Functional traits and plasticity of plants in ecological research and education

• Autorzy: Masarovičová E. , Májeková M. , Vykouková I.

Identyfikatory

DOI

10.1515/cdem-2015-0006

Warianty tytułu

PL

Cechy funkcjonalne i plastyczne roślin w badaniach ekologicznych i edukacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Plant functional traits are any morphological, physiological and phenological features, which indirectly affect plant fitness through their three basic components of plant individual performance - growth, reproduction and survival. These features represent also a keystone for plant functional groups, which are similar in three aspects - function on the level of organism, response to environmental factors and effect on ecosystems. Functional approach in ecology and vegetation study enables to evaluate plant communities on the base of species function in a community, and to relate functional structure of plant communities to particular environmental gradients. Species plasticity has many aspects that mirror species adaptations to the environmental conditions and which then also translate into functional structuring of plant communities. This approach is thus a novel and exciting mode how to carry on plant ecology, both in research and education at universities.

PL

Charakterystyczna funkcjonalność roślin zależy od ich cech morfologicznych, fizjologicznych i fenologicznych, które pośrednio wpływają na kondycję roślin poprzez trzy podstawowe elementy ich indywidualnego rozwoju, tj. wzrost, reprodukcję i przetrwanie. Cechy te stanowią również podstawę funkcyjnych grup roślinnych, które są podobne w trzech aspektach - funkcje na poziomie organizmu, odpowiedź na czynniki środowiskowe i wpływ na ekosystemy. Podejście funkcjonalne w ekologii i w badaniach roślin umożliwia ocenę zbiorowisk roślinnych w oparciu o funkcje gatunków w społeczności i odniesienie funkcjonalnej struktury zbiorowisk roślinnych do poszczególnych gradientów środowiskowych. Plastyczność gatunków ma wiele aspektów, które odzwierciedlają ich przystosowanie do warunków środowiskowych, a które następnie przekłada się także na funkcjonalną strukturę zbiorowisk roślinnych. Takie podejście jest więc nowym i interesującym sposobem rozumienia ekologii roślin, znajdującym zastosowania zarówno w badaniach, jak i w edukacji uniwersyteckiej.

Słowa kluczowe

EN

adaptation; functional ecology; functional groups; plant communities; phenotypic plasticity; vegetation

PL

adaptacja; ekologia funkcjonalna; grupy funkcyjne; zbiorowiska roślinne; plastyczność fenotypowa; roślinność

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemistry-Didactics-Ecology-Metrology
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 20, NR 1-2
• Strony: 59--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Masarovičová E.

• Department of Soil Science, Faculty of Natural Sciences, Comenius University in Bratislava, Mlynská dolina, Ilkovičova 6, SK-842 15 Bratislava, Slovak Republic, phone [phone]

autor

Májeková M.

• Department of Soil Science, Faculty of Natural Sciences, Comenius University in Bratislava, Mlynská dolina, Ilkovičova 6, SK-842 15 Bratislava, Slovak Republic, phone [phone]

autor

Vykouková I.

• Department of Soil Science, Faculty of Natural Sciences, Comenius University in Bratislava, Mlynská dolina, Ilkovičova 6, SK-842 15 Bratislava, Slovak Republic, phone [phone]

