Biotóp-hálózat - biológia

A Biotóp-hálózat vagy a Biotóp-hálózat az (egyéni) hálózat létrehozásaBiotópok, amely biztosítja bizonyos fajok fennmaradását. A biotóp-hálózat akkor adódik, ha funkcionális kapcsolat van a biotópok (élőhelyek) között, amely kapcsolatrendszer formájában hálózatot tesz lehetővé az organizmusok populációi között. Akkor működik, amikor a hasonló élőhelyek közötti területet organizmusok képesek legyőzni, így lehetséges az egyének kölcsönös cseréje.

biotópok hálózatának

Németországban többek között a biotóp-hálózatok és a biotóp-hálózatok. A szövetségi természetvédelmi törvény (21. §) által megcélzott cél. [1]

A hálózat fontossága az életciklusban

Különösen a zoológiai területen a biotóp-hálózat fontossága a meghatározott egyes fajok számára a faj életciklusában betöltött fontosságán alapul. Megkülönböztetünk [2] [3]:

Míg az első és a második eset viszonylag könnyen érthető, a harmadik esethez további igazolásokra van szükség. Általában azt feltételezik, hogy a diszperzió korlátozásainak rövid távon nem látszanak nyilvánvaló hatásai, de hosszú távon a biotóp-kapcsolat hiányának következményei elsősorban ebből származnak. Növényfajok esetében csak a harmadik út jelentős.

Ökológiai alapismeretek

A biotóp-hálózat követelménye egyrészt az ökológiai elméletből levezetett modell-állításokon, másrészt az empirikus megfigyeléseken alapszik, azaz Esettanulmányok, amelyek a populációk túlélését vizsgálják többé-kevésbé elszigetelt élőhelyeken.

Sziget-elmélet

A szigetelméletet korán átvitték az óceáni szigetekről az izolált speciális biotópokra, amelyek élőhelyszigetekként értelmezhetők egy "óceánban", amely ellenséges a vizsgált faj túlélésével szemben. Ez számos előrejelzést eredményez, amelyek közül néhányat kísérletileg megerősítettek.

  • Ha egy élőhely-sziget mérete csökken, akkor számos faj kihal, még akkor is, ha a fennmaradó terület élőhelyminősége egyáltalán nem romlik ("relaxáció"). Az átmeneti időszakban a szigeten egy faj túlnyúlása van, amely fokozatosan kihalásra van ítélve. Az, hogy mely fajok maradnak életben, részben a véletlenektől függ. A természetvédelemben a "kihalási adósságról" is beszélünk. Az alkalmazáshoz vö. B. [6] és [7]
  • Ha a fennmaradó élőhely-szigetek olyan távol vannak egymástól, hogy az "üres" szigetek új gyarmatosítása lehetetlen vagy nagyon valószínűtlen (a gyarmatosítási arány nulla), előbb-utóbb az összes sziget összes faja kihal. (Csak nagyon nagy szigeteken és kontinenseken élnek túl. Ezek olyan nagyok, hogy több független populációjuk van, és népességméretük olyan magas, hogy a kihalás sztochasztikus kockázata a nullához közel esik.).
  • Ha az élőhely-szigetek gyarmatosítási aránya növelhető, több faj is életben maradhat, annak ellenére, hogy sem az élőhely-szigetek mérete, sem minősége nem nőtt.

Metapopulációk

A metapopuláció olyan egyedi populációk (szubpopulációk) hálózatát írja le, amelyek részben, de nem teljesen elszigeteltek egymástól. Az alcsoportok egyének cseréje révén lépnek kapcsolatba egymással. A szigetelmélet fenti megállapításai ugyanolyan könnyen levezethetők egy populáció-biológiai megközelítésből. Vannak azonban további hipotézisek.

Ilkka Hanski finn populációs biológus egy befolyásos elméletet terjesztett elő, amely figyelembe veszi, hogy a szigetek vagy részleges biotópok gyarmatosításakor kétszer szerepel egy faj populációmérete (általában angolul: élőhelyfoltok); növeli a kolonizáció sebességét és csökkenti a kihalási sebességet [8]. Ennek eredményeként bimodális frekvencia-eloszlás következik be modelljében: néhány közös faj, amelyet ő "magfajoknak" nevez, minden szigeten jelen van. A legtöbb faj ("műholdas fajok") ritkább, mint amire a tisztán véletlenszerű eloszlástól számítani lehet. Ennek a kapcsolatnak köszönhetően a fajok száma lassabban növekszik, a szigetek számának növekedésével. Csak az "alapvető fajok" vannak jelen szinte az összes szigeten.

