Zelená infraštruktúra a ekologická stabilita poľnohospodárskej krajiny
Súčasťou ekologickej stability krajiny je schopnosť krajiny a jej ekosystémov vyrovnávať sa s narušením zvonku. Ekologická stabilita pozostáva z mechanizmov odolnosti a pružnosti. Ekologická odolnosť vyjadruje schopnosť ekosystémov resp. krajiny prostredníctvom autoregulačných mechanizmov zachovávať a reprodukovať svoje základné charakteristiky i v podmienkach narušenia zvonku. K ekologickej odolnosti môže viesť veľká druhová pestrosť (široká biodiverzita) so špecializovanými nárokmi členov biocenózy, ale možno ju zabezpečiť aj pri úzkej diverzite druhov, s ich širokou ekologickou schopnosťou prispôsobiť sa. Ekologická pružnosť vyjadruje schopnosť ekosystému resp. krajiny, vrátiť sa do stavu svojej dynamickej rovnováhy po odstránení narušenia.
Ekologická stabilita krajiny je prejavom priestorových väzieb, ktoré umožňujú ekologicky stabilnejším častiam krajiny, priaznivo pôsobiť na narušené časti a tým zabezpečiť funkčnosť krajiny ako celku. Táto stabilita súvisí s krajinnou a biologickou diverzitou. Ekologická stabilita krajiny závisí od konkrétneho typu krajiny, najmä od jej pôdneho a vegetačného krytu. Z hľadiska energomateriálových tokov, stupeň ekologickej stability krajiny je v obrátenom pomere k množstvu dodatkovej energie potrebnej na udržanie jej rovnováhy. Významnú úlohu hrajú kľúčové druhy, ktorých ústup môže viesť k rýchlej zmene štruktúry krajiny (napr. po vyhubení vrcholových predátorov). Významné sú kľúčové skupiny druhov, v ktorých sa môžu rôzne druhy čiastočne zastupovať, napr. opeľovače.
Ekologickú stabilitu krajiny priaznivo ovplyvňujú ekologické siete alebo územné systémy ekologickej stability (ÚZES). Územný systém ekologickej stability je sústava ekologicky stabilnejších častí krajiny - biocentier, biokoridorov a interakčných prvkov, účelne rozmiestnených podľa funkčných a priestorových kritérií.
Ekologicky najstabilnejšie prvky ÚSES sú biocentrá - ekosystémy, ktoré vytvárajú trvalé podmienky na rozmnožovanie, úkryt a výživu organizmov pôvodného genofondu a na zachovanie a prirodzený vývoj ich spoločenstiev. Biocentrum v poľnohospodárskej krajine predstavujú najmä lesné, lesostepné a lúčne porasty rôznej významnosti a rozlohy, vodné a mokradné ekosystémy, skalnaté stanovištia, atď. Biocentrá miestnej úrovne v poľnohospodárskej krajine mať by mali aspoň 3 ha.
Biokoridory sú predovšetkým líniové prvky ÚSES, ktoré spájajú biocentrá. V poľnohospodárskej krajine sú nimi napr. živé ploty, vetrolamy, protierózne vegetačné pásy, brehy vodných kanálov a potokov porastené vegetáciou. Biokoridory slúžia ako cesty pre pohyb živočíchov. Umožňujú výmenu genetických informácií medzi organizmami z rozličných biocentier a tým aj zachovanie a prirodzený vývoj ich spoločenstiev. Biokoridory na lokálnej úrovni mať by mali šírku minimálne 10 až 20 m.
Prvky ÚSES (zelená infraštruktúra) predstavujú ekosystémy, alebo skupinu ekosystémov, ktoré priaznivo ovplyvňujú obklopujúcu krajinu, zvyšujú jej biodiverzitu, ekologickú stabilitu a produkčnú schopnosť.
Štruktúra krajiny a vlastností jej prvkov, determinujú vhodnosť krajiny pre jej spôsoby využívania.
Krajinný potenciál sa vzťahuje k predpokladom krajiny ako celku, poskytovať človeku látkové, energetické, priestorové a percepčné zdroje, pri súčasnom zabezpečení ochrany prírody a kvality životného prostredia. Krajinný potenciál predstavuje len tú časť prírodných zdrojov, ktorých využívanie nespôsobí nevratné (neželané) zmeny v krajine.
Rôzne typy krajiny a ich prvky, reagujú na záťaž rôzne. Tá istá záťaž, môže v jednom type krajiny, znížiť jej ekologickú stabilitu (napr. masový turizmus nad hornou hranicou lesa), kým iná krajina porovnateľnej veľkosti môže podobnej záťaži odolávať. Únosnosť určitého územia krajiny (zaťažiteľnosť) je prípustná miera využívania krajinného potenciálu človekom, schopnosť krajinného systému uniesť takú úroveň využívania, aby nedošlo k nepriaznivým (najmä nezvratným) zmenám krajinnej štruktúry, jej prvkov a zložiek.
