Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

KAPSKÁ KVĚTENNÁ ŘÍŠE Jana Štěpánková, PřF UP Olomouc, 2005.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "KAPSKÁ KVĚTENNÁ ŘÍŠE Jana Štěpánková, PřF UP Olomouc, 2005."— Transkript prezentace:

1 KAPSKÁ KVĚTENNÁ ŘÍŠE Jana Štěpánková, PřF UP Olomouc, 2005

2 FYTOGEOGRAFICKÉ OBLASTI SVĚTA

3 KAPSKÁ ŘÍŠE  nejmenší fytogeografická oblast (cca km 2 )  celá uvnitř JAR  subtropický pás ( již.z.š.)  mediteránní klima (teplá,suchá léta + deště v zimě)

4 Proč je tato oblast samostatnou říší? (co je na ní tak zvláštní?)  vysoká druhová diverzita flóry: přes 8700 druhů (1/5 druhů celé Afriky), 165 čeledí  vysoká úroveň endemismu: 68% druhů, 16-21% rodů, 6(7) čeledí  výrazné vývojové/ kvantitativní centrum mnoha rodů a čeledí  významná odlišnost flóry od okolních oblastí  zajímavé florogenetické vztahy k ostatním fytogeografickým oblastem

5 Floristické složení Kapensis lze jednoduše charakterizovat neobvyklou kombinací čeledí : Proteaceae Ericaceae Restionaceae Aizoaceae - patří mezi druhově nejbohatší a ekologicky dominantní

6 Leucospermum sp. Leucadendron spissifolium Protea cynaroides Protea speciosa  Proteaceae - často vlajkové druhy kapské říše

7 VEGETACE KAPENSIS  5 biomů - fynbos - sukulentní karoo - namské karoo  - afromontánní les - subtropické křoviny

8 Fynbos (s.l.) hlavní biom Kapensis kapská varianta etéziové vegetace tvrdolistého lesa typická vegetační formace mediteránního klimatu  dominují stálezelené xerofytní keře a stromy  druhově bohaté bylinné i keřové patro

9 Fynbos - renosterveld - srážky: mm/rok  dominance keřovitých Asteraceae,zejm. Elytropappus rhinocerotis (renosterbos) - téměř schází: Proteaceae, Ericaceae, Restionaceae  hojné trávy a geofyty: Iridaceae, Orchidaceae,Liliaceae Aspalathus sp.(Fabaceae)

10 Fynbos -renosterveld  jarní aspekt: Asteraceae a spol.

11 Fynbos (s.s.) -srážky: mm/rok  typické jsou 3 složky: Proteaceae,Restionaceae,Ericaceae - zastoupeno všech 6 endemických čeledí

12 Erica sp. Leucadendron salignum Mimetes cuculatus Ericaceae: většina druhů fynbosu Proteaceae: keříky a nízké stromky Restionaceae: nahrazují trávy Thamnochortus lucens

13 Sand plain fynbos s dominancí Leucadendron salignum a Restionaceae.

14 Fynbos musí hořet !  v intervalech 6-45 let  požáry blokují přirozenou sukcesi  bez pravidelných požárů může být fynbos nahrazen lesem nebo subtropickými křovinami

15 Sukulentní karoo -srážky: mm/rok - zimní + extrémní letní sucho - charakter polopouště  dominují zakrslé sukulentní keříky : Crassulaceae, Euphorbiaceae, Aloe  málo zastoupené trávy - rel.vysoký počet druhů, hodně vzácných a ohrožených

16 Aloe ferox Aloe dichotoma Tylecodon paniculatum (Crassulaceae)

17 Aizoaceae – typický prvek sukulentního karoo (hlavně v oblasti Namaqualand)  na jaře masové kvetení (1letých) bylin: Asteraceae,Aizoaceae,Crassulaceae Lithops sp. Conophytum meyenii

18 Namské karoo - srážky: mm/rok - letní !  delší vegetační období než v sukulentním karoo  převažují zakrslé keře a trávy

19 Afromontánní les - vysoká vlhkost a srážky po celý rok: mm  zřejmě fragmenty tercierní tropické flóry  jižně orientované svahy hor a rokle  lesy vlhkého mezotermního klimatu - ochrana před ohněm

20 Olea capensis Podocarpus falcatus  les tvoří stálezelené dřeviny  dominují stromy, v hustém zápoji

21  pod stromovým patrem několik vrstev vegetace  bylinný podrost více vyvinutý jen na rozvolněných místech (jinak je v silném zastínění ) Disa uniflora (Orchidaceae)

22 Subtropické křoviny (thicket) -přechodný typ vegetace mezi ostatními biomy  semi-sukulentní vždyzelené trnité křoviny/ nízké lesy - nahrazuje afromontánní les v podm. nižších srážek - místa chráněná před ohněm

23 VÝVOJ V GEOLOGICKÉ MINULOSTI  prvohory kambrium ( mil BP) ordovik ( mil BP) silur ( mil BP) devon ( mil BP) - J Afrika součástí Gondwany - pouze mořské řasy - přechod na souš, Psilofyta - strom.plavuně, přesličky a kapradiny

24 karbon ( mil BP) - J Afrika zaledněná -4 paleofloristické oblasti, J Afrika součástí gondwanské oblasti (kordaity,kapraďosemanné: Glossopteris,Gangamopteris) perm ( mil BP) - J Afrika zaledněná - ústup kapraďorostů - rozvoj nahosemenných

25  druhohory trias ( mil BP) - výrazná diferenciace flór začíná ustupovat - různé skupiny nahosemenných jura ( mil BP) - flóra v různých částech světa rel.homogenní

26 křída (140-66mil BP)  VELKÝ VÝZNAM PRO FLOROGENEZI - nástup krytosemenných - výměna taxonů mezi oblastmi později značně vzdálenými - rozpad gondwanské části Pangey na desky

27  terciér paleogén (66-24mil BP) grónská květena -opadavé listnaté dřeviny, jehličnany gelindenská květena -tropická,vždyzeleného typu,s velkými listy turgajská květena -opadavé listnaté lesy poltavská květena -bujná subtropická vegetace = paleocén + eocén + oligocén

28 neogén (24-1.8mil BP) -zpočátku teplé klima, pak ochlazování a vysušování  turgajská i poltavská květena se posouvají k jihu -střídavé zaledňování a odledňování Antarktidy: vliv na klima v J Africe - koncem neogénu :  výměna floristických elementů mezi Kapskou oblastí a Středomořím přes horstva SV Afriky = miocén + pliocén

29 Kapská říše v terciéru  typické je střídání teplého tropického klimatu s převahou letních dešťů a chladnějšího suššího klimatu se suchými léty paleocén + eocén -tropické klima,letní deště pylová analýza : Proteaceae, Restionaceae, Ericaceae, Thymeleaceae, Anacardiaceae - zřejmě součást lesní vegetace pylová analýza : Osmundaceae, Podocarpaceae, Arecaceae = lesní elementy

30 oligocén- led na Antarktidě – ochlazení, suchá léta  klima v kapské oblasti podobné dnešnímu  flóra a vegetace podobná dnešní - v kapské oblasti se objevují Iridaceae

31 raný miocén- opět tropické klima, letní deště, na Antarktidě jen efemérní led  tropická flóra a vegetace pylová analýza : Arecaceae, Podocarpus, Celtis, Rauwolfia, Dissotis  oligocénní flóra zřejmě přežívá v horských oblastech a vnitrozemských údolích

