10. analiza vijabilnosti populacija -primeri iz prakse. iz prakse prezentacija.pdfkonzervaciona...

10. Analiza vijabilnosti populacija - primeri iz prakse.

Prof dr Jelka Crnobrnja Isailović

Konzervaciona biologija 10.


Konzervaciona biologija je primenjena nauka

čiji je osnovni cilj da integriše

ekološka i socioekonomska znanja

zbog potpore

očuvanju globalne biološke raznovrsnosti

i funkcionisanju ekosistema.


PVA ima dve opšte svrhe: I.procena vijabilnosti populacije

odnosno

njenog rizika od izumiranja

minimalna veličinapopulacije ili površina staništa koja populaciji omogućava vijabilnost

precizan proračun verovatnoće izumiranja određene populacije


PVA ima dve opšte svrhe: II.Rangiranje ranjivosti

različitih vrsta

U praksi se PVA retko primenjuje u proceni statusa ugroženosti

precizan proračun verovatnoće izumiranja određene populacije

IUCN je globalna organizacija osnovana 1948. godine koja okuplja preko 1200 organizacija članica uključujući vladine, stručne i nevladine organizacije, kao i preko 11000 eksperata širom sveta uključenih u rad šest stručnih Komisija.

Aktivnosti IUCN su organizovane kroz tematske programe, regionalne programe i rad Komisija.

IUCN (Međunarodna unija za zaštitu prirode)

www.iucn.org

Komisija za životnu sredinu, ekonomsku i društvenu politiku (CEESP)

Komisija za očuvanje vrsta (SSC)

Komisija za komunikaciju i edukaciju (CEC)

Komisija za upravljanje ekosistemima (CEM)

Svetska komisija za zakonodavstvo o životnoj sredini (WCEL)

Svetska komisija za zaštićena područja (WCPA)

IUCN Komisije

www.iucn.org

Razvoj

1942.

1964.

1969.

1986.

www.iucnredlist.org

Od svog nastanka 1964. godine, Crvena lista je izrasla u najreprezentativniji pregled stanja vrsta na planeti.

Broj vrsta procenjenih po kriterijumima Crvene liste u stalnom je porastu. Do danas je procenjeno više od 73,600 vrsta a cilj je da do 2020. godine na listi bude 160,000 vrsta.

www.iucnredlist.org

•Osnov je za naučna istraživanja

•Pomaže definisanju prioriteta i mera u zaštiti prirode na globalnom, regionalnom i nacionalnom nivou

•Podstiče razvoj politika i međunarodnih sporazuma, pr. CITES, CMS, CBD, i dr.

•Utiče na raspodelu finansijskih sredstava namenjenih zaštiti prirode (GEF, CEPF, SOS)

•Metodološka je osnova za definisanje područja značajnih za zaštitu prirode (zaštićena područja, Natura 2000, KBA, IBA, IPA i dr.)

•Pomaže pri izradi procena uticaja na životnu sredinu

•Važan je instrument podizanja svesti i obrazovanja

Upotreba Crvene liste

www.iucnredlist.org

•Vrste su svrstane u jednu od osam kategorija ugroženosti, na osnovu primene kriterijuma zasnovanih na veličini, strukturi , rasprostranjenosti populacija i populacionim trendovima;

•Vrste procenjene kao Osetljive (VU), Ugrožene (EN) ili Krajnje ugrožene (CR) se smatraju ugroženim i njima je potrebno posvetiti najveću pažnju prilikom planiranja mera zaštite;

Kategorije ugroženosti

www.iucnredlist.org

Stanje živog sveta na planeti

Samo su četiri grupe potpuno procenjene na globalnom nivou: sisari, ptice, vodozemci i golosemenice. Veoma mali procenat biljaka, beskičmenjaka i gljiva je procenjen a upravo u ovim grupama vrste su najbrojnije.

