|
|
Ekofyziologie fotosyntézy mokřadních travin
MEJDOVÁ, Markéta
Mokřadní ekosystémy hrají důležitou roli v globálním cyklu uhlíku (C). Jednotlivé procesy výměny C a jeho sekvestrace vegetací jsou studovány pomocí různých přístupů a metod. Vázání/příjem C fotosyntézou lze přímo měřit na úrovni listu za aktuální ozářenosti nebo za ozářenosti regulovaným zdrojem světla. Měřením fotosyntézy za různé ozářenosti lze vypočítat světelnou křivku fotosyntézy, na jejímž základě můžeme stanovit fotosyntetické parametry (Pmax - maximální rychlost fotosyntézy, Icomp - světelný kompenzační bod, Rd - rychlost temnostního dýchání, - maximální kvantový výtěžek) jednotlivých druhů rostlin tvořících porost. Znalost těchto parametrů nám umožní porozumět tomu, jak rostliny přispívají k výměně a sekvestraci C v ekosystému. Hlavním cílem této práce bylo stanovit parametry světelné křivky fotosyntézy dominantních druhů rostlin v porostu Mokrých luk u Třeboně. Zhodnotit, zda se zkoumané druhy rostlin liší ve fotosyntetických parametrech a jak přispívají k výměně C v ekosystému. Měření fotosyntézy jsem provedla během růstové sezóny roku 2013 v týdenních intervalech. V roce 2013 a 2017 jsem podrobně zmapovala vegetaci vybrané části porostu studovaného ekosystému. Pro celkové poznání funkce mokřadního ekosystému byly určeny produkční a fotosyntetické charakteristiky jednotlivých zkoumaných dominantních druhů rostlin. Na základě parametrů světelné křivky fotosyntézy pro jednotlivé dominantní druhy rostlin byly určeny parametry hypotetického "velkého listu ekosystému" ("ekosystem big-leaf"), jenž zjednodušeně zahrnuje celý ekosystém. Vázání C "velkým listem" bylo porovnáno s měřeními výměny C (net ekosystem Exchange - NEE) metodou eddy-kovariance (EC). Zkoumané druhy rostlin se průkazně lišily v parametru Pmax a mohou se podle něj rozdělit do tří skupin. Do první skupiny s nejvyšší průměrnou hodnotou Pmax spadají Glyceria maxima (18,36 ?mol m-2 s-1) a Acorus calamus (16,61 ?mol m-2 s-1). Do druhé skupiny spadají Carex acuta (10,83 ?mol m-2 s-1) a Phalaris arundinacea (9,41 ?mol m-2 s-1). Do třetí skupiny s nejnižší průměrnou hodnotou Pmax spadá Calamagrostis canescens (7,02 ?mol m-2 s-1 ). Pmax byla vyšší na počátku léta a poté se postupně snižovala. Vyšší Rd bylo pozorováno např. na začátku růstové sezóny; po povodni a především na konci růstové sezóny. Parametr Pmax byl průkazně ovlivněn kolísáním hladiny vody u Phalaris arundinacea a Calamagrostis canescens. Parametr Pmax u Phalaris arundinacea byl také průkazně ovlivněn červnovou povodní. Vodivost průduchů neměla vliv na parametr Pmax, byla však průkazně ovlivněna hladinou vody u všech zkoumaných druhů rostlin. Při vegetačním mapování v roce 2013 bylo zjištěno následující relativní zastoupení jednotlivých druhů rostlin: Phalaris arundinacea 35 %, Carex acuta 28,6 %, Glyceria maxima 16,5 %, Acorus calamus 1,2 % a Calamagrostis canescens 18,7 %. Při porovnání rychlosti fotosyntézy "velkého listu" vybrané části porostu s NEE byl zjištěn velmi podobný sezónní průběh (R2=0,859 - 0,998), nicméně rychlost fotosyntézy "velkého listu" byla výrazně vyšší než NEE měřené metodou EC.
|
|
|
Přispívá vodní stres a mezidruhová konkurence k funkční konvergenci nebo divergenci vlastností mokřadních rostlin?