32 pozdní miocén- led na Antarktidě, ochlazení, suchá léta  v oblasti kapské říše se začíná ustavovat dnešní typ klimatu  transformace (sub)tropických lesů na fynbos  ztráta řady taxonů z předchozí tropické flóry (Arecaceae, Winteraceae, Casuarinaceae, Chloranthaceae)  pravděpodobně začátek výrazné evoluční radiace moderní flóry – vznik většiny moderních druhů kapské říše- pliocén- pokračují klimatické změny z pozdního miocénu  pokračuje evoluční radiace

33  kvartér pleistocén (1.8mil-10000BP) - klimatické výkyvy nezasáhly tropy a subtpropy tak výrazně jako mírné pásy - mnohde střídání vlhčích pluviálů (~ glaciály) a aridního klimatu – ústupy a nástupy druhů, vymírání, ale i speciace - v Africe pokračuje aridizace (přerušovaně probíhá od terciéru) Kapská říše v kvartéru  pliocén + kvartér = moderní fáze vývoje kapské květěny (posledních 8-15mil let)  pravděpodobně stále probíhá radiace některých vývojových linií kapské květeny  glaciální maxima : v centrální části J Afriky nižší srážky, ale...

34 Západní x jižní oblasti kapské říše  opačné klimatické reakce na glaciály -chladnější a vlhčí klima než dnes : -v posledním glaciálu zřejmě podokarpové lesy -dnes fynbos a sukulentní karoo -chladnější a sušší klima než dnes : -v posledním glaciálu asteroidní křoviny -dnes subtropické křoviny a sukulentní karoo

35 VZTAHY KAPSKÉ FLÓRY K OSTATNÍM FYTOGEOGRAFICKÝM OBLASTEM  fylogenetické vztahy v některých ohledech bližší ke vzdáleným územím než k blízkým oblastem (některé rody/druhy mají nejbližší příbuzné typy až v Austrálii, N.Kaledonii, N.Zélandu nebo v J Americe) Tradiční pohled na původ kapské flóry :  kapská flóra ze 3 složek - gondwanská - africká - eurasijská

36 1. složka gondwanská - relikt po křídové flóře na Gondwaně Proteaceae Restionaceae Gunneraceae Todea (Osmundaceae) Widdringtonia (Cupressaceae) Podocarpus Phylica (Rhamnaceae)  vztahy k Australis, Neotropis

37 Widdringtonia cedarbergensis Gunnera sp.

38 2. složka africká - paleotropický element ze sousedního území tropické Afriky - hlavní část kapské flóry Zingiberaceae Euphorbia Aloe Aizoaceae, Crassulaceae - typické pro Jihoafrickou podoblast Paleotropis Metrosideros polymorpha + fragmenty tercierní trop. flóry: podél vodních toků (Brabejum, Prionium, Metrosideros) ve zbytcích afromontánního lesa (Ocotea, Rapanea, Ilex, Podocarpus)

39 3. složka eurasijská - mohla migrovat rel.recentně zejména ze Středozemské podoblasti Holarktis podél SV afrických pohoří migrace taxonů i v opačném směru : z kapské oblasti do Středomoří, např.Erica další společné taxony s Holarktis : Ruta, Dipsacaceae, Primulaceae,Fumariaceae Ericaceae Dipsacaceae Fumariaceae

40 Cysticapnos vesicarius Samolus valerandi Fumariaceae + Fumaria officinalis Primulaceae + Anagallis arvensis Dipsacaceae Scabiosa incisa + Cephalaria sp.

41 Komplexnější pohled na původ kapské flóry na základě molekulárních fylogenetických analýz  prokázána řada "postgondwanských" vztahů k flórám jižních kontinentů  kapská flóra obsahuje vývojové linie, které mají velmi blízké příbuzné na všech kontinentech, nejčastější jsou však vztahy s australskou flórou  počítá se s imigrací, která není úplně blokovaná otevřením jižních oceánů – některé elementy se mohly začlenit do kapské flóry rel.pozdě díky dálkové disperzi přes moře