Pieter J. den Boer holland ökológus sok éven át vizsgálta a diszperzió hatását a holland heather fragmensek földi bogárfaunájára [9] [10]. Ezekben a ragadozó, földön élő bogarakban vannak repülhető fajok, nem repülhető fajok és olyan fajok, amelyekben az egyedek egy része repülni képes (szárny-dimorf fajok). Meg tudta mutatni, hogy az izolált heather fragmentumokban a fajok száma hosszú távon csökken. Ezen túlmenően a repülők száma a többi között csökken. Den Boer ezt evolúciós trendként értelmezi a szigetek miatt. A hanga töredékeinek elkülönítésével csökken a sikeres bevándorlás valószínűsége. Ez rövid távon előnyhöz juttatja azokat a fajokat, amelyek már nem fektetnek be az (energetikailag drága) repülési készülékekbe. Hosszú távon azonban szinte minden faj hosszú távon kihalásra van ítélve.

A metapopulációs megközelítésben is fontos a faj genetikai változatosságának fenntartása. Kis szigeteken és néhány gyarmatosító által újonnan létrehozott populációkban a variabilitás szükségszerűen jóval alacsonyabb, mint a nagy szigeteknél ("alapító hatás"). Növeli a bevándorló egyének más népességből. Ez a hatás akkor is jelentős, ha ezek a bevándorlók eljutnak egy olyan szigetre, amelyet még mindig a faj lakik. A genetikai változatosság elvesztése jelentősen megnöveli egy faj kihalásának kockázatát, mert elveszhet annak plaszticitása, hogy reagáljon az élőhely változásaira. Ha a populáció a kihalás után ismét növekszik, ez a populáció sokkal érzékenyebb, mint az eredeti ("genetikai szűk keresztmetszet").

Nagyon mozgékony állatfajok, pl. B. sok madárfaj esetében a metapopulációs modell értelmetlen a gyakorlatban. Itt az egyének könnyen válthatnak a világ távoli részei között. A gyakori cserék miatt egyetlen nagy populációt alkotnak.

Szélhatások

Az élhatások leírják a környező táj biotóp-szigetekre gyakorolt ​​hatását. Az óceáni szigetekkel ellentétben a biotóp-szigetek sokkal hasonlóbb környezetbe ágyazódnak be. Az élhatások itt többféleképpen jelentkeznek. Egyrészt az intenzív földhasználat a védett biotóp-szigetekre is hatással van. B. peszticideket vagy műtrágyákat lehet befújni és mosni. Ezért a nagyon kicsi vagy keskeny biotóp-szigetek értéke a gyakorlatban néha nagymértékben csökken. Egy másik fajta marginális hatás a mezőgazdasági táj fajleltárából származik, amely (ellentétben a valódi szigetek közötti óceáni fajokkal) szintén megtelepítheti a biotóp-szigeteket. A természetvédelem pufferzónák létrehozásával próbálja ellensúlyozni az élhatásokat. A biotóp-hálózatban ezeket figyelembe kell venni, hogy értékelni lehessen a biotóp-szigetek és folyosók hatékonyságát.

A népességi szintű élhatásokat a természetvédelem is előirányozhatja. Ezekben az esetekben a lineáris (védendő vagy újonnan létrehozandó) biotópok hálózatának nem elsősorban a természetes közeli biotóp-szigeteket kell hálózatba kötnie, hanem kifejezetten javítania kell a kettő közötti mezőgazdasági táj értékét azáltal, hogy menedéket vagy részleges élőhelyeket biztosítanak maguknak a mezőgazdasági táj fajainak (vö. pl. [11]) Bár ez a cél jogos és kivitelezhető lehet, az érvelés a gyakorlatban néha annyira elmosódik, hogy alig lehet meghatározni, hogy mi legyen a biotóp-hálózat tényleges célja.

Az élhatások nagyobb mértékben is hatékonyak lehetnek, mint azt intuitív módon feltételezik. Új-Zélandon végzett vizsgálatok kimutatták, hogy még a földben élő apró poloskáknál is észlelhető hatások voltak az állatvilágra egy védett terület határától számított egy kilométer távolságra [12]. Természetesen erősebb hatásokkal kell számolni azoknál a fajoknál, amelyek rendszeresen átlépik a védett terület határait, pl. B. húsevők [13]. A negatív mellett a pozitív határhatások is valóban bebizonyosodtak: előfordulhat, hogy a szomszédos élőhelyek fajokkal gazdagodnak [14]. A németországi folyókban megpróbálják ezt a hatást "sugárhatás" néven felhasználni, bár a hatékonyságának megbízható empirikus bizonyítéka még várat magára.

A biotóp-hálózat formái

A zöldhidak építése a biotóp-hálózat stratégiájához kapcsolódva látható, amely nem annyira a szigetekkel kezdődik, hanem inkább a köztes terekkel. Célzott intézkedések célja a táj átjárhatóságának növelése a biotóp-szigetek között (többnyire "összekapcsolhatóság"). Bár ez a stratégia az ökológia elméletei szerint megalapozott lenne, a gyakorlatban nagyon jelentős problémák merülnek fel, ha z. B. a mezőgazdasági földhasználat kiterjedt kiterjesztésére van szükség. A gyakorlatban ez a megközelítés még nem játszik szerepet (kivéve, ha lineáris akadályokról tárgyalunk, különösen az utakról).

A biotóp-hálózat speciális esete, amelyet általában a másik vitától eltekintünk, az áramló vízszakaszok elszigetelésének feloldása, pl. B. gátak, vízerőművek, tározók vagy vezetékes vízi utak által. Az egyik a vizek "ökológiai folytonosságáról" beszél. Ha nincs átjárhatóság, z. B. A vándorló halfajok nem érik el a víz felső szakaszát, amely valójában alkalmas lenne élőhelyként. A gerinctelen fajoknál is felmerülhetnek problémák, mert a víztest szakaszait nem lehet újratelepíteni a kihalási események után. Az Európai Víz Keretirányelv elfogadásával a tagállamok kötelezettséget vállaltak arra, hogy lehetőség szerint helyreállítják az összes folyó víz ökológiai folytonosságát. Az átláthatóság megállapítására szolgáló tipikus intézkedések a következők:. B. hallétrák ("létrák") építése vízerőműveknél és gátaknál, elkerülő csatornák ("elkerülő utak") építése vagy csövek és zuhanások leszerelése (padló ugrások).

Alkalmazás a természetvédelemben és a tájtervezésben

A biotóp-hálózat iránti igény csak a 1980-as évek óta erősödött a természetvédelmi vitában. Ezt megelőzően a természetvédelem a különösen értékes egyedi biotópok megőrzésére összpontosult. Korlátozott társadalmi befolyása miatt valószínűleg nem volt más választása a gyakorlatban. A természetvédők a biotóp-hálózat fontosságáról főként az intenzívebb termelési módszerek miatt a "normális" mezőgazdasági táj csökkenő alkalmasságán keresztül értesültek. Ez egyre világosabbá tette, hogy a kis természetvédelmi területeken található fajok többsége önmagában hosszú távon nem tartható fenn. A nemzetközi megbeszélésen a téma a veszélyeztetett természetes élőhelyek, pl. B. a trópusi esőerdő, akut. A szakmai világban vitát folytattak a védett területek nagyságáról és elrendezéséről, amelyet a SLOSS („egyetlen nagy vagy több kicsi”) jelszó alatt foglalnak össze. Ma már széles körben elismerték a biotóp-hálózat fontosságát a hivatalos és önkéntes természetvédelemben.

A biotóp-hálózat megvalósításával kapcsolatos gyakorlati törekvések sikerei továbbra is ellentmondásosak. A biotópok hálózatba szerveződése divatossá és jelszóvá vált, különösen az 1990-es évek elején, ami meglehetősen elhomályosította a tényleges kérdést. Különösen hajlamosak figyelmen kívül hagyni azt a tényt, hogy a "biotópok" hálózatának a tervezés során valójában csak az állat- és növényfajok populációinak hálózatának rövidített jelölését kell képviselnie. Az elvont "biotóp-típusok" meghatározása alkalmanként elveszítette a kapcsolatot a gyakorlatban.

Lineáris biotópok népszerűsítése a mezőgazdasági tájban

Különleges jelentése van a biotóp-hálózatban Vonalbiotópok a szántóföldön. A vonalbiotópok terepszegélyeket, patakokat, kőfalakat, töltéseket, ösvényeket és útszéleket, sövényeket, utakat és folyókat tartalmaznak. A vonalas biotópok hozzájárulnak a szigetszerű biotópok sokféleségéhez és hálózatba szerveződéséhez, különösen egy erősen kitisztított tájon, kevés vagy egyáltalán nem erdővel és gyeppel.

A nagyszabású biotóp-hálózat népszerűsítése

A biotópok összekapcsolására vonatkozó nemzeti stratégiát először Németországban keresték meg a területrendezési miniszteri konferencia 1992. november 27-i határozatával. A Szövetségi Természetvédelmi Ügynökség részvételével működő munkacsoport technikai stratégiát dolgozott ki [16]. Az Európai Unióban a témáról 2008 óta a "zöld infrastruktúra" jelszó alatt mélyen vitatkoztak (a korábbi megközelítések összefoglalása a [17] alatt). A Zöldövezet Németország a különböző biotópok nagyméretű, lineáris összekapcsolásának jelenlegi projektje, amely az "Európai Zöldövezet" európai kezdeményezés része [18]. Hollandia mintegy 20 éve törekszik egy nemzeti biotóp-hálózat létrehozására "Ecologische Hoofdstructuur" (EHS) néven [19]. Franciaországban 2008 óta két összekapcsolt védett területet keresnek "Trame verte et bleue" (TVB) címmel.

2007-ben a Német Természetvédelmi Unió (NABU) létrehozta a "szövetségi pusztai útvonalterv" nemzeti stratégiáját, elsősorban az autópályák széttöredezettségének ellensúlyozására [20]. A Németországi Környezetvédelmi és Természetvédelmi Szövetség BUND egy vadmacska útvonaltervet készített kifejezetten a vadmacska célfaj számára [21], amelyet számos projektben, pl. B. Thüringenben arra törekszik.

Politikai végrehajtás

A német Baden-Württemberg államban Alexander Bonde, Baden-Württemberg jelenlegi vidékvédelmi és fogyasztóvédelmi államminiszter, Alexander Bonde (Bündnis 90/Die Grünen Baden-Württemberg) 2012 áprilisában bemutatta az államban a biotóp-hálózat kialakításának koncepcióját. [22]

A biotóp-hálózat hátrányai és kritikája

A biotóp-hálózatot mint természetvédelmi stratégiát általában megalapozottnak és elismertnek tekintik. Ennek ellenére számos egyedi kritika érte az alkalmazást.

Egy általánosabb kritika arra a következtetésre jut, hogy számos korábban végrehajtott biotóp-hálózatépítési intézkedés sikere megkérdőjelezhető vagy nem volt kimutatható. A természetvédelmi erőforrások szűkössége miatt ezeket elpazarolták, és jobban befektették a kiváló minőségű biotópok közvetlen megőrzésébe. A legtöbb természetvédő ezt a kritikát nem tartja igazoltnak. Mindazonáltal meg kell említeni, hogy ellenőrizni kell a biotóp-összekötő intézkedések (mint minden természetvédelmi intézkedés) konkrét sikerét, és szükség esetén javítani kell az intézkedéseket. Bár a folyosók hatását gondos vizsgálatokkal sikerült bizonyítani [23], a biotóp-hálózatot támogató számos intézkedés tényleges kudarca sajnos jól dokumentált.

Ezenkívül a biotóp-hálózati problémák egyes esetekben elfogadhatóak.

  • A hálózatépítés lehetővé teszi a járványok és kórokozók gyorsabb terjedését. Folyó vizekben z. B. a gátak megtartása, az őshonos nemes rákok relikviás előfordulása (Astacus astacus) eddig megvédték a rákos pestistől.
  • A biotóp folyosók megakadályozhatják a nemkívánatos fajok, pl. B. neophytes és neozoa, valamint a célfajé. Ennek homogenizáló hatása lehet.
  • A biotópok hálózata elősegítheti az egyének vándorlását a szuboptimális élőhelyekbe, amelyek populáció süllyedőként működnek, és ezáltal gyengítik a megőrzésre szoruló populációt.
  • Sok faj tényleges biológiája és terjedési sebessége kevéssé ismert. Ez azt jelenti, hogy a biotóp-folyosók kialakítását gyakran csak feltételezések alapján lehet elvégezni. Egyes esetekben azok a lakóterek, amelyeket valójában nem kell hálózatba kötni, hálózatosak lehetnek.

A biotóp-hálózat és az éghajlatváltozás

A biotóp-hálózat kialakításának melletti további érvként az ember által előidézett éghajlatváltozás hatásainak mérséklését (többnyire "enyhítését") 2005 körül említik a vitában [24] [25]. Az éghajlatváltozás következtében számos biotóp megváltozik oly módon, hogy valószínűleg elvesztik jelenlegi fajállományuk egy részét. Mivel szinte az összes faj elterjedése jól bizonyíthatóan korrelál az éghajlati tényezőkkel, feltételezhető, hogy sok faj teljes elterjedése elmozdul. Elveszítik korábbi tartományuk nagyjából nagy részét; ezt azonban esetleg pótolhatnák úgy, hogy másutt bővítenék őket, pl. B. területük északra vagy felfelé mozgatásával. Természetesen ez azt feltételezi, hogy valóban elérhetik ezt az új (kezdetben csak potenciális) területet.

Ebben az összefüggésben vitatják a biotóp-hálózat megerősítését annak érdekében, hogy ilyen alternatív és migrációs folyosókat biztosítsanak a veszélyeztetett fajok számára. Ebben az összefüggésben még nem hoztak tényleges intézkedéseket. Hogy ez egyáltalán ígéretes lenne-e, ellentmondásos a kutatás során. A biotóp-hálózatokat és az éghajlati hatásokat összefogó első projektek egyike Hollandiában, a Rajnán (Gelderland tartomány) található nyugat-európai éghajlat-folyosón készül.