|
|
Vliv světla a sucha na fotosyntézu a vodní provoz podrostních bylin temperátních doubrav
Vitásek, Roman
Dřeviny, zejména stromy, výrazně mění růstové podmínky daného stanoviště. Svými fyziologickými projevy ovlivňují hydrologické a světelné poměry a podmiňují tak druhovou skladbu rostlinného společenstva. V lese s hustým stromovým patrem se udržuje specifické mikroklima, jehož mitigační účinek je nejvíce patrný za horkých letních dní. Stromy poskytují svému podrostu stín, kterým spolu s transpirací udržují teplotu v přízemní vrstvě nižší v porovnání s okolní nezalesněnou krajinou. Na druhou stranu, rostliny jako autotrofní organismy potřebují pro své přežití dostatek světla, kterého je větší množství v řídkých lesních porostech. V rámci diplomové práce bylo zkoumáno, jakým způsobem jsou podrostní byliny schopny vyrovnat se s narůstající intenzitou sucha v simulovaném plně zapojeném a proředěném lese a posoudit tak jejich přežití v reálných podmínkách lesního porostu při akutním působení vodního stresu. Zkoumané druhy kopytník evropský (Asarum europaeum L.) a jaterník podléška (Hepatica nobilis Schreb.) byly rozděleny do čtyř skupin postihující dvě úrovně dostupnosti vody (plně zalévané a stresované suchem) a dvě úrovně světelného požitku (simulující hustý a řídký les). Sledována byla reakce fyziologických parametrů (např. rychlost světlem saturované fotosyntézy, průduchová vodivost, vnitřní efektivita využití vody, vodní potenciál a koncentrace nestrukturálních sacharidů) na zvyšující se intenzitu vodního stresu. Ukázalo se, že celková mortalita sazenic byla u obou druhů vyšší ve stinných podmínkách než při dostatku světla, navzdory tomu, že oba druhy uplatňují pro své přežití odlišnou strategii hospodaření s vodou. Kopytník evropský má znaky isohydrického typu vodního provozu. Při suchu se vyrovnává s negativním vodním potenciálem snížením vodivosti průduchů, na úkor možnosti aktivně se bránit vodnímu stresu tvorbou asimilátů. Za příznivých podmínek si vytváří zásoby škrobu, které mu dovolují přežít i výrazně sníženou rychlost fotosyntézy za sucha. Jaterník podléška je svým chováním více anisohydrický. S narůstající intenzitou sucha a stoupající transpirací si udržuje průduchy otevřené a aktivní fotosyntézou si vytváří dostatek rozpustných sacharidů pro tvorbu osmoticky aktivních látek. Hladinu zásobního škrobu má velmi nízkou, což se může negativně projevit při delším trvání nedostatku půdní vláhy. Výsledky naznačují, že pro přežití rostlin za vodního stresu hraje světlo významnou roli. I když jsou teploty v podrostní vrstvě zapojeného lesa nižší než pod proředěným korunovým zápojem, při aktuálně měnícím se klimatu přinášejícím nejen vyšší teploty, ale i letní přísušky, nemusí být růst v podrostu hustého lesa vždy výhodou.
|
|
|
Reakce sazenic vybraných druhů dřevin na zaplavení
Ryšavý, Jan
Diplomová práce zkoumá reakci na zaplavení pěti druhů dřevin, které se vyskytují v lužních lesích jižní Moravy. Tato práce cílila na vyhodnocení různé délky zaplavení sazenic a zkoumala jejich vitalitu i mortalitu. Zkoumanými dřevinami byly dub letní (Quercus robur L.), jilm habrolistý (Ulmus minor Mill.), lípa srdčitá (Tilia cordata Mill.), habr obecný (Carpinus betulus L.) a javor babyka (Acer campestre L.). Experiment zaplavení probíhal od dubna do července roku 2022. V různých časových intervalech (7–14 dní) byly sazenice zaplaveny po kořenový krček. Kontrolní sazenice nebyly zaplaveny, ale pouze zalévány. Celkem bylo zaplaveno 140 sazenic od každého druhu, které byly postupně ze záplavy vyndávány. Z výsledků vyplývá, že byla zjištěna relativně nízká mortalita u zaplavovaných dřevin ve všech intervalech. Nejmenší byla u Quercus robur a Tilia cordata, ty se kromě nízké mortality vyznačovaly i vysokou vitalitou. Ulmus minor se vyznačoval středně vitálními sazenicemi. Acer campestre a Caripnus betulus měly nejvyšší mortalitu a ke konci experimentu se jejich vitalita výrazně snižovala. Předpoklad odolnosti vůči zaplavení Quercus robur se potvrdil, což znamená, že sazenice této dřeviny patrně dobře zvládnou záplavu i v podmínkách lužních lesů. Velmi dobře zvládla zaplavení také Tilia cordata. Ta pravděpodobně v reakci na vodní stres investovala do tloušťky kmene, adaptovala se na zaplavení a tím získala konkurenční výhodu oproti ostatním dřevinám. Diplomová práce potvrdila předpoklad, že Quercus robur je odolná dřevina vůči zaplavení a Tilia cordata dosáhla vyšší odolnosti, než se předpokládalo.
