Invazivní druhy – Wikiwand

Invaze invazních (cizích nebo nepůvodních) druhů do přírodních společenstev z jiných zemí nebo regionů je dnes pozorována nejen v evropské části Ruska, ale také na Uralu a Sibiři. Invaze mohou nejen představovat hrozbu pro lidské zdraví (způsobovat závažné alergické reakce a nemoci, popáleniny), ale také zavádět změny do systému zemědělské výroby (například zabírání úrodné půdy, záplavových zón pro pastvu skotu, konkurence s trvalými travinami v lučních společenstvech, snížení výnosu polních plodin).

V jižním Uralu a v Republice Baškortostán šíření a expanze invazních druhů zhoršuje již tak obtížnou ekologickou situaci způsobenou znečištěním ovzduší průmyslovými produkty. Nepůvodní druhy se nejen přizpůsobily místním klimatickým podmínkám, ale také se pevně usadily a vytlačily místní druhy rostlin.

Tým laboratoře divoké flóry a introdukce bylin Jižního Uralu Botanické zahrady-Ústavu Federálního výzkumného centra Ufa Ruské akademie věd (Ufa) se již mnoho let zabývá studiem nových invazních druhů na území Jižního Uralu a Republiky Baškortostán. Vědci podrobně studují lokalizaci, společenstva s účastí invazního druhu, charakteristiky biomorfologie, reprodukční schopnost a určují úroveň invazního potenciálu. V důsledku toho specialisté analyzují příčiny a environmentální hrozby plynoucí z introdukce nepůvodních druhů rostlin, aby identifikovali míru jejich účasti v ekosystémech a kontrolovali šíření nebezpečných invazních druhů. Uralští biologové navíc monitorují ohniska introdukce a vybírají metody pro omezování nejagresivnějších invazních druhů rostlin.

Larisa Michajlovna Abramovová – Profesor, doktor biologických věd, hlavní vědecký pracovník Laboratoře divoké flóry a introdukce bylin Jihouralské botanické zahrady-ústavu Ufského federálního výzkumného centra Ruské akademie věd (Ufa) – hovořil o regionálních specifikách invazní flóry a předpokladech pro zesílení rozšiřování invazí v rostlinných společenstvech Baškirska a Jižního Uralu, a také o vydání Černé knihy v příštím roce, která bude obsahovat seznam nepůvodních druhů potenciálně nebezpečných pro ekosystémy studovaného regionu.

„Problém invazí cizích druhů je jedním z nejpalčivějších environmentálních problémů naší doby. Invaze cizích organismů (rostlin a živočichů) jsou dnes uznávány jako jeden z hlavních faktorů transformace přírodních ekosystémů a invazní cizí druhy patří mezi nejvýznamnější hrozby pro přirozenou biodiverzitu na celém světě. Zavlečení invazních druhů vede ke snížení biologické rozmanitosti a vytlačování původních rostlinných a živočišných druhů. Kromě toho řada invazních druhů představuje přímou hrozbu pro lidské zdraví – stačí zmínit například bolševník Sosnowského nebo ambrózii obecnou. Mnoho cizích druhů způsobuje značné škody ekonomice – stávají se škodlivými plevelem nebo škůdci zemědělských plodin (nejznámějším příkladem u nás je mandelinka bramborová),“ Larisa Abramová uvedl důvody pro studium invazí nepůvodních rostlin a důsledky jejich šíření v sekundárních oblastech.

Jaký je klíčový vektor vašeho vědeckého výzkumu: zajímáte se o invaze jako o fenomén šíření nepůvodního druhu, nebo je považujete za ekologickou hrozbu pro původní druhy?

„Zajímají nás všechny aspekty invazních procesů probíhajících v jižním Uralu: od prvního výskytu nového druhu v regionu, rychlosti a cest jeho šíření až po jeho zavlečení do přirozených rostlinných společenstev. Hlavním vektorem výzkumu je však dopad invazních druhů na biologickou rozmanitost, posouzení škod na přírodních ekosystémech a také hledání způsobů, jak omezit další šíření invazních neofytů,“ upřesnil výzkumník.

Jaká je reakce rostlinných společenstev Baškortostánu na zavlečení nepůvodních rostlin? Jaký je konkurenční a environmentálně transformující dopad invazních rostlin, který vede ke snížení rozmanitosti původních společenstev (vytlačení některých druhů), až po vymizení jednotlivých druhů?

„Invazní druhy rostlin mají zpravidla vysoké konkurenční a adaptivní schopnosti, což jim umožňuje přizpůsobit se různým podmínkám prostředí a růst v různých typech společenstev. Řada druhů si navíc pro sebe transformuje půdní a environmentální podmínky (takové druhy se nazývají transformátory) – například americký javor vytváří husté stínování, pod jehož korunou se téměř nenachází přirozená bylinná vegetace. Některé invazní druhy ovlivňují konkurenty pomocí biochemických metod – vylučují látky, které potlačují klíčení jiných rostlin. Většina nepůvodních druhů je dobře přizpůsobena životu v antropogenně narušených ekosystémech, využívá zdroje, které původní druhy nevyužívají, a v rychlosti růstu je předčí, v našich podmínkách nemá žádné nepřátele a škůdce. Všechny tyto vlastnosti jim umožňují obsazovat biotopy a stát se v nich dominantními, čímž vytlačují jiné druhy rostlin. „Domorodé komunity mohou odolat invazi ‚vetřelců‘ pouze tehdy, pokud nejsou rušeny, což je v moderních podmínkách vzácné, nebo pokud jsou jejich biotopní podmínky pro invaze nevhodné – například v horách, bažinách nebo tundře,“ Vysvětlila Larisa Abramovová.

V dnešní době dochází v Baškortostánu k rozsáhlému rozšíření invazních druhů. Byly identifikovány nové biotopy invazních druhů? Který druh má největší negativní dopad na rostlinná společenstva v Baškirsku? Který z nich je zastoupen větším počtem lokalit?

„Výzkum invazních procesů v Republice Baškortostán a na Jižním Uralu jako celku provádíme již 25 let. Během této doby bylo identifikováno asi 100 invazních a potenciálně invazních druhů rostlin, které tvoří „černou listinu“ naší flóry. Do první kategorie nebezpečí zařazujeme 11 druhů, včetně dvou druhů ambrózie, bolševníku Sosnowského, javoru amerického, cyklámenu, ječmene jubata a dalších. Tyto druhy jsou zastoupeny velkým počtem lokalit a mají nejnegativnější dopad na ekosystémy regionu. Identifikovali jsme stovky ohnisek invaze těchto nejškodlivějších rostlin. Hlavní lokality se nacházejí v obydlených oblastech regionu, ale mnoho druhů se usazuje i v říčních záplavových oblastech, podél silnic, na loukách a dokonce i ve stepích, jako je ječmen jubata, který se vyskytuje i ve zvláště chráněných přírodních oblastech, například podél břehu jezera Aslikul v přírodním parku Asly-Kul. Ambrózie a bramborák mají alergenní pyl a bolševník způsobuje vážné…“ popáleniny, které způsobují značné poškození lidského zdraví,“ Informovala Larisa Abramovová.

Dnes se bolševník Sosnowského rozšířil do mnoha oblastí naší země, včetně jižního Uralu. Jak se tento invazní druh přizpůsobil místním stanovištím, místnímu hmyzu a mikroorganismům?

