|
|
Thermoregulation in ant genus Formica, an individual vs. colony conflict
Kadochová, Štěpánka ; Frouz, Jan (vedoucí práce) ; Dauber, Jens (oponent) ; Domisch, Timo (oponent)
Tato práce se zabývá termoregulací lesních mravenců ze skupiny Formica rufa. Naším cílem bylo lépe porozumět mechanismům, díky kterým lesní mravenci udržují teplotní homeostázu svých hnízd. Lesní mravenci jsou známí tím, že ve svých hnízdech udržují stabilně zvýšenou teplotu od jara do podzimu. Velký význam je tradičně přikládán funkci hnízda coby solárního kolektoru a také produkci tepla mikrobiálním společenstvem přítomným v hnízdním materiálu. Avšak někteří vědci věří, že lesní mravenci jsou schopni aktivní termoregulace, tedy že mohou ovlivňovat hnízdní teplotu svým chováním, jmenovitě sluněním se, zvýšenou metabolickou produkcí nebo přenosem tepla. Tato práce se skládá ze tří výzkumných článků. První se zaměřuje na časování termoregulace u lesních mravenců, druhý studuje podrobněji jeden specifický aspekt termoregulace lesních mravenců - slunící chování. Tyto dva články prezentují data z dlouhodobého terénního výzkumu a experimentů. Poslední článek vychází z laboratorních experimentů, kde jsme testovali hypotézy vzešlé z pozorování v terénu. Díky terénnímu výzkumu jsme zjistili, že aktivita mravenců (počet jedinců jdoucích do mraveniště) signifikantně koreluje s hnízdní teplotou. Jakmile poklesla aktivita mravenců, teplotní homeostáza v hnízdě byla narušena. V souladu se staršími autory jsme...
|
|
|
Key factors in soil organic matter accumulation
Vindušková, Olga ; Frouz, Jan (vedoucí práce) ; Borůvka, Luboš (oponent) ; Šarapatka, Bořivoj (oponent)
Půdní organická hmota (POH) je velmi důležitá pro kvalitu půdy a globální koloběh uhlíku. Obsah POH je ovlivněn složitou interakcí různých faktorů jako je čas, podnebí, matečná hornina, vegetace a jiné. Vliv času na akumulaci POH je často studován pomocí tzv. chronosekvence, což je série studijních ploch, které se liší stářím, zatímco zbylé faktory jsou neměnné. Vliv dalších faktorů lze studovat srovnáváním dvou a více chronosekvencí. Důležitým předpokladem těchto přístupů je, že metody pro stanovení POH poskytují údaje porovnatelné jak mezi plochami každé chronosekvence, tak mezi různými chronosekvencemi. Tato disertační práce se věnuje studiu klíčových faktorů akumulace POH a metodám jejího stanovení v půdách. Akumulace POH byla zkoumána ve dvou modelových situacích - (i) na výsypkách po povrchové těžbě uhlí a roponosné břidlice a (ii) na sesuvech v Západních Karpatech. Výsledky této práce jsou shrnuty v jedné kapitole v knize přijaté k publikaci a ve čtyřech článcích, z nichž tři byly publikovány a jeden je připraven k publikaci v mezinárodním časopise s impakt faktorem. Klíčovým faktorem ovlivňujícím rychlost akumulace POH po intenzivní disturbanci je čas. Rychlost akumulace v prvních 40 až 100 letech na výsypkách a sesuvech je relativně vysoká, protože tyto půdy mají na počátku nízký či...
