Fytogeografie Diverzita a ostrovní biogeografie www.archive.org Vít Joza joza@zf.jcu.cz
Areálováfytogeografie (chorologie) zabýváse rozšířením taxonůrostlin a jeho zákonitostmi někdy přibírá i časové hledisko předmětem jejího zájmu je tedy areál (= území rozšíření taxonu), ten je pro různé taxony různý
Areálováfytogeografie (chorologie) Zobrazení areálu slovnípopis (geografických hranic areálu a/nebo výčet všech lokalit) mapové zobrazení(kartogram) důležité je měřítko mapy (= stupeň generalizace)
Areálováfytogeografie (chorologie) Zobrazení areálu typy kartogramů(map) bodové obrysové plošné rastrové(např. síťové) + jejich kombinace
Areálováfytogeografie (chorologie) Zobrazení areálu bodové plošné bodově-obrysové rastrové obrysové rastrové
Areálováfytogeografie (chorologie) Středoevropská síť pro mapování flóry jednou z oblastí, kde se využívá pro komplexní zpracovánírozšířenídruhůrastrového zobrazeníje střední Evropa celéúzemíje rozděleno podle souřadnicovésítěna kvadranty (v ČR zhruba 11 11 km) pro každýdruh je zaznamenána přítomnost v každém mapovacím poli (kvadrantu)
Areálováfytogeografie (chorologie) Středoevropská síť pro mapování flóry Pruner et Míka 1996
Areálováfytogeografie (chorologie) Středoevropská síť pro mapování flóry
Areálováfytogeografie (chorologie) Atlas květeny Evropy (Atlas florae europaeae) přibližná velikost mapového pole = 50 50 km
Areálováfytogeografie (chorologie) velikost areálu dle velikosti členíme areály: eurychorní(např. kosmopolitní) mezochorní stenochorní(např. endemity)
Areálováfytogeografie (chorologie) areály stenochorní orig. Hendrychová in Hendrych 1984 eurychorní orig. Hendrychová in Hendrych 1984
areály: eurychorní Areálováfytogeografie (chorologie)
Endemismus jev, kdy v určitém, přirozeně ohraničeném území vznikly taxony, vázanévýskytem výhradněna toto území Endemity taxony autochtonně vzniklé v určitém, přirozeně ohraničeném území, které je součástí současného areálu mimo toto území se nikde přirozeně nevyskytují
Endemismus vznik endemitů je ovlivněn resp. podmíněn: geologickým stářím území velikostí území klimatickými změnami, které v území areálu proběhly rozmnožovacím způsobem taxonu
Endemismus paleoendemity endemity dělíme na vznik nejpozději v terciéru zpravidla zcela izolovanéa taxonomicky vyhraněné neoendemity vznik v průběhu kvartéru mají těsné vztahy k příbuzenským taxonům
Endemismus paleoendemity Jankaea heldreichii
Endemismus neoendemity Sorbus sudetica
Endemismus podílendemitůna květeněúzemímůže být 5-10 %, ale i 50-90 % endemismus je jedním ze základních prvků vymezení jednotlivých fytochorionů(květenných říší, oblastí aj.) území s největšími počty endemitů: Havajskéostrovy Madagaskar NovýZéland Kuba Kréta, Sicílie, Korsika aj.
Endemismus
Endemismus
Endemismus rozdíly v počtuendemitůmohou být na relativněkrátkých geografických vzdálenostech propastné; nehleděna velikost srovnávaných území
Endemismus
Relikty relikty taxony, kterépřečkaly nepříznivépodmínky v místě uchování, které je součástí dnešního areálu mají různé stáří jsou různé taxonomické šířky (poddruh, druh, rod, čeleď aj.) z hlediska areálů dělíme druhy: a) druhy s celým reliktním areálem (= absolutní reliktnost) Metasequoia, Ginkgo, Aesculus hippocastanum b) reliktní jen oddělená část areálu(arela) (= relativní reliktnost) Rubus chamaemorus(krkonoše) Linum flavum(česká arela), Helictotrichon desertorum
Relikty Metasequoia glyptostroboides
Areálováfytogeografie (chorologie) Relikty refugium(útočiště) relikty výsadky = zbytkové území rozšíření reliktu, resp. jednotlivé lokality reliktní areály = takové, které přetrvávají ze starších období (menší zbytky někdejších areálů) výsadek = osamocený výskyt druhu mimo areál (často má krátké trvání, někdy však může časem rozšířit areál
Druhovádiverzitana Zemi existují různá pojetí diverzity záležína úhlu pohledu
Druhovádiverzitana Zemi nejpočetnějšískupiny organismůjsou prozkoumány velmi nedostatečně
Druhovádiverzitana Zemi meziprozkoumanostíjednotlivých systematických skupin jsou obrovské rozdíly
Druhovádiverzitana Zemi
Druhovádiverzitana Zemi
Druhovádiverzitana Zemi
Druhovádiverzitav Evropě cévnaté rostliny
Druhovádiverzitakulturních rostlin nejstaršíkulturnírostliny pocházejíz původních planých druhů vznik kulturních rostlin je těsněspjat s vývojem zemědělské kultury, tedy s výběrem a šlechtěním rostlin odstraňováním konkurenčních druhů změnami v přírodním prostředí
Druhovádiverzitakulturních rostlin N. I. Vavilov(1887-1943) organizoval a vedl vědeckéexpedice, vytvořil světovou sbírku kulturních rostlin (ca 300.000 druhů a odrůd) formuloval Zákon homologických řad dědičnéproměnlivosti (law of homologous series) podchytil genová centra (= centra vzniku) kulturních rostlin
Centra původu kulturních rostlin kulturníformy vznikly většinou z většího počtu genových center (polyfyletický původ) u některých druhůjsou známa primárníi sekundárnícentra, u jiných pouze sekundární centra největšíproměnlivost (počet forem) kulturních druhůje v oblasti jejich vzniku mimo genové centrum jsou populace kulturních druhů chudé na formy (vliv genetického driftu)
Centra původu kulturních rostlin geografickéoblasti vzniku kulturních rostlin: 1. Východní Asie 2. Indie, Indomalajsie 3. Střední Asie 4. Přední Asie 5. Středozemí 6. Etiopie 7. Jižní Mexiko a Střední Amerika 8. JižníAmerika Peru, Ekvádor, Bolívie, ostrovchiloe, Brazílie, Paraguay
Druhovádiverzitakulturních rostlin
Ostrovníbiogeografie
Ostrovníbiogeografie MacArthur & Wilson 1967 definovali teorii ostrovní biogeografie tato teorie vychází z poznatků ekologie šíření a vývoje osídlení organismů na ostrovech formuluje obecně platné zákonitosti imigrace a exktinkce (vymírání) druhů v izolovaných stanovištích, resp. pomocí modelů predikuje osidlování a druhovou skladbu izolovaných ploch pomáhá vysvětlit vznik endemitů
Ostrovníbiogeografie ostrovyjsou přírodnílaboratoře pro sledováníšíření, osidlování a adaptačních procesů suchozemských druhů organismů. Oceán pro něpředstavuje účinnou bariéru šíření, snad jen s výjimkou druhů vytrvale létajících šířenídruhůprobíhánejčastěji přeplavením plodů, semen, larev i dospělců na vorech (mořská voda je agresivní) rostliny se rozšiřujítakévzduchem díky specializovaným semenům, podobnědrobnéformy živočichů(prvoci, roztoči, hmyz apod.) některédruhy se šířív peří, srsti, kůži i v tělních dutinách mobilních druhů(ptáků, letounů apod.)
Ostrovníbiogeografie v podmínkách ostrovůplatí, že druhovádiverzitaje závislá na: nabídce druhů zdrojové oblasti a jejich schopnosti se šířit vzdálenosti zdrojové oblasti od imigračního místa rozmanitosti prostředí ostrova(množství ekologických nik) délce období vhodného ke kolonizaci (stáří ostrova atd.) stádiu sukcese společenstev a nutričních podmínkách
Ostrovníbiogeografie
Ostrovníbiogeografie obecně platí, že pokud kolonizace probíhá dostatečně dlouho, tj. je zanedbatelnávzdálenost zdrojovéoblasti a délka obdobívhodného ke kolonizaci (stáříostrova atd.), pak je druhovározmanitost závislána rozmanitosti ekologických podmínek a adaptabilitějednotlivých druhůk místním podmínkám teoreticky máostrov určitévelikosti a určitévzdálenosti od zdroje organismů(např. od souše) odhadnutelný konečný rovnovážný počet druhů
Ostrovníbiogeografie
Ostrovníbiogeografie tyto vztahy fungujínejen na skutečných ostrovech, ale i na tzv. ekologických ostrovech(např. na rašeliništích v moři lesních komplexůči na kopcích v rovinatékrajině)
Ostrovníbiogeografie Mezi živočichy jako jsou ptáci příkladem zjevné vazby zvýšené diverzityna ostrovy (včetněekologických ostrovů, tj.pohoří, mokřadů atp.).
Ostrovníbiogeografie Jestliže je nabídka podmínek prostředí velmi obdobná (klima, vertikálníčleněníapod.), pak druhovádiverzitaroste s rozlohou ostrovů
Ostrovníbiogeografie na pevninských ostrovech se výrazněuplatňuje konkurenčnívyloučení, resp. nastane-li mezidruhovákompetice(obdobnápotravnínika aj.), dojde buďke konkurenčnímu vyloučení(extinkci) méněúspěšného druhu, nebo jeho adaptaci (speciaci) druhy kolonizujícínovéúzemí(ostrov, pohoříapod.) zde poměrněčasto dosahujívyšších populačních hustot, nežve zdrojovéoblasti (nižšíomezenípredátory, parazity, obecněkompetitory) OMEZENÍ IMIGRAČNĚ- EXKTINČNÍHO MODELU imigrantémajívýbornépodmínky pro osídlení(početnýzdroj, blízkost ostrova) jsou ale omezeni v rozmnožování, případněekologickách podmínkách, takže zde trvaleji neuspějí, vyhynou.
