Mezidruhové interakce v mokřadním společenstvu v závislosti na vodním režimu: dlouhodobý test stress-gradient hypotézy

Kateřina Růžičková

Master's thesis

Interspecific interactions in wetland communities in dependence on water regime: long-term test of stress-gradient hypothesis

Abstract:

Stress-gradient hypotéza predikuje změnu mezidruhových vztahů z negativních na kladné podél gradientu stresu. Základní předpoklad je, že přítomnost jednoho druhu (facilitátora), který např. vyrovnává nepříznivé podmínky prostředí, usnadňuje růst ostatním rostlinným druhům. V rámci 5ti letého experimentu bylo zjišťováno, jestli se mezidruhové interakce (tj. míra facilitace a konkurence) mění v závislosti na vodním režimu. Tři mokřadní druhy (Calamagrostis canescens, Carex elongata a Deschampsia cespitosa) byly pěstovány v experimentálních nádobách s přítomností a bez přítomnosti dominantního druhu (Carex elata). Hydrologický gradient (= gradient stresu) byl simulován třemi vodními režimy: suchým, kolísavým a mokrým. Úspěšnost druhů v rámci jednotlivých režimů byla korelována s vlastnostmi rostlin zastupovaných biomasou, počtem ramet a výškou rostlin. V práci byly stanoveny a testovány následující předpoklady: Při nízké intenzitě stresu (na mokrém vodním režimu) funguje C. elata jako kompetitor. Naopak při vyšší intenzitě stresu (na suchém vodním režimu) představuje C. elata facilitátora, který usnadňuje koexistujícím druhům růst. Tento předpoklad se potvrdil pouze u druhu D. cespitosa, kterému se na suchém režimu dařilo lépe v přítomnosti dominantního druhu, kterým byl facilitován. U ostatních dvou druhů ke změně mezidruhových vztahů nedošlo a zůstaly negativní. Dále výsledky ukázaly, že na suchém režimu byla v přítomnosti dominantního druhu mezi koexistujícími druhy nižší intenzita kompetice. Experiment ukázal, že odpověď jednotlivých druhů se podél gradientu stresu může lišit. Hydrologický gradient také ovlivňuje charakter a intenzitu vzájemných interakcí mezi druhy.

Abstract:

The Stress-gradient hypothesis predicates a change of interspecies relations from negative to positive according to the stress gradient. The basic assumption is that the presence of one species (the facilitator) makes the growth of other species easier. In this study was determined based on the 5years experiment, whether the interspecies interactions (i.e. the importance of facilitation and competition) changes according to the hydrological conditions. Three wetland species (Calamagrostis canescens, Carex elongata and Deschampsia cespitosa) were planted in experimental pots with the presence and absence of the dominant species (Carex elata). The hydrological gradient (= the stress gradient) was simulated by three types of hydrological conditions: dry, fluctuating and wet. The success of the species within the specific conditions was correlated with the fitness-related characteristics of the plants including the biomass, the number of ramets and the height of the plants. Following hypotheses were tested: i) at a low intensity of stress (with the wet treatment), the C. elata represents a competitor for other species. On the other hand, at a high intensity of stress (with the dry treatment), the C. elata represents a facilitator, making it easier to the other coexisting species to grow. This presumption was confirmed only with the D. cespitosa, which was more successful under dry treatment with the presence of a dominant species, which facilitated it. With the other two species the change of interspecific relations was not observed and the relationships remained negative. Furthermore the results showed, that in the dry treatment with the presence of a dominant species, there was a lower intensity of competition among the coexisting species. The experiment showed, that the interactions of particular species with dominant species can vary according to the stress gradient. The hydrological gradient also influences the character and intensity of interactions among the species.

Keywords

Calamagrostis canescens, Carex elata, Carex elongata, Deschampsia cespitosa, koexistence rostlin

Keywords

Calamagrostis canescens, Carex elata, Carex elongata, Deschampsia cespitosa, coexistence of plants

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jan Douda, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Landscape Engineering / Regional Environmental Administration