Dlouhodobá dynamika synuzie bylinných druhů subtermofilní doubravy v závislosti na chodu počasí v přírodní rezervaci Červený kříž, Křivoklátsko

Aneta Hroncová

Bachelor's thesis

Long-term dynamics of the herb layer synusium in subthermophilous oakwood as influenced by weather course in the Nature Reserve Červený kříž, Protected Landscape Area Křivoklátsko

Abstract:

Tématem závěrečné práce je vyhodnocení reakce bylinného společenstva teplomilných dubových lesů s mochnou bílou (Potentilla alba) na měsíční prvky počasí v letech 1993–⁠2021, na lokalitě Přírodní rezervace Červený kříž na Křivoklátsku. Předmětem ochrany v přírodní rezervaci je společenstvo subkontinentální mochnové doubravy (asociace Potentillo albae-Quecetum). Tento typ lesní vegetace je ve středoevropském měřítku ohrožený hlavně sukcesními změnami, ustáním tradičního způsobu hospodaření, ale i eutrofizací území. Tyto změny se obecně projevují šířením habru, a následně v důsledku zastínění bylinného patra dochází k vymizení světlomilných druhů. Roku 1993 byla na dílčím území PR Červený kříž založena trvalá monitorovací plocha, kde každoročně probíhá monitoring bylinného patra metodou fytocenologického snímkování. Oplocená trvalá plocha je v bezzásahovém režimu a je zde tak vyloučen vliv člověka i velkých herbivorů. Fytocenologické snímky za celou časovou řadu (1993–⁠2021) byly syntetizovány v elektronické databázi, a následně byly vypočítány vybrané ekologické charakteristiky a funkční znaky pro celou vegetaci. Za dobu monitoringu bylo na ploše zpracováno 700 fytocenologických snímků a zaznamenáno celkem 124 druhů bylin. Měsíční chod meteorologických prvků (srážky a teplota) byl kalkulován jako aritmetický průměr ze tří nejbližších meteorologických stanic (Lány, Neumětely, Karlova Ves). Pomocí technologie mnohorozměrných statistických analýz (PCA) a regresní analýzy byly vyhodnoceny souhrnné odpovědi funkčních vlastností bylinného patra na průběžné meteorologické prvky. Byl potvrzen trend oteplování ve sledovaném období, trend úhrnů srážek má na druhou stranu mírně klesající tendenci. Dochází tedy ke xerofytizaci počasí a k častému výskytu sucha. Rovněž se v posledním desetiletí projevuje výrazná fluktuace klimatu, jsou stále častější extrémní hodnoty teplot i srážek. Bylinné patro teplomilné doubravy nejvíce reaguje na srážky a teploty vegetačního období (duben–⁠září) předchozího roku. Nemalým podílem vegetace také reaguje na teplotu v zimním období a na Ellenbergův klimatický kvocient (ukazatel aridity). Také se prokázalo, že globálně zavedený standardizovaný srážkový index (SPI), kvantifikující intenzitu sucha, je pro charakterizaci ekologických podmínek prostředí lesních ekosystémů méně vhodný než tradiční ekologicky definovaná období prostých průměrů teplot a úhrnů srážek. Bylinné společenstvo nejčastěji odpovídalo na meteorologické proměnné kolísajícím zastoupením terofytů, konkurenčně ruderálních stratégů (CR strategie) a stres snášejících konkurenčních stratégů (CS strategie). Použitá dlouhá řada pozorování a komplexní vegetační analýza tak umožnila jednoznačně identifikovat robustní klimatické signály v mezisezónní dynamice bylinného patra zkoumané ochranářsky cenné doubravy.

Abstract:

The aim of this work is the evaluatin of the response of the herbaceous layer of thermophilic oak forest with Potentilla alba to monthly weather elements in the period 1993–⁠2021, at the site of the Červený kříž Nature Reserve in Křivoklátsko region. The object of protection in this nature reserve is the subcontinental oakwood (Potentillo albae-Quercetum vegetation association). This type of forest vegetation is threatened at the Central European scale mainly by successional changes, the cessation of traditional silvicultural system and eutrophication of the area. These changes are generally manifested by the spread of Carpinus betulus and as a consequence of the shading of the herbaceous layer, the disappearance of light-demanding species. In 1993, a permanent monitoring area was established in a sub-area of the Červený kříž NR, where annual monitoring of the herbaceous understorey took place by means of sampling phytosociological relevés. The research area is fenced, thus excluding the influence of man and herbivores in the non-intervention regime. The phytosociological relevés for the whole time series (1993–⁠2021) were synthesized in an electronic database and then, calculations of ecological characteristics and functional traits of the vegetation were performed. During the whole monitoring period, 700 phytosociological relevés were processed on the plot and a total of 124 herb species were recorded. For the determination of meteological variables (temperature and precipitation), arithmetic means from the three nearest meteorological stations (Lány, Neumětely, Karlova Ves) were calculated. Using multivariate statistical analysis (PCA) and linear regression analysis, we evaluated the synthetic responses of the herbaceous understory to running meteorological conditions The warming trend over the research period was confirmed, on the other hand the trend of decreasing precipitation was detected. Thus, the climate is becoming more xerophilic and droughts show more frequent incidence. There have also been significant weather fluctuations over the last decade, with extremes in temperature and precipitation becoming more frequent. The herbaceous layer of the thermophilic oak forest responds most strongly to the rainfall and temperature of the vegetation season (April–⁠September) of the previous year. A significant proportion of the vegetation also responds to winter season temperature and to the Ellenberg climate quotient (traditional indicator of drought). Also, the globally accepted Standardized Precipitation Index (SPI) as an indicator of drought has been shown to be less suitable for evaluation of the environmental conditions of forest ecosystem than traditional ecologically defined periods of simple avarages of temperature and precipitation. The herbaceous community responded most often to meteorological variables by the representation of terophytes, competitive-ruderal strategists (CR strategy) and stress-tolerant competitive strategists (CS strategy). The used long-time series of observations and complex vegetation analysis thus made it possible to unambiguously identify robust climatic signals in the inter-season dynamics of the herbaceous layer of the investigated oak forest, possessing conservation priority.

Keywords

světlé doubravy, bylinné patro, druhová diverzita, zástin, populační fluktuace, časová dynamika, počasí, vážený průměr společenstva, funkční znaky

Keywords

light oak forests, herbaceous layer, species diversity, shade, population fluctuation, temporal dynamics, weather, community-weighted mean, functional traits

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Tomáš Černý, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Bachelor programme / specializace:
Forestry / Forest Ecosystems Protection and Silviculture