Význam krajinné struktury a kvality biotopu pro biodiverzitu bezobratlých

Bc. Lenka ŠPRTOVÁ

Master's thesis

The Importance of Landscape Structure and Habitat Quality for Biodiversity of Invertebrates

Abstract:

In fragmented landscape, migration of individuals from one fragment to another may be important for biodiversity of taxa and species. This thesis tests the importance of landscape connectivity of the Bohemian Karst (Central Bohemia, the Czech Republic) for three taxa - Carabidae, Lepidoptera, and Araneae. Many previous studies of connectivity did not account for variability in landscape matrix and measured connectivity just in Euclidean distance. However, individuals might use landscape matrix as a part of habitat which supports movement or conversely as an environment which impedes their movement between fragments. Landscape connectivity was tested on 3 different levels: (1) a connectivity measured by Euclidean distance and least-cost distance for taxa Carabidae, Lepidoptera, and Araneae, (2) an importance of matrix, and (3) a comparison of connectivity and habitat quality. Different modifications of Incidence Function Model (IFM) were used - for Euclidean distance analyses and for least-cost analyses, which I calculated in ArcGIS 10. To test statistical significance of models, GLM and regression models with a dependent variable of species richness (according to Menhinick index) and a number of species were used. Statistical analysis with ?step by selection? was done to test the significance of environmental variables on the habitat separately for each of the taxon groups. Results demonstrate that connectivity has different importance for each studied taxon. These taxa of invertebrates are able to move in the landscape independently on its matrix. Environmental variables connected to vegetation type and structure are more significant for biodiversity indices than connectivity alone. Nevertheless, in species level, connectivity partially explains distribution of some species in landscape. Because of its higher significance and lower sophistication, the simple IFM model for Euclidean distance (from sampling point to the nearest edge of each forest fragment) is optimal for studying connectivity of invertebrate species.

Abstract:

Ve fragmentované krajině může hrát migrace jedinců mezi fragmenty důležitou roli pro taxony a druhy. Ve své práci jsem testovala důležitost konektivity krajiny Českého krasu (střední Čechy, Česká republika) pro tři taxony - Carabidae, Lepidoptera, and Araneae. Řada recentních studií nereflektovala variabilitu krajinné matrice a konektivita byla jejich autory měřena pouze pomocí eukleidovské vzdálenosti. Právě krajinná matrice však může být jedinci využívána jako součást biotopu, který podporuje pohyb, nebo jako prostředí, které brání jejich disperzi mezi fragmenty. Konektivitu krajiny jsem testovala na 3 různých úrovních: (1) konektivita měřená eukleidovskou vzdáleností a least-cost vzdáleností pro taxony Carabidae, Lepidoptera, and Araneae; (2) důležitost matrice; a (3) srovnání konektivity a kvality biotopu. Pracovala jsem s různými modifikace Incidence Function Model (IFM) pro eukleidovskou vzdálenost a least-cost vzdálenost, které jsem vypočítala v programu ArcGIS 10. K testování statistické významnosti modelů jsem použila Generalized Linear Model (GLM) a regresní modely, kde závislou proměnnou byl index druhové pestrosti (podle Menhinicka) a počet druhů. K testování významnosti environmentálních faktorů stanoviště jsem použila metodu step by selekce pro každý ze studovaných taxonů zvlášť. Výsledky ukazují, že vliv konektivity je pro každý sledovaný taxon jiný. Vybrané skupiny bezobratlých jsou schopny se v krajině pohybovat nezávisle na její matrici. Lokální parametry prostředí související s typem vegetace a její strukturou jsou pro biodiverzitu významnější než samotná konektivita. Na druhové úrovni však konektivita částečně vysvětluje distribuci některých druhů v krajině. Díky vyšší významnosti a menší komplikovanosti se jako optimální pro studium konektivity bezobratlých jeví IFM model pro eukleidovskou vzdálenost (ze vzorkovacího místa k nejbližším okrajům všech lesních fragmentů).

Keywords

Konektivita krajiny, matrice, IFM model, euklidovská vzdálenost, least-cost vzdálenost, GIS modelování, lesní fragment, struktura stanoviště, Carabidae, Lepidoptera, Araneae

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 5. 2013

Accessible from:: 6. 5. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 11. 6. 2013
• Supervisor: RNDr. Tomáš Kuras, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY IN OLOMOUC

Faculty of Science

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