Předmět: Ekologie horských ekosystémů

» Seznam fakult » FPR » KBO
Název předmětu Ekologie horských ekosystémů
Kód předmětu KBO/307
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Četnost výuky V každém akademickém roce, jen v zimním semestru.
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 6
Vyučovací jazyk čeština
Statut předmětu Povinný, Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe nespecifikováno
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Lukavský Jaromír, RNDr. Ph.D.
  • Doležal Jiří, doc. Mgr. Ph.D.
Obsah předmětu
Obsah přednášek: Hory. Vznik: vrásnění, sopečný, erosní. Vliv stáří. Charakteristika vegetace: pásmovitost, srážkový stín, hranice alpinského pásma, závislost na velikosti pohoří a zeměp. výšce. Strategie přežití rostlin. Hranice výskytu rostlin. Jezera. Vznik: ledovcová, sopečná, termokarstová, krasová, meteorická, rybník- přehrada-jezero-tůň, stratifikace, míchání: dimiktická, monomiktická, amiktická, polymiktická, polární, dystrofní, tektonická, tůně. Význam jako archiv sedimentů, monitoring dlouhodobých změn, paleolimnologie. Acidifikace, trendy, projevy, druhová bohatost. Hlavní skupiny a zástupci planktonu, bentosu. Toky. Říční fenomén, pohyb vody a důsledky pro přežití živočichů a řas, efekt na zásobení živinami. Hlavní skupiny a zástupci. Kryoseston. Definice. Hranice výskytu, přežívání, význam kryosestonních řas v Arktidě a Antarktidě. Zástupci z řas. Rašeliniště. Typy, vznik, charakteristiky prostředí, torfobiontní flora, paleoekologie. Himálaje - vznik, flora, diverzita, adaptace. Ostrovní fenomén obecně. Arktida, Antarktida. Charakteristiky, oázy, endolitické snice a řasy, kryoseston, ledovcové potoky, paleoekologie, vrty, dlouhodobé změny teploty Země. Adaptace, aklimatizace, ontogenetické změny, speciace, geografická izolace, šíření rostlin, polyploidizace, kvetení, opylení. Strategie přežití rostlin na nestabilních substrátech. Skupiny organismů s nejvyšší hranicí přežití, rychlost růstu. Laboratorní model. Možnost modelovat gradienty a extrémní podmínky v laboratoři: teplota, světlo, živiny. Sběr. Metody sběru a studia rostlin a řas v horách. Obsah cvičení: Mikroskopování a určování materiálu. Seznámení s laboratorní kultivací sinic a řas, mikrometoda v sérologických destičkách, zkřížené gradienty teploty a světla.

Studijní aktivity a metody výuky
Práce s textem (učebnicí, knihou), Demonstrace, Laboratorní práce, Aktivizující (simulace, hry, dramatizace), Exkurze, Individuální konzultace s vyučujícím, Praktická výuka
  • Účast na výuce - 40 hodin za semestr
  • Exkurze - 30 hodin za semestr
  • Příprava na zápočet - 20 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 20 hodin za semestr
  • Semestrální práce - 20 hodin za semestr
Výstupy z učení
Záměrem přednášky je seznámit posluchače se současnými poznatky o ekologii horských ekosystémů. Cílem je představit základy ekologie hor, hlavních skupin organizmů, především rostlin včetně sinic a řas; dále hlavní biotopy, kde horské rostliny žijí. Výuka bude zaměřena na morfologické, anatomické a fyziologické adaptace horských rostlin vystavených stresu a disturbancím. Budeme diskutovat a analyzovat reakce rostlin na současné oteplování a úbytek sněhových srážek. Cílem kurzu není jenom teorie, velký důraz bude kladen na praktickou stránku, tj monitoring vegetačních změn, zakládaní experimentů, anatomická analýza stáří a růstu horských rostlin, herbochronologie, klimatická analýza, význam pozitivních interakcí (facilitace), interakce horských rostlin s půdními mikroorganizmy.
Klíčovou častí kurzu tvoří analýza dopadů současných klimatických změn na strukturu a diverzitu společenstev horských rostlin, sinic a řas a jejich adaptační mechanismy (rustově-anatomické) na chlad, sucho, disturbance, dostupnost živin. Velký důraz bude kladen na praktickou stránku, tj. naučit studenty jak odebírat vzorky a analyzovat data k určení stáří alpinských rostlin, rychlost růstu, obejm a diverzitu sinic a řas. Předpokládáme tudíž, že posluchači mají základní znalosti z morfologie a anatomie rostlin.
Předpoklady
Předmět uvádí do dané problematiky, nepředpokládá specifické vstupní znalosti. Ovšem předpokládáme základní znalosti z oborů rostlinné taxonomie a morfologie, geobotaniky (vegetační ekologie), algologie, půdní ekologie a biostatistiky.

