Vegetační změny v porostu třtiny křovištní po introdukci poloparazitů

Bc. Tomáš RITZKA

Master's thesis

Vegetation changes in stand of Calamagrostis epigejos after introduction of hemiparasites

Abstract:

Degradace či úplná ztráta původní diverzity travino-bylinných porostů způsobená expanzí kompetičně silných druhů trav si žádá nalezení levné a ekologicky šetrné metody k jejich potlačení. Cílem tohoto výzkumu bylo odhalit dlouhodobé změny ve složení travino-bylinné vegetace s dominancí třtiny křovištní po introdukci třech druhů poloparazitů rodu kokrhel (Rhinanthus). Bylo testováno, zda introdukce poloparazitů sníží dominanci třtiny křovištní a prospěje jiným rostlinným druhům. Zároveň bylo sledováno, jak tyto výsevy změní vlhkostní a teplotní režim stanoviště. K pokusu bylo využito ploch výsypky lomu firmy Gypstrend Kobeřice, které byly na jaře roku 2013 prvně posečeny a v osmi blocích experimentálně osety šesti variantami výsevu bobovitých rostlin. V říjnu 2013 byl proveden výsev každého druhu kokrhele vždy do jedné čtvrtiny všech 48 původních ploch. V následujících třech sezónách (2014-2016) byly na všech 192 dílčích plochách velikosti 1 m2 (144 s výsevem kokrhelů, 48 kontrolních) prováděny odběry nadzemní biomasy. Vzorky byly roztříděny zvlášť do čtyř skupin (biomasu třtiny, kokrhele, bobovitých a zbytku), poté usušeny a zváženy. V posledním roce bylo v polovině července na všech 192 plochách zaznamenáno kompletní druhové složení vegetace a odhadnuty proporce jednotlivých druhů v biomase. Vliv výsevu kokrhele na biomasu čtyř skupin rostlin a počet druhů na plochách byl vyhodnocen použitím lineárních modelů se smíšenými efekty. Mnohorozměrnou technikou (RDA) byly analyzovány rozdíly ve složení rostlinných společenstev s výsevem kokrhelů a bez něj. Analýzy ukázaly signifikantní pokles produkce nadzemní biomasy třtiny i celkové produkce společenstva vlivem výsevu každého druhu kokrhele. Avšak pouze plochy s kokrhelem větším hostily po třech sezónách experimentu významně vyšší počet druhů než plochy kontrolní. Kokrheli pozměněná společenstva byla složena zejména z lučních druhů rostlin, naproti tomu kontrolní plochy tvořila spíše společenstva ruderálních druhů rostlin s dřevinami. V souhrnu lze říci, že všechny použité druhy rodu kokrhel jsou potenciálně vhodné pro potlačení expanzní třtiny křovištní. Výsledky této práce potvrzují možnost využití poloparazitických rostlin jako rychlý a účinný nástroj ekologický obnovy degradovaných lučních společenstev

Abstract:

Grassland degradation and plant species loss caused by expansion of strong grass competitors deserves development of cheap and eco-friendly methods for their suppression. The aim of this research was to reveal long-term changes in plant species composition of vegetation dominated by Calamagrostis epigejos after introduction of three hemiparasite species from genus Rhinanthus. We tested whether introduction of hemiparasites will decrease Calamagrostis dominance and support other plant species. Simultaneously, we monitored how these introductions alter moisture and temperature regime of the stands. For this experiment we used plots situated in quarry dumps of Gypstrend Kobeřice Ltd, which were first cut in spring 2013 and sown in eight blocks with six variants of legume seed mixtures. In October 2013 we sowed each of three Rhinanthus species into one quarter of all 48 original plots. In following three seasons (2014-2016) we sampled grassland biomass from all 192 subplots having 1 m2 in size (144 sown with Rhinanthus, 48 control ones). Biomass samples were further separated into four groups (Calamagrostis, Rhinanthus, Fabaceae and remainder), air-dried and weighed. Last year we recorded complete plant species composition and estimated species biomass proportions in all 192 subplots in mid July. Regarding data analysis, effect of Rhinanthus introduction on biomass of four plant groups was analysed with linear mixed-effect models. Further, multivariate technique (RDA) was used to detect differences in vegetation composition between plots treated and not-treated with Rhinanthus. Statistical analyses showed significant decrease of Calamagrostis as well as total biomass production of grassland community after introduction of each Rhinanthus species. However, only plots treated with Rhinanthus major hosted after three seasons of the experiment significantly more species than control plots. Rhinanthus-modified communities were composed mainly from typical meadow plant species while control plots contained rather ruderals and woody species. In summary, we can conclude that all three Rhinanthus species are potentially suitable for suppression of expansive Calamagrostis epigejos. Results of this study confirm the possibility to use hemiparasites as a quick and efficient tool in ecological restoration of degraded grassland communities.

Keywords

bobovité, ekologie obnovy, kokrhel, mikroklimatická měření, post-industriální plochy

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 12. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Jan Mládek, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Ecology and Environmental Protection / Environmental Science