|
|
|
Studium odpovědi fazolu obecného na stres suchem s využitím optických vlastností listu.
Svitáková, Lenka ; Lhotáková, Zuzana (vedoucí práce) ; Zámečník, Jiří (oponent)
V důsledku klimatické změny dochází v zemědělských oblastech ke zhoršování podmínek pro pěstování mnoha plodin, včetně fazolu obecného. Tyto změny v podobě teplotních výkyvů a zhoršené dostupnosti vody v půdě budou znamenat velkou výzvu pro zemědělství ve snaze zajistit potravinovou bezpečnost lidstva. Cílem této práce bylo studium většího počtu genotypů fazolu obecného za účelem kvantifikace jejich resistence vůči snížené dostupnosti vody v půdě a také pro zavedení nových přístupů pro indikaci stresu suchem za využití optických vlastností listu. Z metodického hlediska tato práce propojuje optické vlastnosti listu s anatomickými a biofyzikálními vlastnostmi listu. Modelovou rostlinou v této práci byla jednoletá rostlina fazol obecný (Phaseolus vulgaris) a fazol ostrolistý (Phaseolus acutifolius). Rostliny byly pěstované ve dvou odlišných podmínkách kultivace - ve skleníku PřF UK v Praze a na poli v rámci pokusů prováděných v Kolumbii v mezinárodním institutu pro tropické zemědělství - Alliance of Biodiversity International a CIAT. Do polních pokusů v Kolumbii bylo zahrnuto 48 genotypů fazolu se zastoupením genotypů z Mezoamerického i Andského genového poolu. Pro skleníkové pokusy a většinu analýz z polních pokusů byly vybrány čtyři genotypy fazolu obecného a jeden genotyp fazolu ostrolistého s...
|
|
|
Stanovení těkavých izoprenoidů jako markerů vlivu vodního stresu na rezistenci smrku vůči kůrovcům
Slušná, Michaela ; Kalinová, Blanka (vedoucí práce) ; Hoškovec, Michal (oponent)
Izoprenoidy tvoří důležitou složku pryskyřice a jsou součástí konstitutivní obrany jehličnanů proti herbivorům a patogenům. Sucho má velký vliv na fyziologii a odolnost stromu, protože ovlivňuje tlak pryskyřice v pryskyřičných kanálcích, a tím i schopnost stromů zabránit napadení efektivním výronem pryskyřice. Soudí se, že sucho také ovlivňuje složení emitovaných těkavých látek. Smrk ztepilý, Picea abies, je převažujícím druhem produkčních lesů v oblasti mírného pásma. Lýkožrout smrkový, Ips typographus, je v těchto lesích klíčový škůdce. Obecně platí, že pionýrský sameček využívá těkavé látky produkované stromem k orientaci pro výběr vhodného stromu ke kolonizaci. Těkavé látky navíc zesilují účinek agregačního feromonu lýkožrouta. Diplomová práce se zabývá studiem vlivu sucha na produkci a změnu složení pryskyřice smrků starých 80-100 let. Použitím tykadla lýkožrouta I. typographus, jako biologického detektoru, jsme studovali složky pryskyřice, které jsou lýkožroutem vnímány, a díky tomu mají potenciál ovlivňovat rozhodování lýkožroutů o výběru hostitelského stromu. Analýza těkavých složek pryskyřice byla provedena pomocí dvojrozměrné plynové chromatografie s hmotnostní detekcí (GC×GC-TOFMS). Analytická data byla porovnávána běžnými statistickými metodami i vícerozměrnou analýzou, která dokáže...
