Nabídka kvalifikačních prací
Skupina funkční ekologie rostlin
Nabízíme školení prací týkajících se fungování rostlinných společenstev v travinných ekosystémech. Zajímá nás diverzita rostlin, vztahy ve společenstvu (zejména kompetice, a to nad zemí i pod zemí, u dospělců i semenáčů), vztah diverzity a různých funkcí ekosystému (například produktivita, nebo rozklad opadu), a vliv času (proměny společenstev během vegetační sezóny i mezi roky).
Více o naší pracovní skupině se dozvíte také na webové stránce skupiny funkční ekologie rostlin.
Spolupracujeme s oddělením funkční ekologie na Botanickém ústavu AV ČR v Třeboni. Zde je možné studovat ekologii rostlin v horských ekosystémech, lesní ekosystémy s využitím metod dendrochronologie, nebo klonalitu rostlin.
Učitelská témata
Mechanismy koexistence druhů v rostlinných společenstvech
Jak je možné, že na malém prostoru dlouhodobě koexistuje velké množství rostlinných druhů, aniž by jeden z nich ostatní vytlačil? Cílem práce bude vytvořit výukové materiály představující vybrané mechanismy koexistence druhů a převést je do podoby badatelsky orientované výuky. Součástí bude návrh a ověření jednoduchého školního experimentu, například zaměřeného na prioritní efekt a vliv pořadí příchodu druhů na výsledné složení společenstva.
Otázky: Jak je možné, že na malém prostoru může dlouhodobě koexistovat velké množství druhů rostlin? Jak lze pomocí jednoduchého experimentu zkoumat mechanismy, které mohou koexistenci druhů umožňovat?
Základní informace: Otázkou koexistence se ekologové zabývají již desítky let a navrhli řadu mechanismů, které mohou tuto dlouhodobou koexistenci druhů vysvětlovat. Tyto koncepty však bývají ve výuce biologie opomíjeny.
Cíle: Cílem je vytvořit výukové materiály zaměřené na vybrané mechanismy koexistence druhů (např. rozdíly ve využívání zdrojů, prioritní efekt, vliv narušení, nebo vliv patogenů…). Materiály budou koncipovány v duchu badatelsky orientované výuky, aby studenti aktivně formulovali hypotézy, navrhovali a realizovali jednoduché experimenty a případně interpretovali získaná data. Tento přístup bude ilustrován na návrhu a ověření jednoduchého manipulativního experimentu realizovatelného ve školních podmínkách (například vysévacího experimentu testujícího prioritní efekt, tedy vliv pořadí příchodu druhů na další vývoj a druhové složení společenstva).
Co si student vyzkouší: Výstupem práce budou pracovní listy pro studenty, metodika pro učitele a návrh výukového bloku.
Školitel: Aleš Lisner (
Vliv rostlinné diverzity na fungování ekosystémů
Vyšší biodiverzita bývá často spojována s lepším fungováním ekosystémů, skutečné vztahy jsou však složitější a mohou záviset například na přítomnosti klíčových či dominantních druhů. Cílem práce bude vytvořit výukové materiály zaměřené na kritické porozumění vztahu mezi biodiverzitou, ekosystémovými funkcemi a lidským “blahobytem”. Součástí bude také dotazníkové šetření zjišťující, jak lidé význam biodiverzity vnímají, a porovnání těchto představ se současnými ekologickými poznatky.
Otázky: Jak souvisí biodiverzita s produktivitou, stabilitou a dalšími funkcemi ekosystémů? Je pro fungování ekosystému důležitější samotný počet druhů, nebo přítomnost konkrétních klíčových či dominantních druhů?