„Bolševník Sosnowského je příkladem nezodpovědného zavádění potenciálně invazivní rostliny nebezpečné pro člověka do kultury, která se rozšířila z polí na louky, lesy a obydlené oblasti. Za její rozsáhlé rozšíření nese plnou vinu člověk. Naše území mělo do jisté míry štěstí – nebyl zde hojně pěstován a donedávna jsme se s ním nesetkali s takovými problémy jako severozápad Ruska, Moskva a řada dalších centrálních regionů. Ale na Středním Uralu se tato rostlina pěstovala a vyskytuje se všude, například v Permské a Sverdlovské oblasti, odkud se postupně přesouvá po silnicích do severních oblastí Baškortostánu. Dosud bylo identifikováno pouze 22 ohnisek invaze bolševníku Sosnowského, z nichž většina je velmi malá. Bolševník se úspěšně přizpůsobil podmínkám v lesním a lesostepním pásmu Předuralí a může se ve velmi krátké době rozšířit do všech severních a centrálních oblastí republiky, stejně jako do horského pásma. Zatím neexistují žádné příklady jeho výskytu ve stepním pásmu, ale i tam může najít útočiště v…“ zalesněné záplavové oblasti řek a potoků. Bolševník je vysoce odolný vůči všem opatřením k jeho zničení, produkuje velké množství semen díky tomu, že přitahuje místní hmyz hojností nektaru, což komplikuje úkol kontroly ohnisek jeho invaze. Proto tento druh klasifikujeme jako druh kategorie nebezpečí 1. Přesto je dnes stále možné postavit bariéru šíření tohoto nebezpečného plevele na jižním Uralu, ale musíme jednat naléhavě, dokud není překročen bod, odkud není návratu. Je nutné zařadit bolševník na seznam karanténních rostlin a vynaložit veškeré úsilí na jeho vyhubení v místech, kde se objevil. Larisa Abramovová vyjádřila svůj názor.

Jak se v Baškortostánu monitorují populace invazních druhů a reguluje jejich počet? Jaké jsou způsoby, jak omezit růst agresivních druhů? Jaké experimenty provádíte ke kontrole počtu některých invazních druhů pomocí agronomických a chemických metod?

„Monitorování populací karanténních druhů, jako jsou například druhy ambrózie a hořkavec plazivý, provádí Federální služba pro veterinární a fytosanitární dozor (Rosselkhoznadzor). Bohužel je však na karanténním seznamu takových druhů jen velmi málo a například bolševník a brambořík na něm nejsou. S pomocí naší malé laboratoře neustále sledujeme vznik a šíření nových nebezpečných nepůvodních druhů, ale to samozřejmě nestačí pro tak velké území, jako je Jižní Ural. V mnoha zemích Evropy a Ameriky byly vytvořeny celé instituty, které se zabývají biologickými invazemi a kontrolou ohnisek invazních druhů. I my se musíme tímto směrem ubírat, protože tento problém sám o sobě nezmizí a zavlečení nových nepůvodních organismů se bude s rozvojem spojení mezi státy, dopravních tras a aktivním pohybem populace jen zvyšovat. Existují metody pro kontrolu počtu ohnisek invaze, zahrnující jak ekologičtější agrotechnické a biologické metody kontroly, tak i chemické metody, kterým se bohužel v případě velkých ohnisek invaze nelze vyhnout. Máme…“ také provedli úspěšné experimenty s hubením ohnisek druhů, jako je ambrózie a brambořík. Problém je, kdo bude tyto metody aplikovat ve velkém měřítku, na velkých plochách? Jak ukazují zkušenosti, přesunutí tohoto úkolu na bedra vlastníků půdy znamená nechat situaci volně plynout, a k čemu to vede, je to, co vidíme na příkladu bolševníku. Potřebujeme speciální službu, jako je ministerstvo pro mimořádné události, které bude „hasit požár“ v těch regionech, kde se objevují ohniska nebezpečných cizích druhů. “, říká Larisa Abramovová, hlavní výzkumnice Jihouralské botanické zahrady-institutu Ufského federálního výzkumného centra Ruské akademie věd.

Uralští vědci v současné době připravují vydání knihy v rámci grantu od Ruského fondu pro základní výzkum. „Černá kniha flóry Baškortostánu“ pod vedením profesorky Larisy Abramové. Spoluautory jsou Jaroslav Michajlovič Golovanov, PhD biologie, vedoucí vědecký pracovník Jihouralské botanické zahrady-ústavu Ufského federálního výzkumného centra Ruské akademie věd, a Albert Akramovič Muldašev, známý uralský květinář, PhD biologie, vedoucí vědecký pracovník Ufského biologického ústavu Ufského federálního výzkumného centra Ruské akademie věd.

