Katedra biologie ekosystémů

Ve spolupráci s Hydrobiologickým ústavem BC AV ČR, v.v.i. (HBÚ) se zabýváme především studiem stojatých vod (např. šumavských jezer, údolních nádrží či rybníků), v menší míře i potoků a dalších zajímavých lokalit, zajišťujeme výuku pro specializace Hydrobiologie v rámci bakalářského i magisterského studia a garantujeme doktorský studijní obor Hydrobiologie.

Náš výzkum je zaměřen na vzájemné vztahy mezi vodními organismy a na jejich interakce s abiotickými faktory, a to jak na úrovni celého ekosystému či povodí, tak v experimentálních podmínkách v laboratoři (kultivační pokusy) nebo v terénu (mesokosmy). Nabízíme zapojení do mezioborových týmů a společných projektů KBE s HBÚ, které studentům umožňují propojit různé přístupy a metody, od moderních chemických analýz, klasické taxonomie a ekofyziologie, přes molekulární analýzy včetně mikrobiální metagenomiky a metatranskriptomiky, až po ekologické modelování.

Současné projekty jsou zaměřeny např. na problémy eutrofizace či acidifikace povrchových vod, včetně návaznosti na půdní procesy v povodí, úlohu bakterií a fytoplanktonu v koloběhu organické hmoty a živin, či interakce mezi mikroorganismy a vodními makrofyty. V rámci studia na poli ekologie zooplanktonu se aktuálně věnujeme především dopadu bezobratlých predátorů a ryb na společenstva zooplanktonu a/nebo vlivu struktury biotopu, či studiu fyziologie, ekologie, genetické a fenotypové plasticity perlooček. V laboratorních experimentech studujeme otázky fenotypové plasticity u vířníků a možnosti mezidruhového křížení u buchanek. Nechybí ani projekty zabývající se vodními obratlovci, zejména populační dynamikou a ekologií rybích obsádek údolních nádrží.

Katedra biologie ekosystémů

Lidé ve skupině

Zabýváme se biologickou aktivitou půdy, která tvoří základní složku terestrických ekosystémů. Zajímají nás především cykly uhlíku, dusíku a fosforu ve spojitosti se složením a fungováním půdních mikrobních společenstev a jejich vztahy s rostlinami. Dlouhodobě se věnujeme různým typům ekosystémů – od lesních, přes mokřadní (rašeliniště a rašelinné smrčiny) až po luční ekosystémy v horských oblastech. Studujeme především, jak se půdní procesy v těchto ekosystémech mění působením přirozených či lidských vlivů. Naše poznatky se vždy snažíme zasadit do širšího kontextu fungování celého ekosystému.

Velká část našeho výzkumu probíhá na Šumavě. Zde se dlouhodobě věnujeme sledování vývoje a obnovy lesních ekosystémů v souvislosti s kůrovcovými a větrnými kalamitami v podmínkách měnícího se klimatu. Na šumavských rašeliništích sledujeme vliv odvodnění a následné revitalizace na zásoby a kvalitu organické hmoty a fungování půdního mikrobního společenstva.

Zkoumáme také ekosystémy alpinského pásma Vysokých Tater, kde sledujeme vliv globálních změn klimatu na mikrobní přeměny živin a jejich vyplavování do horských jezer. Další naše projekty byly zaměřeny například na sledování půdních procesů v tundře a rašeliništích ve Finsku, v permafrostem ovlivněných půdách ze Sibiře nebo Aljašky nebo v mokřadních půdách Belize.

Naše práce je založena na laboratorním zpracování vzorků půd a rostlin odebraných v terénu z reálných ekosystémů, popř. z mezokosmových experimentů. Sledujeme množství a formy uhlíku a živin v půdě a jejich přeměny v kombinaci se stanovením složení a aktivity půdního mikrobního společenstva. Získaná data následně statisticky vyhodnocujeme a snažíme se zasadit do kontextu fungování celého ekosystému.