Ostrovníbiogeografie
Ostrovníbiogeografie v roce 1883 po explozi stratovulkánukrakataua po zániku 2/3 původního ostrova touto událostí vznikl na stejném místě zcela nový ostrůvek - Anak Krakatau(Rakata) původnívegetace zbytku ostrova byla zcela zničenasopečnou činností jižr. 1886 téměř50 % (11 z 24) prvních cévnatých rostlin tvořily kapraďorosty, z nichž ale jen tři přetrvaly v důsledku konkurenčního vyloučení
Anak Krakatau Ostrovníbiogeografie
Ostrovníbiogeografie
Ostrovníbiogeografie Po rychlém nástupu kolonizace imigranty (zejména řasami, živočichy a cévnatými rostlinami) dochází k vyrovnanější a nižší rychlosti růstubiodiverzityv důsledku uplatněnísukcese všech společenstev ostrova. Uplatňuje se vymírání(exktinkce).
Obecné zákonitosti teorie ostrovní biogeografie Proces osidlování ostrova biologickým druhem je ovlivňován adaptabilitou druhu k šíření početností populace v oblasti zdroje šíření (nejbližší kontinent, ostrov) vzdáleností oblasti zdroje šíření (nejbližší kontinent, ostrov) velikosti plochy (povrchu) a dalších podmínkách prostředí sukcesním stadiem a strukturou vegetace
Ostrovníbiogeografie Praktické aplikace v ochraně přírody matematické modely optimálních rozměrů a počtu chráněných území: SLOSS (Single large or severar small? Je lepší jedna velká rezervace nebo několik malých?) zjišťování minimální plochy zvlášť chráněných území a biocenter odhad vývoje bioty ostrovů (včetně ekologických)
Původnía nepůvodnídruhy
Původnía nepůvodnídruhy rozšířenívětšiny taxonůje v osídlených oblastech ovlivněno člověkem část taxonůje potlačena, jinéjsou naopak zvýhodněny kromětoho docházík zavlékánídruhů, kterév územínejsou původní(=allochtonnídruhy)
Původnía nepůvodnídruhy Původnost areálu původní areály vs. nepůvodní areály apofyty druhy v území přirozeně rozšířené (=autochtonní, původní), které se však vyskytují převážně či pouze na stanovištích vytvořených či ovlivněných člověkem Urtica dioica, Aegopodium podagraria, Geum urbanum, Sambucus nigra
Původnía nepůvodnídruhy apofyty Geum urbanum apofyty Arrhenaterum elatius Aegopodium podagraria
Původnía nepůvodnídruhy rostliny v naší květeně(ne)původní: archeofyty x neofyty (dělítkem je hranice novověku) Urtica urens, Papaver rhoeas Agrostemma githago Robinia pseudacacia Impatiens parviflora Současný a historický
Původnía nepůvodnídruhy rostliny v naší květeně(ne)původní: expanzní druhy invazní druhy (druhy u nás domácí a expandující) (šířící se druhy, u nás cizorodé) Calamagrostis epigejos Impatiens glandulifera Sambucus nigra Impatiens parviflora aj. Sambucus nigra Heracleum mantegazzianum
Původnía nepůvodnídruhy expanzní druhy invazní druhy Calamagrostis epigejos Impatiens glandulifera
Původnía nepůvodnídruhy invazní druhy často majívelkoumnoživosta širokou ekologickou amplitudu mnohdy bývajíúspěšnějšínežve svém původním areálu někdy může dojít i ke vzniku nového druhu (Reynoutria japonica R. sachalinensis = R. bohemica)
Původnía nepůvodnídruhy invazní druhy Elodea canadensis
Původnía nepůvodnídruhy
Původnía nepůvodnídruhy 1905 byl druh vypuštěn v New Yorku, 1950 dosáhl západního pobřeží USA
Původnía nepůvodnídruhy Rozšíření špačka obecného (Sturnus vulgaris) tmavé odstíny: původní výskyt (sytě žlutě = oblast letního rozmnožování; tmavě zeleně = oblast trvalého osídlení; modře = oblast zimních tahů) světlé odstíny: zavlečený (světle žlutě = oblast letního rozmnožování; světle zeleně = oblast trvalého osídlení)
Původnía nepůvodnídruhy
Původnía nepůvodnídruhy trendy početnosti jsou v mnoha územích dlouhodobě ve prospěch nepůvodních druhů
děkuji za pozornost