2008

Znalost invazních organismů Evropy umožňuje stanovit priority výzkumu invazí

Projekt 6. rámcového programu DAISIE byl zaměřen na shromáždění existujících dat o invazních organismech Evropy; tato data byla dosud povětšinou roztroušena v lokální literatuře či nepublikována. Výsledkem je na internetu přístupná databáze (www.europe-aliens.org), obsahující údaje o 11000 druzích zavlečených rostlin, hub, bezobratlých a obratlovců v suchozemských, sladkovodních a mořských ekosystémech Evropy. Data byla analyzována v monografii, jež shrnuje základních historické, geografické a ekologické trendy v jednotlivých taxonomických skupinách, vyhodnocuje dopad invazních druhů na ekosystémy a obsahuje úplný seznam zaznamenaných druhů; je tak zachycen současný stav, což umožní srovnávat jej s budoucími změnami a vyhodnotit účinnost opatření přijatých k řešení problému invazních druhů. Výsledky ukazují, že počet v Evropě zdomácnělých druhů cizího původu je mnohem vyšší, než se dosud myslelo; varovným signálem je však zejména to, že v žádné taxonomické skupině nedochází v posledních desetiletích ke zpomalení importu nových druhů do Evropy, ba naopak (DAISIE 2009). Pracovníci BÚ se podíleli především na botanické části projektu. Nepůvodní flóra Evropy čítá 5789 druhů, z nichž 3749 je zdomácnělých; 1780 jich pochází z jiných kontinentů (zbytek jsou druhy původní v jedné části Evropy a invadující v jiné). V současnosti přibývá v Evropě v průměru 6 naturalizovaných rostlinných druhů ročně (Lambdon et al. 2008, Pyšek et al. 2009; obr­­. 1). Výsledky projektu DAISIE byly též využity jako referenční data pro analýzu geografické vyváženosti současného výzkumu invazí (obr­­. 2). Relativně málo studií je prováděno zejména v Africe a Asii, což vede k nedostatku informací o tom, jak invaze probíhají na regionálně specifických stanovištích na těchto kontinentech. Hlavní taxonomické skupiny jsou dobře studovány, ale většina informací o mechanismech invazí pochází ze studia omezeného počtu nejvýznamnějších invazních druhů. Proto je třeba soustředit více pozornosti na naturalizaci, tedy tu část procesu, která rozhoduje o tom, zda druh úspěšně zdomácní v novém území, a která je klíčová pro porozumění invazím (Pyšek et al. 2008). Evropa se díky iniciativě DAISIE stala kontinentem s nejlepšími informacemi o zavlečených organismech a výsledky projektu tvoří informační základ strategie řešení problému biologických invazí, nedávno vyhlášené Evropskou komisí (tiskové prohlášení IP/08/1890). Další kroky k potlačení nebo alespoň zpomalení biologických invazí musí být koordinovány na evropské úrovni, směřovat k vytvoření systému včasného varování, sdílení informací mezi členskými státy EU a budování regionální kapacity pro identifikaci a management nově zavlékaných druhů (DAISIE 2009, Pyšek et al. 2009).

Fig1_2008

Fig2_2008

Obr. 1. Dynamika nárůstu počtu nepůvodních druhů rostlin v Evropě. Jsou rozlišeny druhy evropského původu, které invadují v jiné části kontinentu, a druhy, které byly zavlečeny do Evropy z jiných kontinentů (převzato z Lambdon et al., Preslia 2008). Obr. 2. Intenzita výzkumu invazních rostlin v jednotlivých částech světa, vztažená ke skutečnému počtu naturalizovaných druhů. Hodnoty jsou standardizovány. Oblasti ležící pod čárkovanou linií jsou méně studovány (měřeno počtem případových studií jednotlivých druhů), než by odpovídalo jejich skutečnému zasažení invazními druhy, a naopak (podle Pyšek et al., Trends in Ecology and Evolution 2008).

DAISIE 2009. Handbook of alien species in Europe. Springer, Berlin (ed. W. Nentwig, P.E. Hulme, P. Pyšek & M. Vilà); Pyšek P., Lambdon P., Arianoutsou M., Kühn I., Pino J. & Winter M.: Alien vascular plants of Europe. In: DAISIE (eds), Handbook of alien species in Europe, p. 43–61, Springer, Berlin (2009).

