Příroda Č Í S L O 3 1 P R A H A

Transkript

1 Příroda Č Í S L O 3 1 P R A H A

2

3 Zuzana Münzbergová, Lucie Černá & Jarmila Gabrielová [eds] Priority druhové ochrany cévnatých rostlin

4

5 Priority druhové ochrany cévnatých rostlin České republiky Příroda, Praha, 31: 5 9, 2011 Zuzana Münzbergová 1, 2, Jarmila Gabrielová 1, 3 & Lucie Černá 3 1 Katedra botaniky, Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy, Benátská 2, CZ Praha 2; zuzmun@natur.cuni.cz; jarmila.gabrielova@seznam.cz 2 Botanický ústav Akademie věd České republiky, v. v. i., Zámek 1, CZ Průhonice 3 Agentura ochrany přírody a krajiny České republiky, Nuselská 34, CZ Praha 4; Luccerna7@gmail.com Prezentované monotematické číslo sborníku Příroda se věnuje výsledkům projektu Priority druhové ochrany cévnatých rostlin ČR (VaV 2B06178) řešeného Botanickým ústavem AV ČR, Agenturou ochrany přírody a krajiny ČR a Sdružením pro ochranu přírody střední Moravy Sagittaria. Prvotní myšlenkou a hlavním cílem projektu, který probíhal v letech , bylo utřídit naše znalosti o kriticky ohrožených druzích rostlin České republiky (podle Černého a Červeného seznamu cévnatých rostlin České republiky, Procházka 2001). Těchto druhů se v naší flóře vyskytuje více než 470, což početně silně převyšuje personální a finanční možnosti monitoringu a ochrany všech těchto druhů. Naším cílem bylo vytvořit přehled o biologických vlastnostech (Gabrielová et al. 2011a), stanovištních nárocích a současném a historickém rozšíření všech těchto druhů (Černá et al. 2011). Z důvodu ohromného množství potřebných dat bylo při naší práci nutné spoléhat z velké části na již existující údaje, tyto údaje shromáždit, utřídit a vyhodnotit. Zejména v případě dat o současném a historickém rozšíření druhů v ČR práce představovala kompilaci ohromného počtu jednotlivých údajů (Černá et al. 2011) a je zřejmé, že výsledný soubor není zcela kompletní a může obsahovat chyby. Naše výsledky proto nepovažujeme za konečný přehled stavu našich kriticky ohrožených druhů. Spíše se jedná o první ucelenější přehled, jehož cílem je mimo jiné vyvolat diskuzi na toto téma a přimět osoby disponující podrobnějšími znalostmi o jednotlivých druzích k doplnění našich přehledů. Získaný materiál byl upraven také do formy databáze přístupné na stránkách AOPK ČR a bude tak přímo k dispozici pracovníkům ochrany přírody ( Výsledky práce týkající se vlastností a rozšíření všech kriticky ohrožených druhů nám umožnily stanovit, které druhy jsou vzácné, avšak s víceméně stabilním počtem lokalit v čase (např. Agrostis alpina, Aposeris foetida, Hypericum pulchrum, Minuartia corcontica, Primula minima a Saxifraga oppositifolia), a odlišit je od druhů, které sice byly dříve hojněji rozšířené, ale v čase výrazně ubyly (např. Arnoseris minima, Cyperus flavescens, Centaurium littorale subsp. compressum, Gentianella germanica subsp. germanica, Pseudognaphalium luteo-album a Radiola linoides) a zaslouží si tedy aktivní ochranu (Gabrielová et al. 2011c). Důležitou součástí dat o kriticky ohrožených druzích byly i údaje o celkovém areálu druhů a jejich ohrožení v okolních zemích (Gabrielová et al. 2011b). Identifikovali jsme druhy, které jsou v ČR vzácné, ale mají velký areál, v řadě ostatních zemí jsou velmi hojné (např. Carex atrata, Luzula spicata, Poa alpina, Spergularia salina nebo Xanthium strumarium) a jejich ochrana tak není z celosvětového hlediska velkou prioritou. Na druhou 5

6 Münzbergová et al.: Priority druhové ochrany cévnatých rostlin stranu jsme identifikovali druhy s malým areálem nebo vzácné v celém svém areálu (např. Artemisia pancicii, Dracocephalum austriacum, Epipactis nordeniorum, Galium sudeticum, Ligularia sibirica, Pedicularis exaltata, Pedicularis sudetica, Tephroseris longifolia subsp. moravica), za jejichž ochranu má Česká republika velkou zodpovědnost. Posledním významným kritériem pro hodnocení, které druhy si zasluhují prioritní ochranu, byla informace o tom, zda se druhy vyskytují na stále stejných místech, nebo zda se jejich lokality obměňují. Obě skupiny těchto druhů samozřejmě zasluhují velkou pozornost, nicméně přístupy k jejich ochraně se budou lišit. U druhů s výskytem na stále stejných místech lze však ochrany dosáhnout s menším úsilím a jejich ochrana tak bude pravděpodobně úspěšnější. Mezi prioritní druhy u nás silně ubývající, výrazně ohrožené v ostatních evropských zemích a vyskytující se na stále stejných lokalitách patří např. Gentianella campestris subsp. baltica, Hammarbya paludosa, Pulsatilla patens a Scorzonera parviflora. Druhy jako Botrychium matricariifolium, Campanula cervicaria, Littorella uniflora, Spiranthes spiralis a Tillaea aquatica jsou ohrožené do stejné míry jako druhy zmíněné výše. Jejich ochrana je však komplikována faktem, že lokality jejich výskytu se v čase obměňují a jejich ochranu tak není vždy možné zajistit pouhou ochranou jejich stanovišť (Gabrielová et al. 2011c). Práce pouze se souborem kriticky ohrožených druhů v sobě nese nebezpečí, že při našem hodnocení prioritních druhů přehlédneme druhy, které jsou na silném ústupu a zasloužily by si prioritní aktivní ochranu, ale v současnosti jsou klasifikované v kategorii silně ohrožené či kategorii nižší. Zachycení těchto druhů by samozřejmě bylo velmi zajímavé a cenné, nicméně vzhledem k jejich počtu to již překračuje rámec našeho projektu a zůstává tak námětem pro další práci. Druhou velkou částí prezentovaného projektu jsou modelové studie věnující se populační dynamice, stanovištním nárokům a genetické diverzitě vybraných kriticky ohrožených druhů. V rámci této části jsme se pokusili sebrat maximum informací o životním cyklu vybraných druhů a získat tak představu o očekávaném vývoji populací těchto druhů do budoucna. Současně jsme studovali stanovištní podmínky, v nichž se druhy vyskytují, a genetickou diverzitu populací vybraných druhů. Získané informace nám umožnily identifikovat, které populace daných druhů jsou stabilní či dokonce rostoucí a které jsou naopak ve fázi silného poklesu. Oproti pouhému sledování vývoje počtu jedinců v populacích jsme tímto přístupem získali informace o očekávaném poklesu populací některých druhů bez toho, aby došlo ke skutečnému poklesu počtu dospělých jedinců v populaci během sledovaného období. Tímto nám data o populační dynamice poskytují nástroj časného varování, protože nám umožní identifikovat neblahé procesy v populacích dlouho předtím, než dojde ke skutečnému pozorovatelnému úbytku druhu. Současně jsme mohli zhodnotit stanovištní podmínky, za kterých dochází k poklesu velikosti populací druhu, a identifikovat tak vhodný management lokalit. Výsledky populačních studií ukázaly, že populace druhů Orchis tridentata a Spiranthes spiralis jsou stabilní a stávající management na jejich studovaných lokalitách je vyhovující (Dostalík et al. 2011, Brabec et al. 2011b). Podobně stabilní se jeví i populace druhu Dracocephalum austriacum. V tomto případě se ovšem ukazuje, že pro udržení stabilních populací je kritické zachovat alespoň stávající genetickou diverzitu populací. Její pokles totiž významně snižuje produkci semen, která je klíčová pro dlouhodobé přežití druhu na lokalitách (Dostálek & Münzbergová 2011a). Relativně stabilní populace má i druh Artemisia pancicii. Druh však velmi málo kvete a přesto, že produkuje životaschopný pyl, nebyla na lokalitách nikdy zaznamenána vyvinutá semena. To ukazuje, že tento druh přežívá na lokalitách pouze vegetativně. Jakákoliv větší disturbance lokalit tak může vést k jejich zániku (Gillová et al. 2011). 6

7 Příroda, Praha, 31: 5 9, 2011 Stabilní populace mají i zástupci kapradin, modelové druhy Asplenium adulterinum a A. cuneifolium. Stabilita těchto populací je do velké míry dána dlouhověkostí jednotlivých rostlin. Navzdory obecné představě o všudypřítomnosti spor se ovšem ukazuje, že v krajině existují vhodné, leč neobsazené lokality pro oba tyto druhy. To na jednu stranu naznačuje, že existuje teoretický potenciál k dalšímu rozšíření těchto druhů. Na druhou stranu ale nízký skutečný kolonizační potenciál druhů naznačuje, že ztráta každé jednotlivé populace se může významně projevit na schopnosti druhu přežít v této krajině. Jako největší nebezpečí se jeví výsadba smrku na hadcových skalkách, v jehož opadu druhy nedokáží růst (Bucharová et al. 2011). Relativní stabilitu ukazují i populace druhu Gentianella praecox subsp. bohemica (Brabec et al. 2011a), ale pouze v případě, kdy jsou lokality sečeny a disturbovány. Tento typ managementu sice přímo poškozuje jednoleté růžice druhu, přesto však vede k výraznému zvýšení růstové rychlosti oproti pouhé seči díky vytváření vhodných mikrostanovišť pro klíčení. Zatímco populace výše zmíněných druhů jsou víceméně stabilní, další studované druhy ukazují klesající tendence. Studie poloparazita Thesium ebracteatum naznačuje, že počet prýtů v jediné velké české populaci v posledních letech klesá (nedávno byla u nás nalezena druhá malá populace druhu; Prach & Zajíčková 2009). Krátká časová řada spolu s problémy při odlišování semenáčků od vegetativních prýtů však neumožňuje stanovit, zda se jedná o dlouhodobý trend či pouze fluktuaci. Zajímavým výsledkem této studie je zjištění, že poloparazité z rodu Thesium si svoje hostitele nijak specificky nevybírají a parazitují na všech hojných druzích ve společenstvu. Díky této vlastnosti lze očekávat, že druhy tohoto rodu budou méně citlivé na změnu hostitelského společenstva než (polo) parazitické druhy s pevnou vazbou na hostitele (Dostálek & Münzbergová 2011b). Nejméně početným druhem mezi modelovými druhy je druh Lathyrus pisiformis, který se na dvou lokalitách v ČR vyskytuje celkově v počtu kolem 200 prýtů. Zatímco počet prýtů byl po celou dobu sledování poměrně stabilní, celková produkce semen na lokalitách je velmi variabilní a naznačuje možné problémy při generativní reprodukci druhu (Štefánek 2011). Z dlouhodobého hlediska tedy můžeme očekávat jeho další úbytek a vzhledem k jeho početnosti je zde velké riziko vymření na našem území. Klesající trend je patrný i u některých populací Ligularia sibirica. Zde se jasně ukazuje kritický význam udržení vhodných stanovištních podmínek pro přežití druhu. Malá velikost populace ani snížená genetická diverzita nemají na přežití druhu výrazný negativní vliv. Nárůst obsahu dusíku v půdě však vede k silnému poklesu růstové rychlosti populací a ochrana tohoto vzácného druhu by se tak měla zaměřit hlavně na obnovení stanovištních podmínek degradovaných lokalit (Heinken-Šmídová & Münzbergová 2011). Populace tří studovaných druhů kuřiček, Minuartia smejkalii, M. corcontica a M. caespi tosa, se vyznačují velkou variabilitou. Přestože některé trsy všech studovaných druhů jsou velmi dlouhověké, populace se vyznačují velkým obratem a každý rok je více než polovina jedinců v populaci obměněna. V případě poklesu produkce semen tak může dojít k rychlému úbytku druhů. To je nebezpečné zejména u druhu M. corcontica, který netvoří vytrvalou semennou banku. V průběhu sledování byl navíc u tohoto druhu pozorován pokles počtu kvetoucích jedinců (Pánková & Münzbergová 2011). Na rozdíl od předchozích studií nebylo hlavním zájmem studie modelového poddruhu Thymus pulegioides subsp. carniolicus popsat dynamiku populace, ale zejména zhodnotit nebezpečí křížení tohoto poddruhu s ostatními příbuznými taxony. Výsledky ukazují poměrně časté křížení zájmového taxonu s Thymus pulegioides subsp. chamaedrys. Velkým problémem je fenologická synchronizace obou taxonů. Jediným vhodným managementem se tak jeví ruční vytrhávání Thymus pulegioides subsp. chamaedrys (Čáp & Kleinová). 7

