Druhová bohatost a složení bylinného podrostu lesů jihozápadní části CHKO Český kras ve vztahu k jejich historii a přírodním podmínkám
Jeňýk Hofmeister Jan Hošek Marek Brabec Radim Hédl Martin Modrý
variabilita druhového složení bylinného podrostu mezi lesními fragmenty: uvnitř lesních fragmentů: čas prostorová variabilita přírodních podmínek velikost a vzájemná poloha lesních fragmentů („ostrovů“)
prostorová variabilita přírodních podmínek velikost a vzájemná poloha lesních fragmentů („ostrovů“) lesnické hospodaření okrajový efekt (vliv krajinné matrice)
Mortelliti A., et al., 2010. The role of habitat quality in fragmented landscapes: a conceptual overview and prospectus for future research. Oecologia 163, 535-547. Harrison S., Bruna E., 1999. Habitat fragmentation and large-scale conservation: what do we know for sure? Ecography 22, 225-232.
? Které z těchto faktorů ovlivňují variabilitu druhového složení bylinného podrostu lesních fragmentů modelového území JZ část CHKO Český kras?
Studované území rozloha lesa rok 1840
2006
510 ha
585 ha
33 (24) lesních fragmentů v JZ části Č. krasu 1840 → 2006 úbytek lesa
79 ha
přírůstek lesa
153 ha
Popis studovaného území: rozloha studovaného území
~30 km2
les
23 %
orná půda
59 %
louky a pastviny
9%
sídla
6% nadmořská výška
268 až 497 m.n.m.
průměrná roční teplota
9,5°C*
průměrné roční srážky
518 mm*
podloží: - vápence
77 % plochy lesa
- pískovce, prachovce a jílovité břidlice
16 % plochy lesa
*Data z meteorologické stanice VÚRV v Karlštejně žádné maloplošné chráněné území
Popis lesní vegetace: rozloha lesních fragmentů: 0,1 až 255 ha celkem (ha)
rozloha lesních celků (ha) < 10 Xerotermní doubravy
10-20 20-50
255
<1
0
13
6
19
5
0
34
20
59
Mezofilní dubohabřiny
14
18
71
92
195
Mírně kyselé dubohabřiny
<1
23
2
32
57
Bukové dubohabřiny a suťové lesy
0
8
11
20
39
Sukcese původních druhů dřevin
4
3
<1
5
12
Výsadby nepůvodních listnatých dřevin
5
<1
2
11
18
Výsadby jehličnanů
8
1
5
50
64
Paseky
4
8
12
18
42
Teplomilné dubohabřiny
Popis bylinného podrostu: Celkem 229 párů fytocenologických snímků ve 24 lesních fragmentech: - 50 na okraji - 179 v interiéru lesa (vzdálenost od kraje 5 až 477 m)
Popis přírodních podmínek stanoviště: - geomorfologie (sklon, orientace…) - struktura a druhová skladba lesa (výčetní tloušťky dřevin > 5 cm…) - světelné poměry (hemisférické snímky, R/FR) - chemismus půd (pH, výměnné bazické kationty, C, N, přístupný P)
Popis prostorového kontextu (se zohledněním času): - rozloha a délka hranice lesních fragmentů (v roce 1840 a 2006) - vzdálenost ploch od okraje lesa (v roce 1840 a 2006)
Vyhodnocení: zobecněný aditivní model (GAM)
- schopný modelovat nelineární a nemonotónní vztahy
vysvětlované proměnné:
Co? jsme vysvětlovali
- druhová bohatost bylinného patra - počet „druhů starobylých lesů“* v E1 - počet druhů červeného seznamu v E1
vysvětlující proměnné:
Čím? jsme vysvětlovali
- typ lesní vegetace - světelné poměry (R/FR a další) - půdní chemismus (pH, N, P) - orientace svahu - vzdálenost od okraje lesa (1840 a 2006)
* tzv. ancient forest species dle seznamu vytvořeného Hermy M., et al., 1999. Biological Conservation 91, 9-22
Výsledky GAM – počet druhů v E1: typ vegetace***
vysvětlující proměnné: - pozitivní lineární efekt:
R/FR***
- negativní lineární efekt:
součet výčetních tlouštěk dřevin** (jen 225 m 2)
- „nelineární“ efekt: pH půdy*
*
orientace(*)
značí statisticky významný efekt na hladině p<0,05; ** p<0,01;
vzdál. od kraje (2006)***
*** p<0,001; (*) p<0,10
Výsledky GAM – počet druhů červeného seznamu v E1: typ vegetace***
vysvětlující proměnné: - pozitivní lineární efekt:
R/FR*
- „nelineární“ efekt: pH půdy(*)
*
orientace*
značí statisticky významný efekt na hladině p<0,05; ** p<0,01;
vzdál. od kraje (2006)*
*** p<0,001; (*) p<0,10
Výsledky GAM – počet druhů „starobylých lesů“ v E1: typ vegetace***
vysvětlující proměnné:
- „nelineární“ efekt: pH půdy*
*
orientace***
značí statisticky významný efekt na hladině p<0,05; ** p<0,01;
vzdál. od kraje (2006)***
*** p<0,001; (*) p<0,10
Význam faktoru v souladu s teorií: - typ vegetace - R/FR - součet výčetních tlouštěk - pH - orientace
Význam faktoru ne zcela v souladu s teorií: - vzdálenost ploch od okraje lesa (v roce 2006)
?
vliv historie? vliv prostorové nerovnoměrnosti rozložení vegetačních typů?
Vliv vzdálenosti od okraje v rámci jednotlivých vegetačních typů:
počet druhů "starobylých lesů"
xerotermní doubrava
teplomilná dubohabřina 25
20
30
18
25
20
16
mezofilní dubohabřina
r2=0.18*** r2=0.13**
20
14
15 15
12
10
10
10
8 r2=0.26* r2=0.40**
6 4
0 100 200 300 400 500 vzdálenost od okraje lesa (m)
5
2
r =0.11* 2 r =0.10*
0 -100 0 100 200 300 400 500 vzdálenost od okraje lesa (m)
5 0 -300 -150 0 150 300 450 vzdálenost od okraje lesa (m)
statisticky významná závislost počtu druhů „starobylých lesů“ v 5 z 9 vegetačních typů na vzdálenosti od okraje lesa vyjádřená jak k roku 1840, tak 2006
*
značí statisticky významný efekt na hladině p<0,05; ** p<0,01;
*** p<0,001; (*) p<0,10
Vliv vzdálenosti od okraje v rámci jednotlivých vegetačních typů:
počet druhů "starobylých lesů"
jehličnaté výsadby
paseky
25
25 r2=0.38***
20
r2=0.26**
20
15
15
10
10
5
5
0 -600 -400 -200 0 200 400 vzdálenost od okraje lesa (m)
0 -100 0 100 200 300 400 vzdálenost od okraje lesa (m)
r2=0.52* r2=0.47*
statisticky významná závislost počtu druhů „starobylých lesů“ v 5 z 9 vegetačních typů na vzdálenosti od okraje lesa vyjádřená jak k roku 1840, tak 2006
*
značí statisticky významný efekt na hladině p<0,05; ** p<0,01;
*** p<0,001; (*) p<0,10
Vliv vzdálenosti od okraje v rámci jednotlivých vegetačních typů: výsadby nepůvodních listnatých dřevin
buková dubohabřina
počet druhů "starobylých lesů"
25 20
r2 =0.30 r2 =0.51**
10 8
r2=0.75** r2=0.07
15
6
10
4
5
2
0 -200 -100 0 100 200 300 400 vzdálenost od okraje lesa (m)
0 -450 -300 -150 0 150 vzdálenost od okraje lesa (m)
statisticky významná závislost počtu druhů „starobylých lesů“ v dalších 2 ze 4 vegetačních typů na jedné ze vzdáleností od okraje lesa (1840 nebo 2006)
*
značí statisticky významný efekt na hladině p<0,05; ** p<0,01;
*** p<0,001; (*) p<0,10
druh
Sanicula europaea Melica nutans Galium sylvaticum Tilia cordata Lilium martagon Stellaria holostea Clinopodium vulgare Brachypodium sylvaticum Campanula persicifolia Fragaria vesca
vzdálenost od okraje lesa (2006) (m)
počet výskytů ve snímcích v dané vzdálenosti od okraje lesa (m)
medián
průměr
0
5-50
50-100
100-477
120.7 92.9 91.7 90.6 86.7 85.8 85.4 84.1 83.4 82.5
133.2 139.8 127.2 113.0 118.3 111.9 134.3 112.3 119.8 112.6
7 9 9 9 5 16 9 6 8 2
3 4 5 5 5 4 9 9 8 10
5 25 15 13 12 14 14 10 16 16
20 31 20 19 16 25 24 15 18 15
41.5 41.0 37.5 36.5 35.6 35.0 31.1 26.3 26.0 25.8
73.0 68.2 63.8 70.0 69.7 70.3 68.1 55.6 60.0 59.7
21 8 18 32 11 14 22 18 12 14
28 9 32 38 8 13 21 21 14 10
15 6 23 22 5 13 11 12 6 6
21 8 14 28 10 11 14 9 7 8
● ● Geranium robertianum Achillea millefolium agg. Galium aparine Alliaria petiolata Polygonatum multiflorum Urtica dioica Euonymus europaea Sambucus nigra Anthriscus sylvestris Fallopia convolvulus
počet druhů
? počet druhů červ. seznamu
počet druhů „starobylých lesů“
okrajový efekt 50 m plocha jádrového území = 60% plochy lesa
100 m 38%
200 m 17%
Závěry:
Druhová bohatost a složení bylinného podrostu lesních fragmentů jz. části Českého krasu je ovlivňována: - přírodními podmínkami (dostupnost světla, půdní reakce, orientace) - typem vegetace (v různé míře ovlivněné lesním hospodařením) - fragmentací lesních stanovišť (vliv okraje dosahuje min. 200 m do nitra fragmentů
- význam času:
vzdálenost od okraje lesa v současnosti má srovnatelný (nebo větší) vliv než k roku 1840
Sledované faktory vysvětlují jen část variability bylinného podrostu
Děkuji Vám za pozornost!
