Správy z Inštitútu pre ekológiu krajiny a rastlín na univerzite v Hohenheime - PDF zadarmo
Ber. Ekologická krajina rastlín Univ. Hohenheim číslo 14/15/16, 2004-2006 správy z Inštitútu pre krajinnú a rastlinnú ekológiu na univerzite v Hohenheime, editovali R. Böcker & A. Fangmeier
Ing. (Hort.) G.-H. Venované Zeltnerovi Hohenheimovi, december 2006
Správy z Inštitútu pre ekológiu krajiny a rastlín na univerzite v Hohenheime, číslo 14/15/16 Hohenheim 2006
Redaktor Prof. Dr. Reinhard Böcker prof. Dr. Andreas Fangmeier University of Hohenheim Institute for Landscape and Plant Ecology -320- Ecology Center 2 August-von-Hartmann Str. 3 70599 Stuttgart Editor Kristina Mäurle (sekretariát ústavu) University of Hohenheim Institute for Landscape and Plant Ecology -320- Department of Landscape Ecology and Vegetation Science Tel.: + 49 (0) 711 459 22330 e-mail: [email protected] http://www.uni-hohenheim.de/www320 Vlastná tlač univerzity v Hohenheime Viazanie F. & T. Müllerbader, Filderstadt 2007 Verlag (objednávková adresa) Inštitút pre ekológiu krajiny a rastlín 320 - Univerzita v Hohenheime August-von-Hartmann Str. 3 70599 Stuttgart Titulný obrázok Pappelallee v Hohenheime (Foto: R. Böcker) ISSN 0941-7257 ISBN 978-3-9811595-0-9
Obsah: A. Správa ústavu 2004/2005/2006 Predhovor A. Fangmeier, R. Böcker 2004 - 30 rokov Ústav pre krajinu a ekológiu rastlín (predtým regionálna kultúra a ekológia rastlín). 7 A. Kohler, R. Böcker Georg-Heinrich Zeltner odišiel do dôchodku. 10 I. Personál. 13 Katedra krajinnej ekológie a vegetácie. 13 Katedra ekológie rastlín a ekotoxikológie. 14 II. Vyučovanie. 15 III. Výskum. 15 diplomových prác/bakalárskych prác. 15 dizertačných prác/habilitácií/diplomových prác. 16 abstraktov dizertačných prác. 19 výskumných projektov. 33 IV. Publikácie. 44 V. Prednášky. 53 VI. Plagát. 58 VII. Konferencie, kolokvia, semináre. 61 VIII. Aktivity v zahraničí. 63 IX. Ostatné aktivity, hostia. 65 B. Vedecké články Jürgen Franzaring, Ingeborg Henning-Müller, Rainer Funk, Wilfried Hermann, Volker Wulfmeyer & Andreas Fangmeier Účinky solárnych, klimatických a atmosférických zložiek na poľnohospodárske výnosy. 67 Jürgen Franzaring, Andreas Fangmeier, Andreas Klumpp, Petra Högy a študenti modulu ENVIROFOOD Správa o globálnej funkčnej funkčnej skúške rastových komôr, ktoré boli nedávno nainštalované na Ústave pre krajinu a ekológiu rastlín. 79
Erich Glück, Steffen Winterfeld & Reinhard Böcker Horizontálne a vertikálne rozloženie diaspór v sadoch rôznych typov. 89 T. Lysenko & R. Böcker Snahy o ochranu vzácnych rastlinných spoločenstiev pomocou príkladu zoleóz halofytov v regióne Samara. 115 R. Böcker & M. Dirk kruhový test na Robinia pseudoacacia L. - prvé výsledky a výhľad -. 127 M. Rehnert & R. Böcker research area southern Schönbuch: Lignicole fungi on Robinia pseudoacacia L. 143 H. Spitzbarth & K. Schmieder Vývoj rôznych druhov vodných rastlín po transplantácii do jazera Itzelberg (Brenz) pod vplyvom vodného vtáctva. 151 B. Schäfer K problému prvkov lusitskej flóry a fauny v Írsku. Prví Íri boli Portugalci. 169
8 dokončené. Staré miestnosti ústavu na hrade sa v súčasnosti renovujú pre potreby ústrednej správy. Napriek presťahovaniu do novej budovy nemôžu byť všetci zamestnanci stále ubytovaní v hlavnej budove, takže mobilná miestnosť musí byť stále použitá. Foto: R. Böcker Schloss Hohenheim Foto: Konferencie Ekologického centra R. Böckera II Do roku 2004 náš ústav organizoval tradičnú výročnú konferenciu o životnom prostredí v Hohenheime. Z dôvodu nedostatku alokácie zdrojov sme boli, bohužiaľ, nútení zastaviť túto činnosť. Spoločnosť pre ekológiu bola v našom ústave niekoľkokrát hosťom: V roku 2002 sa v Hohenheime stretla Pracovná skupina (AK) Restauration Ecology.