Základní informace: Téma práce vychází z rozšířeného předpokladu, že biodiverzita (typicky počet druhů, ale nejen to) je tak nějak „dobrá na všechno“. Často se uvádí, že vyšší druhová rozmanitost zlepšuje produktivitu, stabilitu ekosystémů, koloběh živin, regulaci klimatu, vodního režimu apod., a zároveň přispívá k mnoha kulturním hodnotám, jako je estetická, spirituální či vzdělávací. Při bližším pohledu je ale situace méně jednoznačná. Zatímco u kulturních funkcí je pozitivní role biodiverzity zřejmá, u mnoha dalších funkcí už tak jasná není. Velká část poznatků pochází z experimentů s uměle vytvořenými společenstvy, které často ukazují silný efekt druhové diverzity. Naopak studie z přirozených ekosystémů naznačují, že pro řadu funkcí může být důležitější přítomnost konkrétních klíčových (např. dominantních) druhů než samotný počet druhů.
Cíle: Cílem práce bude vytvořit výukové materiály zaměřené na vztah mezi biodiverzitou, fungováním ekosystémů a jejich významem pro lidský „blahobyt“, s důrazem na kritické porozumění tomuto vztahu. Součástí bude také dotazníkové šetření mapující, jak lidé význam biodiverzity vnímají. Výsledky budou porovnány se současným ekologickým výzkumem, zejména s ohledem na rozdíl mezi vlivem druhové diverzity a významem klíčových druhů.
Co si student vyzkouší: Student si vyzkouší tvorbu výukových materiálů, přípravu a vyhodnocení dotazníkového šetření a porovnání veřejného vnímání biodiverzity s aktuálním stavem ekologického poznání. Práce by tak měla přispět k realističtější a vědecky podložené výuce ekologie a pomoci částečně překlenout rozdíl mezi veřejným vnímáním rostlinné biodiverzity a jejích vlivů a aktuálním stavem poznání.
Školitel: Aleš Lisner (
Rostliny v konkurenci: badatelsky orientovaná výuka rostlinné ekologie
Vytvořte jednoduchý rostlinný experiment, který středoškolským žákům pomůže pochopit konkurenci a principy vědeckého výzkumu. Navrhnete výukovou aktivitu a pracovní materiály, vyzkoušíte je se žáky a vyhodnotíte jejich přínos pro výuku ekologie.
Využití rostlinného experimentu v badatelsky orientované výuce ekologie na střední škole
Otázky: Dokážou žáci pomocí jednoduchého experimentu zjistit, jak konkurence ovlivňuje růst rostlin? Pomůže jim vlastní plánování pokusu lépe porozumět ekologickým vztahům a principům vědeckého výzkumu? Které části experimentu a vyhodnocení výsledků jsou pro žáky nejobtížnější?
Základní informace: Kompetice mezi rostlinami patří k základním ekologickým procesům, ve středoškolské výuce je však často představována pouze teoreticky. Jednoduchý pěstební experiment může žákům umožnit pozorovat její důsledky přímo a současně si vyzkoušet formulaci hypotéz, návrh pokusu, měření rostlin, práci s daty a interpretaci výsledků. Aktivita tak propojí rostlinnou ekologii s výukou vědeckého způsobu uvažování.
Cíle: Navrhnout badatelsky orientovanou výukovou aktivitu, ve které budou středoškolští žáci zkoumat vliv hustoty porostu nebo dostupnosti živin na růst rostlin. Připravit metodiku a pracovní materiály pro žáky a učitele, aktivitu vyzkoušet ve výuce a vyhodnotit, jak ovlivnila porozumění rostlinné kompetici a schopnost žáků pracovat s hypotézami a experimentálními daty.
Co si student vyzkouší: Student navrhne jednoduchý pěstební experiment vhodný pro středoškolskou výuku, připraví metodiku a pracovní listy a ověří je se skupinou žáků. Vyzkouší si vedení badatelské výuky, sběr zpětné vazby a vyhodnocení žákovských odpovědí. Naučí se převést současný ekologický výzkum do srozumitelné a prakticky proveditelné výukové aktivity.
Školitel: Eva Janíková (
Charakteristika exponenciálního růstu, a jeho důsledky pro fungování ekosystémů
Všechny organismy jsou schopny za příznivých podmínek exponenciálně růst. Přitom kapacita exponenciálního růstu je pro většinu lidí nepředstavitelná. Kdyby se každá bakterie rozdělila ve dvě během každých dvaceti minut, je za jeden a půl dne celá Zeměkoule pokryta její vrstvou kilometry vysokou. Proč není Země pokryta vrstvami nejrůznějších organismů? Cílem práce bude vytvořit výukové materiály, které demonstrují kapacitu exponenciálního růstu, ale také, že v reálných systémech musí být každá populace něčím omezena – a tím uvést studenty do problematiky bottom-up a top-down regulace populací a převést je do podoby badatelsky orientované výuky. Součástí bude návrh a ověření jednoduchého školního experimentu.
Otázky: Jak rychle mohou populace organismů za příznivých podmínek růst a proč jejich exponenciální růst v přírodě nemůže pokračovat neomezeně? Co růst populací omezuje a jak lze principy exponenciálního růstu převést do badatelsky orientované výuky?
Základní informace: Všechny organismy jsou schopny za příznivých podmínek exponenciálně růst. Přitom kapacita exponenciálního růstu je pro většinu lidí nepředstavitelná. Kdyby se každá bakterie rozdělila ve dvě během každých dvaceti minut, je za jeden a půl dne celá Zeměkoule pokryta její vrstvou kilometry vysokou. Kdyby každý pár lidí měl čtyři potomky s generační dobou 25 let, vznikne současný počet lidí z jediného páru za méně než tisíc let. Proč není Země pokryta vrstvami nejrůznějších organismů? A jak to, že z jediného štípnutí komára nakaženého malárií najdeme po pár týdnech v každé kapce krve štípnutého jedince velkou hustotu Plasmodií?
Cíle: Cílem práce bude vytvořit výukové materiály, které demonstrují kapacitu exponenciálního růstu, ale také, že v reálných systémech musí být každá populace něčím omezena buď zdroji, nebo vyšší trofickou úrovní a tím uvést studenty do problematiky bottom-up a top-down regulace populací (případně se pokusit o vhodnou českou terminologii).
Co si student vyzkouší: Student si vytvoří materiály koncipované v duchu badatelsky orientované výuky, které povedou žáky k aktivnímu formulování hypotéz, navrhování a realizaci jednoduchých experimentů a interpretaci získaných dat. Tento přístup bude ilustrován na návrhu a ověření jednoduchého experimentu realizovatelného ve školních podmínkách, demonstrujícího exponenciální růst u organismů s krátkou generační dobou, které umožní odhady růstové rychlosti na základě měřených dat. V případě kombinace Bi-Mat by bylo zajímavé ukázat možnosti propojení matematiky (geometrická řada a její vlastnosti) a biologie.
Školitel: Jan Lepš (
Jsou druhově bohatší společenstva odolnější vůči invazím nepůvodních druhů?
Druhově bohatá společenstva by měla poskytovat méně příležitostí pro uchycení a růst nepůvodních druhů. Cílem práce bude experimentálně otestovat, jak druhová diverzita rostlinného společenstva ovlivňuje uchycování, přežívání a růst vysazených nepůvodních druhů.
Otázky: Co rozhoduje o tom, zda se nepůvodní druh dokáže v rostlinném společenstvu úspěšně uchytit? Hraje v odolnosti vůči invazím roli druhová bohatost společenstva a případně také vlastnosti druhů, které jej tvoří?
Základní informace: Jednou z často diskutovaných otázek ekologie je, zda jsou druhově bohatá společenstva odolnější vůči invazím nepůvodních druhů. Teoreticky může vysoká diverzita vést k lepšímu využití dostupných zdrojů a nechat tak nově příchozím druhům méně prostoru pro uchycení a životu.
Cíle: Cílem práce bude experimentálně otestovat, jak druhová diverzita rostlinného společenstva ovlivňuje přežívání, růst a vlastnosti vybraných nepůvodních druhů. Do experimentálních ploch s uměle vytvořeným gradientem druhové bohatosti (tento experiment je k dispozici) budou vysazeny nepůvodní druhy (v kontrastu s druhy, co na lokalitě přirozeně rostou) a následně se bude sledovat jejich přežívání, růst a případně reprodukce. Hlavní hypotéza je, že nepůvodní druhy budou úspěšnější ve společenstvech s nižší diverzitou, zatímco druhově bohatší společenstva budou vůči jejich uchycení odolnější, případně se jim zde bude dařit hůř.
Práce může být dále rozšířena o měření funkčních vlastností rostlin a testování toho, zda úspěšnost nepůvodního druhu závisí nejen na počtu druhů v okolním společenstvu, ale také na jeho funkční podobnosti s přítomnými druhy. Lze také sledovat například míru poškození herbivory.
Co si student vyzkouší: Student si vyzkouší práci s dlouhodobým terénním experimentem, výsadbu a pravidelné sledování invazních druhů, sběr ekologických dat a jejich statistické zpracování. Podle rozsahu práce se může seznámit také s měřením funkčních vlastností rostlin nebo hodnocením poškození herbivory a naučí se interpretovat výsledky experimentu v širším ekologickém kontextu.
Školitel: Aleš Lisner (
Dokážou se rostliny lépe uchytit v druhově chudých, nebo druhově bohatých loukách?
Zjistěte, jak druhová bohatost louky a konkurence okolní vegetace ovlivňují přežívání a růst lučních rostlin. Zapojíte se do terénního experimentu na třinácti lokalitách a porovnáte jeho výsledky s předchozími výsevovými a klimaboxovými pokusy.
Vliv druhové bohatosti a okolní vegetace na uchycení a růst lučních druhů.
Otázky: Uchycují se vysévané a vysazované luční druhy snadněji v druhově chudých, nebo druhově bohatých loukách? Mění se účinek okolní vegetace podél gradientu druhové bohatosti a úživnosti stanovišť? Odpovídá růst rostlin v přirozené vegetaci jejich reakcím zjištěným ve standardizovaných podmínkách?
Základní informace: Ne všechny druhy, které rostou v okolní krajině, se dokážou uchytit na každé potenciálně vhodné lokalitě. Jejich úspěšnost může ovlivňovat druhová bohatost a produktivita místního společenstva, vlastnosti stanoviště i konkurence okolních rostlin. Druhově bohatší společenstva mohou dostupné zdroje využívat účinněji, a ponechávat tak méně příležitostí pro uchycení dalších rostlin. Současně však může být druhová bohatost spojena s podmínkami prostředí, například s půdní úživností. Oddělit účinky druhové bohatosti, prostředí a okolní vegetace proto není jednoduché.
Na třinácti lučních lokalitách lišících se druhovou bohatostí proběhl výsevový experiment se šesti běžnými lučními druhy. Semena byla vyseta do zapojené vegetace a do malých ploch zbavených okolních rostlin. Výsledky ukážou, jak se podél gradientu druhové bohatosti mění klíčení a časné přežívání. Navazující výsadbový experiment umožní zjistit, jak se přežívání a růst předpěstovaných sazenic a účinek okolní vegetace mění podél gradientu druhové bohatosti. Výsledky bude možné porovnat rovněž s proběhlým klimaboxovým experimentem ve standardizovaných podmínkách, který sledoval reakce stejných druhů na půdní úživnost.
Cíle: Vysadit předpěstované sazenice šesti lučních druhů do zapojené vegetace a do ploch bez okolních rostlin na třinácti lokalitách. Během vegetační sezóny sledovat jejich přežívání a růst a na konci experimentu stanovit biomasu a relativní růstovou rychlost. Zjistit, jak se růst rostlin a účinek okolní vegetace mění podél gradientu druhové bohatosti a podmínek stanoviště. Výsledky porovnat s předchozím výsevovým a klimaboxovým experimentem.
Co si student vyzkouší: Student se zapojí do terénní výsadby a sklizně rostlin, sledování jejich přežívání a růstu a zpracování dat z několika navazujících experimentů. Podle rozsahu práce může měřit také specifickou listovou plochu nebo rozdělení biomasy mezi nadzemní a podzemní části. Naučí se analyzovat vztahy mezi druhovou bohatostí společenstva, podmínkami stanoviště a úspěšností vysazených rostlin.