Pri stanovení ekologickej únosnosti sa skúmajú faktory ovplyvňujúce citlivosť krajiny, ako sú krajinné typy, rôznorodosť krajiny a spojitosť ekosystémov, poloha využívaných prvkov, vlastnosti geologického podkladu, reliéfu, pôdy, vodstva, klímy, potenciálna aj súčasná vegetácia, atď.
V systéme krajinného regionálneho hodnotenia agronomického potenciálu pôd, sa využíva produkčná kapacita územia. Vyjadruje ju počet ľudí na jednotku plochy poľnohospodárskej pôdy, ktorá je schopná týchto ľudí zásobiť dostatkom potravín a obnoviteľných surovín pri takom využívaní, ktoré vylúči jej degradáciu a neohrozí životné prostredie. Produkcia musí byť zabezpečená s minimom vonkajších vstupov pri istote, že pôda môže byť obhospodarovaná nepretržite čiže udržateľne. Koncepcia produkčnej kapacity (produkčného potenciálu) územia, umožňuje určiť kritickú hustotu obyvateľstva pre každý región, definovať kritický počet obyvateľov krajiny a určiť stratégiu využívania agronomického potenciálu štátu.
Krajinný potenciál a únosnosť krajiny má svoje fyzické a ekologické limity, ktrorých dodržiavanie resp. prekračovanie je potrebné hodnotiť aj z globálneho hľadiska.
Hodnotenie využívania prírodných zdrojov pomocou ekologickej stopy medzi spoločnosťami resp. populáciami umožňuje vystihnúť mieru ich udržateľnosti. Ekologická stopa určitej populácie alebo štátu je definovaná ako rozloha biologicky produktívneho priestoru krajiny, potrebného k zabezpečeniu rôznych prírodných zdrojov využívaných na zabezpečenie všetkých energetických a materiálových vstupov svojej existencie a súčasne na absorbovanie produkovaných odpadov. Novšie práce týkajúca sa ekologickej stopy významným spôsobom prehodnocujú ekologickú stopu. Ekologická stopa stanovuje, koľko ročnej biosférickej regeneračnej kapacity na obnovu prírodných zdrojov vyžaduje, definovaná populácia v danom roku. Analýza ekologickej stopy porovnáva ekologickú stopu s biokapacitou. Ak stopa populácie je väčšia než biokapacita, považujeme to za ekologické prekročenie. Expertné odhady poukazujú na to, že ľudská stopa prevýšila biokapacitu Zeme o 23%. Na podklde nového prístupu bola navrhnutá komplexnejšia metóda hodnotenia, rozšírená oproti štandardnému hodnoteniu, o potenciál poľnohospodárskej produktivity, prerozdelenia bilancie uhlíka a o informácie o biokapacite viazania uhlíka a iné. V porovnaní, so štandardným modelom hodnotenia, je ekologická stopa a ekologické prekročenie ľudstva, podstatne väčšie.
Základom starostlivosti o krajinu je komplexné hodnotenie jej štruktúry, s cieľom udržania alebo vytvorenia jej ekologicky optimálnej priestorovej organizácie a prispôsobení rozhodnutí socioekonomickej sféry k potenciálu a limitom krajiny. Z tohto pohľadu cesta k udržateľnému poľnohospodárstvu vedie cez používanie troch kľúčových mechanizmov: Prvý je priestorovo-organizačný - vedie k ekologicky optimálnej priestorovej organizácii využívania poľnohospodárskej pôdy. Úlohou je zorganizovať systém honov a prvkov miestneho ÚSES tak, aby sa súčasne s intenzívnym využívaním vysoko produkčných častí krajiny zabezpečila ochrana významných ekostabilizačných prvkov (lesné enklávy, remízky, líniové porasty nelesnej drevinovej vegetácie, mokrade, rybníky, vodné toky, skalnaté stanovištia, druhovo pestré trvalé trávne porasty) a aby rozmiestnenie produkčných, prírodných a poloprírodných plôch bolo ekologicky vyvážené.
