Ekologie zdrojů: interakce půdy, vegetace a herbivorů. studijních programů Univerzity Palackého a Ostravské univerzity CZ.1.07/2.2.00/28.



Podobné dokumenty
Ekologie zdrojů: interakce půdy, vegetace a herbivorů (EKO/EZI) Mgr. Jan Mládek, Ph.D. (2013)

Mgr. Jan Mládek, Ph.D. (2013)

Funkční přístup ke studiu vegetace (EKO/FV)

Funkční přístup ke studiu vegetace (EKO/FV)

Mgr. Jan Mládek, Ph.D. (2013)

1. Ekologie zabývající se studiem jednotlivých druhů se nazývá: a) synekologie b) autekologie c) demekologie

Cykly živin v terestrických

1. Ekologie zabývající se studiem společenstev se nazývá a) autekologie b) demekologie c) synekologie

CZ.1.07/2.2.00/

Ekologie základní pojmy. Michal Hejcman

Vliv poloparazitických rostlin na skladbu rostlinného společenstva na příkladu Rhinanthus sp.

NIKA A KOEXISTENCE. Populační ekologie živočichů

Ekosystém. tok energie toky prvků biogeochemické cykly

Vyšší odborná škola a Střední škola Varnsdorf, příspěvková organizace. Šablona 09 VY 32 INOVACE

značné množství druhů a odrůd zeleniny ovocné dřeviny okrasné dřeviny květiny travní porosty.

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř. 17. listopadu 49. Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu Výuka moderně

organizace rostlinných společenstev

Každý ekosystém se skládá ze čtyř tzv. funkčních složek: biotopu, producentů, konzumentů a dekompozitorů:

Primární produkce. Vazba sluneční energie v porostech Fotosyntéza Respirace

a) zkonzumují za život velké množství jedinců, avšak nespotřebují jedince celého, nezpůsobují jeho smrt, i když mu svou aktivitou škodí

Ekologie tropických lesů a jejich obyvatel


Nejnebezpečnější invazní druhy naší flóry

Půda jako základ ekologického vinařství. Ozelenění, zpracování půdy a organické hnojení v ekologickém vinohradnictví. Ing. M. Hluchý, PhD.

Příčiny krajinného uspořádání. abiotické faktory, biotické interakce, antropogenní změny (land use, land cover change)

Co je to ekosystém? Ekosystém. Fungování Hranice Autoregulační mechanismy Stabilizační mechanismy Biogeocenóza. Otevřený systém.

Co je to ekosystém? Ekosystém. Fungování Hranice Autoregulační mechanismy Stabilizační mechanismy Biogeocenóza. Otevřený systém.

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace

Databáze produkce biomasy travinných ekosystémů v ČR

Stanislav Hejduk (Ústav výživy zvířat a pícninářství, Mendelova univerzita v

Srovnání biodiverzity sadů v různých režimech hospodaření. Martin Bagar

ANOTACE vytvořených/inovovaných materiálů

TRVALÉ TRAVNÍ POROSTY. I. Produkční funkce TTP. Rozdělení TTP podle způsobu využívání. II. Mimoprodukční funkce TTP

Šablona č Přírodopis Biomy a jejich savci

Využitípoloparazitických rostlin rodu kokrhel (Rhinanthusspp.) k potlačeníkompetičněsilných trav (třtiny křovištnía kostřavy červené)

6. Tzv. holocenní klimatické optimum s maximálním rozvojem lesa bylo typické pro a) preboreál b) atlantik c) subrecent

Meteorologické faktory transpirace

EKOLOGICKÉ PRINCIPY A ZÁKONITOSTI

NÁDRŽ KLÍČAVA VZTAH KVALITY VODY A INTENZITY VODÁRENSKÉHO VYUŽÍVÁNÍ

4.3. Vztahy rostlinstva a prostředí T Vzájemné vztahy mezi rostlinami (1/51)

Rybářství 4. Produktivita a produkce. Primární produkce - rozdělení. Primární produkce - PP

Kompetice a mortalita

TEORIE OSTROVNÍ BIOGEOGRAFIE (TOB)

Kořenový systém plodin jako adaptační opatření na sucho

Seminář I Teplota vzduchu & Městský tepelný ostrov..