Školitel: Eva Janíková (
Dlouhodobé změny vlhkomilné vegetace
Častější a intenzivnější období sucha mohou výrazně měnit vegetaci vlhkých stanovišť a ohrožovat druhy úzce vázané na vysokou dostupnost vody. Cílem práce bude zopakovat průzkum dříve sledovaných lokalit a zjistit, jak se změnil výskyt a abundance ostřic a dalších rostlinných druhů. Práce otestuje, zda nejvíce ubývají právě druhy s vyššími nároky na půdní vlhkost.
Otázky: Jak se po několika letech, zahrnujících výrazná období sucha, změnily populace sledovaných vlhkomilných druhů a celé rostlinné společenstvo? Ubývají především druhy vázané na vysokou půdní vlhkost, zatímco suchomilnější druhy zůstávají stabilní nebo expandují?
Základní informace: Změny klimatu a častější období sucha mohou výrazně ovlivňovat rostlinná společenstva vázaná na vlhká stanoviště. Zvláště citlivé mohou být například ostřice a další vlhkomilné druhy, jejichž výskyt je úzce spojen s dostupností vody. Dlouhodobá data ze stejných lokalit přitom nabízejí možnost sledovat skutečné změny vegetace v čase namísto pouhého porovnávání různých lokalit.
Cíle: Pro práci je k dispozici rozsáhlý několik let starý dataset zaměřený především na ostřice a další druhy vlhkých stanovišť. Cílem práce bude původní lokality znovu navštívit a pomocí stejné metodiky zjistit, jak se po několika letech, zahrnujících výrazná období sucha, změnily populace sledovaných druhů i celé rostlinné společenstvo.
Co si student vyzkouší: Student se zapojí do terénního průzkumu dříve sledovaných lokalit a naučí se pracovat s dlouhodobými vegetačními daty. Bude zaznamenávat změny výskytu a abundance jednotlivých druhů, lokální vymizení populací, změny druhové bohatosti a celkového složení vegetace. Součástí práce bude také interpretace zjištěných změn souvisejících s ekologickými nároky druhů.
Školitel: Aleš Lisner (
Kdy má mladá rostlina vyhráno? Význam velikosti při uchycení v louce
Zjistěte, zda větší sazenice dokážou lépe přežít mezi okolními rostlinami a zda se rozhodující velikost liší mezi druhy. Vyzkoušíte si předpěstování rostlin, založení terénního experimentu a sledování jejich přežívání a růstu.
Vliv počáteční velikosti rostlin na jejich přežívání a růst v lučním společenstvu
Otázky: Jak počáteční velikost ovlivňuje schopnost mladé rostliny přežít v zapojené vegetaci? Pomáhá větší počáteční velikost překonat konkurenci okolních rostlin? Liší se význam počáteční velikosti mezi rostlinnými druhy?
Základní informace: Období mezi vyklíčením a vytvořením dospělé rostliny představuje jednu z nejcitlivějších částí rostlinného životního cyklu. Malé semenáčky jsou zranitelné vůči suchu, zastínění i konkurenci okolních rostlin. S rostoucí velikostí mohou získávat lepší přístup ke světlu a vytvářet rozsáhlejší kořenový systém, není však jasné, kdy se jejich šance na přežití výrazně zvýší. Tato kritická velikost se může lišit mezi druhy s odlišnou růstovou strategií. Znalost fáze, ve které dochází k největším ztrátám, pomáhá pochopit vznik rostlinných společenstev i příčiny neúspěšné obnovy luk.
Cíle: Předpěstovat vybrané luční druhy do několika velikostních nebo vývojových kategorií a ve stejnou dobu je vysadit do zapojené vegetace a do ploch bez okolních rostlin. Sledovat jejich přežívání a růst a zjistit, jak se účinek okolní vegetace mění s počáteční velikostí rostlin. Porovnat, zda se velikost, při které se výrazně zvyšuje pravděpodobnost přežití, liší mezi jednotlivými druhy.
Co si student vyzkouší: Student se zapojí do předpěstování rostlin, měření jejich počáteční velikosti a založení terénního experimentu. Bude sledovat přežívání a růst jednotlivých rostlin, provede jejich závěrečnou sklizeň a naučí se analyzovat data o přežívání a růstových reakcích.
