střední Evropa

Kyprej vrbice je vytrvalý druh zavlečený do Ameriky s lodní dopravou. S vlnou přištěhovalců se čířil dále do vnitrozemí jako léčivá a medonosná rostlina. K explozivnímu šíření dochází kolor. 1930, kdy byly pozorovány monodominantní porosty u řeky sv. Vavřince. V původním i sekundárním areálu roste na široké škále stanovišť, některé studie naznačují častější výskyt invazní populace na stanovištích s vyšší vodní hladinou v porovnání se středoevropskými populacemi. …

práce se zabývá rozdíly mezi neinvazními a invazními populacemi

S prostorovými strukturami se v přírodě můžeme setkat na každém kroku. Ačkoli jim v ekologii byla věnována pozornost už od samých počátků, do samotné ekologické teorie si úvahy o prostorových strukturách hledaly cestu jen zvolna. V posledních desetiletích se ale situace obrátila; ekologie je nyní prostorovým myšlením zcela prostoupena. Na prostorové struktury lze nahlížet z různých stran. Z metodologického pohledu jsou prostorové struktury v datech často čímsi nežádoucím, vnášejícím nechtěnou závislost do statistických modelů. Kdybychom ale perspektivu obrátili, můžeme i při statistických analýzách prostorové struktury vnímat jako užitečný signál, že jsme v modelu opomněli nějakou důležitou proměnnou. Z ekologického pohledu jsou prostorové struktury v rozšíření organismů známkou působení nějakého procesu. Takový proces může vycházet z ekologické niky, kdy v pozadí stojí prostorově strukturované faktory prostředí nebo mezidruhové interakce, nebo jím může být šíření. Šíření a procesy odvozené z niky působí většinou současně a vzájemně interagují: intenzita šíření ovlivňuje to, do jaké míry se na výsledném prostorovém uspořádání organismů projeví fyzické prostředí, oslabuje či zesiluje mezidruhové interakce. V ekologii společenstev zkoumání prostorových struktur těsně navazuje na dvě vlivné teorie, neutrální teorii biodiverzity a teorii metaspolečenstev, a děje se často metodou rozkladu variability ve druhovém složení pomocí prostorových proměnných a proměnných prostředí. Protože jde o analýzu pattern a nikoliv procesů samotných, je výsledná interpretace přirozeně spíše odvislá od teoretických předpokladů (jako například, že přítomnost prostorových struktur nevysvětlených prostředím poukazuje na rozhodující význam procesů šíření), než že by podávala spolehlivý důkaz o procesech probíhajících ve společenstvech. Cílem této práce je proto pokus učinit s analýzou prostorových struktur ještě další krok. Toho chci dosáhnout tím, že se soustředím na jediný ekologický systém a zkoumám jeho prostorové struktury z různých stran. Konkrétně se zabývám společenstvy bylin v podrostu tří temperátních listnatých lesů ve střední Evropě a na jemném měřítku zkoumám vliv faktorů prostředí a šíření na utváření prostorových struktur v rozmístění druhů. Nejprve jsem se zaměřila na prostorové struktury na úrovni celého společenstva a zajímala se, do jaké míry je lze vysvětlit faktory prostředí a do jaké míry za nimi stojí nějaký jiný proces. Provedla jsem analýzu prostorových struktur přes různé škály a u těch nevysvětlených prostředím hledala, zda nekorelují s některou s ekologických indikačních hodnot druhů a nejsou tedy způsobeny nějakou neměřenou proměnnou prostředí. Dále jsem se soustředila na jednotlivé druhy a zkoumala struktury spojené s procesem šíření. S pomocí funkčních vlastností druhů jsem se pokoušela vysvětlit prostorovou závislost v rozmístění druhů po ploše lokálním šířením. Nenašla jsem pro to jasný důkaz, snad kvůli tomu, že původní struktura v rozmístění druhů daná šířením mohla být už dávno rozbita těžko vysledovatelnými ději během vzcházení a uchycování rostlin. Nakonec jsem se zabývala otázkou, jestli prostředím nevysvětlené prostorové struktury v abundancích druhů skutečně