Klíčová slova: "mokřady, ptáci, živiny, organické látky, zemědělství"
Úvod
Mokřady se vyskytují i v krajině ovlivněné člověkem a jejich stávající schopnost poskytovat ekosystémové služby (ES) chybí. Zjevný nedostatek spojení některých mokřadů, označovaných jako geograficky izolovaných, s trvalými vodami, navíc vedl k malému regulačnímu uznání. V zemědělské krajině poskytují mokřady mnoho cenných ekosystémových služeb, které přispívají k pohodě člověka, včetně zajišťování zásob (např. potravin, palivového dřeva, vody), regulace (např. protipovodňová ochrana, kvalita vody, zásobování vodou), stanovišť (např. biologické rozmanitosti) a kulturní služby (např. rekreační, estetické). Mnoho z těchto mokřadních služeb má vlastnosti „veřejných statků“, takže příjemce nelze vyloučit z přijímání poskytované služby, a úroveň spotřeby jednoho příjemce nesnižuje úroveň služby poskytované jiným. To je obecně případ služeb, jako je ochrana před povodněmi, odstraňování živin a doplňování podzemní vody.
Kvůli těmto charakteristikám (nevylučitelnost a nekonkurenčnost ve spotřebě) je potenciál soukromých pobídek k udržitelnému řízení mokřadních služeb omezený a trhy pro tyto služby neexistují. V důsledku toho mohou být mokřadní ES podhodnoceny při rozhodování o přeměně mokřadů v soukromém vlastnictví na jiná produktivní využití, která generují obchodovatelné zboží a služby (např. zemědělství).
Nepochopení a malá informovanost o hodnotě mokřadních služeb vedly k jejich opomenutí při rozhodování veřejnosti o ochraně mokřadů. Bez informací o ekonomické hodnotě mokřadních služeb, které lze přímo porovnat s peněžní hodnotou alternativních veřejných investic, byl význam mokřadního přírodního kapitálu ignorován.
Ekonomické ocenění regulačních služeb poskytovaných mokřady v zemědělské krajině: metaanalýza
Mokřady jsou i nadále celosvětově pod zvláštním tlakem kvůli např. rozsáhlému odvodňování nížinných oblastí pro zemědělství, lesnictví, těžbu rašeliny a rozvoj měst, spolu s dopady na regulace říčního systému pro výrobu energie, akumulace vody, protipovodňovou ochranu a údržbu pro plavební kanály.
Metaanalýza je metoda syntézy výsledků několika studií, které zkoumají stejný jev, prostřednictvím identifikace společného efektu, který je poté „vysvětlen“ pomocí regresních technik v meta-regresním modelu. Cílem metaanalýzy bylo identifikovat a kvantifikovat faktory, které ovlivňují hodnotu regulačních služeb mokřadů v zemědělské krajině, a zkoumat potenciál pro použití výsledné hodnotové funkce k „přenosu“ hodnot na aktuálně neocenitelné mokřadní lokality v zemědělském prostředí. Analýza byla zaměřena na tři regulační služby, a to protipovodňovou ochranu, zásobování vodou a kvalitu vody.
Pokud jde o metody oceňování používané k odhadu regulačních hodnot služeb, nejčastěji používaným přístupem byl odhad nákladů na nahrazení služby umělou infrastrukturou. Například zadržení povodňové vody mokřadem lze ocenit jako náklady na vybudování protipovodňových opatření poskytujících stejnou úroveň ochrany; nebo hodnotu zlepšení kvality vody mokřadem lze odhadnout pomocí nákladů na ekvivalentní metody úpravy vody. V malém počtu případů byl použit odhad nákladů na zamezení škod způsobených zadržováním povodňové vody v mokřadech. Tržní ceny byly také použity jako náhrada za hodnotu regulačních služeb mokřadů. To platí zejména pro hodnocení úlohy mokřadů při zásobování vodou. Produkční funkce a metody oceňování čistého výnosu faktorů, které oceňují ES jako vstupy do výroby zboží uváděného na trh, se používají především k oceňování dodávek vody jako vstupu do zemědělství.
Druhým krokem v procesu přenosu hodnot je odhadnout jednotkové hodnoty specifické pro danou lokalitu mokřadů nahrazením proměnných specifických pro danou lokalitu do funkce metaanalytické hodnoty (USD na hektar/rok). Jednotkové hodnoty jsou následně vynásobený rozlohou každé mokřadní lokality za účelem poskytnutí odhadu celkové roční hodnoty regulačních služeb poskytovaných každou mokřadní oblastí.
