Plant-soil feedback

Diverzita a struktura společenstev

Jak se měří druhová diverzita společenstva?

Jak se měří druhová diverzita společenstva?

Rank-abundance curves – Whittaker plot

Rank-abundance curves – Whittaker plot Lepš (2006)

Měření diverzity Diverzita závisí nejen na počtu druhů, ale i na vyrovnanosti početností (ekvitabilitě). Problémy modulární organismy velikostí nesouměřitelné organismy (ekosystémové studie) Řešení – použití na velikosti a počtu jedinců nezávislé charakteristiky (biomasa, pokryvnost).

Simpsonův index diverzity odvozen z teorie pravděpodobnosti kde: S – celkový počet druhů

Simpsonův index diverzity dává relativně nízkou váhu vzácným druhům a vysokou váhu častým druhům hodnoty od 0 do 1 - 1/S (maximum pro naprosto vyvážené společenstvo, kde mají všechny druhy stejný počet jedinců)

Míra vyrovnanosti na základě Simpsonova indexu diverzity

Shannonův index diverzity - odvozen z teorie informace (míra entropie) jednotkou je jeden bit (odpovídá informaci, že nastal jeden ze dvou stejně pravděpodobných jevů)

Vlastnosti indexů diverzity H = 1,95 S = 7 D = 0,76 E = 0,88 H = 1,65 S = 10 D = 0,9 E = 1 H = 2,3 S = 10 D = 0,76 E = 0,84 H = 1,76 Počet druhů, Simpson index, equitability, Shannon

Druhová bohatost společenstva - počet druhů vs. plocha (species-area curve) - Počet druhů vs. Počet jedinců (Species accumulation curve)

Rejmánek M, and Rosén E. (1992)

Rejmánek M, and Rosén E. (1992)

α α

α α α α

α α α α γ γ

β α β α α α γ γ

Beta diverzita Whittaker (1960): β = γ/α

Beta diverzita Sørensen (1948): 𝐶𝑠=1− 2𝑎 2𝑎+𝑏+𝑐 Velmi citlivý k velkému rozdílu v druhové diversitě c a b

Beta diverzita Lennon et al, (2001): β 𝑠𝑖𝑚 =1− 𝑎 𝑎+min⁡(𝑏,𝑐) Redukuce citlivost k rozdílu v počtu druhů c a b

Nestedness Turnover

Czech Republic Romania R2 = 0.47 Gamma diversity Beta diversity

Na čem závisí druhová diverzita společenstva? Mechanismy Historické + abiotické + biotické faktory, význam faktorů – funkcí prostorové a časové škály species pool – soubor druhů v daném geografickém prostoru nebo podmínka navíc - soubor druhů schopných kolonizovat dané společenstvo interakce

Na čem závisí druhová diverzita společenstva? Mechanismy Species pool – ovlivněný historickými faktory maximální zalednění - 20-18 tis. BP rekolonizace od cca 13 tis. BP maximální (koncentrovaná) variabilita v mediteránu 3 základní refugia - iberské, apeninské, balkánské jen malá část variability zpět do Evropy maximální rozsah zalednění během poslední ledové doby hranice permafrostu R1, R2, R3 - hlavní refugia

Species pool Regionální Lokální

Limitace schopností druhů se našířit (seed limitation) Schopnost šíření vs. produkce semen v okolí

Limitace schopností se uchytit (microsite limitation) Dostupnost vhodných stanovišť – abiotično, kompetice

Seed vs. microsite limitation Jak studovat?

Rovnováha společenstva Rovnovážný stav Přechodová dynamika – dispersal limitation, extinction debt

Na čem závisí druhová diverzita společenstva? Prostředí Produktivita prostředí

Na čem závisí druhová diverzita společenstva? Prostředí Disturbance Diversity Grazing intensity

Na čem závisí druhová diverzita společenstva? Prostředí Disturbance Nejčastější vysvětlení: Competition – colonization trade-off

Mackey and Curie (2001) Cadotte (2007)

Na čem závisí druhová diverzita společenstva? Gradienty prostředí

Proč je diverzita rostlin důležitá? - Na diverzitě společenstva závisí produktivita? - Na diverzitě společenstva závisí stabilita?

Vztah diversity a produktivity Tilman

Efekt diversity na stabilitu společenstva Tilman 1996

Proč mají druhově bohatá společenstva vyšší produktivitu než druhově chudá? Komplementarita Lepš (2006)

Mají druhově bohatá společenstva vyšší produktivitu než druhově chudá? Facilitace

Mají druhově bohatá společenstva vyšší produktivitu než druhově chudá? Selection effect Lepš (2006)

Závisí na druhové diverzitě stabilita společenstva? Resistence – měříme variabilitu (produktivity) společenstva v čase Resilience – měříme dobu potřebnou k návratu společenstva do výchozího stavu Fiksel (2003)

No. species Insurance effect - předpokladem jsou rozdílné odpovědi druhů na narušení – asynchronií reakce Hector et al. (2010)

Efekt genetické diversity