Růstové vlastnosti rodu Empetrum (L.) v oblastech arktické a krkonošské arkto–alpinské tundry

Bc. František Trkal

Master's thesis

Growth traits of genus Empetrum (L.) in areas of Arctic and Krkonoše arcto-alpine tundra.

Abstract:

Empetrum L., česky šicha, je rod nízkých poléhavých keřů, patřící do čeledi vřesovcovitých (Ericaceae). V chladných podmínkách na chudých půdách, tvoří husté koberce téměř monokulturní vegetace. Šicha se zdá být rezistentní proti atmosférickému znečištění a je tolerantní k těžkým kovům. Přežívá dokonce i na silně znečištěných chudých půdách v blízkosti hutí. Je velmi citlivá k mechanickým disturbancím a k ohni. Praktická část této práce srovnávala růstové charakteristiky rodu Empetrum v oblastech arktické tundry na Svalbardu a arkto-alpínské tundry v Krkonoších. Cílem práce bylo stanovit rychlost primárního růstu. Finální analýzu se podařilo provést na relativně velkém vzorku 30 jedinců E. hermpaphroditum ze Svalbardu a 33 jedinců E. hermaphroditum a E. nigrum z Krkonoš. Z kmene každého jedince bylo uděláno několik preparátů (metoda sériových řezů). První řez byl proveden v kořenovém krčku, další potom ve vyšších částech kmene. Vždy byla změřena vzdálenost mezi jednotlivými řezy. Tímto postupem bylo možné zmapovat delší časové období primárního růstu šichy než v předchozích studiích. Jedinci z Krkonoš rostou v průměru několikanásobně rychleji (⌀ 6,73 cm/rok) než jedinci ze Svalbardu (⌀ 1,43 cm/rok). Vedlejším cílem práce bylo zjistit průměrnou šířku letokruhů a věk. Letokruhy na bázi kmene u jedinců z Krkonoš byly téměř dvojnásobné (⌀ 0,109 mm) oproti těm ze Svalbardu (⌀ 0,064 mm). Nejvyšší, resp. průměrný věk krkonošských šich byl naopak výrazně nižší a to 24, resp. 13 let, oproti svalbardským 75, resp. 38 rokům. Potvrdila se tedy spojitost mezi náročnými podmínkami k růstu a dlouhověkostí, která byla u zakrslých keřů již několikrát popsána. Zdá se, že rychlejší primární růst v Krkonoších není zapříčiněn čistě vyššími letními teplotami vzduchu, jako tomu je u jiných keřů tundry, ale spíše silnějším vlivem konkurence dalších druhů. Vliv konkurence na rychlost primárního růstu šichy popsali také další studie tohoto rodu. Vyšší rychlost primárního růstu u krkonošských šich je tedy spíše adaptací na lokální podmínky, podmíněná především silnější konkurencí ostatních druhů rostlin.

Abstract:

Empetrum L. (crowberry) is a genus of recumbent dwarf shrubs belonging to the family Ericaceae. In cold conditions, on poor soils, dense carpets of Empetrum form almost monocultural vegetation. Crowberry appears to be resistant to atmospheric pollution and is tolerant to heavy metals. It survives even on heavily polluted poor soils near smelters. It is very sensitive to mechanical disturbances and fire.The practical part of this work compared the growth characteristics of the genus Empetrum in the areas of the Arctic tundra in Svalbard and the arcto-alpine tundra in the Krkonoše Mountains. The main goal was to determine the rate of primary growth. A relatively large sample of 30 individuals of E. hermpaphroditum from Svalbard and 33 individuals of E. hermaphroditum and E. nigrum from the Krkonoše Mts. was examined. Several cuts were made from the stem of each individual (serial sectioning method). The first cut was made in the stem base, the next ones in the upper parts of the stem. The distance between individual sections was always measured. By this procedure, it was possible to analyze a longer period of primary growth of the crowberry than in previous studies. Individuals from the Krkonoše Mts. grow on average several times faster (⌀ 6.73 cm / year) than individuals from Svalbard (⌀ 1.43 cm / year). The secondary goal was to determine the average width of annual rings and age. The annual rings on the stem base of individuals from the Krkonoše Mts. were almost double (⌀ 0.109 mm) compared to those from Svalbard (⌀ 0.064 mm). The highest, resp. average age of the crowberries from Krkonoše Mts. was significantly lower, than from Svalbard, namely 24 resp. 13 years, compared to 75 resp. 38 years. Thus, the connection between harsh environment and longevity, which has already been described several times for dwarf shrubs, was confirmed.It seems that the faster primary growth in the Krkonoše Mts. is not caused mainly by higher summer air temperatures, as in other species of tundra dwarf shrubs, but rather by a stronger influence of competition as has also been described by previous studies of this genus. Faster primary growth in the Krkonoše Mts, is thus rather an adaptation to local conditions, caused mainly by competition of other plant species.

Keywords

Ekologie, Arktida, Krkonoše, dendrochronologie, klimatická změna

Keywords

Ecology, Arctic, Krkonoše Mts., dendrochronology, climate change

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 6. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Vojtěch Čada, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme / field:
Forestry Engineering / Forest Engineering