Vzhledem k průměrným jednotkovým hodnotám pro každý region je zřejmé, že existují značné prostorové rozdíly v hodnotě regulačních služeb z mokřadů. Odhaduje se, že průměrné jednotkové hodnoty jsou nízké v zemích, které mají řídce osídlené zemědělské oblasti a mají relativně hojné zásoby mokřadů (např. Kanada a Rusko), a jsou vysoké v zemích s hustou populací a relativně malým počtem mokřadů (např. Japonsko). Pokud jde o celkové hodnoty služeb regulujících mokřady v zemědělské krajině, odhaduje se celková roční hodnota tohoto toku služeb na něco málo přes 26 miliard USD, s 95% intervalem predikce 20–45 miliard USD. Distribuce této celkové hodnoty napříč regiony světa je velmi různorodá a je určena množstvím mokřadů v každém regionu a velikostí odhadovaných jednotkových hodnot. Bylo zjištěno, že regulační služby mokřadů mají pozoruhodně vysokou roční hodnotu přibližně 4,5 miliardy USD (95% PI: 4–5 miliard USD) v západní Africe, regionu, který je velmi závislý na mokřadech, pokud jde o doplňování podzemní vody a ochranu před povodněmi.
V posledních desetiletích se ukázalo, že mokřady zdaleka nejsou bezcenné, poskytují širokou škálu zboží a služeb, které mohou mít pro společnost značnou hodnotu. Fyzické posouzení funkcí mokřadu je základním předpokladem pro jakékoli hodnocení hodnoty mokřadů pro společnost, ale prostá identifikace těchto funkcí je nedostatečná. Pokud je mokřad pod tlakem lidské činnosti, která přináší měřitelné ekonomické výhody pro společnost, bude nutné ilustrovat ekonomickou hodnotu funkcí, které mokřady plní prostřednictvím poskytovaného zboží a služeb. Poskytování těchto ekonomických informací je zásadní, má-li být stanovena účinná úroveň ochrany, obnovy nebo opětovného vytváření mokřadních zdrojů.
Údržba nebo obnova mokřadů však bude téměř vždy zahrnovat náklady. Budou existovat náklady spojené s předcházejícím jiným využitím půdy nebo s omezením činností, které by mohly mít dopad na schopnost mokřadů pokračovat v činnosti. Z tohoto důvodu je důležité objasnit význam mnoha funkcí, které mokřady poskytují společnosti, a hodnotit tuto hodnotu v rámci, který umožňuje srovnání s přínosy z činností, které by mohly mokřady ohrozit. To by mělo sloužit nejen k lepší ochraně těchto ohrožených ekosystémů, ale také ke zlepšení rozhodování ve prospěch společnosti.
Bylo zjištěno, že průměrné (mediánové) hodnoty pro protipovodňovou kontrolu jsou 6923 USD/ha/rok; 3389 USD/ha/rok za dodávku vody; a 5788 USD/ha/rok za recyklaci živin. Hodnoty těchto služeb jsou v jednotlivých mokřadních lokalitách velmi variabilní, mimo jiné kvůli rozdílům v typu mokřadů, velikosti, nedostatku nebo nadbytku ostatních mokřadů v okolní krajině a sociálně-ekonomickým charakteristikám příjemců těchto služeb.
Kvalita vody a planktonické mikrobiální sestavy izolovaných mokřadů v zemědělské krajině
Byl zkoumán vliv intenzivního zemědělství na kvalitu vody a planktonická mikrobiální seskupení občasně zaplavených mokřadů. Bylo vybráno 10 referenčních a 10 zemědělsko-přírodně upravených mokřadů v pobřežní nížině Gulf v Gruzii. Měření kvality vody zahrnovala pH, zásaditost, rozpuštěný organický uhlík, živiny (dusičnany, amonium a fosfáty) a filtrovatelné pevné látky (suchá hmota a suchá hmota bez popela). Naměřená hojnost a relativní distribuce velikosti planktonické mikrobiální sestavy (<45μm) pomocí průtokové cytometrie. Kvalita vody v zemědělských mokřadech byla charakterizována zvýšenými živinami, pH a nerozpuštěnými látkami. Autotrofické a mikrobiální buňky v obou mokřadních typech z velké části chyběly. Heterotrofní mikrobiální hojnost byla ovlivněna živinami a koncentrací suspendované látky. Zemědělství způsobilo změny v mikrobiálních seskupeních tvořících základ mokřadních potravinářských sítí. Přesto tyto mokřady potenciálně podporují důležité ekologické služby ve vysoce pozměněné krajině.
