Variabilita luk svazu Molinion v České a Slovenské republice

Mgr. Marcela Řezníčková, Ph.D.

Doctoral thesis

Variability of the Molinion meadows in the Czech and Slovak Republics

Abstract:

Disertační práce je zaměřena zejména na studium variability bezkolencových luk svazu Molinion na území České republiky a Slovenska. Zabývá se však rovněž variabilitou celé třídy Molinio-Arrhenatheretea a variabilitou druhového složení vlhkých aluviálních luk podél klimatického gradientu kontinentality ve střední Evropě. Pomocí detrendované korespondenční analýzy bylo zjištěno, že nejvýznamnějším faktorem, který ovlivňuje variabilitu druhového složení luční vegetace třídy Molinio-Arrhenatheretea v České republice, je vlhkost, druhým nejdůležitějším faktorem jsou živiny, s nimiž koreluje pH půdy. Shlukovou analýzou bylo v této vegetaci rozlišeno deset hlavních vegetačních typů. První skupina sdružovala nížinné aluviální louky svazu Deschampsion, skupiny 2, 3, 5, 9 a 10 různé typy vlhkých pcháčových luk svazu Calthion, skupina 4 louky svazu Molinion, skupina 6 zahrnovala horské pcháčové louky, které představují přechodný typ vegetace mezi svazy Calthion a Polygono-Trisetion, skupina 7 nížinné ovsíkové louky svazu Arrhenatherion a skupina 8 ovsíkové louky vyšších poloh na živinami chudších půdách, horské trojštětové louky svazu Polygono-Trisetion a mezofilní pastviny svazu Cynosurion. Analýzou beta-diverzity bylo zjištěno, že v luční vegetaci na vlhkých stanovištích jsou větší rozdíly v druhovém složení mezi jednotlivými typy vegetace, což odpovídalo jednak výsledkům shlukové analýzy, kde vlhké pcháčové louky byly rozděleny ve srovnání s mezofilními loukami do více skupin, a jednak členění v tradiční fytocenologii, kde je ve svazu Calthion rozlišován největší počet asociací. Vlhké nížinné louky (vyskytující se do 350 m n. m.) z České republiky, východního Rakouska, Slovenska, Maďarska a severního Chorvatska byly použitím nové metody na určení optimálního počtu shluků rozčleněny shlukovou analýzou nejprve na tři shluky, z nichž první zahrnoval pcháčové louky svazu Calthion, druhý bezkolencové louky svazu Molinion a třetí kontinentální zaplavované louky, řazené do svazů Agrostion albae, Alopecurion pratensis, Cnidion venosi, Deschampsion cespitosae a Veronico longifoliae-Lysimachion vulgaris. V dalším kroku byl soubor rozdělen na devět shluků, z nichž čtyři zahrnovaly kontinentální zaplavované louky, tři pcháčové louky a dva shluky odpovídaly bezkolencovým loukám. Protože další dělení kontinentálních zaplavovaných luk neodráželo hranice mezi svazy tak, jak jsou uváděny v tradiční fytocenologické literatuře, bylo navrženo sloučit tyto svazy do jednoho a pojmenovat je nejstarším platným jménem, tj. Deschampsion cespitosae Horvatić 1930. Protože bezkolencové louky svazu Molinion byly v obou těchto studiích jasně odlišeny od ostatní luční vegetace, lze je považovat za dobře vyhraněný vegetační typ. V České republice byly tyto louky v dosavadní literatuře členěny do deseti fytocenologických asociací, na Slovensku do dvanácti. Ne všechny tyto asociace však byly jasně popsány, mnohé z nich byly rozlišeny pouze na základě vyšší pokryvnosti nebo přítomnosti jednoho nebo dvou druhů. Z tohoto důvodu bylo druhové složení i diagnostické druhy řady asociací velmi podobné a pro uživatele fytocenologické klasifikace bylo často obtížné přiřadit k nim fytocenologické snímky, neboť daný snímek svým druhovým složením zpravidla odpovídal několika z nich. Po provedení syntaxonomické revize byly na území České republiky a Slovenska rozlišeny pouze dvě asociace. Asociace Molinietum caeruleae Koch 1926, která se vyskytuje na bázemi bohatých stanovištích a je charakterizována druhy Betonica officinalis, Galium boreale nebo Serratula tinctoria, a asociace Junco effusi-Molinietum caeruleae Tüxen 1954, vázaná na kyselé, oligotrofní půdy s velmi n

Abstract:

ízkým obsahem vápníku a typická výskytem druhů smilkových trávníků. Podle Ellenbergových indikačních hodnot, které byly použity pro interpretaci hlavních gradientů, koreloval hlavní gradient těchto luk pozitivně s půdní reakcí, kontinentalitou, teplotou a živinami. Klasifikace pro Českou republiku byla dělána metodou Cocktail, pro Slovensko shlukovou analýzou.

Abstract:

The main topic of the Ph.D. thesis is variability of meadows of the Molinion caeruleae alliance in the Czech and Slovak Republics. Variability of the Molinio-Arrhenatheretea class in the Czech Republic and variability of lowland wet meadows along a climatic continentality gradient in Central Europe is also studied. Detrended correspondence analysis of meadows of the Molinio-Arrhenatheretea class from the Czech Republic revealed moisture as the main gradient, and nutrients, correlated with soil base status, as a secondary gradient controlling species composition. Ten clusters were distinguished in this vegetation using cluster analysis. Lowland alluvial meadows of the Deschampsion alliance were included in the first cluster, intermittently wet meadows of the Molinion alliance in cluster 4, montane Cirsium meadows, which represent transitional type of vegetation between the Calthion and the Polygono-Trisetion alliances, in cluster 6, nutrient-rich types of Arrhenatheretum meadows from lower altitudes in cluster 7 and nutrient-poor types of Arrhenatheretum meadows from higher altitudes, montane meadows of the Polygono-Trisetion alliance and mesic pastures of the Cynosurion alliance in cluster 8. Wet meadows of the Calthion alliance were divided among several clusters, which corresponded to the main associations recognized in traditional phytosociological literature. This patterns suggests that wet meadows have a higher beta-diversity than mesic meadows. This hypothesis was tested by calculating mean pair-wise Sörensen dissimilarity of meadow relevés for partitions of the moisture gradient, and confirmed that beta-diversity of meadows increases with increasing soil moisture. In traditional phytosociological literature, this fact is reflected by higher numbers of associations distinguished within wet meadows than in mesic meadows. A statistical analysis of variation in species composition of Central European lowland wet meadows from the Czech Republic, eastern Austria, Slovakia, Hungary and northeastern Croatia was performed, using a data set of 387 geographically stratified vegetation relevés sampled at altitudes < 350 m. Principal coordinates analysis was used to identify and partial out the noise component in the variation in this data set. The relevés were classified by cluster analysis. A new method for identifying the optimal number of clusters was developed, based on species fidelity to particular clusters. This method suggested the optimum level of classification with three clusters and secondary optimum levels with five and nine clusters. Classification based on three clusters separated the traditional phytosociological alliances of Calthion and Molinion, both with a suboceanic phytogeographical affinity, and a group of flooded meadows of large river alluvia, with a continental affinity. The latter group included the traditional alliances of Agrostion albae, Alopecurion pratensis, Cnidion venosi,Deschampsion cespitosae and Veronico longifoliae-Lysimachion vulgaris. However, the internal heterogeneity of this group did not reflect putative boundaries between these alliances as proposed in the phytosociological literature. Therefore it was suggested to unite these alliances in a single alliance Deschampsion cespitosae Horvatić 1930 (the oldest valid name). As meadows of the Molinion alliance were distinguished in both of these studies, it is possible to consider them as a clearly defined vegetation type. Ten phytosociological associations were reported in the previous phytosociological literature for this alliance from the Czech Republic and twelve associations from Slovakia. However, most of these associations were not clearly described. They were often distinguished only on the basis of higher cover or presence of one or two species. Therefore species composition and diagnostic species of these associations were often very similar. It was difficult to assign phytosociological relevés to them because one relevé ma

Abstract:

y have corresponded with its species composition to several associations. After a syntaxonomical revision only two associations were distinguished in the Molinion alliance in the Czech Republic and also in Slovakia – Molinietum caeruleae Koch 1926 and Junco effusi-Molinietum caeruleae Tüxen 1954. The former occurs on more base-rich soils and is characterized by species such as Betonica officinalis, Galium boreale or Serratula tinctoria, while the latter is found in more acidic habitats and is typical by the occurrence of species of Nardus grasslands. Ellenberg indicator values were used for interpretation of main gradients of these meadows. In both countries the main gradient positively correlates with soil base status, continentality, temperature and nutrients.

Keywords

Česká republika, fytocenologie, klasifikace, luční vegetace, ordinace, Slovenská republika, Czech Republic, phytosociology, classification, meadow vegetation, ordination, Slovak Republic

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 5. 2007

Thesis defence

• Date of defence: 3. 5. 2007
• Supervisor: prof. RNDr. Milan Chytrý, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biology / Botany