Corvus frugilegus



Pobieranie 17.88 Kb.
Data09.05.2016
Rozmiar17.88 Kb.
Abstract

The dispersal of invasive alien species is currently one of the most important scientific problems in ecology and is among the practical issues of conservation biology. Usually, studies on invasive species focus on the negative impact of exotic species on native flora and fauna, whereas research on mechanisms of alien plant dispersal during the early stages of the invasion process is still rare. The dynamic of the invasion process is usually shaped by the duration of the lag phase, i.e. the period of time between the first introduction of an alien species into a new region and the beginning of its invasive spread. The presented dissertation is a large-scale study of three of the most important aspects of invasion, namely, the release of alien species from the lag phase, the progress and cascading effects of the invasive species in the environment, and human-related long-distance transportation of alien propagules.



Chapter I shows that changes in agricultural land use after political transformation, combined with the behaviour of rooks (Corvus frugilegus) as native seed-dispersing birds, led to the release of the alien walnut Juglans regia from a lag phase. The invasion of the walnut in Central Europe was preceded by the longest lag phase ever known among any invasive plant species in the world. This species had been introduced to Central Europe by monks in the 13th century as a medical plant; however, it became invasive at the end of the 20th century, as a result of the coincidence of two profound changes in native disperser ecology and politically related changes in land use.

Populations of rooks increased because the species was protected by law in the second half of the 20th century and hunting of this bird ceased. Rooks are major dispersers of walnut seeds; moreover, they are known for caching behaviour. Rooks preferentially hide walnut seeds in arable fields, managed pastures and meadows and avoid abandoned fields. However, over 90% of wild walnuts occurred in abandoned fields. Thus, the habitat invaded by the walnut did not match the habitat where walnut seeds were cached. This indicates that cessation of field management enabled the growth of cached walnut seeds and the subsequent invasion. In managed fields, saplings were damaged or cut during the process of ploughing and cutting each year. The invasion of the walnut was noted almost throughout Poland, which suggests that only large-scale land abandonment could disrupt the time lag and cause the rapid spread of this alien species. Vast changes occurred in Poland after 1989 when socialism collapsed and millions of hectares of farmland were abandoned. The oldest wild growing walnuts were about 20 years old, which matches exactly the time since the political transformation in Poland. The mean age of wild walnuts growing in abandoned fields correlated with the age of these fields, suggesting that most specimens started to grow shortly after land abandonment.

Chapter II shows that alien walnuts, after invading the semi-natural habitat of abandoned farmland, spread into forests due to the involvement of another native bird seed disperser, namely, jays (Garrulus glandarius), and passive transportation by gravity in variable weather conditions. Jays cached walnut seeds in forests. It was also noted that the red squirrel (Scirus vulgaris) carried walnut seeds into forests, albeit much more rarely compared to jays. Forests located in depressions below the level of the surrounding landscape had higher probabilities of walnut occupancy. The density of walnuts in forests was positively correlated with density of jays, which often harvested seeds from fruiting walnuts in abandoned fields, irrespective of their distance from a forest. Jays also frequently visited walnuts planted in human settlements, but only in the proximity of forests. Walnut seeds hidden by rooks in arable fields passively reach forest edges, especially in sloping fields and after rainy days. This finding adds to our understanding of seed dispersal into forests and underlines the importance of local landscape structure and shape of local terrain for the invasion process.

The invasion of the walnut demonstrates the complexity of mechanisms involved in the dispersal of alien species occurring at the edge of human settlements and semi-natural habitats. Chapter III shows the importance of human behaviour and the development of new technologies in introducing alien species to new areas. Nowadays, many alien species can be bought in online garden shops. This internet trade has caused invasive alien plant species to be transported over longer distances than in traditional sales. The curve of distance distribution was flattened and only slightly skewed for internet trade compared with traditional sales, for which distributions included peaks and were skewed to the right. Therefore internet commerce created novel modes of long-distance dispersal, while traditional sales resembled more natural dispersal modes. As well, analysis of sales through the biggest Polish internet auction portal showed that the number of alien specimens sold via the internet has increased markedly over recent years. The complexity of direct and indirect interactions between people and invasive alien species shows that human-related factors must be better recognised and incorporated into dispersal models as a key variable.


Keywords:

Dispersal, internet commerce, invasive alien species, lag phase, land use change.



Streszczenie

Inwazje biologiczne są jednym z najważniejszych i najaktualniejszych problemów we współczesnej ekologii i ochronie przyrody. Mają także ogromne znaczenie dla rolnictwa, poprzez negatywne oddziaływanie na glebę, zapylacze, płazy i ptaki. Gatunki obce, najczęściej zostają sprowadzone na nowe terytoria na wiele lat wcześniej zanim zaadoptują się do nowego środowiska na tyle, żeby nastąpiła ich eksplozja demograficzna i stały się inwazyjne. Jest to tak zwana faza uśpienia (ang. lag phase), czyli czas jaki upływa między wprowadzeniem obcego gatunku a momentem kiedy zaczyna się jego eksplozja demograficzna i negatywny wpływ na rodzimą bioróżnorodność. Faza uśpienia jest słabo poznanym zjawiskiem w procesie biologicznych inwazji. Generalnie, inwazje roślin zależą od trzech czynników: źródła nasion, odpowiedniego siedliska i odpowiednich rozsiewaczy. Obcy gatunek drzewa – orzech włoski (Juglans regia) był uprawiany od wieków w Europie Środkowej i do niedawna nie notowano go nigdzie poza obszarem upraw. Tymczasem orzech włoski został zaobserwowany w dużej liczbie na opuszczonych gruntach rolnych. Wyniki badań prezentowanych w Rozdziale I pokazały, że głównym wektorem nasion orzecha włoskiego na grunty orne jest rodzimy gawron (Corvus frugilegus). W ciągu ostatnich 50 lat liczebność populacji gawronów wyraźnie się zwiększyła, ptaki te zmieniły miejsca noclegowisk i żerowisk w sezonie jesiennym, na okolice miast i wsi. Tam też przeważnie uprawia się orzechy w przydomowych ogródkach, oraz zlokalizowane są plantacje orzecha włoskiego. Gawrony preferencyjnie żerują na gruntach ornych, gdzie także chowają nasiona orzecha włoskiego, jako zapasy pokarmu. Po zaprzestaniu upraw na gruntach ornych, siewki tej rośliny przestają być niszczone przez sezonowe prace polowe, co umożliwia im wzrost. W Polsce na skutek transformacji politycznej i upadku socjalizmu w 1989 roku, zmienił się sposób użytkowania gruntów, a powierzchnia opuszczonych gruntów ornych sięgała nawet 12 milionów hektarów. Stworzyło to odpowiednie siedlisko dla orzecha i umożliwiło jego inwazję. Wyniki przedstawionych badań pozwalają twierdzić, że zmiana użytkowania ziemi przez rolników na ogromną skalę i koincydencja rozwoju populacji odpowiednich rozsiewaczy, transportujących nasiona tej obcej rośliny na dalekie dystanse (nawet powyżej 1 km), stworzyły szansę inwazji gatunku, który nigdy nie występował poza obszarem upraw i nigdy nie był brany pod uwagę jako potencjalnie inwazyjny. Pośród osobników rosnących na opuszczonych gruntach rolnych aż 10% produkowało nasiona, które mogą być źródłem nasion dla zwierząt mniej chętnie, niż gawrony, odwiedzających siedliska synantropijne. Z drugiej strony, zwiększa się liczebność leśnych zwierząt znanych z zoochorii, które ulegają synantropizacji, czego przykładem może być sójka Garrulus glandarius. To sprawia, iż ptaki te coraz częściej mogą wchodzić w interakcje z orzechami włoskimi rosnącymi w ogrodach czy sadach.



Rozdział II pokazuje, że orzech włoski zaczyna być licznym gatunkiem/coraz częściej spotykanym również w lasach, a głównym wektorem jego nasion w tym przypadku jest wspomniana sójka, która, podobnie jak gawron, robi zapasy nasion na zimę. Orzech włoski był liczny w lasach położonych blisko siedzib ludzkich, gdzie uprawiano orzechy włoskie, a także na przyległych opuszczonych polach, na których notowano orzechy włoskie. Dodatkowym, choć równie ważnym czynnikiem zwiększającym prawdopodobieństwo i sukces inwazji była struktura i rzeźba krajobrazu. Przeprowadzony eksperyment pozwala sugerować, że część nasion schowanych przez gawrony na gruntach ornych spływa wraz z opadami do lasów położonych poniżej pól uprawnych, dlatego liczebność siewek orzecha włoskiego w lasach położonych poniżej linii pól uprawnych, była wyższa niż w lasach, które były położone w płaskim otoczeniu lub na szczytach pagórków. Przykład inwazji orzecha w Centralnej Europie pokazuje, że inwazje biologiczne są procesem bardzo dynamicznym, wywierającym silne efekty kaskadowe w ekosystemach.

Inwazja orzecha włoskiego jest dobrą ilustracją dyspersji obcych gatunków z siedzib ludzkich do pół-naturalnych i naturalnych siedlisk na lokalną skalę. Jednakże zanim obce gatunki roślin będą mogły rozprzestrzeniać się w nowych rejonach, muszą zostać w dużej liczbie sprowadzone i uprawiane przez ludzi. Jest to niezbędne do wytworzenia żywotnych nasion. Dlatego też transport gatunków inwazyjnych na dalekie dystanse determinuje to jakie obce gatunki, i kiedy staną się inwazyjne w danym regionie.

Nowym zjawiskiem socjologicznym, który może mieć duże znaczenie w rozprzestrzenianiu obcych gatunków jest internet. Wynika to z tego, że handel internetowy w znacznie mniejszym stopniu, niż handel tradycyjny, ogranicza rodzaj towaru i odległość na jaką jest transportowany. Celem badań opisanych w Rozdziale III było scharakteryzowanie roli sprzedaży internetowej w rozprzestrzenianiu się obcych inwazyjnych gatunków roślin. Sprawdzano jakie dystanse pokonują one w procesie sprzedaży w porównaniu do tradycyjnej sprzedaży w sklepach ogrodniczych. Badania pokazały, że gatunki inwazyjne sprzedawane przez internet były transportowane na większe dystanse, niż te sprzedawane w tradycyjny sposób w sklepach. Sprzedaż internetowa powodowała, że rozkład dystansów na jakie transportowane były inwazyjne gatunki był bardziej spłaszczony (platykurtyczny) niż w przypadku sprzedaży tradycyjnej, gdzie rozkłady dystansów przypominały naturalną dyspersję roślin.

Niniejsze badania pokazują, jak ważną rolę w kształtowaniu inwazji biologicznych i ich efektów odgrywają czynniki bezpośrednio związane z działalnością człowieka. Czynniki historyczne, mające miejsce wiele lat wcześniej mogą nieoczekiwanie determinować to, że nowe gatunki staną się inwazyjne w późniejszym okresie. Prezentowana rozprawa doktorska sugeruje także, że dalsze badania w tym temacie są niezbędne. W szczególności, uwzględnienie interakcji obcych gatunków z rolnictwem, zmianami w użytkowaniu ziemi, demografią oraz współczesnymi upodobaniami (względem roślin ogrodowych) i stylem życia ludzi może znacznie uzupełnić modele dynamiki inwazji oraz polepszyć zrozumienie tego zjawiska.



Słowa kluczowe:
Czas uśpienia inwazji, dyspersja, gatunki inwazyjne, sprzedaż internetowa, zmiany w rolnictwie

Pobieranie 17.88 Kb.





©absta.pl 2020
wyślij wiadomość

    Strona główna