Jak krajinné faktory ovlivňují společenstva divokých včel?

Význam krajinné struktury a její vliv na populace divokých včel se stal předmětem mnoha vědeckých studií, které ukazují na komplexnost ekologických procesů ovlivňujících chování těchto opylovačů. Mnohé studie se zaměřují na vliv intenzivního zemědělství, urbanizace a fragmentace krajiny, které mají klíčový dopad na biodiverzitu divokých včel. Zatímco existuje všeobecná shoda v tom, že biodiverzita včel je citlivá na změny krajinné struktury, různé druhy včel reagují na tyto změny různým způsobem v závislosti na jejich ekologických nárocích a adaptacích.

Fragmentace stanovišť, jak ukazují různé studie, může výrazně ovlivnit časové rozvrhy včel, jejich kondici i schopnost poskytovat opylovací služby. Zároveň i samotné mikroklima a struktura krajiny určují, jaký typ potravních a hnízdních zdrojů bude pro včely k dispozici. Podle výzkumů je patrné, že zjednodušení krajiny a ztráta přirozených stanovišť vedou k redukci různorodosti druhů, přičemž určité krajinné prvky, jako jsou například pásy divokých květin nebo větší přírodní enklávy, mohou zmírnit negativní účinky těchto změn.

V kontextu zemědělství je stále více uznáváno, že polní krajiny, které jsou vyvážené, poskytují rozmanité stanoviště pro včely. Například zavedení květinových pásů a dalších semi-přírodních stanovišť ve struktuře krajiny se ukázalo jako účinný způsob podpory divokých včel. Tyto intervence mohou významně zvýšit dostupnost potravy pro včely, čímž zlepšují jejich přežití a zdraví. Podle některých výzkumů snižují takovéto kroky také tlak na včely v oblastech, kde jsou hlavními opylovači medonosné včely, které mohou negativně ovlivnit konkurenci a vzorce chování divokých druhů.

Urbanizace je dalším faktorem, který se ukazuje jako dvojsečný meč pro včelí komunity. Na jedné straně některé studie ukazují, že městské oblasti, pokud jsou správně řízeny, mohou fungovat jako refugia pro včely díky přítomnosti květinových záhonů, zahrad a zelených ploch. Na straně druhé však mohou městské podmínky, jako jsou vysoké teploty, znečištění a absence přírodních stanovišť, pro včely představovat významné výzvy.

Včely, stejně jako ostatní opylovači, jsou zodpovědné za opylování široké škály plodin, což má přímý vliv na zemědělskou produkci. Pokles jejich počtu a rozmanitosti by tedy mohl mít dalekosáhlé důsledky pro potravinovou bezpečnost. Proto je kladeno důraz na udržitelné zemědělství, které podporuje biodiverzitu a zajišťuje dlouhodobou stabilitu opylovacích služeb. Ochrana přirozených stanovišť včel, ať už jde o lesy, pastviny nebo přírodní pásy kolem polí, může významně přispět k zachování těchto klíčových ekosystémových služeb.

V neposlední řadě, i když divoké včely čelí mnoha hrozbám, včetně klimatických změn, pesticidů a ztráty stanovišť, stále existuje řada možností pro ochranu těchto opylovačů. Včely mají nejen nezastupitelnou roli v ekosystémech, ale také ve zvyšování biodiverzity krajiny, což činí jejich ochranu klíčovým faktorem pro celkové zdraví krajiny a jejích obyvatel.

Jaká je role včel v ekosystémech a čím se liší jejich rozmanité životní strategie?

Včely jsou klíčovým prvkem suchozemských ekosystémů. Při sběru nektaru, který jim slouží jako hlavní zdroj energie, přelétávají z květu na květ a nevyhnutelně přicházejí do kontaktu s prašníky. Na svém těle pak přenášejí pylová zrna, čímž zajišťují opylení – proces, bez něhož by nebylo možné vytvořit plody a semena. Tento akt opylování je základem potravních sítí, neboť podmiňuje růst a přežití rostlin, které následně poskytují potravu a útočiště celé škále organismů – od býložravců až po predátory hmyzu.

Včely, jako členové řádu blanokřídlých, se vyvinuly pravděpodobně z vos Sphecoidea během svrchní křídy. Od vos se liší nejen tím, že jejich larvy se živí výhradně rostlinnou potravou (pylem a nektarem), ale i morfologicky – například zploštělým metabasitarsiem. Délka jejich těla se pohybuje od dvou do čtyřiceti milimetrů. Nadčeleď Apoidea zahrnuje přibližně 21 000 popsaných druhů (některé odhady hovoří až o 30 000), rozdělených do 520 rodů a 11 čeledí. Největší druhovou rozmanitost lze nalézt v neotropické oblasti.

