Lokální druhové bohatství přirozené vegetace hlubokých říčních údolí Českého masivu

Bc. Jaroslav Hruban

Master's thesis

Local species richness of natural vegetation in the deep river valleys of the Bohemian Massif

Abstract:

Hluboká říční údolí představují výjimečný fenomén krajiny Českého masivu. Pod vlivem reliéfu a fyzikálně-chemických vlastností podloží zde dochází ke vzniku specifických klimatických a edafických podmínek, na něž je vázán komplex rozmanitých biotopů. Díky tomu hostí hluboká údolí velké množství rostlinných druhů, obzvláště ve srovnání s okolní mírně zvlněnou krajinou. V prostoru samotného říčního údolí pak mohou některé z biotopů představovat lokální centra diverzity cévnatých rostlin. Ze své práce o údolí Vltavy JENÍK & SLAVÍKOVÁ (1964) vyvozují, že by se mohlo jednat o biotopy pobřežní, biotopy na horních hranách svahů, skalnaté hřbety sbíhající po spádnici a dna bočních zářezů. Dosud však bylo sebráno a vyhodnoceno jen málo dat, která by mohla podpořit obecnou platnost těchto předpokladů pro hluboká údolí Českého masivu. Ve své práci se proto snažím odpovědět na otázky, jaké je rozmístění lokálního druhového bohatství v prostoru několika hlubokých údolí se zachovalou vegetací, které faktory prostředí jsou za ně zodpovědné, zda existují společné rysy těchto údolí a do jaké míry tyto rysy odpovídají dosavadní představě. Pomocí zobecněných lineárních modelů jsem analyzoval vztah lokálního druhového bohatství bylinného patra k vybraným topografickým a půdním proměnným a pokryvnosti keřového a stromového patra. Pracoval jsem s vlastními i převzatými fytocenologickými snímky o velikosti 10 × 15 m pořízenými v přirozené vegetaci údolí Berounky, Dyje, Jihlavy, Oslavy a Vltavy. Pro každé údolí jsem vytvořil topografický model lokálního druhového bohatství založený na poloze snímku na údolním svahu a zobrazil jeho výsledek v idealizovaném prostoru říčního údolí. Druhý, stanovištní model jsem založil na zbylých proměnných vypovídajících o charakteru stanoviště a vyhodnotil a porovnal jsem mezi sebou vlivy všech proměnných na lokální druhové bohatství každého údolí. Výsledky ukazují, že ve všech studovaných údolích je lokální druhové bohatství soustředěno na dno říčního údolí, zejména na fluvizemě v nivě, což odpovídá předpokladu autorů JENÍK & SLAVÍKOVÁ (1964). Pozorované trendy ale již neumožňují potvrdit obecnou platnost představy o vyšším lokálním druhovém bohatství na horních hranách svahů. Nebyla prokázána ani souvislost mezi lokálním druhovým bohatstvím a výskytem hřbítků nebo bočních zářezů. Výrazným rysem údolí Dyje, Jihlavy a Oslavy je ale pozitivní vztah lokálního druhového bohatství a potenciální ozářenosti plochy, související se severo-jižním expozičním rozdílem údolních svahů. Kromě fluvizemí jsou významné i další stanovištní podmínky, zejména půdní reakce, sklon svahu a přítomnost kambizemí, které mají pozitivní vliv na lokální druhové bohatství.

Abstract:

Deep river valleys represent rather unique phenomenon in the Bohemian Massif. On the valley slopes, a complex mosaic of habitats is linked to the specific climatic and edaphic conditions, developing under the influence of the relief and physical or chemical properties of the bedrock. Because of this heterogeneous mosaic, deep river valleys possess large numbers of plant species, especially when compared to the adjacent gently undulating landscape. Within the river valley, some of these habitats can represent local hotspots of vascular plant diversity. Based on their study in the Vltava valley, JENÍK & SLAVÍKOVÁ (1964) concluded that the species-rich habitats can be found predominantly within the riparian zone along the riverbanks, on the upper edge of the valley, on the small ridges running downslope, on the bottom of small valleys of tributary streams and concave landforms on the main slopes. Until now, only a limited amount of data was collected and analysed that could be used for testing the validity of these hypotheses across several deep river valleys of the Bohemian Massif. In this study, I make an attempt to answer the questions of what are the patterns of local species richness within several deep river valleys possessing natural vegetation, what are the environmental drivers of these patterns, whether there is a common pattern for all the studied valleys and how this pattern supports the proposed hypotheses. I used generalised linear models to analyse the relationships between the local richness of herb layer species and selected topographical and soil variables, and combined tree and shrub canopy cover. I used already existing as well as my own vegetation plots of 10 × 15 m size, sampled within the natural vegetation across the valleys of the Berounka, Dyje, Jihlava, Oslava and Vltava rivers. For each of the valleys I created a topographical model of local species richness, based on the position of sampled plots within the river valley, and projected the modelled species richness into an idealised space represented by a simple diagram. Then I created a second, habitat-based model, using the rest of the variables not related to topographical position within the valley, and evaluated and compared the effects of all the individual variables on the local species richness of each river valley. The study shows that within all the valleys, the local species richness is concentrated on the valley bottom, especially in the presence of fluvisols on the floodplain. This pattern matches one of the predictions made by JENÍK & SLAVÍKOVÁ (1964). However, no support was found for the other predictions concerning the other habitats in the river valley. A distinct pattern emerged in the valleys of the Dyje, Jihlava and Oslava, where the local species richness was significantly higher on the south-facing slopes. Apart from fluvisols, also soil reaction and slope inclination and the presence of cambisols were of higher importance, all having a positive effect on the local species richness.

Keywords

Lokální druhové bohatství, Alfa diverzita, Počet druhů, Bylinné patro, Vegetace, Český masiv, Hluboká říční údolí, Řeka, Údolí, Říční fenomén, Berounka, Dyje, Jihlava, Oslava, Vltava, Zobecněný lineární model, GLM, Local species richness, Alpha diversity, Species number, Herb layer, Vegetation, Bohemian Massif, Deep river valleys, River, Valley, River phenomenon, Generalised linear model

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 5. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 12. 6. 2017
• Supervisor: prof. RNDr. Milan Chytrý, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Ecological and Evolutionary Biology / Botany