Mokřady, ze kterých byly odebírány vzorky, jsou považovány za geograficky izolované, což znamená, že jsou obklopeny horskou vegetací/pevninou a nejsou přímo spojeny povrchovým odtokem k tokům, jezerům nebo jiným trvalým vodním útvarům. Izolované mokřady na jihozápadě Gruzie často zabírají mělké povodí, které přesahují jurisdikční hranici mokřadů. Podnebí v této oblasti je vlhké subtropické s průměrným ročním srážením 1310 mm, které je rozloženo rovnoměrně po celý rok. Průměrné denní teploty se pohybují od 21° do 34°C v létě a 5°C až 17°C v zimě (National Climate Data Center, Asheville, NC). Tato oblast zahrnuje rozsáhlé zemědělství, kterému dominuje produkce arašídů, bavlny, kukuřice a dobytka. Vybráno bylo 10 mokřadů zasažených zemědělstvím na soukromých pracovních farmách (středové pivotní zavlažování, řádkové plodiny a dobytek) a 10 referenčních mokřadů Ichauway, ekologická rezervace 119 km2 a lokalita J. W. Jones Ecological Research Center, Baker County, Georgia. Ichauway Reserve je zbytkový borový les (Pinus palustris), který je od 30. let 20. století relativně nenarušený a po několik desetiletí byl obhospodařován polointenzivně, s předepsanými požáry (frekvence 1 až 3 roky).
Údaje o chemii vody byly porovnány a analyzovány odděleně podle data vzorku kvůli velkým odchylkám dešťových srážek v průběhu studie. Údaje o chemii vody byly analyzovány pomocí Mann Whitney Rank Sum Testu, protože většina údajů porušila předpoklady normality. Dunnův test byl použit pro párová srovnání. Analýza hlavních komponent (PCA) byla použita k ilustraci dat ve vícerozměrném prostoru a ke snížení počtu proměnných. K rozlišení proměnných, které souvisejí se skóre PCA, byla použita Pearsonova korelace. Překvapivě bylo jen málo buněk obsahujících chlorofylin ve vodním sloupci a pro analýzy byla použita pouze heterotrofní data. Koncentrace buněk (spíše než biomasy) byla použita, aby se zabránilo předsudkům způsobeným převodem koncentrace na biomasu bez důkladné mikroskopické analýzy mikrobiální komunity (např. stanovení buněčné morfologie). Byly provedeny obousměrné analýzy rozptylu ANOVA ke zkoumání odchylek v počtu malých heterotrofů, přičemž hlavními účinky byly mokřadní typ a období vzorkování.
Chemie vody se významně lišila mezi referenčními a zemědělskými mokřady. Rozpuštěné pevné látky (p <0,001), pH (p <0,001), zásaditost (nezobrazeno; p <0,001) a rozpustný reaktivní fosfor (p = 0,002) byly v zemědělských mokřadech významně vyšší. Rozpuštěný organický uhlík byl významně odlišný (p <0,01, hlavní účinky modelu) a variabilnější v mokřadech ovlivněných zemědělstvím, avšak mnohonásobná srovnání nebyla schopna rozlišit rozdíly mezi typy mokřadů. Heterotrofní buňky (tj. buňky bez chlorofylové fluorescence) dominovaly vodnímu sloupci ve všech mokřadech. Majorita buněk byla malá (<4μm) a byly spíše bakteriemi než heterotrofními eukaryoty. Celkový počet heterotrofů se významně lišil s mokřadním typem (zemědělské vs. referenční) a obdobím vzorkování.
Studie identifikovala několik klíčových proměnných chemie vody, které odlišovaly referenční mokřady od zemědělských mokřadů (pH, suspendované látky, živiny a rozpustný uhlík). Koncentrace živin byly obecně zvýšené a vykazovaly větší rozsah variability v zemědělství v porovnání s referenčními mokřady. Zvýšené hladiny živin v ukazateli odtoku hnojiv a živočišných odpadů. Kromě toho narušené mokřady měly vyšší pH a celkovou alkalitu ve srovnání s referenčními místy, což může být připsáno aplikaci zemědělského vápna (CaCO3), běžná praxe na polích v jihozápadní Gruzii (osobní prohlídka). Alkalita a úrovně pH by také mohly být ovlivněny zavlažováním, což je další běžná praxe v této oblasti. Většina vody používané k zavlažování pochází z horní Floridan Aquifer vrstvy, která má vyšší pH a alkalitu než dešťová voda. Kumulativně tato data naznačují, že zemědělské oblasti v jihozápadní Gruzii přispívají znečišťujícími látkami, které nejsou bodovými zdroji, do sousedních izolovaných mokřadů, což způsobuje zásadní změny kvality vody. Zemědělské mokřady (řádkové plodiny a pastviny) prokázaly další důkazy o změně kvality vody zvýšením koncentrace suspendovaného sedimentu. Zemědělské mokřady měly vyšší koncentraci suspendovaných částic než referenční místa, což je důkazem zvýšeného odtoku uvnitř a v sousedství hranice mokřadů. Koncentrace heterotrofních mikrobiálních buněk byla obecně větší v zemědělských mokřadech než referenční místa. V planktonické heterotrofní sestavě dominovaly organismy v rozmezí velikosti bakterií. V izolovaných mokřadech hrají bakterie klíčovou roli v hlavních biogeochemických funkcích (koloběh živin, rozklad, asimilace rozpuštěného organického uhlíku atd.). Izolované mokřady asimilují živiny spojené s odtokem prostřednictvím absorpce v rostlinné biomase a následnou depozicí v sedimentech nebo mikrobiální denitrifikací v mokřadních půdách. Zatímco mokřadní půdy jsou obvykle chemicky redukovány a obsahují dostatečné množství organického C pro denitrifikaci, nemusí tomu tak být v zemědělských podmínkách, kdy zpracování půdy a drenáž provzdušňují půdy a podporují ztrátu půdních organických látek. Je pravděpodobné, že takové postupy změní chemickou kvalitu organického uhlíku, což může změnit rychlost klíčových mikrobiálních procesů včetně denitrifikace. I když je dobře prokázáno, že planktonická mokřadní společenství (která zde zahrnují mikroby, rostliny a živočichy) mohou asimilovat živiny, jejich potenciální příspěvek ke zlepšení kvality vody odtoku z jiných než bodových zdrojů do izolovaných mokřadů zůstává špatně pochopen. Hospodaření se zemědělskou půdou často vede k redukci nebo eliminaci zakořeněné trvalé vegetace, takže příjem planktonovými organismy může být hlavní cestou asimilace živin a čištění vody.
Mokřady jsou známé svými vlastnostmi při sanaci životního prostředí, avšak ekosystémové služby (např. zadržování živin a cyklování, zlepšování kvality vody) poskytované izolovanými mokřady se změnou krajiny nejsou dobře kvantifikovány. Přebytečné hnojivo a hnůj na zemědělské půdě vytvářejí přebytek N a P, který je mobilní v mnoha půdách a často se vyplavuje do následných vodních ekosystémů a podzemních vod. Mokřady mohou v zemědělských oblastech potenciálně zachycovat živiny, které by jinak odtekly do sousedních toků nebo do podpovrchových vod. Izolované mokřady tedy potenciálně poskytují cenné ekosystémové služby ve vysoce narušené zemědělské krajině, i když jejich potenciál zůstává z velké části neuznávaný.
Účinky výstavby mokřadů na transport dusíku a druhové bohatství v zemědělské krajině - zkušenosti ze Švédska
Postavené mokřady byly použity ke snížení transportu dusíku ze zemědělských povodí na pobřeží Švédska a zároveň přispěly ke zvýšení druhového bohatství v krajině. Účelem příspěvku bylo shromáždit a vyhodnotit údaje, které byly získány ve Švédsku během přibližně 20 let používání zastavěných mokřadů jako environmentálního nástroje. Při hodnocení účinků různých stanovených cílů na vybudované mokřady v rámci různých národních podpůrných systémů bylo zacíleno na odstraňování dusíku a bohatost druhů ptáků a obojživelníků. Kontinuální automatický odběr vody pro měření odstraňování dusíku po dobu 1, 5 až 10 let byl prováděn v 7 vybudovaných mokřadech umístěných v zemědělských povodích v jižním Švédsku.
První mokřady pro odstraňování živin ve Švédsku byly vybudovány v roce 1990 a od té doby vedly různé dotační programy, které mají motivovat zemědělce k využívání půdy pro mokřady, k velkému počtu vybudovaných mokřadů. Hlavní hybnou silou byly švédské cíle kvality životního prostředí, které byly realizovány v roce 1999, a kde byl numerický cíl týkající se výstavby mokřadů stanoven na nejméně 12 000 hektarů do roku 2010 (vládní návrh zákona 1997/98: 145, 1997, vládní návrh zákona 2000/01: 130, 2000). Výstavba mokřadů byla a je financována zejména z Programu rozvoje venkova (RDP), který spravuje švédská zemědělská rada prostřednictvím správních rad krajů. Tento probíhající národní agroenvironmentální program je v kontextu dotačního programu Evropské unie na environmentální opatření v zemědělství. Kromě toho byly dočasné národní investiční programy (LIP) použity také k financování výstavby mokřadů. LIP představuje největší samostatnou investici švédské vlády v oblasti životního prostředí. V období 1998 až 2002 bylo v 161 obcích zahájeno 221 investičních programů, které se skládaly z více než 1 800 projektů, včetně výstavby 2 000 ha mokřadů, s cílem zvýšit ekologickou udržitelnost. Zhruba 500 milionů SEK (asi 55 milionů EUR) bylo vynaloženo na výstavbu mokřadů ve více než 100 projektech v 60 obcích.
Hlavním účelem bylo vyhodnotit, do jaké míry mokřady vytvořené pomocí těchto různých podpůrných systémů přispěly ke snížení eutrofizace a zvýšení biologické rozmanitosti. Byly zpracovány informace o 908 mokřadních objektech s celkovou podporovanou plochou 2860 hektarů financovaných z RDP. Podporovaná oblast je větší než skutečná mokřadní oblast, protože obecně zahrnuje i část okolní půdy. Mokřady RDP se dělí na 1940 ha, kde vlastníci půdy dostávali pouze podporu údržby (RDP-MS), a 920 ha, kde vlastníci půdy dostávají podporu také na výstavbu mokřadů (RDP-CS). Kromě toho byla shromážděna data z 274 mokřadů vytvořených pomocí LIP o celkové rozloze 439 ha.
Environmentálního cíle 12 000 hektarů mokřadů, který měl být vybudován v letech 2000 až 2010, nebylo dosaženo. Během období bylo postaveno 5290 hektarů. Celkově bylo ve Švédsku v letech 1990 až 2010 vybudováno přibližně 7800 hektarů mokřadů. Postavené mokřady jsou také jedním z mnoha environmentálních nástrojů k dosažení stanoveného cíle akčního plánu pro mořské prostředí a soudržné švédské námořní politiky (vládní návrh zákona 2008/09 : 170), akční plán pro Baltské moře podle Helsinské úmluvy, HELCOM (švédská dohoda o hospodářském partnerství, 2009) a směrnice EU o dusičnanech (směrnice 91/676 / EHS).
Roční zátěž a odstraňování dusíku byly sledovány automatickým vzorkováním vody na vstupu a výstupu sedmi vybudovaných mokřadů, které dostávají odtok ze zemědělských polí v jižním Švédsku. Tyto mokřady představují typické mokřady vybudované v zemědělské krajině jižního Švédska. Účelem vybudovaných mokřadů je zachytit odtok zemědělství, aby se snížil transport živin do moře a zvýšila biodiverzita krajiny.
Celkově výše uvedená národní hodnocení Wetland Research Center zahrnovala více než 2400 mokřadů. Velký počet mokřadů znamená, že nebylo možné provést rozsáhlý terénní odběr vzorků v jednotlivých mokřadech. Proto bylo v národních hodnoceních náhodně vybráno 106 mokřadů vybudovaných v letech 1996 až 2002 a 68 mokřadů vybudovaných v letech 2003 až 2008 pro odhad odstranění dusíku prostřednictvím modelování. Byly shromážděny základní údaje pro náhodně vybrané mokřady, včetně polohy mokřadů, velikosti, povodí a využití půdy. Simulované koncentrace N v odtoku z povodí každé mokřady byly získány ze stávajících zdrojů dat na základě charakteristik povodí (využití půdy, typ půdy a umístění). Roční průtok vody byl vypočítán z velikosti a umístění povodí. Aby se mohl odhadnout vliv odstraňování dusíku v mokřadech na transport dusíku do moře, muselo se počítat s následným odstraněním, tj. kolik dusíku odstraněného v každé mokřadu, který by se stejně nedostal do moře kvůli procesům odstraňování mezi mokřady a mořem. Údaje o následném odstranění (podíl zátěže dusíku z různých oblastí ve Švédsku, který je odstraněn před dosažením moře) byly získány od Arheimer a Brandt (1998) a odečteny od údajů o odstranění N z mokřadů.
Náklady na výstavbu mokřadů RDP, které získaly podporu výstavby, byly získány z údajů poskytnutých švédskou zemědělskou radou. Pro výpočet nákladů na snížení transportu dusíku do moře byly zahrnuty celkové náklady na stavbu (tj. nejen finanční podpora poskytovaná z RDP, která byla obecně nižší, protože vlastníci půdy nedostali 100 % náhradu za náklady). Dále byla zahrnuta podpora údržby (jako odhad byla použita podporovaná plocha 3 000 SEK na rok) po dobu očekávané životnosti mokřadů 20 let. Náklady (SEK) na snížení transportu dusíku do moře byly tedy vypočteny pro každý mokřad jako: (celkové náklady na vybudování mokřadu +20 let podpory údržby)/celkový efekt odstraňování dusíku během 20 let na základě odhadovaného ročního odstranění.
Roční zátěž a odstranění dusíku v sedmi vybudovaných mokřadech byly zkoumány automatickým vzorkováním vody. Roční zátěž dusíku na mokřadní oblast se mezi těmito jednotlivými mokřady značně lišila. Každoroční odstraňování dusíku na mokřadní oblast vykazovalo relativní rozdíly mezi mokřady, které byly podobné rozdílům v zátěži. Absolutní odstraňování (množství odstraněného N na mokřadní oblast) se zvyšovalo se zatížením, zatímco relativní odstraňování se snižovalo.
Hodnocení účinků mokřadů vybudovaných ve Švédsku v letech 1996 až 2008 na odstraňování dusíku a transport dusíku do moře odhalilo, že tyto účinky byly nízké ve srovnání s tím, čeho lze dosáhnout v jednotlivých mokřadech na mokřadní oblast. Tvorba mokřadů v rámci „místních investičních programů“ (LIP) však dosáhla mnohem vyšších hodnot a účinků na transport dusíku do moře na mokřadní oblast než v rámci „programu rozvoje venkova“ (RDP). V rámci programu rozvoje venkova byly získány vyšší hodnoty úbytku, pokud se uvažuje pouze o mokřadních projektech s definovaným cílem zachování živin. Hodnoty odstranění však byly stále nízké ve srovnání s LIP nebo s tím, čeho lze dosáhnout v jednotlivých mokřadech. Důvodem je, že většina mokřadů v rámci RDP měla srovnatelně nízkou zátěž dusíkem a koncentrace dusíku na vstupu.
Všechny sledované mokřady byly umístěny do zemědělských povodí s vysokými koncentracemi dusíku, takže rozdíl mezi mokřady v dusíkové zátěži byl způsoben hlavně rozdíly v hydraulickém zatížení. Mokřady s vysokým hydraulickým zatížením byly tedy efektivnější při odstraňování dusíku z hlediska absolutního množství odstraněného dusíku, ale méně účinné z hlediska procenta odstraněného zatížení. To znamená, že pokud jsou náklady na výstavbu a údržbu mokřadu zhruba úměrné mokřadní oblasti, pak mokřady s vysokým obsahem dusíku budou nákladově efektivnější než mokřady s nízkým obsahem dusíku, pokud jde o náklady na hmotnost zadrženého dusíku. Proto lze tvrdit, že bude nákladově efektivnější snížit transport dusíku ke společnému následnému příjemci vybudováním několika menších mokřadů zachycujících odtok z různých zemědělských povodí, než vybudovat jeden větší mokřad zachycující odtok z jednoho z těchto povodí, ačkoli druhý mokřad by měl vyšší procento odstranění dusíku.
Byly studovány národní monitorovací zprávy o rozmanitosti různých skupin organismů ve vybudovaných mokřadech v zemědělské krajině a data byla sestavena a analyzována. Webové databáze byly použity k získání komplexního seznamu celostátně publikovaných zpráv, včetně seznamů bakalářských prací na švédských univerzitách, ediční řady okresních správ, publikací na švédské EPA a Švédské zemědělské radě, časopisů národních botanických a zoologických společností a publikací na Švédské informační středisko o druzích. Monitorovací zprávy byly vybrány podle následujících kritérií:
- Postavené mokřady v zemědělské krajině.
- Používají se standardizované a vědecky podložené metody (švédská norma (SIS) nebo
ekvivalent).
- Dlouhodobé studie a / nebo studie několika mokřadů.
- Dostupnost původních údajů ve zprávách.
Údaje v národních zprávách založené na dlouhodobých studiích byly znovu analyzovány za účelem zjištění trendů v populacích, počtech druhů, funkčních skupinách nebo červeně zařazených druzích jako funkce věku mokřadů. Kromě národních monitorovacích zpráv byly také sestaveny studie publikované ve vědeckých časopisech, kde byly zkoumány vlivy na druhy ve vybudovaných mokřadech v zemědělské krajině. Změny ve švédských národních červených seznamech mezi lety 2000–2010 byly sestaveny z databáze Švédského informačního centra o druzích. Byly sestaveny jak absence/přítomnost druhů na červených seznamech, tak změny v kategoriích ohrožení.
V uměle vybudovaných mokřadech došlo k výraznému zkreslení sledování ptáků, obojživelníků a bezobratlých. Organické skupiny, jako jsou ryby, rostliny, plankton a savci, byly sledovány jen zřídka, pokud vůbec. Dobrý soubor údajů o chovu ptáků ve vybudovaných mokřadech byl vytvořen ve dvou velkých dlouhodobých mokřadních projektech v jižním Švédsku. V těchto dvou projektech bylo vybudováno celkem 217 mokřadů o celkové ploše 435 hektarů, a to za hlavním účelem odstraňování živin. Hlášení a monitorování mokřadů v obou projektech se poněkud překrývají (31 a 51 mokřadů sledovaných a hlášených společně v projektech) a existují dobré datové soubory dlouhodobého sledování chovných mokřadních ptáků, v celkem 58 vybudovaných mokřadů v rámci těchto dvou projektů. Význam mokřadů pro migrující ptáky byl navíc v některých letech zkoumán také na podzim a na jaře.