Úvod k lesním ekosystémům

Základní škola a mateřská škola Drnholec, okres Břeclav, příspěvková organizace CZ.1.07/1.4.00/

Vyšší odborná škola a Střední škola Varnsdorf, příspěvková organizace. Šablona 05 VY 32 INOVACE

Ekologie. (obecná ekologie, ochrana životního prostředí, globální problémy)

Nika důvod biodiverzity navzdory kompetici

Biodiverzita. Tomáš Kopta Zahradnická fakulta MENDELU. Biodiverzita (biologická rozmanitost)

Cykly živin v terestrických

Martina Bábíčková, Ph.D

Trocha teorie ( snad nikoho nezabije)

Rostlinné populace, rostlinná společenstva

primární producenti: řasy, sinice, vodní rostliny konkurence o zdroje mikrobiální smyčka

Výukové environmentální programy s mezipředmětovými vazbami

Podmínky působící na organismy: abiotické - vlivy neživé části prostředí na organismus biotické - vlivy ostatních živých organismů na život jedince, m

Biologická Diversita. Různorodost druhů a genetická diversita uvnitř druhů

Zemědělské systémy I týden

EKOLOGIE LESA Pracovní sešit do cvičení č. 8:

Cykly živin v terestrických

PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ EKOSYSTÉMY

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR InoBio CZ.1.07/2.2.00/

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/

J a n L e š t i n a Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i. Praha - Ruzyně

2.1. EKOSYSTÉMY. Ing. Petr Stloukal Ústav ochrany životního prostředí Fakulta technologická Univerzita Tomáše Bati Zlín

Pozor na chybné definice!

Biologické invaze z pohledu ekologie společenstev a makroekologie

Sylabus pro předmět Obecná produkce rostlinná

Ekologie obnovy Restoration ecology. J. Frouz konz. hodiny po

Jak funguje zdravá krajina? Prof. RNDr. Hana Čížková, CSc.

Lapací zařízení vznikla přeměnou jednoho orgánu rostliny. Jde o orgánu).

AOPK ČR Ostrava. Agroenvironmetální opatření (louky a pastviny) a jejich možný přínos pro druhovou rozmanitost

Předmluva Hodnota biodiverzity 71 Ekologická ekonomie 74 Přímé ekonomické hodnoty 79

Zkoumá: Obory ekologie:

Úloha odumřelého dřeva v lesních porostech

Bonita stanoviště a bonita porostu

Odhad vývoje agroklimatických podmínek v důsledku změny klimatu

Sylabus pro předmět Rostlinná výroba pro jakost

Obnovená pastva skotu a ovcí ve vrcholových partiích Hrubého Jeseníku

BIOMY ZLÍNSKÝ KRAJ. Odvětví / Vzdělávací oblast -- dle RVP.cz -- Obchodní akademie / Informační technologie

Biotické interakce. Biotické interakce (vztahy) = vztahy a vazby mezi organismy v ekosystému. Postavení živocichu v lesním ekosystému

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL

Potravní síť Společenstvo

Predace - její konsekvence pro dynamiku a evoluci společenstev

OPATŘENÍ AEKO A EZ VE VZTAHU K PŮDĚ

Důsledky ex-situ kultivace pro populace vzácných druhů

CZ.1.07/1.5.00/ Digitální učební materiály III/ 2- Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

REGIONÁLNÍ GEOGRAFIE LATINSKÉ AMERIKY. 5. přednáška Biogeografie

Na velikosti záleží? Jak velikost sídla ovlivňuje druhové složení vegetace. Natálie Čeplová, Zdeňka Lososová, Veronika Kalusová

Ekosystémy. Ekosystém je soubor organismů žijících na určitém

REGIONÁLNÍ GEOGRAFIE LATINSKÉ AMERIKY

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř. 17. listopadu 49

ZMĚNY NEŽIVÉ PŘÍRODY. Anotace: Materiál je určen k výuce přírodovědy ve 4. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky se změnami neživé přírody v prostoru a čase.