|
|
|
Faktory ovlivňující uchycení vegetace během sukcese v čedičových lomech
Petrů, Anna ; Frouz, Jan (vedoucí práce) ; Roubíčková, Alena (oponent)
Řada důlních a stavebních operací produkuje plochy charakteristické akumulací velmi hrubého substrátu, štěrku, valounů či větších kamenů. Zároveň narůstá zájem o využití spontánních procesů při ozeleňování ploch vzniklých těžbou nerostů. Otázkou je, zda vegetace je schopna se na těchto substrátech uchytit. Tato práce se zabývá tím, jak se uchycuje vegetace na substrátech různé zrnitosti a jak schopnost těchto substrátů podporovat vegetaci souvisí s hydrologickými limity substrátu. Snahou je pak najít limitní hodnoty hydrolimitů, které podporují rozvoj vegetace. Proto byl v laboratorním pokusu sledován růst čtyř druhů bylin typických pro skalní trávníky na čediči (smělek štíhlý, vrbovka úzkolistá, pelyněk ladní pravý a lipnice hajní) na průmyslově vyráběných frakcích čediče (0-4, 2-4, 4-8, 8-16, 11-22 a 32-63 mm) a jejich směsích se základem hrubozrnných (4-8, 8-16 a 11-22 mm) a 10% či 50% přídavkem jemnozrnější frakce (0-4 mm). Byl změřen počet vzešlých jedinců, nadzemní a podzemní suchá biomasa a vypočítána specifická plocha listu (SLA). Byly změřeny půdní hydrolimity substrátu: polní vodní kapacita (PVK) a bod vadnutí (BV), ze kterých byl vypočten objem dostupné vody (ODV) jako rozdíl polní vodní kapacity a bodu vadnutí. Výsledky potvrdily pokles úspěšnosti uchycení vegetace se vzrůstající...
|
|
|
Vliv podzemní drenáže a následné revitalizace na zásobu uhlíku a zadržování vody v povodí
Kešner, Michal ; Frouz, Jan (vedoucí práce) ; Kuráž, Michal (oponent)
V 80. letech 20. století byly louky v okolí obce Senotín v jižních Čechách odvodněny podzemní trubkovou drenáží. Po výrazném suchu v roce 1992 byla tato oblast podrobena rozsáhlému výzkumu. V roce 1995 proběhla revitalizace části odvodněné plochy. Drenážní potrubí bylo přerušeno sedmi jílovými clonami, nad čtyřmi z nich byly vybudovány meze a mělké zasakovací deprese. Výzkum této lokality probíhal i po revitalizaci a zaměřil se na vodní režim půdy a na fyzikální, chemické i biologické vlastnosti půdy. Tato práce popisuje stav vodního režimu, fyzikálních a chemických parametrů půdy na neodvodněných, odvodněných a revitalizovaných plochách 20 let po provedené revitalizaci a porovnává je s daty z výzkumů minulých. V povodí bylo obnoveno měření srážek a odtoku a dále odebrány vzorky půdy v pravidelné síti. Výzkum ukázal, že mezi roky 1998 a 2014 došlo ke snížení odtoku z povodí. Podrobnější analýza dat však určila jako hlavního činitele transpiraci vegetace. Ke zvýšení vodní retence půdy ani vlhkosti půdy nedošlo. Žádný ze zkoumaných parametrů půdy na revitalizované ploše (objemová hmotnost, obsah uhlíku, dusíku, C:N poměr, pH a vodivost vodného výluhu) není statisticky odlišný od hodnot z odvodněné plochy a nepřibližuje se hodnotám plochy neodvodněné. Tento výzkum ukazuje malou účinnost...