Lambdon P.W., Pyšek P., Basnou C., Hejda M., Arianoutsou M., Essl F., Jarošík V., Pergl J., Winter M., Anastasiu P., Andriopoulos P., Bazos I., Brundu G., Celesti-Grapow L., Chassot P., Delipetrou P., Josefsson M., Kark S., Klotz S., Kokkoris Y., Kühn I., Marchante H., Perglová I., Pino J., Vilà M., Zikos A., Roy D. & Hulme P.E.: Alien flora of Europe: species diversity, temporal trends, geographical patterns and research needs. Preslia 80: 101–149 (2008).

Pyšek P., Richardson D.M., Pergl J., Jarošík V., Sixtová Z. & Weber E.: Geographical and taxonomic biases in invasion ecology. Trends in Ecology and Evolution 23: 237–244 (2008).

Nové metody ekologicky šetrného omezení masového rozvoje sinic ve vodních společenstvech

Z testovaných 31 ftalocyaninů (patentovaných v medicíně pro fotodynamické ošetření karcinomů, u kterých jsme již dříve prokázali algicidní vlastnosti) se ukázaly jako nejúčinnější kationické ftalocyaniny substituované heterocyklem (Jančula et al. 2008a). Výsledky experimentů zaměřených na viry ukázaly, že viry jsou početnou a dynamickou složkou pelagických společenstev v říčních systémech (obr. 1). Praktické použití virů v omezení rozvoje sinic je zatím vzdálené a je nutno zvládnout techniky detekce, což se nám podařilo. Jsme v současnosti jediná laboratoř v ČR, kde je možno detekovat virioplankton. Pozorované vzájemné korelace mezi viry, jejich hostiteli a koncentrací živin ve sledovaných řekách naznačují, že abundance a dynamika virů může být do značné míry ovlivněna fosforem (Slováčková & Maršálek 2008). Při studiu možností omezení rozvoje sinic pomocí ryb bylo zjištěno, že fotosyntetická aktivita sinic je redukována po průchodu trávicím traktem tilapie nilské (Jančula et al. 2008b). Biotesty s použitím sedimentů mohou být vedle chemické analýzy známých polutantů využity k hodnocení toxicity a predikce rizik, která je nutno znát, chceme-li omezit rozvoj sinic těžbou sedimentů z nádrží. Test zde použitý je přímý test toxicity sedimentů, který má lepší výpovědní hodnotu, než testy založené na výluhu sedimentů (Smutná et al. 2008).

Fig3_2008
Obr. 1. V přírodních ekosystémech je abundance virů o řád vyšší než abundance bakterií (podle Slováčková & Maršálek, Aquatic Sciences 2008).

Jančula D., Drábková M., Černý J., Karásková M., Kořínková R., Rakušan J. & Maršálek B.: Algicidal activity of phthalocyanines-screening of 31 compounds. Environmental Toxicology 23: 218–223 (2008a).

Jančula D., Míkovcová M., Adámek Z. & Maršálek B.: Changes in the photosynthetic activity of Microcystis colonies after gut passage through Nile tilapia (Oreochromis niloticus) and silver carp (Hypophthalmichthys molitrix). Aquaculture Research 39: 311–314 (2008b).

Slováčková H. & Maršálek B.: Virioplankton and microbial communities in two Czech rivers (Svratka and Morava Rivers). Aquatic Sciences 70: 282–291 (2008).

Smutná M., Hilscherová K., Pašková V. & Maršálek B.: Biochemical parameters in Tubifex tubifex as an integral part of complex sediment toxicity assessment. Journal of Soils and Sediments 8: 154–164 (2008).

Spontánní nebo řízená sukcese jako nástroj obnovy vegetace zničené lidskou činností

Studium vývoje vegetace na silně narušených plochách po těžbě štěrkopísků, na výsypkách po těžbě hnědého uhlí, opuštěných polích a v lesích zničených kůrovcem přineslo poznatky, které mohou pomoci odpovědět na otázku, zda je lepší takové místo s narušenou vegetací technicky rekultivovat, nebo je ponechat spontánnímu vývoji vegetace. Pro situaci v České republice (a obecněji v temperátním klimatu) platí, že většina narušených míst má potenciál obnovit se spontánní sukcesí. Vývoj vegetace na narušeném stanovišti je ovlivněn přítomností cílové vegetace – tedy společenstev, k nimž by měla rekultivace směřovat – v okolí (rozhodující je vzdálenost do 100 m), charakterem krajiny a podmínkami prostředí přímo na lokalitě, přičemž zásadní jsou půdní vlhkost, obsah živin a pH. Dosažení žádoucího stavu přirozenou sukcesí je znesnadněno, pokud se vegetace v okolí příliš liší od cílového stavu a přírodní podmínky na lokalitě jsou extrémní (například sucho nebo toxický substrát). Na spontánní sukcesi rovněž nelze úplně spoléhat na vysoce produktivních stanovištích, kde je často uchycení žádoucích druhů blokováno konkurenčně silnými dominantami. V těchto případech je vhodný technický zásah, který zmírní vliv extrémního faktoru, případné též usnadní uchycení druhů na lokalitě. Extremita stanoviště se dá vyjádřit tzv. ‘stress-productivity gradientem’ (obr. 1).

