Climate change may facilitate shifts in the ranges and the spread of insect pests, but a warming climate may also affect herbivorous insects adversely if it disrupts the locally adapted synchrony between the phenology of insects and that of their host plant. The ability of a pest species to colonize new areas depends on its ability to adjust the timing of phenological events in its life cycle, particularly at high latitudes where there is marked seasonality in temperature and day length. Here we incubated eggs of three species of geometrid moth, Epirrita autumnata, Operophtera brumata and Erannis defoliaria from different geographical populations (E. autumnata and O. brumata from Northern Finland, E. autumnata and E. defoliaria from Southern Finland and all three species from Germany) in a climate chamber at a constant temperature to determine the relative importance of geographic origin in the timing of egg hatch measured in terms of cumulative temperature sums (degree days above 5°C, DD5); i.e. the relative importance of local adaptation versus phenotypic plasticity in the timing of egg hatch. In all three species, eggs from northern populations required a significantly lower temperature sum for hatching than eggs from southern populations, but the differences between them in temperature sum requirements varied considerably among species, with the differences being largest for the earliest hatching and northernmost species, E. autumnata, and smallest for the southern, late-hatching E. defoliaria. In addition, the difference in hatch timing between the E. autumnata eggs from Southern Finland and Germany was many times greater than the difference between the two Finnish populations of E. autumnata, despite the fact that the geographical distances between these populations is similar. We discuss how these differences in hatching time may be explained by the differences in hatch-budburst synchrony and its importance for different moth species and populations. We also briefly reflect on the significance of photoperiod, which is not affected by climate change. It is a controller that works parallel or in addition to temperature sum both for egg hatch in moths and bud burst of their host plants., Julia Fält-Nardmann, Tero Klemola, Mechthild Roth, Kai Ruohomäki, Kari Saikkonen., and Obsahuje bibliografii
Although plant performance under elevated CO2 (EC) and drought has been extensively studied, little is known about the leaf traits and photosynthetic performance of Stipa bungeana under EC and a water deficiency gradient. In order to investigate the effects of EC, watering, and their combination, S. bungeana seedlings were exposed to two CO2 regimes (ambient, CA: 390 ppm; elevated, EC: 550 ppm) and five levels of watering (-30%, -15%, control, +15%, +30%) from 1 June to 31 August in 2011, where the control water level was 240 mm. Gas exchange and leaf traits were measured after 90-d treatments. Gas-exchange characteristics, measured at the growth CA, indicated that EC significantly decreased the net photosynthetic rate (PN), water-use efficiency, nitrogen concentration based on mass, chlorophyll and malondialdehyde (MDA) content, while increased stomatal conductance (gs), intercellular CO2 concentration (Ci), dark respiration, photorespiration, carbon concentration based on mass, C/N ratio, and leaf water potential. Compared to the effect of EC, watering showed an opposite trend only in case of PN. The combination of both factors showed little influence on these physiological indicators, except for gs, Ci, and MDA content. Photosynthetic acclimation to EC was attributed to the N limitation, C sink/source imbalance, and the decline of photosynthetic activity. The watering regulated photosynthesis through both stomatal and nonstomatal mechanisms. Our study also revealed that the effects of EC on photosynthesis were larger than those on respiration and did not compensate for the adverse effects of drought, suggesting that a future warm and dry climate might be unfavorable to S. bungeana. However, the depression of the growth of S. bungeana caused by EC was time-dependent at a smaller temporal scale., H. Wang, G. S. Zhou, Y. L. Jiang, Y. H. Shi, Z. Z. Xu., and Obsahuje bibliografii
Řada příspěvků letošního ročníku Živy byla věnována různým tématům krajiny (2015, 1: 21-24 a XI; 2: 69-72 a XXXV-XXXVII; 3: 116-119 a XLV-XLVIII; 4: 169-172 a 173-178). Podnětem pro jejich uveřejnění se staly semináře Povodně a sucho: krajina jako základ řešení, organizované Komisí pro životní prostředí Akademie věd ČR ve dnech 8. října 2013 a 5. června 2014 (viz Živa 2015, 1:XII-XIII). Tyto příspěvky ukázaly problematiku krajiny z různých hledisek. Autoři se zabývali vodou v zemědělských půdách, ekosystémy říční krajiny, lesem jako jednou z jejích nejdůležitějších strukturních složek, biologickou rozmanitostí krajiny a dalšími dílčími tématy. Konečným cílem výzkumu krajiny je ale poznání krajiny jako celku - komplexu přírodních, kulturních a sociálně-ekonomických souvislostí a vztahů. Krajina není staveniště developerského projektu ani výrobní hala zemědělské akciové společnosti. Jde o veřejný prostor, v němž společnost žije a realizuje nejen své ekonomické, ale i kulturní, přírodní a sociální zájmy. Je proto na místě, aby se stala trvalou součástí národní politické agendy - stejně jako je tomu v jiných případech veřejného zájmu. and Josef Fanta.
