Биодиверзитет је у 21. веку угроженији више него икада у људској историји. Главни фактор смањења разноврсности живог света је уништавање станишта, док су инвазивне врсте препознате као друга највећа претња биодиверзитету. Поред утицаја на биодиверзитет и екосистеме, инвазивне врсте биљака остварују значајне ефекте на привреду и економију, како на локалном, тако и на глобалном нивоу. Такође, инвазивне врсте ће реаговати и на климатске промене, са еколошким и економским последицама.
Са повећаном глобализацијом, хиљаде биљних врста је интродуковано из њиховог изворног ареала у нова подручја. Иако се већина ових страних врста може наћи само у култивацији, преко 13.000 врста широм света је формирало стабилне и отпорне популације – то су натурализоване врсте. Неке од ових натурализованих врста биљака се сматрају инвазивним јер се брзо шире и имају негативне еколошке и социоекономске ефекте.
Постоје три механизма посредством којих стране врсте могу доспети у нову област:
1) увозом добара,
2) посредством вектора транспорта и
3) природним ширењем из оближњих области, где је дата врста такође страна.
Слика 1. Инвазивна врста Ailanthus altissima (Mill.) Swingle (кисело дрво) на серпентинском локалитету Ковионица у селу Добрача (Крагујевац)
Један део биљних врста је интродукован у сврхе исхране људи и животиња, биомедицинске сврхе, као и из естетских разлога и потреба управљања нарушеним екосистемима. Међутим, велики број других страних врста је унесен случајно, трговином и транспортом робе, семена, домаћих животиња и хране за домаће животиње.
Већина страних биљних врста које постану натурализоване, имају ограничене способности распрострањења и даљег ширења, те немају инвазивни карактер. Али, један део тих биљака, који пробије те баријере, постаје инвазивно и представља претњу аутохтоним биљним врстама и заједницама. Од приближно сваких 100 врста које се унесу на неко подручје, око 10 врста има успешну натурализацију, док око 10% натурализованих биљних врста постаје инвазивно.
Карактеристике инвазивних врста биљака и њихових станишта
Успех неке инвазивне врсте зависи у највећој мери од три групе фактора:
1) карактеристика интродуковане врсте (генетски детерминисана инвазивност),
2) количине семена на одређеном простору и времену, као и
3) карактеристика станишта која одређена врста насељава (сензитивност – инвазибилност станишта).
Слика 2. Инвазивна врста Ailantus altissima (Mill.) Swingle (кисело дрво) на пепелишту термоелектране Никола Тесла – А
Различите студије су показале да многе инвазивне биљне врсте имају јаче компетитивне ефекте или су више толерантне на компетицију (такмичење за ресурсе) од многих аутохтоних биљних врста. Генерално, карактеристике инвазивних биљних врста, по којима се разликују од аутохтоних врста на одређеном станишту, укључују бржи и ефикаснији раст, већу биопродуктивност и стопу фотосинтезе, већу концентрацију нутријената у биљним ткивима, као и већу количину биљних остатака.
Најзначајнији „извор“ инвазивних биљних врста на глобалном нивоу представљају шумска, приобална и травна станишта и станишта под снажним утицајем човека. У ареалу интродукције, највећим уделом страних врста одликују се антропогена (урбана и рурална), приобална и литорална станишта. Супротно томе, релативно мали број инвазивних врста биљака је везан за сува, заслањена или водена станишта у оквиру свог изворног ареала. На исти начин, малим уделом алохтоне флоре одликују се мочварна станишта, медитерански типови вегетације, као и неке травне и жбунасте заједнице.
Фактори који доприносе инвазибилности станишта су измењен режим ремећења равнотеже у екосистему, стресни услови, висока доступност минераних материја у земљишту и низак интензитет компетиције (такмичења за ресурсе) између биљних врста. Иако инвазивне биљне врсте генерално представљају слабије компетиторе у односу на аутохтоне у својим природним стаништима, у условима деградације ових станишта могу да постану доминантне у екосистему.
Слика 3. Инвазивна врста Robinia pseudoacacia L. (багрем) на локалитету Голо брдо код Гружанског језера
Станишта која су слабо инвазибилна, тј. показују тенденцију да имају мало страних биљних врста, су старе и густе шуме, сува станишта и одређена полусува станишта, слане мочваре и високопланинске заједнице, пешчана и серпентинска станишта. Са друге стране, приобална станишта су високо инвазибилна јер речни токови олакшавају расејавање и ширење страних врста. Стране (алохтоне) врсте имају највећу шансу да постану инвазивне у регионима који су климатски слични клими њиховог изворног ареала. Биљне врсте у процесу биолошке инвазије шире своју природну еколошку нишу јер улазе у друге типове станишта, различите од оних које насељавају у изворном ареалу.
Различите људске активности представљају значајан фактор у интродукцији и ширењу страних биљних врста, као и у формирању подручја подложних насељавању страних врста, те је проценат инвазивних врста биљака на антропогено измењеним стаништима јако висок. Измењени режими ремећења равнотеже су срединске флуктуације и деструктивни догађаји који мењају функционисање екосистема и доступност ресурса, али и утичу на структуру биљних популација у зајединцама. Урбанизација има сличан значај за процесе инвазије алохтоних врста, као и пољопривреда. Сматра се да се разноврсност страних врста повећава са нивоом урбанизације и у корелацији је са густином људске популације.
Слика 4. Инвазивна биљна врста Robinia pseudoacacia L. (багрем) на кречњачком локалитету Крш у селу Велики Шењ (Крагујевац)
Механизми инвазивности биљних врста
Инвазивност одређених биљних врста се у највећој мери заснива на механизмима који им омогућавају успех у такмичењу са аутохтоним (домаћим) врстама за ресурсе животне средине. Постоји више хипотеза о механизмима који доводе до инвазивности биљних врста, освајања нових станишта и доминације у биљним заједницама.
Хипотеза „шире толеранције“ претпоставља да су инвазивне врсте биљака боље адаптиране на екстремне услове животне средине и да имају шире границе толеранције у односу на аутохтоне врсте, тако да оне врсте које имају већи ареал имају бољу предиспозицију да постану инвазивне. Хипотеза „ефикасног коришћења ресурса“ предвиђа да инвазивне врсте биљака ефикасније искоришћавају светлост и доступне нутријенте у односу на аутохтоне врсте. Исто тако, хипотеза о „променљивим ресурсима“ претпоставља да стране врсте биљака примарно насељавају станишта на којима има доста приступачних ресурса након што дође до ремећења равнотеже, попут пожара, поплава или сече шуме.
Слика 5. Инвазивна биљна врста Amorpha fruticosa L. (багремац) у Делиблатској пешчари
Једна од хипотеза која објашњава успех инвазивних биљних врста ван свог природног ареала је хипотеза „ослобађања од природних непријатеља“. Број врста које представљају природне непријатеље (биљоједе и патогене) у ареалу интродукције значајно је мањи у односу на изворни ареал, па је ширење врста доста лакше и ефикасније на новим подручјима. Ово је нарочито повезано са одсуством биљоједа специјалиста на новом станишту. Ослобађање од ових природних непријатеља може да води до еволуције повећаних способности за такмичење са другим врстама.
Једна од „мистерија“ у екологији јесте питање како се неке егзотичне врсте у изворном ареалу биљака јављају у релативно малој бројности и покровности, а у екстремно високој бројности у њиховом ареалу интродукције. Иако је само мали део интродукованих врста биљака прошао фазу натурализације и инвазивности, те врсте имају веома велики еколошки и економски утицај и указују на веома значајан и релативно слабо објашњен еколошки процес. Истраживања инвазивних врста биљака су допринеле бољем разумевању механизама уз помоћ којих одређене врсте мењају структуру биљних заједница и утичу на функционисање екосистема.
Једна од карактеристика инвазивних врста биљака је капацитет синтезе и отпуштања специфичних хемијских супстанци (алелохемикалија) које могу директно да инхибирају раст аутохтоних врста или да индиректно редукују раст ових биљака кроз ремећење мутуалистичких веза биљака са земљишним организмима или кроз промену динамике минералних материја у зељмишту.
У области екологије инвазивних врста биљака врше се интензивна истраживања на пољу алелопатије јер се претпоставља да ове врсте успостављају доминацију у различитим биљним заједницама, делимично на рачун инхибиције раста других биљних врста у заједници. Проценат страних врста биљака међу „алелопатским врстама“ је веома висок јер су се врсте које живе у заједници адаптирале на секундарне метаболите пореклом од других биљних врста, па страна врста може бити извор једињења на које аутохтоне нису прилагођене. Хипотеза „новог оружја“ (Novel Weapon Hypothesis) претпоставља да алелохемикалије потенцијално омогућавају инвазију биљних врста у нове екосистеме, услед недостатка адаптивног потенцијала аутохтоних врста биљака на нова једињења пореклом из интродукованих биљних врста. И поред јасних негативних ефеката инвазивних врста и њихових заједница, значај алелопатије као својства ових врста је релативно слабо истражена. И даље остаје нејасно у којој мери и на који начин алелопатија делује као једна од кључних карактеристика која доприноси успеху инвазивних врста биљака.
Слика 6. Инвазивна врста Amorpha fruticosa L. (багремац) на обали Велике Мораве – Багрдан (Јагодина)
Извор: Филип Грбовић (2021): „Алелопатски потенцијал изабраних инвазивних врста биљака из различитих екосистема Србије“, докторска дисертација, Универзитет у Крагујевцу, Природно-математички факултет
У наредној објави: Инвазивне биљне врсте Србије и њихов утицај на екосистеме
Аутор/фото: др Филип Грбовић
Обрадио: Дејан Милошевић
Извор: ПРВИ ПРВИ НА СКАЛИ
Добитници признања Зелени лист из Крагујевца, Ботаничка башта и удружење ПРВИ ПРВИ НА СКАЛИ, јавности представљају заједничко стварање Еколумне на сајту Екологија Крагујевац и на порталу удружења.
БОТАНИЧКА БАШТА САЈТ, ФБ СТРАНА, ИНСТАГРАМ
ПМФ КРАГУЈЕВАЦ САЈТ, ФБ СТРАНА, ИНСТАГРАМ, ЈУТЈУБ
ПРВИ ПРВИ НА СКАЛИ ПОРТАЛ, ФБ СТРАНА, ТВИТЕР, ИНСТАГРАМ, ЈУТЈУБ
Досадашње објаве:
