Oddělení geobotaniky

Lidé ׀ Grantové projekty ׀ Publikace

Výzkumné aktivity zahrnují především studium biodiverzity, přípravu monografických studií a popis nových syntaxonů, jejich struktur a ekologických charakteristik.
Jedním z významných témat je rekonstrukční mapování a monitorování současné vegetace na území Evropy (Vegetační mapa Evropy), ČR (Geobotanická mapa ČSSR, Mapa potenciální přírodní vegetace ČR, Kritické syntaxony xerotermní vegetace), (Mapa potenciální přirozené vegetace České republiky) a sledování krajinné dynamiky (Historie biodiverzity na příkladu Dokeska: 11 000 let v Máchově kraji). Pozornost byla věnována i sestavování vegetačního přehledu České republiky (Přehled vegetace České republiky) v rámci mezinárodního programu „European Vegetation Survey“. Výzkum je dále soustředěn na hodnotná chráněná území ČR, jako je Biosférická rezervace Křivoklátsko (Botanický výzkum v CHKO a BR Křivoklátsko: syntéza) či NP Šumava.

Za hranicemi naší republiky je pozornost věnována průzkumu vegetace neznámých nebo málo známých oblastí, např. Korejského poloostrova (Korejský poloostov: vegetační pohled do málo známé oblasti), campos rupestres v Brazílii (Vegetační endemismus a biodiverzita oblasti campos rupestres, Brazílie: syntéza), Azovského moře, Středního Východu a jižní Ukrajiny. Významným výsledkem jsou např. podrobné vegetační přehledy rozsáhlých oblastí severovýchodní Asie, zahrnující Sibiř, Mandžusko, Korejský poloostrov a severní Japonsko. Klasický popis, klasifikace (Braun-Blanquetovský přístup) a mapování vegetace je kombinováno s použitím numerických metod, zpracováním dat pomocí GIS a dálkovým průzkumem Země.

Geobotanické oddělení je zaměřeno rovněž na paleoekologický výzkum (Paleoekologie a palynologie Geobotanického oddělení). Ryze palynologická laboratoř se nachází na pracovišti Chotobuz v areálu průhonického zámeckého parku.

Sbírkotvorná činnost Geobotanického odd.: Palynologická referenční sbírka stálých preparátů flóry ČR.

Vegetační mapa Evropy

Projekt přípravy jednotné celoevropské mapy Evropy byl oficiálně zahájen koncem 80. let na celoevropské poradě v Liblicích pod koordinací R. Neuhäusla, reprezentantů SRN (Bonn) a Ruska (S. Peterburg). Výsledkem mezinárodní spolupráce je třísvazková něm.-angl. publikace, kolektivní dílo geobotaniků z téměř všech zemí Evropy, při jehož přípravě byl Botanický ústav AV v Průhonicích jedním ze tří hlavních koordinačních pracovišť kromě Bonnu a Sankt Peterburgu.
První díl (v němčině, 655 p.) obsahuje mj. data o historii projektu, fyzicko-geografické, klimatické a fytogeografické podklady k vegetačnímu členění Evropy a stať o pozdně glaciálních a holocenních dějinách evropské vegetace. Následuje charakteristika vegetačních formací a jejich podjednotek, poznámky k nomenklatuře a taxonomii, vysvětlivky odborných pojmů a obsáhlý přehled literatury.
Druhý díl zahrnuje německo-anglickou verzi legendy (od polárních pustin, arktické tundry a alpinské vegetace po porosty xerotermních křovin Středomoří, od pouští a stepí jihovýchodní Evropy po vegetaci mokřadů – niv, poldrů aj.), vysvětlivky k obsahu mapy a příklady jejího vyhodnocení a využití.
Ve třetím díle je vložena vlastní mapa přirozené vegetace Evropy (9 listů měř. 1:2 500 000), barevná legenda a přehledná mapa Evropy měř. 1:10 000 000. Mapa zobrazuje přirozenou vegetaci, odpovídající současným podmínkám prostředí za předpokladu vyloučení dalšího vlivu člověka na přírodu. Základem pro její sestavení jsou především zbytky přirozených nebo přirozeným blízkých porostů a jim odpovídající stanovištní podmínky. Publikace je prvním uceleným dílem o všech jednotkách přirozené vegetace Evropy, s podrobnou informací o jejich složení, diverzitě, ekologii a rozšíření. Obdobná publikace s tak podrobnou a jednotně zpracovanou charakteristikou 700 mapovacích jednotek z celého světadílu nebyla dosud zveřejněna.
Mapa je odrazem stanovištních podmínek a přirozeného růstového potenciálu. Poskytuje základní informace pro ochranu přírody a krajinné plánování, poklady pro ekologickou klasifikaci Evropy i pro posouzení jedinečnosti, vzácnosti nebo ohrožení různých vegetačních jednotek. Je cenným pramenem pro doplnění celoevropské sítě chráněných území. Nabízí podklady pro posouzení změn vegetace vlivem globálního oteplení i pro srovnávací ekosystémové studium a monitoring v různých oblastech výskytu určitých mapovacích jednotek.

Mapa potenciální přirozené vegetace České republiky

Studie potenciální přirozené vegetace České republiky a její mapové zpracování měř. 1: 500 000, 51 mapovacích jednotek) navazuje na podobné projekty v mnoha dalších evropských zemích. Je kolektivním dílem, sestaveným na základě dlouhodobého výzkumu, syntézy poznatků a jejich kartografického zpracování. Mapa zachycuje abstraktní a hypotetický vegetační kryt, který je výrazem rovnováhy mezi současným, člověkem ireverzibilně změněným prostředím a vegetací.
První kapitoly textové části publikace obsahují základní informace o geoelementech území, historii vegetace ČR během posledních 15 000 let, stavu vegetačního výzkumu a mapování. Speciální část zahrnuje charakteristiku mapovacích jednotek (jejich strukturu, složení, ekologii, rozšíření, využití, význam pro ochranu přírody a krajinné plánování). V textové části nalezneme i návrhy pro plánování zeleně, informace o chráněných a ohrožených taxonech a syntaxonech, invazních a expanzivních druzích v prostoru jednotlivých mapovacích jednotek.

Historie biodiverzity na příkladu Dokeska: 11 000 let v Máchově kraji

Pětiletý grantový projekt (GAAV) je v roce 2008 řešen prvním rokem. Na obecné úrovni je jeho cílem najít zákonitosti dlouhodobého vývoje krajinné mozaiky. Hlavně je zkoumána reliktnost vegetace, tedy přežívání archaických společenstev v modernějším prostředí. Speciálně pak chceme vysvětlit příčiny druhového bohatství a vegetační pestrosti v oblasti mezi Českou Lípu a Bakovem.
Zdánlivě fádní kraj borových lesů je ohniskem diverzity s mnoha krajně vzácnými druhy, dokonce endemity a s celkovým rázem připomínajícím stav přírody v raných fázích doby poledové. Vysvětlení stanovištními poměry nestačí a je třeba najít příčiny historické. Je místní příroda přímým dědicem staroholocénní tajgy? Je tedy skutečným reliktem odolným vůči změnám klimatu, konkurence a kolonizace člověkem? Anebo je naopak pružným a proměnlivým systémem, který neustále a bouřlivě reaguje na změny prostředí? Pokud to druhé, jakou historii měly druhy a typy vegetace, které tu dnes nalézáme?
Odpovědi na podobné otázky v projektu hledáme propojením velmi širokého spektra přístupů (rostlinná sociologie, paleobotanika, archeologie, historie). Kromě obecných a široce aplikovatelných závěrů bude cílem i zjistit, jakou šanci má zdejší příroda v blízké budoucnosti a jak její stav optimalizovat.

Projekty
GA AV ČR IAAX00050801 Vegetační kontinuita a dynamika krajiny. Přítomnost a historické příčiny ohniska diverzity v regionu s kolísavou kolonizací (2008–2012)

Přehled vegetace České republiky

V rámci spolupráce na mezinárodním programu „Evropský vegetační přehled“ byly do konce r. 2003 publikovány 4 svazky série vegetačních monografií pod titulem „Přehled vegetace České republiky“, věnované následující lesní, zčásti též křovinné vegetaci: 1. Acidofilní doubravy, 2. Hygrofilní, mezofilní a xerofilní opadavé lesy, 3. Jehličnaté lesy, 4. Vrbotopolové luhy a bažinné olšiny a vrbiny. Vegetace jednotlivých tříd a jejich nižších syntaxonů po svazy je zpracována v plné šíři podle jednotného vzoru: nomenklatura včetně typu jména, krátká charakteristika syntaxonu, diagnostické druhy, rozšíření, ekologie, variabilita. U asociací a nižších jednotek jsou též podrobně uváděna bibliografická data vč. rukopisných prací, příp. i jejich význam. Publikace dalších svazků, věnovaných nelesní vegetaci (především loukám) bude pokračovat v následujících letech. V současné době probíhá revize a syntéza kritických syntaxonů xerotermní vegetace ČR.

Projekty
GA AV ČR A6005202 Klasifikace kritických syntaxonů xerotermní vegetace České republiky (2002–2006)

Botanický výzkum v CHKO a BR Křivoklátsko: syntéza

Výzkum flóry a vegetace v CHKO a BR Křivoklátsko představuje z celosvětového hlediska ojedinělý soubor botanických prací vztahujících se k jednomu velkoplošnému chráněnému území. Byl oficiálně zahájen již v 80. letech s cílem vytvořit modelové studie botanického zpracování:

  1. zpracování květeny: Květena cévnatých rostlin sestává ze dvou dílů syntetizujících celkem 400 000 terénních údajů v atlasu rozšíření všech nalezených taxonů. Těch je v současné době ca 1600 a stále jsou doplňovány dalšími. Rozbor a syntéza byly předmětem druhého svazku. V závěrečném díle se pracuje na popisu jednotlivých taxonů a srovnání s historickými údaji.
    Bryoflóra chráněných území byla zpracována pro území Čertova skála, Kněžská skála, U Eremita, NPR Týřov, Velká a Malá Pleš, Skryjské kambrium, Jezírka, Lípa, NPR Kohoutov, tvrdých buližníkových suků Jouglovka, Vraní skála, Zdická skalka u Kublova, Kamenec, Tři skalky, Dlouhá skála, Čertova skála u Zbiroha, Světovina, sedmi rašeliništních biotopů v severní části CHKO včetně PR Prameny Klíčavy, PR Červený kříž a PR Na Babě a Brdatka.
  2. zpracování reálné (aktuální) vegetace: Popis a syntéza reálné vegetace byla završena knižním vydáním třetího dílu. Soubor představuje 975 tiskových stran formátu A4 rozdělený do 3 dílů podle charakteru vegetace. Je popsáno celkem 368 jednotek a u každé stanovena charakteristika, druhové složení, struktura, variabilita, rozšíření, management, významné lokality, které je nutné chránit. Materiál je doložen fytocenologickými tabulkami, lokalitami snímků a chemickými charakteristikami půd. Nově pro světovou vědu bylo popsáno asi 20 jednotek s locus classicus et typicus převážně z území Křivoklátska.
  3. vytvoření mapy potenciální přirozené vegetace: Textová i mapová část (v měřítku 1:25 000) byla vydána knižně v dvoujazyčné verzi. Legenda zahrnuje celkem 33 mapovacích jednotek. Kromě toho existuje v rukopisné verzi mapa tzv. zátopového území Berounky v měřítku 1:5 000, a to jak potenciální přirozené vegetace, tak vegetace reálné (aktuální).
  4. monitoring vybraných lesních společenstev a luční vegetace: Od r.1992 bylinná složka lučního společenstva s kriticky ohroženým taxonem Gentianella baltica a dalšími vzácnými taxony České republiky jako Orchis morio, Orchis ustulata, Phyteuma orbiculare subsp. orbiculare, Primula veris subsp. veris aj. na lokalitě Brejl. Od r. 1993 dřevinná a bylinná složka lesních společenstev: subxerofilní doubravy asociace Potentillo albae-Quercetum v PR Červený kříž, dubohabřiny asociace Melampyro nemorosi-Carpinetum nad Benešovým luhem a květnaté bučiny asociace Tilio cordatae-Fagetum na lokalitě Tři skalky. Souběžně s tímto výzkumem byly každé 4 roky odebírány půdní vzorky k chemickým analýzám, které ukazují zajímavý posun v chemických vlastnostech půdy.