11 exkurzií a následné práce. Svojím šarmom dokázal znova a znova prekonávať byrokratické ťažkosti pri jednaní s univerzitnou správou a inými úradmi. Foto: R. Böcker
41 (6) Zameranie na neofyty Expanzia a distribúcia neofytických drevín v juhozápadnom Nemecku je dokumentovaná pomocou terénnych záznamov. Umiestnenia stromov sú charakterizované. U potenciálnych druhov sa testuje ich šanca na etablovanie. 1. a) Spontánne dreviny v Stuttgarte v spolupráci s Rosensteinským múzeom Stuttgart b) Dokumentácia a popis drevín, ktoré sa spontánne vyskytujú v Stuttgarte, ako aj ich tendencia k rozšíreniu c) R. BÖCKER 2. a) Evidencia druhov, opis vegetácie a lokality, trvalá plošná dokumentácia lesov Robinia, skúšky sejby, dokumentácia prevádzkarní b) Robinské lesy v oblasti Stuttgartu boli analyzované a ich zmeny zdokumentované od roku 1992, monitorovanie oblasti c) R. BÖCKER, M. DIRK d) darovanie Geschwister Stauder 3. a) neofytický výskyt rhododendronu ponticum v západnej Európe b) príspevky k biológii, zásobovaniu a Šírenie a možnosti vymedzenia územia c) R. BÖCKER, B. SCHÄFER 4. a) Neofyty v Bádensku-Württembersku b) Od roku 1995 boli zhromaždené údaje a dôkazy o rozšírení neofytov v Bádensku-Württembersku. Tieto údaje by mali súvisieť so súčasným javom podnebia. c) R. BÖCKER, Dipolomanden, BAS (Botanická pracovná skupina pre juhozápadné Nemecko)
66 LIMA, Josanidia Santana, Profa. Dra, Universidad Federal da Bahia, Instituto de Biologia, Laboratorio de Alternativas Viaveis a Impactos em Ecossistemas Terrestres LAVIET, 01.05.-30.07.2005 LYSENKO, T., Dr. (Togliatti/Rusko), október až december 2005 PENKSZA, K., prof. Dr., Univerzita v Gödöllö/Maďarsko, 29. júna - 6. júla 2005 a 11.-15. Novembra 2005 ZHANG, Ying, Čínska poľnohospodárska univerzita, Peking, Čína, 23. októbra - 16. decembra 2005 LIU, Xuejun, prof. Dr., Čínska poľnohospodárska univerzita, Peking, Čína, 6. októbra - 3. novembra 2005 a 9. novembra - 18. novembra 2006 LYSENKO, T., Dr. (Togliatti/Rusko), august až október 2006 RODRIGUEZ, Judith Hebelen, Dipl.-Biol., University of Cordoba, Argentina, 1. októbra 2006 30. septembra 2007 SHEN, Jianling, Čínska poľnohospodárska univerzita, Peking, Čína, 1. novembra 2006-29.01. 2007 ZHANG, Ying, Čínska poľnohospodárska univerzita, Peking, Čína, 1. - 30. novembra 2006
69 100 dt ha -1 80 dt ha -1 80 60 60 40 40 20 pšenica 20 ovos 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 dt ha -1 1000 800 600 400 200 cukrová repa 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 dt ha -1 500 400 300 200 100 zemiakov 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 80 dt ha -1 80 dt ha -1 60 60 40 40 20 jačmeň 20 raž 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Obrázok 1: Zvýšenie úrody u šiestich plodín v 20. storočí. Národné štatistické údaje o úrode pre Nemecko (čierne body) a vývoj úrody v Hohenheime (šedé body). Informácie Federálneho štatistického úradu (1972) a www.fao.org, ako aj DÜWEL-HÖSSEL-BARTH (1982) a FUNK (údaje z roku 1978, osobná komunikácia) pre údaje o úrode Hohenheim (žiadne údaje pre raž). ppm N kg ha -1 380 150 360 Spotreba dusíka 100 340 320 Koncentrácia CO 2 50 300 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Obr. 2: Nárast globálnych koncentrácií CO 2 (prerušovaná krivka) a spotreby dusíka v poľnohospodárstve v Nemecku (čierna krivka) ) v 20. storočí podľa Federálneho štatistického úradu (2003).
nahi/tijms.htm) a údaje o slnečnom žiarení podľa Solanki & Krivova (2003) a Krivova (osobná komunikácia).
84 Kukurica pšeničná amarantová Husia noha Obrázok 3: Prehľad štyroch testovaných druhov vystavených dvom úrovniam CO 2 v rastových komorách rastlín. Rastliny na pravej strane boli vystavené zvýšeným hladinám CO 2 a druhy plodín (vyššie) boli pri týchto ošetreniach o niečo vyššie. Zvýšené hladiny CO 2 súčasne znížili špecifické listové plochy (SLA) štyroch druhov rastlín, čo naznačuje, že tkanivá listov sa pri vyšších hladinách CO 2 zhustli (obr. 4). Výsledky naznačujú, že medzibunkový priestor v hubovitom mezofyle bol zmenšený a na ploche sa mohlo hromadiť viac suchej hmoty. Ďalším uskutočneným pozorovaním bol vyšší stupeň starnutia rastlín pestovaných pri zvýšených hladinách CO 2 u dvoch druhov pšenice a husej nohy, zatiaľ čo druhy C4 zostali nedotknuté (obr. 3). Merania pigmentu SPAD vykonané na mladých a starých listoch druhov rastlín potvrdili tieto zistenia (údaje nie sú uvedené). Zdá sa teda, že fenológia predchádzajúcich druhov bola ovplyvnená úpravou CO 2; okrem vyššieho starnutia pšenica a husia noha pridelili kvetinám pri zbere viac biomasy (údaje nie sú uvedené).
85 140 Výška (cm) 140 Výška (cm) 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0 25 20 15 10 5 0 Celková hmotnosť sušenia (g dm) Celková hmotnosť sušenia (g dm) 14 12 10 8 6 4 2 0 400 Špecifická hmotnosť listu (cm -2 g -1) 250 Špecifická hmotnosť listu (cm -2 g -1) 350 300 200 250 150 200 150 100 25 Počet starnúcich listov 30 Počet starnúcich listov 20 25 15 20 15 10 10 5 5 0 0 400 ppm 770 ppm 400 ppm 770 ppm 400 ppm 770 ppm 400 ppm 770 ppm Pšeničná kukurica Amarant Husia noha Obrázok 4: Reakcie plodín (ľavá strana) a buriny (pravá strana) na dve úrovne oxid uhličitý. Ošetrenia 400 ppm CO2 sú znázornené bielou farbou a ošetrením 770 ppm šedou farbou. Parametre reakcie rastlín zhora nadol: výška rastlín, výhonky suchej biomasy, špecifická plocha listov a počet starnúcich listov. Chybové pruhy predstavujú štandardnú odchýlku u ôsmich rastlín na ošetrenie.
