cévnaté rostliny

Města jsou považována za důležitá centra druhové bohatosti. Vzhledem k pestré mozaice stanovišť a intenzivní činnosti člověka tvoří jedinečné prostředí bohaté na rostlinné druhy, a to jak původní tak nepůvodní. Městské biotopy se liší režimem disturbancí, které působí jako silný environmentální filtr a ovlivňují tak druhové složení rostlinných společenstev. Rostlinná společenstva ve městech proto poskytují vhodný model pro studium vlivu disturbancí na druhové složení a fylogenetickou strukturu společenstva a pro studium významu měst pro šíření nepůvodních druhů do okolní krajiny. Hlavním cílem této práce je (i) stanovit význam frekvence vysazování jako faktoru při naturalizaci dřevin ve městech, (ii) prozkoumat vliv velikosti sídla na druhovou bohatost, druhové složení a teplotní požadavky rostlinných společenstev, (iii), prozkoumat jak se liší fylogenetická diverzita různých rostlinných společenstev ve městech a zda introdukce nepůvodních rostlinných druhů mění fylogenetickou diverzitu společenstev původních druhů, (iv) otestovat, zda fylogenetická struktura společenstva může být použita jako zástupná proměnná pro funkční diverzitu obecně a konkrétně pro diverzitu vlastností rostlin souvisejících se stanovištními nároky druhů, strategiemi šíření a mezidruhovou kompeticí. Potvrdili jsme významný vztah mezi počtem vysazených jedinců a schopností dřevin spontánně se šířit ve městě. Z výsadeb se nejčastěji šíří původní druhy mírného pásu Evropyé a dále nepůvodní druhy pocházející ze severní Ameriky a střední a východní Asie. Rostlinná společenstva ve velkých sídlech jsou obecně druhově bohatší než společenstva malých obcí. Tyto rozdíly se nejvíce pojevují v obytných čtvrtích. Se zvětšující se velikostí sídla roste i množství jak nově zavlečených nepůvodních druhů (neofytů) závislých na konstantním přísunu diaspor působením lidské činnosti tak druhů původních, přežívajících ve zbytcích polopřirozené vegetace. Naopak archeofyty jako homogenní skupina druhů s podobnými vlastnostmi jsou rozšířeny rovnoměrně napříč sídly všech velikostí. Nepotvrdili jsme vliv tepelného ostrova na druhové složení společenstev, což zřejmě znamená, že lokální stanovištní podmínky hrají ve formování společenstev větší roli než velikost sídla a s ní související vznik tepelného ostrova. Fylogenetická diverzita rostlinných společenstev ve studovaných městských společenstvech je nižší než náhodná. Její hodnota se mění s režimem disturbancí a to pro všechny studované skupiny druhů (původní druhy, archeofyty a neofyty). Introdukce nepůvodních druhů snižuje fylogenetickou diverzitu společenstev. Nízká fylogenetická diverzita disturbovaných rostlinných společenstev ve městech vzniká pravděpodobně v důsledku silného působení environmentálních filtrů, které umožňují usazení druhů pouze z omezeného počtu vývojových linií. Tyto druhy se vyznačují vlastnostmi, díky kterým přežívají na narušených stanovištích. Zjistili jsme, že vazba mezi fylogenetickou a celkovou funkční diverzitou městských rostlinných společenstev je ale velmi slabá, podobně jako vazba mezi fylogenetickou diverzitou a vlastnostmi navázanými na strategie šíření a mezidruhovou kompetici. Vztah mezi fylogenetickou diverzitou a vlastnostmi druhů souvisejících s jejich nároky na podmínky stanoviště nebyl statisticky významný. Fylogenetická diverzita je pouze slabým ukazatelem funkční diverzity městských rostlinných společenstev.

