Klíční vlastnosti vybraných druhů světlých lesů a jejich adaptace ke klimatické změně

Adéla Horká

Bachelor's thesis

Germination characteristics of open woodland species and their adaptation to climate change

Abstract:

Klimatická změna a s ní spojené globální oteplování představuje pro světovou biodiverzitu bezprecedentní hrozbu. Jednotlivé druhy rostlin se liší v požadavcích na přerušení dormance, které jim umožní úspěšně založit novou generaci a udržet stabilní populaci. Se zvyšujícími se teplotami hrozí, že některé druhy budou znevýhodněny, jelikož jejich požadavky na překonání dormance nebudou naplněny. Stejně tak jiné druhy mohou teplejších podmínek využít k rozšíření na úkor ostatních druhů. Cílem této bakalářské práce je zhodnotit klíčivost jednotlivých druhů v závislosti na simulovaném teplotním režimu. Součástí této práce je klíční experiment sledující efekt dvou rozdílných stratifikačních režimů (mírná zima: +4 °C / -3 °C a chladná zima: -8 °C / -20 °C) na klíčivost vybraných zástupců tří skupin druhů (mezofilní/lesní, lesostepní a nitrofilní/ruderální). Z výsledků vyplývá, že většina zahrnutých druhů nemá specifické nároky na studenou stratifikaci a je schopná klíčit bez ohledu na to, jakým teplotám je během simulace zimního období vystavena. Nároky na přerušení dormance se zdají být vyšší pouze u ruderálních druhů. Statisticky významné rozdíly v konečné klíčivosti byly zaznamenány u tří druhů, jmenovitě: Galium aparine, Poa nemoralis a Inula hirta. Dále bylo vypozorováno, že rostliny reagovaly na mírnější teploty dřívějším vyklíčením. Tyto fenologické změny mají potenciál ovlivnit populační dynamiku a následně složení rostlinných společenstev. Pro přežití druhů bude pravděpodobně klíčová adaptace na nové podmínky prostřednictvím fenotypové plasticity a dalších mechanismů.

Abstract:

Climate change and global warming that is associated with it pose an unprecedented threat to global biodiversity. Plant species differ in their requirements for breaking dormancy, which will allow them to succesfully establish a new generation and maintain a stable population. With rising temperatures, some species could be at a disadvantage as their dormancy-breaking requirements might possibly not be met. Likewise, other species may use warmer conditions to spread at the expense of other species. The aim of this thesis is to evaluate germination of individual species depending on the simulated temperature regime. Part of this thesis is a germination experiment monitoring the effect of two different stratification regimes (mild winter: + 4 °C / -3 °C and cold winter: -8 °C / -20 °C) on germination of selected representatives of three groups of species (mesophilic/forest, forest-steppe and nitrophilous/ruderal). The results show that most of the studied species do not have specific requirements for cold stratification and are able to germinate regardless of the temperatures it is exposed to during the winter simulation. Only ruderal species seem to have much higher dormancy-breaking requirements. Statistically significant differences in final germination were observed in three species, namely: Galium aparine, Poa nemoralis and Inula hirta. Furthermore, it was observed that the plants responded to milder temperatures by earlier germination. These phenological changes have the potential to affect population dynamics and subsequently the composition of plant communities. Adaptation to new conditions through phenotypic plasticity and other mechanisms will probably be key to species survival.

Keywords

druhy světlých lesů, klíční experiment, teplotní režim, dormance semen

Keywords

germination experiment, open woodland species, seed dormancy, temperature regime

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 3. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jan Douda, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme / field:
Environmental Sciences / Applied Ecology