8 Münzbergová et al.: Priority druhové ochrany cévnatých rostlin Jednotlivé modelové studie spolu s přehledem vlastností všech kriticky ohrožených druhů rostlin ukazují, že zkoumaný druhový soubor je velmi heterogenní. Jeho heterogenita jednoznačně vede k tomu, že pro ochranu těchto druhů není bohužel možné využít jediný standardizovaný přístup. Každý druh se totiž jeví jako unikát, jehož ochrana vyžaduje speciální postupy. Možnosti přenosu konkrétních poznatků mezi blízce příbuznými či morfologicky a stanovištně podobnými druhy tak zůstává námětem pro další výzkumy. Celý předkládaný sborník představuje hlavní výsledky získané v prezentovaném projektu. Oficiálním koncem projektu a vydáním tohoto sborníku však naše práce věnující se kriticky ohroženým druhům ČR zdaleka nekončí. Proto pokud vás přečtení tohoto sborníku inspirovalo k otevření šuplíků a vytažení starých zápisníků s údaji o některém ze studovaných druhů, naše práce splnila svůj účel. Neváhejte, prosím, a určitě nás kontaktujte. Za údaje ohledně opomenutých lokalit, špatně lokalizovaných populací a jejich velikostech či ohledně dalších detailů z biologie našich kriticky ohrožených druhů budeme velmi vděční. Naší snahou bude výsledky tohoto projektu průběžně aktualizovat a získat tak živý zdroj informací o kriticky ohrožených druzích květeny ČR, který by do budoucna zajistil skutečně smysluplnou a efektivní ochranu těchto druhů. Poděkování Celý projekt by nevznikl bez prvotního nadšení Martiny Fialové, které tímto velmi děkujeme. Tato práce byla podpořena projektem MŠMT VaV 2B Částečně vznikla také díky projektům MŠMT and AV0Z Literatura Brabec J., Bucharová A. & Štefánek M. (2011a): Vliv obhospodařování na životní cyklus hořečku mnohotvarého českého (Gentianella praecox subsp. bohemica). Příroda, Praha, 31: Brabec J., Ipser Z., Jersáková J., Malinová T., Balounová Z., Plesková L., Somol V., Brabec J., Krinke L., Štefánek M. & Nesvadbová J. (2011b): Populační dynamika, energetická náročnost kvetení a přežívání švihlíku krutiklasu (Spiranthes spiralis) na tradičně obhospodařované lokalitě NPP Pastviště u Fínů. Příroda, Praha, 31: Bucharová A., Tájek P. & Münzbergová Z. (2011): Dynamika dvou vzácných druhů kapradin (Asplenium adulterinum a A. cuneifolium) na lokální a krajinné úrovni. Příroda, Praha, 31: Čáp J. & Kleinová H. (2011): Současné poznatky o mateřídoušce vejčité kraňské (Thymus pulegioides subsp. carniolicus) v České republice. Příroda, Praha, 31: Černá L., Gabrielová J., Münzbergová Z. & Rybka V. (2011): Změny v rozšíření kriticky ohrožených druhů rostlin v České republice na základě síťových map. Příroda, Praha, 31: Dostálek T. & Münzbergová Z. (2011a): Populační dynamika a genetická diverzita kriticky ohroženého druhu Dracocephalum austriacum. Příroda, Praha, 31: Dostálek T. & Münzbergová Z. (2011b): Stanovištní nároky a výběr hostitelů u poloparazitů rodu lněnka (Thesium). Příroda, Praha, 31: Dostalík S., Rybka V., Zemánková-Bartková R. & Baláž M. (2011): Monitoring vstavače trojzubého (Orchis tridentata) v Národní přírodní rezervaci Strabišov-Oulehla v období Příroda, Praha, 31: Gabrielová J., Münzbergová Z., Husáková I. & Chrtek J. (2011a): Kriticky ohrožené druhy rostlin České republiky: Jak se odlišují svými biologickými a ekologickými vlastnostmi od hojných druhů? Příroda, Praha, 31: Gabrielová J., Fialová T. & Münzbergová Z. (2011b): Jak je to s ohrožením kriticky ohrožených druhů rostlin České republiky v jiných evropských zemích? Příroda, Praha, 31: Gabrielová J., Černá L. & Münzbergová Z. (2011c): Jak souvisí změny v rozšíření kriticky ohrožených druhů rostlin České republiky s jejich biologickými vlastnostmi a ekologickými nároky? Příroda, Praha, 31:

9 Příroda, Praha, 31: 5 9, 2011 Gillová L., Kitner M., Majeský Ľ., Skálová D. & Vymyslický T. (2011): Nové poznatky o druhu pelyněk Pančićův (Artemisia pancicii). Příroda, Praha, 31: Heinken-Šmídová A. & Münzbergová Z. (2011): Faktory ovlivňující populační dynamiku kriticky ohroženého druhu Ligularia sibirica. Příroda, Praha, 31: Pánková H. & Münzbergová Z. (2011): Populační biologie a stanovištní nároky druhů z okruhu Minuartia verna agg. Příroda, Praha, 31: Prach J. & Zajíčková L. (2009): Thesium ebracteatum Hayne. In: Hadinec J. & Lustyk P. [eds], Additamenta ad floram Reipublicae Bohemicae. VIII. Zpr. Čes. Bot. Spol. 44, pp Štefánek M. (2011): Hrachor hrachovitý (Lathyrus pisiformis) v České a Slovenské republice. Příroda, Praha, 31:

10 Münzbergová et al.: Priority druhové ochrany cévnatých rostlin 10

11 Příroda, Praha, 31: 11 31, 2011 Nové poznatky o druhu pelyněk Pančićův (Artemisia pancicii) New knowledge on Artemisia pancicii Lenka Gillová 1, Miloslav Kitner 2, Ľuboš majeský 2, Dagmar Skálová 2 & Tomáš Vymyslický 3 1 Agentura ochrany přírody a krajiny České republiky, Lafayettova 13, CZ , Olomouc; lenka.gillova@nature.cz; lenka.gill@gmail.com 2 Katedra botaniky Přírodovědecké fakulty, Univerzita Palackého Olomouc, Šlechtitelů 11, CZ Olomouc; miloslav.kitner@upol.cz; lubos.majesky@gmail.com; dagmar.skalova@upol.cz 3 Zemědělský výzkum, spol. s r. o., Zahradní 1, CZ Troubsko; vymyslicky@vupt.cz Abstract: The Pannonian endemic species Artemisia pancicii is one of the most endangered plant species. Its area is very fragmented and its current occurrence is known only from ten localities in the Czech Republic, Austria and Serbia. Historically, only six localities are known in the Czech Republic, and its recent occurrence has been observed only in three localities in Southern Moravia. The species is recorded from six localities in Austria from Niederösterreich (Lower Austria) and Burgenland. One locality is to be found in Serbian Vojvodina, Deliblatska peščara. Artemisia pancicii forms compact polycormons of vegetative spreading shoots in the majority of localities. The Czech and Austrian populations rarely flower. Since 2004, the species populations have been regularly monitored on seven permanent plots (since 2007 on nine plots). Artemisia pancicii was chosen among the model plants in the project VaV 2B06178 Protection Priorities in Vascular Plants in Under this project, the viability of pollen grains and pollen development stages were tested on sixteen plants selected from all flowering populations. The possibility of generative reproduction was tested. In order to gain an understanding of the ecological relationships the phytosociological relevés were recorded and soil samples were taken in all Czech localities. The genetic variability was analysed on 82 plants from the Liščí kopec I locality using the AFLP method. Keywords: AFLP, Artemisia pancicii, endangered species, Natura 2000, viability of pollen grains Abstrakt: Panonský endemit Artemisia pancicii (pelyněk Pančićův) patří mezi nejohroženější druhy středoevropské flóry. Jeho areál je značně fragmentován a v současnosti se jeho výskyt uvádí z deseti lokalit na území České republiky, Rakouska a Srbska. V České republice je historicky evidováno pouze šest lokalit na jižní Moravě, recentně jsou známy pouze tři lokality. Z Rakouska je recentně druh uváděn z šesti lokalit v Dolních Rakousích a v Burgenlandu. Jedna lokalita leží v srbské Vojvodině na lokalitě Deliblatska peščara. Artemisia pancicii na většině lokalit vytváří kompaktní polykormony vegetativně se rozrůstajících prýtů. České a rakouské populace kvetou velmi zřídka. Od roku 2004 jsou na sedmi (od roku 2007 na devíti) trvalých plochách tyto populace pravidelně monitorovány. V roce 2006 byl druh vybrán mezi modelové druhy projektu VaV 2B Priority druhové ochrany cévnatých rostlin. V rámci tohoto projektu byla u 16 vybra ných rostlin ze všech kvetoucích populací testována životnost a vývojové stadium pylových zrn. Byla studována možnost generativní reprodukce. Pro pochopení ekologických vazeb druhu byly na všech českých lokalitách zapsány fytocenologické snímky a odebrány půdní vzorky. Metodou AFLP byla analyzována genetická variabilita 82 jedinců z lokality Liščí kopec I. 11