Školitel: Eva Janíková (
Liší se fenologie vzácných a dominantních druhů?
Rozdílné načasování růstu během vegetační sezóny může omezovat konkurenci mezi druhy a podporovat jejich dlouhodobou koexistenci. Cílem práce bude zjistit, zda se vzácné a dominantní druhy lučních společenstev liší ve fenologii a zda vzácné druhy dosahují svého sezónního maxima v jinou dobu než dominanty. V průběhu sezóny budou pravidelně sledovány vybrané charakteristiky druhů, například pokryvnost, výška nebo reprodukční fáze.
Otázky: Může rozdílné načasování růstu během vegetační sezóny přispívat ke koexistenci vzácných a dominantních druhů? Využívají vzácné druhy jiné části vegetační sezóny než dominantní druhy?
Základní informace: Dlouhodobá koexistence velkého množství druhů může být dána nejen rozdílným využíváním prostoru a zdrojů, ale také času, kdy rostou. Druhy, které dosahují svého maxima v různých částech vegetační sezóny, si mohou vzájemně méně konkurovat než druhy aktivní ve stejnou dobu. Tento mechanismus by mohl být zvláště důležitý pro vzácné druhy, které dlouhodobě přežívají ve společenstvech ovládaných několika dominantami.
Cíle: Cílem práce je zjistit, zda se vzácné a dominantní druhy lučních společenstev liší ve své fenologii a zda se vzácné druhy častěji vyhýbají dominantním druhům v čase. V průběhu vegetační sezóny budou v pravidelných intervalech sledovány různé charakteristiky vybraných druhů, například jejich pokryvnost, výška, množství biomasy nebo reprodukční fáze. Pro každý druh tak bude možné určit čas jeho sezónního maxima a porovnat fenologické strategie vzácných a dominantních druhů.
Co si student vyzkouší: Student si vyzkouší opakovaný terénní monitoring rostlin během vegetační sezóny, práci s ekologickými daty a jejich statistické vyhodnocení.
Školitel: Aleš Lisner (
Vztah mezi druhovou diverzitou a produktivitou v průběhu vegetační sezóny
Druhová diverzita může zvyšovat produktivitu rostlinných společenstev díky rozdílným strategiím jednotlivých druhů a efektivnějšímu využívání zdrojů. Tento vztah ale nemusí být během roku stále stejně silný, protože jednotlivé druhy rostou a dosahují maxima biomasy v různých částech sezóny. Projekt se proto zaměří na to, jak se vztah mezi diverzitou a produktivitou během vegetační sezóny mění a zda lze tuto dynamiku zachytit také pomocí satelitních dat.
Otázky: Mění se vztah mezi druhovou diverzitou rostlin a produktivitou během vegetační sezóny? Jak dobře dokáže NDVI odhadovat nadzemní biomasu a mění se vztah mezi NDVI a biomasou v průběhu sezóny?
Základní informace: Vztah mezi diverzitou a produktivitou zajímá rostlinné ekology již po mnoho dekád. Přesto zůstávají některé jeho aspekty stále neobjasněné. Vyšší druhová diverzita může podporovat produktivitu společenstva díky efektivnějšímu využívání dostupných zdrojů a rozdílným ekologickým strategiím jednotlivých druhů. Tento vztah je však často studován pouze mezi roky anebo porovnáván mezi různými ekosystémy. Přičemž luční společenstva mají výraznou dynamiku i během vegetační sezóny. Jednotlivé druhy se liší dobou růstu, fenologií a příspěvkem k celkové biomase společenstva. Síla vztahu mezi diverzitou a produktivitou proto nemusí být během roku konstantní.