86 3.2 Simulačný experiment Po ukončení experimentov s rastom rastlín sa podmienky prostredia v komorách upravili podľa sezónneho denného profilu roku 2005 stanoveného na farme Heidfeldhof (pozri obr. 1). Počas týždňa prebiehala skúšobná prevádzka, kontrola teploty a relatívnej vlhkosti prebiehala veľmi dobre pri dosahovaní vopred nastavených hodnôt (obr. 5). Pokiaľ ide o tieto parametre, v týchto dvoch komorách sa nepozorovali žiadne rozdiely. 25 Teplota (C) 20 15 10 5 0 Komora 1 Komora 2 22,1 23,1 24,1 25,1 26,1 27,1 28,1 29,1 30,1 31,1 100 Rel. Vlhkosť (%) 80 60 40 20 0 Komora 1 Komora 2 22,1 23,1 24,1 25,1 26,1 27,1 28,1 29,1 30,1 31,1 800 CO 2 (ppm) 600 400 200 0 komora 1 komora 2 prednastavená komora 1 22,1 23,1 24,1 25,1 26,1 27,1 28,1 29,1 30,1 31,1 Obrázok 5: Denné cykly teploty, relatívnej vlhkosti a koncentrácií oxidu uhličitého v dvoch rastových komorách (na základe 24 hodinové priemery). Komory boli prevádzkované podľa sezónnych denných cyklov simulujúcich klimatológiu leta 2005 na farme Heidfeldhof.
88 4. Záver Komory pre rast rastlín dosiahli v prvých pokusoch uspokojivú výkonnosť. Bolo možné kontrolovať všetky parametre prostredia, čo sa týka kvality aj prevádzkyschopnosti. Oxid uhličitý sa však trochu hromadil v nočných hodinách v dôsledku dýchania z relatívne veľkých rastlín. Aby sa tomu zabránilo, rastliny používané pri budúcich experimentoch by nemali byť príliš vysoké. Ďalej uvažujeme o vývoji systému čistenia CO 2, aby sa zabránilo artefaktom spôsobeným vysokými koncentráciami CO 2 v noci. Plánujeme prevádzkovať šesť komôr naraz, čo si na jar 2006 vyžiada ďalšie testy. Poďakovanie Ďakujeme Monike Alani a Gabi Guidi za predpestovanie rastlín a za polievanie rastlín cez víkendy. Ďakujeme Gine Gensheimerovej za pomoc pri praktickom vyučovaní. Adresa autorov: Dr. Univerzita Jürgena Franzaringa v Hohenheime Inštitút pre ekológiu krajiny a rastlín -320- Katedra ekológie rastlín a ekotoxikológie Centrum ekológie 2. augusta-von-Hartmann-Str. 3 70599 Stuttgart Korešpondencia: Tel. +49 (0) 711 459 22329 Fax +49 (0) 711 459-23044 e-mail: [email protected]
104 Keďže diaspórové brehy rastlín Agrostis capillaris, Arrhenatherum elatius, Bellis perennis, Cardamine pratensis, Cerastium holosteoides, Cirsium arvense, Dactylis glomerata, Glecoma hederacea, Plantago lanceolata, Plantago media, oblastí Taraxacum serundolia, Trifolium repifens obsahovali viac ako dve diaspóry v hĺbke 3, sú tiež klasifikované ako trvalé (tab. 4). Lamium purpureum sa vyskytoval v nižších hĺbkach oblastí MU a BR iba s jednou v súčasnosti životaschopnou rozširujúcou sa jednotkou, je však kvôli nízkej hmotnosti jeho diaspór klasifikovaný ako trvale perzistentný. Naproti tomu toto priradenie nie je urobené pre diaspórové brehy Leontodon hispidus a Vicia sepium: boli prítomné v súhrne všetkých oblastí vyšetrovania s iba jedným diaspórami v vrstve s najnižšou hĺbkou.
