velikost textu

Spatial variability and diversity of phytobenthos and metaphyton

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Spatial variability and diversity of phytobenthos and metaphyton
Název v češtině:
Prostorová variabilita a ekologie společenstev fytobentosu v rašeliništích
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Kateřina Černá
Školitel:
doc. RNDr. Jiří Neustupa, Ph.D.
Oponenti:
Prof. Mag.Dr. Michael Schagerl
prof. RNDr. Aloisie Poulíčková
Id práce:
84692
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra botaniky (31-120)
Program studia:
Botanika (P1507)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
12. 11. 2010
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Práce byla vyloučena ze zveřejnění.
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Prostorová variabilita a ekologie společenstev fytobentosu v rašeliništích Abstrakt Předkládaná práce je zaměřena na dvě hlavní témata: prostorové rozšíření společenstev řas v prostředí rašelinišť mírného pásu a determinace morfologické plasticity vybraných druhů krásivek (Euastrum binale, Staurastrum hirsutum) v různých podmínkách prostředí za využití metod geometrické morfometriky. Hlavní cíle lze shrnout následovně: (1) zhodnotit sezónní a prostorové rozšíření společenstev řas v temperátním rašeliništi; (2) popsat prostorové rozšíření společenstev řas na malém měřítku ve dvou různých prostředích na vrchovištním rašeliništi; (3) zjistit rozsah morfologické plasticity u dvou vybraných druhů krásivek za různých podmínek prostředí; (4) zhodnotit druhové bohatství a disparitu krásivek z rašelinišť ve střední Evropě a jejich vztah k podmínkám prostředí. Prostorové rozšíření společenstev sinic a řas bylo studováno v podél lineárního transektu vytyčeného v homogenním prostředí rašeliniště během jednoho roku. Vzorky byly sbírány v květnu, srpnu a říjnu v různých vzdálenostech od sebe (10cm, 1m, 10m). Během sezóny jsme pozorovali nárůst druhové bohatosti a také pokles dominance druhů, spolu s významnými rozdíly v druhovém složení mezi jednotlivými odběry. Na zachování podobnosti druhového složení měly největší vliv geografická vzdálenost, typ mikrohabitatu a konduktivita. Tyto závislosti byly prokázány na měřítcích 1m a 10m, ale ne na měřítku 10cm. Procesy probíhající na malém měřítku jako kolonizace nebo diferenciace niky, typ mikrohabitatu, geografická vzdálenost a konduktivita byly popsány jako hlavní faktory ovlivňující prostorové rozšíření společenstev řas rašeliniště. Druhá studie navázala na předchozí a mým cílem bylo prostudovat hlouběji prostorové rozšíření společenstevřas na velmi malém měřítku (10cm) a také vliv zahrazení rašelinných kanálů na druhové složení společenstev. Prostorové rozšíření jsem studovala podél dvou lineárních transektů, které jsem vytyčila ve dvou kanálech na vrchovišti, každý s jiným typem mikroprostředí. Vzorky byly sebrány ve vzdálenostech 10cm od sebe a také byl změřen chemismus vody. Na rozdíl od předchozí studie jsem pozorovala na těchto transektech prostorovou autokorelaci. Rozšíření řas podél obou transektů bylo ovlivněno jak prostorovou vzdáleností, tak podmínkami prostředí. Také jsem pozorovala rozdíly ve druhovém složení společenstev před a za překážkou, ale tyto rozdíly byly spíše v abundanci jednotlivých druhů, než v jejich přítomnosti/nepřítomnosti ve vzorcích. Podobnost druhového složení v obou transektech korelovala se vzdáleností a podmínkami prostředí. Morfologická plasticita spojená s různými podmínkami prostředí (pH) byla studována na dvou acidofilních druzích krásivek (Euastrum binale and Staurastrum hirsutum) za využití metod geometrické morfometriky. Klonální kmeny, které jsem vyizolovala z kyselého prostředí, byly kultivovány v gradientu pH a plasticita byla kvantifikována a znázorněna pomocí Prokrustovské superimpozice landmarků, které byly umístěny pravidelně kolem obrysu buněk, a data o tvaru buněk byla následně statisticky analyzována. U obou druhů jsme pozorovali výrazný vliv pH prostředí na morfologii buněk. U druhu Staurastrum hirsutum byla morfologická změna tvaru ve vyšším pH doprovázená zmenšením buněk. Naopak u druhu Euastrum binale se velikost buněk se změnou tvaru neměnila, změna morfologie buněk byla charakterizována prohlubováním zářezů na okrajích buňky ve vyšším pH. U obou druhů byla komplexita buněk (vyjadřující poměr povrchu k objemu) pozitivně korelována se vzrůstajícím pH prostředí. V této studii jsme zkoumali diverzitu a morfologickou disparitu společenstev bentických krásivek v rašeliništích střední Evropy. Disparita ve vzorcích a průměrná komplexita buněk souvisely s druhovou diverzitou a podmínkami prostředí. Druhová bohatost korelovala s pH, konduktivitou prostředí a s celkovou koncentrací dusíku na lokalitě. Výsledky ukázaly, že lokality s nízkým pH jsou obecně osídleny více variabilními společenstvy, které i přes nižší druhovou bohatost vykazují vyšší hodnoty morfologické disparity. Tyto výsledky ukazují na významnost horských rašelinišť s jejich příspěvkem k celkové morfologické diverzitě krásivek studovaného regionu, která by nebyla zřejmá pouze z dat o diverzitě
Abstract v angličtině:
Spatial variability and ecology of phytobenthic algal assemblages in peat bogs Abstract The thesis concerns two main issues: spatial distribution of microalgal assemblages in the environment of temperate peat bogs, and determination of morphological plasticity of selected desmid species (Euastrum binale, Staurastrum hirsutum) under different pH-levels using geometric morphometrics. The principal aims can be summarized as follows: (1) to evaluate seasonal and spatial patterns of the distribution of algal assemblages in a temperate lowland peat bog; (2) to describe the small-scale spatial patterns of the distribution of algal assemblages in two different microhabitats of a raised bog; (3) to investigate the range of morphological plasticity of selected desmid species under different pH-levels; (4) to evaluate species diversity and disparity of desmids in peat bogs using methods of geometric morphometrics and their relation to environmental conditions. The spatial pattern of the distribution of algal assemblages was studied along a linear transect in the homogenous environment of a lowland peat bog within one year on different spatial scales (10cm, 1m, 10m). The seasonal dynamics were exhibited by an increase in diversity, and a decrease in dominance from May to October, with significant differences in species composition. The significant influence of distance, microhabitat type, and conductivity on maintaining the similarity of species composition was proved on the scales of 1m and 10m, but not on the scale of 10cm. The small-scale processes (colonization and niche differentiation), microhabitat type, geographic distance and conductivity were found to be the main factors influencing the distribution of algal assemblages in a temperate lowland peat bog. The second study concurs with the previous, and my aim was to study in greater depth the spatial pattern of distribution of algal assemblages on a very small scale (10cm), and the effect of artificial barriers on species composition. Two transects within different microhabitat types in a raised bog environment were chosen for the study. Samples were taken in a peat bog along linear transects on a scale of 10cm, and water chemistry was examined. In contrast to the previous study, the pattern of spatial autocorrelation along the studied transects was observed. The distribution of algae along both transects was influenced by both spatial distance and environmental conditions in similar proportions. Differences in species composition in various parts of the transects were observed, but this pattern was primarily related to the abundance of species, rather than to their presence/absence in samples. Similarity in species composition correlated with spatial distance and environmental parameters in both microhabitat types. The pH-related morphological variation was investigated in two acidophilic desmid species (Euastrum binale and Staurastrum hirsutum) utilizing geometric morphometric methods. The clonal strains isolated from acidic habitats were cultivated in a pH gradient and the plasticity of ensuing populations was quantified and illustrated by the general Procrustes superimposition of landmarks placed along the outline of cells, and subsequent statistical analyses of shape data. In both species, we observed a robust effect of pH on the morphology of cells. In Staurastrum hirsutum the pH-related morphological change was accompanied by a decrease in the size of cells cultured at a higher pH. Conversely, in Euastrum binale, cell size did not differ in relation to pH, but cell shape was characterized by a deepening of the incisions between cell lobes at higher pH. In both species, cell complexity (indicated by its surface-to-volume ratio) was positively correlated with increasing pH. The species diversity and morphological disparity of benthic Desmidiales in Central European peatlandpools was investigated. The disparity of samples, the average cell complexity and morphospace of cells were related to species diversity data and to the abiotic factors. The species diversity was correlated with pH, conductivity and total nitrogen concentration. The results showed that the low-pH localities generally supported a more variable species composition and had high disparity values, irrespective of their rather low species diversity, than did slightly acidic to neutral localities. These results indicate the relative importance of mountain peat bogs for the total morphological diversity of Desmidiales within the region that could not be ascertained solely from species diversity data.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Kateřina Černá 2.99 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Kateřina Černá 67 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Kateřina Černá 10 kB
Stáhnout Posudek oponenta Prof. Mag.Dr. Michael Schagerl 47 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. RNDr. Aloisie Poulíčková 83 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby Magdalena Čuříková 1.38 MB