Bibliografia

• [1] Eliáš P. Ecological and social functions of vegetation. Ekológia (Bratislava). 1983;2:93-104. DOI: 147.213.211.222/node/3806.
• [2] Violle C, Navas ML, Vile D, Kazakou E, Fortunel C, Hummel I, et al. Let the concept of trait be functional! Oikos. 2007;116:882-892. DOI: 10.1111/j.0030-1299.2007.15559.
• [3] Hodgson JG, Wilson PJ, Hunt R, Grime JP, Thompson K. Allocating C-S-R plant functional types: a soft approach to a hard problem. Oikos. 1999;85:282-294. DOI: 10.2307/3546494.
• [4] Weiher E, van der Werf A, Thompson K, Roderick M, Garnier E, Eriksson O. Challenging Theophrastus: A common core list of plant traits for functional ecology. J Veg Sci. 1999;10:609-620. DOI: 10.2307/3237076.
• [5] Cornelissen JHC, Lavorel S, Garnier E, Diaz S, Buchmann N, Gurvich DE, et al. A handbook of protocols for standardised and easy measurement of plant functional traits worldwide. Aust J Bot. 2003;51:335-380. DOI: 10.1071/BT02124.
• [6] Reich PB, Wright IJ, Lusk CH. Predicting leaf physiology from simple plant and climate attributes: A global GLOPNET analysis. Ecol Appl. 2007;17:1982-1988. DOI: 10.1890/06-1803.1.
• [7] Májeková M, de Bello F, Dolezal J, Lepš J. Plant functional traits as determinants of population stability. Ecology. 2014;95(9):2369-2374. DOI: 10.1890/13-1880.1.
• [8] Májeková M., Janeček Š, Mudrák O, Horník J, Janečková P, Bartoš M, et al. Consistent functional response of meadow species and communities to land-use changes across productivity and soil moisture gradients. Appl Veg Sci. 2016 (in press).
• [9] Májeková M, Vykouková I, Masarovičová E. Leaf turgor loss point in relation to soil moisture and leaf dry matter content. Phytopedon (Bratislava). 2015;14(1):1-6.
• [10] Lavorel S, McIntyre S, Landsberg J, Forbes TDA. Plant functional classifications: from general groups to specific groups based on response to disturbance. Trends Ecol Evol. 1997;12:474-478. DOI: 10.1016/S0169-5347(97)01219-6.
• [11] Westoby M. A leaf-height-seed (LHS) plant ecology strategy scheme. Plant Soil. 1998;199:213-227. DOI: 10.1023/A:1004327224729.
• [12] Lavorel S, Garnier E. Predicting changes in community composition and ecosystem functioning from plant traits: revisiting the Holy Grail. Funct Ecol. 2002;16:545-556. DOI: 10.1046/j.1365-2435.2002.00664.
• [13] Diaz S, Cabido M. Plant functional types and ecosystem function in relation to global change. J Veg Sci. 1997;8:463-474. DOI: 10.2307/3237198.
• [14] Masarovičová E., Májeková M., Vykouková I. Functional traits and plasticity of the plants. In: Pessarakli M, editor. Handbook of Photosynthesis. Third edition. Boca Raton, FL: CRC Press, Taylor and Francis Group, LLC; 2015 (in press).
• [15] Sultan SE. Phenotypic plasticity for plant development, function and life history. Trends Plant Sci. 2000; 5:537-542. DOI: 10.1016/S1360-1385(00)01797-0.
• [16] Miklos GLG, Rubin GM. The role of the genome project in determining gene function: insights from model organisms. Cell. 1996;86:521-529. DOI: 10.1016/S0092-8674(00)80126-9.
• [17] Trewavas AJ, Malhó R. Signal perception and transduction: the origin of the phenotype. Plant Cell. 1997;9:1181-1195. DOI: 10.1105/tpc.9.7.1181.
• [18] Schlichting CD. The evolution of phenotypic plasticity in plants. Ann Rev Ecol Syst. 1986;17:667-693. http://www.jstor.org/stable/2097012.
• [19] Sultan SE. Evolutionary implications of phenotypic plasticity in plants. Evol Biol. 1987;21:127-178. DOI: 10.1007/978-1-4615-6986-2_7.
• [20] Bradshaw AD, Hardwick K. Evolution and stress: genotypic and phenotypic components. Biol J Linn Soc. 1989;37:137-155. DOI: 10.1111/j.1095-8312.1989.tb02099.x.
• [21] Gedroc JJ, McConnaughay KDM, Coleman JS. Plasticity in root/shoot partitioning: optimal, ontogenetic, or both? Funct Ecol. 1996;10:44-50. DOI: 10.2307/2390260.
• [22] Sultan SE, Wilczek AM, Bell DL, Hand G. Physiological response to complex environments in annual Polygonum species of contrasting ecological breadth. Oecologia. 1998;115:564-578. DOI: 10.1007/s004420050554.
• [23] Ryser P, Eek L. Consequences of phenotypic plasticity vs. interspecific differences in leaf and root traits for acquisition of aboveground and belowground resources. Am J Bot. 2000;87:402-411. http://www.amjbot.org/content/87/3/402.
• [24] Emery RJN, Chinnappa CC, Chmielewski JG. Specialization, plant strategies, and phenotypic plasticity in populations of Stellaria longipes along an elevational gradient. Int J Plant Sci. 1994;155:203-219. www.jstor.org/stable/2995565.
• [25] Küppers M. Carbon relations and competition between woody species in a central European hedgerow. I. Photosynthetic characteristics. Oecologia. 1984;64:332-343. DOI: 10.1007/BF00379131.
• [26] Deregibus VA, Sanchez RA, Casal JJ. Effects of light quality on tiller production in Lolium spp. Plant Physiol. 1983;72:900-902. DOI: 10.1104/pp.72.3.900.
• [27] Poorter H, Van de Vijver CADM, Boot RGA, Lambers H. Growth and carbon economy of a fast-growing and a slow-growing grass species as dependent on nitrate supply. Plant Soil. 1995;171:217-227. DOI: 10.1007/BF00010275.