Rețeaua biotopului - biologie

Rețeaua biotopului sau Rețea de biotopuri este crearea unei rețele de (individuale)Biotopuri, care asigură supraviețuirea anumitor specii. Rețeaua biotopului este dată atunci când există un contact funcțional între biotopuri (habitate) care permite o rețea între populațiile de organisme sub formă de sisteme de relații. Funcționează atunci când zona dintre habitate similare poate fi depășită de organisme, astfel încât să fie posibil un schimb reciproc de indivizi.

În Germania, rețeaua de biotop și rețeaua de biotop sunt u. A. Țintă vizată de Legea federală pentru conservarea naturii (§21). [1]

Importanța rețelei în ciclul de viață

În special în zona zoologică, importanța rețelei de biotopuri pentru specii individuale definite se bazează pe importanța acesteia în ciclul de viață al speciei. Se face distincția între [2] [3]:

În timp ce primul și al doilea caz sunt relativ ușor de înțeles, sunt necesare justificări suplimentare pentru al treilea caz. De obicei, se presupune că restricțiile privind dispersia nu par să aibă efecte evidente pe termen scurt, dar că pe termen lung consecințele lipsei de conectivitate a biotopului vor rezulta în primul rând din aceasta. În cazul speciilor de plante, doar a treia cale este semnificativă.

Bazele ecologice

Cerința unei rețele de biotop se bazează pe o parte pe afirmații model derivate din teoria ecologică, pe de altă parte pe observații empirice, adică Studii de caz care examinează supraviețuirea populațiilor din habitate mai mult sau mai puțin izolate.

Teoria insulei

Teoria insulei a fost transferată din timp de la insulele oceanice la biotopurile speciale izolate, care pot fi interpretate ca insule de habitat într-un „ocean” care este ostil supraviețuirii speciei în cauză. Acest lucru are ca rezultat o serie de predicții, dintre care unele au fost confirmate experimental.

Dacă dimensiunea unei insule habitat scade, numeroase specii dispar, chiar dacă calitatea habitatului zonei rămase nu se deteriorează deloc („relaxare”). În perioada de tranziție, insula are o surplus de specii care este sortită treptat la dispariție. Ce specii supraviețuiesc de fapt depinde în parte de întâmplare. În conservarea naturii se vorbește și despre „datoria de dispariție”. Pentru aplicație cf. z. B. [6] și [7]
Dacă insulele de habitat rămase sunt atât de îndepărtate încât o nouă colonizare a insulelor „goale” este imposibilă sau foarte puțin probabilă (rata de colonizare zero), mai devreme sau mai târziu toate speciile de pe toate insulele vor dispărea. (Supraviețuiesc doar pe insule și continente foarte mari. Acestea sunt atât de mari încât au mai multe populații independente, iar dimensiunea populației lor este atât de mare încât riscul stocastic de dispariție scade la aproape zero).
Dacă rata de colonizare a insulelor habitat poate fi crescută, mai multe specii pot supraviețui chiar dacă nici dimensiunea și nici calitatea insulelor habitat nu au crescut.

Metapopulații

O metapopulație descrie o rețea de populații individuale (subpopulații) care sunt parțial, dar nu complet, izolate una de alta. Subpopulațiile interacționează între ele prin schimbul de indivizi. De mai sus Afirmațiile din teoria insulei pot fi la fel de ușor derivate dintr-o abordare biologică a populației. Cu toate acestea, există alte ipoteze.

Biologul populației finlandeze Ilkka Hanski a prezentat o teorie influentă care ia în considerare faptul că dimensiunea populației unei specii este inclusă de două ori la colonizarea insulelor sau a biotopilor parțiali (în majoritate pete de habitat); crește rata de colonizare și reduce rata de dispariție [8]. Acest lucru are ca rezultat o distribuție a frecvenței bimodale în modelul său: câteva specii comune, pe care el le numește „specii de bază”, sunt prezente pe toate insulele. Majoritatea speciilor („specii satelit”) sunt mai rare decât ne-am aștepta dintr-o distribuție pur aleatorie. Datorită acestei conexiuni, numărul speciilor crește mai lent, cu un număr tot mai mare de insule. Doar „speciile de bază” sunt prezente pe aproape toate insulele.