Celkem bylo pozorováno 66 druhů mokřadních ptáků, kteří se během léta chovali nebo odpočívali během migrace na podzim a na jaře. V mokřadech se rozmnožovalo celkem 31 mokřadních druhů. Průzkumy ukázaly, že mokřady využilo celkem 22 druhů zařazených do seznamu červených. Druhy uvedené na červeném seznamu byly pozorovány ve 34 z 58 mokřadů. Během let byl národní červený seznam aktualizován třikrát (2000, 2005 a 2010) se změnami týkajícími se druhů na seznamu a kategorií hrozeb, do kterých byly druhy zařazeny. Z 31 druhů, které se rozmnožovaly v mokřadech, bylo 9 uvedeno na červeném seznamu. U některých druhů uvedených na seznamu byly celkové rozmnožovací populace v průzkumných mokřadech překvapivě velké, např. >100 chovných párů konipasů žlutých a >60 chovných párů kulíka říčního během let průzkumu. Z 9 červeně zařazených chovných druhů vykazuje 6 druhů (4 „vodní“ druhy a 2 „suchozemské“) jasný pozitivní populační trend mezi lety 2000 a 2010, a to buď vyřazením z červeného seznamu, nebo snížením kategorií ohrožení. Dva druhy (oba „suchozemské“) vykazovaly negativní trend.
Na základě dostupných údajů je zřejmé, že vybudované mokřady mají pozitivní vliv na druhy v zemědělské krajině. Účinky jsou pozitivní nejen na místní (jednotlivé mokřady) nebo regionální (skupiny mokřadů) měřítku, ale také na úrovni krajiny, takže výstavba mokřadů ve Švédsku ovlivňuje krajinnou rozmanitost a populaci druhů na národní úrovni. Dlouhodobé monitorovací údaje také dávají možnost novým způsobem vyhodnotit vztah mezi počtem druhů a oblastí, kde lze vynést údaje za rok maximálního počtu druhů pro každý mokřad v závislosti na velikosti mokřadů. Obvykle tomu tak není, protože většina studií používá jediný průzkum nebo inventarizaci počtu druhů v ekosystémech různých velikostí.
V nedávné studii bylo zkoumáno 48 z více než 500 mokřadů, které byly vybudovány za posledních 10 let v kraji Skåne v jižním Švédsku, s cílem vyhodnotit kolonizaci mokřadů šesti druhy obojživelníků. Výsledek ukázal, že 80 % zastavěných mokřadů bylo kolonizováno alespoň jedním z druhů, přičemž rosnička evropská (Hyla arborea) byla přítomna u 32 (67 %) vybudovaných mokřadů. V kolonizaci nebyl statistický rozdíl v závislosti na stanoveném účelu vybudovaných mokřadů, odstraňování živin nebo biologické rozmanitosti. Pokud jsou však údaje rozděleny do druhů, zdá se, že některé druhy (B. calamita a R. dalmatina) upřednostňují mokřady vytvořené za účelem zvýšení biologické rozmanitosti, zatímco jeden druh (B. bombina) měl vyšší kolonizaci v mokřadech vybudovaných za účelem odstranění živin. Několik druhů obojživelníků bylo buď odstraněno z Červeného seznamu, nebo přesunuto do kategorie ohrožených v letech 2000 až 2010. Ze 7 druhů zkoumaných v průzkumech byly 4 odstraněny z červeného seznamu a 2 byly přesunuty do nižší kategorie ohrožení.
Účinky vytvořených mokřadů ve Švédsku na počet druhů a populace mokřadních ptáků a obojživelníků byly dostatečně velké, aby pozitivně ovlivnily výskyt druhů v národním červeném seznamu, tj. na úrovni národní populace. Druhová bohatost mokřadních chovných ptáků ve vybudovaných mokřadech byla po 13 letech relativně stabilní, ale různé funkční skupiny měly velmi odlišný vzor posloupnosti. Průměrný maximální počet druhů hnízdících ptáků v mokřadech nastal po 3,8 letech.
Mokřadní ptáci a obojživelníci kolonizovali vybudované mokřady bez ohledu na původní cíl mokřadu (odstranění dusíku nebo biologická rozmanitost). Některé druhy obojživelníků však upřednostňovaly mokřady pro biologickou rozmanitost. Byly zřejmé účinky výstavby mokřadů na regionální populace nemokřadních druhů ptáků. Bylo zjištěno, že maximální počet druhů pro danou velikost mokřadů je vyšší, než se dříve uvádělo.
Analýzy ukazují, že výstavba mokřadů může být nákladově efektivní metodou pro snížení transportu rozptýleného znečištění z orné půdy, a že mokřady jsou důležité pro počet druhů a velikost populace ve všech prostorových měřítcích.
Literatura:
BRANDER, L., BROUWER, R.,WAGTENDONK, A., (2013), Economic valuation of regulating services provided by wetlands in agricultural landscapes: A meta-analysis, Ecological Engineering, Volume 56, July 2013, Pages 89-96, https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2012.12.104
ATKINSON,C., L., GOLLADAY, S., W., FIRST,M., R., (2011), Water Quality and Planktonic Microbial Assemblages of Isolated Wetlands in an Agricultural Landscape, Wetlands 31:885–894, July 2011, DOI 10.1007/s13157-011-0203-6
STRAND, J., A., STEFAN E.B.WEISNER.S., E.B., (2013), Effects of wetland construction on nitrogen transport and species richness in the agricultural landscape—Experiences from Sweden, Ecological Engineering, Volume 56, July 2013, Pages 14-25m https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2012.12.087
TEEB. In: KUMAR, P. (Ed.), (2010), The Economics of Ecosystems and Biodiversity: Ecological and Economic Foundations. Earthscan, London and Washington.