Dlouhodobě spolupracujeme s ústavy Biologického centra Akademie věd ČR, především s Ústavem půdní biologie a Hydrobiologickým ústavem, s Ústavem pro výzkum lesních ekosystémů (IFER), Správou NP Šumava a také s několika zahraničními univerzitami.

Katedra biologie ekosystémů

V rámci našeho výzkumu se zabýváme různými aspekty ovlivňující dynamiku populací živočichů a rostlin a ve vodních a terestrických ekosystémech.

Vodní ekosystémy: od jedinců ke společenstvům

Wanted: Postdoc candidate in Quantitative Freshwater Biology for a Junior Group Leader position

Náš výzkum vodních ekosystémů se soustředí na dva hlavní tématické okruhy: populační dynamiku ryb v údolních nádržích a jejich interakce s člověkem (tým J. Kubečky) a životní cykly, populační dynamiku a utváření společenstev vodních bezobratlých v malých nádržích bez ryb (tým D. Boukala). Propojujeme přitom empirické přístupy a práci v terénu s laboratorními experimenty, statistickou analýzou dat a matematickými modely. Hlavními směry našeho současného výzkumu bezobratlých je vliv očekávaných teplotních změn, eutrofizace a struktury habitatů na trofické interakce a fenotypovou plasticitu vybraných druhů vodního hmyzu.

Okruhy témat pro diplomové a doktorské práce:

• Mapování společenstev vodního hmyzu s aplikacemi v ochraně přírody (terénní výzkum)
• Utváření společenstev vodních bezobratlých v rekultivovaných pískovnách (terénní výzkum, laboratorní pokusy)
• Interakce predátor-kořist a jejich ovlivnění vybranými funkčními znaky a faktory prostředí (pokusy, meta-analýzy)
• Modelování dynamiky populací a společenstev ve vodních ekosystémech (simulační modelování)
• Chování sportovních rybářů a populační dynamika ryb (zpracování dat z úlovkových statistik, modelování)

Populační dynamika a symbiotické interakce rostlin

Naše skupina se zabývá vlivem abiotických a biotických faktorů prostředí na populační dynamiku rostlin, tj. na klíčení semenáčků, přežívání semen v půdě, přežívání jedinců, kritická stádia životního cyklu a šíření na nová stanoviště. Z abiotických faktorů nás zajímají počasí (teploty, srážky), půdní vlastnosti, typ managementu (kosení versus pastva), z biotických faktorů studujeme herbivorii, složení okolní vegetace, či přítomnost symbiotických organismů (opylovači, mykorhizní houby). Získané výsledky se snažíme převést do praxe při ochraně vzácných druhů rostlin. Dále se zabýváme interakcemi mezi rostlinami a jinými organismy. Studujeme vliv opylovačů na evoluci květních signálů, alokaci zdrojů a reprodukční systémy rostlin, a vliv mykorhizních hub na výběr stanoviště u mykoheterotrofních druhů rostlin.

Okruhy nabízených témat pro diplomové a doktorské práce: 

• Vliv fragmentace krajiny na vztahy mezi rostlinami a opylovači
• Význam optických signálů v evoluci květní miméze
• Ekologie vzácných druhů rostlin
  Úspěšnost transferů vzácných druhů rostlin
• Význam endosymbiotických hub v mykorhize vstavačovitých rostlin

Katedra biologie ekosystémů

Krajina je složitý, hierarchický systém vzájemně propojených přírodních i antropogenně ovlivněných ekosystémů, které se vyvíjejí v čase. V současné době očekávaných klimatických změn a vzrůstajících požadavků na krajinu kolem nás, je důležité se věnovat Péči o životní prostředí i obnově kulturní krajiny.

V rámci našeho výzkumu se zaměřujeme na analýzu a hodnocení následujících přírodních jevů a procesů v krajině: