O výzkumu vegetace Veronika Kalníková Terénní cvičení Košetice 2017 populace – soubor jedinců daného druhu obývající určité území v určitém čase společenstvo – neboli biocenóza, je soubor populací všech druhů rostlin, živočichů, hub a mikroorganismů, které žijí v určitém území a existují mezi nimi jisté vztahy rostlinné společenstvo – fytocenóza, populace různých druhů rostlin, které se na místě svého výskytu +/- stabilizovaly, porost dosáhl jisté stejnorodosti je vymezitelný oproti porostům sousedním. Populace rostlin ve společenstvu osidlují určité životní prostředí jehož abiotické podmínky jim to umožňují, dochází k vzájemnému působení mezi rostlinami a prostředím, mezi jedinci v populaci a i mezi populacemi různých druhů – výsledkem je jakási dynamická rovnováha polycenóza (složená z populací několika druhů) × monoceóza (jednodruhové společenstvo, v extrémních podmínkách) vegetace – souhrn rostlinných společenstev rostoucích na určitém území fytocenologie – věda, která se zabývá studiem rostlinných společenstev Vegetace příbřežních dun • Základní termíny Při studiu rostlinných společenstev hledáme vazby rostlin k: - prostředí na stanovišti - sobě navzájem - prostoru - času - souvisí s hledáním vlastností a indikačních hodnot druhů, populací a společenstev rostlin, studuje jejich reakce na změny v prostředí - k tomu je potřeba jistých znalostí z dalších vědních oborů, které jsou s ní úzce provázány – z geomorfologie, geologie, hydrologie, klimatologie, paleoekologie, zoologie… • Nauka o rostlinných společenstvech Druhově chudé společenstvo louky v Krkonoších Skálová & Krahulec 2013 http://www.sci.muni.cz/botany/mir ecol/project.php?lang=en&proj=7 Příklad přehledu paleoekologických profilů - základní stavební kámen vegetačního výzkumu - měl by reprezentovat zvolené společenstvo typické kombinací druhů, svou fyziognomií (např. křoviny, les…) a ekologií Charakterizuje jej: - subjektivní přístup zhotovitele - relativně standardizovaná dokumentace společenstva v krátkém čase • Fytocenologický snímek Výběr ploch snímků - preferenční × stratifikovaný (náhodně stratifikovaný) na základě stratifikace krajiny plocha musí být homogenní → homogenita strukturní (výška, patrovitost, pokryvnost, životní formy), floristická (floristické složení, dominanty), ekologická (hloubka půdy, zastínění, ovlivnění vodou, disturbance) Doba snímkování - nejlépe ve fenologickém optimu (někdy jsou optima dvě) duben + červen/červenec – suché trávníky duben/květen + červen/červenec – druhově bohaté listnaté lesy duben/květen + od června – plevelová vegetace od května do první seče – louky od května – druhově chudé lesy, křoviny od června – většina ostatních typů vegetace od července – vodní a pobřežní vegetace, vysokohorská vegetace • Fytocenologický snímek Michalcová & Hájek 2012 Velikost snímku 4 m2 – pro nízkou mokřadní (např. obnažená dna), skalní vegetaci, vegetaci sešlapávaných míst, pramenišť 16 m2 – pro většinu lučních společenstev, nízkou keříčkovitou vegetaci (např. vřesoviště), sutě, rašeliniště 50 m2 – pro křoviny 200 m2 – pro lesy menší plochy volíme, pokud je celý porost menší než standardní velikost plochy tvar plochy – čtverec (standard), obdélník (je-li to nutné v liniových porostech), kruh (výjimečně, lesy) • Fytocenologický snímek Zápis snímku - hlavička snímku + soupis druhů se zápisem jejich pokryvnosti - lokalizace + souřadnice středu snímku a souřadný systém - číslo snímku, datum, plocha snímku (m2), nadmořská výška (m), expozice (ve stupních nebo zkratkami světových stran), sklon svahu (°), charakter stanoviště (případně popis půdních vlastností, skeletovitosti plochy apod.) - pokryvnost pater E3, E2, E1, E0 (%) a jejich výška - seznam druhů s údaji o jejich četnosti/pokryvnosti Výbava do terénu - kompas, GPS - pásmo, provaz na ohraničení plochy - výškoměr na stromy - sklonoměr - pH-metr - půdní soundýrka - foťák - sáčky na sběr rostlin a dále např. půdních vzorků • Fytocenologický snímek 1. soupis druhů • Fytocenologický snímek 2. – 3. sběr a zakládání rostlin 2. – 3. determinace http://www.botanickafotogalerie.cz/ • Fytocenologický snímek 2. – 3. determinace • U společenstev se studuje synmorfologie – uspořádání rostlin ve společenstvu, v horizontální i ve vertikální struktuře Patrovitost porostu – vertikální struktura rostlinného společenstva, která je dána výškou rostlin, rozmístěním listoví nad zemí i na hloubce a struktuře kořenového systému Vegetační patro je tvořeno rostlinami stejné růstové formy, někdy se rozlišují podpatra E0 – mechové (+ lišejníky) E1 – bylinné E2 – keřové E3 – stromové Šeda Horizontální struktura porostu – mozaikovitost porostu - růst rostlin je výsledkem abiotických a biotických podmínek prostředí, rozložení druhů na ploše a v prostoru na základě typu šíření, mezidruhové kompetice a podmínek prostředí Makovcová 2008 • U společenstev se studuje Rozprostření druhů na obnažené dnu rybníka Odhad pokryvnosti druhů - abundance – početnost - dominance – pokryvnost – podíl na horizontálním uspořádání vegetace • U společenstev se studuje Kombinovaná Braun-Blanquetova stupnice abundance a dominance s modifikací Westhoff & van der Maarel Moravec 1994 Grafické znázornění Braun-Blanquetovy stupnice Odhad pokryvnosti • U společenstev se studuje porost ostřice Buekovy s pokryvností 5 starček Fuchsův s pokryvností a početností r sociabilita – vyjadřuje způsob rozmístění jedinců ve společenstvu. Zapisuje se za znak pro abundanci a dominanci. Zjišťuje se odhadem na stupnici: 1 – druh rostoucí jednotlivě 2 – druh rostoucí ve skupinách nebo tvořící trsy 3 – druh rostoucí ve větších skupinách 4 – druh rostoucí ve větších koloniích 5 – druh rostoucí na rozsáhlých plochách • U společenstev se studuje synekologie – ekologické faktory určující existenci společenstva včetně jeho dynamiky v čase - zjišťují se např. faktory klimatické, půdní, antropogenní ovlivnění společenstva syndynamika – hodnotí vývoj společenstva v čase, tj. střídání rostlinných seskupení v měřítku týdnů, měsíců nebo let. Vývojová stadia tvoří sukcesní řadu od inicálních vegetačních stadií až po konečné, jež je výsledkem působení prostředí a mezidruhových vazeb, tzv. klimax - primární × sekundární sukcese Čtyřletý vývoj vegetace na po povodních nově vzniklém štěrkovém náplavu • U společenstev se studuje synchorologie – zabývá se rozšířením rostlinných společenstev a vegetačních typů na Zemi - vegetační zonalita × stupňovitost - vegetace zónální × azonální Profil vegetačních stupňů vlhkých oblastí Země, Moravec 1994 syntaxonomie – studium a popis rostlinného společenstva, jeho vymezení k jiným společenstvům v daném prostoru - třídění a inventarizace společenstev - zpřehlednění a zpřístupnění výsledků jiným vědním oborům, praktické využití - hodnotíme, které druhy jsou ve společenstvu konstantní (druhy, které se dané vegetační jednotce vyskytují s vysokou frekvencí, ale mohou se vyskytovat i jinde), dominantní (mají podobnou abundanci a dominanci) a které jsou pro něj diagnostické (odlišují jej od jiných podobných společenstev, výskyt je koncentrován v dané vegetační jednotce) • U společenstev se studuje syntaxonomie - na základě srovnávání floristického složení a dalších parametrů zastoupených druhů je konstruována hierarchická klasifikační soustava vegetačních jednotek – syntaxonů - základní jednotkou jsou asociace – v r. 1921 vydal J. Braun-Blanquet první učebnici rostlinné sociologie, v níž rozvedl a propracoval klasifikační princip; jeho definice asociace: "Asociace je rostlinné společenstvo charakterizované určitými floristickými a sociologickými (organizačními) znaky, které projevuje přítomností význačných druhů (věrných, pevných a preferujících) jistou samostatnost." - asociace jsou řazeny do vyšších jednotek, každá má svou vlastní koncovku – nejnižší je asociace (koncovka -etum), dále svaz (-ion), řád (-etalia) a třída (-etea). Vedlejšími syntaxony jsou subasociace (-etosum), podsvaz (-enion), podřád (-enalia) a podtřída (-enea) Třida: Scheuchzerio palustris-Caricetea nigrae (vegetace slatinišť, přechodových rašelinišť a vrchovištních šlenků) Svaz: Caricion davallianae (vegetace vápnitých slatinišť) Asociace: Valeriano dioicae-Caricetum davallianae (vápnitá slatiniště s ostřici Davallovou) • Zpracování fytocenologických dat - program Turboveg (Hennekens & Schaminée 2001) - ČNFD – Česká národní fytocenologická databáze (v současné době cca 108 tis. snímků) http://www.sci.muni.cz/botany/vegsci/dbase.php?lang=cz Chytrý et. al. 2016 - počty fytocenologických snímků napříč Evropou – databáze EVA (http://euroveg.org/eva- database) • Zpracování fytocenologických dat • Zpracování fytocenologických dat - program JUICE (Tichý 2002) • Zpracování fytocenologických dat - zařazení vegetace do klasifikačního systému • Doporučená (i použitá) literatura • Hennekens S. & Schaminée J. (2001): Turboveg, a comprehensive database management system for vegetation data. Journal of Vegetation Science, 12: 589–591. • Chytrý M. & Rafajová M. (2003): Czech national phytosociological database: basic statistics of the available vegetation plot-data. Preslia, 75(1): 1–15. • Kovář P. (2002). Geobotanika. Úvod do ekologické botaniky. Karolinum Praha. • Michalcová D. & Hájek O. (2012): GIS a jeho využití v botanice. Živa, 2012(2): 67–68. • Michalcová D. (2010): Co je to fytocenologický snímek. Živa, 2010(6): 265–266. • Tichý L. (2002): JUICE, software for vegetation classification. Journal of Vegetation Science, 13: 451–453. • http://botany.cz/cs/klasifikace-vegetace-a-diverzita-vegetacnich-typu/ • http://www.sci.muni.cz/botany/danihelka/metody_terenni_botaniky/Soubory/Fytocenologicky_vyzkum. pdf