ZWARTS, L., VAN BEUKERING, P., KONE, B., WYMENGA, E. (Eds.), 2005. The Niger,a Lifeline: Effective Water Management in the Upper Niger Basin. RIZA,Lelystad/Wetlands International, Sévaré/Institute for Environmental stud-ies (IVM), Amsterdam/A&W ecological consultants, Veenwouden, Mali/theNetherlands.
KIRKMAN LK, GOLLADAY SW, LACLAIRE L, SUTTER R (1999) Biodiversityin southeastern, seasonally ponded, isolated wetlands: manage-ment and policy perspectives for research and conservation. JNorth Am Benthol Soc 18:553–562
WATT KM, GOLLADAY SW (1999) Organic matter dynamics inseasonally-inundated forested wetlands of the Gulf Coastal Plain.Wetlands 19:139–148
GOLLADAY SW, WATT K, ENTREKIN S, BATTLE J (2000) Hydrologic andgeomorphic controls on suspended particulate organic matterconcentration and transport in Ichawaynochaway Creek, Georgia,USA. Arch Hydrobiol 149:655–678
ANCTIL F, FILION M, TOURNEBIZE J (2009) A neural network experimenton the simulation of daily nitrate-nitrogen and suspendedsediment fluxes from a small agricultural catchment. Ecol Model220:879–887
BOON PI (2006) Biogeochemistry and bacterial ecology of hydrolog-ically dynamic wetlands. In: Batzer DP, Sharitz RR (eds) Ecologyof freshwater and Estuarine Wetlands. University of CaliforniaPress, Berkeley, pp 115–176
WHIGHAM DF, JORDAN TE (2003) Isolated wetlands and water quality.Wetlands 23:541–549
BLANN KL, ANDERSON JL, SANDS GR, VONDRACEK B (2009) Effects ofagricultural drainage on aquatic ecosystems: a review. Crit RevEnviron Sci Technol 39:909–1001
KNOX AK, DAHGREN RA, TATE KW, ATWILL ER (2008) Efficacy ofnatural wetlands to retain nutrient, sediment and microbialpollutants. J Environ Qual 37:1837–1846
MITSCH WJ, GOSSELINK JG (2000) The value of wetlands: importanceof scale and landscape setting. Ecol Econ 35:25–33
D.M. HOGAN, et al., (2004) Phosphorus retention and soil organic carbon in restored and natural freshwater wetlands, Wetlands, 24, pp. 573-585
J.B. ZEDLER, (2003) Wetlands at your service: reducing impacts of agriculture at the watershed scale, Front. Ecol. Environ., 1, pp. 65-72
ECKERBERG, K.D., MARELL, A., WAHLSTRÖM, L. BAKER, S., MORLEY, A., 2005. UnderstandingLIP in Context – an evaluation of LIP (Local Investment Programmes) in centralgovernment, business and comparative perspectives. Swedish EnvironmentalProtection Agency. Report 545
SVENSSON, J., STRAND, J.A., SAHLÉN, G., WEISNER, S.E.B., 2004. Rikare mångfaldoch mindre kväve. Utvärdering av våtmarker skapade med stöd av lokalainvesteringsprogram och landsbygdsutvecklingsstöd. Swedish EnvironmentalProtection Agency. Report 5362. In Swedish with summary in English
ANDERSSON, J., WEDDING, B., TONDERSKI, K., 2006. Näringsavskiljning i anlagda våt-marker. Ekologgruppen and WRS. Consultant report in Swedish.
EKOLOGRUPPEN, 2003. Biologi och vattenkemi i nya dammar. Consultant report inSwedish.
BRANDT, M., ARHEIMER, B., GUSTAVSSON, H., PERS, C., ROSBERG, J., SUNDSTRÖM, M., THORÉN,A.K., 2009. Assessing the effect of wetlands constructed in the agriculturallandscape. Nitrogen and Phosphorus. Report 6309, Swedish EPA, Stockholm.In Swedish. Council Directive 91/676/EEC. 1991. The nitrates directive.
SVENSSON, J., STRAND, J.A., SAHLÉN, G., WEISNER, S.E.B., 2004. Rikare mångfaldoch mindre kväve. Utvärdering av våtmarker skapade med stöd av lokalainvesteringsprogram och landsbygdsutvecklingsstöd. Swedish EnvironmentalProtection Agency. Report 5362. In Swedish with summary in English
STRAND, J.A., WEISNER S.E.B., 2010. Kävlingeåprojektet – utvärdering av etapp I-III.National report. In Swedish