114 WIEGLEB, G. (1992): Analýza prieskumných údajov a priestorové škálovanie - kritické hodnotenie. Rokovania Spoločnosti pre ekológiu 21: 327-338. WILDI, O. (1989): Nové numerické riešenie tradičnej fytocenologickej tabuľkovej klasifikácie. Vegetatio 81: 95-106. WILDI, O. (1994): Analýza dát s MULVA-5. Rukopis, Birmensdorf. Adresa autorov: Prof. Dr. Erich Glück Gingener Weg 61/1 73072 Donzdorf Steffen Winterfeld Mühlgärtenweg 25 73207 Plochingen Prof. Dr. Reinhard Böcker University of Hohenheim Institute for Landscape and Plant Ecology -320- Department of Landscape Ecology and Vegetation Science Ecology Center 2 Ausgust-von-Hartmann-Str. 3 D 70599 Stuttgart
121 severovýchodne a 10 km severne od obce Nataljino (depresia Majtuganskaja, okres Bezchuk) a 7 km severne od obce Krasnosamarskoye (depresia Evgenevskaja, okres Kinel) (obr. 1). Tab.2: Plocha vzorky Puccinellia tenuissima-camphorosma songorica-gesellschaft, m 2 18 21 20 16 16 16 20 16 18 16 18 20 20 18 16 16 18 20 pokrytie,% 20 25 40 50 40 40 60 20 25 30 30 35 20 20 30 15 25 30 Počet druhov 2 2 2 2 2 2 2 3 2 3 2 3 2 2 2 2 2 2 Počet 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Stabilita Camphorosma songorica 2 2 3 3 3 2 4 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 V2 Puccinellia tenuissima 1 2 1 1 1 2 1 1 1 1 1 + 1 1 1 1 1 1 V 1 Phragmites australis - - - - - - - - - 1 - - - - - - - - I Suaeda corniculata - - - - - - 1 - - - 1 - - - - - - I Tučný typ = typ červeného zoznamu rastlín oblasti Samara. Obrázok 1: Distribúcia spoločenstiev vzácnych solných rastlín v oblasti Samary. Spoločnosť Puccinellia tenuissima-camphorosma songorica spoločnosť Juncus ranarius-elymus repens spoločnosť Geranium collinum-plantago cornuti spoločnosť Spoločnosť Poa angustifolia-plantago maritima
126 SHURAWLJOWA, S. E. (1999): Sytaxonomické odôvodnenie výberu chránených spoločenstiev rastlín (príklady niektorých spoločností v Baškortostánskej republike). Ufa: 16 s. (V ruštine). SCHELYAG-SOSONKO, Ju. R. [Vyd.] (1987): Zelená kniha ukrajinskej SSR: Zriedkavé, klesajúce a typické chránené spoločenstvá rastlín. Kyjev: 216 s. (V ruštine). TUTIN, T. G., HEYWOOD, V. H., BURGES, N. A., MOORE, D. M., VALENTINE, D. H., WALTERS, S. M. & WEBB, D. A. (ed.) (1964 - 1980): Flora Europaea, 1-5. Cambridge: Cambridge Univ. Stlačte. Autori: Dr. Tatjana Lysenko prof. Dr. Reinhard Böcker University of Hohenheim Institute for Landscape and Plant Ecology 320- Department of Landscape Ecology and Vegetation Science Ecology Center 2 August-von-Hartmann Str. 3 70599 Stuttgart Korešpondencia: [email protected] [email protected] http: //www.uni- Hohenheim.de/www320 Tel. +49 711 459 23510 Fax +49 711 459 22831