Ekologie rostlin Michal Hejcman
Literatura Literatura: Literatura: Slavíková J. (1986): Ekologie rostlin. SPN, Praha. Begon M., Harper J. L. & Townsend C. R. (1997): Ekologie: jedinci, populace a společenstva. Vydavatelství Univerzity Palackého, Olomouc. Silvertown J. W. & Lovett-Doust J. (1993): Introduction to Plant Population Biology. Blackwell Scientific Publications, London et al. Crawley M. J. (eds.) (1997): Plant Ecology. Blackwell Science.
Nástin vývoje ekologie rostlin jako vědní disciplíny Zkoumá vzájemné vztahy rostlin a jejich prostředí Theophrastos 371-286 př. n. L. (Řek: empiricky získané znalosti z oblasti ekologie pěstovaných rostlin) Plinius starší 23-79 n. L. (Říman: ekologické nároky pěstovaných rostlin)
Nástin vývoje ekologie rostlin jako vědní disciplíny E. Häckel (1979): zavedl a definoval termín ekologie tak, jak je chápán v dnešním pojetí, termín ekologie již používán Ch. Darvinem (1859) Odlišný vývoj ekologie rostlin a živočichů v 19. století
Rozdělení ekologie rostlin Fytogeografie nauka o rozšíření rostlin a vegetace na zemi v závislosti na vnějších podmínkách a jejich vývoji od nejstarších geologických dob (na úrovni makro.., A. Humboldt 1769-1859) Fytocenologie nauka o rostlinných společenstvech a jejich vztazích k vnějšímu prostředí (J. Braun-Blanquet 1928, Klika 1948) K rozčlenění došlo na botanickém kongresu v Bruselu v roce 1910
Ekologie rostlin Evropa x Amerika Ekologie rostlin v Evropě (Geobotanika) - užší pojetí, zvlášť oddělována fytogeografie a fytocenologie Ekologie rostlin v anglo-americké oblasti (Plant Ecology) širší pojetí včetně fytogeografie, neznají fytocenologii
Ekologie rostlin základní pojmy Ekosystém (geobiocenóza) (Tansley 1935), přirozený x umělý (dodatková energie) (Fyto, bio, zoo)cenóza společenstvo Cenobiont člen cenózy Biotop (stanoviště) prostředí určité biocenózy vytvářející se interakcí spolupůsobením biotických a abiotických faktorů Nika soubor všech faktorů prostředí v nichž je organismus schopen žít
Ekologie rostlin základní pojmy Biom- soubor různých ekosystémů navzájem si blízkých strukturou, funkcí a podmínkami prostředí (deštný les, poušť, tundra) Formace rostlinná složka biomu Biota- soubor všech rostlin a živočichů tvořících biom Flóra (květena) prostý výčet botanických taxonů rostoucích na vymezením území
Ekologie rostlin základní pojmy Lokalita (naleziště) místo kde rostlina roste Autekologie studium na úrovni jedinců Populační ekologie studium populací Synekologie studium celého společenstva rostlin
Biom Ekosystém Fyto(cenóza) Populace
Ekologické limity Tolerance (snášenlivost, zákon tolerance definoval Shelford 1913) Ekologická amplituda - rozsah tolerance Ekologické optimum Ekologické pesimum Posun optima ekologické amplitudy
Tolerance rostlinných druhů Euritopní druhy široké rozšíření ve společenstvech díky široké ekol. amplitudě (buk lesní) Stenotopní druhy vzácné druhy či druhy vázané na speciální stanoviště (sleziník hadcový)
Zákon minima (Liebig 1840) Pro růst a vývoj organismu je určující ten faktor, který je v minimu. Platí od minerální výživy přes vodu až po obecné faktory.
