Omezení dostupnosti semen a stanovištní omezení v reakci na agro-enviromentální schémata

V poslední době se ukázalo, že množství semen je při obnově rostlinného pokryvu mnohem důležitější než se předpokládalo. Praktická restaurační opatření, která jsou zaměřena na snižování stanovištních omezení, mohou ve skutečnosti zvýšit omezení plynoucí z nedostatku semen. Pokus byl proveden na svazích příkopů v Holandsku, na nichž byl použit agro-enviromentální režim (AES). Abychom zjistili, jestli mohou přírodní rezervace (zdroje semen) zvýšit druhovou diverzitu ve svém okolí a nakolik AES zlepšují tuto funkci, studovali jsme rostlinnou diverzitu (přítomnost jednotlivých druhů a druhovou bohatost) vegetace břehů příkopů v závislosti na zvyšující se vzdálenosti od přírodních rezervací. Byla hodnocena přítomnost nebo nepřítomnost a druhové bohatství 25 cílových rostlin na 26 březích příkopů s AES režimem a na 36 svazích příkopů bez AES režimu, na 15 plochách, z nichž každá se lišila vzdáleností od přírodní rezervace. Data byla analyzována pomocí hierarchického zobecněného lineárního modelu (HGLM), kde vysvětlujícími proměnnými jsou druhová bohatost a výskyt jednotlivých druhů a vzdálenost od přírodní rezervace a aplikace AES jsou faktory kontrolující možné zkreslení. Výsledky ukázaly, že druhová diverzita signifikantně klesá se vzdáleností od zdrojových populací. Byly prokázány značné rozdíly mezi svahy příkopů v AES a mimo AES režim, kdy AES svahy příkopů vykazují vyšší druhovou diverzitu obzvlášť ve vzdálenosti do 200 m od přírodních rezervací. Počet výskytů všech jednotlivých druhů klesal se vzdáleností od přírodních rezervací, ale síla této závislosti a vliv AES se lišil mezi jednotlivými druhy. AES břehy svahy příkopů vykazují pro většinu druhů menší stanovištní omezení, ale nevykazují nižší omezení dostupnosti semen.
Intenzifikace zemědělské výroby vedla k prudkému poklesu druhů rostlin v západní Evropě během minulého století. K obnovení rostlinné druhové bohatosti je možné přistupovat různými způsoby, od zakládání přírodních rezervací k přírodě blízkému obhospodařování zemědělských pozemků. Úspěch těchto strategií závisí na schopnosti dané strategie snižovat omezení zabraňujícím znovuobnovení rostlin. Výzkum přinesl důkazy, že počet rostlinných druhů je do značné míry ovlivněn dvěma faktory: stanovištěm a dostupností semen. Stanovištní omezení můžeme definovat jako nízkou pravděpodobnost výskytu rostlinného druhu na mikrostanovišti v závislosti na podmínkách mikrostanoviště, které ovlivňují klíčení semen, růst rostliny a její přežití. Omezení dostupnosti semen můžeme definovat jako nízkou pravděpodobnost výskytu rostlinného druhu na mikrostanovišti v důsledku nedostatku semen. V poslední době se ukázalo, že omezení dostupnosti semen je pravděpodobně mnohem důležitější faktor při obnově rostlinného krytu, než bylo dosud uznáváno. Restaurační strategie by proto měly být zaměřeny nejen na snížení stanovištních omezení, ale i na snížení omezení dostupnosti semen. Nicméně, v praxi, restaurační opatření, která jsou zaměřena na snižování stanovištních omezení, jako snižování vstupů živin, obnova výšky vodní hladiny nebo zmírnění disturbancí, mohou ve skutečnosti zvýšit omezení dostupnosti semen, např. pokud jsou od přírodních rezervací odkláněny záplavové vody nebo pokud je dobytek chován mimo rezervace. Z toho důvodu je nutné umět vyhodnotit vliv