Vliv zpětné vazby mezi rostlinou a půdou na mezidruhovou a vnitrodruhovou kompetici

Bc. Adam Šťasta

Diplomová práce

The role of plant-soil feedback in intraspecific and interspecific competition

Anotace:

Zpětná vazba mezi rostlinami a půdou (plant-soil feedback, PSF) je považována za důležitý faktor utvářející rostlinná společenstva, hrající roli v kompetici, sukcesi, či rostlinných invazích. Tato práce se zabývá vlivem PSF na vnitrodruhovou a mezidruhovou kompetici u dvou rostlin středoevropských suchých trávníků, Bromus erectus Huds. (Poaceae) a Inula salicina L. (Asteraceae), a dále zjišťuje, zda jsou PSF různě ovlivněny semenáčky a dospělé rostliny, a zda má na PSF vliv stres.Provedený experiment měl dvě části. V první části byla získána půda ovlivněná růstem studovaných druhů. V druhé části byl nejprve testován vliv PSF a kompetice na uchycení semenáčků, poté vliv PSF, kompetice a stresu (sucha) na dospělé rostliny.Žádné přímé vlivy PSF na klíčení a uchycení semenáčků nebyly zjištěny, což ale mohlo být ovlivněno designem experimentu - v předchozím výzkumu byl vliv nalezen. Výsledky nicméně naznačují možnou interakci PSF s mechanismy ovlivňujícími klíčení. Dospělé rostliny byly PSF signifikantně ovlivněny. Biomasa I. salicina byla snížena v obou ovlivněných půdách, u B. erectus byl vliv minimální. Oba druhy ale měly sníženou kompetiční schopnost v půdě ovlivněné vlastním druhem, což odpovídá předpokladům, že PSF může umožňovat koexistenci na úrovni společenstev. Vlivy stresu se u obou druhů lišily a dále ovlivňovaly výsledky kompetice, přímé ovlivnění PSF stresem nalezeno nebylo.Výsledky ukazují, že PSF může ovlivňovat vnitrodruhovou i mezidruhovou kompetici, přičemž ovlivňuje kompetiční schopnosti jednotlivých druhů způsobem, který nelze jednoduše předvídat.

Abstract:

Plant-soil feedback (PSF) is considered to be an important factor shaping plant communities, it has been shown to influence processes such as competition, coexistence, succession, or plant invasions. This study investigated the role of PSF in intra- and interspecific competition, using two Central European dry grassland species, Bromus erectus Huds. (Poaceae) and Inula salicina L. (Asteraceae), and examined whether effects of PSF differ between seedlings and adult plants, and whether they are affected by stress. Two-phase PSF experiment was used. In first phase, soil conditioning was performed. Second phase was divided into two parts, first assessing PSF and competition effects on seedling establishment, second assessing PSF, competition and drought stress effects on grown-up plants in a target-neighbor design.No direct PSF effects on seeds/seedlings were found, which might have been influenced by experimental setup, as it contradicts previous research. Nevertheless, results showed possible interactions of PSF and biochemical recognition mechanisms in seeds. We suggest this to be tested.In grown-up plants, PSF effects were significant. I. salicina showed negative PSF effect on biomass, while B. erectus biomass was not affected. However, both species were disadvantaged when competing in self-conditioned soil, which, to some extent, supports the notion of PSF mediating plant coexistence. Drought stress effects were species-specific, further influencing competition outcomes. PSF was not affected by stress.The results indicate that PSF can shape outcomes of both intraspecific and interspecific plant competition, while interacting with species´ competitive abilities in ways which are not easily predicted.

Klíčová slova

kompetice, živiny, půdní prostředí, zpětná vazba

Keywords

competition, soil conditions, feedback, nutrients

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 4. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Michal Knapp, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta životního prostředí

Magisterský studijní program / obor:
Inženýrská ekologie / Ochrana přírody