Navzdory intenzivnímu výzkumu zůstává většina druhů biologicky málo prozkoumána – podrobně známe přibližně 3 % druhů a asi 30 % rodů. Odhaduje se, že existuje dalších 4000–5000 druhů, zejména v tropických oblastech, které dosud nebyly popsány. Rozdělení čeledí včel se často zakládá na délce jejich jazyka – krátkojazyké zahrnují např. Colletidae, Andrenidae, Stenotritidae, Oxaeidae a Halictidae, dlouhojazyké pak Mellitidae, Ctenoplectridae, Fideliidae, Megachilidae, Anthophoridae a Apidae.

Včely osidlují téměř všechny oblasti, kde rostou entomofilní rostliny – od tropických pralesů až po ledové okraje arktických oblastí a vysokohorské masivy, jako jsou Himaláje. Největší druhová rozmanitost byla zaznamenána v suchých a polosuchých regionech mírného a subtropického pásma. Například v Kalifornii žije přes 1900 druhů, ve Středomoří kolem 2500, ve střední Asii asi 1500, ve střední Evropě 716 a v celé Evropě přibližně 2000 druhů.

Z hlediska způsobu života se včely dělí do tří základních ekologických skupin – samotářské, sociální a parazitické. Samotářské včely (např. čalounice, pískorypky, zednice) staví hnízda tvořená z několika komůrek, do nichž ukládají pyl smíšený s nektarem a kladou vajíčka. Většina z nich hnízdí v půdě, jiné využívají dutiny ve dřevě, rostlinách, stěnách či ulitách. Některé druhy tvoří kolonie s větší hustotou hnízd, aniž by docházelo ke vzájemné agresi – ty označujeme jako gregariánní.

Parazitické včely, které samy nestaví hnízda ani nesbírají potravu, zahrnují druhy, které kladou svá vajíčka do hnízd jiných včel. Kleptoparazité využívají zásoby potravy cizích hnízd a jejich larvy často zabíjejí potomstvo hostitele. Sociální parazité jdou ještě dále – nahradí nebo zabijí královnu hostitelského druhu a využívají jeho dělnice k výchově vlastních potomků.

Podle preferovaného typu potravy dělíme včely na medonosné a pylonosné. Medonosné včely tvoří voskové plástve a uchovávají med, čímž sehrály významnou roli v historii člověka. Pylonosné včely, často nazývané také plané nebo původní včely, zahrnují většinu ostatních druhů. Právě tyto včely jsou klíčovými opylovači v přírodních i zemědělských ekosystémech – mnohé z nich jsou v opylování dokonce účinnější než včela medonosná, často díky specializaci na konkrétní rostlinné druhy.

Je zásadní pochopit, že včely nepředstavují jednotnou skupinu, ale vysoce diferencovaný soubor životních strateg

Jak mapovat květinové zdroje: Výzvy a možnosti pro ochranu opylovačů a ekosystémové služby

Lidské pozorování flóry a přidružených květinových zdrojů umožňuje podrobně detekovat velké množství rostlinných druhů, i ty malé a nenápadné, s nízkou detectabilitou. Pokud je cílem analýzy stanovení hlavních květinových zdrojů pro masivní květy spojené s dominantními stromy, keři nebo dokonce travami z hlediska využívání krajiny, techniky dálkového průzkumu jsou velmi výhodné. Gonzales et al. (2022) ukázali, že je možné detekovat goruš (Ulex europaeus) a trnku (Prunus spinosa). Tyto techniky využívající drony jsou novinkou, ale stále častěji se používají pro velkoplošné průzkumy přírodního prostředí. Pokud je však cílem analýzy zjistit kompletní škálu květinových zdrojů, včetně těch spojených s malými, oddělenými květy, vzniká otázka, zda drony nebo senzory na zemi dokážou správně identifikovat celou škálu rostlinných druhů, které poskytují tyto květinové zdroje.

V oblasti pěstovaných ploch je pozoruhodný vznik softwaru nebo modelů, které kombinují přímá pozorování a prostorové modelování pro hodnocení květinových zdrojů. Příkladem je práce Ricoua et al. (2014), kteří vytvořili nový prediktivní indikátor, který predikuje hodnotu opylování na základě květinové diverzity a hojnosti okrajů polí na zemědělské půdě. Nejprve se vytvoří indikátor pro hodnocení hodnoty opylování na úrovni rostlinných druhů na základě informací o vizuální přitažlivosti, přístupnosti květů a květinové odměny (spojené s nektarem a pylem). Následně se provádí vzorkování flóry (na úrovni druhů) a fauny (bumblebees, včely (medonosné a divoké) a slunéčka) v různých obdobích roku kolem cílových plodin. Agregace těchto informací umožňuje získat hodnotu na úrovni okraje pole pro každý měsíc v závislosti na květním období a opylovací aktivitě, detailněji uvádějící příspěvky čtyř kategorií opylovačů. Cílem autorů bylo pomoci agronomům, kteří pracují na zlepšení řízení zemědělství s cílem snížit negativní dopady na opylování.

