Srovnání ekologických vlastností společenstev suchozemských plžů a vegetace

Mgr. Jana Dvořáková, Ph.D.

Doctoral thesis

Comparison of ecological characteristics of land snail assemblages and vegetation

Abstract:

Společenstva suchozemských plžů vykazují velmi podobné rysy ekologických vlastností jako vegetace. Svou dosti omezenou aktivní pohyblivostí jsou plži, stejně jako rostliny, úzce vázáni na podmínky konkrétního stanoviště a reagují často na tytéž gradienty prostředí. Přestože distribuce plžů je do značné míry ovlivňována typem vegetace, vazba plžů na konkrétní druhy rostlin není specifická, jako je tomu například u fytofágního hmyzu. Uvedené skutečnosti dovolují využít tyto skupiny při studiu obecných ekologických zákonitostí, které rozhodují o druhové bohatosti a změnách druhové skladby organizmů. Tato práce si klade za cíl přispět k bližšímu poznání společných a rozdílných rysů v utváření malakocenóz a vegetace a využít výhod pramenících z propojení dvou přístupů ke studiu ekologie společenstev - botanického a zoologického. Zaměřuje se přitom na dva stěžejní objekty zájmu - luční stanoviště a Bílé Karpaty. Jádro práce tvoří tři vědecké studie a jedna monografie. První studie je zaměřena na faktory ovlivňující druhové složení a bohatost společenstev plžů lučních stanovišť chráněné krajinné oblasti Bílé Karpaty a zjišťuje, zda a do jaké míry je možné využít vegetaci pro vysvětlení variability malakocenóz vyskytujících se ve stejnou dobu na stejném místě. Druhá práce se zabývá hledáním společných a rozdílných rysů druhové bohatosti a druhového složení lučních společenstev rostlin a plžů. Srovnávány jsou tři sousedící regiony s ohledem na přírodní podmínky a krajinnou historii: jihozápadní a severovýchodní část Bílých Karpat a středomoravské Karpaty. Třetí studie se věnuje rostlinám a plžům celého území CHKO Bílé Karpaty, jejichž distribuce je promítnuta v mapovací síti. Studován byl vliv geografických faktorů a proměnných prostředí jak na celé datové soubory, tak i zvlášť na luční a lesní druhy. Ve čtvrté publikaci jsou shrnuty dosavadní poznatky o stavu suchozemské malakofauny CHKO Bílé Karpaty s přehledem rozšíření jednotlivých druhů. Ukázalo se, že společenstva plžů i rostlin lučních stanovišť byla ovlivňována silným ekologickým gradientem, který úzce souvisel s nadmořskou výškou, vlhkostí a vápnitostí stanovišť a projevoval se od jihozápadu k severovýchodu CHKO Bílé Karpaty. Zvláště interakce vápnitosti a vlhkosti stanovišť přitom sehrála důležitou roli. Hlavní směry variability malakocenóz a vegetace spolu silně korelovaly. Velkou část variability malakocenóz bylo možné vysvětlit právě vegetací, Ellenbergovými indikačními hodnotami, měřenými proměnnými prostředí a klimatickými faktory. Vegetace byla schopná vysvětlit velkou část variability i samostatně, což dokazuje, že může být užitečnou proměnnou využitelnou při studiu ekologie plžů. Shoda ve variabilitě druhového složení malakocenóz a vegetace byla zaznamenána také v síťových datech celé CHKO Bílé Karpaty. Rozdíly byly nalezeny v rámci souboru obsahujícího pouze lesní nebo luční druhy rostlin a plžů. Zatímco vyšší podíl variability v druhových datech plžů byl vysvětlen proměnnými prostředí, v druhových datech rostlin se projevily spíše geografické vlivy. Na rozdíl od druhového složení, druhová bohatost rostlin a plžů vykazovala méně podobných rysů. Počty druhů rostlin a plžů ve čtvercích síťového mapování spolu nekorelovaly, což bylo do značné míry podmíněno rozdíly v celkové zásobě lučních a lesních druhů a výrazně vyšším zastoupením ruderálních druhů rostlin. Počty druhů rostlin a plžů na stejných plochách lučních stanovišť spolu též nekorelovaly. Částečná shoda však byla nalezena při srovnání regionů potvrzující výjimečnost jihozápadní části Bílých Ka