Projekty
GA AV ČR 60544 Mapa potenciální přirozené vegetace BR Křivoklátsko (1991–1993)
GA AV ČR E6005601 Potenciální přirozená vegetace BR Křivoklátsko (1996)
AOPK ČR VaV 610/2/96 Květena CHKO a BR Křivoklátsko 1. Mapy rozšíření cévnatých rostlin (1998)
GA ČR 206/98/1549 Vegetace a ekosystémy biosferické rezervace Křivoklátsko: Diversita, management a historie (1998–2000)
GA ČR 206/98/0727 Monitoring vegetace ČR (1998–2000)
GA AV ČR 34002/F/00 Květena CHKO a BR Křivoklátsko 2. Syntézy (2000)
GA AV ČR IAE6005008 Květena CHKO a BR Křivoklátsko 2. Syntézy (2000)
GP MŽP VaV 610/10/00 Monitoring lesní a travinné vegetace v CHKO Křivoklátsko (2002–2004)
GA AV ČR E6005240 Vegetace CHKO a BR Křivoklátsko. Díl 3 (2003)

Korejský poloostrov: vegetační pohled do málo známé oblasti

Zatímco dlouhodobý výzkum vegetace jižní části Korejského poloostrova je progresivní, poznatky směřující k vegetačnímu přehledu celého poloostrova jsou relativně chudé. Obecně lze říci, že různé vegetační typy byly extensivně zkoumány v Jižní Koreji a v dalších částech severovýchodní Asie a srovnávací vegetační data a literatura jsou použitelné. Lesy a další vegetační typy Severní Koreje byly studovány v terénu během několika vědeckých expedic českých a slovenských botaniků v devadesátých letech a tvoří základ k poznání vegetace a vegetačního přehledu tohoto území. Závěry těchto expedic byly syntetizovány a většina z nich byla připravena k publikaci v létech 1992–1994. Jiné publikace z tohoto území nejsou známy.

Syntaxonomická klasifikace byla tedy úspěšně rozpracována, částečně nebo kompletně, u následujících vegetačních typů:

  • lesy, včetně charakteristiky lesních dřevin, prostorové struktury, zonace,
  • struktura vegetace lesních porostů a alpinských trávníků u hranic lesa,
  • vegetace skal,
  • vegetace zdí,
  • vegetace vodních nádrží,
  • nitrofilní vegetace břehů rybníků a řek,
  • pobřežní slanomilná vegetace při Žlutém moři,
  • vegetace rýžových polí,
  • travinná vegetace,
  • antropogenně podmíněná ruderální vegetace,
  • vegetace pobřežních vrbin,
  • vegetace alpinských trávníků a její změny při přechodu do lesní vegetace,
  • synantropní vegetace a management obhospodařování kulturní krajiny.

Taxonomie, syntaxonomie a ekologie některých korejských pěnišníků byla rovněž zveřejněna, jakož i publikovány některé druhy zjištěné nově pro území Severní Koreje. Dříve publikované poznatky a pérovky vybraných druhů dřevin byly sumarizovány a publikován finální přehled těchto druhů s přehledem jejich rozšíření a cenologických vazeb, založených na fytocenologických datech. Tak bylo publikováno rozšíření 398 druhů dřevin.
Završením získaných fytocenologických poznatků je publikace o lesní vegetaci severovýchodní Asie, které shrnuje dosud známé poznatky z této části světa. Její součástí je prvně publikovaná syntéza lesní vegetace Severní Koreje a první přehled všech lesních vegetačních typů severovýchodní Asie.

Ve vegetačních sezónách 2005–2007 byl prováděn sběr primárních dat v Jižní Koreji a zpracovávány dříve získané materiály s následujícím cílem:

  • vypracování společného klasifikačního postupu při řešení popisu společenstev severní a jižní části Korejského poloostrova;
  • klasifikace společenstev (1) pobřežních vrbin se Salix gracilistyla, (2) alpinské tundry sopky Paektusan, (3) člověkem ovlivněné a podmíněné vegetace, (4) rákosin s Phragmites japonica, (5) skalní vegetace celého Korejského poloostrova a srovnání se syntaxony a typy této vegetace v Japonsku;
  • vypracování přehledu všech ověřených rostlinných společenstev severní části Korejského poloostrova na základě provedené syntézy;
  • ve vegetačních sezónách byl prováděn sběr primárních dat s následujícím cílem: sledování změn prostorové, věkové a druhové struktury horských temperátních lesů podél gradientu zeměpisné šířky a nadmořské výšky; sledování reakcí vybraných vlastností stromů (např. plocha listová a délkové přírůsty), keřů a druhů bylinného patra (např. analýza životních forem) podél gradientu zeměpisné šířky a nadmořské výšky.