Cíle: Cílem práce bude zjistit, zda se vztah mezi druhovou diverzitou a produktivitou mění v průběhu jedné vegetační sezóny a zda lze tyto změny zachytit také pomocí satelitních dat. Projekt bude probíhat přibližně na 30 loukách podél gradientu diverzity. Produktivita bude odhadována pomocí nadzemní biomasy a jako nezávislý nedestruktivní ukazatel stavu a produktivity vegetace bude využit vegetační index NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) získaný ze satelitních snímků. Následně bude porovnávána síla vztahu mezi druhovou diverzitou, biomasou a NDVI v jednotlivých částech vegetační sezóny.
Co si student vyzkouší: Student si vyzkouší pořizování vegetačních snímků a odběry nadzemní biomasy v průběhu vegetační sezóny, práci se satelitními daty a vegetačním indexem NDVI. Následně statisticky vyhodnotí sezónní změny sledovaných vztahů.
Školitel: Tereza Švancárová (
Jak dlouho dokážou semena čekat na svou příležitost?
Prozkoumejte, jak původ semen a prostředí v půdě ovlivňují jejich životnost a schopnost vyklíčit. Zapojíte se do sběru a ukládání semen v terénu, testů klíčivosti a dlouhodobého sledování experimentu.
Ovlivňuje původ semen a prostředí v půdě jejich životnost a klíčivost?
Otázky: Liší se přežívání a klíčivost semen pocházejících z ekologicky odlišných stanovišť? Je pro jejich životnost důležitější místo původu, nebo prostředí, ve kterém jsou uložena?
Základní informace: Mnoho rostlin vytváří půdní semennou banku, která jim umožňuje přečkat období nevhodná pro klíčení a růst. Semena stejného druhu však mohou pocházet z populací vystavených rozdílné vlhkosti, teplotě či produktivitě. Tyto rozdíly se mohou projevit v jejich dormanci, životnosti a reakci na podmínky klíčení.
Cíle: Sebrat semena vybraných druhů na ekologicky odlišných stanovištích, uložit je v propustných sáčcích do půdy a po různě dlouhé době testovat jejich životaschopnost a klíčivost. Porovnat vliv druhu, původu semen, místa uložení a délky pobytu v půdě. Téma je vhodné zejména pro dlouhodobější práci s možností návaznosti v magisterském studiu.
Co si student vyzkouší: Student se zapojí do sběru a ukládání semen v terénu, testování jejich životaschopnosti a klíčivosti a dlouhodobého sledování experimentu. Naučí se připravovat testy klíčivosti, zaznamenávat průběh klíčení a statisticky vyhodnocovat vliv původu semen a prostředí.
Školitel: Eva Janíková (
Skrytý boj pod zemí: omezuje rostliny více konkurence kořenů, nebo zastínění?
Omezuje růst lučních rostlin více zastínění, nebo konkurence kořenů o vodu a živiny? V terénním experimentu vyzkoušíte metody oddělení nadzemní a podzemní kompetice a zjistíte, zda se jejich význam mění vlivem hnojení.
Relativní význam podzemní a nadzemní kompetice v lučních společenstvech
Otázky: Ovlivňuje růst lučních rostlin více nadzemní kompetice o světlo, nebo podzemní kompetice o vodu a živiny? Mění se jejich relativní význam mezi hnojenými a nehnojenými plochami?
Základní informace: Rostliny soupeří nejen o světlo, ale také o prostor, vodu a živiny v půdě. Podzemní kompetice přitom zůstává našemu přímému pozorování skrytá a její oddělení od nadzemní kompetice je experimentálně náročné. Její význam se může měnit s produktivitou stanoviště: v produktivní vegetaci může být silnější zastínění, zatímco v málo produktivních nebo suchých podmínkách může převládat soutěž o půdní zdroje.
Cíle: Pomocí pokusných rostlin porovnat účinky nadzemní a podzemní kompetice. Ověřit vhodnost různých metod omezení kořenové konkurence a zjistit, zda růst pokusných rostlin více omezuje nadzemní, nebo podzemní kompetice. Dále určit, zda se význam obou složek kompetice liší mezi hnojenými a nehnojenými plochami. Konkrétní rozsah experimentu bude upraven podle typu závěrečné práce; vliv hnojení a podrobnější měření funkčních vlastností lze zahrnout zejména do diplomové práce.
Co si student vyzkouší: Student se zapojí do přípravy terénního experimentu a vyzkouší si různé metody omezení nadzemní a podzemní kompetice. Bude sledovat růst pokusných rostlin, měřit jejich funkční vlastnosti a statisticky vyhodnocovat ekologická data.
Školitel: Eva Janíková (
Semena, nebo odnože? Jak konkurence mění rozmnožování rostlin?
Jak konkurence okolní vegetace ovlivňuje rozmnožování lučních rostlin? V terénním experimentu budete porovnávat tvorbu květů a semen s vegetativním šířením pomocí odnoží či dceřiných růžic a zjistíte, zda rostliny v konkurenci mění své investice do rozmnožování.
Vliv konkurence na reprodukční alokaci lučních rostlin
Otázky: Investují rostliny obklopené hustou vegetací méně do rozmnožování? Mění konkurence poměr mezi tvorbou semen a vegetativním šířením? Liší se tato reakce mezi druhy s různou schopností vegetativního šíření?
Základní informace: Rostliny mají omezené množství zdrojů, které rozdělují mezi růst, přežívání a rozmnožování. Mohou vytvářet semena, ale také se šířit vegetativně pomocí odnoží, oddenků nebo dceřiných růžic. Konkurence okolní vegetace může snížit celkovou reprodukci, ale může také změnit způsob, jakým rostlina své zdroje mezi jednotlivé reprodukční funkce rozděluje.
Cíle: U vybraných lučních druhů porovnat začátek kvetení, počet květů a semen, hmotnost semen, míru vegetativního šíření a reprodukční alokaci rostlin rostoucích v zapojené vegetaci a na plochách s omezenou konkurencí. Zjistit, zda jsou rozdíly pouze důsledkem menší velikosti rostlin, nebo zda konkurence skutečně mění relativní investice do pohlavního a vegetativního rozmnožování.
Co si student vyzkouší: Student se zapojí do terénního experimentu, bude sledovat kvetení a vegetativní šíření lučních rostlin a měřit jejich reprodukční znaky, například počet květů, semen, odnoží nebo dceřiných růžic. Vyzkouší si také sklizeň a třídění biomasy, sběr, počítání a vážení semen a statistické vyhodnocení ekologických dat.
Školitel: Eva Janíková (
Jak se dělá věda na experimentální louce? Vizualizace lokality, experimentů a sezónních proměn
Práce by měla mít popularizační a výukový charakter a představí, jaký výzkum probíhá na dlouhodobě studované experimentální louce, zejména s důrazem na manipulativní experimenty. Cílem bude shrnout hlavní výzkumné otázky, experimentální designy a používané metody a ukázat, proč jsou experimenty pro ekologický výzkum důležité a jak se správně navrhují. Součástí práce bude i vizuální zpracování lokality v průběhu roku, včetně využití dronu, 3D vizualizace a virtuální prohlídky.
Otázky: Jak lze ekologický výzkum na experimentální louce přiblížit veřejnosti srozumitelnou a vizuálně atraktivní formou? Jak představit hlavní výzkumné otázky, experimentální designy a používané metody tak, aby bylo zřejmé, proč jsou experimenty pro ekologický výzkum důležité a jak se správně navrhují?
Základní informace: Práce by měla mít popularizační a výukový charakter a představí, jaký výzkum probíhá na dlouhodobě studované experimentální louce, zejména s důrazem na manipulativní experimenty.
Cíle: Cílem bude shrnout hlavní výzkumné otázky, experimentální designy a používané metody a ukázat, proč jsou experimenty pro ekologický výzkum důležité a jak se správně navrhují. Součástí práce bude i vizuální zpracování lokality v průběhu roku, včetně využití dronu, 3D vizualizace a virtuální prohlídky.
Co si student vyzkouší: Student si vyzkouší popularizaci ekologického výzkumu a tvorbu vizuálních materiálů pro veřejnost. Naučí se vybírat podstatné informace, srozumitelně vysvětlovat výzkumné postupy a propojovat odborný obsah s obrazovou dokumentací.
Školitel: Aleš Lisner (
