Patterns and processes in spatial distribution of plant species across scales

Abstract

In this thesis, I aimed to identify factors shaping plant distribution at different spatial scales, correlate them with environmental heterogeneity, identify causal processes and test general hypothesis on the nature of response curve shapes and species richness patterns. General review of the topic is introduced in the first chapter, followed by five chapters presenting three already published studies and two manuscripts. The first study deals with processes responsible for creation of fine-scaled spatial pattern of spruce seedlings and saplings, emerging after bark-beetle disturbance in mountain spruce forest. Aggregated pattern, replicating previous generation of spruce trees, emerges in consequence to microsite-dependent mortality, as was surveyed through repeated monitoring of the fate of individual seedlings. The second study explores spatial variability in forest understory temperatures at the landscape scale and its relevance for understory plant distribution. As the main source of variability in understory communities we identified seasonal maximum temperatures. Using GIS modelling approach, we created spatially continuous prediction, which outperformed state-of-art climatic grids used currently by ecologists. The third study on the shape of species responses along elevational gradients...

SHRNUTÍ V této práci se zabývám procesy a faktory určujícími rozšíření rostlinných druhů na různých prostorových škálách. Studium prostorové distribuce má tři základní kroky: popis pozorovaného vzorce, nalezení prostorových vztahů s dalšími prostorovými jevy a nakonec určení kauzálních vztahů. Tato práce přináší pět případových studií, operujících na různých prostorových škálách, které přináší různou úroveň poznání prostorových vztahů a jejich příčin: V první studii se zabýváme na jemné škále identifikací procesů, které vedou ke vzniku shlukovitého rozmístění semenáčků smrku v porostech horských smrčin zasažených gradací kůrovce, které je navíc konzervativní v čase - kopíruje totiž předchozí generaci lesa. S pomocí dlouhodobého sledování jednotlivých semenáčků jsme identifikovali rozdíly v mortalitě na mikrostanovištích zodpovědné za prostorové shlukování semenáčků. Druhá studie zkoumá prostorovou variabilitu teploty v lesních porostech na krajinném měřítku a její vztah k rozšíření druhů bylinného patra. Jako hlavní složku teplotní variability zodpovědnou za rozšíření rostlin jsme identifikovali maximální teploty ve vegetační sezóně. S využitím metod GIS jsme informaci z bodových měření vztáhli k topografii terénu a vytvořili prostorově spojitou predikci mikroklimatu s velmi jemným rozlišením, která obstála...