|
|
|
Využití laboratorní a obrazové spektroskopie pro hodnocení odolnosti borovice lesní vůči suchu a rozlišení jejich ekotypů
Raasch, Filip ; Kupková, Lucie (vedoucí práce) ; Potůčková, Markéta (oponent)
Cílem této práce bylo navrhnout nedestruktivní způsob měření semenáčků borovice lesní (Pinus sylvestris), zjistit, zda se v laboratorních spektrech borovic projeví stres z nedostatku vody, porovnat, zda se bude reakce borovic lišit dle ekotypu a zkoumat, zda z obrazových a laboratorních spekter bude možné odlišit dva ekotypy borovice lesní. K tomuto účelu byla zpracována obrazová hyperspektrální data semenných sadů ze srpna 2020 a byl proveden tříměsíční laboratorní experiment, v rámci něhož byl u dvouletých semenáčků borovice z náhorního a pahorkatinného ekotypu navozen stres z nedostatku vody. Analýza spektrálních dat proběhla s pomocí smíšených statistických modelů, analýzy rozptylu, analýzy hlavních komponent, natrénování klasifikátorů řízené pixelové klasifikace, vegetačních indexů a lineární regrese. Z analýz bylo zjištěno, že lze detekovat vodní stres u silně stresovaných semenáčků borovice lesní. Nejcitlivější spektrální pásma na obsah vody byla pozorována v oblasti mezi 1000-2500 nm. Počáteční reakce na stres z nedostatku vody se dle ekotypu nelišila, u náhorního ekotypu však byla pozorována rychlejší regenerace po etapě sucha. Dva ekotypy borovice lesní bylo možné s vysokou přesností odlišit jak z laboratorních, tak obrazových dat. I přes vysokou variabilitu mezi jedinci způsobenou vodním...
|
|
|
Differences in photosynthesis and plant water status between coppice and high forest
Matoušková, Marie
Tato diplomová práce se zabývá porovnáním fotosyntézy a vodního provozu vysokého a nízkého lesa. Během vegetační sezóny roku 2016 byly zkoumány tři rozdílné hospodářské způsoby dubu zimního (Quercus petraea (Matt.) Liebl.): vysoký les ve dvou růstových stupních: semenáčky v náletu a porost ve stádiu kmenoviny, nízký les a střední les. Na úrovni listu byla studována transpirace, fotosyntéza a její reakce na různé intenzity světla a rozdílnou koncentraci CO2 a vodní potenciál. Všechny tyto fyziologické parametry byly dány do souvislostí s počasím a různými úrovněmi stresu suchem. Za nelimitujícího obsahu vody v půdě nebyly významné rozdíly mezi jednotlivými variantami experimentu. Avšak nízký les lépe odolával stresu suchem než les vysoký. Za mírného vodního stresu měly výmladky daleko vyšší rychlost fotosyntézy (2.49 umol m-2 s-1) než semenáčky (0.86 umol m-2 s-1). Nízký les prokázal také vyšší stomatální vodivost a kvantový výtěžek fotosyntézy než vysoký les, což mu také umožnilo vyšší rychlost fotosyntézy. Nejnižší hodnota vodního potenciálu před rozbřeskem byla naměřena u vysokého lesa (-3.27 MPa), zatímco nejvyšší byla v nízkém lese (-2.01 MPa), což indikuje lepší přístup k vodě a nižší evapotranspiraci zapříčiněnou pravděpodobně celkově nižší aerodynamickou vodivostí nízkého lesa. Reakce fotosyntézy na změny koncentrací CO2 odhalila vyšší rychlost karboxylace u vysokého lesa než u nízkého lesa, nicméně jejich nízká stomatální vodivost byla důvodem k celkově nižší rychlosti fotosyntézy, než tomu bylo u nízkého lesa. Schopnost nízkého lesa odolávat suchu jej předurčuje jako možnou alternativu lesního hospodaření na vysychavých lokalitách v procesu globálních klimatických změn.