odrážejí, do jaké míry jsou tyto druhy omezené v šíření. K odhadu šíření jsem využila prostorových dat o četnosti druhů získaných klíčením vzorků semenné banky. To mi mimo jiné umožnilo udělat si představu, jak často dané druhy v přírodě vzcházejí a uchycují se ve společenstvu. Zjistila jsem, že míra šíření odvozená ze semenné banky s tou vypočítanou z rozmístění rostlin v lesním podrostu na základě rozkladu variance nesouhlasí. Celkově lze říci, že prostorové struktury v lesním podrostu zkoumané v jemném měřítku bylo možné v rozumné míře vysvětlit faktory prostředí, zejména topografií a chemismem půdy. Situace se ale lišila lokalitu od lokality, hodně záleželo na místních zvláštnostech, zejména na tom, jakou míru heterogenity kde dané faktory vykazovaly. Je také pravděpodobné, že na dalším utváření zkoumaných prostorových struktur se podílelo šíření. Zvolenými metodami a při daném rozlišení to ale bylo těžko prokazatelné. Výsledky také naznačují, že při interpretaci prostorových struktur nelze slepě spoléhat na zavedené metody jako je rozklad variability ve druhovém složení či abundancích druhů mezi prostředí a prostor. Ačkoli jde o metodu užitečnou při průzkumu dat, to, do jaké míry jsme na jejím základě schopni odhalit základní procesy ve společenstvech, je nejasné. Pokud jde o utváření prostorových struktur v lokálním měřítku, daleko slibněji se jeví propojování znalostí o rozmístění rostlin, produkci semen a uchycování semenáčků.

Diverzita saproxylických organismů v České republice, potažmo napříč celou střední Evropou, je vázána především na pralesovité porosty. Tyto lesy jsou v naší krajině jediným biotopem, ve kterém lze najít dostatečné množství tlejícího dřeva vhodných vlastností. Jendou z celé řady významných funkcí tlejícího dřeva v lese je jeho klíčová role z pohledu celkové biodiverzity na lokalitě. Velké kusy rozkládajících se kmenů jsou kolonizovány celými zástupy druhů bakterií, hub, rostlin a živočichů, které jsou alespoň v některé fázi svého životního cyklu závislé na tlejícím dřevě. Jejich diverzita vzrůstá se zvyšující se heterogenitou tohoto substrátu. Ta se odvíjí především od pestrosti druhů dřevin, typů tlejícího dřeva, stádií rozkladu a různých velikostí tlejícího dřeva. Díky různým kombinacím těchto vlastností vzniká pestrá škála mikrostanovišť a nik, které jsou vyhledávány specialisty či kolonizovány generalisty a oportunistickými druhy. Vznikají tak specifická společenstva, která se postupně proměňují a vyvíjí s pokračujícím rozkladem substrátu. Jelikož tlející dřevo je pouze dočasným substrátem, pro dlouhodobou přítomnost saproxylických organismů je klíčový jeho dlouhodobý nepřetržitý výskyt na lokalitě. Mechorosty jsou jednou z významných skupin obývající tlející dřevo. V počátečních stádiích rozkladu dominují především epifytické druhy. Postupem času dochází k rozkladu borky a dalšímu tlení a objevují se epixyličtí specialisté. Mnoho generalistů a oportunistických druhů se objevuje napříč všemi fázemi tlení. Specializované epixylické druhy jsou závislé na specifickém prostředí, které jim dřevo v pokročilých stádiích rozkladu může nabídnout. Padlý kmen je většinou vyvýšen nad okolní terén, díky tomu druhy osídlující jeho povrch nemusí bojovat o prostor s vysoce pokryvnými druhy lesního podrostu, ani nejsou zakryty opadem. V této fázi je substrát charakteristický relativně stabilní vlhkostí, která je klíčová pro přežití řady citlivých druhů. V této práci jsem se zaměřila na tři skupiny faktorů ovlivňující druhovou bohatost a složení společenstev mechorostů obývajících tlející dřevo. Konkrétně jsme studovali: 1) Rozdíly mezi dvěma druhy dřevin a různými stádii rozkladu na jedné lokalitě. Sledovali jsme rozdíly ve společenstvech epixylických mechorostů obývajících tlející kmeny jehličnanu (Abies alba) a listnáče (Fagus sylvatica). 