Biologie - Oktáva, 4. ročník (přírodovědná větev)

severská tundra v laponštině a ruštině zamokřené, bezlesé území, ve finštině tunturi = holý kopec výskyt: severně od 65 alpinská tundra vysokohorské

Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

Organismy a biogeochemické cykly. látek (voda) v ekosystému. (Hana Šantrůčková, Katedra biologie ekosystémů, B 361)

Je-li rostlinné společenstvo tvořeno pouze jedinci jedné populace, mluvíme o monocenóze nebo také o čistém prostoru.

Transkript:

Ekologie zdrojů: interakce půdy, vegetace a herbivorů (EKO/EZI) Mgr. Jan Mládek, Ph.D. (2013) Rozvoj a inovace výuky ekologických oborů formou komplementárního propojení Rozvoj a inovace výuky ekologických oborů formou komplementárního propojení studijních programů Univerzity Palackého a Ostravské univerzity CZ.1.07/2.2.00/28.0149

Přednášky 1. blok Na úvod několik témat k diskusi, C S R strategie dle Grime a L H S koncept dle Westoby 2. blok Spektrum růstových strategií rostlin na gradientu úživnosti a disturbance 3. blok Parazitické rostliny analogický vliv jako herbivorie 4. blok Studentské prezentace kritických rozborů publikovaných studií 5. blok Teorie optimální pastvy, trade off kvality a kvantity potravy 6. blok Vliv pastvy velkých býložravců na půdní charakteristiky dostupnost živin 7. blok Koncept preference vs selekce potravy, indexy selektivity

Základní literatura Craine JM (2009) Resource strategies of wild plants. Princeton UniversityPress, Princeton. Gordon IJ, Prins HHT (2008) The ecology of browsing and grazing. Springer, Berlin. Danell K, Bergström R, Duncan P, Pastor J (eds) (2006) Large herbivore ecology, ecosystem dynamics and conservation. Cambridge University Press, Cambridge.

Rozšiřující literatura 1 Prins HHT, van Langevelde F (2008) Resource ecology: Spatial and temporal dynamics of foraging. Springer, Dordrecht. Stephens DW, Krebs JR (1986) Foraging theory. Princeton University Press, Princeton. Vera FWM (2000) Grazing ecology and forest history. CABI Publishing, Wallingford. Vallentine JF (2001) Grazing management, 2nd edition. Academic Press, San Diego.

Rozšiřující literatura 2 Pugnaire FI, Valladares (2007) Functional plant ecology. CRC Press, Boca Raton. Elton CS (2000) The ecology of invasions by animals and plants. University Of Chicago Press, Chicago. White TCR (2005) Why does the world stay green? Nutrition and survival of plant eaters. CSIRO Publishing, Collingwood.

Rozšiřující literatura 3 Walters DR (2011) Plant defense: Warding of attack by pathogens, herbivores, and parasitic plants. Wiley Blackwell, Chichester. Lambers H, Chapin FS III, Pons TL (2008) Plant physiological ecology, 2nd edition. Springer, New York. Scott P (2008) Physiology and behaviour of plants. John Wiley & Sons, Chichester.