Čak 33% vrsta procenjenih prema kriterijumima Crvene liste je na ivici izumiranja. Vodozemci spadaju među najugroženije grupe, što je direktna posledica nestajanja staništa.

www.iucnredlist.org

Crvena lista ugroženih vrsta Evrope

Projekat evropskih Crvenih lista je pokrenula Evropska komisija 2006. godine na nivou EU 27. Procenjeno je stanje 5,872 vrsta, od čega su 3,697 (63%) endemiti.

www.iucnredlist.org/europe

16% vilini

h konji

ca9% dnevnihleptira

8% voden

ih biljaka 20%

gmizavaca

23% vodozem

aca17%

sisara

40% slatko-vodnih

riba

Kriterijum E: KVANTITATIVNA ANALIZA

Kvantitativna analiza – bilo koja forma analize koja procenjuje verovatnoću izumiranja vrste na osnovu podataka o životnoj istoriji, potrebnim staništima, faktorima ugrožavanja i opcijama gazdovanja

Kriterijum E: KVANTITATIVNA ANALIZA

U slučajevima gde su informacije ograničene, na osnovu raspoloživih podataka pokušava se procena rizika izumiranja (npr. uticaj stohastičkih događaja na stanište).

Neophodno je uz procenu priložiti i dokaze o preciznosti/nepreciznosti podataka.

PVA i „krajnje ugrožene“ vrste (CR)

Kriterijum E:

Kvantitativna analiza mora da pokaže verovatnoću izumiranja u prirodi od najmanje 50% u narednih 10 godina ili u okviru tri uzastopne generacije (bira se duži period izražen u godinama)

PVA i „ugrožene“ vrste (EN)

Kriterijum E:

Kvantitativna analiza mora da pokaže verovatnoću izumiranja u prirodi od najmanje 20% u narednih 20 godina ili u okviru pet uzastopnih generacija (bira se duži period izražen u godinama)

PVA i „ugrožene“ vrste (VU)

Kriterijum E:

Kvantitativna analiza mora da pokaže verovatnoću izumiranja u prirodi od najmanje 10% u narednih 100 godina.


Akt o Ugroženim Vrstama,

Akt o Gazdovanju Državnim Šumama,

planovi oporavka,

planovi očuvanja staništa

Minimalna vijabilna veličina populacije


Alternativa:

kreiranje odluka o gazdovanju vrstama

Kvantitativna procena rizika od izumiranja

Oruđe za odabir perspektivnije konzervacione strategije za unapred određen budžet


TEORIJA ODLUČIVANJA (“DECISION THEORY”)

1) Definisati cilj

= minimizirati verovatnoću izumiranja populacije;



2) Popisati opcije gazdovanjakoje su definisane u smislu jedne ili više kontrolnih promenljivih



3) Definisati promenljive koje opisuju stanje sistema

veličina populacije

stanje staništa



4) Opisati dinamiku stanja promenljivih za koje postoje opcije gazdovanja

model populacije

model staništa



5) Definisati ograničenja koja povezuju stanje sistema i stanje kontrolne promenljive

budžet

maksimalna veličina populacija koja mora biti očuvana


Analiza slučaja: Gazdovanje šumom radi očuvanja Ledbiterovog oposuma

Gymnobelideus leadbeateriDržava Viktorija



Totalna seča drveta (“Clearfell logging”) ponavlja se svakih 80 do 120 godina na 75% areala rasprostranjenja vrste,

tj na površini 60 km x 50 km u centralnom masivu države Viktorije.

Požari su uništili više od 60% šume unutar areala vrste na početku XX veka.

Vrsta se gnezdi u drveću koje je staro preko 150 godina.

Status: Endangered

Pop. trend: decreasing



Nakon seče, prostor biva spaljen napalmom bačenim iz helikoptera. Zatim se vrši revegetacija semenjem drveća koje je slično prethodno postojećem. Stabla bez komercijalne vrednosti za drvnu industriju mogu ostati ali ih obično tretiraju herbicidom kao što je Roundup da bi ubili stablo i sprečili da senka krošnji ometa razvoj sadnica.

CLEARFELL LOGGING



Konzervaciona strategija početkom XXI veka:

Zabrana seče u onim regionima gde postoje velika mrtva ili ostarela stabla:stare šume, linijski raspoređeno drveće duž obala potoka, strma ili kamenita područja i područja koja su gorela početkom XX veka.

Ostatak šumskog kompleksa je pod režimom seče koji podrazumeva intenzivne metode totalne seče koji se ciklično ponavljaju.