I přes značný zájem o druhovou diverzitu cévnatých rostlin není mnohdy její příčina uspokojivě vysvětlena. Také faktory, které ji ovlivňují, jsou velmi různorodé a projevují se na různých škálách. Pro výzkum na regionální škále je ale často potřeba získat množství vegetačních dat. Odhady diverzity druhů v rámci rostlinných společenstev bývají proto často prováděny na datech získaných z velkých vegetačních databází. Výsledky však mohou být zkreslené kvůli subjektivnímu sběru dat. V této dizertační práci jsem proto rozhodla nejprve míru možného zkreslení odhadů zjistit. Protože zemědělská krajina je v mírném pásmu běžně rozšířená, zaměřila jsem se v této dizertaci na její diverzitu a na některé ne zcela probádané faktory, které ji ovlivňují. Faktory ovlivňující počet druhů fungují od malých území po široké regiony. Jsou to např. výskyt druhů mimo svůj optimální biotop (spatial mass effect), struktura krajiny nebo zásoba druhů (species pool). Ví se, že struktura krajiny může ovlivňovat nejen gama, ale také alfa diverzitu, která je mimořádně velká v trávnících Bílých Karpat. Předpokládá se, že alfa diverzita trávníků tohoto území může být částečně vysvětlena výše zmíněnými faktory. Doposud však tento předpoklad nebyl testován. Navíc se neví, zda je vysoká alfa diverzita tohoto území typická pouze pro trávníky, nebo i pro jiné vegetační typy (např. lesní a ruderální vegetaci). Struktura krajiny ovlivňuje také množství ekotonů, které mohou teoreticky sloužit jako centra diverzity krajiny díky mísení druhů ze sousedních biotopů a výskytu specifických ekotonálních druhů. Pokud centra diverzity skutečně představují, mohou částečně zvyšovat druhovou diverzitu krajiny v případě, že její fragmentace nebude příliš silná. Cílem mé dizertační práce je odpovědět na tyto otázky: (1) Jak spolehlivé jsou odhady diverzity cévnatých rostlin odvozené z dat získaných z velkých vegetačních databází? (2) Může být alfa diverzita trávníků vysvětlena velkou zásobou druhů trávníků (species pool), výskytem druhů mimo svůj optimální biotop (spatial mass effect), velkými plochami trávníků nebo rozmanitostí krajiny? (3) Jaký je vztah mezi alfa a beta diverzitou trávníků? (4) Je velká alfa diverzita Bílých Karpat typická pouze pro trávníky, nebo i pro jiné vegetační typy? (5) Liší se alfa diverzita různých typů trávníků (xerofilních, sub-xerofilních, mezofilních a vlhkých) v závislosti na struktuře okolní krajiny? (6) Jsou ekotony místa zvýšené koncentrace druhů ve středoevropské krajině? Pokud ano, je jejich diverzita ovlivněna strukturní rozmanitostí ekotonu? Výsledky naznačují, že (1) některé odhady diverzity spočítané pomocí dat z velkých databází jsou nadhodnocené, konkrétně počty ohrožených druhů v rámci malých ploch a beta diverzita. (2) Alfa diverzita trávníků je ovlivněna strukturou krajiny. Konkrétně v Bílých Karpatech by alfa diverzita mohla být částečně vysvětlena velkou plochou trávníků v kombinaci s velkou rozmanitostí různých typů biotopů a malou geologickou pestrostí. (3) Velká alfa diverzita trávníků Bílých Karpat je kompenzována jejich malou beta diverzitou. (4) Velká alfa diverzita Bílých Karpat je typická pro trávníky a plevelovou/ruderální vegetaci. (5) Alfa diverzita sub-xerofilních a mezofilních trávníků je strukturou krajiny ovlivněna silněji než alfa diverzita suchých nebo vlhkých trávníků. (6) Ekotony nezvyšují alfa ani gama diverzitu zemědělské krajiny v jihovýchodní části České republiky, protože nejsou druhově bohatší než sousední plochy biotopů a neobsahují téměř žádné ekotonální druhy. Navíc jejich alfa diverzita je srovnatelná v strukturálně heterogenních a homogenních ekotonech.

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.