Druhý mechanizmus je technologicko-ekologizačný - cieľom je ekologizovať jednotlivé poľnohospodárske postupy tak, aby boli environmentálne šetrnejšie (napr. ochrana vody pred znečistením agrochemikáliami, ochrana pôdy pred eróziou vhodnými osevnými postupmi, prispôsobenie termínov kosieb potrebám hniezdiaceho vtáctva, atď.) Tretí mechanizmus je prírodoochranný - osobitnými opatreniami účinne ochrániť významné ekosystémy poľnohospodárskej krajiny, ktoré boli vyčlenené v procese priestorovej optimalizácie. Ide napr. o dodržiavanie ochranných pásiem okolo biocentier (napr. lesnej enklávy, mokrade) a biokoridorov (napr. vodných tokov), kde musia platiť prísnejšie environmentálne limity.
Optimalizácia priestorovej štruktúry územia zahŕňa účelné usporiadanie a využívanie pôdnych celkov (honov) a zelenej infraštruktúry tak, aby bolo harmonicky zabezpečené tak produkčné ako aj mimoprodukčné využívanie. Polia (hony) by mali byť menšie, obdĺžnikového tvaru – 20 až 80 ha. Menšie polia obdĺžnikového tvaru majú na jednotku plochy väčšiu dĺžku okrajov a tým vhodnejšie podmienky pre užitočný hmyz, pernaté dravce a poľné zvieratá. Základnou priestorovou organizačnou jednotkou je poľnohospodársky pozemok, pričom ekostabilizačné prvky (ÚSES), ochrana vôd a protierózne opatrenia, sa pri optimalizácii veľkosti a tvaru pozemkov, považujú za limitujúce faktory. Ochrana poľnohospodárskej krajiny, jej ekologickej stability a uchovanie biodiverzity popri produkcii kvalitných potravín je dnes kľúčovou úlohu trvalo udržateľného poľnohospodárstva.
Zachovalá krajina a nenarušené prírodné ekosystémy sú základným predpokladom trvalo udržateľného rozvoja. Intenzívny rozvoj sociálno-ekonomických aktivít je sprevádzaný nadmerným využívaním zdrojov a potenciálov krajiny, ako aj zaťažovaníme krajiny a jej zložiek nežiaducimi látkami. Uvedené aktivity vyvolali výrazné zmeny krajinnej štruktúry a značne ovplyvnili jej samoregulačné schopnosti, čo sa prejavuje okrem zmeny využitia a krajinného rázu aj stále intenzívnejším prejavom prirodzených rizík, ako sú záplavy, extrémne suchá alebo intenzívne erózno-akumulačné procesy.
Zásadným problémom územia SR je zužovanie biodiverzity, strata a fragmentácia biotopov a znižovanie ekologickej stability. Výchdiskom by malo byť budovanie ÚSES a v rámci nej – zelenej infraštruktúry. Zelená infraštruktúra pomôže znovu prepojiť existujúce prírodné oblasti a zlepšiť celkovú ekologickú kvalitu širšej krajiny. Zelená infraštruktúra napomôže tiež zachovaniu zdravých ekosystémov, aby aj naďalej mohli spoločnosti poskytovať cenné služby ako napríklad čistý vzduch a pitnú vodu.
Najlepší spôsob na docielenie zelenej infraštruktúry je osvojiť si integrovaný prístup k manažmentu krajiny a starostlivé strategické priestorové plánovanie.
Zelená infraštruktúra pomáha zachovať cenné ekosystémové služby. Strata prírodných oblastí má ďaleko vážnejšie dôsledky ako len vymiznutie vzácnych druhov. Ekosystémy poskytujú spoločnosti tok cenných, hospodársky významných tovarov a služieb ako napríklad čistenie vody, hnojenie pôdy, uchovávanie uhlíka atď. Majú ústrednú úlohu v boji proti zmene klímy poskytovaním ochrany proti povodniam a iným negatívnym účinkom meniacich sa poveternostných podmienok. Napríklad neporušené zátopové oblasti zohrávajú dôležitú úlohu pri zmierňovaní povodní tým, že uchovávajú vodu a pomaly ju uvoľňujú späť do potokov a riek. Lesy pôsobia ako zachytávače uhlíka a zabraňujú erózii pôdy. Mokrade absorbujú znečisťujúce látky a zlepšujú kvalitu našich zásob sladkej vody. Z tohto dôvodu sú investície do zelenej infraštruktúry aj hospodársky významné. Hľadanie riešení, ktoré vyvinul človek, ako náhrady za služby, ktoré príroda ponúka zadarmo, je nielen technicky náročné, ale aj veľmi drahé.
V rámci politiky zelenej infraštruktúry, bude v praxi potrebné podporovať vytváranie priestoru pre prírodu prostredníctvom integrovanejšieho prístupu k využívaniu krajiny.