Analiza konkretnog fragmenta šume:

Testirane različite opcije gazdovanja putem menjanja strukture fragmenta

1) održati postojeću strategiju

Održavanje starih stabala nije obavezno

sanitarna seča je dozvoljena





2) sačuvati postojeću površinu starih stabala

(praksa je bila da stara stabla ili stari deo šume bude van režima seče

dok i ako ne izgori);





3) ne dozvoliti sanitarnu seču u budućnosti

(kada je u prošlosti deo šume sa drvećem za seču izgoreo, veći deo preostalog drveća, bez obzira da li je bilo mrtvo ili oštećeno, uklonjen je putem sanitarne seče; bez sanitarne seče, neka mrtva ili oštećena stabla mogla su da opstanu i da čine dinamiku staništa mnogo kompleksnijom);





4) napraviti dodatne rezervate različite veličine i broja;





5) povećati vremenski interval između totalnih seča

(ako je interval između totalnih seča ili vreme rotacije povećano

na više od 150 godina, sigurno će se razviti povoljno stanište).

Prethodna strategija:Stara šuma nije u rezervatuSanitarna seča nakon požara

100 (38)

Stara šuma u rezervatu 58 (33)

Dodatni rezervati

Nema sanitarne seče42 (17)

Tri nova rezervata od 50ha

24 (13)

Rotaciono vreme 100 godina42 (17)

Povećanje vremena rotacije

Šestnovih rezervata Od 50ha

18 (11)

Dvanaest novih rezervata

od 50ha10 (10)

Tri nova rezervata Od 100ha

22 (13)

Dvanaest novih rezervata Od 25ha

17 (11)




Verovatnoćaizumiranja u 150 godina 500 godina u budućnostipri ravnotežnomstanju

Verovatnoćaizumiranja unarednih 150godina



Stalni rezervati su mnogo efikasniji po opstanak ugroženih vrstanego povećanje vremena rotacije

Koja veličina rezervata bi bila najefikasnija?

Ekonomsko ograničenje:

samo određen broja hektara može biti ostavljen po strani, tj izuzet od eksploatacije



Različite opcije:

Jedan ili dva veoma velika rezervata nisu mnogo efikasna, mogu izgoreti u toku jednog velikog požara.

Uspešnost velikog broja veoma malih rezervata, od kojih je svaki demografski nestabilan, zavisi veoma od učestale međusobne rekolonizacije.



Preporučen je intermedijerni broj rezervata,

veličine od 50 ha do 100 ha.

Ova površina, u odsustvu požara, ima veliku procenjenu vijabilnost,

ali omogućava i širenje rizika,

verovatno u formi širenja patogena i predatora.



Senzitivnost zaključaka:

menjanje parametara procesa za koje se ne zna precizno kakav efekat imaju na vijabilnost vrste.




Prednost izbegavanja sanitarne seče i povećanje vremena rotacije

Nema efekta ako je migracija ograničena

Veličina i broj rezervata

Nizak nivo rekolonizacije - poželjniji veliki rezervati

Jedan veliki rezervat nikada se nije pokazao kao najbolja opcija




Promena učestalosti požara

Nema veliki efekat na optimalnu veličinu rezervata



Prethodne strategije gazdovanja nisu bile adekvatne

dugoročna verovatnoća izumiranja iznosila je 100%.



1) minimiziranje opsega i učestalosti spontanih požara;

2) formiranje nekoliko povezanih rezervata veličine 50 do 100 ha u okvirujednog šumskog fragmenta veličine 5000 do 10 000 ha, a koji ne mogu da počnu da gore u isto vreme;

3) ne primenjivati sanitarnu seču nakon požara u starim šumama.

Povećanje vremena rotacije nije se pokazalo kao korisna strategija jer bi zaustavilo lokalnu industriju u narednih 100 godina.

Preporučene akcije imale su relativno mali uticaj na industriju u poređenju sa porastom vijabilnosti populacije ledbiterovog oposuma.

