Természetvédelmi biológia

Az előadások a következő témára: "Természetvédelmi biológia"— Előadás másolata:

1 Természetvédelmi biológia

2 7. Populáció- és fajszintű védelem: új populációk létrehozása, élőhelyen kívüli – ex situ – védelem.

3 Az ex situ védelem fogalma
eredeti élőhelyen történő (in situ) megőrzés sok faj esetén az in situ védelem nem járható út ex situ védelem

4 A ex situ védelem célja Egy új vadon élő populáció létrehozása, megfelelő számú egyeddel, adott faj számára alkalmas élőhelyen. Intézmények: állatkertek, vadasparkok, akváriumok, botanikus kertek, arborétumok, magbankok. Ex situ, in situ védelem egymást kiegészítő stratégiák.

5 Ex situ védelem indokai
Ha a saját élőhelyén a populáció olyan súlyosan veszélyeztetett, indokolt mesterséges körülmények között fajmentéssel próbálkozni. Ha a természetes populáció genetikai változatossága súlyosan lecsökkent, mesterségesen szaporított egyedek betelepítésével lehet próbálkozni. Mesterséges körülmények között a minimális életképes populációnagyság lényegesen kisebb lehet. Egy mesterséges körülmények között fenntartott populáció kutatási szempontból helyettesítheti a vad populációt. Az állatkertek és a botanikus kertek fontos színhelyei az ismeretterjesztésnek, és a tudatformálásnak.

6 Az ex situ védelem hátrányai
A mesterséges körülmények között fenntartott populációk kiszakadnak természetes közösségükből. Alkalmazkodás – Ex situ populációk genetikailag alkalmazkodnak a mesterséges környezethez. Tanulási kézség – Közömbösek lehetnek a természetes élőhelyük iránt, esetleg nem képesek fennmaradni a vadonban. Az ex situ védelem drága. Populációméret – A mesterségesen fenntartott populáció gyakran nem elég nagy, ami beltenyésztéshez vezethet Az illető faj hiányos ismerete miatt gyakori a nem megfelelő kezelés. Koncentráció – Kis helyen összpontosulnak Feleslegben lévő állatok

7 Új populációk létrehozása
Visszatelepítés – mesterséges körülmények között nevelt vagy természetes élőhelyén begyűjtött egyedeket, olyan helyre telepítik vissza, ahonnan a faj már eltűnt, de a valamikori elterjedési területén belül fekszik és számára ökológiailag is meg felelő. Gyarapítási program – új egyedekkel gyarapítanak egy már meglévő populációt. Bevezetési program – fajok olyan helyre történő betelepítése, ahol eddig nem fordultak elő, de maga az élőhely számukra alkalmas.

8 Ex situ védelem általános lépései
eredeti populációk hanyatlásának oka, okok megszüntetése egyedek befogása befogott, fogságban élő egyedek szaporítása, nevelése szabadon engedés, kitelepítés tanulási folyamat fontos, a tanítás szükségessége Puha szabadon bocsátás Kemény szabadon engedés monitorozás

9 A visszatelepítés feltételei
Megfelelő létszámú és genetikai változatosságú életképes ex situ populáció megléte. Az eredeti élőhelyen a veszélyeztető tényezők kiküszöbölése, vagy másik megfelelő természetes élőhely kiválasztása. Az érintett emberek, helyi lakosok, hatóság beleegyezésének elnyerése. A visszatelepítendő egyedek felkészítése a szabadföldi körülményekre, illetve alkalmazkodásának lehetővé tétele. Megfelelő eszközök, szakértelem és anyagi források biztosítása. A visszatelepített egyedek helyi növény- és állatközösségekre való várható hatásának minél jobb ismerete.

10 A visszatelepítések sikeressége – általános tapasztalatok
Nagyvadak esetében sikeresebb volt a kísérletek aránya, mint veszélyeztetett, végveszélyben lévő, és érzékeny fajok esetében. Kiváló minőségű élőhelyek sikeresebbek voltak a szabadon bocsátások, mint a rossz minőségű helyeken. Hagyományos élőhely közepén több siker, mint a szélén. Vadon befogott állatok esetén jobb eredmények, mit fogságban neveltek között. Növényevők sikeresebbek, mint a ragadozók. 100 egyedig nőtt a sikeresség, felette azonban nem. Hüllők és kétélűek visszatelepítése esélytelen, valószínű a speciális élőhelyük miatt.