|
|
|
Olše lepkavá (Alnus glutinosa L. Gaertn.) v symbióze s bakteriemi rodu Frankia a jejich růst na půdách výsypek po těžbě uhlí
Buchbauerová, Lucie ; Frouz, Jan (vedoucí práce) ; Roubíčková, Alena (oponent)
Olše (Alnus glutinosa L. Gaertn.) jsou známé svou schopností kolonizovat stanoviště v raných stádiích ekologické sukcese, jako jsou například výsypky z povrchových dolů těžby hnědého uhlí v okrese Sokolov v severozápadních Čechách. Tyto výsypky obsahují jen málo pro rostliny dostupných živin, avšak olše mají těsný mutualistický vztah s bakteriemi rodu Frankia, které osídlují a tvoří kořenové hlízky na podzemních orgánech olší. Frankie dokáží prostřednictvím enzymu zvaného nitrogenáza fixovat z atmosféry vzdušný dusík (N2) a tvořit z něj pro své hostitelské rostliny amoniak (NH3), který již olše dokáží metabolizovat. Olše tak získávají na sukcesně mladých, neúživných stanovištích kompetiční výhodu oproti jiným rostlinám, pro které jsou jediným zdrojem dusíku dusičnany (NO3 - ) a amonné ionty (NH4 + ) z půdy. Cílem této studie bylo provést a vyhodnotit dva experimenty. První z nich studoval vliv přítomnosti frankií a arbuskulárně-mykorhizních hub z řádu Glomerales na růst olší na dvou sukcesně různě starých typech půd sokolovských výsypek. Výsledky experimentu ukázaly, že frankie v kombinaci s arbuskulárně-mykorhizními houbami signifikantně zlepšují růst olší na 14 i 60 let starých půdách, z nichž půdy staré 60 let byly o něco bohatší na živiny. V druhém experimentu byly manipulovány hodnoty pH a...
|
|
|
Vliv hnojení dusíkem na růst rostlin během primární sukcese
Müllerová, Věra ; Frouz, Jan (vedoucí práce) ; Mudrák, Ondřej (oponent)
Dusík jakožto čtvrtý nejzastoupenější prvek v živých organismech a limitující faktor vodního i terestrického ekosystému je stále klíčovým zájmem vědců po celém světě. V současné době se v rozvinutých zemí daří udržovat jeho vstupy v podobě depozic na stejných hodnotách, avšak je tu otázka dlouhodobého působení chronických přídavků dusíku. Cílem práce je porovnat vliv hnojení dlouhodobého a jednorázového na různé druhy rostlin, konkrétně na zástupce trávy a dusík fixující rostlinu, v souvislosti se stářím půd, na kterých vyrůstají. Tuto souvislost budu zkoumat pomocí metody ANOVA v praktickém experimentu na zvolených rostlinách vyrůstajících na různě starých půdách, které byly či nebyly dlouhodobě přihnojovány dusíkem. Jako modelové organismy jsem si vybrala dusík fixující rostlinu štírovník růžkatý (Lotus corniculatus) a dusík nefixující rostlinu kostřavu červenou (Festuca rubra), která je zároveň zástupce trav. Jednorázové hnojení mělo na všechny rostliny pozitivní efekt v nárůstu nadzemní biomasy. Při dlouhodobém hnojení se vliv lišil podle druhu rostliny. V tomto případě bych doporučila podrobnější testování na širším vzorku rostlin.
|
|
|
Vliv odvodnění a následné revitalizace na vegetaci rašelinných luk
Krejčová, Jana ; Frouz, Jan (vedoucí práce) ; Syrovátka, Oldřich (oponent)
Tato práce má za cíl shrnout dosavadní poznatky o tom, jaký vliv má odvodnění v podobě drenáže na vegetaci rašelinných luk. První část práce, literární rešerše vědeckých článků, se snaží shrnout vliv vody na půdu. Popisuje, jak ztráta vody a degradace půdy ovlivní rostlinná společenstva mokřadů. Kvůli intenzifikaci zemědělství docházelo v minulosti k plošnému odvodnění těchto biotopů. Tento meliorační zásah měl za následek ztrátu rašelinného půdního horizontu a snížení biodiverzity. Tato rešerše zároveň vysvětluje důvody, proč bylo odvodnění v minulosti tak časté a snaží se zhodnotit účinnost a možnosti revitalizace těchto biotopů. V druhé části práce je popsán konkrétní výzkum v obci Senotín (probíhající v letech 2015 a 2016), ve kterém byly srovnávány výsledky studií z let 1996 a 2016. Byla zkoumána a porovnávána účinnost revitalizace na základě fytocenologického snímkování přítomné vegetace na třech odlišných typech ploch.
|
|
|
Modelová optimalizace provozu bioplynové stanice po ověřovacích fázích provozu
Raška, David ; Matějíček, Luboš (vedoucí práce) ; Frouz, Jan (oponent)
Bioplynové stanice jsou zařízení zpracovávající biomasu za účelem produkce bioplynu, který je při správném řízení anaerobního procesu hodnotným energetickým zdrojem. V České republice zatím převládají hlavně zemědělské bioplynové stanice. Tato práce je zaměřena na vyhodnocování dat získaných z konkrétní bioplynové stanice, která se nachází v obci Úpice. Tato stanice zpracovává biologicky rozložitelné odpady. Data jsou posuzována kvalitativně, pomocí shlukové analýzy s využitím statistického programu R a též i navrženým lineárním regresním modelem v prostředí programu Matlab. Získané poznatky byly využity k návrhu několika opatření pro provoz bioplynové stanice a k vytvoření modelu nelineární regrese, který může být dále rozvíjen. Klíčová slova: Bioplyn, stanice, anaerobní, fermentace, biologický, odpad, datová analýza, diferenciální model
|
|
|
Wood ants of genus Formica as important ecosystem engeneers
Jílková, Veronika ; Frouz, Jan (vedoucí práce) ; Tajovský, Karel (oponent) ; Bonkowski, Michael (oponent)
Tato práce se skládá z jedné kapitoly přijaté k publikaci v knize a čtyř článků publikovaných v mezinárodních časopisech s impakt faktorem. Všechny části se zabývají rolí lesních mravenců v toku energie a živin v lesních ekosystémech. Hnízda lesních mravenců jsou známa jako významná centra produkce oxidu uhličitého (CO2) a předpokládá se, že také ovlivňují tok metanu (CH4). V hnízdech mravenců jsou udržovány stabilní vysoké teploty dokonce i v chladných oblastech. Tato práce je zaměřena na kvantifikaci toků CO2 a CH4 v hnízdech lesních mravenců, příspěvek mravenců a mikroorganismů k produkci CO2, vlastnosti materiálu hnízd ovlivňujících produkci CO2 a na roli mravenců a mikroorganismů v udržování teploty hnízda. Výzkum byl prováděn v temperátních a boreálních lesích obývaných lesními mravenci (Formica s. str.). Toky plynů byly měřeny jednak pomocí infračerveného analyzátoru plynů nebo pomocí statických komor. Mravenci a materiál hnízd byli také inkubováni v laboratoři. Zároveň byly stanoveny vlastnosti materiálu hnízda potenciálně ovlivňující tok CO2, jako vlhkost, obsah živin nebo teplota. Podle výsledků byla oxidace CH4 v hnízdech nižší než v okolní lesní půdě, což naznačuje, že některé vlastnosti hnízd zabraňují oxidaci CH4 nebo naopak podporují produkci CH4. Hnízda lesních mravenců jsou významnými...
|
|
|
Various methods of soil transfer and inoculation in restoration ecology
Hurychová, Hana ; Frouz, Jan (vedoucí práce) ; Roubíčková, Alena (oponent)
Přenos půdy je metoda využívaná v ekologii obnovy k zachování společenstev ohrožených lidskou činností či k obnově narušených společenstev. Existuje řada faktorů ovlivňujících míru úspěchu přenosu, zahrnující vhodný výběr lokace pro cílové umístění půdy, způsob manipulace s půdou, skladování půdy a vhodná následná péče. Různé metody extrakce půdy mají za následek rozdílné míry úspěchu přenosu a liší se vhodností použití pro obnovu habitatů, obzvlášť ve vztahu k dopadu na výslednou skladbu společenstva a finanční náklady. Přenos půdy může vést ke snížení biodiverzity, ale může být úspěšně použit k zachování lokalit se zvýšeným výskytem chráněných druhů, kde zachování in situ není možné a umožňuje rychlé zotavení vyspělých ekosystémů. Důkladné průzkumy před a po provedení operace a dostatečné zajištění zdrojů jsou klíčovými faktory pro úspěšný přenos půdy a s ní spjaté bioty. Další výzkum na poli invazivních druhů, srovnávání využívaných metod a analýzy dat z proběhlých přenosů půdy může pomoci vylepšit využití této metody do budoucna.
|
host ::
RSS.