Najefikasniji i efektivniji načini za dugoročno preživljavanje populacije oposuma:


Uticaj čovekovih aktivnosti na vijabilnost prirodnih populacija

Broj ljudi,

prostorni raspored,

aktivnosti

PVA



Biološki procesi:

a) procesi od suštinskog značaja za populacionu dinamiku(demografska slučajnost i genetički drift)i procesi koji proističu iz populaciono-specifičnih karakteristika (uzrasna struktura, sistem ukrštanja i inbridna depresija);



Biološki procesi:

b) prirodni procesi koji se ne mogu izbeći, a koji nisu pod uticajem populacionih procesa (sredinska slučajnost i prirodne katastrofe);



Biološki procesi:

c) fundamentalni, deterministički procesi koji dovode do promena veličine populacije:

reprodukcija, preživljavanje, noseći kapacitet sredine disperzija (emigracija i imigracija)

Direktna eksploatacija vrsta

Fragmentacija staništa

Kvalitetstaništa

Površina staništa

Sredinskovariranje

Genetički drift

Prirodne katastrofe

Demografskaslučajnost

OpstanakReprodukcija

Uzrasna struktura

DisperzijaNoseći kapacitetsredine

Socijalna struktura

POPULACIJA U DIVLJINI



četiri glavna modela:

1) direktna eksploatacija vrsta,

2) smanjenje kvaliteta staništa,

3) smanjenje površine staništa

4) fragmentacija staništa.








stopa uzrasno i polno specifičnog

mortaliteta








introdukovanje egzotičnih biljaka i životinja, eksploatacija prirodnih resursa od strane čoveka, pražnjenje raznih tipova otpada, izmena mreže staništa kroz razvoj predela ili pretvaranje u poljoprivredno zemljište, regionalne ili globalne promene (upotreba hlorofluorokarbona i emitovanje gasova koji izazivaju efekat staklene bašte).








projekcije kapaciteta sredine u PVA modelima, izmena stope disperzije između fragmenata staništa.







4) fragmentacija staništa. povećani uzrasno ili polno specifični mortalitet ili smanjena stopa migracije između fragmenata .



sumatranski nosorog Dicerorhinus sumatrensis



Činjenice:

3% mladunaca

5% adultnih ženkitrudno

Teorija:

15% mladunaca


Nedostatak partnera za parenje izaziva prekid parenja u okviru većeg dela fragmentisanog areala.



Činjenice:

3% mladunaca


Teorija:

15% mladunaca


Uništavanje staništa van granica nacionalnih parkova i krivolov unutar parkova

= značajno smanjenje stope reprodukcije

Allee efekat


Uključivanje čovekovih aktivnosti u analizu vijabilnosti populacija

Puma concolor coryi



Veći deo ukupnog staništa ove vrste nalazi se u posedu ljudi. Veličina populacije malaNeophodno genetičko dopunjavanjei translokacija nekih jedinki u severnu Floridu ili južnu Džordžiju

Noseći kapacitet sredine se sve više i više smanjujePVA ne uzima u obzira) smanjenje ukupne površine staništa b) krivolov



Konceptualni modeli PVA moraju biti prošireni uključivanjem analiza sistema postojećih u ljudskom društvu:

demografija čovekovih populacija, ekonomski sistemi,

socijalni sistemi, sistemi vlade i politike,

aktivnosti korporacija uključenih u glavne industrijske aktivnosti u regionu,

poljoprivredni sistemi, etički i moralni sistemi.

Faktori koji imaju najkritičnije efekte moraju biti uzeti u razmatranje.



Lanac veza između procesa vezanih za sisteme u ljudskom društvu i vijabilnosti prirodnih populacija

može biti raščlanjen na četiri komponente:

1) Broj ljudi,

2) prostorni raspored ljudi,

3) aktivnosti tih ljudi i

4) uticaji tih aktivnosti na osnovne parametre populacione biologije vrste (na primer, direktna eksploatacija i degradacija staništa,

smanjenje i fragmentacija).



Jaldapara nacionalni park


Primeri integrisanja čovekovih aktivnosti u PVA

Projekat Grizlija sa Istočnih Padina

IUCN/SSC

ekosistem Centralnih Stenovitih planina

u Kanadi



Pogrešna postavka PVA:

Konstantan mortalitet

Izvori:

Legalni lov

Ilegalni lov

Ubistvo “u samoodbrani”

Kontrolno ubijanje



Rast populacije ljudi:

4% godišnje

Imigracija

LovPlaninarenjeSkijanjeDruge aktivnosti

Rast najmanje 4%



Mortalitet grizlija raste linearnosa rastom populacije ljudi

Porast učestalosti susretanjai ubijanja

Epilog:

Izumiranje populacijegrizlija

ekosistem Centralnih Stenovitih planina

u Kanadi

10. analiza vijabilnosti populacija -primeri iz prakse. iz prakse prezentacija.pdfkonzervaciona...

Documents