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška, Seminární práce

Účast na exkurzi, prezentace 30 min. příspěvku na konci kurzu na vybrané téma a stránková rešerše ze tří vědeckých článků z doporučene literatury.
Doporučená literatura
  • Angel A, Conrad R, Dvorský M, Kopecký M, Kotilínek M, Hiiesalu I, Schweingruber F, Doležal J 2016. The Root-Associated Microbial Community of the World?s Highest Growing Vascular Plants. Microbial Ecology 72: 394?406..
  • Čapková K, Hauer T, Řeháková K, Doležal J 2015. Some like it high! Phylogenic diversity of high-elevation cyanobacterial community from biological soil crusts of Western Himalaya. Microbial Ecology 71, 113?123..
  • Devettera M, Háněl L, Řeháková K, Doležal J 2017. Diversity and feeding strategies of soil microfauna along elevation gradients in Himalayan cold deserts. Plos ONE, 12 (11), e0187646.
  • Dolezal, J., Dvorsky, M., Kopecký, M., Altman, J., Mudrak, O., Čapková, K., Rehakova, K., Macek, M., Liancourt, P. 2018. Functionally distinct assembly of vascular plants colonizing alpine cushions suggests their vulnerability to climate change. Annals of Botany, 123 (4), 569?578..
  • Dolezal J, Klimes A, Dvorsky M, Riha P, Klimesova J, Schweingruber F 2019. Disentangling evolutionary, environmental and morphological drivers of plant anatomical adaptations to drought and cold in Himalayan graminoids. Oikos, doi 10.1111/oik.06451.
  • Doležal, Dvorský, Borner A, Wild J, Schweingruber F. 2018. Anatomy, age and ecology of high-mountain plants in Ladakh, the Western Himalaya. Springer, 616 p..
  • Doležal J, Dvorský M, Kopecký M, Liancourt P, Hiiesalu I, Macek M, Altman J, Chlumská Z, Řeháková K, Čapková K, Borovec J, Mudrak O, Wild J, Schweingruber F 2016. Vegetation dynamics at the upper elevational limit of vascular plants in Himalaya. Scientific Reports 6, 24881..
  • Doležal J, Kopecký M, Dvorský M, Macek M, Řeháková K, Čapková K, Borovec J, Schweingruber F, Liancourt P, Altman J. 2019. Sink limitation of plant growth determines treeline in the arid Himalayas. Functional Ecology 33: 553-565.
  • Dvorský M, Chlumská Z, Altman J, Čapková K, Řeháková K, Macek M, Kopecký M, Liancourt P, Doležal J. 2016. Gardening in the zone of death: an experimental assessment of the absolute elevation limit of vascular plants. Scientific Reports 6:24440.
  • Dvorský M, Macek M, Kopecký, M, Wild J, Doležal J 2017. Niche asymmetry of vascular plants increases with elevation. Journal of Biogeography 44: 1418?1425..
  • Elmendorf, S. C., Henry, G. H., Hollister, R. D., Björk, R. G., Bjorkman, A. D., Callaghan, T. V., ? Wookey, P. A. (2012). Global assessment of experimental climate warming on tundra vegetation: Heterogeneity over space and time. Ecology Letters, 15(2), 164?175..
  • Klimeš L., & Doležal, J. (2010). An experimental assessment of the upper elevational limit of flowering plants in the Western Himalayas. Ecography, 33, 590?596..
  • Klimešová, J., Doležal, J., & Šťastná, P. (2013). Growth of the alpine herb Rumex alpinus over two decades: effect of climate fluctuations and local conditions. Plant Ecology, 213, 1071?1084..
  • Körner, C. (2003). Alpine plant life. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag..
  • Körner, C. (2012). Alpine Treelines. Functional Ecology of the Global High Elevation Tree Limits. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag..
  • Kotilínek M, Hiiesalu I, Košnar J, Šmilauerová M, Šmilauer P, Altman J, Dvorsky M, Kopecký M, Doležal, J 2017. Fungal root symbionts of high-altitude vascular plants in the Himalaya. Scientific Reports 7: 6562.
  • Le Bagousse-Pinguet Y, Liancourt P, Götzenberger L, de Bello F, Altman J, Brozova V, Chlumska, Z, Dvorsky, M, Capkova K, Kopecky M, Rehakova K, Riha P, Leps J, Dolezal J 2017. A multi-scale approach reveals random phylogenetic patterns at the edge of vascular plant life. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics 30, 22-30..
  • Liancourt P, Le Bagousse-Pinguet Y, Rixen C, Dolezal J 2017. SGH: Stress or Strain Gradient Hypothesis? Insights from an elevation gradient on the roof of the world. Annals of Botany 120: 29?38..
  • Rehakova K, Capkova K, Hrouzek P, Koblizek M, Dolezal J 2019. Microbial photosynthetic and photoprotective pigments in Himalayan soils originating from different elevations and successional stages. Soil Biology and Biochemistry 132, 153-164.
  • Řeháková K, Čapková K, Dvorský M, Kopecký M, Altman J, Šmilauer P, Doležal J 2017. Interactions between soil phototrophs and vascular plants in Himalayan cold desert. Soil Biology and Biochemistry 115: 568?578..


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr