MANAGEMENT OHROŽENÝCH DRUHŮ & REDUKCE ŠKŮDCŮ PřF:Bi7680 Populační ekologie živočichů Bc. Kateřina Koukalová Ohrožený druh? • Nízká populační hustota • Malý geografický areál, malé populace • Vysoká pravděpodobnost vyhynutí • Nízká genetická variabilita • Neschopnost migrovat • Většinou velcí vrcholoví predátoři • Úzká ekologická nika, nízká adaptibilita = specialisté • Často druhy endemické, vzácné, reliktní, migrující • Ohrožené druhy (lidskou aktivitou) ≠ vzácné druhy (přirozeně) • Reliktní druhy (vázané na zachovalé biotopy) ≠ endemické druhy (vyskytující se jen na určitém místě a nikde jinde) • Druhy ohrožené světově nebo regionálně IUCN: • KEYSTONE species = klíčové druhy (hrají klíčovou roli v ekosystému a jehož vymření může rozvrátit existující ekosystém či biotop) • UMBRELLA species = deštníkové druhy (jsou druhy vybrané pro rozhodování o ochraně, obvykle proto, že ochrana těchto druhů nepřímo chrání mnoho dalších druhů, které tvoří ekologické společenství jejich stanoviště) • FLAGSHIP species = vlajkové druhy (v biologii ochrany je stěžejní druh druhem vybraným za účelem zvýšení podpory pro zachování biologické rozmanitosti v daném místě nebo sociálním kontextu) • INDICATOR species = indikátorové druhy Ochranářsky významné druhy: Časté příčiny ohrožení druhů • Klimatické změny • Znečištění • Disturbance • Výstavba obydlí, infrastruktury, energetiky… • Zánik, degradace a fragmentace habitatů • Nepůvodní druhy a zavlečení patogenů Management ohrožených druhů CÍLE • Zabránit snižování početnosti populace • Navýšit populační početnost • Zahrnout působení ultimativních a proximativních příčin • Zabránit vzniku genetických problémů Způsoby ochrany ohrožených druhů • Ochrana in situ (v místě výskytu) = dostatečná rozloha a kvalita biotopů, zachování důležitých mezo‐ a mikrostanovišť, správný management biotopů, u migrujících druhů nutno chránit v širším měřítku • Ochrana ex situ (mimo přirozený biotop) = záchranné chovy • Reintrodukce/repatriace = založení populace v místě jejího přirozeného výskytu Regulace škůdců Škůdce… • Škodlivý je kterýkoli druh, jež člověk považuje za nežádoucí • Organismy, které s člověkem soutěží o potravu, úkryt, přenášejí patogeny, živí se na člověku nebo jinak ohrožují jeho zdraví, pohodlí a blahobyt (Flint & van den Bosch 1981) Metody regulace škůdců • PŘÍMÉ Fyzikální metody Chemické metody Biologické metody • NEPŘÍMÉ Pěstování vhodných rostlinných druhů v souladu s půdními a klimatickými podmínkami Výběr odrůd Správné pěstební metody Střídání plodin Biologická ochrana (regulátory škůdců jsou jejich přirození nepřátelé) I. KLASICKÁ • Nalezení a importace přirozeného nepřítele v původní geografické oblasti s cílem dosáhnutí trvalé kontroly škůdce • Dlouhodobý účinek • Červci Icerya purchasi vs. Rodolia cardinalis II. INOKULACE • Vypouštění predátorů škůdců v omezeném množství • Cílem je regulovat škůdce po určité časové období • Často ve sklenících • Tetranychus urticae vs. Phytoseiulus persimilis • Trialeurodes vaporariorum vs. Encarsia formosa Biologická ochrana (regulátory škůdců jsou jejich přirození nepřátelé) III. INUNDACE • Uvolnění velkého počtu přirozených nepřátel s cílem okamžitého účinku • Nepředpokládá rozmnožení a rozšíření • Biopesticidy • Bacillus thuringiensis Biologická ochrana (regulátory škůdců jsou jejich přirození nepřátelé) IV. KONZERVAČNÍ • Aktivity v prostředí, které zvyšují počty přirozených nepřátel škůdců • Nedochází k vypuštění nepřítele • Např. úprava porostu Biologická ochrana (regulátory škůdců jsou jejich přirození nepřátelé) Obecná rizika biologické kontroly • Aplikovaný druh se může zaměřit i na jiné (necílové) druhy • Hrozí zavlečení nových patogenů • Kompetice o zdroje s původními druhy • Kooperace s původními druhy (mohou mít nepředvídatelné následky) Úspěšný biokontrolní druh • Zaměřený cíleně na daného škůdce • Přežití i za přítomnosti 1 jedince škůdce – dokončení životního cyklu • Vysoká vyhledávací schopnost • Agreguje se v místech s nejvyšší hustotou výskytu škůdce • Vysoká vnitřní míra růstu • Synchronní dynamika četností • Zachování zbytků původního lesa podporuje přirozené nepřátele polních škůdců, a tím vede ke zvýšení lokálních výnosů • Na příkladu argentinských sójových polí entomologové z Fakulty životního prostředí ČZU v Praze společně s vědci z Argentiny a USA ukazují, že by bylo chybou dále kácet zbytky původních lesů Chaco Serrano • Nová studie publikovaná v prestižním časopise Journal of Applied Ecology, ukazuje, že mimoprodukční biotopy mohou současně podporovat biodiverzitu i pomáhat zemědělcům • Sója luštinatá je důležitou globální plodinou • V jižní a severní Americe více než 125 mil. hektarů • Kvůli rozšiřování osevních ploch sóji dochází v Jižní Americe ke kácení tropických deštných pralesů • Škůdci na vegetativních orgánech: Larvy chroustů (Melolontha spp., Rhizotrogus spp., Amphimallon spp.), květilka všežravá (Delia platura), Drátovci (Agriotes lineatus, A.obscurus), Listopasi (Sitona spp.), Mšice (Aphidoidea), sviluška chmelová (Tetranychus urticae), třásněnky (Thysanoptera) • Škůdci generativních orgánů: larvy můr - chlpatkovití (Erebidae), kněžice mramorovaná (Halyomorpha halys) • Přirození nepřátelé: Orius spp., Geocoris spp., Podisus spp., slunéčka, mravenci (např. Solenopsis spp., Pheidole spp.) a specializovaní parazitoidi (např. Encyrtidae, Scelionidae, Trichogrammatidae) Introduction • Zkoumání vlivu původních lesů na herbivory sóji, jejich obecné a specializované přirozené nepřátele a výnos sóji • Testování přímých účinků lesů v krajinném (lesnatost) a lokálním měřítku (blízkost lesa) v zemědělské krajině střední Argentiny • Zkoumání nepřímých účinků přírodních stanovišť na výnos sóji zprostředkované přirozenými nepřáteli/herbivory • Předpokládali: 1. vyšší diverzitu a početnost predátorů a parazitoidů v krajinách s vyšší lesnatostí a v částech polí nejblíže lesním úsekům 2. přirození nepřátelé povedou k lepšímu potlačení škůdců, nižší herbivorii a vyššímu výnosu sójových rostlin nacházejících se v blízkosti lesů a v krajině s vyšším lesním porostem Materials and methods • Letní sezóna 2015 až 2016 • Střední Argentina, v zemědělské oblasti poblíž Córdoba city • 2000 až 2010 lesy Chaco Serrano trpěly vysokou mírou odlesňování -> zvýšení produkce sóji o 78 % • Celkem 12 kruhů krajiny s různým množstvím sójových polí a lesních fragmentů přímo sousedících se sójovými poli • Min vzdálenost byla 1,58 km • Lesní plochy izolovány po dobu nejméně 40 let • Odběr vzorků byl prováděn v sójových polích ve dvou vzd. (10 a 100 m od okraje lesa) • Všechna pole byla obdělávána bez orby a byly použity konvenční postupy ochrany proti škůdcům (tj. herbicidy a fungicidy) • Vzorkování členovců bylo vždy prováděno nejméně 2 týdny po jakékoli aplikaci – probíhalo během kvetení až po dozrávání sóji Results • Přirozených nepřátel: 9 488 jedinců; 56 druhů • Predátoři početnější než parazitoidi (48 vs. 8 druhů) • Nejhojnějším druhem byl Copidosoma sp. – 29,6 % celkové abundance • Další dominantní druhy: Dolichopodidae sp.; 15,6 % a Geocoris sp.; 8 %, Telenominae; 7,9 % • Druhová bohatost predátorů nebyla silně ovlivněna lesnatostí • Hojnost dravců byla významně vyšší v blízkosti les. ploch a nezávislá na lesním porostu • Druhová bohatost parasitoidů nebyla ovlivněna blízkostí lesa a pokrytím krajiny • Množství parasitoidů housenek pozitivně souviselo s lesním porostem (nejsilněji v měřítku 0,5 km) Results • Herbivoři: 43 723 jedinců; 49 druhů • Nejhojnější třásněnky (Thysanoptera); 73 %, sviluška Tetranychus urticae; 15 % a několik druhů housenek Lepidoptera, Erebidae a Noctuidae; 8% • Ploštice byly zastoupeny 575 jedinci; 6 druhů • Nejhojnější Dichelops furcatus a Nezara viridula • Bohatost herbivorů na rostlinách sóji nesouvisela s lesnatostí nebo blízkostí • Hojnost housenek byla vyšší na 100 m než na 10 m od lesa • Hojnost kněžice se zvyšovala s podílem lesa v krajině na 1 km a měla tendenci být vyšší ve vzd. 100 m od lesa (ale ne výrazně) Results • V průměru listy sóji konzumovali herbivoři 11,8 % jejich plochy • Herbivorie byla nižší v 10 m od lesa než ve 100 m a také se snižovala, když se lesní porost v okruhu 1,5 km zvětšoval • Celkový počet lusků sóji na rostlinu byl vyšší v 10 m od lesa než 100 m a rostl s lesnatostí na 1,5 km (ale ne výrazně) Conclusions • Počet druhů i početnost přirozených nepřátel škůdců v polích se sójou rostl v blízkosti lesa a na polích obklopených většími plochami původních lesních porostů • Důležité jsou tedy jak celkové množství lesa v okolní krajině, tak samotná vzdálenost od zbývajících fragmentů lesa • Díky kaskádovitému efektu pak pozorovali, že zvýšená přítomnost přirozených nepřátel škůdců vedla ke snížení škod způsobených škůdci na rostlinách sóji (plocha listů spotřebovaná herbivory, jako jsou například housenky, byla nižší) a finální výnos sóji proto vzrostl (hmotnost semen vyprodukovaných jednou rostlinou) • Tato studie je pokračováním dlouhodobého výzkumu vedeného dr. GracielouValladares a kompletuje tak mozaiku zjištění, která dokazují, že další rozšiřování orné půdy na úkor původních lesů Chaco Serrano by bylo pro argentinskou společnost dlouhodobě nevýhodné • „Pevně věříme, že náš výzkum pomůže zastavit další kácení zbytků původních lesů a naopak dodá argumenty pro podporu aktuálních snah o návrat původních druhů dřevin do argentinské zemědělské krajiny ve formě agrolesnictví či tvorby nových remízků,“ uzavírá Ezequiel González Děkuji za pozornost