42 ENDEMISMUS  vysoká úroveň endemismu srovnatelná s ostrovy spíše než s kontinentálními oblastmi  příčiny : geografická a ekologická izolace – nízká míra výměny druhů

43 Geografická izolace  oceán : ze 3 stran, ve všech směrech přes 8000 km k nejbližší pevnině, oba oceány hodně staré  pohoří : bariéra mezi kapskou říší a tropickou Afrikou (rozsáhlá náhorní plošina + Great Escarpment) Ekologická izolace  klima : v kapské říši mediteránní, s převahou zimních dešťů, v tropické Africe převaha letních dešťů /deště po celý rok - na rozhraní mezi těmito srážkovými typy je navíc aridní oblast (~ sukulentní a namské karoo)  půdy : v kapské říši výrazně oligotrofní, hrubozrnné, na přechodu k tropické Africe bohatší, jemnozrnné (~ zóna karoo) - výskyt odlišných půd přesně koreluje s odlišnými vegetačními typy

44 Endemické čeledi  Bruniaceae (12 rodů/75 druhů )  Geissolomaceae (1/1)  Grubiaceae (2/5)  Penaeaceae (5/25)  Roridulaceae (1/2)  Stilbaceae (5/12)  Retziaceae (1/1) - bývají zahrnovány do Stilbaceae Geissolomaceae

45 Geissoloma Grubbia rosmarinifolia Penaea mucronata Brunia nodifloraBerzelia sp. (Bruniaceae)

46 Stilbe vestita Roridula dentata Roridula gorgonias Retzia capensis

47 „CAPE FLORAL CLADES“  kapská flóra – obecně všechny druhy kapské říše  „cape floral clades“ (Linder) – skupiny, které mají většinu své evoluční historie spojenou s kapskou říší monofyletické ! alespoň 50% druhů v kapské říši bazální druhy přítomny v kapské říši = mají zde vývojové a kvantitativní centrum

48 Cape clades podle počtu druhů v kapské říši + Oxalis, Mesmbryanthema, Crassula aj. (skupiny typické pro aridní Z pobřeží)

49 Kapensis - vývojové centrum některých Aizoaceae Ruschia sp. Lampranthus sp. Mesembryanthemoideae Ruschioideae Mesembryanthemum sp.

50 Moraea sp. (Irideae) Ixia sp. (Ixioideae) Nivenia sp. (Nivenioideae) Agathosma ciliaris (Diosmeae) Diosma pramaOxalis sp.

51 Pelargonium grossularioides Phylica pubescens (Phyliceae) Cliffortia ferruginea Arctotis sp. (Arctoteae) Prismatocarpus sessilis (Prismatocarpeae)

52 Muraltia heisteria Disa uniflora (Disineae) Heliophila sp. Crassula capensis Podalyria speciosa (Podalyrieae) Aspalathus sp. (Crotalarieae)

53 DRUHOVÁ DIVERZITA, EVOLUČNÍ RADIACE  neobvyklá kombinace vysokého endemismu (~ ostrovy) a vysoké druhové diverzity (~ spíše kontinentální oblasti) – druhová bohatost srovnatelná s tropickými deštnými lesy  druhová bohatost se vyvinula z velké části uvnitř kapské říše  výsledek rel. recentní evoluční radiace některých vývojových linií v kapské oblasti  diverzifikace v kapské říši je velmi výrazná a zřejmě rychlejší než v jiných oblastech  většina moderních druhů se vyvinula během pliocénu až pleistocénu

54  odpovídající rysy flóry taxonomická nevyváženost flóry : - 50% druhové bohatosti je výsledkem asi 30 evolučních radiací, podobný trend na ostrovech - 10 nejrozsáhlejších rodů ~ 21% kapské flóry - druhově nejbohatší rod ( Erica ) ~ 8% kapské flóry v rámci rozsáhlých rodů jsou si jednotlivé druhy často velice podobné

55 Co spustilo „speciační explozi“ ?  většina radiací začala přibližně na rozhraní miocénu a pliocénu (asi 10 mil BP)  souvislost extenzivní aridifikací J Afriky, přeměna (sub)tropických lesů na fynbos ~ vliv zalednění Antarktidy (14 mil BP) -> silná tlaková výše nad jižním Atlantikem -> změny v mořském proudění v pohybech vzduchových mas -> redukce srážek v oblasti kapské říše

56  odpovídající rysy vegetace taxonomicky izolované druhy/ druhově chudé skupiny omezeny na břehy vodních toků, zbytky afromontánního lesa na jižních svazích hor (Platylophus, Cunonia, Prionium, Brabejum, Metrosideros) nebo místa chráněná před požáry (Heeria, Hyenanche) rozsáhlé (moderní) skupiny dominují na otevřených stanovištích s pravidelnými požáry a letními suchy V -> Z gradient letního sucha : řada skupin má největší diverzitu (~ recentní radiace) na aridním Z pobřeží kapské říše, na Z je obecně 2x více druhů než ve V části kapské říše

57 Co řídí diverzifikaci ? (aneb příčiny vysoké diverzity)  geografická izolace populací vliv kolísání mořské hladiny vliv klimatických výkyvů – např.druhy dnes izolované na vyšších vrcholech hor (Protea cryophila, P.scabriuscula, P.pruinosa) byly během chladnějších a vlhčích period v kontaktu podél nižších horských svahů vliv lokální extinkce – velké, nesezónní požáry vliv členitosti terénu a heterogenity prostředí – obtížná disperze rostlin na větší vzdálenost -> víceméně reprodukčně izolované populace

58  etologie specializace opylovačů – etologická izolace populací + selekce na odlišné tvary květů  fenologie různá doba kvetení – např. sesterské druhy Restionaceae různé adaptace na požáry - „reseeders“ vs. „ resprouters“ : opačné strategie často u blízce příbuzných druhů

59  faktory disruptivní selekce edafická specializace – parapatrické sesterské druhy na odlišných půdách : v podloží střídání vápenců, břidlic, žul, pískovců klimatická specializace – strmé klimatické gradienty na více úrovních (V - Z, pobřeží - vnitrozemí, nadmořská výška, sezóna)

60 Nejbohatší čeledi kapské říše

61 A CO NA ZÁVĚR....?  pár pohlednic pro potěchu oka, povznesení mysli apod.  z 8 oblastí kapské říše, které chrání i organizace UNESCO  v r se totiž dostaly na slavný Seznam světového kulturního a přírodního dědictví UNESCO

62 1.Table Mountain (Cape Peninsula)  včetně Kirstenbosch National Botanical Garden

63 2. De Hoop Nature Reserve

64 3.the Boland Mountain complex

65 4. the Groot Winterhoek wilderness area

66 5. the Cederberg wilderness area

67 6. Bavianskloof

68 7. the Swartberg mountains

69 8. The Boosmansbos wilderness area

70 POUŽITÉ INFORMAČNÍ ZDROJE Cox C. et Moore P.D.(1993): Biogeography. An ecological and evolutionary approach. 5th ed. – Blackwell Science, Cambridge. Hendrych R.(1979): Systém a evoluce vyšších rostlin. – SPN, Praha. Hendrych R.(1983): Fytogeografie. – SPN, Praha. Kincl L.(2004): Základy fytogeografie. – přednášky. Linder H.P.(2003): The radiation of the Cape flora, southern Africa. – Biol Rev Camb Philos Soc Nov, 78(4): Linder H.P.(2005): Evolution of diversity: the Cape flora. – Trends in Plant Science. In press.  literatura

71  elektronické zdroje

72 DĚKUJI ZA POZORNOST


Stáhnout ppt "KAPSKÁ KVĚTENNÁ ŘÍŠE Jana Štěpánková, PřF UP Olomouc, 2005."

Podobné prezentace


Reklamy Google