Zákon minima: příklad s hnojením TTP z Rengen Grassland Farm
Zákon minima: příklad s hnojením TTP z Rengen Grassland Farm varianta značení variant Kontrola Ca Ca/N Ca/N/P Ca/N/P/KCl Ca/N/P/K 2 SO 4 A B C D E F
Fytoindikátor Druh (společenstvo) se známou tolerancí k určitému ekologickému faktoru vřes obecný, sleziník routička, kopřiva dvoudomá, zblochanec oddálený Mapování znečištění ovzduší podle výskytu nekróz u třezalky tečkované Znečištění ropnými uhlovodíky podle zbarvení vojtěšky Index atmosférickéčistoty (IAP) definován na základě výskytu citlivých lišejníků
Podmínky prostředí Abiotický faktor měnící se v prostoru a čase na něž různé druhy různě reagují. Podmínky se nespotřebovávají. Teplota, ph půdy a vody, koncentrace například těžkých kovů v půdě, salinita substrátu.
Zdroje To, co je rostlinou spotřebováváno a stává e tak nedostupné pro jiné jedince. O zdroje existuje soupeření konkurence. Světlo, půdní voda, živiny, jiný jedinec (například borovice pro jmelí)
Záření Solární konstanta - 1,38 kj*m 2 *s-1 (1,38 kw) Sluneční záření: 280-3 000 nm, maximum 470 nm Energie dopadnutá na půdní povrch: 51 % (24% přímé záření, 16 % záření rozptýlené od mraků, 11 % difúzní záření rozptýlené atmosférou) Ozářenost je závislá na zeměpisné šířce, výšce Slunce nad obzorem, denní době. Průměr činí 19% solární konstanty, maximální naměřené hodnoty: 66 % solární konstanty
Ozářenost je závislá na Obsahu vodní páry ve vzduchu Na nadmořské výšce Na obsahu prachu ve vzduchu Na oblačnosti difúzní záření
Spektrální složení slunečního záření dopadajícího na půdní povrch UV (9 %) 290 380 nm, z většíčásti pohlceno ionosférou a ozonosférou Viditelné (45 %) 380 750 nm, jedná se o fotosynteticky aktivní záření Infračervené (46 %) nad 750 nm, selektivní absorbování vodní parou a prachem, CO 2
Modifikace v ozářenosti povrchu Expozice důležitý je úhel dopadajících paprsků Podmínky ČR: energeticky nejbohatší jižní, jihozápadní a jihovýchodní svahy o sklonu 25-30%. Ozářenost je až 130 %. Nejmenší ozářenost: sever Západ, východ stejná ozářenost, ale jiná tepelná bilance
List a záření Reflexe (odraz) činí 10 20 % kolmo dopadajících paprsků, závislé na postavení listu, na povrchu listu: hladké lesklé více než matné drsné či chlupaté Absorpce - UV absorbováno v epidermálních buňkách, 1% z absorbovaného záření využito k fotosyntéze, přeměna v teplo Transmise závisí na tloušťce listu, tenké listy až 40 %, tlusté 10 %, změna záření kvalitativní i kvantitativní, převládá vlnová délka kolem 500 nm.
Sluneční skvrny Nápadné zejména v lesních porostech Přímé záření prošlé porostem Rychle se mění v průběhu dne Způsobují rychlé teplotní změny a změny světelného požitku v jinak vyrovnaném lesním prostředí
Lesní porosty a ozářenost Fenologické aspekty v listnatých lesích jarní (Corydalis), letní (Prenanthes purpurea, Poa nemoralis) Relativní ozářenost - % prošlého světla k nižším patrům
Adaptace rostlin na záření Heliofyty (rostliny slunobytné) 100 % ozáření, rostliny pouštní, stepní, tundrové, horské, některé vodní, ruderální a plevele Heliosciofyty snesou obojí, ale pro kveteníčasto vyžadují větší ozářenost, Stachis recta 100-48 %, Dactylis glomerata 100-3% Sciofyty (stínobytné) Prenanthes purpurea 10-5%, Lathyrus vernus 33-20%, kapradiny 1%, mechy 0,5%, řasy 0,1%, parazitické rostliny.
Světelný kompenzační bod Určuje minimálně nutné ozáření Dýchání = fotosyntéza
Typy listů Slunné listy - mají menší plochu, větší tloušťku listu, větší počet chloroplastů, nižší obsah chlorofylu na jednotku sušiny, více malých průduchů, obsahují méně vody Stinné listy větší obsah chlorofylu, nižší světelný kompenzační bod.