ochrona bioróżnorodności w ...

ochrona bioróżnorodności w środowisku produkcji rolniczej, bioróżnorodność

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
47
I KONGRES NAUK ROLNICZYCH
NAUKA
–
PRAKTYCE
Kazimierz Jankowski , Janina Skrzyczyńska
Akademia Podlaska w Siedlcach
OCHRONA BIORÓŻNORODNOŚCI W ŚRODOWISKU PRODUKCJI ROLNICZEJ
1. Wstęp
Przez tysiące lat ludzie poznawali przyrodę, ale do dziś nawet podstawowa wiedza o niej nie
jest pełna. Naukowcy opisali około 2 miliony gatunków żyjących obecnie i wymarłych w histo-
rii trwania Ziemi. Na przestrzeni dziejów historia wykorzystywania roślin, zwierząt, grzybów i
mikroorganizmów dla dobra człowieka świadczy o tym, że często nawet niepozorne organizmy
skrywają nadzwyczajny potencjał, który może przyczynić się do rozwoju rolnictwa, medycyny
lub różnych gałęzi przemysłu, służąc zaspokojeniu ważnych potrzeb ludzkości. Organizmy
żywe to najdoskonalsze i wciąż niedostatecznie wykorzystane laboratoria chemiczne. Od daw-
na są one źródłem substancji ratujących zdrowie i życie ludzi, ale tylko znikoma część tego
potencjału została dotąd odkryta. Wartość substancji pochodzenia biologicznego jest szcze-
gólna, ponieważ powstają one w naturalnych procesach biochemicznych zachodzących w
żywych komórkach i są testowane przez siły doboru naturalnego. Przykładem jest hirudyna,
substancja wytwarzana przez pijawkę (
Hirudo
)
w celu zachowania krwi ofiary w stanie płyn-
nym. Okazało się, że hirudyna może być stosowana u ludzi jako lek przeciwzakrzepowy, m.in., w
prewencji zakrzepicy naczyń tętniczych i żylnych, podczas hemodializ, po zabiegach operacyj-
nych czy w przypadku choroby wieńcowej (Maćkowiak i Michalak 2008).
Obecnie 25-50% leków syntetyzowanych jest na bazie produktów roślinnych. Jednymi z
najlepiej poznanych roślin leczniczych są barwinki
(Vinca
sp.). Ich przydatność w leczeniu
białaczek odkryto w latach 40. ubiegłego stulecia. Dzisiaj rośliny te nie są już tak niezbędne,
gdyż alkaloidy wytwarzane przez
barwinki można również syntetyzować w laboratoriach. Współ-
cześnie obserwuje się wzrost zainteresowania różnych firm farmaceutycznych nowymi lekami
pochodzenia roślinnego. Kraje mające na swym terenie lasy tropikalne o największej na świecie
różnorodności florystycznej są gotowe pobierać opłaty za dostęp do tych biologicznych zaso-
bów i umożliwienie wykonania badań rosnących tam roślin (Kozakiewicz i in. 2005).
Niedostatecznie wykorzystane są także zasoby pokarmowe zgromadzone w organizmach
żywych. Szacuje się, że około 30 tys. gatunków roślin ma jadalne organy, gdy tymczasem w
ciągu historii ludzkości tylko 7 tys. spośród nich uprawiano lub zbierano na pokarm, a obecnie
20 gatunków dostarcza 90% żywności całego świata.
2. Istota bioróżnorodności
Na Ziemi żyje obecnie około 10 milionów, a może nawet znacznie więcej gatunków istot
żywych, które nie mają nawet nazwy. Te milionowe liczby dają nam wyobrażenie o mnogości i
rozmaitości form, jakie może przybierać ożywiona materia, czyli o różnorodności biologicznej.
Istnieje wiele różnych definicji bioróżnorodności, jednak najczęściej używaną jest ta, która
PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdfFactory Pro
48
Kazimierz Jankowski, Janina Skrzyczyńska
została umieszczona w tekście Konwencji o różnorodności biologicznej, ze „Szczytu Ziemi” w
Rio de Janeiro z 5 czerwca 1992 roku. Pod tym pojęciem rozumie się „zróżnicowanie wszystkich
żywych organizmów występujących na Ziemi w ekosystemach lądowych, morskich i słodko-
wodnych oraz w zespołach ekologicznych, których są częścią”. Dotyczy to różnorodności w
obrębie gatunku, pomiędzy gatunkami oraz różnorodności ekosystemów.
Jeżeli różnorodność biologiczną mierzyć stopniem zachowania pierwotnie występujących
na danym terenie gatunków oraz zbiorowisk, a także form roślin i ras zwierząt użytkowych, nasz
kraj można uznać za obszar o relatywnie wysokiej bioróżnorodności. Gatunki silnie zagrożone
w innych krajach, zwłaszcza Europy Zachodniej, występują u nas dość licznie zarówno wśród
zwierząt (bocian biały, derkacz, bóbr, wydra), jak i roślin (miodownik melisowaty, turówka leśna,
kąkol polny). Wiele gatunków roślin i zwierząt osiąga na obszarze Polski granicę zasięgu wystę-
powania (Tworkowski 2007). To właśnie na skutek rozdrobnienia gospodarki rolnej zachowało
się w Polsce jeszcze wiele lokalnych odmian roślin oraz ras zwierząt gospodarskich. Mimo to,
znaczna część naszej flory jest zagrożona wyginięciem, a czerwone listy gatunków wydłużają
się niemal z roku na rok (Simonides 2007). Całkowicie wymarło około 40 gatunków, a zatem 1,7%
rodzimej flory. Na progu wymarcia, według najnowszych szacunków, jest niemal dwukrotnie
więcej gatunków, a zagrożonych w różnym stopniu około 6,5% współczesnej flory Polski.
Zagrożenia większości gatunków wynikają z zaniku lub degradacji ich siedlisk, a tylko niektó-
rych i w niewielkim stopniu z nadmiernej eksploatacji roślin. Za najbardziej zagrożone uważa się
gatunki związane z jeziorami oligotroficznymi, niskimi torfowiskami oraz dąbrowami świetlisty-
mi, ale niepewny los czeka także chwasty polne związane ze starą kulturą rolną (archeofity),
które zanikają z powodu chemizacji rolnictwa bądź też wskutek stosowania do wysiewów oczysz-
czonego ziarna. Otóż większość ginących chwastów reprezentuje tzw. speriochory, przystoso-
wane do rozsiewania swych diaspor wraz z nasionami rośliny uprawnej. Tak wyginęły w latach
60. ubiegłego wieku chwasty linikolne.
3. Wpływ synatropizacji na różnorodność biologiczną
Według badań (Falińska 1997, Maćkowiak i Michalak 2008) w początkowych etapach sy-
nantropizacji szaty roślinnej następuje wyraźny wzrost różnorodności biologicznej, mierzonej
liczbą gatunków przypadających na jednostkę powierzchni. Dzięki powstawaniu zbiorowisk
wtórnych tworzących się pod wpływem działalności człowieka liczne gatunki rozprzestrzeniają
się. Wzrost różnorodności jest możliwy dzięki strefom kontaktowym pomiędzy biocenozami
(rys. 1). Wielokrotnie już wykazano (Falińska 1997), że im bardziej różnią się warunki siedlisko-
we, tym bardziej odmienne kompozycje gatunków powstają na tym obszarze. Zmieniające się
warunki decydują o tym, które gatunki tam się pojawią oraz jaki będzie ich udział w budowie
danego zbiorowiska. W odniesieniu do sąsiadujących biocenoz strefy przejścia charakteryzuje
nie tylko odmienny skład gatunkowy, lecz także relacje ilościowe pomiędzy komponentami oraz
biologiczne cechy osobników populacji, takie jak: wielkość, zagęszczenie, płodność itp.
W dalszych etapach synantropizacji na skutek działalności człowieka zanikają specyficz-
ne siedliska, a zaczynają dominować skrajnie monotonne i uproszczone układy przyrodnicze.
Proces synantropizacji według wielu badaczy (Stawicka i in. 2006) prowadzi do przekształcenia
szaty roślinnej, świata zwierzęcego i środowiska abiotycznego poprzez kolejne wypieranie
elementów swojskich przez elementy obce, kosmopolityczne, czego efektem jest ubożenie przy-
rody rodzimej i inwazja gatunków obcych.
W Polsce co najmniej kilkadziesiąt gatunków obcych stało się stałym składnikiem naszej
flory, często wypierając gatunki rodzime. W zbiorowiskach segetalnych zadomowiło się wiele
PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdfFactory Pro
Ochrona bioróżnorodności w środowisku produkcji rolniczej
49
czas
odpowiednie środowisko
stabilność
środowiska
zmienność
środowiska
areał
heterogenność
czasowa
produktywność
sieć
pokarmowa
heterogenność
siedliskowa
grabieżcy
konkurencja
RÓŻNORODNOŚĆ GATUNKOWA
ZBIOROWISKA
Rys. 1. Czynniki wpływające na różnorodność gatunkową zbiorowisk.
Grubość linii wskazuje na ważność współzależności czynników
Źródło: Falińska, 1997.
gatunków pochodzenia amerykańskiego: szarłat szorstki (
Amaranthus retroflexus
), przymiot-
no kanadyjskie (
Conyza canadensis
), żółtlica drobnokwiatowa (
Galinsoga parviflora
) i inne.
W lasach silnie rozprzestrzenia się czeremcha amerykańska (
Padus serotina
), a ciepłe murawy
zarasta robinia akacjowa (
Robinia pseudacacia
).
W wielu rejonach świata zubożenie naturalnych biocenoz, a często zagładę niektórych
gatunków dodatkowo spowodowała nieprzemyślana introdukcja gatunków roślin i zwierząt, a
także przypadkowe zawleczenie gatunków pochodzących z innych obszarów geograficznych
(Cronk i Fuller 2001). Pod względem liczby gatunków introdukowanych niechlubny prym wie-
dzie Australia, do której już w połowie XIX wieku koloniści brytyjscy sprowadzili w imię „przy-
bliżenia Australii do Europy” m.in. króliki, psy, lisy, a także i wróble. Wiele z nich nie mając
naturalnych wrogów rozprzestrzeniło się na całym kontynencie przynosząc straty nie tylko
przyrodnicze, ale także gospodarcze.
Zdaniem Symonides (2007) takie nieprzemyślane introdukcje mają na swoim koncie, nieste-
ty, także i Polacy. Sprowadzone do naszego kraju obce gatunki drzew i krzewów wypierają
gatunki rodzime lub skutecznie z nimi konkurują o zasoby środowiska. Z gatunków drzewia-
PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdfFactory Pro
50
Kazimierz Jankowski, Janina Skrzyczyńska
stych można wymienić: klon jesionolistny (
Acer negundo
), dąb czerwony (
Quercus rubra
),
natomiast wśród roślin zielnych największy problem stanowią: niecierpek drobnokwiatowy
(
Impatiens parviflora
), niecierpek Roylego (
I
.
glandulifera
), rdest ostrokończasty (
Reyno-
utria japonica
) i nawłoć kanadyjska (
Solidago canadensis
), a w ostatnich latach także olbrzy-
mi barszcz kaukaski (
Heracleum mantegazzianum)
. Dla zdrowia ludzi i zwierząt fatalne następ-
stwa miała uprawa w latach 70. ubiegłego wieku barszczu Sosnowskiego (
H. sosnowskyi
),
który szybko wymknął się spod kontroli i samorzutnie rozprzestrzenia się w obniżeniach terenu
i przemieszcza się wzdłuż cieków wodnych kraju. Dlatego też w wyniku takich oddziaływań na
środowisko naturalne skład gatunkowy i struktura wielu ekosystemów uległa znacznemu prze-
obrażeniu.
Zdaniem wielu autorów (Feechan i in. 2005, Isselstein i in. 2005) bioróżnorodność krajobra-
zu rolniczego, jak i agroekosystemów jest mniejsza niż ekosystemów naturalnych. Ustępowa-
nie organizmów wrażliwych na antropopresję wynika z bezpośrednich zmian struktury bioce-
nozy, jak również pośredniego oddziaływania człowieka na organizmy poprzez kształtowanie
warunków glebowych oraz wpływ na jakość wody i powietrza.
4. Antropopresja a bioróżnorodność
Skutki antropopresji, a tym samym zmniejszanie bioróżnorodności, to między innymi na-
stępstwa:
a)kurczenia się z każdym rokiem powierzchni zajmowanych przez ekosystemy naturalne, jak
i agroekosystemy (tab. 1) będące efektem oddziaływania przemysłu, urbanizacji, rozbudo-
wy sieci komunikacyjnej itp.;
b)likwidowania kęp i pojedynczych drzew i krzewów oraz innych płatów roślinności natural-
nej w obrębie i na obrzeżach pół uprawnych, co pośrednio jest efektem dostosowania
tych terenów do prowadzenia wyspecjalizowanej produkcji roślinnej;
c)regulowania rzek, osuszania bagien, mokradeł, oczek wodnych; regulacja koryt zarówno
dużych, jak i mniejszych cieków pozwala pozyskiwać nowe obszary gruntów ornych, lecz
zmniejsza zdolności retencyjne zlewni oraz obniża poziom wód gruntowych;
d)likwidowania półnaturalnych łąk i pastwisk oraz przeznaczania ich pod uprawę roślin
polowych lub zaprzestanie wypasu na tych terenach, co bezpośrednio niszczy te bioce-
nozy.
Zachowanie właściwego charakteru zbiorowisk łąkowych, a w związku z tym utrzymanie
bioróżnorodności flory i fauny łąkowej wymaga stosowania właściwej pratotechniki (zabiegi
Tabela 1
Struktura przestrzennego wykorzystania ziemi w Polsce (%)
Lata
Wyszczególnienie
1998
2008
2020
Użytki rolne
59,4
60,9
51,5
Lasy
29,0
30,3
33,4
Wody śródlądowe
2,7
2,0
2,8
Zabudowa mieszkaniowa
3,3
4,8
4,4
Inne
5,6
2,0
7,9
Razem
100,0
100,0
100,0
Źródło: dane GUS i opracowanie własne.
PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdfFactory Pro
 Ochrona bioróżnorodności w środowisku produkcji rolniczej
51
pielęgnacyjne, koszenie, wypasanie itp.). Z badań przeprowadzonych w zbiorowiskach łąko-
wych na madach rzecznych polderu Cedyńskiego Parku Krajobrazowego po 5 latach wyłącze-
nia gruntów z użytkowania nastąpiła ekspansja nielicznych dwuliściennych gatunków (Trza-
skoś i in. 2007). Z ustabilizowanych, zróżnicowanych florystycznie zbiorowisk utworzyły się
monokultury, np. z wrotyczem pospolitym (
Tanacetum vulgare
).
Na łąkach trwałych istotne znaczenie w zachowaniu bioróżnorodności ma m.in. wysokość
koszenia. W badaniach Radkowskiego i Kuboń (2006) pod względem różnorodności gatunko-
wej najbogatszym zbiorowiskiem okazał się obiekt koszony na wysokość 12 cm, na którym
odnotowano 47-76 gatunków roślin naczyniowych (tab. 2). Należy zaznaczyć, że przed założe-
niem doświadczenia zróżnicowanie gatunkowe łąki utrzymywało się na poziomie od 25 do 33
gatunków – pomimo braku jakichkolwiek zabiegów pratotechnicznych. Z kolei dalsze zaprze-
stanie zabiegów użytkowych (koszenia), które przedstawia obiekt kontrolny, spowodowało
zmniejszenie liczby gatunków aż do poziomu 22-30 sztuk. Z kolei najmniej gatunków roślin
naczyniowych odnotowano przy koszeniu na wysokości 3 cm. Główną przyczyną zmniejszenia
liczebności roślin jest fakt, że nie wszystkie gatunki wytrzymują tak niskie koszenie.
e)zmniejszania powierzchni obszarów o dużych walorach przyrodniczych, jak torfowiska,
miedze, starorzecza, skarpy z roślinnością kserotermiczną;
Tabela 2
Liczba gatunków roślin naczyniowych w zależności od wysokości koszenia
Liczba gatunków roślin naczyniowych (szt. · m
-2
)
Wysokość koszenia w cm
zakres
średnia
Ocena początkowa
25 – 33
30 b
Bez koszenia
22- 30
24 a
3
23- 27
25 a
6
31-42
36 b
9
39-51
45 b c
12
47-76
62 c
Oznaczenia:
a, b ,c – grupy jednorodne
Źródło: Radkowski A. i Kuboń M., 2006.
f) zmiany właściwości biotopu poprzez zabiegi agrotechniczne (uprawa, nawożenie, pielę-
gnacja). Mechanizacja prac polowych powoduje ugniatanie części stałych gleby, zmniej-
szanie jej porowatości, usunięcie gazów. Ma to ogromny wpływ na procesy chemiczne i
biologiczne zachodzące w glebie, a przede wszystkim na florę bakteryjną i przemiany
azotu. Utrzymywanie wysokiego poziomu nawożenia mineralnego i stopniowe zmniejsza-
nie nawożenia organicznego powoduje zubożenie w próchnicę (Isselstein i in. 2007).
Nawozy mineralne dostarczane w postaci łatwo rozpuszczalnych związków, a wysiewane
w niewłaściwych terminach powodują eutrofizację wód powierzchniowych i podziem-
nych;
g)eliminacji lub ograniczania organizmów towarzyszących roślinom uprawnym w łanie –
samosiewów, chwastów, agrofagów;
h)upraszczania płodozmianów, skracania rotacji zmianowania i ograniczania roli międzyplo-
nów;
PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdfFactory Pro
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

zanotowane.pl

doc.pisz.pl

pdf.pisz.pl

anio102.xlx.pl