2) Vliv různé intenzity lidské činnosti v minulosti na současnou podobu společenstev mechorostů obývajících živé i tlející kmeny buku (Fagus sylvatica) v sedmi pralesovitých rezervacích. 3) Vliv mikroklimatu na společenstva epixylických mechorostů obývajících kmeny podobných fyzických vlastností (velké kmeny jedle (Abies alba) v pokročilém stádiu rozkladu) situovaných na topografickém gradientu v rámci studované lokality. Článek I. Táborská M, Přívětivý T, Vrška T, Ódor P (2015) Bryophytes associated with two tree species and different stages of decay in a natural fir-beech mixed forest in the Czech Republic. Preslia 87:387–401. V rámci práce byla studována druhová bohatost a složení společenstev mechorostů obývajících kmeny dvou druhů dřevin v různých stádiích rozkladu. Ve studii byla použita data z 57 kmenů jedle (Abies alba) a buku (Fagus sylvatica) nacházejících se v Národní přírodní rezervaci Salajka v České republice, ve které je předmětem ochrany horský buko-jedlový pralesovitý porost. Nalezeno bylo celkem 68 druhů mechorostů. Na úrovni celé lokality bylo více druhů zaznamenáno na kmenech buku. To je způsobeno především rozmanitějšími podmínkami a větším množstvím mikrostanovišť, která kmeny buku v porovnání s jedlí nabízí v počátečních stádiích rozkladu. Na úrovni jednotlivých kmenů byla vyšší druhová bohatost zaznamenána na jedlích v pokročilejších stádiích rozkladu, kdy na tomto substrátu narůstá počet specializovaných epixylických druhů, vázaných na kyselý substrát se stabilní vlhkostí. Na úrovni lokality i jednotlivých kmenů byly druhově nejbohatší kmeny ve středním stádiu rozkladu, které jsou tvořeny mozaikou substrátů různých vlastností a díky tomu poskytují vhodné podmínky k životu druhů všech sukcesních stádií, kterých se tak na jednom kmenu může vyskytovat relativně mnoho. Druhové složení společenstev epixylických mechorostů bylo výrazně odlišné v závislosti na druhu kolonizované dřeviny. Naopak jednotlivá stádia rozkladu nebyla z hlediska druhového složení mechorostů tak výrazně odlišná. Studované druhy dřevin i jednotlivá stádia rozkladu se také významně lišila z pohledu pH povrchu kmenů, což může mít vliv na složení společenstev mechorostů. Závěrem lze shrnout, že druhová bohatost i složení společenstev epixylických mechorostů jsou závislé jak na druhu dřeviny, tak i na stádiu rozkladu kmene. Různorodé vzájemné kombinace těchto dvou faktorů přispívají ke zvýšení celkové diverzity těchto společenstev. Z pohledu udržení diverzity epixylických mechorostů je klíčová ochrana smíšených porostů s nepřetržitým výskytem tlejícího dřeva. Článek II. Táborská M, Procházková J, Lengyel A, Vrška T, Hort L, Ódor P (2017) Wood-inhabiting bryophyte communities are influenced by different management intensities in the past. Biodivers Conserv 26:2893–2909. doi: 10.1007/s10531-017-1395-8 Řada studií potvrzuje, že pokud dojde k narušení kontinuity lesního porostu, společenstva organismů obývajících dřevo mohou být nenávratně poškozena. Na druhou stranu pouze několik studií toto tvrzení podkládá daty z lokalit, které mají v současné době pralesovitou strukturu, avšak zároveň existují údaje o jich narušení lidskou činností v minulosti. V této práci se zabýváme druhovou bohatostí, zahnízděností (nestedness), beta diverzitou a druhovým složením mechorostů obývajících živé a tlející kmeny buku (Fagus sylvatica) v sedmi pralesovitých porostech s různou historií lidské činnosti v České republice. Naše výsledky ukazují, že tato společenstva jsou vzájemně zahnízděná a jejich beta diverzita je nižší než náhodná. Existuje zde významný podíl druhů, které jsou vzájemně sdílené, vzácné druhy se objevují pouze na lokalitách, které byly v minulosti člověkem nejméně ovlivněné a jejichž struktura je značně heterogenní. Společenstva v lesích s intenzivnějším managementem v minulosti jsou i v dnešní době ochuzená z pohledu celkového počtu druhů i druhového složení. Beta diverzita není závislá historii lidských zásahů a odráží současnou heterogenitu porostu. Druhová bohatost a beta diverzita jsou více ovlivněny jednotlivými stádii rozkladu než rozdíly mezi lokalitami. Naše výsledky poukazují na význam ochrany stávajících pralesovitých porostů s dominancí buku a důležitost zlepšení jejich vzájemného propojení v krajině. Tyto kroky jsou klíčové pro přežití a obnovu pestrosti společenstev epixylických mechorostů. Článek III. Táborská M, Kovács B, Németh Cs, Přívětivý T., Ódor P (2018) Microclimate as an important driver of epixylic bryophyte communities. Manuscript. Struktura společenstev obývajících tlející dřevo je závislá na několika důležitých faktorech. Kromě množství, kvality a kontinuity výskytu tlejícího dřeva jsou to také externí faktory, které mají na společenstva nepřímý vliv. Jedním z nejdůležitějších je mikroklima v bezprostředním okolí tlejícího kmene. Jeho význam byl již zdůrazněn celou řadou autorů, dosud však žádný z nich nepřinesl přímý důkaz prostřednictvím měření a zachycení vztahu mikroklimatu a společenstev epixylických mechorostů v terénu. V této práci jsme se zaměřili na přímé měření teploty a vzdušné vlhkosti během tří ročních období. Na základě takto získaných dat popisujeme vliv mikroklimatu na společenstva mechorostů. Tento vztah byla zkoumán v pralesovitém smíšeném lese v České republice na 62 tlejících kmenech jedle v pokročilém stádiu rozkladu. Naše analýza odhalila přímý vliv mikroklimatického gradientu na strukturu společenstev mechorostů. Celková bohatost společenstev a pokryvnost mechorostů stoupala se snižující se teplotou a rostoucí vzdušnou vlhkostí. Stejně tak výskyt vzácných specializovaných epixylických druhů (především játrovek) byl pozitivně korelován s těmito mikroklimatickými podmínkami. Naopak druhy s vyšší tolerancí vůči suchu, které můžeme často nalézt i na borce živých stromů, vyhledávali kmeny se sušším a teplejším mikroklimatem.

Nížinné oblasti střední Evropy byly již od neolitu hustě osídlené. Různé způsoby managementu, jako například pařezení, pastva zvířat nebo hrabání lesní opadanky silně ovlivnily podobu lesních ekosystémů, včetně rostlinných společenstev podrostu. Tradiční formy hospodaření v průběhu 19. a 20. století postupně zanikly, a to v důsledku rozšíření pěstování vysokého lesa. Právě tato změna zřejmě do značné míry způsobila nedávný pokles biodiverzity, jehož součástí byl i úbytek oligotrofních rostlinných druhů náročných na světlo. Uvažuje se o tom, že návrat tradičních forem hospodaření by mohl být jedním ze způsobů, jak pokles biodiverzity zpomalit. Existuje však nebezpečí, že nedávné změny prostředí, jako například nárůst atmosférické depozice dusíku nebo globální změna klimatu, mohou způsobit problémy při obnově tradičních kulturních ekosystémů. Následkem může být například rozšíření ruderálních a invazních druhů. Abychom mohli říct, jestli jsou tradiční formy hospodaření vhodným nástrojem v ochraně přírody, je nejprve nutné pochopit reakci ekosystému. Získané poznatky mohou také přispět k pochopení role člověka a jeho vlivu na lesní ekosystémy v průběhu holocénu, a mohou objasnit vliv historického managementu na současnou podobu lesních ekosystémů. S cílem odpovědět na tyto otázky byl založeny experimenty s pařezením s výstavky, pastvou domácích zvířat a hrabáním opadanky. Výzkum probíhal v nížinné oblasti jihovýchodní části České republiky, převážně v lesích s dominancí dubu. Na trvalých plochách se zde zapisováno druhové složení vegetace podrostu. Kromě toho byl vliv pastvy divokých kopytníků zkoumán pomocí srovnání historických záznamů vegetace z 60. letech 20. století s dnešní vegetací na stejných plochách. Tyto studiejsou především zaměřeny na vliv managementu na druhy cenné z hlediska ochrany přírody, a to převážně světlomilné oligotrofních druhy. Kromě toho se sledovalo potenciální rozšíření ruderálních a invazních druhů. Pastva divokých kopytníků a obnova pařezení s výstavky vedly k signifikantní změně druhového složení rostlin, zatímco pastva domácích zvířat a hrabání opadanky neměly vliv. Druhovou bohatost ovlivnily pozitivně všechny managementy, kromě pastvy domácích zvířat. Následkem však přibily převážně ruderální rostliny. Vliv na ostatní druhy, včetně druhů cenných z hlediska ochrany, byl zanedbatelný. Tyto druhy podpořil pouze experiment zaměřený na obnovu pařezení s výstavky. Mezi hlavní vlastnosti, které přispěly k úspěchu ruderálních druhů, patřila především schopnost rychlé kolonizace narušených míst a efektivní využití zdrojů jako světlo a živiny. Absence odpovědi ostatních druhů byla pravděpodobně způsobena jednak tím, že experimenty trvaly příliš krátkou dobu, dále proto, že se druhy díky dlouhodobé historii vlivu člověka v této oblasti mohly na management do jisté míry přizpůsobit. K pochopení vlivu managementu na odolnnější složky ekosystému, jako například půdní chemismus, bude potřeba dlouhodobých experimentů.

Mezidruhová hybridizace je významným evolučním prekurzorem speciace. I když je mnoho druhů rostlin schopných křížit se, frekvence hybridizace se mezi nimi může výrazně lišit. Tyto odlišnosti je potřeba zkoumat s ohledem na jejich evoluční, ochranářský a šlechtitelský význam. Rod Cirsium (pcháč) z čeledi Asteraceae je vhodný model pro výzkum zákonitostí mezidruhové hybridizace na malé fylogenetické škále. Předkládaná magisterská práce popisuje geografické rozšíření mezidruhových hybridů šestnácti druhů rodu Cirsium ve střední Evropě (C. acaulon, C. alsophilum, C. arvense, C. brachycephalum, C. canum, C. carniolicum, C. eriophorum, C. erisithales, C. greimleri, C. heterophyllum, C. oleraceum, C. palustre, C. pannonicum, C. rivulare, C. spinosissimum, C. vulgare). Analýza rozšíření hybridů byla vypracována na základě studia herbářových položek většiny muzejních a univerzitních herbářů v České republice, na Slovensku a největších herbářů v Rakousku a Maďarsku. Lokality hybridů, zjištěné tímto studiem, byly přeneseny do databáze. Ta obsahuje 6 040 záznamů. Jako zkoumané území byly na základě množství záznamů vymezeny státy Rakousko, Česká republika, Slovensko, Maďarsko, Slovinsko a region Jižní Tyrolsko. K lokalitám byly přiřazeny geografické souřadnice, jejichž pomocí, byly vytvořeny mapy rozšíření nalezených hybridů. Za pomoci údajů, pocházejících z odborných prací jiných autorů a předešlé bakalářské práce, byla zdokumentována rovněž distribuce rodičovských druhů. Z teoreticky možných 120 hybridů šestnácti studovaných druhů bylo z daného území zaznamenáno celkem 59 různých hybridů vyskytujících se v tomhle území s velice rozdílnou frekvencí. Nejhojnějšími hybridy jsou C. canum × C. oleraceum, C. oleraceum × C. palustre, C. oleraceum × C. rivulare, C. palustre × C. rivulare. Poznání rozšíření hybridů a jejich rodičů umožnilo taky stanovit tendenci druhů křížit se. Nejochotněji tvoří hybridy vzácné horské druhy Cirsium greimleri a C. carniolicum, které proto mohou být ohroženy genetickou korozí. Naopak nejméně hybridizuje druh slanisek C. brachycephalum, druh pastvin C. eriophorum a hojné, plošně rozšířené druhy C. arvense a C. vulgare. Data získaná studiem herbářového materiálu se ukázala jako vhodný nástroj pro reprezentativní stanovení různé míry intenzity mezidruhové hybridizace. Pomocí geografického překryvu v distribuci rodičovských druhů lze vysvětlit 15,74 % variability ve frekvenci hybridů.