Kompetice rostlin Definice kompetice Dsledky pisedlého zpsobu života Typy kompetice Komponenty kompetice o zdroje (resource competition) Empirické studie - pozorování a manipulativní experimenty Jak definovat kompetici? Grace (1990): The variety of possible definitions of competition were discussed and it is safe to say that there is no universally accepted definition. (Diskutovalo se o mnoha možných definicích kompetice a s jistotou se dá íci, že neexistuje všeobecn pijatelná definice). Možnosti: Podle efektu: interakce - ob populace jsou ovlivnny negativn. Velmi široká definice. Podle mechanismu: Grime: The tendency of neighbouring plants to utilise the same resources (tendence sousedících rostlin užít stejný zdroj). Velmi úzká definice. ada dalších definic - nkde mezi Rostlinná kompetice: Rostliny jsou sedentární, takže: - Konkurence probíhá jen mezi sousedy - dležitost prostorové struktury a heterogenity - Jsou ovlivnny heterogenitou prostedí (velká morfologická plasticita jako ešení) - Zstávají bhem celého života na jednom míst - Velikost individua je dležitjší než druhová identita (dosplý smrk lehce potlaí dosplou Calamagrostis, ale dosplá Calamagrostis zahubí smrkový semená) - Kompetice je velmi asymetrická (zvlášt kompetice o svtlo) Typy kompetice (obr. 1)
Negativní efekt zprostedkovaný ohnm (strategie: a m chcípne koza, hlavn když sousedovi chcípne kráva!) Allelopatie: vyluování toxických chemikálií do pdy (s cílem zabránit kompetici a rstu jiných rostlin) Problém s experimentálním prokázáním? Podobný efekt má produkce tžko rozložitelného opadu Apparent competition (zdánlivá kompetice) Píklad z Abisca: Nízké bízy (Betula nana) jsou pod vyšším herbivorním tlakem pod kongenerickými vysokými bízami Betula tortuosa. Kompetice o zdroje (Resource competition) - Zdroj musí být limitující, k dispozici v omezeném množství a oba organismy jej musí využívat. - Rostliny si konkurují o svtlo, vodu a v ní rozpuštné živiny v pd, ale též o opylovae - Vtšinou si nekonkurují o CO2 - není dležitá absolutní koncentrace zdroje, ale rychlost jeho písunu Obr. 2: Mechanismy kompetice o zdroje
Obr. 3: Ob závislosti musí fungovat najednou. Pokud ne, potom není žádný vliv jednoho druhu na druhý. Rostliny ovlivují jak zdroje (erpáním), tak i charakteristiky nezdrojového charakteru (strom sníží hladinu svtla stínním, ale mže ochránit ped pehátím.) Efekt nemusí být vždy negativní Facilitation (obvyklé v nepíznivých podmínkách nebo bhem nepíznivých období) Vliv gapu na rst semená byl positivní v prbhu vlhkých, a negativní v prbhu suchých let. Empirické studie kompetice 1. (Nepímé) Pomocí prostorového rozmístní (spatial pattern) 2. (Pímé) Manipulativní experimenty a) pstování rostlin v monokultue a ve smsích b) transplanting (nap. semenáe do gap a do trsu) c) odstraování (removal) vegetace v okolí individua d) odstranní druhu ze spoleenstva
Pravidelné (rovnomrné) rozmístní individuí je s nejvtší pravpodobností dsledkem zvýšené mortality v dsledku kompetice soused Shlukovité rozmístní mže mít adu píin, positivní interakce je jedna z mén pravdpodobných (nejastjší jsou heterogenita prostedí a zpsob rozšiování.) Zmny v prostorovém uspoádání v prbhu asu dávají lepší pedstavu než jedno pozorování. Korelace prostoru, který má individuum k dispozici (nebo poet blízkých soused), s jeho velikostí (potem kvt, semen, etc.) [Pozor na obrácenou kauzalitu, etc.] Obr. 4: Excentricita koenového systému:
Obr. 5: Výpoty kompetiních index Experimenty Pstování rostlin v monokulturách a ve smsích - Dlouholetá tradice v zemdlském výzkumu - P.: Kvtináový pokus s Holcus lanatus, Lychnis flos cuculi a jejich smsmi pi rzných hladinách živin Additive design vs. replacement series (obr. 6):
Transplant experiments = vysazování semená do porostu (do rzných mikrostanoviš) - Prunella vulgaris Obr. 7: Odpov klonální rostliny na kompetici 0 0 Hg J 8.0 6.0 11.0 8.3 4.0 5.5 2.0 2.8 M Sg 270 0.0 90 270 0.0 90 Ng N 180 180 Mean internode length (cm) 3.2 2.6 2.0 1.4 0.8 a ab ab c May 9 May 31 Jul 3 bc bc Odpov klonální rostliny na kompetici - prodloužení délky stolon a orientace stolon do prostoru bez kompetice 0.2 Nardus Juncus Molinia Square Natural Half Treatment Odstranní vegetace v okolí sledovaného indvidua
- Pokus o odlišení nadzemní a podzemní kompetice Odstranní dominanty ze spoleenstva (obr. 8): BIOMASS [g/0.25m 2 ] 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 TOTAL and Molinia CONTROL: TOTAL REMOVAL: TOTAL CONTROL: Molinia 1995 1996 1997 UNFERTILIZED 1995 1996 1997 FERTILIZED Uchycení semená bývá nejcitlivjší fází životního cyklu - P.: Uchycování semená Gentiana pneumonanthe (obr. 9):
koseno vypále no gap kontrola