Dusík jako zesilovač globálních změn

Reaktivní dusík lze bezesporu označit za jeden z dominantních činitelů globálních změn. Různé formy takového dusíku, které vznikají v důsledku lidských aktivit, lze nalézt i v relativně málo ovlivněných oblastech. O vlivu tohoto prvku na produkci rostlin víme nejvíce díky zemědělství. O jeho významu pro druhovou bohatost vědí své i ochranáři. Pokud chceme význam dusíku pochopit lépe, je vhodné vypravit se z oblastí nejovlivněnějších lidskou činností, zpravidla nížin, do poloh s nízkým antropogenním vlivem. Ideálním prostředím jsou trávníky v montánním, subalpínském a alpínském stupni, kde lze interakce dusíkatých látek sledovat mnohem komplexněji. Směr a intenzita odezvy vůči dusíku u rostlinných společenstev ve vyšších nadmořských výškách závisí na zastoupení růstových forem. Pochopitelně není možné opomenout ani klimatické a půdní podmínky. Navíc je nutné vzít v potaz i případný extenzivní management porostů – sečení, pastva a jejich kombinace.

V montánních, subalpínských a alpínských trávnících platí již předem tušený negativní vliv dusíku na druhovou bohatost cévnatých druhů rostlin. Čím víc dusíku, tím menší druhová bohatost. Vyšší přísun dusíku totiž způsobuje nárůst celkové rostlinné biomasy, který mají na svědomí především trávy a částečně širokolisté růstové formy, jež zastiňují a konkurenčně vytěsňují ostatní druhy jiných růstových forem. Obecně mezi konkurencí postižené patří světlomilné druhy rostoucí pomalu a dosahující nižšího vzrůstu. Takovou odezvu lze do určité míry potlačit managementem. Plochy ovlivněné vyšší koncentrací dusíku, které jsou spásány nebo sečeny, mají větší druhovou diverzitu v porovnání se stejnými plochami bez managementu. Tam, kde se management neuplatňuje, může negativní vliv zvýšené (atmosférické) depozice dusíkatých látek v horských polohách omezovat teplota. Nízká průměrná teplota během vegetační sezony omezuje růstové procesy rostlin, které za takových okolností dávají přednost mrazové toleranci před rychlým růstem. Bohužel tento efekt bude při předpokládaném globálním oteplování spíše ustupovat a dojde k synergickému vlivu zvýšené teploty a dusíku.

To nejhorší nakonec. Druhová bohatost a biomasa vykazují dvourozměrnou exponenciální závislost jak vůči množství dusíku, tak vůči délce vlivu jeho zvýšené depozice (viz obr.). Znamená to, že po relativně krátké době a již při nízkých koncentracích dusíku lze zaznamenat výše uvedené změny v biomase a druhové bohatosti. V tuto chvíli asi nemáme žádnou možnost tyto jevy zastavit. Bude nutné začít se zabývat otázkami, co tyto změny znamenají nejen pro horské ekosystémy, ale také pro nás.

Závislost odezvy druhové bohatosti rostlin na množství dusíku a době jeho působení. Modrošedá plocha představuje průměrnou odezvu a čárkované čáry odpovídají 95% konfidenčnímu intervalu.

Global Change Biology 2016, DOI: 10.1111/gcb.12986