Abstract:

rpat, kde se nacházela celkově nejbohatší společenstva plžů a místy nejbohatší společenstva rostlin. Vysoký počet nalezených druhů suchozemských plžů (104) na území CHKO Bílé Karpaty včetně mnoha vzácných a ohrožených druhů svědčí o biotopové rozmanitosti a unikátním přírodním bohatství této krajiny.

Abstract:

There are similar ecological characteristics of land snail and plant assemblages. Both snails and plants are, due to their low active mobility, strongly dependent on site conditions, often resulting in similar patterns of species composition changes along environmental gradients. Although land snail distribution is largely influenced by the vegetation type, there is not such specific relation to a certain plant species, as in the case of phytophagous insects. This allows using these groups to reveal more general ecological patterns influencing changes in species richness and composition. This work aims to contribute to the understanding of similar and different patterns of both snail and plant assemblages, and to use combination of botanical and zoological approach of synecological research. It is particularly focussed on meadow habitats and the White Carpathians Protected Landscape Area (PLA). The thesis consists of the three scientific studies and one monograph. The first study is focused on factors influencing species composition and richness of snail assemblages of hay meadows in the White Carpathian PLA. It is exploring to which extent it is possible to use vegetation as a predictor of snail assemblage composition that occurs in the same place and time. The second paper deals with the searching for similar and different patterns of species richness and composition of both plant and snail grassland assemblages. Three neighbouring regions were compared considering environmental conditions and landscape history: south-western and north-eastern part of White Carpathians and Central Moravian Carpathians. The third study deals with plants and snails of the White Carpathian PLA with their distribution assigned to a grid cell system. Influence of both geographical and environmental factors was studied both at the whole species array and at grassland and forest species datasets separately. The fourth publication provides a comprehensive overview of all land snail species recorded in the White Carpathian PLA. Both snail and plant grassland assemblages were strongly affected by the main environmental gradient associated with altitude, moisture and soil calcium content running from southwest to northeast of the White Carpathian PLA. Especially the interaction of moisture and soil calcium content was important. The main changes of vegetation and snail species composition were highly correlated. An exclusive and independent proportion of snail data variation was explained by vegetation composition, suggesting that vegetation can be a very useful predictor in snail ecology studies. Congruence in variation of both snail and plant assemblages was found also at the whole White Carpathian PLA dataset. Nevertheless, different patterns of both plants and snails were found in datasets of forest species and especially of grassland species. While notably higher proportion of variation in snail species data was explained by environmental conditions, plant species data were more importantly driven by geographical influences. In comparison with species composition changes, patterns between plants and snails in species richness were less similar with no significant correlation between number of plant and snail species across quadrates. This can be linked with different species pool of forest and grassland species as notably higher proportion of plant species is specialised on disturbed and ruderal habitats contrary to snails. Similarly, there was also no correlation between numbers of plant and snail species recorded at the same plots. However, a significant congruence in species richness was found at the regional level suggesting a unique character of south-western part of the White Carpathians, which was the richest both in snail and plant species. The high number of 104 land snails founded in the White Carpathian PLA including many rare and endangered species is related to an extraordinary high habitat and biological diversity of this landscape.

Keywords

Bílé Karpaty, druhová bohatost, druhové složení, faktory prostředí, luční stanoviště, měkkýši, cévnaté rostliny, vápnitost, půdní vlhkost, White Carpathians, species diversity, species composition, environmental factors, hay meadows, molluscs, vascular plants, soil calcium, soil moisture

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 10. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 28. 11. 2013
• Supervisor: prof. RNDr. Michal Horsák, Ph.D.
• Reader: Mgr. Igor Malenovský, Ph.D., Ing. Tomáš Čejka, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biology (4-years) / Ecology