Биотопна мрежа - биология

The Мрежа от биотопи или Биотопна мрежа е създаването на мрежа от (индивидуални)Биотопи, което осигурява оцеляването на определени видове. Мрежата от биотопи се дава, когато има функционален контакт между биотопите (местообитанията), което позволява мрежа между популациите на организмите под формата на системи за взаимоотношения. Действа, когато зоната между подобни местообитания може да бъде преодоляна от организми, така че да е възможен взаимен обмен на индивиди.

В Германия мрежата от биотопи и мрежата от биотопи се използват. а. Цел, насочена към Федералния закон за опазване на природата (§21). [1]

Значение на мрежата в жизнения цикъл

Особено в зоологическата зона значението на биотопната мрежа за определени отделни видове се основава на нейното значение в жизнения цикъл на вида. Прави се разлика между [2] [3]:

Докато първият и вторият случай са сравнително лесни за разбиране, за третия случай са необходими допълнителни обосновки. Обикновено се приема, че ограниченията върху разпръскването не изглежда да имат очевидни ефекти в краткосрочен план, но че в дългосрочен план последиците от липсата на биотопна мрежа ще са резултат главно от това. В случай на растителни видове, само третият начин е важен.

Екологични основи

Изискването за биотопна мрежа се основава от една страна на моделни твърдения, получени от екологичната теория, от друга страна на емпирични наблюдения, т.е. Казуси, изследващи оцеляването на популациите в повече или по-малко изолирани местообитания.

Островна теория

Теорията за острова е пренесена рано от океански острови към изолирани специални биотопи, което може да се интерпретира като острови на местообитания в „океан“, който е враждебен към оцеляването на разглеждания вид. Това води до редица прогнози, някои от които са потвърдени експериментално.

Ако размерът на остров на местообитание намалее, много видове отмират, дори ако качеството на местообитанията на останалата площ изобщо не се влошава („релаксация“). В преходния период на острова има висен надвес, който постепенно е обречен на изчезване. Кой вид всъщност оцелява зависи отчасти от случайността. В опазването на природата се говори и за „дълг на изчезване“. За приложението вж. z. Б. [6] и [7]
Ако останалите острови на местообитанията са толкова отдалечени, че нова колонизация на "празни" острови е невъзможна или крайно малко вероятна (степен на колонизация нула), рано или късно всички видове на всички острови ще изчезнат. (Те оцеляват само на много големи острови и континенти. Те са толкова големи, че имат множество независими популации и размерът им е толкова висок, че стохастичният риск от изчезване пада почти до нула).
Ако степента на колонизация на островите на местообитанията може да бъде увеличена, повече видове могат да оцелеят, въпреки че нито размерът, нито качеството на островите на местообитанията са се увеличили.

Метапопулации

Метапопулацията описва мрежа от отделни популации (субпопулации), които са частично, но не напълно, изолирани една от друга. Субпопулациите си взаимодействат помежду си чрез обмена на индивиди. Гореизложеното Изявленията от островната теория могат също толкова лесно да се извлекат от популационно-биологичен подход. Има обаче и други хипотези.

Финландският популационен биолог Илка Хански представи влиятелна теория, която взема предвид, че размерът на популацията на даден вид се включва два пъти при колонизиране на острови или частични биотопи (обикновено на английски: места за местообитания); увеличава скоростта на колонизация и намалява степента на изчезване [8]. Това води до бимодално разпределение на честотата в неговия модел: няколко често срещани вида, които той нарича "основни видове", присъстват на всички острови. Повечето видове („сателитни видове“) са по-редки, отколкото се очаква от чисто произволно разпределение. Поради тази връзка броят на видовете се увеличава по-бавно с нарастващия брой острови. Само "основните видове" присъстват на почти всички острови.

Холандският еколог Pieter J. den Boer е изследвал влиянието на дисперсията върху фауната на земния бръмбар на фрагменти от холандски вереск в продължение на много години [9] [10]. В тези хищни, приземни бръмбари има летими видове, нелечими видове и видове, при които някои от индивидите са в състояние да летят (крило-диморфни видове). Той успя да покаже, че броят на видовете в изолирани фрагменти от хедър намалява в дългосрочен план. Освен това делът на летящите индивиди намалява сред останалите. Ден Бур интерпретира това като еволюционна тенденция, дължаща се на остров. Чрез изолирането на фрагментите от хедър вероятността за успешна имиграция намалява. Това дава на видовете, които вече не инвестират в (енергийно скъп) летателен апарат в предимство в краткосрочен план. В дългосрочен план обаче почти всички видове са обречени на изчезване в дългосрочен план.

Поддържането на генетичната изменчивост на видовете също е важно в подхода за метапопулация. На малките острови и в популациите, новосъздадени от няколко колонизатора, променливостта е задължително много по-ниска, отколкото при големите („ефект на основателя“). Той се увеличава чрез имиграция на лица от други популации. Този ефект е важен и когато тези имигранти достигнат остров, който все още е обитаван от вида. Загубата на генетична променливост значително увеличава риска от изчезване за даден вид, тъй като може да се загуби неговата пластичност да реагира на промени в местообитанието. Ако размерът на популацията се увеличи отново след почти изчезване, тази популация е много по-уязвима от първоначалната („генетично затруднение“).

За много подвижни животински видове, напр. Б. много видове птици, моделът на метапопулация е безсмислен на практика. Тук хората могат лесно да превключват между отдалечени части на света. Поради честата размяна, те формират една-единствена голяма популация.

Edge ефекти

Edge ефектите описват влиянието на околния пейзаж върху биотопните острови. За разлика от океанските острови, биотопните острови са вградени в много по-сходна среда. Edge ефектите се появяват тук по няколко начина. От една страна, интензивното земеползване също засяга защитените биотопни острови от z. Б. пестициди или торове могат да се вдухват и измиват. Следователно стойността на много малки или тесни биотопни острови понякога е значително намалена на практика. Друг вид пределен ефект идва от видовия инвентар на земеделския пейзаж, който (за разлика от океанските видове между истинските острови) също може да колонизира биотопните острови. Опазването на природата се опитва да противодейства на крайните ефекти, като създава буферни зони. В мрежата от биотопи те трябва да бъдат взети предвид, за да може да се оцени ефективността на биотопните острови и коридори.

Крайни ефекти на ниво популация могат да бъдат предвидени от опазването на природата при определени обстоятелства. В тези случаи мрежата от линейни биотопи (които трябва да бъдат защитени или новосъздадени) не бива да свързва предимно близо до естествените биотопни острови един с друг, а по-скоро конкретно да подобри стойността на селскостопанския ландшафт, като предоставя убежище или частични местообитания за самите видове от селскостопанския ландшафт (вж. Например [11]) Въпреки че тази цел може да бъде легитимна и осъществима, аргументацията понякога става толкова размита на практика, че едва ли е възможно да се определи каква трябва да бъде действителната цел на биотопната мрежа.

Edge ефектите могат да бъдат ефективни в по-голям мащаб, отколкото често се приема интуитивно. Разследванията в Нова Зеландия показват, че дори и при малките бръмбари, живеещи на земята, е имало откриваеми ефекти върху фауната на разстояние един километър от границата на защитена зона [12]. Естествено, могат да се очакват по-силни ефекти при видове, които редовно преминават границите на защитената зона, напр. Б. Месоядни животни [13]. В допълнение към отрицателните, действително са доказани и положителни пределни ефекти: Може да има обогатяване на съседни местообитания с видове [14]. В реките в Германия се правят опити да се използва този ефект под името "радиационен ефект", въпреки че все още се очакват надеждни емпирични доказателства за неговата ефективност.

Форми на биотопната мрежа

Изграждането на зелени мостове може да се види във връзка със стратегия на биотопната мрежа, която не започва толкова с островите, а повече с пространствата между тях. Целевите мерки имат за цел да увеличат пропускливостта на ландшафта между биотопните острови (най-вече „свързаност“). Въпреки че тази стратегия би била добре обоснована според теориите за екологията, на практика има много значителни проблеми, ако z. Б. е необходима екстензивна екстензификация на земеделската земя. На практика този подход все още не играе роля (освен когато става въпрос за договаряне на линейни препятствия, особено пътища).

