Vegetativní rozmnožování klonální disperze Ekologie rostlin - populační bio Co je to klonální růst? Forma vegetativního rozmnožování Způsob rozšiřování Spinifex hirsutus VliCbTAIlOh \jT »# Ekologie rostlin-populační biologie Základní terminologie • RAMETA - individuální jednotka (výhon) potenciálně schopná samostatné existence • GENETA - klonální kolonie ramet rostoucí v těsné blízkosti; všechny části této rostliny jsou stejného genetického obsahu Největší genetou na světě je porost druhu Popu I us tremuloides Wasatch Mountains,Utah rozloha: 46 ha předpokládané stáří: 80.000 let. Li >', I ~ 0 LiklJl.J' -F- Ekologie rostlin - populační biologie Komponenty klonálního růstu -Velikost ramet - Délka internódií - Úhel svírající ramety s internodii - Počet výhonů ,Yľuu.r f Ekologie rostlin - populační biologie imin-K ivn-fjijimr r— Obecné formy klonálního růstu PHALANX - roste radiálně ve všech směrech od centrálního výhonu, kompetičně vytlačuje okolní vegetaci GUERILLA - růst je více lineární, internodia dlouhá VBGCTATtŮ* | _ 5CIENCI 0.1 0.25 0.4 0.25 0.1 0.4 (i) 0.4 0.1 0.25 0.4 0.25 0.1 04 0.25 0.1 0.25 0.4 0.1 (ii) 0.1 0.4 0.25 0.1 0.25 04 ustlin - populační biologie PHALANX a GUERILLA Živinami bohatá stanoviště - krátká internodia - ostré úhly mezi výhony - vysoký poměr stonek/kořen - mnoho výhonů z jediné ramety Živinami chudá stanoviště - dlouhá internodia - větší úhly mezi výběžky nových výhonů - méně výhonů na jedné rametě - růst lineárnější - menší poměr stonek/kořen Li >', I ~ 0 LiklJl.J' -F- Ekologie rostlin - populační biologie PHALANX vnimiMiiT«Sin «in GUERILLA Výhody a nevýhody klonálního růstu v lopta rtů* i _ »f Rychlý růst ramet Rychlá produkce biomasy Nízká mortalita genet Vysoká kompetiční schopnost Mohou se vyhnout investicím do generativního rozmnožování Potenciálně mohou ramety sdílet zdroje Chybí genetická variabilita ramet Jsou více poutáni k místu výskytu mateřských rostlin V klonech mohou časem snadno propuknout choroby, které se rozšíří na celou genetu Ekologie rostlin - populační biologie Klonální růst a sdílení živin - Voda a živiny - spojení přes xylem v době lokálního nedostatku vody - Fotosyntetizátv a další biologické komponenty - spojení přes floem; z míst produkce do míst spotřeby Databanka klonálních rostlin • Klimešová J. & Klimeš L. Clo-Pla3 - database of clonal growth of plants from Central Europe. http://clopla.butbn.cas.cz/ • Vegetativní růst z postranních pupenů (meristémů) • 17 kategorií klonálního růstu Li >', I ~ 0 LiklJl.J' -f- Ekologie rostlin - populační biologie Typy klonálního růstu Orgány odvozené od kořene Pod povrchové hlízy Orgány odvozené od stonku Dlouhověké stonky Krátko věké stonky Rostoucí nad povrchem Rostoucí pod povrchem Cibule Speciální adaptace ,Yľuu.r f Ekologie rostlin - populační biologie imin-K ivn-fjijimr r— Typy klonálního růstu Orgány odvozené od kořene Pod povrchové hlízy Orgány odvozené od stonku Cibule Speciální adaptace Dlouhověké stonky Krátko věké stonky Rostoucí nad povrchem Rostoucí pod povrchem naraum i* ^+ Í^uju/ r Ekologie rostlin - populační biologie imin-K ivn-fjijimr r— Typ" Trifolium pratense" Hlavní kořen primárního kořenového systému bez adventivních kořenů a pupenů. Po odumření dochází k fragmentaci. Staré genety se rozpadají na ramety, jejichž součástí jsou části hlavního kořene a jeden nebo několik výběžků. Vegetativní rozmnožování není časté. Další příklady: Artemisia campestris, Cichorium intybus, Dorycnium herbaceum VĽOblAriOM i ví Ekologie rostlin - populační biologie Typ "AlUaría petiolata" Hlavní kořen priárního kořenového systému má adventivní pupeny formované na hypokotylu a na postranních kořenech. Fragmentace nastává pouze u starých rostlin, často stejným způsobem jako v předchozím případě. Další příklady: Aristolochia clematitis, Linaria alpina, Viola pumila VBGCTATtŮ* | _ 5CIENCI Ekologie rostlin - populační biologie Typ "Rumex acetosella" Vytváří postranní kořeny s adventivními pupeny, které slouží jako zásobní orgán a umožňují spojení mezi rametami. Postranní kořeny odumírají během několika let a jsou příčinou fragmentace genety. Další příklady: Ajuga genevensis, Convolvulus arvensis, Epilobium angustifolium VĽCLTATLOh I J? 5CIENCI Ekologie rostlin - populační biologie Typ "Ranunculus ficaria" Kořenové hlízy jsou krátkověké a slouží jako zásobní a regenerační orgán. Celá rostlina odumírá na podzim, zůstává pouze hlízovitě ztlustlý kořen s jedním adventivním pupenem. V sezóně stará hlíza odumírá a nové se vytvářejí. Počet takto vzniklých nových ramet bývá nízký. Další příklady: Dactylorhiza fuchsii, Orchis morio, Traunsteinera globosa JÍV u.i ■ ■ ■ liKul.J' +- Ekologie rostlin - populační biologie Typy klonálního růstu Orgány odvozené od kořene Pod povrchové hlízy Orgány odvozené od stonku Dlouhověké stonky Krátko věké stonky Rostoucí nad povrchem Rostoucí pod povrchem Cibule Speciální adaptace ctSří1 Jp-^Zr Ekologie rostlin - populační biologie "ľ."" '-nivnitTrv t— Typ "Lycopodium annotinum" Dlouhověké nadzemní poléhavé stonky. Fragmentace začíná po několika letech odumřením nejstarších částí stonku. Stonky slouží jako cévní spojení mezi starými a mladými částmi rostliny. Vegetativní propagace bývá rychlá Další příklady: Linnaea borealis, Oxycoccus microcarpus, Salix reticulata ctSří1 Jp-^Zr Ekologie rostlin - populační biologie "i'."" '-nn-nitTrv t— Typy klonálního růstu Orgány odvozené od kořene Pod povrchové hlízy Orgány odvozené od stonku Dlouhověké stonky Krátko věké stonky Rostoucí nad povrchem Rostoucí pod povrchem Cibule Speciální adaptace vj-:rn:jAiiOs [ _ owup -F^— Ekologie rostlin - populační biologie imin-K ivn-fjijimr r— Typ "Festuca ovina" Trsnaté graminoidy s dlouhověkými podzemními výběžky stonkového původu. Spodní část stonku je překryta hlínou, opadem nebo zatažena kořeny do půdy. Vegetativní rozmnožování je pomalé. Další příklady: Agrostis alpina, Carex montana, Deschampsia cespitosa VĽCLTATLOh | J? 5CIENCI * * ■ Ekologie rostlin - populační biologie Typ "Rumex obtusifolius" Podzemní výběžky < 10 cm. Stejné jako v předchozím případě. Vegetativní rozmnožování bývá často pomalé (několik centimetrů ročně). Odumírání výběžků je pomalé, často po desíti a více letech. • Další příklady: Asarum europaeum, Geum rivale, Filipendula ulmaria Echte HaBelwurz, A&arnm europaeum. Li >', I ~ 0 LiklJl.J' -f- Ekologie rostlin - populační biologie Typ "Rumex alpinus" • Oddenek > 10 cm, roste vodorovně pod zemí, rozmnožování pomalé (cm/rok). Ostatní jako v předchozích případech. Typ "Dactylis glomerata" Internodia < 10 cm. Oddenek roste nejprve krátce vodorovně, po určité vzdálenosti přejde k vertikálnímu růstu a vytvoří další výhon. Přežívání stolonů je od 2 do 9 let. Vegetativní šíření může být rychlé (až několik metrů/rok) Další příklady: Anthoxanthum odoratum, Carex atrata, Juncus trifidus, Molinia caerulea ctSří1 Jp-^Zr Ekologie rostlin - populační biologie Typ "Aegopodium podagraria" Oddenky > 10 cm. Oddenek roste nejprve dlouze vodorovně, po určité vzdálenosti přejde k vertikálnímu růstu a vytvoří další výhon. Oddenek se větví a má dluhá internodia Další příklady: Achillea pannonica, Agropyron repens, Anemone nemorosa, Brachypodium pinnatum, Carex arenaria C. bigelowii, Calamagrostis epigejos Galium boreale, Mercuňalis perennis Phragmites australis, Pteridium aquilinum, Solidago altissima, S. canadensis VĽCLTATLOh I J? 5CIENCI Ekologie rostlin - populační biologie Orgány odvozené od stonku Krátkověké stonky Ekologie rostlin - populační biologie Typy klonálního růstu Orgány odvozené od kořene Pod povrchové hlízy Orgány odvozené od stonku Dlouhověké stonky Krátkověké stonky Rostoucí nad povrchem Rostoucí pod povrchem Cibule Speciální adaptace naraum i* ^+ Í^uju/ r Ekologie rostlin - populační biologie imin-K ivn-fjijimr r— Typ "Fragaría vesca" Krátkověké nadzemní stonky specializované k vegetativnímu rozmnožování. Zajišťují přechodnou výživu nových jedinců mateřskou rostlinou v průběhu první vegetační sezóny. Dceřiné ramety bývají dlouhověké. Další příklady: Ajuga reptans, Glechoma hederacea, Potentin a anseňna, Trifolium repens VBQCTArio.s j ^ 5CIENCI Ekologie rostlin - populační biologie Typ "Ca/ř/?a palustris" Krátkověké podzemní stonky podobné typům "Rumex obtusifolius, Rumex alpinus, Festuca ovina". Další příklady: Bellis perennis, Ranunculus acrís, Viola biflora Typ "Asperula odorata" • Krátkověké podzemní oddenky typu Dactylis glomerata a Typy klonálního růstu Orgány odvozené od kořene Podpovrchové hlízy Orgány odvozené od stonku Cibule Speciální adaptace Dlouhověké stonky Krátko věké stonky Rostoucí nad povrchem Rostoucí pod povrchem naraum i* ^+ Í^uju/ r Ekologie rostlin - populační biologie imin-K ivn-fjijimr r— Typ "Calystegia sep/t/m" Roční podzemní hlízy, které se formují se na podzim, kdy nadzemní poléhavý stonek vniká do půdy a mění se v hlízu. Další příklady: Calystegia silvatica, Rubus caesius, Rubus fruticosus agg. .. i .■, i xí ibkui.j' -F- Ekologie rostlin - populační biologie Typ "Lycopus europaeus" • Krátkověké podzemní hlízy na bazálni části stonku. Hlízy slouží jako zásobní orgán s Typ "Corydalis solida" Mateřské a dceřinné hlízy jsou roční. Hlízy jsou zásobním orgánem a zdrojem pupenů. Vegetativní rozmnožování je velmi omezené - vznik více než jedné hlízy ročně je vzácné. Další příklady: Aconitum napellus, Gladiolus imbricatus, Ranunculus bulbosus. Typ "Corydalis cava" Vytrvalé podzemní hlízy, které se rozpadají od středu hlízy stářím. Nové dceřinné hlízy nevznikají. Hlíza je zásobním orgánem a bankou adventivních pupenů. Další příklady: Allium angulosum, Cyclamen purpurascens, Eranthis VBGCTATtŮ* I _ 5CIENCI Ekologie rostlin - populační biologie Typy klonálního růstu Orgány odvozené od kořene Pod povrchové hlízy Orgány odvozené od stonku Dlouhověké stonky Krátko věké stonky Rostoucí nad povrchem Rostoucí pod povrchem Cibule Speciální adaptace naraum i* ^+ Í^uju/ r Ekologie rostlin - populační biologie imin-K ivn-fjijimr r— Typ "Galanthus n/va/is" • Dceřinná cibule se vyvíjí uvnitř mateřské cibule a dosahuje stejné velikosti. • Další příklady: Leucojum vernum, Ornithogalum nutans, Scilla bifolia Li >', I ~ 0 LiklJl.J' -f- Ekologie rostlin - populační biologie Typ "Ornithogalum gussoneľ Dceřiná cibule se formuje uvnitř mateřské cibule. Dceřinná cibule je mnohem menší než mateřská. Další příklady: Allium flavum, Gagea bohemica, Muscari comosum VBGCTATtŮ* | _ 5CIENCI Ekologie rostlin - populační biologie Typ" Tulipa sylvestrís" Cibule vznikají ze zkrácené bazálni části stonku z jednoho nebo několika ztlustlých zásobních listenů nebo bazálních časti listu. Další příklady: Lloydia serotina, Potamogeton filiformis. Typy klonálního růstu Orgány odvozené od kořene Pod povrchové hlízy Orgány odvozené od stonku Dlouhověké stonky Krátko věké stonky Rostoucí nad povrchem Rostoucí pod povrchem Cibule Speciální adaptace *' 4 Í^uju/ r Ekologie rostlin - populační biologie imiiTK ivn-fjijimr r— Typ "Polygonum viviparum" Typ "Cardamine pratensis" Adventivní pupeny na listech Typ "Dentaría bulbifera" VlAAKVir "llYHItTrY WHO Typ "Aldrovanda vesiculosa" i m i U i 1 M I M I I t Í I 1 1 U \\ 1111 i I VEOETATtÚM I j? »1 1ŤMUL.J1 +- Ekologie rostlin - populační biologie