Ecologul olandez Pieter J. den Boer a studiat de-a lungul anilor influența dispersiei asupra faunei de gandaci de la sol a fragmentelor de erici olandeze [9] [10]. La acești gândaci prădători, care trăiesc la sol, există specii zborabile, specii nevolabile și specii în care unii dintre indivizi sunt capabili să zboare (specii dimorfice de aripi). El a reușit să arate că numărul de specii din fragmentele izolate de erică scade pe termen lung. În plus, proporția de indivizi capabili să zboare este în scădere printre ceilalți. Den Boer interpretează acest lucru ca pe o tendință evolutivă datorată insulării. Prin izolarea fragmentelor de erică, scade probabilitatea imigrației cu succes. Acest lucru oferă speciilor care nu mai investesc în aparatul de zbor (scump din punct de vedere energetic) într-un avantaj pe termen scurt. Pe termen lung, însă, aproape toate speciile sunt condamnate la dispariție pe termen lung.

Menținerea variabilității genetice a speciilor este, de asemenea, importantă în abordarea metapopulației. Pe insulele mici și în populațiile nou create de câțiva colonizatori, variabilitatea este în mod necesar mult mai mică decât în cele mari („efectul fondator”). Acesta este crescut de indivizi imigranți din alte populații. Acest efect este semnificativ și atunci când acești imigranți ajung pe o insulă care este încă locuită de specie. Pierderea variabilității genetice crește semnificativ riscul de dispariție al unei specii, deoarece plasticitatea acesteia de a reacționa la schimbările de habitat poate fi pierdută. Dacă populația crește din nou după aproape dispariție, această populație este mult mai susceptibilă decât cea inițială („gâtuire genetică”).

Pentru specii de animale foarte mobile, de ex. B. multe specii de păsări, modelul metapopulației nu are sens în practică. Aici, indivizii pot trece cu ușurință între părți îndepărtate ale lumii. Datorită schimbului frecvent, formează o singură populație mare.

Efecte de margine

Efectele marginilor descriu influența peisajului înconjurător asupra insulelor biotopului. Spre deosebire de insulele oceanice, insulele biotopului sunt încorporate într-un mediu mult mai asemănător. Efectele marginilor apar aici în mai multe moduri. Pe de o parte, utilizarea intensivă a terenului afectează și insulele biotopului protejate de z. B. pesticidele sau îngrășămintele pot fi suflate și spălate. Prin urmare, valoarea insulelor de biotop foarte mici sau înguste este uneori foarte redusă în practică. Un alt tip de efect marginal provine din inventarul speciilor din peisajul agricol, care (spre deosebire de speciile oceanice dintre insulele reale) poate coloniza și insulele biotopului. Conservarea naturii încearcă să contracareze efectele marginilor prin stabilirea unor zone tampon. În rețeaua biotopului, acestea trebuie luate în considerare pentru a putea evalua eficacitatea insulelor și coridoarelor biotopului.

Efectele marginilor la nivel de populație pot fi destinate conservării naturii în anumite circumstanțe. În aceste cazuri, rețeaua de biotopuri liniare (care urmează să fie protejate sau nou create) nu ar trebui să rețelizeze în primul rând insulele biotopului aproape naturale, ci mai degrabă să îmbunătățească valoarea peisajului agricol intermediar oferind adăposturi sau habitate parțiale pentru speciile din peisajul agricol în sine (cf. [11]) Deși acest obiectiv poate fi legitim și practicabil, argumentarea uneori devine atât de neclară în practică încât este greu de stabilit care ar trebui să fie obiectivul real al rețelei de biotopuri.

Efectele de margine pot fi eficiente pe o scară mai mare decât se presupune adesea intuitiv. Investigațiile din Noua Zeelandă au arătat că, chiar și în cazul gândacilor mici care trăiau la sol, au existat efecte detectabile asupra faunei la o distanță de un kilometru de granița unei zone protejate [12]. În mod natural, sunt de așteptat efecte mai puternice pentru speciile care trec în mod regulat granițele ariei protejate, de ex. B. Carnivore [13]. În plus față de efectele negative, pozitive, de asemenea, s-au dovedit de fapt: poate exista o îmbogățire a habitatelor adiacente cu specii [14]. În apele curgătoare din Germania se încearcă utilizarea acestui efect sub denumirea de „efect radiațional”, deși încă există dovezi empirice fiabile ale eficacității sale.

Forme ale rețelei biotopului

Construcția de poduri verzi poate fi văzută în legătură cu o strategie a rețelei de biotop, care nu începe atât de mult cu insulele, ci mai mult cu spațiile dintre ele. Măsurile vizate sunt menite să crească permeabilitatea peisajului între insulele biotopului (în cea mai mare parte „conectivitate”). Deși această strategie ar fi bine fundamentată în conformitate cu teoriile ecologiei, există probleme foarte considerabile în practică, dacă z. B. este necesară extinderea extensivă a utilizării terenurilor agricole. În practică, această abordare nu joacă încă un rol (cu excepția cazului în care este vorba de negocierea obstacolelor liniare, în special a drumurilor).

Un caz special al rețelei de biotop, care este de obicei considerat separat de cealaltă discuție, este ridicarea izolării secțiunilor de apă curgătoare, de ex. B. de către diguri, hidrocentrale, rezervoare sau căi navigabile. Se vorbește aici despre „continuitatea ecologică” a apelor. Dacă nu există permisiune, z. B. Speciile de pești migratori nu ajung la apele superioare care ar fi de fapt adecvate ca habitat. Problemele pot apărea și pentru speciile de nevertebrate, deoarece secțiuni ale corpului de apă nu pot fi repopulate după evenimente de dispariție. Prin adoptarea Directivei-cadru europeană pentru apă, statele membre s-au angajat să restabilească continuitatea ecologică a tuturor apelor curgătoare, acolo unde este posibil. Măsurile tipice de stabilire a permisiunii includ, pentru. B. construcția de scări de pește („scări de pește”) la hidrocentrale și diguri, construirea canalelor de ocolire („ocoliri”) sau demontarea țevilor și căderilor (salturi de podea).

Aplicare în conservarea naturii și planificarea peisajului

Cererea pentru o rețea de biotop a devenit mai puternică în discuția privind conservarea naturii doar din anii 1980. Înainte, conservarea naturii se concentrase pe conservarea biotopurilor individuale deosebit de valoroase. Din cauza influenței sale sociale limitate, probabil că nu a avut altă opțiune în practică. Conservatorii naturistului au devenit conștienți de importanța rețelei de biotopuri în primul rând prin adaptarea în scădere a peisajului agricol „normal” datorită metodelor de producție mai intensive. Acest lucru a făcut din ce în ce mai clar că majoritatea speciilor din rezervațiile naturale mici nu pot fi conservate pe termen lung. În discuția internațională, subiectul a fost ridicat în eforturile de conservare a habitatelor naturale pe cale de dispariție, de ex. B. pădurea tropicală tropicală, acută. În lumea profesională a avut loc o dezbatere despre dimensiunea și dispunerea ariilor protejate, care este rezumată sub sloganul SLOSS („singur mare sau mai multe mici”). Astăzi, importanța rețelei de biotop în conservarea oficială și voluntară a naturii este larg recunoscută.

Succesele în eforturile practice de implementare a rețelei de biotop sunt încă controversate. Rețeaua de biotopuri a devenit o modă și o slogană, mai ales la începutul anilor '90, ceea ce a ascuns problema actuală. În special, există o tendință de a pierde din vedere faptul că o rețea de „biotopi” ar trebui să reprezinte de fapt doar o notație prescurtată pentru rețeaua de populații de specii de animale și plante în implementarea planificării. Datorită definiției „tipurilor de biotop” abstracte, conexiunea s-a pierdut ocazional în practică.

Promovarea biotopurilor liniare în peisajul agricol

Au o semnificație specială în rețeaua biotopului Biotopuri de linie în peisajul arabil. Biotopurile liniei includ fâșii de margini de câmp, pârâuri, ziduri de piatră, terasamente, poteci și margini de drum, gard viu, bulevarde și râuri. Biotopurile de linie contribuie la diversitatea și rețeaua biotopurilor asemănătoare insulei, în special într-un peisaj puternic defrișat, cu pădure și pajiști puțin sau deloc.

Promovarea rețelei de biotop pe scară largă

O strategie națională pentru o rețea de biotop a fost căutată pentru prima dată în Germania printr-o rezoluție a Conferinței ministeriale pentru amenajarea teritoriului din 27 noiembrie 1992. Un grup de lucru cu participarea Agenției Federale pentru Conservarea Naturii a dezvoltat o strategie tehnică [16]. În Uniunea Europeană, subiectul a fost dezbătut în profunzime sub expresia „infrastructură verde” încă din 2008 (un rezumat al abordărilor anterioare la [17]). Centura Verde Germania este un proiect actual pentru conexiunea liniară pe scară largă a diferitelor biotopuri și face parte din inițiativa europeană „Centura Verde Europeană” [18]. Țările de Jos se străduiesc pentru o rețea națională de biotopuri sub denumirea „Ecologische Hoofdstructuur” (EHS) de aproximativ 20 de ani [19]. În Franța, din 2008 au fost căutate două rețele de zone protejate conectate sub titlul „Trame verte et bleue” (TVB).

În 2007, Uniunea Germană pentru Conservarea Naturii (NABU) a stabilit strategia națională a unui „plan federal de trasee în sălbăticie”, mai ales pentru a contracara efectul de fragmentare a autostrăzilor [20]. Federația pentru Mediu și Conservarea Naturii Germania BUND a creat un plan de cale pentru pisici sălbatice special pentru specia țintă pisică sălbatică [21], pe care l-a implementat în mai multe proiecte, de exemplu B. în Turingia, țintește.

Implementarea politică

În statul german Baden-Württemberg, ministrul actual de stat pentru zonele rurale și protecția consumatorilor din Baden-Württemberg, Alexander Bonde (Bündnis 90/Die Grünen Baden-Württemberg) a prezentat un concept pentru rețeaua de biotop în stat în aprilie 2012. [22]

Dezavantaje și critici ale rețelei de biotop

Rețeaua de biotopuri ca strategie de conservare a naturii este considerată, în general, bine întemeiată și recunoscută. Cu toate acestea, există critici asupra cererii în numeroase cazuri individuale.

O critică mai generală ajunge la concluzia că succesul a numeroase măsuri de rețea implementate anterior cu biotop a fost îndoielnic sau nedetectabil. Datorită deficitului de resurse de conservare a naturii, acestea au fost irosite și investite mai bine în conservarea directă a biotopurilor de înaltă calitate. Majoritatea conservatorilor nu văd această critică drept justificată. Cu toate acestea, trebuie subliniat faptul că succesul concret al măsurilor de legare a biotopului (la fel ca toate măsurile de conservare a naturii) trebuie verificat și măsurile trebuie îmbunătățite, dacă este necesar. Deși a fost posibil să se demonstreze efectul coridoarelor în cadrul unor studii atente [23], eșecul efectiv al numeroaselor măsuri menite să susțină rețeaua de biotopuri este din păcate bine documentat.

În plus, problemele de rețea a biotopului sunt plauzibile în cazuri individuale.

Rețeaua permite epidemiilor și agenților patogeni să se răspândească mai repede. În apele curgătoare z. B. reținerea bârnelor solicitate, aparițiile relicve ale racului nobil nativ (Astacus astacus) s-au protejat până acum de ciuma cancerului.
Coridoarele biotopului pot preveni răspândirea speciilor nedorite, de ex. B. neofite și neozoare, precum și cele ale speciilor țintă. Acest lucru poate avea un efect de omogenizare.
Rețeaua de biotopuri poate promova migrația indivizilor în habitate suboptime, care acționează ca scufundări ale populației și, astfel, slăbește o populație care trebuie păstrată.
Biologia reală și viteza de răspândire a multor specii sunt slab cunoscute. Aceasta înseamnă că proiectarea coridoarelor biotopului poate fi adesea realizată numai pe baza unor ipoteze. În cazuri individuale, spațiile de locuit care de fapt nu trebuie să fie conectate în rețea pot fi conectate în rețea.

Rețeaua de biotopuri și schimbările climatice

Ca argument suplimentar în favoarea rețelelor de biotopuri, atenuarea (în cea mai mare parte „atenuarea”) efectelor schimbărilor climatice provocate de om a fost citată în dezbatere din jurul anului 2005 [24] [25]. Datorită schimbărilor climatice, numeroși biotopi se schimbă în așa fel încât, probabil, vor pierde o parte din populația actuală de specii. Deoarece aria aproape tuturor speciilor se corelează bine în mod demonstrabil cu factorii climatici, se poate presupune că aria totală a multor specii se va schimba. Ei pierd părți mai mult sau mai puțin mari din gama lor anterioară; cu toate acestea, ar putea compensa acest lucru extinzându-le în altă parte, de ex. B. deplasându-și zona spre nord sau în sus. Desigur, acest lucru presupune că pot ajunge de fapt la această zonă nouă (inițial doar potențială).

În acest context, se discută despre o consolidare a rețelei de biotopi pentru a oferi astfel de coridoare alternative și de migrație pentru speciile amenințate. În acest context nu s-au luat încă măsuri reale. Dacă acest lucru ar fi deloc promițător, este controversat în cercetare. Unul dintre primele proiecte de reuniune a rețelei de biotop și a impacturilor climatice este în curs de pregătire în Olanda, „coridorul climatic vest-european” de pe Rin (provincia Gelderland).