Fig4_2008
Obr. 1.  Relativní preference spontánní sukcese a technické rekultivace podél gradientu stresu a produktivity stanoviště (podle Prach & Hobbs, Restoration Ecology 2008).

Jonášová M. & Prach K.: The influence of bark beetles outbreak vs. salvage logging on ground layer vegetation in Central European mountain spruce forests. Biological Conservation 141: 1525–1535 (2008).

Frouz J., Prach K., Pižl V., Háněl L., Starý J., Tajovský K., Materna J., Balík V., Kalčík J. & Řehounková K.: Interactions between soil development, vegetation and soil fauna during spontaneous succession in post mining sites. European Journal of Soil Biology 44: 109–121 (2008).

Prach K., Lepš J. & Rejmánek M.: Old field succession in central Europe: local and regional patterns. In: Cramer V.A. & Hobbs R.J. (eds), Old fields: dynamics and restoration of abandoned farmland, p. 180–201, Island Press (2007).

Prach K. & Hobbs R.J.: Spontaneous succession vs. technical reclamation in the restoration of disturbed sites. Restoration Ecology 16: 363–366 (2008).

Řehounková K. & Prach K.: Spontaneous vegetation succession in gravel-sand pits: a potential for restoration. Restoration Ecology 16: 109–121 (2008).

Červený seznam lišejníků ČR

V publikovaném Červeném seznamu je poprvé klasifikováno ohrožení lišejníkové flóry ČR podle nových, mezinárodně užívaných kritérií IUCN. Seznam slouží zároveň jako checklist (tj. nomenklatoricky revidovaný soupis všech z ČR udávaných druhů) s vyznačenými změnami oproti předchozímu soupisu (Katalog lišejníků ČR, Vězda & Liška 1999). Celkově je zahrnuto 1497 lišejníků. Ohrožených druhů je více než třetina (37,4 %), z nichž téměř čtvrtina (8,7 % z celkového počtu) je ohrožena kriticky (kategorie CR). Téměř desetina lišejníků z celkového počtu druhů je považována za vyhynulou. Pouze zhruba osmina zástupců není ohrožena. Na základě provedené kategorizace bude následující výzkum cíleně zaměřen především na nejohroženější skupiny, což umožní zpřesnit a doplnit současné znalosti. Použití mezinárodních kritérií umožní rovněž srovnání s jednotlivými státy Evropy (Liška et al. 2008). Vedle komplexního zpracování lišejníkové flóry probíhá také terénní výzkum, zaměřený na posouzení škodlivých vlivů na lišejníkovou flóru a probíhající změny v jejím složení. Nejvýznamnější vliv má znečištění ovzduší, především oxidem siřičitým, a eutrofizace. Zpracování výsledků z 18 let trvajícího monitoringu na vybraných stanovištích epifytických lišejníků, které jsou na změny prostředí nejcitlivější, umožnilo vyhodnotit vliv vzdálenosti od zdroje znečištění, typu substrátu, nadmořské výšky a eutrofizace borky na citlivost lišejníků vůči znečištění ovzduší. Změna druhového složení je závislá na poloze stanoviště v krajině a počátečním charakteru lišejníkové vegetace. Stanoviště ovlivněná eutrofizací se měnila méně, což nasvědčuje tomu, že vliv eutrofizace (zejména zvyšující se pH borky) zmírňuje škodlivý vliv znečištění ovzduší (Liška & Herben 2008). Pozornost je věnována též případovým studiím jednotlivých druhů; takto bylo např. ve spolupráci se slovenskými a maďarskými lichenology upřesněno rozšíření druhu Physcia aipolioides (Lisická et al. 2008).

Liška J., Palice Z. & Slavíková Š.: Checklist and Red List of lichens of the Czech Republic. Preslia 80: 151–182 (2008).

Liška J. & Herben T.: Long-term changes of epiphytic lichen species composition over landscape gradients: an 18 year time series. Lichenologist 40: 437–448 (2008).

Lisická E., Lackovičová A., Liška J., Lőkös L. & Lisický M. J.: Physcia aipolioides – ein Beispiel einer invasiven Flechte oder einer unterschätzten Verbreitung? Sauteria 15: 303–318 (2008).