Zelenú infraštruktúru možno budovať pomocou:
- zlepšenia spojitosti medzi existujúcimi prírodnými oblasťami s cieľom zabrániť fragmentácii a zvýšiť ich ekologickú súdržnosť napr. zabezpečením živých plotov, pásov pre voľne žijúce organizmy pozdĺž okrajov polí, malých vodných tokov,
- zvýšenia priepustnosti krajiny na pomoc rozptýleniu, migrácii a presunu druhov, napr. zavedením využívania krajiny, ktoré je priaznivé k voľne žijúcim organizmom, alebo agrolesníckych environmentálnych programov, ktoré podporujú extenzívne poľnohospodárske postupy,
- určenia multifunkčných zón - kde sa preferuje kompatibilné využívanie krajiny, ktoré podporuje zdravé ekosystémy s vysokou biodiverzitou pred inými deštruktívnejšími postupmi. Môžu to byť napríklad oblasti, kde sa v tom istom priestore spolu vykonávajú činnosti v oblasti poľnohospodárstva, lesného hospodárstva, rekreácie a ochrany ekosystémov. Takéto kombinácie, môžu priniesť viacnásobné výhody nielen tým, ktorí krajinu využívajú (poľnohospodári, lesníci, poskytovatelia služieb v rámci cestovného ruchu atď.), ale aj v širokej spoločnosti poskytovaním cenných ekosystémových služieb ako je napríklad čistenie vody alebo skvalitňovanie pôdy.
Priestorové plánovanie pri tvorbe zelenej infraštruktúry. Jedným z najúčinnejších spôsobov budovania zelenej infraštruktúry je osvojenie si integrovanejšieho prístupu k manažmentu krajiny. Tento prístup sa dá zase najlepšie dosiahnuť pomocou priestorového plánovania na strategickej úrovni, ktoré umožňuje, aby sa priestorové interakcie medzi rôznymi využitiami krajiny dali skúmať vo veľkej geografickej oblasti (napr. región). Priestorovým plánovaním sa môže rozvoj infraštruktúry odkloniť od citlivých lokalít, a tak znížiť riziko ďalšej fragmentácie biotopov. Môže tiež pomôcť pri hľadaní spôsobov opätovného priestorového prepojenia zvyšných prírodných oblastí napríklad podporovaním projektov obnovy biotopov na strategicky významných miestach alebo integrovaním prvkov ekologickej spojitosti (napr. ekodukty) do nových plánov rozvoja.
Potenciálne prvky zelenej infraštruktúry:
- chránené územia napr. lokality sústavy Natura 2000;
- zdravé ekosystémy a oblasti s vysokou prírodnou hodnotou mimo chránených území napr. zátopové oblasti, mokrade, pobrežné oblasti, prirodzené lesy a pod;
- prirodzené krajinné prvky ako napr. malé vodné toky, ostrovčeky lesa, živé ploty, ktoré môžu slúžiť ako ekokoridory pre voľne žijúce organizmy;
- obnovené ostrovčeky biotopov, ktoré boli vytvorené s ohľadom na konkrétne druhy, aby v prípade týchto druhov pomohli napríklad rozšíriť veľkosť chráneného územia, zväčšiť oblasti na pasenie, rozmnožovanie alebo oddych a pomohli pri ich migrácii/rozptyle;
- umelé prvky ako napríklad ekodukty alebo ekomosty, ktoré sa navrhujú s cieľom napomôcť presunu druhov cez neprekonateľné krajinné prekážky;
- multifunkčné zóny, kde sa preferuje využívanie krajiny, ktoré pomáha zachovať alebo obnoviť
- zdravé ekosystémy s vysokou biodiverzitou, pred inými nezlučiteľnými aktivitami;
- oblasti, kde sa vykonávajú opatrenia na zlepšenie všeobecnej ekologickej kvality a priepustnosti krajiny;
- mestské prvky napr. zelené parky, zelené steny a zelené strechy, ktoré biodiverzite poskytujú prostredie a ekosystémom umožňujú fungovanie a poskytovanie služieb prepojením mestských, prímestských a vidieckych oblastí;
- prvky adaptácie na zmenu klímy a jej zmierňovania napr. močiare, zátopové lesy a rašeliniská – na predchádzanie povodniam, uskladňovanie vody a pohlcovanie oxydu uhličitého
Značná časť pôdy je negatívne ovplyvnená degradačnými procesmi, ktoré vyplývajú predovšetkým zo spôsobu jej využitia.
Antropocentrický prístup k rozdeleniu funkcií pôdy determinuje nasledovné funkcie:
Produkčná funkcia
- Produkcia účelovej biomasy (úroda).
- Priestor pre rozvoj produkcie účelovej biomasy (poľnohospodárska pôda, lesná pôda).
- Zdroj energie (čiastočne).
Mimoprodukčné funkcie
Ekologické
- Produkcia biomasy (mimo úrody).