Ekologie zdrojů: interakce půdy, vegetace a herbivorů (EKO/EZI) Mgr. Jan Mládek, Ph.D. (2013) 1. blok 14/02/2013 Rozvoj a inovace výuky ekologických oborů formou komplementárního propojení Rozvoj a inovace výuky ekologických oborů formou komplementárního propojení studijních programů Univerzity Palackého a Ostravské univerzity CZ.1.07/2.2.00/28.0149

Na úvod několik témat k diskusi a) Co znamená leaf economics spectrum?? Kdy se vyplatí produkce rychle rostoucích listů s malou životností a kdy opak? b) Parazitické rostliny a herbivoři: skupiny organismů zásadně měnícístrukturu a funkceekosystémů. Paralely a rozdíly. c) Faktory modifikující vliv pastvy na diverzitu: evoluční historie a vlhkostní režim. d) Jak herbivořimění rychlost toku živin v ekosystémech bohatých resp. chudých na zdroje? e) Které abiotické podmínky podporují nejvyšší diverzitu herbivorů v globálním měřítku? f) Proč velcí herbivořimigrují vlétě za potravou do vyšších poloh?

(a) Jaká je cena olistění? (Whitfield 2006, Nature 444: 539 541) přestože listy různých druhů rostlin rostou různě rychle, bylo zjištěno, že každý 1 cm 2 jakéhokoli listu asimiluje přibližně stejné množství uhlíku za dobu své životnosti levná konstrukce listů drahá konstrukce listů

(a) Co znamená leaf economics spectrum (Whitfield 2006, Shipley et al. 2006 ) po opuštění vinohradu nejdříve převládaly druhy s rychlým růstem (malou životností orgánů), postupně byly nahrazeny druhy z opačné části leaf economics spectrum

(a) Gradient prostředí (teploty): vnitrodruhová plasticita znaků (Reich et al. 2003) chladné oblasti obvykle charakterizuje současně nízká dostupnost živin a nízká vlhkost obecně tedy plasticita znaků borovice vyjadřuje reakci na malou dostupnost zdrojů chladné oblasti: delší životnost jehlic kratší délka jehlic nižší hmotnost semen pomalejší růst areál P. sylvestris

(b) Parazitické rostliny a herbivoři: skupiny organismů zásadně měnící strukturu a funkce ekosystémů.... (Pennings et al. 2002) PARALELY PARAZITICKÝCH ROSTLIN A HERBIVORŮ obě skupiny se vyznačují preferencemi pro hostitele redukují biomasu hostitele a mění jeho dělení zdrojů mezi různé orgány (allocation pattern) mění konkurenční vztahy mezi sousedními rostlinami modifikují strukturu a dynamiku rostlinných společenstev ROZDÍLY... paraziti (ovlivněni hostitelem), herbivoři (odnos živin na jinou lokaci) aj. vliv jmelí na hospodaření hostitele vodou přírůstky stromů při parazitaci Arceuthobium douglasii

(b) Parazitické rostliny mění strukturu společenstev a nepřímo také půdní charakteristiky... (Bardgett et al. 2006, Nature 439: 969 972) poloparazit kokrhel menší (Rhinanthus minor) preferuje jako hostitele rychle rostoucí trávy, tedy ze začátku snižuje produkci biomasy a nepřímo podporuje neparazitované byliny přítomnost p R. minor však také zvyšuje podíl bakterií na dekompozici a zrychluje mineralizaci dusíku... tento proces uvolňuje živiny a umožňuje koexistenci více druhů

(c) Faktory modifikující vliv pastvy na diverzitu: EVOLUČNÍ HISTORIE A VLHKOSTNÍ REŽIM... (Milchunas et al. 1988, De Bello et al. 2006) negativní vliv pastvy na diverzitu vegetace v oblastech krátké evoluční historie (bez defoliace) větší efekt pastvy ve vlhkých oblastech adaptace rostlin spojené s kompeticí o světlo (vysoké rostliny ve vlhku) jsou opačné než ty, které umožňují resistenci rostlin vůči pastvě (defoliaci); naopak adaptace na sucho (chlupy, přízemní írůžice, vyšší poměr ě kořeny/stonky) ř k )jsou obdobné b éjako na defoliaci i negativní efekt intenzity pastvy na funkčnídiverzituv v humidních podmínkách (De Bello et al. 2006)