12 Gillová et al.: Nové poznatky o Artemisia pancicii Klíčová slova: AFLP, Artemisia pancicii, Natura 2000, ohrožený druh, životnost pylových zrn Nomenklatura: Hejný & Slavík 1988, 1990, 1992; Slavík 1995, 1997, Moravec 1995 Úvod Artemisia pancicii patří k jednomu z nejvzácnějších druhů středoevropské flóry. Podle klasického pojetí Rabinowitze (Rabinowitz (1981) patří A. pancicii do skupiny přirozeně vzácných druhů s malým areálem, s úzkou ekologickou valencí a s převládající nízkou početností jednotlivých populací. Recentní areál druhu zahrnuje deset lokalit v České republice, Rakousku a Srbsku. Druh vyhynul na třech lokalitách v České republice (Danihelka 1995), historické rozšíření druhu v Srbsku a Rakousku není autorům článku známé. Většina populací je malá, izolovaná, zahrnující desítky až stovky prýtů. Pouze populace na Liščím kopci I a na Bisambergu jsou bohatší, čítající tisíce ramet. Publikovaných dat o tomto druhu je velmi málo. Výjimkou jsou práce zabývající se nomenklaturou druhu (Danihelka & Marhold 2003), rozšířením druhu v České republice (Danihelka 1995), v Rakousku (Nagler 2010) a v Srbsku (Boža 1999), diplomová práce zaměřena na biologii, ekologii a rozšíření druhu (Bulová 2002) a souhrnné informace v Květeně ČR (Grulich 2004) a Červené knize ČR a SR (Holub & Grulich 1999). Podrobnější monitoring českých populací začal v roce 2004 v rámci úkolu sledování evropsky významných druhů (tzv. naturových). V roce 2006 byl druh vybrán mezi modelové druhy projektu VaV 2B06178 Priority druhové ochrany cévnatých rostlin. V rámci tohoto projektu se začala sledovat populační dynamika druhu na třech lokalitách, studovaly se ekologické nároky druhu, provedl se výzkum genetické variability našich a rakouských populací, sledovala se životaschopnost pylových zrn a možnost generativní reprodukce druhu. Cílem tohoto článku je shrnout dílčí výsledky tohoto projektu. Výsledky studia genetické variability českých a rakouských populací jsou shrnuty v samostatné práci (Kitner et al. in prep.). Studované lokality Liščí kopec I Lokalita je součástí Národní přírodní rezervace Dunajovické kopce, druh roste na západním svahu jižního dvojvrcholu Liščího kopce (271,7 m). Druh zde byl objeven Podpěrou v roce 1923 (Danihelka 1995). Geologický podklad území tvoří vápnité jíly s proužky písku, hlavním půdním typem je zde černozem pelická (Bulová 2002). Druh se vyskytuje ve vegetaci svazu Bromion erecti Koch Lokalita je nepravidelně kosena, naposledy bylo ca 90 % plochy s výskytem A. pancicii pokoseno v srpnu roku Liščí kopec II Lokalita je součástí Národní přírodní rezervace Dunajovické kopce, leží cca 90 m se verozápadně od kóty Liščího kopce (271,7 m), ca 185 m severovýchodně od lokality Liščí kopec I. Studovaný druh roste na jihozápadním svahu Liščího kopce, těsně pod zlomem svahu. Geo lo gický podklad území tvoří vápnité jíly s proužky písku, hlavním půdním typem je zde černozem pelická (Bulová 2002). Artemisia pancicii se vyskytuje ve vegetaci svazu Bromion erecti Koch Plocha byla ručně pokosena v letech ve druhé polovině vegetační sezóny. 12

13 Příroda, Praha, 31: 11 31, 2011 Liščí kopec III Lokalita byla objevena J. Danihelkou v roce 1994 (Danihelka 1995), leží ca 60 m jihovýchodně od kóty Liščího kopce (271,7 m), ca 200 m VSV od lokality Liščí kopec I, těsně za hranicemi NPR Dunajovické kopce. Druh roste na severovýchodním svahu Liščího kopce, na zarůstajících terasách, těsně pod rozbitým plotem. Geologickým podkladem území jsou stejně jako u lokalit Liščí kopec I II vápnité jíly s proužky písku, hlavním půdním typem je zde černozem pelická (Bulová 2002). Druh roste ve vegetaci svazu Bromion erecti Koch Plocha s výskytem A. pancicii je dlouhodobě nekosena, zarůstá druhy Calamagrostis epigejos, Dactylis glomerata, Bromus inermis a Prunus fruticosa, na severovýchodním okraji do plochy expanduje Prunus spinosa. Pouzdřany Lokalita leží na jihovýchodním svahu Pouzdřanské stepi, je součástí Národní přírodní rezervace Pouzdřanská step Kolby. Pelyněk Artemisia pancicii zde objevil R. Picbauer v roce 1924 (Danihelka 1995). Druh roste v horních partiích svahu, v okolí turistické stezky vedoucí k lesu Kolby. Geologické podloží lokality tvoří vápnité jíly, slíny a pískovce, z půdních typů zde převládá lehčí střední půda typu černozem (Bulová 2002). Artemisia pancicii roste ve vegetaci svazu Bromion erecti Koch Populace byla na konci osmdesátých let na pokraji zániku (Grulich 1987), po roce 1988, kdy lokalita vyhořela, došlo k velkému nárůstu početnosti druhu (Danihelka 1995). Na lokalitě probíhá nepravidelný management, v letech 2006, 2007 a 2009 byla plocha extenzivně pasena stádem ovcí, horní část populace je ale stále ohrožena zarůstáním Prunus spinosa. Prostřední Špidlák Lokalita je součástí Evropsky významné lokality Čejkovické Špidláky. Studovaný druh roste v horní třetině severovýchodního svahu Prostředního Špidláku, těsně na okraji akátiny a stepního trávníku, v nadmořské výšce 228 m n. m. První literární údaje o výskytu A. pancicii na Čejčsku pocházejí ze čtyřicátých let 20. století (Wendelberger 1960 sec. Danihelka 1995). V té době zde druh rostl na dvou lokalitách. První lokalita ležela v širším okolí Špidláku mezi Čejčí a Mutěnicemi a druhá lokalita byla zřejmě na Prostředním Špidláku. Tato lokalita byla v roce 1993 ověřena (Danihelka 1995). Geologický podklad území je tvořen třetihorními vápnitými jíly a písky, z půdních typů na lokalitě převažuje lehčí střední půda typu černozem (Bulová 2002). Vegetace území se dá přiřadit ke svazu Bromion erecti Koch Plocha s výskytem A. pancicii byla dlouhodobě neobhospodařována, zarůstá druhy Bromus erectus, Arrhenatherum elatius, Dactylis glomerata, pod plochou zmlazuje Junglans regia, v blízkosti populace je akátový háj, Robinia pseudacacia zatím do plochy neexpanduje. V roce 2010 byla lokalita poprvé pokosena. Popis druhu Artemisia pancicii je vytrvalý druh s tenkými podzemními výběžky, rozrůstající se v roz volněné až velmi husté porosty sterilních prýtů 5 10 cm vysokých, s 3 5 přízemními šedobíle až zlatožlutě chlupatými peřenosečnými listy. České a rakouské populace kvetou velmi zřídka, kvetoucí lodyhy jsou (20 )30 90( 95) cm vysoké. Latovité květenství je 8 15 cm vy soké, složené ze zvonkovitých úborů 2 3 mm v průměru, nažky jsou elipsoidní, mír ně smáčknuté, ca 1 mm dlouhé (Grulich 2004). Druh ojediněle kvete od počátku srpna do 13

14 Gillová et al.: Nové poznatky o Artemisia pancicii září, zřídka i v říjnu, květy jsou opylovány větrem. Zaznamenáno je pouze vegetativní rozmnožování rozrůstáním podzemních oddenků (Holub & Grulich 1999, Bulová 2002). Druh preferuje teplomilné stepní trávníky, těžiště výskytu má v přechodových porostech mezi vegetací svazů Bromion erecti a Festucion valesiacae (Danihelka 1995, Holub & Grulich 1999). V Rakousku druh roste také ve vegetaci svazu Geranion sanguinei a ojediněle také ve vegetaci svazu Quercion pubescentis-sessiliflorae (Nagler 2010). Druh roste na minerálně bohatých, vápnitých půdách na karbonátových píscích, slínitých jílech až slínech (Wendelberger 1959, Bulová 2002). Metodika Monitoring populací, odhad velikostí populací Pro sledování změn v početnosti populací bylo v roce 2004 na lokalitách Liščí kopec I, na Prostředním Špidláku a na Pouzdřanech vytyčeno sedm trvalých ploch o velikosti 1 1 metr. Rozmístění jednotlivých trvalých ploch bylo vybráno tak, aby co nejreprezentativněji pokrylo celou plochu populací. Počet ploch byl stanoven vzhledem k celkové ploše jednotlivých populací, tzn. na lokalitě Liščí kopec I tři plochy, na Prostředním Špidláku dvě plochy a na Pouzdřanech dvě plochy. V roce 2007 byla vytyčena jedna trvalá plocha na lokalitách Liščí kopec II a Liščí kopec III. Základní monitorovací jednotkou je nadzemní prýt (tzn. rameta). Pomocí kovového rámu s rastrem cm jsou na těchto plochách každoročně v době květu (tzn. v září) sledovány počty nadzemních prýtů. Dále jsou na lokalitách dohledávány všechny květonosné lodyhy. Pro stanovení celkové velikosti populací jsme vycházeli z předpokladu, že sledovaný druh vytváří ± kompaktní polykormony. Na každé lokalitě došlo v roce 2007 k pečlivému prozkoumání místa výskytu druhu. Okrajové body polykormonu byly označeny dřevěnými kolíky a pomocí provázku byla vytyčena celková plocha populace. Velikost plochy v m 2 byla vypočítána po přenesení plochy v odpovídajícím měřítku na milimetrový papír. Velikost populací byla spočtena vynásobením průměrného počtu nadzemních prýtů v trvalých čtvercích plochou populace. Počty nadzemních prýtů v trvalých plochách mezi jednotlivými populacemi byly testovány pomocí analýzy variance, za průkazný výsledek byla považována dosažená hladina významnosti 5 %. Statistické analýzy a grafy byly zpracovány v programu NSCC 2007 (Hintze 2007). Životnost pylových zrn Životnost pylu byla hodnocena u šestnácti rostlin A. pancicii z lokalit Pouzdřany (P 1 3), Liščí kopec I (LK I 1 5) a Liščí kopec III (LK III 1 2) a z rostlin pěstovaných v Troubsku v kultivaci (K 1 6). Z každé rostliny byly odebrány tři květenství z horní (H), střední (S) a dolní části (D). Pyl z jednotlivých květů byl uvolněn preparační jehlou a přenesen na podložní sklíčko do kapky promývacího roztoku (NLN promývací roztok osmoticky vyhovující pylovým zrnům, která v čisté vodě praskají, Lichter 1981). K rozvolněnému pylu v promývacím roztoku bylo přidáno 20 µl roztoku s fluorescein diacetátem (FDA) (pracovní roztok FDA připraven z 1 ml promývacího roztoku NLN a 20 µl FDA, Larkin 1976). Životnost pylových zrn byla hodnocena pomocí fluorescenčního mikroskopu Olympus BX60. V prvním kroku se počítalo množství všech pylových zrn při procházejícím světle, ve druhém kroku se počítala živá pylová zrna při použití BW filtru (fluorescence; viz vzorec). Živá pylová zrna se pomocí FDA obarví a v případě použití BW filtru jasně fluoreskují (viz obr. 1). Tento 14

15 Příroda, Praha, 31: 11 31, 2011 postup se zopakoval v deseti zorných polích. Ze získaných hodnot se poté vypočítalo % zastoupení živých pylových zrn v celkovém vzorku. Vzorec pro výpočet životnosti mikrospor: Životnost mikrospor v % = Součet živých mikrospor v deseti zorných polích Součet všech mikrospor v deseti zorných polích 100 Obr. 1. Pylová zrna po barvení FDA. Fig. 1. Pollen grains after FDA staining. Stanovení vývojového stádia mikrospor Stanovení vývojového stádia mikrospor probíhalo u vybraných rostlin A. pancicii. Z výsledků týkajících se životnosti pylových zrn byly vybrány tři rostliny rostlina s nejvyšší životností pylu (LK I 1; vybráno květenství LK I 1 H); rostlina s nejnižší životností pylu (K 2; vybráno květenství K 2 H); a rostlina s průměrnou životností pylu (K 6; vybráno květenství K 6 S). Pyl z jednotlivých květů byl uvolněn preparační jehlou a přenesen na podložní sklíčko do kapky acetokarmínu (zásobní roztok acetokarmínu je připraven rozpuštěním 1,5 g karmínu (SERVA) ve 100 ml 45 % kyseliny octové) (Belling 1962). Acetokarmín zbarvuje jádra, která jsou poté detekovatelná v mikroskopu za použití normálního světla (jádra jsou tmavě červeně zbarvená). V případě A. pancicii lze rozlišit stádia pylu jednojaderná (1j PZ), dvoujaderná (2j PZ) (nezralá pylová zrna) nebo trojjaderná (3j PZ) (zralá pylová zrna, obr. 2). Ve vzorcích se také vyskytovala pylová zrna sterilní, která se v důsledku nepřítomnosti jader neprobarvovala. Obr. 2. Zralá pylová zrna (2j, 3j PZ). Fig. 2. Mature pollen grains (2n, 3n). 15

16 Gillová et al.: Nové poznatky o Artemisia pancicii Genetická struktura populace Artemisia pancicii na lokalitě Liščí kopec I Rostlinný materiál Na lokalitě Liščí kopec I byly nalezeny mezní body, ve kterých se A. pancicii vyskytoval. Tyto body byly spojeny provazem, přičemž vznikl obdélník s délkou stran 17 19,5 m. Každá strana vytvořeného obdélníku byla rozdělena na třetiny a ty byly opět spojeny provazem. Tímto způsobem byla lokalita rozdělena na devět podsouborů s velikosti stran 5,7 6,5 m a o zna čených písmeny A až I (obr. 3). Pro extrakci DNA byl v každém podsouboru proveden odběr 1 2 listů z devíti náhodně vybraných jedinců. Při odběru vzorků se vybíraly rostliny vzdáleny od sebe nejméně 50 cm, aby se minimalizovala pravděpodobnost sběru vzorků náležícím ke stejnému kormonu. Protože v podsouboru A a B nebyli jedinci A. pancicii nalezeni, byly vzorky doplněny ze zbývajících obdélníků. Celkem bylo odebráno 85 vzorků. Označení podsouborů s příslušným počtem odebraných vzorků je uvedeno na obr. 3. Poznámka: / Note: GPS souřadnice mezních bodů: / GPS coordinates of the boundary points: 1: N ,1 E ,0 3: N ,0 E ,8 2: N ,7 E ,6 4: N ,5 E ,3 Obr. 3. Rozdělení lokality Liščí kopec, označení podsouborů (A I), počty odebraných vzorků (n). Fig. 3. Division of the Liščí kopec I locality with designation of subdivided parts (A I) and number of samples taken (n). 16

17 Příroda, Praha, 31: 11 31, 2011 DNA extrakce Extrakce genomické DNA byla provedena ze 100 mg rostlinného materiálu podle modifikované CTAB metody (Kump & Javornik 1996). Kvalita a integrita DNA byla ověřena na 0,8 % agarózovém gelu. Koncentrace DNA byla zjištěna pomocí UV-spektrofotometru NanoDrop ND Spectrophotometer (NanoDrop Technologies). AFLP Protokol použitý pro provedení metody AFLP na studovaném souboru vzorků byl upraven podle publikace Vos et al. (1995) s dílčími modifikacemi dle Kitner et al. (2008). Amplifikované fragmenty byly separovány na 6 % denaturačním polyakrylamidovém gelu s následnou vizualizací fragmentů barvením stříbrem. K analýze bylo vybraných šest primerových kombinací. Jejich sekvence současně s příslušnými počty detekovaných fragmentů jsou dostupné u autorů. Analýza dat AFLP fragmenty byly hodnoceny vizuálně, a to pouze bandy spolehlivě rozlišitelné a dete kovatelné. Na základě takto získaných dat byla v programu MS Excel vytvořena binární matice (1 = přítomnost, 0 = nepřítomnost bandu), která byla dále použita pro vizualizaci příbuznosti analyzovaných položek PCoA analýzou (Principal Coordinate Analysis) pomocí programu NTSYS-pc (Jaccard s similarity matrix) (Rohlf 1998). Pro posouzení genetické diverzity populace byl vypočítán index heterozygotnosti (H e = 2 * p * q), Shannonův informační index (I = -1* (p * Ln (p) + q * Ln(q))) a polymorfizmus pomocí programu GenAlex (Peakall & Smouse 2006). Pomocí R-skriptu AFLPdat (Ehrich 2006) byl stanoven počet klonů (jedinců nesoucích shodný genotyp, NG number of genotypes) jednotlivě pro každý podsoubor a dále celkový počet klonů vyskytujících se na lokalitě. Ekologické nároky druhu Pro zjištění ekologických nároků druhu byly na všech českých lokalitách zapsány v roce 2008 fytocenologické snímky dle standardní metodiky (cf. Moravec et al. 1994), pokryvnost byla odhadnuta v sedmičlenné Braun-Blanquetově stupnici. Pro jejich zápis byla zvolena jednotná plocha 16 m 2. Všechny snímky byly převedeny do fytocenologické databáze v programu TURBOVEG for Windows 2.66 (Hennekens & Schaminée 2001) a byly analyzovány v programu Juice 7.0 metodou Twinspan (Tichý 2002). V roce 2007 byly jednorázově odebrány půdní vzorky na analýzy z následujících lokalit: Pouzdřany, Liščí kopec I a z rakouské lokality Neusiedl am See. V roce 2010 byly odebrány a analyzovány půdní vzorky z lokalit: Prostřední Špidlák, Liščí kopec I část u lesíku, Liščí kopec I hrana svahu, Liščí kopec II, Liščí kopec III, Pouzdřany část nad cestou, Pouzdřany část pod cestou. Klíčivost semen Na lokalitě Liščí kopec I byla pomocí pytlíku z mlynářského hedvábí v průběhu července 2010 zaizolována květenství u pěti z celkově osmi kvetoucích rostlin. Podobně byla zakryta květenství u 18 rostlin v kultivaci (z lokalit Neusiedl am See a Liščí kopec III). V průběhu listopadu 2010 byly z pěti plodných rostlin z lokality Liščí kopec I (izolace) a z pěti rostlin z lokality Liščí kopec III (bez izolace) odebrány zralé úbory, a to vždy po třech z horní, střední a spodní části květenství. Podobně byly odebrány úbory i z rostlin pěstovaných v kultivaci, které pocházely z lokalit Neusiedl am See (izolace, bez izolace) a lokality Liščí kopec III 17

18 Gillová et al.: Nové poznatky o Artemisia pancicii (izolace). Nažky byly dosušeny při pokojové teplotě a poté bylo 500 nažek vyseto do truhlíku se směsí venkovní zeminy, zahradní zeminy a písku v poměru 1:1:1. Truhlíky byly umístěny do studeného skleníku. Počet vyklíčených rostlin (v %) byl stanoven v březnu Výsledky Monitoring populací, odhad velikostí populací Nejpočetnější populace se nachází na lokalitě Liščí kopec I, nejméně početná je populace na lokalitě Prostřední Špičák (viz tab. 1). Tabulka 1. Odhad velikosti populací v letech a plocha jednotlivých populací. Table 1. The estimated abundance of populations in and the area of populations. populace / population min nadzemní prýty / aboveground shoots max průměr / mean s.d. plocha populace / area of population (m 2 ) Pouzdřany , , Prostřední Špidlák , ,682 6 Liščí kopec I , , Liščí kopec II ,5 1751, Liščí kopec III ,75 194,945 7 Průměrné počty prýtů v monitorovacích plochách jsou signifikantně rozdílné (ANOVA, F = 33,92, P < 0,001). Největší hustoty dosahuje populace na Liščím kopci II, velmi slabá je populace na Prostředním Špidláku (obr. 4). Počty nadzemních prýtů meziročně fluktuují, ale nebyly zaznamenány signifikantní rozdíly (ANOVA, F = 0,35, P = 0,971235). Fertilita rostlin je celkově velmi malá, největší počet kvetoucích lodyh byl zaznamenán v roce 2007 na lokalitě Liščí kopec I a v roce 2008 na lokalitě Pouzdřany (obr. 5). Rostliny na lokalitě Prostřední Špidlák a Liščí kopec II jsou dlouhodobě sterilní. Životnost pylu Životnost pylových zrn A. pancicii byla hodnocena u šestnácti rostlin ze čtyř populací. Průměrná hodnota životnosti pylu byla 18,3 %. Jednotlivé hodnoty životností v % jsou uvedeny v tabulce 2. Nejvyšší životaschopnost pylových zrn vykazovaly rostliny z lokality Liščí kopec I (průměrná životnost pylu rostlin byla 28,6 %; nejvyšší životnost - 51,3 %, byla zjištěna u rostliny LK I 1); naopak nejnižší životnost pylu se vyskytla u rostlin z kultur z Troubska (10,2 %; nejnižší životnost - 0 % byla zjištěna u rostliny K 2). Stanovení vývojového stádia mikrospor Byly vybrány tři vzorky rostlin s rozdílnými hodnotami životnosti pylových zrn. U rostliny s největším procentem životných pylových zrn (LK I 1 H) byla také v největším zastoupení zralá (v tomto případě trojjaderná) pylová zrna (42,5 % zralých pylových zrn). U rostliny s průměrnou životností pylových zrn (K 6) bylo procento zralých pylových zrn nižší (38 %). 18

19 Příroda, Praha, 31: 11 31, 2011 Obr. 4. Počet nadzemních prýtů mezi roky na lokalitách: 1 Pouzdřany; 2 Prostřední Špidlák; 3 Liščí kopec I; 4 Liščí kopec II; 5 Liščí kopec III. Fig. 4. Number of aboveground shoots in localities in : 1 Pouzdřany; 2 Prostřední Špidlák; 3 Liščí kopec I; 4 Liščí kopec II; 5 Liščí kopec III. Obr. 5. Počet kvetoucích prýtů na lokalitách: Pouzdřany, Liščí kopec I a Liščí kopec III. Šipky označují roky, kdy byl na lokalitě proveden management. Fig. 5. Number of flowering shoots in localities: Pouzdřany, Liščí kopec I and Liščí kopec III. The arrows show the year when some management was performed in the localities. 19

20 Gillová et al.: Nové poznatky o Artemisia pancicii Tabulka 2. Životnost pylu (%) u vybraných rostlin Artemisia pancicii. Table 2. Pollen viability (%) in selected plants of Artemisia pancicii. rostlina / plant poloha květu / flower position životnost pylu (%) / pollen viability (%) průměrná životnost pylu (%) / mean of the pollen viability (%) K 1 H S D 11,1 0,0 0,7 3,9 K 2 H S D 0,0 0,0 0,0 0,0 K 3 H S D 2,9 0,0 1,7 1,5 K 4 H S D 0,0 0,0 2,8 0,9 K 5 H S D 6,3 28,3 56,7 30,4 K 6 H S D 4,5 31,6 36,7 24,3 P 1 H S D 29,4 4,3 1,4 11,7 P 2 H S D 1,0 0,0 1,4 0,8 P 3 H S D 53,9 0,0 14,2 22,7 LK I 1 H S D 68,2 61,5 24,2 51,3 LK I 2 H S D 1,0 0,0 37,0 12,7 20