Специален случай на биотопната мрежа, който обикновено се разглежда отделно от другата дискусия, е вдигането на изолацията на течащи водни участъци, напр. Б. от улеи, водноелектрически централи, резервоари или водопроводни тръбопроводи. Тук се говори за „екологичната приемственост“ на водите. Ако няма проходимост, z. Б. Мигриращите видове риби не достигат до горното течение на водата, което всъщност би било подходящо като местообитание. Проблеми могат да възникнат и за безгръбначни видове, тъй като участъци от водното тяло не могат да бъдат заселени отново след събития на изчезване. Приемайки Европейската рамкова директива за водите, държавите-членки се ангажираха да възстановят екологичната приемственост на всички течащи води, където е възможно. Типичните мерки за установяване на проходимост включват, за. Б. изграждане на рибни стълби („рибни стълби“) при водноелектрически централи и улеи, изграждане на обходни канали („байпаси“) или демонтаж на тръбопроводи и водопади (скокове на пода).

Приложение в опазването на природата и планирането на ландшафта

Търсенето на биотопна мрежа става все по-силно в дискусията за опазване на природата от 80-те години на миналия век. Преди това опазването на природата се беше концентрирало върху опазването на особено ценни индивидуални биотопи. Поради ограниченото му социално влияние, той вероятно не е имал друг избор на практика. Природозащитниците осъзнаха значението на биотопната мрежа преди всичко чрез намаляването на пригодността на "нормалния" селскостопански пейзаж поради по-интензивните производствени методи. Това става все по-ясно, че повечето видове в малки природни резервати не могат да бъдат запазени в дългосрочен план сами. В международната дискусия темата беше повдигната в усилията за опазване на застрашените природни местообитания, напр. Б. тропическата тропическа гора, остра. Тук се проведе дебат в професионалния свят за размера и оформлението на защитените зони, който е обобщен под крилатата фраза SLOSS („единичен голям или няколко малки“). Днес значението на мрежата от биотопи за официалното и доброволно опазване на природата е широко признато.

Успехите в практическите усилия за въвеждане на мрежата от биотопи все още са спорни. Свързването в мрежа на биотопи се превърна в мода и крилата фраза, особено в началото на 90-те години, което по-скоро замъгли реалния проблем. По-специално, има тенденция да се изпуска от поглед факта, че мрежа от „биотопи“ всъщност трябва да представлява само съкратено обозначение на мрежата от популации от животински и растителни видове при изпълнението на планирането. Определението за абстрактни „биотопни типове“ от време на време губи връзката на практика.

Насърчаване на линейни биотопи в земеделския пейзаж

Имат специално значение в биотопната мрежа Линейни биотопи в обработваемия пейзаж. Линейните биотопи включват ивици полеви полета, потоци, каменни стени, насипи, пътеки и крайпътни пътища, жив плет, алеи и реки. Линейните биотопи допринасят за разнообразието и изграждането на мрежи на подобни на острова биотопи, особено в силно изчистен пейзаж с малко или никаква гора и пасища.

Насърчаване на широкомащабната биотопна мрежа

Национална стратегия за биотопна мрежа беше търсена за първи път в Германия чрез резолюция на Министерската конференция за устройство на територията на 27 ноември 1992 г. Работна група с участието на Федералната агенция за опазване на природата разработи техническа стратегия [16]. В Европейския съюз темата се обсъжда задълбочено под крилатата фраза „зелена инфраструктура“ от 2008 г. (обобщение на предишните подходи в [17]). Зелен пояс Германия е текущ проект за мащабната линейна връзка на различни биотопи и е част от европейската инициатива "Европейски зелен пояс" [18]. Холандия се стреми към национална мрежа от биотопи под името "Ecologische Hoofdstructuur" (EHS) от около 20 години [19]. Във Франция от 2008 г. се търсят две свързани защитени мрежи под заглавие „Trame verte et bleue“ (TVB).