Poslední a podrobnější model na úrovni rostlinných druhů a variací v produkci nektaru jako květinového zdroje se zaměřuje na to, zda aktivita opylovačů ovlivňuje produkci nektaru. Jeden model simuloval 24hodinové variace v produkci nektaru pro dva pěstované druhy, levanduli (Lavandula hybrida) a fenykl (Foeniculum vulgare), zohledňující odebrání nektaru opylujícími hmyzy (Carisio et al. 2022). Simulační modely ukázaly, že odhadovaný objem nektaru za 24 hodin vzrostl při maximální rychlosti odebrání nektaru u levandule, zatímco opak byl pravdou pro fenykl. Autoři zjistili, že odhadovaný objem nektaru za 24 hodin byl vždy větší než naměřený objem v terénu (měřeno v terénu). Tyto výsledky ukazují, že vliv aktivních hmyzu na produktivitu nektaru by měl být zohledněn při odhadu květinových zdrojů produkovaných rostlinami.

Jak efektivně chránit květinové zdroje pro opylovače?

Současná ochrana rostlin v chráněných oblastech často nedostatečně zohledňuje jejich funkční roli v ekosystémech. Administrativní nástroje, které by umožnily tuto roli zohlednit, buď neexistují, nebo jsou nedostatečně přizpůsobené. Význam rostlin pro opylovače je v tomto kontextu často podceňován. Rarity druhů a jejich status podle Mezinárodní unie ochrany přírody (IUCN) může sloužit jako základ pro rozhodnutí, zda daný druh bude či nebude zařazen na seznam chráněných rostlin s cílem „zabránit jejich vymizení“. To však často ignoruje ekosystémové služby, které určité rostliny poskytují, zejména těm druhům opylovačů, které jsou na ně silně specializované.

Například v některých evropských zemích, jako je Francie, existují případy, kdy rostliny, které jsou důležité pro specifické druhy včel (např. včely specializované na scabious), nejsou zařazeny na seznam chráněných druhů. Tento přístup nebere v úvahu klesající populace divokých včel a úbytek přírodních stanovišť, jako jsou luční a pastvinské ekosystémy, které jsou nezbytné pro existenci těchto rostlin a jejich opylovačů.

Pro dosažení integrovanější ochrany je třeba chránit nejen rostliny, které jsou emblematické, vzácné nebo ohrožené, ale i ty, které jsou klíčové pro konkrétní opylovače. To vyžaduje přechod od pouhé ochrany rostlin k ekologickému přístupu, který bude brát v úvahu interakce mezi rostlinami a hmyzem. Vědci a odborníci na ekologii divokých včel by měli pomoci ochranářům sestavit seznamy rostlin, které jsou pro různé druhy opylovačů nezbytné.

Změny klimatu budou mít rovněž zásadní dopad na interakce mezi rostlinami a opylovači. S těmito změnami souvisí jak distribuce, tak i fenologie a morfologie rostlin a opylovačů. Očekává se, že některé druhy včel, například čmeláci, se budou přesouvat do jiných oblastí, což může narušit jejich vztah k místním květinám. Změny v načasování květu rostlin a aktivních období opylovačů mohou vést k prostorovým, časovým nebo morfologickým nesouladům, což má za následek selhání opylování.

Správné řízení květinových zdrojů a jejich zachování pro opylovače zahrnuje nejen ochranu přírodních a polopřírodních stanovišť, ale i úpravy v rámci tradičních zemědělských praktik. Například předčasné kosení luk a strání v jarních měsících nebo přehnané ošetřování keřů může výrazně snížit dostupnost květinových zdrojů. Je nezbytné přehodnotit takové praktiky a přizpůsobit je ekologickým potřebám rostlinných a živočišných druhů, které jsou na těchto stanovištích závislé.

Další významnou výzvou je přítomnost invazních druhů, které mohou vážně ohrozit původní ekosystémy. Exotické druhy rostlin, které neplní ekologickou roli v místních podmínkách, mohou nahradit původní rostliny, které jsou nezbytné pro místní opylovače. To platí i pro invazní druhy opylovačů, jako je včela medonosná, která může v konkurenčním boji vytlačit divoké včely, nebo nově příchozí druhy včel, jako Megachile sculpturalis, jež ohrožují přežití místních druhů.

