Fytogeografie Vít Grulich Literatura –učebnice: •Hendrych R. (1984): Fytogeografie. - Ed. SPN Praha. •Kornaś J. et Medwecka-Kornaś A. (1986): Geografia roślin. - Ed. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa. •Prach K., Štech M. et Říha P. (2009): Ekologie a rozšíření biomů na Zemi. – Ed. Scientia, Praha. –kompendia: •Cox C. B. et Moore P. D. (1993): Biogeography. Ed. 5. - Ed. Blackwell Scientific Publications, London et al. •Lhotská M., Krippelová T. et Cigánová K. (1987): Ako sa rozmnožujú a rozširujú rastliny. - Ed. Obzor, Bratislava. •Tachtadžjan A. L. (1978): Florističeskije oblasti zemli. - Ed. Nauka, Leningrad. – •http://www.nationalgeographic.com/wildworld/global.html –další práce: •Firbas F. (1949): Spät- und nacheiszeitliche Waldgeschichte Mitteleuropas nördlich der Alpen. - Jena. •Holub J. et Jirásek V. (1967): Zur Vereinheitlichung der Terminologie in der Phytogeographie. - Folia Geobot. Phytotax., Praha, 2: 69-113. •Holub J. et Jirásek V. (1971): Slovníček fytogeografických termínů. - Preslia, Praha, 43: 69-87. •Jeník J. (1964): Geobotanika. - Ed. Univerzita Karlova, Praha [učební text]. •Ložek V. (1973): Příroda ve čtvrtohorách. - Ed. Academia, Praha. •Meusel H. et Jäger E. (1992): Arealtypen der süd-mitteleuropäischen Flora. - In: Vergleichende Chorologie der zentraleuropäischen Flora 3: 5-26, ed. G. Fischer Verlag, Jena et al. •Pavlov N. V. (1965): Botaničeskaja geografija zarubežnych stran. - Ed. Vysšaja škola, Moskva. •Rothmaler W. (1955): Allgemeine Taxonomie und Chorologie der Pflanzen. Ed. 2. - Jena. •Szafer W. (1964): Ogólna geografia roślin. - Warszawa. •Walter H. et Straka H. (1970): Arealkunde. - Stuttgart. – –Fytogeografie - věda o rozšíření rostlin na Zemi – – –Fytochorologie - studuje areály rostlin (areálologie) • • –Pomocné disciplíny: • •historická geografie •historie člověka •historická klimatologie •taxonomie •ekobiologie Chorologie • •Diaspora - jednotka k šíření rostlin – –jakákoli část, semeno, plod, spóra, vegetativní část, třeba i celá rostlina • •Rozmnožování –pohlavní –nepohlavní (spórami) –vegetativní » •Poznámka: –apomixe je nepohlavní rozmnožování semeny • • Způsoby šíření •Základní způsoby šíření –autochorie - vlastními silami –anemochorie - větrem –hydrochorie - vodou –zoochorie - živočichy • •častá kombinace více způsobů –často některý převládá • – • Autochorie • •záleží na síle vystřelovacího mechanismu, •na hmotnosti, tvaru a povrchu semene –dál dopadají semena větší, –s větší specifickou hmotností, –s hladkým povrchem, –kulovitá nebo kapkovitá •čím výše jsou plody umístěny, tím lépe –vhodné pro dřeviny, –liány –vyšší byliny (často se po odkvětu prodlužují) • • Vystřelování semen Vystřelování semen •suché plody –nejčastěji Fabaceae. Euphorbiaceae, Violaceae • •nejdále - Vicia, Lathyrus, Geranium robertianum -až 6 m •Hura crepitans (Euphorbiaceae) - 14 m •Bauhinia purpurea (Caesalpiniaceae) - 15 m • •Orchidaceae –kombinace s anemochorií • •účinnost vystřelování se zvyšuje s výškou rostliny • baupur Vystřelování semen •dužnaté plody –nerovnoměrné napětí v pletivech oplodí •může se uplatnit za jakýchkoli klimatických podmínek, obvykle na impuls zvenčí (závan větru, déšť, dotek) •Impatiens, Cardamine •Ecballium elaterium (Cucubitaceae) –napětí v pletivech až 2,5 MPa, dostřel až 15 m –napětí v pletivech osemení •Oxalis • • ecbela Impatiens •při dozrávání tobolka stále dužnatá, nerovnoměrně roste a nerovnoměrně tloustne oplodí •roste osmotický tlak v pletivech (až 2,5 MPa) •po dosažení vrcholného napětí stačí jemný