Vliv světla na fotosyntézu bylin v podrostu doubrav

Yan Zvyniatskovskyi

Bachelor's thesis

Effect of light on the photosynthesis of herbs in the undergrowth of oak forests

Abstract:

Lesní prostředí se stále více mění. V důsledku klimatické změny dochází nejen ke změně makroklimatu, ale díky změně dřevinné skladby a přirozenému snižování zakmenění v důsledku narůstající mortality i ke změnám porostního mikroklimatu. Podrostní byliny citlivě reagují na změny stromového patra. V lesních porostech s nízkým zakmeněním do podrostu dopadá víc světla než v porostech s plně zapojenými korunami. Různé podrostní druhy bylin mají různou schopnost světlo využívat a přizpůsobit se změněným podmínkám. Krátkodobé změny jejich fotosyntézy směřují k dlouhodobým změnám v druhové skladbě a pokryvnosti. V této bakalářské práci bylo zkoumáno, jaký má vliv různý světelný požitek na parametry fotosyntézy podrostních bylin. Porovnával jsem 8 taxonů ze čtyřech skupin Ellenbergových ekologických indikačních hodnot (EIH). Výzkum probíhal v porostu teplomilných dubohabřin v CHKO Pálava a to na plochách s různou mírou proředění stromového patra. Byliny rostoucí pod plně zakmeněným porostem plasticky snížily respiraci ve srovnání s bylinami v proředěném lese, což jim umožnilo přežít i pod hustým lesním porostem. Stále však byly schopny při plném osvětlení krátkodobě dosáhnout vysokých hodnot fotosyntézy, tedy aktivně využívat i krátkodobé epizody přímého slunečního světla. Druhy, charakterizované podle EIH jako stínomilné, respirovaly za tmy méně než druhy s vyšší EIH ve vztahu k světlu, což ukazuje na souvislost mezi dostupností světla a dlouhodobým výskytem bylinných taxonů. Výsledky práce naznačují, jak by se mohlo bylinné patro temperátního lesa proměnit v souvislosti s klimatickou změnou, s potenciálními důsledky pro lesnickou typologii.

Abstract:

The forest environment is increasingly changing. Climate change brings along not only changed macroclimate. Stand microclimate is changing as well due to changes in tree species composition and the natural reduction in tree cover because of increased mortality. Understory herbs are sensitive to changes in the tree canopy cover. In sparse stands, more light reaches the understory compared to dense stands. Different understory herb species have different ability to use light and adapt to changing conditions. Short-term changes in their photosynthesis lead to long-term changes in species composition and their abundance. This bachelor thesis investigated the effect of different light availability on the photosynthetic parameters of understory herbs. I compared 8 taxa from four groups of Ellenberg ecological indicator values (EIV). The research was carried out in a stand of thermophilous oak-hornbeam in the Pálava Protected Landscape Area (PLA), on plots with different levels of tree canopy thinning. Herbs growing under fully stemmed stands plastically reduced respiration compared to herbs in the thinned forest, which allowed them to survive even under dense forest cover. However, they were still able to achieve high rates of photosynthesis under full illumination for short periods of time, i.e., they actively utilized short episodes of direct sunlight. Species characterized by EIH as shade-loving respired less in the dark than species with higher EIH in relation to light, suggesting a link between light availability and long-term abundance of herbaceous taxa. The results of this study suggest how the herbaceous understory of temperate forests might change in the context of climate change, with potential implications for forest typology.

Keywords

hustý les, byliny, podrost, fotosyntéza, EIH, přímé krátkodobé světlo, řídký les, klimatická změna

Keywords

understory, herbaceous plants, climate change, photosynthesis, EIV, direct short-term light, dense forest, sparse forest

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 13. 6. 2023
• Supervisor: doc. Ing. Josef Urban, Ph.D.
• Reader: Hana Findurová, Mgr.

Mendel University in Brno

Faculty of Forestry and Wood Technology

Bachelor programme / field:
Forestry / Forestry