellowfield“

„Whitefield“

„Grayfield“

„Gray-ash-field“

„Greenfield“

1 Jaký mají BF potenciál v

kontextu postindustriální

krajiny?

• Úložiště inertního a komunálního

odpadu, fotovoltaická pole, další

průmyslové využití;

• Návrat plochy do krajiny tak, aby

„zapadla“. Nastupují technická,

lesnická anebo zemědělská rekultivace;

• ? NOVÁ DIVOČINA ? Obory: ekologie

obnovy, restaurační ekologie.

2 Biodiverzita je obraz diverzity

abiotických parametrů BF, které

v okolní krajině již chybí

• Absence vegetačního krytu;

• Odstraněná půda, horninový substrát, popílek, rašelina, jíl, štěrkopísek - oligotrofní podmínky = nedostatek přijatelných živin (fosfor, dusík);

• Geomorfologická diverzita; eroze větrná, vodní;

• Extrémní teplotní a vlhkostní podmínky;

• Přímý vliv chemismu substrátu; pH, vč. toxicity

• Neobvyklé jevy – zasolování půdy (výpar vyšší než srážky).

Biologická diverzita na BF

Kopíruje přímo diverzitu prostředí:

geomorfologickou, substrátovou,

hydrologickou, diverzitu struktury

substrátu.

Vyskytují se zde druhy, které jsou v okolní

krajině vzácné, právě proto, že v ní taková

stanoviště nejsou.

Proces přirozené obnovy podléhá přírodním

zákonům a děje se samovolně, bez potřeby

přímé energetické dotace člověkem.

3 Řídící faktory vývoje vegetace

na BF, jako základu „nové

divočiny“

Směr vývoje vegetace závisí na parametrech území:

• Dostupnost semen (diaspor) z okolí;

• Dostupnost vody, gradient vlhkosti;

• Propustnost substrátu, skeletovitost,

obsah jílu. (Podle: Prach a kol., PřF JCU, České Budějovice)

Směr vývoje vegetace také závisí:

! na mutualistických symbiózách

rostlin, hub a mikrooranismů !

• Mykorhizní symbiózy (s houbami –

příjem P, N);

• Fixace vzdušného dusíku

diazotrofními mikroorganismy:

hlízkové baktérie, aktinomycety,

sinice.

4 Úloha mutualistických symbióz při

vývoji vegetace v extrémních

podmínkách - 4a Typy mykorhiz

1) Arbuskulární (AM) u cca. 2/3 druhů

cévnatých rostlin (asi 200 000

druhů/170 druhů hub (Glomeromycota)

2) Ektomykorhiza (ECM) u cca 6 až 8000

druhů dřevin/7950 druhů hub (odhad až

200 000 druhů)

AM – arbuskulární

mykorhiza

Ektomykorhizy smrku

1 smrk/ryzec smrkový

2 smrk/hřib obecný

3 smrk/pavučinec

1 2

3

Ektomykorhizy borovice: 1 borovice/klouzek.

2 borovice/muchomůrka

1

2

K čemu rostliny potřebují

mykorhizu a jak platí za výhody?

• Umožňuje efektivní příjem fosforu

• Chrání absorpční kořeny před vysycháním

• Umožňují přenos živin mezi jedinci rostlin

• Omezují příjem toxických prvků

• Produkují růstové látky

! To vše za cenu cukerných produktů fotosyntézy hostitelských rostlin !

4 b „Diazotrofní“ mikroorganismy

fixují vzdušný dusík - N2

• Akát - hlízkové baktérie u vikvovitých;

• Olše - Frankia alni, aktinomycet;

• Borovice (douglaska?) - volná asociace

diazotrofů v ektomykorhizách

• Volně žijící sinice v přechodně

zamokřených či zaplavených místech,

loužích, na povrchu rostlin atd.

5 Případové studie

5a Dřeviny na „BF“ a jejich mutualistický statut

5b Ekologické parametry populací hub na BF

5c Příklady z pískoven (Bzenec Přívoz, Tasovice)

5d Příklady z výsypek (Velká Podkrušnohorská, Lítovská)

INFOBOX

Šíření semen (částic) rostlin

• Anemochorní – vítr

• Barochorní – pád

• Zoochorní – prostřednictvím zvířat, ale i

člověka: endo a ekto

Šíření výtrusů (částic) mykorhizních hub

• Vzdušné proudy – ECM

• Zoochorní – endo i ekto –AM, ECM

5 a Dřeviny na „BF a jejich

mutualistický statut

Sádlo 2011 Nepův

druhy

odní

Po

če

t

dru

hů

dře

vin

pů

vo

dn

í

arc

heo

fyty

ne

ofy

ty

inva

zn

í

Druhy

ohrožené

395/92

160 56% 9% 35% 4% 14%

šíření AM ECM NM N2

A, ecZ/enZ,B 128 79 17 16

Přirozené náletové dřeviny

-listnáče-

šíření AM ECM NM N2

topol

Populus

A + + (+)

vrba Salix A + + (+)

olše Alnus A + + +

bříza Betula A +

akát Robinia B + ? ? +

Přirozené náletové dřeviny

- jehličnany -

šíření AM ECM NM N2

borovice A - + (+) +

smrk A - + - -

modřín A - + - -

(douglaska) A - + - (+)

Následné dřeviny

způsob

šíření

AM

ECM

NM

N2

habr A/B - + - -

buk B/Zoo - + - -

dub B/Zoo - + - -

Ekologické parametry hub na „BF“

ECM LIG SAP EX? CR EN VU NT DD

232

38%

132

22%

243

40%

3 4 21 9 9 17

50 lokalit, 4 roky.

Přes 600 druhů hub, makromycetů:

Ekologie I Ochrana

Holec a Beran 2006, eds.: Červený seznam hub, makromycetů, v České republice.

Příroda, 24.

5c-1 Pískovna Bzenec Přívoz

• Zavážení eutrofního materiálu (kalů);

• Výskyt ruderální nitrofilní vegetace;

• Svahování a zavážení pískem;

• Výsadba borovice v hustém sponu;

• Vytáhlé slabé stromy, které podléhají sněhové zátěži – nerovnováha živin Ca:N.

X poškození populací vzácných obojživelníků

93 druhy rostlin

66 druhů hub, z toho 27% ECM, 4 druhy ohrožené

2003 2006 2010

5c-2 Pískovna u Tasovic

• Zavážení inertním materiálem;

• Zemědělská rekultivace;

• Lesnická rekultivace v řídkém sponu;

• Přirozená obnova – stepní vegetace.

63 druhy rostlin

45 druhů hub, z toho 29% ECM,

4 druhy ohrožené

5d-1 Podkrušnohorská výsypka

• Plochy s přirozenou obnovou

• Lesnická a zemědělská rekultivace

• Hydrická rekultivace

• Ekologická, řízená – mokřady, transfery

60 druhů rostlin

261 druhů hub, 28% mykorhizních, 14 druhů ohrožených, z toho 2 druhy, které byly považovány v ČR za vyhynulé

?EX

?EX

DD

EX?

EX?

5d-2 Výsypka Lítov • Toxický materiál tufitů, extrémně kyselé jezírko

• Lesnická a zemědělská rekultivace

• Hydrická rekultivace

• Ekologická, řízená – mokřady, transfery

• Výrazné erozní tvary, dlouho plochy s přirozenou

obnovou, ale nyní úprava a výsadba mořínu

52 druhů rostlin

103 druhy hub, 47% mykorhizních, 6 druhů

ohrožených, jeden druh nový pro ČR.

6 Managementové zásady pro

podporu rozvoje diverzity hub na BF

(1) Striktně zachovat oligotrofní podmínky:

vyhnout se důsledně vstupu dusíku ve

všech formách, zejména navážky eutrofních

materiálů – nadložní zeminy, biomasy,

čistírenských kalů atd.;

(2) Ponechávat v lesních porostech dřevo

k zetlení;

(3) Zvýšit vertikální diferenciaci reliéfu a

umožnit vývoj bažinatých stanovišť, ne

pouze vodních ploch, jak se děje doposud,

6 Managementové zásady pro

podporu rozvoje diverzity hub na BF

(4) Ponechat přirozenému vývoji repzentativní

část přirozeně se rozvíjejících porostů, nebo

je časem doplnit cílovými dřevinami;

(5) Neusilovat o zalesnění nebo zatravnění

ploch toxických, pokud to není nezbytné z

hygienického hledisak. I přirozená sukcese je

zde blokována, přesto se i zde uplatňují

druhy vzácné druhy hub, případně i jiných

organismů (lišejníků), které se v běžné

krajině nevyskytují anebo jen vzácně.

Odkazy na téma „Mykologie a Nová

divočina“

• http://www.calla.cz/piskovny/wordpress/wp-content/uploads/sbornik_internet.pdf

• http://www.mykologie.net/index.php/lokality/nova-divocina

Ekologie obnovy, restaurační ekologie:

• https://www.jcu.cz/news/prirodovedecka-fakulta-hosti-8.-evropskou-konferenci-o-ekologii-obnovy

• http://www.b4i.cz/jihoceska-univerzita-v-ceskych-budejovicich/prirodovedecka-fakulta/katedra-botaniky/restauracni-ekologie-2013-ekologie-obnovy

Poděkování

Děkuji řešitelům projektu SP/2d1/141/07

„Rekultivace a management

nepřírodních biotopů v České

republice“ za spolupráci při výzkumu a za

laskavé svolení použít jejich základní

údaje k evaluaci pro předloženou studii.