Typ "Lemna g/bba" Oddělování nových rostlin Typ "£/odea canadensis" VlAAKVir "llYHItTrY MHO Typ "Butomus umbellatus" VLCLlAÍLŮTv IjT \9 cíEří1 Jpz^ZT Ekologie rostlin - populační biologie "i'."" '-nn-nitTrv t— Raunkiaerovy Růstové formy rostlin • Epifyty • Fanerofyty (1) • Chamaefyty (2, 3) ' Hemikryptofyty (4) • Kryptofyty (5-9) • Terofyty • Nově též Aerofyty (Galán de Mera. A.. M. A. Hagen & J. A. Vicente Orellana (1999) Aerophvte, a New Life Form in Raunkiaer's Classification? Journal of Vegetation Science 10 (1): 65-68) Epifyty Vzdušné rostliny závislé na existenci fanerofytů Meristémy ve výškách nad 30 cm Čeledi Orchideaceae, Bromeliaceae ve střední Evropě kapraďorosty, mechorosty, lišejníky YTLOJt i -r OWXÍP -F-- Ekologie rostlin - populační biologie Fanerofyty Meristémy nad 30 cm nad zemí. Ochrana merístémů pouze obaly. Vždyzelené a opadavé stromy, liány, sukulentní rostliny (Opuntiaceae, Euphorbiaceae, Asclepiadaceae), rostliny s bylinným "kmenem" (Musa) VĽCLTATLOh | J? 5CIENCI Ekologie rostlin - populační biologie Chamaefyty Obnovovací pupeny do 30 cm nad zemí Meristémy chráněny obaly a (často i) sněhem Plazivé keříky a polokeře (Salix, Dryas. Vaccinium, Calluna), vytrvalé byliny a polokeře s obnovovacími meristémy nad povrchem půdy (Trifolium, Thymus, Veronica officinalis, Saxifraga, Minuaríia), sukulentní rostliny (Sedům), m echo rošty (Bryum, Polytrichum, Sphagnum), keříčkové lišejníky (Cladonia, Parmelia) VĽCLTATLOh I J? 5CIENCI ť.KlJt.ľ r B* j* \ Ekologie rostlin - populační biologie Hemikryptofyty Obnovovací meristémy na povrchu půdy Přezimovací pupeny kryty obaly sněhem a odumřelými částmi rostliny Rostliny s přízemní listovou růžicí, rostliny trsnaté, rostliny s odumírající nadzemní částí, povlaky řas, korovité a lupenité lišejníky a jatrovky ÚKUF -F-- viMKVirnnvniřTTY Ekologie rostlin - populační biologie Kryptofyty Obnovovací meristémy pod povrchem půdy Přezimovací pupeny kryty obaly, sněhem, odumřelými částmi rostliny a půdou Rostliny s oddenkem, cobulí nebo hlízou. podkategorie: - Helofyty (emersní rostliny) - Hydrofyty (submersní rostliny) - Pleustofyty (rostliny vzplývající na hladině nebo při hladině) - Pleustohelofyty (plovoucí na hladině a kořenící v substrátu) VEHETATtŮN I _ grocp J^Zr Ekologie rostlin - populační biologie Aerofyty Vytrvalé byliny s obnovovacími pupeny nad povrchem a atrofovaným kořenovým systémem (Tillandsia) ťlg, ]> AcropŤiyfCcommuTiilicK m [h]lil[|liľ in tliĽ [UHthciu Chilean detórt; Úit rniin ipeťie^. iá Tiitanclsiů SůniHfexi.ii Ekologie rostlin - populační biologie Terofyty Rostliny s životním cyklem v průběhu jediné vegetační sezóny Polní plevele, rumištní rostliny jednoleté řasy, plísně, některé mechorosty i kapraďorosty (Selaginella) VĽCLTATLOh | J? 5CIEWCI Ekologie rostlin - populační biologie Kompetice • Limitní faktor prostředí (voda, světlo, dusík, fosfor atd.) • Důsledek: inhibice růstu, zmenšování počtu mudulů, snižování reprodukční aktivity • Adaptace: stinné listy, dlouživý růst, stavba rostlinného těla atd. "SUN LEAVES" AND "SHADE LEAVES": DIFFERENCES IN CONNECTIVE HEAT DISSIPATION Steven Vot.el Depittttnent of Zoology, Duke University, Purkatu, Norili Carolina (Accepted for publication July 30, 1968) Abttrail. Temperatures of radiantly healed *ui^ndsba5^I«»vcs^fw!i!t^^l^75"f^wT alba L.) were measured in a low-speed wind tunnel. In either still air or a gentle updrait the difference between ambient and leai temperature is about 20% less for the sim leaves than for the shade leaves. Consequently the former are mote effective heat dissiparers. Iti many large broad-leafed trees such as oaks and maples, leaves from the top of the tree or from an exposed southern position (so-called "sun leaves") differ markedly in structure from those of the interior of thf i-rrm;Ti or ^h^jOjjh^rT^iprirlierv. the "shade leaves" (sec, for eitamplcTflatTsonT'J^^ in general, tne sun leaves are smaller, thicker, hairier, and more deeply lobed than the shade leaves ; in short, the sun leaves are more like those of plants characteristic of dry habitats.- One Umt lu -lilu. letter adapted to withstand a scarcity of water, This supposition has proven difficult to reconcile with observations that sun leaves, with up to 12 times the number of stomata per unit area, have a greater capacity for transpiration than do shade leaves (Shields 1950), Under some seemingly normal circumstances, the more "xero-mtirphic" sun leaves do transpire more rapidly (Shields 1950), Perhaps there are factors other than the availability of water to which the structural differences between sun and shade leaves represent adaptations. A broad leaf in bright sunlight and nearly still air may be 10"-20°C warmer than its surroundings (Piatt and Wolfe 1950, I-oomis 1965, Gates, Tibbals, and Kreitli 196S) i thus on a warm day it can approach its upper thermal limit of ahout S5-60°G The differences in their locations on the tree should render the sun leaves more susceptible to overheating than the shade leaves; consequently the former should be better adapted to dissipate large amounts of heat. Indeed, the structural differences between the two appear appropriate for facilitating greater connective heat dissipation in sun leaves. The surface of a smaller, more deeply lobed leaf will be, on the average, a shorter distance from a free edge. Since the boundary layer thickness increases with distance from an edge, it will have a thinner boundary layer of heated air, A thicker leaf might also be capable of more rapid conduction of heat from the center of the blade out to an edge. Thus, under circumstances of equivalent input of radiant energy, sun leaves should remain cooler than shade leaves. This possilrility was tested as follows. u..;i:iAlios I «f _ temer /^y_W---- 1"~,v Ekologie rostlin - populační biologie Vnitrodruhová kompetice • Odehrává se mezi jedinci téže populace • Dochází k ní při nedostatku zdrojů (nadměrná hustota populace) • Bývá často velmi intenzivní (jedinci téhož druhu obsazují totožnou niku) • Projevuje se snížením produkce biomasy jedincem, odumřením Hlavní důsledky vnitrodruhové kompetice Vzájemné ovlivnění a omezení růstu velikostní diferenciace jedinců redukce hustoty populace VĽCLTATLOh | J? 5CIEWCI Ekologie rostlin - populační biologie Zákon o konstantním konečném výnosu porostu • Závislost nadzemní biomasy na hustotě rostlin limituje nosná kapacita prostředí • Celková biomasa zůstává při překročení limitní hustoty populace víceméně stejná. Počet jedinců se pak zvyšuje na úkor biomasy produkované jednou rostlinou - hyperbolická závislost ("zákon reciproční biomasy") 1000 i 160 200 Závislost nadzemní biomasy na počáteční hustotě vysázených rostlin Ekologie rostlin - populační biologie Závislost průměrné hmotnosti sušiny jedince Trifolium repens na denzitě populace 67/ Závislost průměrné hmotnosti sušiny jedince jetele plazi vén o {Trifolium repens) na denzitě populace (podle Harpera 1977) Ekologie rostlin - populační biologie m < li srn '■viivniSTnr wmo Zřeďování populace • Počet vyklíčených jedinců téměř vždy větší než je nosná kapacita prostředí. • Hustota populace ovlivňuje růst a vývoj jedinců, celkovou biomasu a mortalitu populace • Ideální exponenciální přírůstek je omezován konkurencí - každá sebemenší výhoda je důsledkem heterogenity velikosti stejně starých jedinců • Předpokladem samozřeďování je (1) vysoká počáteční hustota jedinců, (2) dosažení 100% pokryvnosti v nadzemních a podzemních orgánech INTRASPECIFIC INTERACTIONS Proces zřeďování Ekologie rostlin - populační biologie Velikostní rozrůznění populace 60 -50 - Survival plants {initial ~ 400) 2 weeks 4 weeks 6 weeks 8 weeks Fig. 4,7 The changing distribution of individual plant weight in a population of marigolds {Tagetes patula, pictured) with time. Frequencies are shown in 12 equal intervals in the range of weights present at each date (from Ford 1975). V liChTAT ION I science ťiKtH.ť ^1 Ekologie rostlin - populační biologie Velikostní rozrůznění populace Trunk diameter (cm) Ekologie rostlin - populační biologie Závislost mezi produkcí semen na jednu rostlinu a počtem společných sousedů (hranic) ve vzdálenosti 5 cm od rostliny (Arabidopsis thaliana) Number of neighbours Fig. 4.10 Relationship between seeds produced per plant and the number of neighbours within a 5-cm radius in an experimental population of Arabidopsis thaliuuu (from Silandcr El Paeala 1985). v.. \ I xf 111 +— Ekologie rostlin - populační biologie mum '^nTHinr Mortalita a prostorové uspořádání • Víme, že mortalita není náhodným jevem - postihuje především mladší a menší jedince • Je mortalita prostorově náhodná? • Ve většině případů závisí velikost rostliny na vzdálenosti nejbližšího jedince • Dospělé rostliny jsou uspořádány obvykle pravidelněji než semenáčky Li >', I ~ 0 LiklJl.J' -F- Ekologie rostlin - populační biologie Prostorové uspořádání Voronoi tessellation Fig. 4.11 A map of a planí population, Polygons were constructed around each individual by connecting all adjacent plants by a chord, bisecting each chord with a perpendicular line, and extending the perpendiculars till they met (from Milhen era/. 1984}: VEGETATION | ~. SCIENCE tiKlJt.ľ Ekologie rostlin - populační biologie Regulace populace (a) Seeds 500 é— c "O c o 3 Cl o a. 50 # Seedlings Density-dependent mortality +9- Flowering plants Seeds produced 50 Density-dependent fecundity c 0J TS c o V" cl O (b) Seeds sown 200 Flowering plants Seeds produced c oj T3 C O _2 a o a. 100 50 • 5 * 150 1/1 c "O c O ■P 3 Q. O CL Fig, 4.15 Population regulation by density dependent mortality and fecundity in (a) idealized plant populations (b) experimental populations of an annual grass Bramus tcctorum (data from Pajmblad 1963, figure from Silvertown 198'/). \í VliGtrATLOfi SCIENCE tiKlX.P Ekologie rostlin - populační biologie Mezidruhová kompetice • Analogie s vnitrodruhovou kom peticí • Obsazené niky nebývají zcela totožné • Kompetice je závislá na geneticky daných dispozicích druhu • O výsledku rozhoduje prostředí Li >', I ~ 0 LiklJl.J' -F- Ekologie rostlin - populační biologie Mezidruhová kompetice lesních dřevin VBOKUTJON I * »1 1ŤMUL.J' +- Ekologie rostlin - populační biologie Vzájemné vztahy mezi jedinci a populacemi • Soutěž o limitující faktor stanoviště (kompetice = konkurence) • Vylučování chemických látek do okolí (regulace, obrana, komunikace) • Trofické interakce (symbiosa, parazitismus, saprofytismus, mykorhiza) • Netrofické interakce (epifytismus) The species richness-productivity relationship in the herb layer of European deciduous forests Irena Axmanová Zelený1, Ching-Feng Li1 Milan Chytrý1, Marie David Vymazalová1, Jiří Danihelka1^. Michal Horsák1. Martin Kočí1, Svatava Kubešová Zdeňka Lososová1,4, Zdenka Otýpková1, Lubomír Tichý1, VasiliyB. Martynenko5, ElVira Z. Baisheva5. Brigitte Schuster'and Martin Diekmann5 Article first published online: 19 AUG 2011 DOI: 10.1111/j.1466-8238.2011.00707.x ©2011 Blackwell Publishing Ltd VĽCĽ1AIIOS \ Ä xf 5CIENCI ť.KlK.ľ Issue Global Ecology and Biogeography Volume 21, Issue 6, pages 657-667 June 2012 324 E 256 196 (A (/I 144 A ů. o 100 A !ů 64 aj >* 36 to i .a 16 tu T 4 0 = 0.602 P < 0.001 i 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Cover of tree layer [%] Ekologie rostlin - populační biologie Mezidruhová kompetice malá, jestliže: • Rozdílné požadavky na zdroje energie a výživy • Čerpání zdrojů v různou roční dobu • Odběr živin a energií z různého prostoru = druhy komplementární, s nepřekrývajícími se nikami • komplementarita umožněná předchozí interspecifickou konkurencí Kořenová konkurence OWXÍP -p-- H HAWK -SlVflun HI Sr. Často n ej i n tenzivn ější Nejsilnější u stromů (mohou odčerpávat vodu a živiny z rhizosféry bylinného patra) MINIMÁLNÍ VODNÍ POTENCIÁL: - Asarum europaeum - Pulmonaha officinalis - Cynanchum vincetoxicum - Sanguisorba minor - Fraxinus excelsior Alfalfa roots are said to extend 15 to 30 feet in depth in fairly good soil. -0,9 M Pa -1,7 M Pa -3,5 MPa -3,8 MPa -3,7 MPa Ekologie rostlin - populační biologie Hlavní vlastnosti, které se uplatňují při konkurenci • Schopnost rychlého klíčení a rychlého růstu • Délka života • Délka vegetačního období • Konečná výška rostliny • Tvorba biomasy • Způsob reprodukce • Regenerační kapacita nadzemního systému rostlinného těla • Růst a aktivita kořenového systému • schopnost adaptace na nepříznivé podmínky Li >', I ~ 0 LiklJl.J' -F- Ekologie rostlin - populační biologie Využívání rozdílných nik Tři druhy - soutěž o jediný zdroj w - směrodatné odchylka d - vzdálenost mezi sousedními vrcholy (b) ^1 -sú- druh 1 druli 2 I druh 3 stav zdroje (např. velikost potravních částic) i i druh 2 druh 3 I I stav zdroje Obrázek 7.19. Křivky využívání zdroje tří druhů koexistujících v rií/.sahu dostupnosti j ed iioro/.měr n é h o /.d roj e: d je vzdálenost mezi vrcholy sousedních křivek, w je směrodatná odchylka křivek. (í\) Úzké niky s malým přesahem {d>w)r tj. relativné malá me/idru Ku v á konkurence. (b) Širší niky s větším přesahem {d CO -Q >. to o c > pěstována s Amaranthus retroflexus pěstována s Cassia obtusifolia 10 20 hustota plevele na m2 VEOETATLOh I ' Ekologie rostlin - populační biologie Interakce působené specifickými chemickými látkami • Ovlivňování růstu a klíčení (obvykle inhibice) = ALELOPATIE • Množství vylučovaných chemických látek závisí na hustotě rostlin, ročním období, teplotě, vlhkosti, stáří jedinců atd. • Existence těchto látek se zjišťuje obvykle pokusně v umělých podmínkách • Inhibitory bývají druhově specifické, různého původu (silice, terpeny, fenoly, alkaloidy) Alelopatie • Tři způsoby ovlivňování růstu jiných rostlin: • 1. výměšky z kořenů (v kapilární vodě přijímány jinými rostlinami) • 2. Výluhy nadzemních částí rostlin (větví, listů, květů, plodů) • 3, Aromatické těkavé látky (dostávají se do vzduchu - vliv přímý nebo rozpouštěním v dešťových srážkách - obvykle v aridních podmínkách) Terpenes. Several monoLerpenes and sesquiterpenes have been implicated in allelopathy. Many erf the volatile essential oils of shrubs found in arid regions of the United States arc monoterpencs.. The sesqui- Základní mechanismy inhibice A) zpomalení nebo zastavení klíčení semen B) zpomalení, degenerace nebo úplné znemožnění vývoje a růstu vyklíčených jedinců Alelopaticky působící druhy si uvolňují místo ve společenstvu Autoinhibiční působení Alelopatie známá u Artemisia, Chenopodium, Agropyron, Helianthus annuus, Carduus acanthoides, Camelina, Salvia, Prunus persica, Eucalyptus, Robinia atd. Produkce výměšků katechinu do půdy, který „zabíjí" ostatní druhy. Vůči katechinu jsou stepní evropské druhy imunní. Největší problém mají původní druhy v nových územích, v nichž se C. stoebe jako neofyt šíří. VĽĽĽ1AT1ÚN 5CIENCI %* É, Ekologie rostlin - populační biologie Trnovník akát Přirozený výskyt - Severní Amerika, Skalisté hory. Jinak uměle vysazován od 18. století - dobře roste, velká produktivita (9 t.ha~1.a~1), kvalitní dřevo, topivo Alelopatie, opad, změna kvality půdy - obnova stanoviště velmi obtížná (25+ let) okap j^Zr Ekologie rostlin - populační biologie V STK I TímilfJTT « Trofické interakce • symbióza s mikroorganismy • mykorhiza • parazitismus • lichenismus Li >', I ~ 0 LiklJl.J' -F- Ekologie rostlin - populační biologie Symbióza s mikroorganismy • Typický příklad mutualismu • vazba vzdušného dusíku - prokaryota • hlízkové bakterie rodu Rhizobium, Azotobakter, Clostridium • aktinomycety (rod Frankia) v hlízkách kořenů Alnus, Hippophaě, Eleagnus, Arctostaphylos, Dryas • Množství dusíkatých látek regulováno množstvím asimilátu (spotřeba 100-200 g glukózy na 1 g N2), v mírném pásmu obvykle 0,2 g N2 na čtvereční metr za rok Ll >', I ~ 0 LiklJl.J' -F- Ekologie rostlin - populační biologie Mykorhiza • Ektotrofní a endotrofní • Ektotrofní mykorhiza - na povrchu kořenů (dub, buk, jedle, smrk, habr, borovice) • Endotrofní mykorhiza - hyfy pronikají do buněk hostitele (Nardus, Festuca, Jasan, javor, trnka, svída, bez, vrba, jalovec) • Bez mykorhizy - Pyrolaceae, Orchideaceae, Ericaceae • Heterotrofní: Monotropa, Neotia, Corallorrhiza, Epipogium (možný i nepřímý parazitismus - hnilák - houba - smrk) IÍK1J1.J' +- ii mm mmiifmf nasi". Ekologie rostlin - populační biologie Parazitismus • Parazit <===> Hostitel (obvykle větší) • Cílem parazita je obvykle nezabít hostitele!!! • Obligátní rostlinní parazité - heterotrofní organismy • Někteří hostitelé - vytvořeny fytoncidy (viz alelopatie) • Množství parazitických řas, snětí, plísní a ostatních hub • Vyšší rostliny - celkem velmi málo; obvykle specifický Poloparazitismus Volnější metabolické vztahy obvykle jen voda a anorganické látky Specifický hostitel jen vzácněji Lichenismus Velmi integrované spojení dvou oslišných organismů (řasy a houby) Předpokládá se, že určitý druh houby vyžaduje pouze určitý druh řasy k tomu, aby vytvořil jeden typ lišejníku - velmi těsný vztah výsledkem dlouhodobé evoluce Lišejníky Symbióza houby a řasy (sinice - ca. 10%) Rozmnožování především nepohlavne -soredie (drobounká tělíska z hyf spolu s řasou), izidie (kousky stélky) Pohlavně se rozmnožuje pouze houba Význam jako indikátor čistoty ovzduší terčovka bublinatá Ekologie rostlin - populační biologie Vztahy mezi rostlinami a živočichy • Trofické - pastva býložravců - okus fytofágním hmyzem - zoochorie, zoogamie - masožravost rostlin - myrmekofilie • Netrofické VEOtrrAnús i ^# ,rnui j -F- Ekologie rostlin - populační biologie Pastva • Transport semen pasoucím se dobytkem • okusové formy dřevin Co kdo spásá? Stádo ovcí postupuje pastvinou jako živá sekačka. Takže i když si někteří jedinci vybírají chutnější druhy, stejně nakonec spasou skoro vše. Dobfe se s nimi pracuje, proto se ovce používají pro údržbu chráněných území nejčastěji. Ve vlně přenášejí velké množství semen různých druhů, a tak přispívají k jejich šíření na větší vzdálenosti. Kozy jsou inteligentní a mlsná zvířata. Pastvu si velmi dobře vybírají a zpestřují si ji hojně listy a větvičkami keřů a stromů. Zarůstající louku během několika dnů zcela zbaví náletů dřevin, proto se při údržbě rezervací používají společně v jednom stádu s ovcemi. Sežerou i chutné hořké byliny, takže jejich stále se opakující pastva vede k velkým změnám druhového složenítrávníků. Na Hádech pobíhalo stádo krav ještě do 30. let minulého století. Jsou těžké a velké, takže svými paznehty hodně narušují povrch půdy. Pasou se na všem, nedokáží příliš dělat rozdíl mezi chutnými a nechutnými druhy. Nezastaví je ani méně pichlavé rostliny. Velká lejna překryjí spasenou vegetaci a uvolňují životní prostor pro některé druhy rostlin. ■ LI >', I ~ 0 ibkui.j' -F- Ekologie rostlin - populační biologie S polovolným chovem prasat se naštěstí setkáte už pouze na Balkáně. Vnáší přírodě se však velmi podobně chová prase divoké. Prasata jsou velmi vybíravá a mají výborný čich. Jedlé hlízy rostlin nebo houby (lanýže) dokáží vystopovat i 10 cm pod povrchem. Takto likvidují třeba naše vzácné orchideje. Říká se po pravdě, že „dobré prase všechno spase". Jsou to všežravci, takže jejich pozornosti neunikne hlemýžď nebo vejce a mláďata v hnízdě. Na podzim hojně spásají bukvice a žaludy. Co se děje s živinami na louce? Všechny důležité živiny v posečené trávě se odvezou. Pravidelným sečením tak klesá úživnost stanoviště a výška porostu. Úspěšné bývají trsnaté nebo výběžkaté druhy, které sečení dobře snášejí. Volná pastva koní je u nás vzácná, pro účely ochrany přírody se prakticky téměř nepoužívá, i když by nebyla na závadu. Koně se při ní pohybují výrazně po celé pastvině, dobře se s nimi pracuje i na neznámých místech. V pastvě jsou vybíraví a spásají porost na nízkou výšku. Vylučují exkrementy jen na určitých místech, kterým se pak dlouhodobě vyhýbají - chovají se tak podobně jako lamy. Těžká váha koní narušuje povrch pastviny a vegetaci zejména na mokrých a zbahnělých plochách. Jak putují živiny na pastvině? Živiny se vracejí okamžitě zpět do půdy. Okusem, šlapáním a výkaly vzniká mozaika různě narušených ploch. Na silně přepásané pastvině však zbývají jen druhy jedovaté, nechutné nebo pichlavé. Pastva lam a alpak se od ostatních býložravců významně liší. Podobá se pravidelnému sečení trávy. I při značném přezvěření zůstává časem na povrchu půdy „anglicky1 trávníček - zvířata pastvou ani paznehty souvislou vegetaci téměř nenarušují. Chutné druhy jako jetel, pampeliška a vojtěška z trávníku rychle mizí. Ale ne zcela. Kolem kališť zvířata trávu po několik let nespásají - bojují tak s vnitřními parazity. Na těchto místech pak nerušeně rostou i ty druhy, které jinde v trávníku nenajdete. Když se tráva nepase ani neseče... V naší ohradě za panelem jsme ponechali malou plochu, kam se zvířata nedostanou. Můžete tu časem porovnat, jak by vypadal lom Džungle bez pastvy a sečeni. ctSří1 Jp-^Zr Ekologie rostlin - populační biologie Pastva a délka vegetačního období Fytofágní hmyz • Parazité na rostlinách • Požírají rostlinné orgány (saranče, mniška, chroust) • Kladou vajíčka do plodů, listů, větví (žlabatky - hálky) • Vlivem populační exploze nevyváženého vztahu hromadné úhyny - Šumava Li >', I ~ 0 LiklJl.J' -f- Ekologie rostlin - populační biologie ZOOGAMIE • Hlavně entomogamie - tvarové a funkční přizpůsobení květů • Mutualismus • Energetická bilance hmyzu - probíhá ekonomická válka o zdroje • 1 mg cukru obsahuje 17 J\ minuta letu čmeláka stojí 2 J • Energetická vydatnost květu/den - vrbka 30 J = teoreticky 15 min letu • ALE! Různá vydatnost květů, častá frekvence návštěv = hranice přežití .LI >', I x# LiklJl.J' -F- ii mm mmiifmr iiasr. Ekolo Masožravost rostlin • Speciální metabolický vztah • vylučování trávících enzymů Netrofické vztahy g v ■ v ■ g O g r * r v/ g v ■ 4 4 ■ • Ochrana živočichu, hnízdní príležitosti • rozrývaní půdy (provzdušňování - mravenci, hmyz, hraboši atd.) • rozklad odumřelé biomasy Li >', I ~ 0 liKul.J' +- 11 mm mmiifmr ossr. Ekologie rostlin - populační biologie Nepůvodní druhy Antropogenní stanoviště - segetální (plevelné) druhy - ruderální (rumištní) druhy Synantropofyty (synantropní rostliny): • Apofyty (původní - Urtica, Sambucus) • Antropofyty (zavlečené) - Hemerofyty (úmyslně zavlečené - obilniny, zahradní trvalky atd.) - Xenofyty (neúmyslně zavlečené - karanténní plevele) • archeofyty <1500> neofyty naraum i* ^+ i^nuu/ Y Ekologie rostlin - populační biologie imin-K ivn-fjijimr r— Prestia&4: 575-629, 20 í 2 575 Plant invasions in the Czech Republic: current