11 A visszatelepítések sikeressége – Az európai hód
Egész Eurázsiában gyakori volt, sok országból a faj teljesen kipusztult. Hazánkban a múlt században az utolsó példányt is lelőtték. Fogyatkozásuk oka részben a vizes élőhelyek visszaszorulása, részben a túlzott vadászat. Egyes országokban már a XIX. században védetté nyilvánították. Több mint húsz európai és ázsiai országban próbálkoztak visszatelepítésével. 1994 WWF Magyarország elindította hód-visszatelepítési programját.

12 Kipusztulást követő újabb észlelések
1985/86-ban a Szigetközben jelentek meg először a hódok A horvátországi visszatelepítéseket követően a Principális-csatornán egy, a Kerka-patakon pedig három hódcsalád nyomait észlelték A HNP munkatársai 1991 és 1993 között 7 egyedet bocsátottak szabadon a madárrezervátum területén

13 A WWF program A hód Magyarországra történő visszatelepítése 1994-ben kezdődött. A program megvalósítása a Duna alsó szakaszán, Gemencen kezdődött 1996 őszén. 1996 szeptembere és 1998 októbere között az Ausztriából, Bajorországból és Lengyelországból származó 33 hódot 10 különböző helyen bocsátották szabadon. Az állatok kétharmada elhagyta a szabadon engedés helyszínét, egyharmada a Duna gemenci árterét is. Az alsó-duna-völgyi állomány ma 12 családot számlál.

14 A WWF program 2000-ben a Hanságban 14 példányt bocsátottak szabadon. A visszatelepítést követően megjelent a hód a Rábán, a Rábcán. 2001. októberében kerülhet sor az első felső-tiszai visszatelepítésre. A következő három évben a WWF hód-visszatelepítési programja a Tiszán fog folytatódott.

15 Az ürge természetvédelmi értékelése
Az ürgét mezőgazdasági kártevőként tartották számon. A magyarországi állomány erősen megritkult, ezért a fajt 1982-ben védetté nyilvánították. Több értékes, ritka ragadozó madarunknak, pl. kerecsensólyomnak és a parlagi sasnak is egyik fő zsákmányállata, védelmükhöz nélkülözhetetlen az ürge-élőhelyek megőrzése, újak létesítése. A földalatti járatokat készítő állatok tevékenysége hatással van a talaj vízháztartására. Az ürgelyukakba a nappali hőség elől behúzódónak kétéltű- és hüllőfajok. A monitorozott ürgepopulációk, lokálisan, előre jelezhetik a várható élőhely leromlást.

16 Ürgetelepítés lehetőségei
A MME Ragadozóvédelmi Szakosztálya már évek óta végez ürge áttelepítéseket. 1984 óta 10 alkalommal 2400 állatot engedtek szabadon a BNPI területén. Az ELTE Etológia Tanszékén öt éve folynak ürgék tér- és időbeli aktivitását befolyásoló tényezők megismerésére irányuló vizsgálatok.

17 Állatkertek jelentőssége az ex situ védelemben
A nagytestű állatokra, elsősorban az emlősökre összpontosítanak. Egyre több ismeretterjesztő program, egyre több ökológiai téma. 3000 emlős, madár, hüllő és kétéltű fajból 1 millió példány él állatkertekben. Cél, ritka és veszélyeztetett fajok hosszú távon életképes, fogságban tartott tenyészpopulációját hozzák létre. Önfenntartó populációk megléte ritka állományaikat vadon befogott egyedekkel bővítik. Vannak fajok, melyeknél fogságban élő csoportok jelentik a túlélés egyetlen esélyét.

18 Állatkertek jelentőssége az ex situ védelemben
Fontos lenne az igazán ritka fajoknál tenyészállományokat létrehozni, mert ezek természetes élőhelyükön már csak nehezen befoghatók. Vadon kipusztult fajok esetén pedig a természetes populációk létrehozásának alapjai lehetnek. Programok sikerét javítandó minél pontosabb ismeretek szükségesek a fajok kezeléséről, gondozásáról, a vadonélő állatokról.

