Disturbance Ecology Research Group
Research Group Head: Dr. Jana Marešová
Research activities
The research group focuses on the research of disturbances and the impact of global change impacts on forest ecosystems. We examine this issue in 2 related areas:
- Diagnosis and prediction of forest ecosystems state
Involves the research focused on the factors affecting the state of forest ecosystems and its components in the laboratory and in the field conditions. In climate chambers, we examine the impact of various factors of the simulated environmental conditions on host plants, in particular changes in the production of metabolites that are related to defence capability and predisposition to attack by bark beetles, but also to the population dynamics. Under field conditions, we use contact (SapFlow, temperature of trunk surface, temperature of cambium, trunk circumference changes) and also contactless (thermocamera, terrestrial laser scanner, weather stations) methods for obtaining informations on condition of trees and environmental parameters. We use as well remote sensing methods for mapping ecosystem structure (UAV with lidar, thermal, hyperspectral and RGB + IR sensors, satellite imagery). The acquired knowledge is the input to the developed decision support system TANABBO.
- Chemical communication between trees and bark beetles
Involves the analysis of semiochemicals (substances responsible for chemical communication between individuals of the same species or between species), particularly in the host – phytophage communication system under laboratory and field conditions; using gas chromatography with mass spectrometry coupled with electroantennography (GC-MS EAD).
Research strategy
- Clarify the knowledge of the impact of global change and disturbances on the state and subsequent development of forest (especially spruce) ecosystems.
- Clarify the knowledge about the predisposition of spruce trees for the bark beetle infestation and about the mechanisms of host selection.
- Further development of algorithms in decision support system TANABBO for disturbances in spruce ecosystems.
Click for members
[SK] Oddelenie disturbančnej ekológie
Vedúci oddelenia: RNDr. Jana Marešová, PhD.
Vedecké zameranie
Oddelenie je zamerané na výskum disturbancií a vplyvu dopadov globálnych zmien na lesné ekosystémy. Uvedenú problematiku skúmame v 2 súvisiacich oblastiach:
- Diagnostika a predikcia stavu lesných ekosystémov
zahŕňa výskum faktorov ovplyvňujúcich stav lesných ekosystémov a ich zložiek v laboratórnych a v terénnych podmienkach. V klimatizačných komorách skúmame vplyv rôznych faktorov simulovaných environmentálnych podmienok na fyziológiu hostiteľských rastlín, najmä zmeny v tvorbe metabolitov, ktoré súvisia s obrannou schopnosťou a predispozíciu voči náletu podkôrneho hmyzu, ako aj s jeho populačnou dynamikou.
V terénnych podmienkach využívame kontaktné (SapFlow, teplota povrchu kmeňov, teplota kambia, zmeny obvodu kmeňa) aj bezkontaktné (termokamera, terestrický laserový skener, meteostanice) metódy na získavanie informácií o stave a kondícii drevín a parametrov prostredia, ako aj metódy diaľkového prieskumu Zeme na mapovanie štruktúry ekosystémov (UAV s laserovým, tepelným, hyperspektrálnym a RGB+IR senzormi, satelitné snímky). Získané poznatky sú vstupmi do vyvíjaného systému na podporu rozhodovania TANABBO.
- Chemická komunikácia medzi drevinami a podkôrnym hmyzom
je zameraná na analýzy semiochemikálií (látok zodpovedných za chemickú komunikáciu medzi jednotlivcami toho istého druhu alebo medzi druhmi) v laboratórnych a terénnych podmienkach, najmä v systéme hostiteľ-fytofág, s využitím plynovej chromatografie s hmotnostnou spektrometriou spojenou s elektroantenografiou (GC-MS EAD).
Stratégia výskumu do najbližšieho obdobia
- Spresniť poznatky o vplyve dopadov globálnych zmien a disturbancií na stav a následný vývoj lesných (najmä smrekových) ekosystémov.
- Spresniť poznatky o predispozícii smrekov na nálet podkôrneho hmyzu a mechanizmoch výberu hostiteľa u podkôrneho hmyzu.
- Ďalší vývoj algoritmov systému na podporu rozhodovania pri disturbanciách v smrekových ekosystémoch TANABBO.