dotek. –I. parviflora - do 3,5 m –I. glandulifera - do 6,5 m •vlhká semena - epizoochorní šíření v srsti •ve vodě semena neplavou, ale kutálejí se po dně, vyplaveny na povrch klíčí •na hladině plavou jen vyschlá semena •klíční odpočinek přítomen, přerušení za vlhka a chladna –často přeléhají –proto klíčí až na jaře •antropochorní šíření • imppar1 impgla Cardamine •v chlopních roste při dozrávání napětí •na vnější impuls se chlopně prudce otevřou •svíjejí se směrem nahoru •vystřelí semena až do 2 m –nejlépe C. impatiens •osemení slizovatí - epizoochorie •hydrochorie •s potravou •viviparie –adventivní pupeny na listech • • carimp Vicia, Lathyrus •lusky pukají za sucha –vlivem nerovnoměrného napětí v oplodí •při otevření se prudce zkroutí –vystřelí semena do několika metrů •druhy s úzkými dlouhými lusky a kulovitými semeny střílejí nejdále •druhy se širokými lusky a zploštělými semeny - jen část, zbytek zůstává v plodu • •pukání nezávisle od vnějších impulzů –epizoochorie je méně pravděpodobná •častá myrmekochorie –masíčka •ve vodě semena většinou padají ke dnu –z našich jen Lathyrus palustris, dále např. L. japonicus •endozoochorie, speirochorie •dlouhá klíčivost • • • vicsep Oxalis •dvouvrstevné osemení –vnější vrstva dužnatá, obsahuje škrob, při dozrávání se mění škrob v cukr, buňky botnají •tlak 1,7-1,8 MPa –vnitřní vrstva tuhá, drsná s podélnou skulpturou, ostrými hranami –protrhnou oplodí a vyletí až do 2 metrů •- lepkavý povrch –epizoochorie •- semena přelehává –postupné klíčení z banky semen v půdě •- výběžky • oxaace Rozšiřování rozrůstáním •charakteristické pro rostliny s výběžky –poléhavé, popínavé stonky (Humulus) –plazivé nadzemní výběžky (Fragaria) –podzemní výběžky (Elytrigia repens) •zamezuje šíření na nevhodná stanoviště •časté v měkkých nebo sypkých substrátech –sutě, písky, rašeliniště •poměrně neefektivní –Stellaria media, Veronica, Cymbalaria muralis, Carex Rozšiřování vlastním pohybem diaspor •pohyb vlivem změn v hydroskopicky citlivých částech •zobánky, výběžky, chmýr –Erodium, mnohé Poaceae (např. Stipa), Asteraceae •málo efektivní sticap2 erocic Barochorie •pohyb diaspor pádem a samospádem •pouze jedním směrem •velké těžké diaspory –vejcovitý, kulovitý nebo elipsoidní tvar •Quercus, Cocos • querob cocnuc Anemochorie •nejčastější způsob šíření – není však rovnoměrně rozšířený všude •převládá tam, kde je intenzivní proudění vzduchu –stepi, polopouště, vysokohoří, arktida - až 60 % •slabý výskyt - podrost lesů • •anemochorní rostliny –často pionýrská vegetace na narušených místech •požářiště, zdi, skály atd. •charakteristické pro –vysoké dřeviny –druhy s krátkou klíčivostí semen –druhy se speciálním způsobem výživy: •parazity, saprofyty, druhy mykotrofní a karnivorní Anemochorie •důležité je nejen horizontální, ale i vertikální proudění vzduchu •na dolet má vliv –celková hmotnost diaspory, –poloha těžiště –velikost nosných ploch –startovací výška –síla větru •střední dolet diaspor: – rychlost klesání (cm/s) střední dolet (km) –Lycopodium 1,7 330 –Taraxacum 10 10,2 –Picea abies 106 0,09 –Papaver somniferum 500 0,007 Drobné diaspory •prachové diaspory –spóry, velmi drobná semena •redukce embrya i výživných pletiv –nutná podpora při klíčení •mykotrofie •parasitismus •u nižších rostlin, cévnatých výtrusných, Orchidaceae • dryfil polvul Orobanche •semena velmi malá a početná –váží 0,003-0,004 g, –2000 v jediné tobolce •embryo primitivní, zakrnělé dělohy, endosperm často zcela chybí •nevyhnutelnou podmínkou klíčení jsou výměšky z kořene hostitelského