През 2007 г. Германският съюз за опазване на природата (NABU) създаде националната стратегия за „план за федерален маршрут на пустинята“, главно за противодействие на фрагментационния ефект на магистралите [20]. Федерацията за опазване на околната среда и природата Германия BUND създаде план за дива котка специално за целевия вид дива котка [21], който той е реализирал в няколко проекта, напр. Б. в Тюрингия, се стреми.

Политическо изпълнение

През април 2012 г. в германската провинция Баден-Вюртемберг действащият държавен министър на селските райони и защита на потребителите в Баден-Вюртемберг Александър Бонде (Алианс 90/Зелените Баден-Вюртемберг) представи концепция за създаване на мрежи от биотопи в провинцията. [22]

Недостатъци и критика на биотопната мрежа

Биотопната мрежа като природозащитна стратегия обикновено се счита за добре обоснована и призната. Независимо от това, в много отделни случаи има критики към приложението.

По-обща критика стига до заключението, че успехът на многобройни мерки за създаване на мрежи от биотопи, осъществени до момента, е съмнителен или неоткриваем. Поради недостига на природозащитни ресурси, те са пропилени и по-добре инвестирани в директното опазване на висококачествени биотопи. Повечето природозащитници не виждат тази критика като оправдана. Независимо от това, трябва да се посочи, че конкретният успех на мерките за свързване на биотопи (както всички мерки за опазване на природата) трябва да се провери и мерките да се подобрят, ако е необходимо. Въпреки че беше възможно да се демонстрира ефектът от коридорите при внимателни проучвания [23], действителният неуспех на множество мерки, които трябваше да подкрепят мрежата от биотопи, за съжаление е добре документиран.

Освен това проблемите с мрежите за биотопи са правдоподобни в отделни случаи.

Работата в мрежа позволява на епидемиите и патогените да се разпространяват по-бързо. В течащи води z. Б. задържането на лигавици, изисквани от реликвите на местните благородни раци (Astacus astacus) досега са защитени от ракова чума.
Коридорите на биотопите могат да предотвратят разпространението на нежелани видове, напр. Б. неофити и неозои, както и този на целевите видове. Това може да има хомогенизиращ ефект.
Мрежовите биотопи могат да насърчат миграцията на индивиди към неоптимални местообитания, които действат като потъване на популацията и по този начин да отслабят популация, която трябва да бъде запазена.
Действителната биология и скоростта на разпространение на много видове са слабо известни. Това означава, че проектирането на коридори за биотопи често може да се извършва само въз основа на предположения. В отделни случаи жилищните пространства, които всъщност не се нуждаят от свързване в мрежа, могат да бъдат свързани в мрежа.

Биотопна мрежа и изменение на климата

Като допълнителен аргумент в полза на създаването на мрежи от биотопи, в дискусията от около 2005 г. [24] [25] се цитира смекчаването (най-вече „смекчаване“) на ефектите от предизвиканите от човека климатични промени. Поради изменението на климата многобройни биотопи се променят по такъв начин, че вероятно ще загубят част от сегашната си популация. Тъй като обхватът на почти всички видове корелира добре с климатичните фактори, може да се предположи, че общият обхват на много видове ще се измести. Те губят повече или по-малко големи части от предишния си диапазон; те обаче биха могли да компенсират това, като ги разширят другаде, напр. Б. чрез преместване на района им на север или нагоре. Разбира се, това предполага, че те действително могат да достигнат тази нова (първоначално само потенциална) област.

В този контекст се обсъжда укрепване на биотопната мрежа, за да се осигурят такива алтернативни и миграционни коридори за застрашени видове. Все още не са предприети реални мерки в този контекст. Дали това изобщо би било обещаващо е противоречиво в изследванията. Понастоящем се подготвя един от първите проекти за обединяване на мрежата от биотопи и въздействието върху климата в Холандия, „Западноевропейският климатичен коридор“ на Рейн (провинция Гелдерланд).