- Filtračná, pufračná, transformačná a transportná funkcia.
- Génová rezerva, biologické stanovište, asanačná funkcia.
Socioekonomické
- Priestor pre ľudské aktivity (mimo priestoru pre produkciu účelovej biomasy).
- Zdroj neobnoviteľných surovín a energie (čiastočne).
- Geogénne a kultúrne dedičstvo.
Medzi prínosy pôdy k tvorbe životného prostredia patrí:
Recyklácia uhlíka – rastliny fungujú ako filter vzduchu, ktoré transformujú oxyd uhličitý z atmosféry na cukry a spätne produkujú kyslík. Pri produkcii každého kilogramu sušiny fytomasy na poli sa z atmosféry odčerpá 3 kg oxydu uhličitého a späť sa uvoľnia 2 kg kyslíka. Značná časť viazaného uhlíka sa ukladá do pôdy na dobu pohybujúcu sa v rozmedzí desiatok až stoviek rokov v stabilnej, pevnej forme ako humusové látky a organo-minerálne komplexy.
Recyklácia vody – fotosyntéza nemôže prebiehať bez vody. Existuje priamy vzťah medzi množstvom vyprodukovanej sušiny a množstvom vody uvoľnenej do atmosféry evapotranspiráciou. Transport vody z pôdy do atmosféry evapotranspiráciou je významný ako pre produkciu fytomasy tak aj pre recykláciu vody. Z celkového množstva zrážok dopadajúcich na súš zeme pochádza asi dve tretiny zo suchozemskej evapotranspirácie a väčšina tohoto množstva vzniká vyššie uvedeným spôsobom. Pri súčasnej úrovni poľnohospodárskej produkcii sa na každý kg sušiny fytomasy spotrebováva približne 500 litrov vody. Z uvedeného vyplýva, že poľnohospodárstvo nespotrebúva vodu, ale ju transformuje a tým zabezpečuje ekologické prínosy spočívajúce vo filtrácii vody a v beznákladovej transformácii do nových oblakov prinášajúcich nové zrážky.
Za najvýznamnejší faktor determinujúci trvalú udržateľnosť poľnohospodárskeho systému sa považuje pôda a klimatické podmienky. Klíma býva hlavným kritériom determinujúcim trvalú udržateľnosť rastlinnej produkcie. Zvyšovanie teplôt a pokles zrážok v regiónoch je prekážkou pozitívneho vývoja smerom k trvalej udržateľnosti. So zvyšovaním teplôt vzduchu sa zvyšuje mineralizácia pôdnej organickej hmoty a klesá obsah organického uhlíka v pôde. Tento proces sa urýchľuje najmä intenzívnym obrábaním pôdy. Pôdne degradačné procesy sú tiež akcelerované v regiónoch s vysokým zrážkovým režimom, čo spôsobuje hlavne eróziu pôdy, únik živín vyplavovaním a acidifikáciu pôdy.
Kľúčové degradačné procesy pôdy predstavuje erózia, zhutnenie a úbytok organickej hmoty.
Zvýšená vodná a veterná erózia pôdy vzniká v dôsledku nesprávneho hospodárenia na pôde, nesprávneho striedania plodín, veľkej výmery honov, nevhodnej agrotechniky, chýbajúcej "ekologickej infraštruktúry" (napr. vetrolamy, živé ploty), úbytku nelesnej drevinovej vegetácie a vysúšania mokradí. Mimoerózna degradácia, je najmä utláčanie pôdy, narušenie pôdnej štruktúry a pôdnych režimov spôsobené nesprávnou agrotechnikou (osevné postupy, obrábanie pôdy) a používaním nevhodnej a najmä ťažkej techniky, zvýšeným počtom prejazdov. Zhutnenie pôdy znižuje jej produkčné aj mimoprodukčné funkcie pôdy. Utláčanie pôdy v SR ohrozuje 457 000 ha pôdy a 191 000 ha je reálne zhutnených. Iným prejavom degradácie je zamokrovanie pôd vplyvom podzemnej vody.
Degradácia je spôsobená aj zmenami živinového režimu, najmä dusíka a fosforu, zmenami pufračnej kapacity, akumuláciou toxických prvkov, ako sú napr. pesticídy a ich metabolity, ťažké kovy, acidifikáciou v dôsledku kyslých atmosférických depozícií (najviac zasahuje pôdy na kyslých substrátoch – kambizeme, podzoly), alkalizáciou pri nesprávnej aplikácii závlah. Monitoringom pôd sa zistilo, že 70 % všetkých pôd SR patrí medzi nekontaminované, 29 % medzi rizikové a 1,4% medzi kontaminované (najviac s Cd a Pb, menej s Ni a As, extrémne hodnoty má kontaminácia s Hg, Cu, Cd, Pb).
Degradácia sa následne prejavuje v ohrození edafónu, znížení obsahu humusu v pôde, najmä následkom zhoršenia fyzikálno-chemických vlastností dôsledkom vysokých vstupov agrochemikálií a kontaminácie pôdy.
Pôda je svojim rozsahom a funkciami kľúčovou zložkou prírody, preto je nevyhnutné zabezpečovať jej udržateľný vývoj.
Za poľnohospodársku pôdu sa považujú všetky poľnohospodársky využívané plochy (orná pôda, lúky, pasienky, sady, vinohrady, chmeľnice). Významným kritériom kvalitatívnej štruktúry poľnohospodárskych pôd je podiel ornej pôdy, ktorá predstavuje z poľnohospodárskeho hľadiska pôdno – ekologicky najkvalitnejšie stanovištia. Stupeň zornenia je na Slovensku asi 61%. Má to svoj historicky vývoj v závislosti od celkového poľnohospodárskeho ale aj socio-ekonomického vývoja nášho územia. Zjednodušene možno povedať, že jedna tretina našich pôd je úrodná, jedna tretina menej úrodná a jedna tretina málo úrodná.
K základným predpokladom udržateľného využívania prírodných zdrojov patrí zachovanie biologickej rozmanitosti – na úrovni genetickej, druhovej aj ekosystémovej. Táto biodiverzita je v poľnohospodárskej krajine chápaná v dvoch oblastiach ako - diverzita ekosystémov a voľne rastúcich a voľne žijúcich druhov a ako – diverzita druhov a odrôd pestovaných rastlín a diverzita druhov a plemien chovaných zvierat.
Biodiverzita má svoju vlastnú hodnotu, nezávislú od možností jej využitia človekom. Súčasne stále viac rozpoznávame aj funkcie a služby, ktoré nám druhy a ekosystémy poskytujú. Ekosystémy sú zásobárňou druhov, ktoré človek využíva na produkciu potravín, nápojov, textílií, dreva, farmaceutických a priemyselných výrobkov ako sú výťažky z liečivých rastlín, vosky, gumy. Ekosystémy sú zásobárňou génov rastlinných a živočíšnych druhov pre zvyšovanie produkcie v poľnohospodárstve, v lesnom hospodárstve aj v rybárstve. Výrazná časť svetovej rastlinnej poľnohospodárskej produkcie závisí od služieb opeľovačov, ale tiež od predátorov, ktorí tlmia populačné explózie poľnohospodárskych škodcov. Biodiverzita je dôležitá aj pre efektívny obeh živín a udržanie úrodnosti pôdy. Súvisí s ňou ekologická stabilita krajiny, ktorá sa spravidla zvyšuje s rozmanitosťou väzieb a s vyšším zastúpením druhov. Prítomnosť troch klimatických oblastí a kontakt štyroch geomorfologických provincií, vytvárajúci rozhranie západokarpatskej, východokarpatskej, západopanónskej a východopanónskej flóry a fauny, podmienili vysokú biodiverzitu Slovenska, na relatívne malej rozlohe.
Tradične obhospodarovaná poľnohospodárska krajina, ktorá u nás prevládala až do polovice 20. storočia sa spravidla vyznačovala vyššou rozmanitosťou ekosystémov a druhov. V niektorých podhorských a horských územiach sa dodnes zachovali fragmenty jedinečných historických krajinných štruktúr, viazané na tradičné spôsoby obhospodarovania pôdy.
Situáciu zásadne zmenila kolektivizácia, zmena krajinnej štruktúry na veľkoblokové hony a intenzifikácia hospodárenia, čím najviac utrpela krajina nížin a pahorkatín.
Biodiverzita homogenizovanej a intenzívne využívanej poľnohospodárskej krajiny je podstatne nižšia ako pri tradičnom obhospodarovaní. Dôraz sa kladie na špecifické produkčné organizmy a všetky ostatné sa odstraňujú ako buriny a hospodárski škodcovia. V dôsledku veľkoplošnej chemizácie a vysokej mechanizácie sú aj rozptýlené poloprírodné biotopy druhovo chudobné. Veľkoplošné obhospodarovanie pôdy zvyšuje frekvenciu, rozsah a následky neželaných disturbancií napr. šírenie inváznych druhov. Iným problémom je zanechávanie obhospodarovania pôdy, najmä trvalých trávnych porastov, čo vedie k nástupu degradačných procesov.
K hodnoteniu poľnohospodárskej krajiny v súčasnosti patrí aj zisťovanie stavu a zmien biodiverzity, výskytu ohrozených a chránených druhov rastlín a živočíchov, zmien ekologickej stability krajiny. Biodiverzita sa znižuje so zvyšovaním zastúpenia ornej pôdy, s veľkoplošným pestovaním monokultúr na úkor lúk, medzí a mokradí. Naopak, ekologická stabilita krajiny spravidla vzrastá so zvyšovaním ekosystémovej a druhovej rozmanitosti. Preto je nutné zachovať a obnoviť nielen stanovištia vzácnych druhov, ale aj tých, ktoré sú kľúčové pre udržiavanie ekologickej rovnováhy v krajine (napr. vrcholové predátory, opeľovače atď.). Ich zdrojovými plôškami sú biocentrá, biokoridory a interakčné prvky miestnych územných systémov ekologickej stability. Vyššia biodiverzita vedie k efektívnejším medzidruhovým interakciám, ktoré umožňujú efektívnejšiu autoreguláciu populačnej dynamiky rôznych obyvateľov ekosystému. Možno očakávať, že gradácie populácií burín, inváznych a expanzívnych druhov rastlín, škodcov a patogénov sa budú vyskytovať menej často a menej intenzívne na tých farmách, ktoré budú mať vyššiu biodiverzitu, nakoľko tu budú populačné výbuchy škodcov tlmené dostatkom rozmanitých predátorov. Podpora biodiverzity umožňuje účinnejšie potláčať škodcov, buriny, a patogény prirodzenou cestou.
Základným cieľom ochrany biodiverzity je dlhodobé zachovanie a obnova optimálneho fungovania ekologických procesov.
K ochrane biodiverzity v poľnohospodárskej krajine máme tri mechanizmy: Prvým je ekologická optimalizácia priestorovej organizácie územia, jej výsledkom je zonácia krajiny z pohľadu ochrany prírody a intenzity obhospodarovania pôdy. Patrí k nej identifikácia aj obnova ekologickej infraštruktúry, zabezpečenie primeraného percentuálneho zastúpenia ekostabilizačných prvkov - v nížinnej krajine približne 5 % až 10 % územia, v pahorkatinnej a podhorskej krajine viac.
Druhým mechanizmom je ekologizácia poľnohospodárskych technológií, patrí sem napr. znižovanie podielu minerálneho hnojenia v prospech organických hnojív za účelom ochrany pôdy a vody, zníženia znečisťovania mokradí, vodných tokov, remízok, redukcia využívania herbicídov a pesticídov a ich postupné nahrádzanie biologickými postupmi potláčania burín a škodcov, podpora extenzívneho využívania trvalých trávnych porastov aj tradičných spôsobov hospodárenia uchovávajúcich mozaikovitú krajinu. Tretím je osobitná ochrana cenných prírodných a poloprírodných ekosystémov. Patrí sem napr. ochrana a obnova biotopov malých vodných tokov, rybníkov, druhovo pestrých TTP, posunutie termínov kosieb na lúkach s hniezdiacimi ohrozenými druhmi vtákov, prispôsobovanie agrotechnických postupov požiadavkám ochrany ohrozených druhov rastlín a živočíchov, vytváranie ochranných zón okolo cenných biotopov, najmä vodných zdrojov a pozdĺž vodných tokov. Okrem druhovej a ekosystémovej diverzity je významným článkom adaptačného potenciálu aj početnosť jedincov na stanovišti, tá rozhoduje o pestrosti génových kombinácií, ktorá je daná šírkou genofondu.
Zmeny ekosystémov spôsobené človekom a zánik druhov prebiehajú však v posledných 50 rokoch rýchlejšie ako kedykoľvek v doterajšej histórii ľudstva. Strata biodiverzity je jednou zo základných hraníc planéty, ktorú ľudstvo už takmer prekročilo. Spojením straty diverzity a zmeny klímy sa zvyšuje riziko nezvratných zmien a oslabuje hospodársky rozvoj a odolnosť spoločností voči novým výzvam. V roku 2015 zaradilo Svetové ekonomické fórum „stratu biodiverzity a kolaps ekosystémov“ medzi 10 najväčších globálnych rizík.
Až 25 % európskych živočíšnych druhov čelí zániku a 65 % biotopov s významom pre EÚ má nepriaznivý stav ochrany, predovšetkým z dôvodu ľudskej činnosti. Pokračuje zhoršovanie základných ekosystémových služieb.