druhu •v laboratorních podmínkách klíčí, když je výluhem z kořenů zaléváme •často úzká specializace na hostitele –trade off jako součást životní strategie •ze semene vyroste nediferencovaný, vláknitý prokaulom –na místě kontaktu s hostitelem zduří v hlízkovitý útvar –z prokaulomu vniknou haustoria do kořene hostitele Záraza 2 Cypripedium calceolus •v tobolce se tvoří až několik set tisíc semen •uvolnění po nárazech větru nebo za sucha mohou vypadávat •embryo nedostatečně vyvinuté, bez endospermu •mezi osemením a zárodkem je vzduchový prostor –usnadnění létání •mohou plavat více dnů na hladině –lehké a nesnadno smáčivé •krátká klíčivost •nutnost setkání s hyfami hub –pronikají dovniř –rozloží se, z organické hmoty se vyživuje embryo (mykotrofie) •vyroste prokaulom (prvé kořínky a šupinovité listy) •nad zemí první list zezelená •dále autotrofní, bez mykotrofie cypcal Drosera •semena 1,5 x 0,5 mm, 0,000 02 g •embryo malé, endosperm k němu přitisknutý –osemení volné - vzduchový prostor •vydrží dlouho ve vodě •mohou epizoochorně přilnout drorot drosem Létací zařízení •snižují specifickou hmotnost a zpomalují rychlost pádu –chlupovité útvary •funkční jen za sucha - Melica –křídla a blanité okraje •funkční za každého počasí - Apiaceae, Thalictrum, Rumex –nafouklé osemení •často jen kutálení - Staphylea, Colutea •křídlaté plochy malé oproti celkové hmotnosti - malý dolet •křídlaté diaspory s těžištěm na okraji nosných ploch –vířivý pohyb - střední dolet •křídlaté diaspory s velkým křídlem a těžištěm v středu –dlouhý dolet •drobné (resp. nafouknuté) diaspory a diaspory s chmýrem –nejdelší dolet Taraxacum Tussilago •nažka se zobánkem •po odkvětu se stvol prodlužuje •vydrží ve vodě •krátká klíčivost •šíření se senem a osivem • •nažka bez zobánku •po odkvětu se stvol prodlužuje •klíčivost velmi krátká –často jen 24 hodin •časté vegetativní šíření –oddenky • taroff1 taroff2 tusfar Phragmites Eriophorum •klíčivých semen velmi málo •na vodě obilky dobře plavou •anemochorie •epizoochorie •endozoochorie •synzoochorie –výstelka hnízd ptáků •vegetativní rozmnožování •chmýr z okvětí •anemochorie •hydrochorie •podružně i epizoochorie phraus eriang Pulsatilla Salix •prodlužování stonku •někdy i vzpřimování stonku –P. pratensis •krátká klíčivost –přeléhání semen •anemochorie •podružně epizoochorie •chlupy na poutku •velmi krátká klíčivost •anemochorie •dobře plavou •synzoochorie –výstelka hnízd salcap 101_1235_a Betula Ailanthus •pouze 20-30% fertilních semen •krátká klíčivost •anemochorie •hydrochorie •epizoochorie –přilnavost •endozoochorie –ptáci •semeno ve středu diaspory –rotace •častá endozoochorie • •Fraxinus –semeno na konci –padá kolmo • ailalt betpen Stepní běžci •celé rostliny nebo jejich části se odlamují a kutálejí za pomoci větru –kulovitý nebo deštníkovitý tvar •plody se odlamují při nárazech na zem –Crambe tataria, Eryngium campestre, Falcaria vulgaris, Salsola kali • • •druhy s nafouklým oplodím, resp. nafouklým vytrvalým kalichem nebo blanitými přívěsky –Colutea, Physalis, Staphylea • cratat1 cratat2 colarb Balisti •odpadávání diaspor od rostliny –často v kombinaci s jiným způsobem šíření •nejčastěji vytřásání semen z tobolek pomocí větru –po odkvětu prodlužují stopky plodů •samovolné vysypávání zabraňuje umístění otvorů na horním okraji tobolek –nemusí to být vždy apikání konec –u druhů rodu Campanula a Pyrolaceae - druhy s nicími plody mají otvory na bázi tobolek, druhy s plody přímými na vrcholu. •vyklenuté, prodlužované květní lůžko –Ranunculus, Myosurus drorot myomin