19 Szaporítási módszerek
1. Pótanyás nevelés – Kettős keltetés Mesterséges keltetés – a fejlődés kezdeti szakaszában az emberre bízzák Mesterséges megtermékenyítés – Fogságban tartott fajok néha nem mutatnak párzási hajlandóságot, esetleg csak néhány példány él. Embrióátültetés – szuper ovulációt idéznek elő, és a felesleges petesejtet rokonfajhoz tartozó pótanyákba ültetik Egyéb módszerek – klónozás, interspecifikus keresztezés, mesterségesen előidézett hibernáció, diapauza

20 FÁNK – Fővárosi Állat- és Növénykert
Adatbázis a fogságban tartott ritka állatok leszármazási vonalainak nyomon követésére. A FÁNK felelős a világ mandrill törzskönyéért. Európai Vidrák Przewalski-ló Szeged környéki halastavak

21 Etikai problémák ? Mennyire szükségesek ill. hatékonyak ezek a módszerek adott faj vonatkozásában. ? Hagyjuk-e az utolsó példányokat életük hátralévő részét természetes élőhelyükön leélni, vagy hozzunk létre egy populációt, ami esetleg nem tud majd újra alkalmazkodni a természetes környezethez. ? Eredmény-e, ha csak olyan egyedek képviselnek egy fajt, melyek fogságban élnek csak. ? Fajokat saját érdekükben tartjuk-e fenn, vagy állatkertek anyagi érdekeltsége a valódi ok.

22 Akváriumok Hagyományosan különleges halak bemutatása a feladat, fókák, delfinek, egyéb tengeri emlősök. Újabban természetvédelmi feladatok 600 ezer egyed él akváriumokban, többségét természetes élőhelyekről fogták be. Tenyésztési módszerek kidolgozása, ritka fajok akváriumi tartását, ill. természetes élőhelyekre való visszatelepítést lehetővé téve. Számos módszert eredetileg a halgazdagságokban dolgozó szakemberek dolgoztak ki.

23 Akváriumok Díszhal-kereskedők trópusi halakat próbáltak szaporítani. Palackorrú delfin akváriumokban kidolgozott tenyésztése, segít más ritka fajok megmentési programját kidolgozni Tengeri hal- és korallfajok tenyésztése kezdeti stádiumban. Cetfélék megmentése, partra vetődött állatok, eltévedt bálnák ellátása. Új populációk létrehozásának nagy gátja az ehhez szükséges víztömeg.

24 A növények ex situ védelme – Botanikus kertek és arborétumok
A botanikus kertekre napjainkban egyre nagyobb feladat hárul rájuk a növényfajok kipusztulásának megakadályozása terén veszélyeztetett fajok kerti populációinak létrehozása és fenntartása segítségével.

25 Ex situ növénypopuláció létrehozása
1. A természetes növénypopulációból genetikailag reprezentatív minta nyerése 2. A legmagasabb prioritási kategóriájú fajok kiválasztása 3. Fajonként 1-5 populációból veszünk mintát egyed gyűjtése populációnként elegendő Növényeknél legtöbbször magokat, terméseket, olyan szaporítóképleteket gyűjtenek, amelyek elvitele a természetes populációt nem veszélyezteti. 5. egyedenkénti propagulumok száma

26 A növények felnevelése
A növények nagyon érzékenyek a talajminőség, a mikroklíma, a vízellátottság egészen kis különbségeire is. Fajspecifikus módszerek alapján lehetséges a felnevelésük. Magyarországon a Vácrátóti Botanikus Kertben folynak ilyen kísérletek 12 védett növényfaj mesterséges nevelését sikerült eddig kidolgozni.

27 Növények fenntartása változatos szaporítási módok (mag, dugvány, rizóma, szövettenyésztés) hasonló igények (fény, víz, ásványianyag) nagy sűrűségben ültethetők, visszametszhetők önmegtermékenyítő fajoknál kevesebb egyed elég a genetikai változatosság fenntartásához évelők hosszú életűek, példányaik sokáig életben tarthatók

28 Mesterséges telepítés természetes élőhelyre
A visszatelepítések gyakran sikertelennek bizonyultak. Nagyon nehéz eltalálni ugyanis azokat a körülményeket, amelyek a sikeres megtelepedést lehetővé teszik. Sokkal egyszerűbb a teljes növény kiásása és átültetése. A magról történő eredményes telepítéshez jól kell ismerni a vegetáció éves és többéves dinamikáját. Magyarországon pl. az Armeria elongata, Dianthus plumarius, Telekia speciosa újratelepítése bizonyult sikeresnek. Természetes társulásokban történő telepítés csak akkor lehet indokolt, ha megbízható adataink vannak arról, hogy az illető faj előfordult ott.

29 Intézményi háttér Magyarországon
Vácrátót (MTA ÖBKI) 29 ha, taxon Egyetemek, iskolák – Diószegi Sámuel Iskolai Botanikus Kert, 100 bambusz; DE – kaktuszok Országos Mezőgazdasági Minősítő Intézet – Tápiószele, génbank és fajtagyűjtemény Gyógynövénykutató Intézet budakalászi kertje Kastélyparkok – Kámoni Arborétum HNP, DE Botanikus Kert – Nyírségben menedékhely, ahol a HNP területéről betelepítettek növényeket, 2000 tavaszáig 11 faj

30 Magbankok Növényeknél a genetikai információ a propagulumok tárolása során is megőrizhető. Botanikus kertek, kutatóintézetek alapítják, vadon élő, termesztett növények magjainak őrzésére. Több mint 50 jelentős magbank a világon. Kevésbé hely és munkaigényes. Meghatározott időközönként szükség van a propagulumokból növények felnevelésére, és ezáltal történő megújításukra, Eredeti cél gazdasági növények gazdasági haszonnövények genetikai változatosságának nemesítési célú megőrzése.

31 Magbankok korlátai Energiaellátásban zavara nagy károkat okoz. Magvak adott idő után elveszítik csírázóképességüket, időről időre ki kell csíráztatni magokat, felnevelni, termésérésig. Tesztelés, felfrissítés sok munkát igénylő feladat. Növényfajok 15 %-ának nehezen kezelhető magja van, nincs nyugalmi periódus vagy nem tűrik az alacsony hőmérsékleten történő tárolást, nem tárolhatók magbankban.

32 Magmintavételi stratégiák
Az Ex situ védelemnél fontos genetikai változatosság szempontjából az alaposan kidolgozott gyűjtési program. Gyűjtésnél elsőbbséget kell élvezzenek a kihalás szélén álló fajok, egyedülálló fajok, természetes élőhelyükre visszatelepíthető fajok. 2. Mintákat min. 5 populációból kell venni, hogy biztosítva legyen a populációk között változatosság megjelenítése a mintában. 3. Populációnként egyedről kell mintát venni. 4. A begyűjtött magok (hajtások, hagymák) száma a faj magjainak túlélési képességétől is függ. 5. Ha kicsi a szaporodási kapacitás, akkor az egy évben begyűjtött sok mag károkat okozhat az adott populációnak.

33 A hazai védett növényfajok ex situ konzervációja
1950-es években kezdődött a ritka fajok szaporodásbiológiai megfigyelése. OTvH vezetésével 1982-től megkezdődött a leginkább veszélyeztetett lelőhelyek és populációk feltérképezése. között elkezdték az MTA ÖBKI, az ELTE és a KÉE botanikus kertjei a leginkább veszélyben lévő populációk mesterséges szaporítási kísérleteit. Gyógynövénykutató Intézet az 1960-as évektől kezdve ritka gyógynövényfajok termesztésének kidolgozásával. A vadon élő orchideák magról történő előnevelésével az ELTE Botanikuskertje foglalkozik régóta sikerrel. A KÉE Soroksári Botanikuskert, Anemone sylvestris megőrzése. In-vitro mikroszaporítási kísérletek.