Přístup k ochraně opylovačů a jejich rostlinných zdrojů se tedy musí opírat nejen o pasivní ochranu vybraných druhů, ale i o aktivní řízení prostředí, které zohlední ekologické interakce a vliv lidských činností. Úkolem správních orgánů chráněných oblastí je nalézt rovnováhu mezi estetickými hodnotami krajiny a ekologickými potřebami opylovačů. To vyžaduje systematický přístup k řízení flóry a krajinné struktury a používání osvědčených ekologických praktik, které zajistí udržitelnost těchto ekosystémů.

Při ochraně květinových zdrojů by neměly být opomíjeny praktiky, které ovlivňují nejen výběr rostlin, ale i konkrétní techniky jejich údržby. Těmi mohou být například metody kosení, selektivní ošetřování invazních druhů nebo podpora místních rostlin, které jsou pro opylovače skutečně hodnotné. Kromě toho by měly být chráněny celé ekosystémy, kde rostliny hrají klíčovou roli ve stabilitě biodiverzity.

Jak občanská věda podporuje ochranu opylovačů a ekologické vzdělávání

Občanská věda se stává stále důležitější součástí environmentálních výzkumů, přičemž aktivně zapojuje širokou veřejnost do monitorování a ochrany biodiverzity. Mezi nejvýznamnější oblasti, kde občanská věda přináší konkrétní přínosy, patří ochrana opylovačů, zejména divokých včel, které hrají klíčovou roli v ekologických procesech a zemědělství. Projekty zaměřené na monitorování těchto druhů, jako je LIFE 4 Pollinators, mají za cíl nejen zlepšit znalosti o těchto opylovačích, ale i podpořit širokou veřejnost v ochraně přírody.

LIFE 4 Pollinators je ambiciózní projekt zaměřený na ochranu divokých včel a dalších opylovačů ve Středomoří. Tento projekt zahrnuje různé občanské vědecké aktivity, které mají za cíl zvýšit povědomí o úpadku těchto druhů a podpořit změnu v chování lidí, které může negativně ovlivnit opylovače. Projekt nabízí materiály a návody, jak správně provádět monitorování opylovačů, včetně identifikace včel a výběru vhodných rostlin, které je přitahují. Důležitou součástí projektu je i zapojení škol, kde se žáci učí nejen o biologií včel, ale i o metodách vědeckého výzkumu a analýze dat.

Kromě toho se stále více rozvíjí občanské vědecké projekty zaměřené na školy, kde se žáci učí o významu opylovačů a ekologických procesech v přírodě. Takovéto projekty mají zásadní význam pro budoucnost vědeckého vzdělávání, protože umožňují dětem a mladým lidem pochopit vědecký proces a zapojit se do reálného výzkumu. Včely, zejména včely medonosné a jejich divoké příbuzné, jsou ideálním objektem pro takovéto vzdělávací iniciativy, protože jejich ekologická role je zásadní a jejich ochrana je stále naléhavější.

Součástí těchto vzdělávacích projektů je i zapojení učitelů, kteří mohou prostřednictvím těchto aktivit zlepšit své odborné znalosti a metody výuky. Programy zaměřené na ochranu opylovačů tak nejen že vzdělávají žáky o ekologii, ale také podporují učitele v jejich profesním rozvoji, což pozitivně ovlivňuje celkový přístup ke vzdělávání o životním prostředí. Tato integrace vědeckého výzkumu a environmentálního vzdělávání přispívá k vytváření pozitivních emocí a motivace k ochraně přírody.

V rámci těchto projektů je kladeno velké důraz na kvalitu a spolehlivost shromážděných dat. I když občanská věda čelí výzvám v oblasti přesnosti identifikace druhů a rozpoznání rozdílů mezi jednotlivými druhy včel, výzkumy ukazují, že s adekvátní přípravou, odborným školením a podporou při sběru dat mohou i neprofesionálové přispět k vědeckým publikacím. Příkladem může být studie, která ukázala, že pouze 2,7 % studentů bylo schopno správně identifikovat divoké včely a včely medonosné, což zdůrazňuje potřebu vzdělávat mladé lidi o biodiverzitě a ekologické roli včel v přírodě.

Kromě toho, že občanské vědecké projekty zlepšují vědeckou gramotnost a posilují ekologické povědomí, poskytují také cenné data pro vědecké účely. Implementace těchto programů napříč různými školami může přispět k analýze dat na širší úrovni a přispět tak k lepšímu porozumění biodiverzitě na globální úrovni.

V dnešní době je nutné chápat, že zapojení občanů do ochrany přírody a ochrany opylovačů nejen přispívá k vědeckému pokroku, ale také vytváří širší povědomí o ekologických problémech. To umožňuje efektivněji čelit výzvám spojeným s úbytkem opylovačů, což je jev, který má dalekosáhlé důsledky pro celou planetu. V tomto směru se občanská věda stává klíčovým nástrojem nejen pro výzkum, ale i pro praktické kroky, které mohou ovlivnit politiku, zemědělství a ochranu přírody.