Kniha obsahuje údaje o 93 nepůvodních druzích rostlin, které nejsou typické pro přírodu Baškortostánu a lze je považovat za invazní nebo potenciálně invazní druhy různého invazního statusu. Informace o nich zahrnují: první nález a všechny v současnosti známé lokality růstu druhu, autorovy fotografie, mapy rozšíření, informace o biologii, ekologii, původu, době a způsobu introdukce, stupni naturalizace, společenstvech druhu, toxicitě nebo škodlivosti druhu a možných metodách kontroly.

Jak poznamenala Larisa Abramovová, „Černá kniha flóry Republiky Baškortostán“ vznikla již dávno a informace pro ni jsme shromažďovali posledních 10–15 let. Tato práce byla mimo jiné provedena s finanční podporou dvou grantů Ruského fondu pro základní výzkum. Pokud hovoříme o cílech takových publikací, pak je „Černá kniha“ protikladem „Červené knihy“, a pokud je třeba rostliny z Červené knihy chránit, pak by se rostliny z „černých seznamů“ měly všemi prostředky zlikvidovat. Černé knihy pomáhají informovat širokou veřejnost a ekologické organizace o aktuálním rozšíření a negativních důsledcích šíření nepůvodních druhů, snižují škody na životním prostředí způsobené biologickými invazemi a zachovávají biologickou rozmanitost.

Černá kniha je určena botanikům, ekologům, vysokoškolským učitelům a studentům, ale i specialistům orgánů státního fytosanitárního dozoru, environmentálním organizacím, zemědělství a lesnictví, environmentálním veřejným sdružením a samozřejmě bude užitečná pro široké spektrum čtenářů. Vydání knihy je naplánováno na březen 2022 v moskevském nakladatelství „KMK Scientific Publications Partnership“.

Larisa Abramovová je přesvědčenáže práce uralských vědců, shromážděná v této monografii, „bude sloužit k očistě ekosystémů od ‚floristického znečištění‘ invazními nepůvodními druhy.“

Identifikace ohnisek obzvláště agresivních invazních druhů, jejich zařazení do seznamu karanténních rostlin, vývoj opatření k jejich zničení a monitorování invazí cizích organismů by se tedy měly stát odstrašujícími prostředky pro nežádoucí „zasvěcence“ (introdukce) v různých regionech země.

Všechny fotografie s laskavým svolením Larisa Abramovové

Invazní druhyNebo invazní druhy (z lat. invaze — „invaze, útok, nájezd; násilí; násilné zabránění“), je biologický druh, jehož šíření ohrožuje biologickou rozmanitost. Typickou prvotní příčinou šíření invazních druhů je úmyslné či neúmyslné zavlečení organismů mimo jejich přirozená stanoviště [2].

Rychlá fakta Invazivní druh, studovaný v .

Invazní druhy
Pueraria lobata z Japonska je invazivní druh v Severní Americe.
Studoval/a v	invazivní biologie [vd] a invazivní ekologie [vd]
Habitat	invazivní rozsah [vd]
Týká se cíle, úkolu nebo ukazatele udržitelného rozvoje	Cíl 15.8 Cílů udržitelného rozvoje [vd] [1]
Mediální soubory na Wikimedia Commons

V rusky psané literatuře není termín „invazní“ vždy synonymem pro termín „nepůvodní“ nebo „cizí“. Ve většině případů je „invazní“ druh, který vstoupil do nových biotopů nezávislým šířením, ať už po svém předchozím zavlečení, nebo bez něj, tj. jedná se o druh, který vykazuje invazi v užším slova smyslu. Také v rozhodnutí 6. konference smluvních stran Úmluvy o biologické rozmanitosti (2002) se definice „invazního“ vztahuje pouze na takové cizí druhy, jejichž zavlečení a/nebo šíření ohrožuje biologickou rozmanitost (původní druhy, stanoviště nebo ekosystémy) [3].

Obecná charakteristika

Invaze nepůvodních druhů organismů jsou jedním z hlavních environmentálních problémů naší doby, který je akutní v souvislosti s aktivními procesy biotické globalizace [4] [5] [6]. Invaze rostlin a živočichů představují významnou hrozbu pro biologickou rozmanitost, zemědělství a lesnictví atd. Podle Úmluvy o biologické rozmanitosti (CBD) je invaze nepůvodních organismů druhou nejvýznamnější hrozbou pro biodiverzitu na globální úrovni (po přímém ničení stanovišť) [7] [8] [9].

Na konci 1992. století se negativní dopad invazních organismů na flóru, faunu a dokonce i společnost natolik zvýšil, že nabyl globálního charakteru a přitáhl pozornost státních i mezinárodních institucí – diskuse o něm probíhají na mezinárodních fórech věnovaných ochraně biologické rozmanitosti, včetně Konference OSN o udržitelném rozvoji (Rio de Janeiro, 1996) a Konference OSN o problému nepůvodních druhů (Trondheim, 10), četných specializovaných vědeckých fórech o problematice invazních organismů [XNUMX].

Příčiny invazí

Stručně shrnu
Perspektiva

Existuje řada přírodních a antropogenních příčin, které přispívají k šíření nepůvodních druhů. Způsoby, jakými tentýž druh proniká do ekosystémů různých regionů, se mohou lišit. V širším smyslu mezi příčiny invazí patří [3]:

• migrace a introdukce druhů v důsledku přirozeného rozšíření areálu difúzí
• kvazipřirozené pohyby spojené s populačními změnami a změnou klimatu, včetně migrace v důsledku mimořádných klimatických nebo geologických událostí
• křečovitý typ přirozeného šíření některých druhů organismů
• antropogenní změny abiotických faktorů prostředí, které vedly k odpovídajícím změnám v hranicích areálu
• úmyslné zavlečení a opětovné zavlečení organismů
• náhodné zavlečení (s dovozem zemědělských produktů, s balastní vodou, spolu s „užitečnými“ zavlečenými druhy, zavazadly atd.).

Rozptýlení, ke kterému došlo v důsledku přirozených příčin nesouvisejících s rozvojem lidské civilizace, je předmětem studia biogeografie. Přirozené změny v areálech druhů nebo oblastech rozšíření různých taxonomických skupin či společenstev probíhají převážně pomalu. V případě úspěšného rozšiřování areálů je hlavní strategií druhů důsledné a postupné osidlování nových stanovišť [3].

Šíření, které je spojeno s přímou nebo nepřímou lidskou činností (rozvoj civilizace), obvykle probíhá mnohem rychleji (během jedné nebo několika generací lidí) a začalo k němu docházet relativně nedávno. Největší počet známých změn stanovišť je spojen s posledním obdobím vývoje lidské civilizace. Existují však i relativně starověké příklady spojené s úmyslnými a doprovodnými přesuny. I ve starověkém Egyptě byly tedy ryby přepravovány ze vzdálených stanovišť za účelem chovu v nádržích. Pravděpodobně je rozšíření řady středomořských rostlin spojeno s jejich zavlečením v důsledku starověkých obchodních kontaktů [3].

Invazivní zvířata

Zemědělství a lesnictví trpí obrovskými ztrátami způsobenými hmyzími škůdci, z nichž významnou část tvoří invazní druhy [11].

Invazní rostliny

Stručně shrnu
Perspektiva

Definice invazních druhů rostlin často zahrnuje posouzení škody z ekonomického hlediska. Existují však neutrální nebo prospěšné nepůvodní druhy, tzv. „měkké invazní druhy“, jejichž škody na životním prostředí nebo ekonomice jsou nevýznamné [12].

V západních klasifikacích se mezi souhrnem invazních druhů (chápaných jako nepůvodní druhy, které se mohou šířit na velkých plochách) rozlišují „transforméry“ (anglicky transformers), které zahrnují druhy schopné měnit ekosystémy na velké ploše. Vliv transformátorů může spočívat v nadměrné spotřebě (vody, kyslíku, světla) nebo darování zdrojů (dusíku), protipůsobení nebo naopak zesilování procesů eroze půdy, akumulaci škodlivých látek a dalších dopadech.

V ruské klasifikaci koncept transformátoru zhruba odpovídá konceptu agriofyt, a invazní druhy zahrnují agriofyty (rostliny, které napadly přirozené cenózy) a epekofyty (rostliny šířící se antropogenními stanovišti) [12].