Director of Potsdam Institute for Climate Impact Research and world leading climatologist Prof. Hans Joachim Schellnhuber was invited for a lecture in the framework of the conference Where is the energy sector heading to in the context of the climate change that took place at the headquarters of the Czech Academy of Science on September 29, 2015. and Bedřich Moldan.
V tomto článku shrnujeme současné poznání o vztahu permafrostových půd ke klimatickému systému Země. Toto poznání se stále rozšiřuje o další výsledky z mezinárodních programů, na nichž se podílí také čeští vědečtí pracovníci. Zde uvádíme ty, které jsou ve vztahu k předpokládané budoucí změně klimatu zcela zásadní., The article summarizes the current knowledge about the direct relationship between permafrost soils and the Earth´s climatic system. This knowledge is progressively improving thanks to international projects, also with the participation of Czech scientists. Here we present results from these projects, which are crucial with respect to the predicted future climate change., and Petr Čapek, Hana Šantrůčková.
Saranče horská (Miramella alpina) patří mezi glaciální relikty, tedy živočichy osídlující velká území střední Evropy během dob ledových (glaciálů) v pleistocénu. Dnes je však jejich rozšíření většinou sporadické. Tyto druhy jsou přizpůsobeny k životu v extrémních podmínkách a u nás se vyskytují např. v horách nad hranicí lesa, v alpínských ekosystémech. Zde se musejí vypořádat s rychlou proměnlivostí prostředí (teplota nebo vítr) a s omezenou délkou vegetačního období. Saranče horská představuje jediný glaciální relikt ze skupiny rovnokřídlého hmyzu (Orthoptera) žijící v České republice. Vyskytuje se u nás v alpínském bezlesí Hrubého Jeseníku, kde může osídlovat i horské louky a paseky ve smrkových porostech, a dále obývá několik rašelinišť v jižních Čechách (např. Chlum u Třeboně, Vltavský luh - Mrtvý luh). Jde o evropský horský mezotopní druh rozšířený v Pyrenejích, Alpách a Karpatech, jenž nachází optimální podmínky pro život v subalpínském a alpínském stupni. K přežívání v podmínkách rašelinišť a horských bezlesých stanovišť od 500 do 2 200 m n. m. se výborně přizpůsobil a využívá hned několik strategií. Kvůli své potravní biologii a výskytu v alpínském bezlesí se saranče horská již několik let využívá při výzkumu vlivu zvýšeného množství oxidu uhličitého na bionomii herbivorního hmyzu v horských ekosystémech. Změny v koncentraci CO2 ve vzduchu vyvolávají totiž rozdíly v kvalitativním i kvantitativním zastoupení prvků a sloučenin v rostlinném těle a vedou k odchylné distribuci látek v listech. Herbivorové jsou tudíž těmito změnami prostřednictvím potravy ovlivňováni., Miramella alpina is a glacial relict, which occurred in large areas of central Europe during the ice ages in the Quaternary. This montane species lives in subalpine and alpine habitats, and is considered rare in the Czech Republic. Cryptic colouration, adaptation of the tarsi, food preferences and the onthogenetic cycle help the species to survive under extreme conditions. Due to its specific foraging biology it has been used as an excellent model in research on the effects of increased carbon dioxide concentration on the bionomics of herbivorous insects in mountain ecosystems., and Kateřina Kuřavová.
The present study attempts to determine how some physiological and reproductive functions of olive tree (Olea europaea L., cv. Koroneiki) respond to enhanced UV-B radiation or heat. Enhanced UV-B radiation was applied to (1) three-year-old potted plants in an open nursery (corresponded to ca. 16% ozone depletion), and (2) in vitro cultured pollen samples (220 μmol m-2 s-1, PAR = 400-700 nm + UV-B at 7.5, 15.0, or 22.5 kJ m-2 d-1). Potted olive plants were also subjected to high temperature (38 +- 4°C) for 28 h to mimic heat levels regularly measured in olive growing areas. A significant effect of UV-B on photosynthetic rate was observed. However, enhanced UV-B radiation did affect neither chlorophyll nor carotenoid content, supporting previous reports on hardiness of the photosynthetic apparatus in olive. Increased superoxide dismutase activity was observed in UV-B-treated olive plants (+ 225%), whereas no effect was found in the plants under heat stress. Neither UV-B and nor heat did affect H2O2 accumulation in the plant tissues. However, the same treatments resulted in enhanced lipid peroxidation (+ 18% for UV-B and + 15% for heat), which is likely linked to other reactive oxygen species. The increased guaiacol peroxidase activity observed in both treatments (+ 32% for UV-B and + 49% for heat) is related to the defense against oxidative membrane damage. The observed reduction in pollen germination (20-39%) and tube length (11-44%) could have serious implications on olive yields, especially for low fruit-setting cultivars or in years and environments with additional unfavorable conditions. UV-B and heat effects described here support the hypothesis that plant response to a given stressor is affected by the overall context and that a holistic approach is necessary to determine plant strategies for climate change adaptation., G. C. Koubouris, N. Kavroulakis, I. T. Metzidakis, M. D. Vasilakakis, A. Sofo., and Obsahuje bibliografii