34 MTA ÖBKI botanikus kertje kutatásai
12 hazai védett faj szaporodásbiológiai tulajdonságait vizsgálták, és optimális, mesterséges szaporításmódját dolgozták ki. A Pilis, a Naszály, a Gödöllői-dombság és főképp a Bükk-hegység területén élő populációkból hoztak be populációmintákat a bonatikuskert kísérleti parcelláiba kiegészítve a termőhelyen maggyűjtéssel. Adonis transsylvanica +, Allium suaveolens +, Astragalus sulcatus O, Colchicum hungaricum -, Digitalis ferruginea -, Doronicum orientale -, Dracocephalum austriacum -, Ferula sedlarana -, Globularia cordifolia -, Hesperis matronalis ssp. Vrabelyana O, Iris spuria +, Koeleria javorkae -, Lathyrus laevigatus O, Muscari botryoides subsp. kerneri +, Onosma tornense -, Primula farinosa -, Polygonum bistorta -, Pulsatilla patens -, Salvia nutans -, Trollius europaeus +, Vincetoxicum pannonicum O

35 A program lépései l. Termőhelyi felmérés 2. Populációminták betelepítése kertbe, kísérleti parcellába 3. A populációminták vizsgálata 4. Maggyűjtés a már termőképes anyatövekről a populációmintában 5. Vegetatív szaporítási kísérletek 6. Reproduktív szaporítási kísérletek 7. Előnevelés megőrzés és visszatelepítés céljára 8. Visszatelepítés

36 Magvetés A legkényesebb szaporítási forma. A mag minőségét, csíraképességét sok egyéb tényező mellett az utóérés ideje és körülményei is befolyásolják. Az optimális csíraérett állapotot sok esetben csak a magok kis százaléka éri el. A csírázáshoz szükséges hőmérséklet szerepe. Szinte csak ex-situ módon valósítható meg olyan magok szaporítása, amelyek kihullásuk után azonnali vetést igényelnek.

37 Szaporíthatósági érték
Védett növényfajaink szaporíthatósági jellemzőit egy összehasonlításra alkalmas objektív "Szaporíthatósági Értékkel" (PV) fejezik ki. Ehhez a három alkalmazott szaporításmódot vettük alapul: a magvetést, dugványozást és tőosztást. Mindegyiket a kör 1/3-át kitevő körcikkben jeleztük a % értéküknek megfelelően.

38 Eredmények Vizsgálataink szerint védett, ritka fajaink generatív szaporítása lényegesen gyengébb eredményt mutat, mint a vegetatív módszerek. Csak néhány fajnál értünk el alkalmanként 20%-osnál jobb eredményt a magkelésben. A vegetatív szaporítás sokkal eredményesebbnek bizonyult, a dugványok és tőrészek megeredése általában 70% felett van. A lehetséges optimális szaporításmód megállapítására 21 védett növénynél próbálkoztunk, közülük 4-nél teljesen sikertelenül. 1992-től 12 veszélyeztetett fajunk részletes megfigyelésére és optimális szaporításuk részletes kidolgozására.

39 Eredmények

40 Eredmények faj tőszám mag dugvány tőosztás csírázási napok szap. érték
1. Achillea horánszkyi UJH., Visegrádi-hg. 1 - 50 5 1,8 2. Arabis alpina L., Bükk hg. 80 30 90 21 7,0 C, 3. Armeria elongata (HOFFM.) C. Koch, Bükk-hg. 100 25 70 17 4,6 C 4. Calamintha thymifolia RCHB., Bükk-hg. 200 + 5. Centaurea mollis (W. et K.) BESS., Bükk-hg. 400 20 2,7 D 6. Cimicifuga europaea SCHIP., Bükk-hg. 45 7. Crambe tataria SEBEOK, Rád 40 * 1,3 8. Dianthus plumarius L. ssp. paecox (KIT) DOM., Bükk 10 5,3C 9. Dracocephalun ruyschiana L., Bükk-hg. 15 1,0 10. Erysimum pallidiflorum SZÉPL., Naszály 60 13 2,0 1l. Telekia speciosa (SCHR.) BAUMG., Bükk-hg. 27 4,7 D 12. Thalictrum fortidum L., Bükk-hg. 2,3

41 Vácrátóti Botanikus Kert eredményei
Eredményeik lapján vegetatív szaporítást javasolnak az Achillea horánszkyi és az Armeria elongata fajoknál. Inkább magról szaporítható a Calamintha thimifolia, Cimicifua europaea, Crambe tataria, Dracocphalum ruyschiana és az Erysimum pallidiflorum. Mindkét módszer alkalmazható az Arabis alpina, Cetaurea mollis, Dianthus plumarius, Telekia speciosa és a Thalictrum foetidum fajokon.