|
|
|
Vliv vodního stresu na výnosové a jakostní parametry zeleniny
Vojtíšková, Jiřina
Dvouletý experiment se zabýval hodnocením výnosových a jakostních parametrů zelenin Capsicum annuum L. odrůda ´SLÁVY F1´ a Allium porrum L. ´GIGANTE SUIZO´ ošetřených mykorhizním přípravkem SYMBIVIT ve dvou vláhových režimech. Výzkum byl veden jako polní pokus, lokalita se nacházela v areálu Zahradnické fakulty MENDELU, Mendeleum, Lednice. Pozitivní vliv mykorhizního přípravku jako intenzifikačního faktoru byl statisticky prokázán u kvality sadby papriky (parametr výška rostlin, průměr stonku a nárůst počtu listů), u kvality sadby póru (parametr průměr stonku, délka nadzemní části, délka podzemní části, hmotnost čerstvých kořenů, hmotnost kořenů po vysušení). Pozitivní vliv mykorhizního přípravku jako antistresového opatření byl prokázán u hodnocení výnosu u plodů paprik v roce 2011 (navýšení výnosu o 12,5 %), u hodnocení výnosu 1. jakosti u plodů paprik v roce 2011, (11,4% nárůstem) a u obsahu dusičnanů v póru v roce 2010, (40,6% snížením obsahu). Pozitivní vliv mykorhizního přípravku jako intenzifikačního faktoru nebo jako antistresového opatření na ostatní zkoumané parametry prokázán nebyl.
|
|
|
Hodnocení vodního stresu porostu pomocí metod dálkového průzkumu povrchu
ERBEN, Jiří
Předkládaná diplomová práce se zabývá hodnocením vodního stresu porostu pomocí dálkového průzkumu Země. V první části se výzkum soustředil na posouzení vodního stresu u listů slunečnic v laboratorním prostředí, pomocí spektrální analýzy odraženého záření a termovizního snímkování. Hodnoceny byly teploty listů slunečnic, ze kterých byl vypočten index vodního stresu CWSI. Dále byly hodnoceny odrazivosti listů ve vlnových délkách 350 2500 nm. Z nich byly vypočteny spektrální indexy NDVI (Normalizovaný rozdílový vegetační index) využívaný ke zjištění přítomnosti živé zelené vegetace, WI (Vodní index) sloužící k výpočtu přibližného množství vody v porostu a RVI (Jednoduchý poměrový vegetační index) používaný ke zjištění obsahu biomasy listu nebo fotosyntetické kapacity. Následně byly porovnány s CWSI. Nakonec byly indexy porovnány se spektrálními daty a z výsledných korelací byly patrné vlnové délky, které s daným indexem korelovaly více a které méně. Druhá část se soustředila na hodnocení vodního stresu na úrovni povodí IV. Řádu, konkrétně na Dehtářském povodí nedaleko Pelhřimova, kde byly hodnoceny tři největší plochy pole pšenice ozimé, pole kukuřice seté a TTP.
|
|
|
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.
|
|
|
Stanovení těkavých izoprenoidů jako markerů vlivu vodního stresu na rezistenci smrku vůči kůrovcům
Slušná, Michaela ; Kalinová, Blanka (vedoucí práce) ; Hoškovec, Michal (oponent)
Izoprenoidy tvoří důležitou složku pryskyřice a jsou součástí konstitutivní obrany jehličnanů proti herbivorům a patogenům. Sucho má velký vliv na fyziologii a odolnost stromu, protože ovlivňuje tlak pryskyřice v pryskyřičných kanálcích, a tím i schopnost stromů zabránit napadení efektivním výronem pryskyřice. Soudí se, že sucho také ovlivňuje složení emitovaných těkavých látek. Smrk ztepilý, Picea abies, je převažujícím druhem produkčních lesů v oblasti mírného pásma. Lýkožrout smrkový, Ips typographus, je v těchto lesích klíčový škůdce. Obecně platí, že pionýrský sameček využívá těkavé látky produkované stromem k orientaci pro výběr vhodného stromu ke kolonizaci. Těkavé látky navíc zesilují účinek agregačního feromonu lýkožrouta. Diplomová práce se zabývá studiem vlivu sucha na produkci a změnu složení pryskyřice smrků starých 80-100 let. Použitím tykadla lýkožrouta I. typographus, jako biologického detektoru, jsme studovali složky pryskyřice, které jsou lýkožroutem vnímány, a díky tomu mají potenciál ovlivňovat rozhodování lýkožroutů o výběru hostitelského stromu. Analýza těkavých složek pryskyřice byla provedena pomocí dvojrozměrné plynové chromatografie s hmotnostní detekcí (GC×GC-TOFMS). Analytická data byla porovnávána běžnými statistickými metodami i vícerozměrnou analýzou, která dokáže...
|
host ::
RSS.