Hlavní faktory invaze rostlin

Pokud jde o faktory invazivní kapacity rostlin, moderní vědecké publikace zdůrazňují některé společné rysy invazních druhů. Zejména uvádějí schopnost jedinců a populací přizpůsobit se různým podmínkám prostředí, rysy šíření (například zoochorii), přítomnost aktivního vegetativního růstu a rozmnožování, nezávislost na specifických mutualistech (symbionti, specializovaní opylovači a rozptylovači semen), stálost semenné banky, roli strategií rostlinného života atd. [13] [14] [15] [16]. Je také zaznamenána přímá korelace mezi malou velikostí genomu a invazivní kapacitou rostlin, ačkoli tento vzorec není vždy patrný [17]. Tyto rysy v určitých kombinacích mohou být inherentní různým druhům invazních rostlin, ale žádná z nich jednotlivě nevysvětluje celý komplex faktorů způsobujících rozsáhlé fytoinvaze. Bylo vyvinuto mnoho různých hypotéz, z nichž každá se týká určitého aspektu problému, ale žádná není univerzální. Podle počtu faktorů se hypotézy invazivity dělí na jedno-, dvou- a multifaktoriální. Mezi faktory patří biotické – vliv přirozených nepřátel, mutualistů, patogenů a konkurentů. Abiotické faktory jsou posuzovány samostatně [18].

Mezi hlavními hypotézami invazivity rostlin se rozlišují následující skupiny [19]:

• „Útěk před přirozenými nepřáteli“ – obecnou podstatou této hypotézy je, že mnoho druhů náhodných rostlin je po vysazení nebo naturalizaci na novém území osvobozeno od tlaku specializovaných přirozených nepřátel (zejména fytofágů a patogenů), kteří obvykle řídí počet druhů nebo jejich populací v primárním rozsahu. Tuto hypotézu obecně vyjádřil Charles Darwin.
• Hypotézy pro evoluci invazivity a zvýšení konkurenceschopnosti. Vychází z toho, že k usídlení některých druhů v synantropních fragmentech areálu ak rozvoji jejich invazí dochází v důsledku rychlých genetických změn a získávání nových selektivních výhod oproti místním druhům v novém prostředí.
• Hypotéza „nové zbraně“ je primárně založena na alelopatických a dalších chemických interakcích mezi rostlinami: úspěch konkrétního invazivního procesu je způsoben novými typy biochemických interakcí mezi druhy v přirozených rostlinných společenstvech.
• Hypotézy „prázdné niky“ a druhové bohatosti předpokládají schopnost jednotlivých adventivních druhů využívat zdroje nového prostředí, které jsou původním druhům nedostupné.

Následky

Nekontrolované šíření invazních nepůvodních druhů může mít významné ekologické, sociální a ekonomické důsledky. Podle odhadů Světové rozvojové banky způsobují invazní organismy jen ve Spojených státech ztráty produkce ve výši více než 147 miliard USD ročně, v Indii 100 miliard USD, v Brazílii 50 miliard USD a v Jižní Africe 7 miliard USD [20]. V Číně dosahují roční ztráty způsobené nepůvodními druhy rostlin 57,4 miliardy juanů [21].

Jakmile se invazní druhy ocitnou v novém prostředí, bez svých obvyklých parazitů a predátorů, často se rozmnožují ve velkém počtu. V důsledku toho mohou potlačit nebo zcela vytlačit původní druhy, což vede ke zjednodušení struktury společenstva a snížení jeho odolnosti vůči vnějším vlivům [22]. Invaze rostlinných a živočišných druhů může vést ke snížení přirozené biodiverzity, protože nové druhy mohou vést k tvrdé konkurenci pro původní druhy nebo jejich predátorské chování představuje hrozbu vyhynutí mnoha druhů [23]. Invazní druhy mohou být přenašeči patogenů původních druhů nebo samy o sobě způsobovat jejich onemocnění [24].

См. также

• Seznam nejnebezpečnějších invazních druhů
• Introdukované druhy
• Invazní druhy v Austrálii
• Invazní druhy v Rusku