Projekty
GA AV ČR A6005807 Přehled vegetace severní části Korejského poloostrova (1998–2000)
GA ČR 206/05/0119 Rostlinná společenstva Korejského poloostrova: První vegetační syntéza málo známého území (2005–2007)

Vegetační endemismus a biodiverzita oblasti campos rupestres, Brazílie: syntéza

Úzký endemismus dominantních rostlin horské formace campos rupestres v Brazílii představuje unikátní příležitost pro vegetační výzkum.

Přítomnost mnohých taxonů se širším areálem poskytuje základ pro vytvoření hierarchického systému vegetace. Syntaxonomická data (cca 1000 snímků a 6000 herbářových položek) jsou k dispozici po terénním výzkumu. Projekt je jedinečnou ukázkou česko-brazilské spolupráce na poli vegetačního výzkumu, jehož cílem je analýza a syntéza získaných dat v podobě popisu vegetačních struktur ve formaci campos rupestres.

Práce přispívá ke sjednocení obdobných syntaxonomických studií v Brazílii. Hlavními výstupy navrženého projektu je: a) zpracování inventarizací a přehled životních strategií rostlinných taxonů jednotlivých lokalit, b) rozlišení a popis vegetačních jednotek a jejich struktur, c) vytvoření dvojjazyčné terénní učebnice pro účely vegetačních studií v tropech (angličtina-portugalština).

Dosud zpracované okruhy:

  • penumbrální společenstva
  • sukcese vegetace
  • vikariantní společenstva různých oblastí

V přípravě jsou následující témata:
Epifytická vegetace campos rupestres, rozlišení a popis základních typů psamofytní vegetace, rostlinná společenstva balvanišť, skalní vegetace včetně endolitických a epilitických mikrobiálních společenstev, ruderální vegetace, učebnicový text metod vegetačního výzkumu v portugalském a anglickém jazyce.

Paleoekologie a palynologie Geobotanického oddělení

Paleoekologický výzkum je v souvislosti s klimatickými, hydrologickými a vegetačními změnami zaměřen na chrono-biostratigrafii sedimentačních sérií a na paleorekonstrukci vegetace v období pozdního glaciálu a holocénu (posledních 15 000 let).

Předmětem výzkumu jsou rašeliniště, jezerní výplně a netradiční sedimenty (sprašové série a antropogenní výplně) zkoumané metodou detailní pylové analýzy s vysokým stupněm rozlišování sporomorf. Palynologický výzkum je v Geobotanickém oddělení soustředěn na pohoří Západních Vysokých Sudet, Krkonoše, na jižní Hercynikum, Šumava, a na jihomoravské úvaly (údolí řek Moravy a Dyje).

Palynologické analýzy z horských rašelinišť Šumavy (grant GA AV A6005603) přinášejí jedinečné informace o vývoji lesů (smrčin a jedlobučin) a migraci klimaxových dřevin. V Krkonoších (Projekt MŽP VaV610/3/00VaV) se palynologický výzkum soustřeďuje na vývoj arkto-alpinské tundry a na periglaciální jevy extenzivních rašelinišť kryovegetační tundry (Úpské rašeliniště). Pro Program pylového monitoringu bylo v oblasti KRNAP a CHKO Šumava vybráno celkem 40 lokalit, které jsou dlouhodobě monitorovány.

V rámci bilaterální spolupráce AV ČR a CNRS byly prováděny palynologické analýzy z sekulárních sekvencí pleistocenních maarů Praclaux a Ribains z Massif Central, Francie.

Současně je paleoekologie rozvíjena i na Oddělení vegetační ekologie.

Projekty
GAAVA6005603: Pozdně glaciální a holocénní vývoj vegetace v oblasti vltavského luhu na Šumavě (1996-1998)
Projekt MŽP VaV610/3/00: Paleoekologická geneze vegetačních a klimatických změn v průběhu holocénu v tundrové oblasti Krkonošský národní park (1999-2004)