state, introduction dynamics, invasive species and invaded habitats Rostlinné invaze v České republice: současný stav, dynamika zuvlékánL in vazní dnihv a Lnviidovanii stáno višlf Dedicated to the centenary of the Cicch B o t a n i c a 1 Society {1912-2012) Petr Py 5 e ku, Milan Ch y t r f\ Jan Pe r g 1], Jiří S ád ] o1 & Jan Wi 1 ď zmizelé aliens vanished: 277; 6% přechodné aliens casual: 708; 15% zdomácnělé aliens naluralized: 459; 11% native extinct: 153; 4-% native species ä subspecies: 2233: 51% native hybrids: 515; 12% Fig. 3. - Composition of the flora of the Czech Republic with respect to native and alien status, categories of aliens, and historical and current presence of taxa in the country. Data on numbers in native flora are from Kaplan (2012) and Danihclka ct al. (2012). those on alien flora from Pysek et al. 2012a %* i VĽCLTATLOh I J? SCIENCE J* Ekologie rostlin - populační biologie Prestia84: 575-629. 2012 575 ť.KlK.ľ Plant invasions in the Czech Republic: current state, introduction dynamics, invasive species and invaded habitats Rostlinné Lnvuze v České republice: současný stav, dynamika zavlékánL in vazní druhv a uivadovaná stáno višlé Dedicated to the centenary of the Cicch Botanical Society (J9I2-20J2) Petr Py 5 e ku, Milan Ch y t r f\ Jan Pe r g 1], Jiří S ád 1 o1 & Jan Wi 1 ď b hybrids 10% 4* B-i anecophytes afthaeophytes 2 neophytes Fig, 5, - Donor regions of alien plants in the Czech Republic. The height of the bar reflects the percentage of the total number of taxa that are alien in the Czech Republic and native to the respective region (shown on top of the bar). Note that the Mediterranean region is distinguished as a separate one, covering respective parts of southern Europe, northern Africa and western Asia from Turkey and Israel to Afghanistan. Europe, Asia and Africa refer to their parts other than the Mediterranean region in this delimitation (PySek et al, 2012a), Hybrids and anecophytes, i.e. taxa whose native distribuiion ranges are unknown or highly uncertain (Kühn & Klotz 2002,2003; 199 taxa in total) are included in the calculation of the percentage contributions of donor regions. Based on data from Pysek et al. (2012a). Ekologie rostlin - populační biologie r-- Q 1 y: a. -a' c I S r i ■j z VI j s -3 BP -j N U -J -C N B -3 o "B -j Q ~Q -i. — 'J — ■ y. i: C- B 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 **** *A. 200 400 600 800 1000 Altitude (m) 1200 1400 1600 Fig. 7. Percentage of (A) archaeophytes and (B) neophytes, relative to the number of alJ species occurring in phytosociological releves, plotted against altitude. Values are means for phytosociological alliances of the Czech Republic. Data for percentages of alien species are from Table 3 and altitudes were taken from the releves used as the data source for Table 3, Note that the alliludinal range, of the Czech Republic is 115—1602 m a.s.L The outlier in the right part of graph (B) represents the alliance Rwnicion alpini. Ekologie rostlin - populační biologie Příliv nových druhů (doprava, zahradnictví, obchod) Použití těžké techniky, herbicidů a umělých hnojiv v zemědělství, čištění osiv Opouštění obhospodařování půdy - sukcese na rozsáhlých plochách Záměrné pěstování nepůvodních druhů (kulturní a energetické plodiny) Energetická tráva Salix (vŕba) Populus (Topoľ) Szarvasi-l Rozsáhlé narušování půdy v prostoru lidských sídel, komunikácia povrchových dolů Invázni rostliny původní druhy: migrace, expanze nepůvodní (cizí) druhy: introdukce (zavlečení), naturalizace (zdomácnění), invaze [ Introdukce druhu Geograf cké b, iriéry v Životní | lúdmíi iky v n listě í r trodul ice Úspěsnt f íst řep roduki Možnosti šíření Člověkem narušená í ?-■_.—~ 111 stanov ste Přirozená vegetace r 5CIEWT l/V^"* liKul.J' +- Přechodnt zavlečený Zavlečený Naturalizovaný invázni l—► Richardson et al. 2000 Ekologie rostlin - populační biologie 580 Prestia 84: 575-629,2012 Fig. 2. — Intensity of plant invasions in the Czech Republic based on ihe occurrence of the 40 invasive neophytes mapped in Appendix I. Percentage of invasive la\a present in each CEBA grid cell (6 x £0 minutes) was interpolated using inverse distance weighted interpolator applied to 12 neighbouring points (power parameter = 2). The location of rivers and that of towns and cities is indicated, with symbol size corresponding to the city size. i^nuu/ Y Ekologie rostlin - populační biologie imin-K ivn-fjijimr r— Historie invazi • Heracleum mantegazzianum Historie invazi • Heracleum mantegazzianum Historie invazí • Heracleum mantegazzianum Historie invazí Heracleum mantegazzianum : pZŽL^ o,3^F..---tt-----Tj?'— .j o ■ ■ ■:■ li- Vi i VEGETATION | ~ vlL Ekologie rostlin - populační biologie Dynamika invaze • krátkodobý výskyt a náhodné zplanění • období klidu (lag-fáze): adaptace na místní podmínky, mutace • období exponenciálního růstu a šíření • dosažení horního limitu prostředí, obsazení příhodných stanovišť 750 Invázni druhy u nás na polopřirozených stanovištích úspěšné zejména hemikryptofyty, C-stratégové na antropogenních stanovištích therofyty, C- a CR-strategové Asteraceae, Fabaceae, Brassicaceae vlhčí stanoviště s vyšším obsahem dusíku v teplejších oblastech původ zejména ze sev. Ameriky a Asie polopři rozená stanoviště: Acorus calamus, Elodea canadensis, Impatiens glandulifera, I. parviflora, Lupinus polyphyllus, Pinus nigra, P. strobus, Trifolium hybridům antropická: Amaranthus chlorostachys, A. retroflexus, Bunias orientalis, Cardaria draba, Galinsoga ciliata, G. parviflora, Medicago sativa, Lycium barbatum, Robinia pseudacacia všude: Bidens