efektu restauračních opatření, jejichž cílem je snížit stanovištní omezení, na omezení dostupnosti semen. Nyní předkládáme výsledky studie, ve které jsme se snažili oddělit účinky obnovního managementu na stanovištní omezení a na omezení dostupnosti semen. Tato studie může sloužit jako modelová pro jiné studie, ve kterých je potřeba oddělit tyto dvě skupiny efektů. Politickou taktikou ke zlepšení druhové diverzity v zemědělských oblastech bylo zavedení agro-environmentálních režimů (AES), v nichž jsou zemědělci placeni za to, že upravují své zemědělské postupy tak, aby poskytovali environmentální benefity rostlinám a dalším organismům. Zkoumali jsme rostlinou diverzitu na svazích příkopů ve Western Peat District v Holandsku, která patří mezi nejintenzivněji využívané oblasti Evropy. Účel této studie byl trojí: 1) ověřit, zda přírodní rezervace, považované za zdroje semen, mohou zvýšit druhovou diverzitu na okolních svazích příkopů; 2) ověřit, do jaké míry je druhová diverzita rostlin vyšší na AES svazích příkopů a 3) studovat, interakce mezi přítomností přírodní rezervace a AES. S cílem oddělit z terénních dat stanovištní omezení a omezení dostupnosti semen byl vyvinut koncepční model.
Z 25 cílových druhů, bylo celkem 17 nalezeno ve vegetaci na svazích příkopů. Frekvence výskytů jednotlivých druhů na plochu je uvedena v tab. 3. Všech 17 druhů bylo nalezeno ve vzdálenosti 405 m, z nich bylo 13 druhů nalezeno ve vzdálenosti 250 m a následujících 10 druhů mohlo být nalezeno ve vzdálenosti větší než 405 m: Cirsium palustre, Galium palustre, Iris pseudacorus, Lotus pendiculatus, Lycopus europaeus, Lysimachia thyrsiflora, lythrum salicaria, Myosotis, Ranunculus flammula a Vicia cracca. Všechny druhy vykazovaly signifikantní negativní vztah s rostoucí vzdáleností, zatímco 11 ze 17 druhů mělo signifikantně vyšší zastoupení na svazích příkopů v AES režimu, jeden druh měl v AES signifikantně nižší zastoupení, viz Lathyrus pratensis (tabulka 3). Šest druhů ukázalo signifikantní interakci mezi vzdáleností a managementem.
Výsledky HGLM na druhovou bohatost jsou uvedeny v tabulce 5. Mezi vzdáleností a počtem cílových druhů ve vegetaci byl nalezen signifikantní nelineární vztah, ukazující že druhová bohatost vegetace klesá s rostoucí vzdáleností od přírodní rezervace a to jak v na svazích příkopů s AES režimem, tak mimo AES režim. Bylo zjištěno, že účinky agro-environmentálních programů jsou signifikantní (tabulka č. 5). V průměru byl průměrný počet druhů na svazích příkopů v AES režimu (5,05 ± 2,41) o 9% vyšší než mimo AES režim (4,58 ± 1,82). Obr. 4 ukazuje, že rozdíly mezi těmito dvěma typy managementů byly zjištěny do 200 m od rezervace, ve vzdálenosti větší než 200 m nebyl zjištěn žádný signifikantní vliv.
Doba kvetení a průměrná výška rostliny jsou jedinými faktory, které mají dopad na vzdálenost výskytu rostlin (Tabulka 6). Relativně silný vztah mezi počáteční dobou kvetení a vlivem vzdálenosti má inverzní tvar U a ukazuje optimum mezi květnem a červnem. Takže druhy, které začínají kvést dříve nebo později, se zdají být silněji negativně ovlivněny vzdáleností, než druhy začínající kvést v květnu a červnu. Druhy, které končí kvetení v červenci, vykazují signifikantně menší negativní dopad vzdálenosti než ty, které kvetou později. Kromě toho, druhy s nižší průměrnou výškou vykazují signifikantně silnější negativní dopad vzdálenosti než vyšší rostliny.