The impacts of land-use change and ecological restoration on biodiversity and ecosystem service supply in semi-natural grasslands

Abstract

Ökosüsteemi teenused on looduse pakutavad hüved nagu toidu ja puidu tootmine, puhas õhk, tolmeldamine ja süsiniku talletamine. Enamik neist hüvedest sõltub otseselt elurikkusest. Mida suurem on elurikkus, seda paremini suudavad ökosüsteemid taluda häiringuid ja pakkuda samaaegselt mitmeid hüvesid – omadus, mida nimetatakse ökosüsteemi multifunktsionaalsuseks. Poollooduslikud rohumaad on ühed liigirikkaimad ökosüsteemid Euroopas, kuid suur osa ajaloolistest rohumaadest on maastikupildist kadunud põllumajanduse intensiivistumise, majandamisest välja jätmise ja metsastamise tõttu. Need muutused vähendavad liigirikkust, häirivad ökosüsteemi toimimist ning toovad kaasa ökosüsteemi hüvede kättesaadavuse vähenemise. Minu doktoritöö uuris, kuidas maakasutuse muutused ja ökoloogiline taastamine mõjutavad poollooduslike rohumaade elurikkust, ökosüsteemi hüvesid ja multifunktsionaalsust. Tulemused näitasid, et traditsiooniliselt majandatud rohumaad on elurikkuse tulipunktid, mis suudavad korraga pakkuda mitmeid hüvesid – sealhulgas elupaiku elustikule, süsiniku sidumist, looduslikku kahjuritõrjet, tolmeldamist, loomasööta ja võimalusi puhkamiseks looduses. Poollooduslike rohumaade hülgamine, metsastamine ja intensiivistamine aga mõjub vastupidiselt, tuues kaasa liigirikkuse languse ja ökosüsteemihüvede pakkumise vähenemise. Eesti loopealsete taastamisprojekt „LIFE to Alvars“ näitas, et hüljatud või metsastunud loopealsed on aga endiselt kõrge taastumisvõimega. Taastamisjärgselt tõusis elustiku liigirikkus mitmes liigirühmas ning tõusis ka ökosüsteemi multifunktsionaalsus. Kuigi keskmine liigirikkus tõusis märgatavalt, siis osadel liikidel kulub aga rohkem aega taastamistöödest tulenevatele muutustele reageerimisel ning osadele liikidele avaldasid olulist mõju ka välised tegurid, näiteks põud. Kokkuvõttes on poollooduslikud rohumaad väärtuslikud ökosüsteemid ning nende kaitse, taastamine ja jätkusuutlik majandamine on hädavajalik, et säilitada elurikkust ning tagada inimeste ja looduse heaolu toetavate hüvede pakkumine.

Ecosystem services are benefits that nature provides, from food and wood production to clean air, pollination and carbon storage. The majority of these services depend directly on biodiversity. Higher the biodiversity helps ecosystems to withstand disturbances and keep supplying multiple ecosystem services simultaneously – a quality known as ecosystem multifunctionality. Semi-natural grasslands are among the most species-rich habitats in Europe, shaped for centuries by low-intensity grazing and mowing. However, recent land-use changes such as agricultural intensification, grassland abandonment, and afforestation have led to the loss of many semi-natural grasslands. These land-use changes reduce biodiversity, disrupt ecological processes, and impact ecosystem service supply. My doctoral research explored how land-use changes and ecological restoration influence biodiversity, ecosystem services, and ecosystem multifunctionality in grassland ecosystems. The results show that traditionally managed semi-natural grasslands are biodiversity hotspots, and able to provide multiple services at once – including habitat for wildlife, stable carbon storage, pollination, natural pest control, forage, and recreation. By contrast, abandonment, afforestation and intensification of grasslands cause losses in both diversity and ecosystem service supply. Evidence from the alvar grassland restoration project (LIFE to Alvars) shows that abandoned or afforested alvars still have a high recovery potential. Re-establishing low-intensity management boosted biodiversity across multiple species groups, and improved ecosystem multifunctionality. However, while recovery was rapid in some species, others showed no reaction or were negatively impacted by external stresses such as drought, highlighting the need for long-term monitoring.