Rostlinnými invazemi se již zabývala řada studií, stále však chybí podrobnější srovnání invadovanosti biotopů na různých kontinentech a také není zcela známo, jaké faktory ji podmiňují. Studie, které srovnávaly míru invaze v biotopech několika oblastí na různých kontinentech, se lišily jak typem vstupních dat, tak jejich zpracováním, a tudíž zobecnění výsledků pro větší, mezikontinentální měřítka může být nepřesné. Pro spolehlivé zhodnocení rozdílů v invazi mezi kontinenty je proto nutné shromáždit srovnatelné údaje. Přehledy založené na invadovanosti biotopů, kvantifikované jako počet či podíl nepůvodních druhů, ukázaly, že jsou mezi biotopy ve studovaných oblastech výrazné rozdíly v zastoupení nepůvodních druhů. Biotopy v rámci jedné oblasti se lišily svou invadovaností, ale stejné biotopy v různých oblastech vykazovaly naopak podobnou invadovanost. To může naznačovat existenci faktorů podmiňujících invadovanost, které jsou společné stejným biotopům i ve značně vzdálených oblastech. Invadovanost biotopu je obecně připisována interakci invazibility biotopu a přísunu diaspor nepůvodních druhů. Předpokládáme však, že se na invadovanosti podílí i další faktor, a to celková zásoba nepůvodních druhů, které se vyskytují v dané oblasti a mají vlastnosti umožňující invadovat daný biotop (tzv. regional alien species pool). Protože vlastnosti druhů jsou do určité míry podmíněny adaptacemi na biotop, ve kterém rostou v původním areálu, mohou v sekundárním areálu zvýhodnit druh při invazi do biotopů s podobnými podmínkami. Jestliže se biotopy v původním areálu liší tím, kolik poskytují svých druhů pro invazi, můžeme v invadované oblasti předpokládat rozdíly v zásobě nepůvodních druhů, které jsou ekologicky přizpůsobené různým biotopům, což se může projevit v rozdílné invadovanosti biotopů. Cíli dizertační práce je proto (i) ověřit mezikontinentální rozdíly v invadovanosti biotopů, zvláště v Novém a Starém světě, a srovnat míru výměny nepůvodních druhů mezi nimi, (ii) identifikovat biotopy poskytující nejvíce druhů pro invazi na jiné kontinenty a ověřit, zda druhy v sekundárním areálu upřednostňují při invazi podobné podmínky, a konečně (iii) prověřit vztah mezi tím, kolik daný biotop poskytuje druhů k invazi, a jak je invadován jako důsledek různé nabídky ekologicky kompatibilních druhů. Při námi provedeném srovnání invadovanosti obdobných biotopů ve východní část Severní Ameriky a střední Evropě bylo zjištěno, že v obou oblastech jsou nejvíce a nejméně invadované biotopy shodné. Při srovnání odpovídajících si biotopů mezi kontinenty byla větší průměrná invadovanost zaznamenána v Severní Americe, což poukazuje na obecně větší míru invaze v biotopech v Nového světa. Biotopy v Evropě poskytly více druhů k invazi do Severní Ameriky než naopak, tudíž můžeme předpokládat nevyváženou výměnu nepůvodních druhů mezi Starým a Novým světem. Evropské biotopy byly srovnány jako zdroje nepůvodních druhů invazních v Severní Americe a ve světě. Pro obě oblasti byly stejné evropské biotopy shodně velmi nebo zanedbatelně důležitými zdroji invazních nepůvodních druhů. Evropské druhy v sekundárním areálu upřednostňovaly podmínky podobné těm v primárním areálu. Mezi podílem druhů poskytovaných biotopem k invazi a invadovaností obdobných biotopů nepůvodními druhy proudícími mezi východní částí Severní Ameriky a střední Evropou byl nalezen signifikantní vztah. Čím více druhů daný biotop poskytl k invazi na druhý kontinent, tím větší invadovanost obdobného biotopu byla na druhém kontinentu zaznamenána, což lze připsat vlivu tzv. direct species-pool effect. Čím více druhů biotop na daném kontinentu poskytl k invazi, tím více nepůvodních druhů z ostatních kontinentů přijal jako důslek tzv. reciprocal species-pool effect.

Bakalářská práce popisuje přírodní podmínky a flóru území mezi Řečkovicemi a Jinačovicemi. Celková rozloha území činí necelých 9 km² vymezených čtyřmi poli podrobného síťového mapování (6765-A-C-d, 6765-A-D-c, 6765-C-A-b, 6765-C-B-a), lišících se od sebe využitím krajiny a mírou antropogenního vlivu. Ve vegetačních sezónách roku 2019 a 2020 jsem zaznamenala celkem 393 rostlinných druhů cévnatých rostlin, z toho 48 ohrožených. Hlavní metody terénního průzkumu spočívaly v zachycení jarního, letního a pozdně letního aspektu a sepsání přítomných rostlinných druhů. Bližší představa o rostlinném složení a vegetačních typech je získána skrze zhotovování fytocenologických snímků a jejich následnou klasifikací. V lesní vegetaci je nejhojněji zastoupena asociace acidofilních teplomilných doubrav na mělkých půdách (Sorbo torminalis-Quercetum), méně asociace mezofilních acidofilních doubrav (Luzulo luzuloidis-Quercetum petraeae). Z nelesní vegetace snímky nejčastěji zachycují asociaci eutrofních ovsíkových luk (Pastinaco sativae-Arrhenatheretum elatiori) a třídu jednoleté vegetace polních plevelů a ruderálních stanovišť (Stellarietea mediae). Součástí práce je seznam nalezených rostlinných druhů a dokladový herbář vybraných druhů. 

Tato bakalářská práce se zabývá diverzitou vegetace sekundárních lesíků v zemědělské krajině severní Hané. Cílem výzkumu bylo zjistit, zdali se na diverzitě vegetace projevují ostrovní efekty velikosti plochy a izolovanosti, resp. vzdálenosti od primárních lesů. Dále byl uvažován vliv dalších faktorů prostředí – stáří lesíku, půdního pH, pokryvnosti dřevinných pater a přítomnosti navazujících biotopů. Práce se také zabývala počty nepůvodních a invazních druhů a výskytem druhů z hlediska různých strategií šíření. Úvodní část práce podává vhled do problematiky ostrovních biotopů v zemědělské krajině a teoretický základ vycházející z teorie ostrovní biogeografie. Metodika nabízí přehled výzkumu, postup při výběru lokalit, definování sekundárního lesíku a postup při jejich mapování, dále zpracování a analýzu dat. Vegetační zápisy byly pořízeny ve 23 sekundárních lesících, v nichž byl zaznamenán výskyt 91 taxonů cévnatých rostlin, z nichž patnáct bylinných druhů bylo zařazeno do skupiny lesních specialistů, 20 druhů bylo nepůvodních a čtyři invazní. Analýzy (korelace, regrese a ordinace) ukázaly těsnou pozitivní závislost mezi relativním zastoupením lesních specialistů v bylinném patře a velikostí plochy lesíku. Ostrovní efekt izolovanosti se projevil pouze na celkové alfa diverzitě, kdy s rostoucí vzdáleností od primárního lesa alfa diverzita klesala. Práce přinesla nové poznatky o systému lesních ostrovních biotopů v intenzivně využívané zemědělské krajině. Na základě vybraných poznatků pak byla formulována dílčí doporučení pro ochranu přírody v zemědělské krajině. 

Středně vápnitá mechová slatiniště a rašelinné louky Českého masívu procházejí v posledních desetiletích výraznými změnami. V přírodní rezervaci Chvojnov, která byla v minulosti ovlivněna silným odvodněním, proběhla v posledních letech rozsáhlá kompletní revitalizace. Analyzovaný datový soubor ze zkoumané lokality PR Chvojnov obsahuje historické snímky K. Rybníčka (1960–1964), E. Horodyské (2003–2004), snímky K. a J. Juřičkových z období před revitalizací (2013) a vlastní snímky zaznamenané po provedení revitalizace (2019), jejichž plochy byly trvale zafixovány. Provedená klasifikace datového souboru vytvořila 4 vegetační skupiny (skupinu s vegetací as. Campylio stellati-Trichophoretum alpini, skupinu snímků s vysokou hladinou vody, skupinu snímků z revitalizované části lokality a skupinu s vegetací as. Sphagno warnstorfii-Eriophoretum latifolii). Přímá ordinační analýza ukázala posun ve složení vegetace od 60. let po současnost. Došlo k ústupu citlivých rašeliništních specialistů typických pro vegetaci as. Campylio stellati-Trichophoretum alpini (Trichophorum alpinum, Rhynchospora alba, Scorpidium scorpioides) a nárůstu lučních druhů podmáčených luk (Holcus lanatus, Lychnis flos-cuculi) a živinově náročnějších druhů mechorostů (Calliergonella cuspidata, Sphagnum teres). Významně pozitivní vliv na současnou podobu vegetace měla provedená revitalizace. Došlo k obnově funkčního vodního režimu, znovuotevření lokality odstraněním náletových dřevin a stržením drnů degradovaného podrostu, zvýšení biodiverzity lokality asanací rákosin a zvýšení biodiverzity mechového patra provedením speciálních zásahů na podporu ohrožených rašeliništních specialistů. 

V této bakalářské práci se věnuji přírodním podmínkám, a především pak flóře, území severozápadně od krajského města Jihlavy. Základním pilířem mé práce je vytvoření seznamu jednotlivých druhů cévnatých rostlin na základě předcházející rešerše floristických dat zmíněného území. Nedílnou součástí při vytváření práce byl i terénní průzkum a sběr rostlinných dokladů pro herbář.