frondosa, Epilobium ciliatum, Heracleum mantegazzianum, Juncus tenuis, Reynoutria sp., Solidago sp. Ohrožené rostliny • Vyvinuly se v určitých podmínkách a nejsou schopny akceptovat jejich změnu • dochází k úbytku potenciálně vhodných stanovišť • Nejsou schopny rychlé migrace na příhodná stanoviště Pre slin frf: 631-645, 2ŮJ2 63 1 Red List of vascular plan Is of I he Czech Republic: 3rd edition Červem stínám cévnatých, rostlin Í.t-Nfcě republiky: třetí vydáni D e d i c a I e d l o lne- centenary o f i he Czech Botanical Society [191 2-201 2) Vít G r u I i c h Dťjiíirtmeiis of Botany and Zoology. Masaryk University, Kotlářská 1, CZ-6H 37 Brno, Czech Republic, e-mail: gruiichfEsci.mimi.cz i^nuu/ Y Ekologie rostlin - populační biologie Mák pochybný Skupina: teplomilný polní plevel Způsob šíření: autochorie, antropochorie Příčiny ohrožení: Změna způsobu zpracování osiva %* i VĽCLTATLOh | J? SCIENCE Ekologie rostlin - populační biologie Kručinkovec poléhavý Skupina: suchomilné rostliny kulturních stepí Příčiny ohrožení: Změna obhospodařování stanovišť, sukcese, eutrofizace YTLOJt i -r Ekologie rostlin - populační biologie Ohrožené rostliny • A1 Vymizelé nebo vyhynulé • A2 Nezvěstné • A3 Sporné případy • C1 Kriticky ohrožené • C2 Silně ohrožené • C3 Ohrožené • C4 Vyžadující pozornost ai a3 tů c1 c2 Li CA Red-LiEt categories Fig. I. - Percentage af taxa classified in particular categories in the three Red-Lists published in the Czech Republic ovcrlhelasl Ihrec decades. Daia Jŕom Holubci al. (W79). Holub & Procházka (IfíOO) andprcscnl sludy (2012) . ul ,\ I Ä x# SCIENO Lr\ 7^ group +—— Ekologie rostlin - populační biologie Endemity a relikty Rostliny vázané na určitou oblast Bariéry šíření nebo rozmnožování Vazba na specifická stanoviště Příklady z jižní Moravy: hvozdík moravský, kruhatka Mathioliho, pěchava vápnomilná Nejohroženější skupiny rostlin Rostou na biotopech, které jsou: • obecně maloplošné a vzácné • rychle se mění se změnami prostředí • jsou závislé na dodatkové energii Nejohroženější skupiny rostlin Patří sem tedy například: teplomilné polní plevele (změna hospodaření) druhy lučních společenstev (stepních, suchých i mokrých) druhy rašelinišť a mokřadů (těžba a meliorace) druhy subalpinského stupně (návštěvnost, kyselé deště) Populační strategie Faktory: • Stres »> rezistence • Disturbance »> regenerace • Konkurence »> efektivita využívání zdrojů Strategie C-S-R (podle Grime 1974) Ruderální stratégové Stres tolerantní stratégové Konkurenční stratégové \ VĽCLTATLOh I J? 5CIEWCI Ekologie rostlin - populační biologie Ruderální stratégové Velká disturbance, malý stres; vlastnosti: - velká reprodukční kapacita - rychlá tvorba biomasy - krátký životní cyklus - rychlý růst populace - maximum produkce biomasy v reprodukčních orgánech - obvykle jednoleté druhy - malé množství odumřelé biomasy Polní plevele Jednoleté a dvouleté kult rostliny, ruderály Li >', I ~ 0 LiklJl.J' -F- ii mm mmiifmf nasi". Ekologie rostlin - populační biologie Konkurenční stratégové Vysoká konkurenční schopnost; vlastnosti: - Značná výška rostliny - velká listová plocha - schopnost větvení - schopnost intenzivně využívat zdroje - velká potenciální růstová rychlost - dlouhověkost - malý podíl produkce investovaný do reprodukce - tvorba velkého množství odumřelé biomasy Především dominanty porostu (lesní dřeviny, byliny a trávy) Stres snášející stratégové Rostou pod vlivem stresu; vlastnosti: - pomalá rychlost růstu - nízká produkce - relativní dlouhověkost - nepravidelná reprodukce - často vždyzelené, sukulentnía jiné adaptace - investice roční produkce do reprodukčních orgánů malá - často vegetativní šíření Na neproduktivních stanovištích; některé stromy, keře, byliny, trávy ,Yľuu.r f Ekologie rostlin - populační biologie imin-K ivn-fjijimr r— Kombinace jednotlivých typů • C-R strategie výhodná na produktivních stanovištích s mírnou intenzitou narušování • S-R strategie je adaptace na mírně neproduktivní stanoviště s mírným narušováním • C-S strategie odpovídá nejlépe mírně neproduktivnímu stanovišti bez narušování • C-S-R stratégové rostou na stanovištích s mírnou intenzitou stresu při mírném narušování r-K strategie Vychází z logistické rovnice růstu populace: dN/dt =rN(K- N)/K r - specifická růstová rychlost populace N - počet jedinců v populaci K - nosná kapacita prostředí Li >', I ~ 0 LiklJl.J' -F- Ekologie rostlin - populační biologie r-K strategie Typ r - Velká specifická rychlost růstu a velká reprodukční schopnost Typ K - maximální využití stanovištních podmínek s pomalejším růstem a nižší reprodukční schopností r-K kontinuum - plynulá řada selekčních typů odpovídající R-C-S strategiím Li >', I ~ 0 LiklJl.J' -F- Ekologie rostlin - populační biologie Reakce společenstva na změnu přírodních podmínek • Ustupující druhy • Rozrůstající se druhy (expanzní) • Invazní druhy vj-:rři:jAiiOs [ _ owup -F^— Ekologie rostlin - populační biologie imin-K ivn-fjijimr r— Metapopulace • Metapopulace je soubor dočasných populací spojených určitou mírou migrace • Během času dochází k zániku a kolísání populací a ke vzniku nových populací na sousedních příhodných stanovištích Li >', I ~ 0 LiklJl.J' -F- Ekologie rostlin - populační biologie (a) Meta-population (b) Source-sink 0) F Space (c) Remnant □ High quality habitat | | Low quality habitat Population time/space trajectory -. i t [-■ \ r1 LT\^~ CROUP -f-- Ekologie rostlin - populační biologie Význam • U malých populací velká pravděpodobnost lokálních extinkcí • Mezipopulační migrace • Schopnost obsazovat přechodné biotopy Li >', I ~ 0 LiklJl.J' -F- Ekologie rostlin - populační biologie