Intenzívne poľnohospodárstvo zaťažuje prírodné prostredie a krajinu, spôsobuje pokles biodiverzity, znižuje ekologickú stabilitu krajiny a jej ekosystémov a rovnakým dielom znižuje kapacitu krajiny poskytovať človeku environmentálne úžitky. Základné mechanizmy straty biodiverzity v poľnohospodárskej krajine môžeme zhrnúť nasledovne:
- Likvidácia, zmena a strata stanovíšť, napr. zábery pôdy poľnohospodárskymi stavbami, intenzifikácia, rekultivácie, meliorácie, rozorávanie trávnych porastov, likvidácia drevín. Strata stanovíšť sa podpísala na úbytku populácií mnohých druhov žijúcich v poľnej krajine, napríklad jarabice poľnej (Perdix perdix). Jej stav sa na území bývalej Československej republiky v r. 1935 odhadoval na 6 miliónov jedincov – dnes sú to iba stovky. Výrazne klesli aj stavy voľne žijúcich výkonných opeľovačov. Tento proces negatívne najviac poznamenal Podunajskú, Východoslovenskú a Záhorskú nížinu.
- Fragmentácia biotopov spôsobená odstraňovaním líniových prvkov napr. nelesnej krovinovej a stromovej vegetácie, reguláciou vodných tokov, tiež scelovaním poľnohospodárskych pozemkov. Fragmentácia vedie k rozpadu pôvodného stanovišťa na menšie časti, často izolované bariérami (obrovské lány monokultúr), pri súčasnom zmenšení celkovej rozlohy stanovišťa. Fragmentácia biotopov zvyšuje priestorovú izolovanosť fragmentov pôvodných plôšok, obmedzuje možnosti šírenia a migrácie druhov, znižuje životaschopnosť miestnych populácií, aj možnosti rekolonizácie plôšok po miestnych vyhynutiach.
- Degradácia stanovíšť a znečisťovanie zložiek životného prostredia, napr. používanie minerálnych hnojív, pesticídov. Intenzívna chemizácia vedie k plošnému rozšíreniu polutantov v krajine, ktoré ohrozujú najmä vysoko zraniteľné, druhy napr. rýchly ústup orchideí z lúk a pasienkov, po nástupe minerálneho hnojenia. Rast koncentrácie toxických látok (biomagnifikácia) v potravných reťazcoch ohrozuje najmä vrcholových predátorov, u ktorých vedie k poruchám rastu a reprodukcie. Hydromelioračné opatrenia, spôsobili zánik mnohých cenných biotopov najmä druhovo bohatých mokradných ekosystémov a brehových porastov.
- Nadmerné využívanie ekosystémov, prekračovanie ich ekologickej únosnosti, napr. nadmerne intenzívne spásanie druhovo pestrých pasienkov, intenzívne hospodárenie na pôde spojené s vysokými dávkami minerálnych hnojív a pesticídov a s vysokou intenzitou obrábania pôdy. Vysoké dávky minerálnych hnojív spôsobili zníženie druhovej pestrosti lúk, používanie pesticídov viedlo k likvidácii prirodzených predátorov škodcov.
- Orientácia na úzke spektrum odrôd a plemien a nástup inváznych druhov. Nebezpečné invázne druhy sa šíria pozdĺž vodných tokov a ciest, napr. boľševník obrovský (Heracleum mantegazzianum), pohánkovec japonský (Fallopia japonica) a mnohé ďalšie. Vypadávanie starých krajových odrôd a zanechanie chovu trhovo menej úspešných pôvodných plemien vedie k zužovaniu génovej základne poľnohospodárskych plodín a hospodárskych zvierat.
- Úbytok biodiverzity pustnutím lúk a pasienkov. Trávne ekosystémy horských oblastí sú dnes ohrozené opúšťaním vzdialených, ekonomicky menej efektívnych trávnych porastov. Ak na ne prestane pôsobiť tlak odoberania nadzemnej biomasy, pod ktorým sa vyvinuli, nastáva invázia expanzívnych druhov tráv a bylín (napr. pichliače) a sukcesia. Stráca sa tým biodiverzita v druhovo pestrých lúčnych a pasienkových spoločenstvách.
- Ústup druhov v dôsledku globálnych klimatických zmien. Zosilnenie skleníkového efektu zvyšovaním koncentrácie skleníkových plynov, povedie k nárastu priemernej teploty zemského povrchu o 1,4˚C až 5,8˚C medzi rokmi 1990 a 2100. V súvislosti s tým v SR očakávame posun vegetačných pásiem o 200 až 300 km na sever a o 150 m až 300 m do výšky už do roku 2075. S úbytkom biodiverzity na Slovensku súvisí aj zníženie ekologickej stability krajiny sprevádzané periodickým premnožením niektorých druhov škodcov, patogénov a burín, vznikom rezistentných foriem, rýchlym odtokom vody, znížením konkurenčnej schopnosti a vitality rastlín a slabšou efektívnosťou využitia živín z pôdy a dodaných hnojív.