Působení stresu suchem na funkční změny a diverzitu ve společenstvech mokřadních rostlin

Přemysl Král

Master's thesis

The effects of drought stress on functional composition and diversity in a wetland plant community

Abstract:

K efektivní ochraně přírody je nezbytné rozumět ekologickým vazbám, které určují podobu a kondici jednotlivých společenstev, nebo celých ekosystémů. Rostliny spolu soupeří o přírodní zdroje, nicméně během dlouholetého vývoje si vyvinuly schopnost koexistence, a v některých případech se navzájem facilitují. Provedl jsem terénní experiment v mokřadní olšině Černiš u Českých Budějovic, ve kterém jsem sledoval funkční vlastnosti ostřice prodloužené (Carex elongata) v odlišných vlhkostních podmínkách heterogenního mikroreliéfu bultů a prohlubní. Zatímco prohlubně jsou téměř permanentně zatopené, na vršcích bultů vlhkost klesá a druhy mohou být stresovány suchem. Předpovídal jsem facilitaci C. elongata okolní vegetací ve stresovaném prostředí na vršku bultu. Vybral jsem 24 bultů s reprezentativním jedincem C. elongata na vršku a na spodku bultu, a náhodně jsem rozdělil výběr do dvou ošetření – kontrola a manipulovaná varianta. Na manipulovaných bultech se několikrát odstranila ostatní nadzemní vegetace kvůli eliminaci konkurence a na kontrolních bultech se nezasahovalo. Reakce na jednotlivé ošetření byla sledována pomocí SLA, LDMC, stomatální konduktance, počtu ramet, výšky a biomasy. Navíc byla měřena SLA a LDMC u dalších mokřadních druhů, které se vyskytovaly napříč vlhkostním gradientem. C. elongata reagovala na odlišné vlhkostní podmínky a dosahovala na vršcích vyšší SLA a stomatální konduktance. Jedinci na vršcích po odstranění konkurence vytvářeli více ramet a na spodcích ztráceli více výšku. U ostatních druhů se odpověď i její síla odlišovala. I přes drobné náznaky facilitace se naše hypotéza nepotvrdila a část výsledků naznačuje, že pro úspěšnost C. elongata může být hlavním mechanismem kompetice. Nicméně pro jednoznačnou odpověď je zapotřebí provést další bádání.

Abstract:

To protect nature effectively, it is necessary to understand ecological links that determine the shape and condition of specific communities or entire ecosystems. Plants compete for natural resources, however, during long evolution, they have developed the capability of coexistence, and in some cases, they facilitate themselves. I conducted a field experiment in alder carr Černiš near České Budějovice, in which I was monitoring functional traits of elongated sedge (Carex elongata) in different humidity conditions at heterogeneous microrelief of hummocks and hollows. While the hollows are almost permanently flooded, the humidity on the top of the hummocks is decreasing and species may face drought stress. I have predicted facilitation of C. elongata by surrounding vegetation in a stressed environment at the top of the hummock. I selected 24 hummocks with a representative individual of C. elongata at the top and bottom of the hummock, and randomly assigned treatments – control and a manipulation treatment. Surrounding vegetation on the manipulated hummock was cut several times to remove competition and control hummocks remained without influence. Response to each treatment was monitored using SLA, LDMC, stomatal conductance, number of shoots, height, and biomass. Also, SLA and LDMC were measured in other wetland species that occurred through a moisture gradient. C. elongata reacted to different moisture conditions and achieved higher SLA and stomatal conductance at the top. After removing competition, the individuals at the tops were creating more shoots and at the bottoms were losing height. For other species, the reaction and its values were different. Even though few results support facilitation, our hypothesis was not confirmed, and some results suggest that for C. elongata competition may be the main mechanism. However, for definite proof, more research is needed.

Keywords

Černiš, mokřad, facilitace, kompetice, funkční vlastnosti, SLA, LDMC, stomatální vodivost

Keywords

Černiš, wetland, facilitation, competition, functional traits, SLA, LDMC, stomatal conductance

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 3. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jan Douda, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Engineering Ecology / Nature Conservation