(d) Jak herbivoři mění rychlost toku živin v ekosystémech bohatých resp. chudých na zdroje? (Gordon and Prins 2008) EKOSYSTÉM HODNĚ Ě ZDROJŮŮ EKOSYSTÉM MÁLO ZDROJŮŮ Savana (záběr infračervené kamery) S PASTVOU Tundra BEZ PASTVY BEZ PASTVY křoviny S PASTVOU travní porost

(e) Které abiotické podmínky podporují nejvyšší diverzitu velkých herbivorů v globálním měřítku?... Olff et al. (2002, Nature 415: 901 904) soužití velkých herbivorů (>2kg) a megaherbivorů, tedy diverzitě, by měla vyhovovat taková vegetace, která vyprodukuje poměrně hodně rostlinné biomasy a zároveň dobré nutriční kvality vyšší produkci rostlinné ébiomasy nalezneme při vyšším úhrnu srážek, kde však kje poté biomasa nižší kvality (nižší konc. dusíku ale i fosforu, efekt ředění) grafy (c) a (d) ukazují konceptuální modely produkce a kvality rostlinné biomasy

(e) Které abiotické podmínky podporují nejvyšší diverzitu herbivorů v globálním měřítku?... Olff et al. (2002, Nature 415: 901 904) dobrou produkci biomasy nalezneme při velkém množství živin nebo při vysoké vlhkosti dobrá d b ákvalita biomasy je při vyšším množství živin a nepříliš vysokých srážkách menší herbivoři vyšší kvalitu vs větší h. vyšší kvantitu biomasy s těmito předpoklady korespondujevýskyt herbivorů: menší h. se vyskytují s větší frekvencí při vyšším množství živin a nižších srážkách pak tedy průměrná velikost těla herbivorů ů roste s vlhkostí a naopak klesá s množstvím živin

(e) Které abiotické podmínky podporují nejvyšší diverzitu herbivorů v globálním měřítku?... Olff et al. (2002, Nature 415: 901 904) nejvyšší druhová rozmanitost herbivorů se ukazuje při středním zásobenívegetace srážkami (kvadratický model, větší t statistika) a při vyšším zásobení půdy živinami centra biodiverzity herbivorů model správně předpověděl v oblastech s jejich největší rozmanitostí... severoamerické prérie, jihoamerické pampy, py africká příkopová propadlina, les Gir v Indii

(f) Proč velcí herbivoři migrují v létě za potravou do vyšších poloh? (Albon and Langvatn 1992, Hebblewhite et al. 2008) řada velkých býložravců pobývá v zimě v nižších polohách, nicméně přes léto velká část jejich populací migruje do horských oblastí předpokládá se, že migrace se vyvinula jako strategie pro maximalizaci fitness přestože tž v nižších polohách hexistuje větší nabídka rostlinné biomasy, zvířata během jara postupně migrují do vyšších poloh... jejich pohyb sleduje FENOLOGICKÝ VÝVOJ VEGETACE tento jev se nazývá forage maturation hypothesis... tedy herbivoři vyhledávají maximální kvalitu potravy (koncentrace živin) při zachování určitého příjmu biomasy kompromis mezi kvalitou a kvantitou (intermediate forage biomass) příjem Cervus elaphus, Rocky Mountains, Canada stravitelnost t

(f) Proč herbivoři migrují v létě za potravou do vyšších poloh? (Hebblewhite et al. 2008) nabídka potravy pro stálé (R; residential) a migrující (M; migratory) populace jelenů residenti měli po všechny 3 roky výzkumu výrazně vyšší nabídku píce než migranti (vlevo) nicméně stravitelnost píce byla až do konce srpna výrazně lepší pro migrující jeleny (dole) květen říjen PŘÍČINY MIGRACE: fenologické zpoždění vegetace o 50 dnů při výstupukaždých 1000 m nadm. výšky celosezónní možnost selekce intermediate forage biomass stravitelnost píce o 6.5% lepší v horách vyšší hmotnost, lepší zabřeznutí, vyšší přežívání (ale také otázka predačního tlaku) květen říjen