Classification and gradient analysis of weed vegetation in Europe

Küzmič, Filip (avtor), Šilc, Urban (mentor), Lososova, Zdenka (komentor)

Fitosociologija je veda, ki preučuje rastlinske zrdužbe ter vzorce, spremembe in povzročitelje teh sprememb v vrstni sestavi in abundanci teh združb. Osnovni podatek je izčrpen popis vseh vrst in njihove abundance na zelo majhnem območju (ploskvi). Enoletna plevelna in ruderalna vegetacija sta tip vegetacije, ki se pojavlja na od človeka močno spremenjenih rastiščih zaradi motenj, ki so zelo različnih intenzivnosti, pogostnosti in predvidljivosti. Ne glede na to pa poleg ostalih abiotskih in biotskih dejavnikov zelo pomembno vplivajo na vrstno sestavo in abundanco. V študijah v doktorski disertaciji smo z uporabo največjega nabora podatkov do sedaj raziskali in opisali nekatere vzorce v enoletni plevelni in ruderalni vegetaciji na nivoju celotne Evrope. V prvem delu smo z uporabo različnih metod razvrščanja odgovorili na dolgo časa odprto vprašanje o najbolj optimalnem številu skupin plevelne in ruderalne vegetacije. Rezultati so pokazali, da štiri skupine najbolje opišejo raznolikost tega tipa vegetacije. Posledično v skladu s tem predlagamo spremembo trenutne sheme za razvrščanje evropskih tipov vegetacije. V drugem delu smo z uporabo dveh tipov plevelne vegetacije na žitnih poljih raziskali teorijo o povezavi med abundanco vrste glede na pozicijo v delu območja razširjenosti vrste. Našli smo močno podporo teoriji, ko so v primeru plevelne vegetacije na bazičnih tleh vrste bolj specializirane blizu roba območja razširjenosti. V primeru plevelne vegetacije na kislih tleh nismo našli podpore za to teorijo, temveč smo izpostavili verjetne pomanjkljivosti v metodologiji in predlagali povečanje območja. V tretjem delu smo raziskali enega najdlje poznanih vzorcev v ekologiji – manjšanje vrstne pestrosti z oddaljevanjem od ekvatorja – z vidika izbranega tipa vegetacije. Ugotovili smo, da se alfa diverziteta manj močno spreminja z geografsko širino kot gamma diverziteta, ki so jo uporabljali v večini podobnih raziskav. Kljub šibkemu trendu smo zaznali pomembne razlike med tipi vegetacije glede na intenzivnost motnje, saj se je alfa diverziteta pri bolj intenzivnih motnjah z višjo geografsko širino celo povečala. V četrtem delu smo bolj podrobno raziskali stopnjo prisotnosti neofitov v plevelni in ruderalni vegetaciji, ki je bila prepoznana kot najbolj prizadeta v več regijskih raziskavah. Našli smo velike razlike med sedmimi evropskimi bioregijami (z najvišjim številom neofitov v atlantski regiji) in med tremi tipi motenj (z najvišjim številom neofitov v ruderalni vegetaciji). Iz izsledkov vseh študij lahko zaključimo, da glavni značilnosti plevelne in ruderalne vegetacije (prevlada enoletnih vrst in pojavljanje, ki je tesno povezano s človekovim delovanjem) dajeta temu tipu vegetacije pomembno vlogo v ekoloških raziskavah, saj lahko po eni strani zaradi teh posebnosti identificiramo pomanjkljivosti v nekaterih splošno sprejetih ekoloških teorijah, po drugi strani pa lahko z dokazi podpremo in tako utrdimo nekatere druge.

• Jezik: Angleški jezik
• Ključne besede: Razvrščanje, ordinacija, plevelna vegetacija, makroekologija, fitosociologija
• Vrsta gradiva: Doktorsko delo/naloga
• Tipologija: 2.08 - Doktorska disertacija
• Organizacija: BF - Biotehniška fakulteta
• Leto izida: 2020
• PID: 20.500.12556/RUL-122898
• COBISS.SI-ID: 44400643
• Datum objave v RUL: 16.12.2020

Sekundarni jezik

• Jezik: Slovenski jezik
• Naslov: Klasifikacija in gradientna analiza plevelne vegetacije v Evropi

Izvleček

Fitosociology is a field in vegetation science studying plant communities, trends, changes, and drivers of these changes in their species richness and composition. Its basic data consist of small-scale records (plot-level) and give exhaustive information on species composition and abundance. Annual weed and ruderal vegetation represents vegetation types found on anthropogenically disturbed sites with varying frequency, intensity, and predictability of the disturbances which (together with other abiotic and biotic factors) strongly affect its species composition and abundance. We used the so far largest dataset of phytosociological data to explore and describe patterns in annual weed and ruderal vegetation on a European scale. In the first study, we tackled the long-lasting issue of classification of European weed and ruderal vegetation for the first time on a joined dataset. Using several different classification methods, we had found that four groups best describe the variability of this vegetation and consequently proposed changes to the current classification scheme. In the second study, using two types of weed vegetation in cereal fields, we asked if the general ecological theory on the relationship between species abundance regarding the position in the distribution area holds also for weed vegetation. We found contrasting results: strong support for the theory in weed vegetation on base-rich soils and no support in weed vegetation on acidic soils. We argued that the proposed methodology we had adopted has certain flaws and that the scope of the study should be extended. In the third study, we explored one of the longest known gradients in ecology – decrease in species richness with the increasing distance from the equator. We found that alpha diversity show a much less clear pattern than gamma diversity studies. However, disturbance regimes influence the patterns and can also increase species richness at high latitudes. In the fourth chapter, we addressed the issue of neophyte species in weed and ruderal vegetation, which has been found as the most invaded in several regional studies. We found strong differences in the level of invasion between seven biogeographical regions (Atlantic region having the largest neophyte species pool) and three disturbance regimes (ruderal vegetation having the largest neophyte species pool). From all the studies we can conclude that the inherent feature of the selected vegetation type (dominant annual species and the close relation to human activities) makes it a very valuable study object since it enables us to identify exceptions in some generally accepted theories on the one hand and to solidify other theories with this extreme vegetation type on the other.

• Ključne besede: Classification, ordination, weed vegetation, macroecology, phytosociology