Proměnlivost rostlinného společenstva na ekotonu lesostepi

Lukáš LEBDUŠKA

Bachelor's thesis

Variability of plant community in the forest-steppe ecotone

Abstract:

Lesostep představuje mozaikovitý ekosystém, který tvoří přechod mezi stepmi a opadavými listnatými lesy mírného pásu. Lesostep dosahuje ve střední Evropě své západní hranice rozšíření. Podoba středoevropské lesostepi byla dlouhodobě utvářena klimatickými faktory, topografií, substrátem, disturbancemi a během holocénu také člověkem a jeho hospodařením. V rámci lesostepi představují ekotony charakteristický prvek, na kterém se mění podmínky při přechodu ze stepi do lesa. Dochází zde k výrazné změně mikroklimatu, což má vliv na množství půdních živin, půdní reakci a na diverzitu rostlinného společenstva. Cílem této práce bylo zjistit, jaké faktory ovlivňují diverzitu a pokryvnost bylinného patra, jak se tyto faktory mění na ostrém přechodu mezi skalní stepí a listnatým lesem a jestli na ekotonu dochází ke kumulaci druhové diverzity. Výzkum byl proveden v národní přírodní rezervaci Děvín, kde bylo vytyčeno 10 transektů ve směru ze skalní stepi do lesa. Na pozicích podél transektů bylo provedeno fytocenologické snímkování a byly změřeny půdní vlastnosti. Následně byly na gradientu zkoumány změny pokryvnosti a diverzity bylinného patra spolu se změnami podmínek prostředí. V poslední řadě byly zkoumána korelace diverzity bylinného patra, jeho pokryvnosti a faktorů prostředí, jako pokryvnost stromového, keřového a mechového patra, množství organického uhlíku, pH půdy, hloubka půdy a podílu skal a skeletu, aby bylo zjištěno, jaké faktory nejvíce ovlivňují rostlinné společenstvo. Z výsledků statistických analýz vyplývá, že na gradientu ve směru ze stepi do lesa poklesla druhová diverzita a pokryvnost bylinného patra. K očekávané kumulaci druhové diverzity došlo na rozhraní prostředí ekotonu a stepi. Zásadním faktorem, který určuje diverzitu rostlinného společenstva a pokryvnost bylinného patra, je dostupnost světla, daná pokryvností stromového patra. S rostoucí pokryvností stromového patra také přímo souvisí množství organického uhlíku v půdě, které dosahuje maxima v lese. Díky pochopení rozhodujícího faktoru pro podobu bylinného patra pak mohou tyto poznatky sloužit jako podklady pro širší výzkum ekotonů a sloužit též jako podklady pro managment této opomíjené, ale ohrožené a významné součásti evropské lesostepi.

Abstract:

The forest steppe is a transitional ecosystem between steppes and temperate deciduous forests. The forest steppe reaches its western border in Europe. The shape of the central-European forest steppe was formed over a long period of time by climatic factors, topography, substrate, disturbances, and during the Holocene by humans and their agriculture. Within the forest-steppe, the ecotones represent a characteristic element, in which the environmental conditions change in the transition from forest to steppe. Here, the microclimate changes significantly, which influences the amount of soil nutrients, soil reaction, and the diversity of the plant community. The aim of this work was to find out which factors influence the biodiversity and coverage of the herb layer, how they change on the sharp transition between slope steppe and broad-leaved forest, and if there is a cumulation of species diversity in the ecotone. The research was conducted in the national nature reserve Děvín, where 10 transects were situated in the direction from forest to steppe. In every position within the transect was conducted phytocenological imaging and the soil properties were measured. In the next step, the changes in coverage and diversity of the herb layer were examined together with changes in environmental conditions. Lastly, the correlations between the diversity of the herb layer, its coverage, and the environmental conditions (coverage of tree, shrub, and moss layer, the amount of organic carbon, soil reaction, soil depth, and portion of rocks and soil skeleton) were examined, to find out which factors have influenced the plant community. The results of the statistical analysis show, that species diversity and coverage of the herb layer decreased on a forest-steppe gradient. The expected cumulation of species diversity was observed on the border of the steppe and ecotonal environment. The main factor, which shapes species diversity and coverage of the herb layer is the availability of light, which is determined by the coverage of the tree layer. Increased coverage of the tree layer directly relates to the amount of organic carbon in the soil, which is most abundant in the forest. Due to the understanding of decisive factors for the shape of the herb layer can this knowledge serve as a background for more complex research of ecotones and it can also serve as a background for management of this neglected, yet endangered and important part of the European forest-steppe.

Keywords

biodiverzita, ekoton, skalní step, struktura vegetace, rostlinné společenstvo, vlastnosti půdy

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 7. 2023

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. MgA. Radim Hédl, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Ecology and Environmental Protection / Ecology and Environmental Protection