Műnichová, Radka ; Douda, Jan (vedoucí práce) ; Alena, Alena (oponent)
Práce je založena na experimentu trvajícím pět let. V 52 plastových nádobách byly pěstovány čtyři druhy mokřadních rostlin. Jednalo se o dva druhy trav (Calamagrostis canescens a Deschampsia cespitosa) a dva druhy ostřic (Carex elata a Carex elongata). Byly nastaveny tři typy vodního režimu: vysoká, nízká a kolísavá hladina vody, kdy se po roce střídala vysoká a nízká hladina vody. Rok před první sběrem byl vystříhán nejsilnější kompetitor Carex elata. Pro hodnocení vlivu vodního režimu (vodního stresu) a odstranění dominanty (konkurence) na funkční vlastnosti druhů a společenstva byly vybrány dva ukazatele: specifická listová plocha (SLA) a obsah sušiny v listech (LDMC). SLA je indikátor strategií využívání zdrojů, konkurenceschopnosti o světlo a účinnosti fotosyntézy. Druhy s vysokým SLA jsou obvykle lepší konkurenti o světlo, ale hůře snášejí vodní stres. LDMC odráží investice rostliny do trvalých listových struktur, a tudíž do retence živin. Tato studie prokázala vliv vodního režimu na LDMC. Výrazný vliv byl pozorován u druhu Deschampsia cespitosa, která měla vyšší průměrné hodnoty LDMC v suchém vodním režimu, což naznačuje zvýšené investice do trvalých listových struktur. A vliv odstranění dominanty na SLA, kdy v nádobách bez odstranění dominanty byly průměrné hodnoty SLA vyšší. Zvýšená SLA naznačuje zvýšenou intenzitu kompetice o světlo. Předkládaná práce potvrdila indikační potenciál specifické listové plochy a obsahu sušiny v listech pro detekci různých typů stresu v podmínkách mokřadních společenstev.
|
|
|
Mezidruhové interakce v mokřadním společenstvu v závislosti na vodním režimu: dlouhodobý test stress-gradient hypotézy
Růžičková, Kateřina ; Douda, Jan (vedoucí práce) ; Alena, Alena (oponent)
Stress-gradient hypotéza predikuje změnu mezidruhových vztahů z negativních na kladné podél gradientu stresu. Základní předpoklad je, že přítomnost jednoho druhu (facilitátora), který např. vyrovnává nepříznivé podmínky prostředí, usnadňuje růst ostatním rostlinným druhům. V rámci 5ti letého experimentu bylo zjišťováno, jestli se mezidruhové interakce (tj. míra facilitace a konkurence) mění v závislosti na vodním režimu. Tři mokřadní druhy (Calamagrostis canescens, Carex elongata a Deschampsia cespitosa) byly pěstovány v experimentálních nádobách s přítomností a bez přítomnosti dominantního druhu (Carex elata). Hydrologický gradient (= gradient stresu) byl simulován třemi vodními režimy: suchým, kolísavým a mokrým. Úspěšnost druhů v rámci jednotlivých režimů byla korelována s vlastnostmi rostlin zastupovaných biomasou, počtem ramet a výškou rostlin. V práci byly stanoveny a testovány následující předpoklady: Při nízké intenzitě stresu (na mokrém vodním režimu) funguje C. elata jako kompetitor. Naopak při vyšší intenzitě stresu (na suchém vodním režimu) představuje C. elata facilitátora, který usnadňuje koexistujícím druhům růst. Tento předpoklad se potvrdil pouze u druhu D. cespitosa, kterému se na suchém režimu dařilo lépe v přítomnosti dominantního druhu, kterým byl facilitován. U ostatních dvou druhů ke změně mezidruhových vztahů nedošlo a zůstaly negativní. Dále výsledky ukázaly, že na suchém režimu byla v přítomnosti dominantního druhu mezi koexistujícími druhy nižší intenzita kompetice. Experiment ukázal, že odpověď jednotlivých druhů se podél gradientu stresu může lišit. Hydrologický gradient také ovlivňuje charakter a intenzitu vzájemných interakcí mezi druhy.
|
host ::
RSS.