Anglicky: Climate warming alters the structure of farmland tritrophic ecological networks and reduces crop yield

Zdroj: Derocles S. A. P. - Lunt D. H. – Berthe S. C. F. - Nichols P. C. Moss E. D. – Evans D. M. (2018): Climate warming alters the structure of farmland tritrophic ecological networks and reduces crop yield. Molecular Ecology. 27: 4931-4946.

Klíčová slova: "klimatické změny, plodiny, plevele, predátoři, hostitelé, trofické úrovně"

Dostupný z: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/mec.14903


Změny klimatu a zemědělské hospodaření patří v současnosti mezi aktuální problémy, které společnost řeší. Předpokládá se, že změna klimatu bude mít v nadcházejících desetiletích hluboký dopad na zemědělské systémy produkce potravin. Plodiny budou nepříznivě ovlivněny kombinací, jak abiotických (např. teplota, sucho, salinita), tak biotických (např. plevele, choroby, škůdci) stresů, což představuje významné ohrožení zabezpečení produkce potravin. I přes výsledky výzkumů, jsou dopady změny klimatu na početnost a rozšíření druhů, složení společenstev, interakce trofických úrovní mezi druhy a fyziologii organismů, špatně pochopeny, zejména v agroekosystémech.

Tento fakt značně stěžuje hodnocení změn ve vztazích v agroekosystémech. Přesto komplexní sítě biotických interakcí, jako je opylení hmyzem, parazitismus aj., hrají důležitou roli při udržování biologické rozmanitosti, poskytují cenné ekosystémové služby a mohou zprostředkovat vlivy ekosystémů na změnu životního prostředí. Vztahy druhů však mohou být citlivější na změnu klimatu, protože jsou citlivé na fenologii, chování, fyziologii a diverzitu.

Z dosavadních výzkumů však není jasné, jak trvalé zvyšování teploty a snižování úhrnů a rozložení srážek v důsledku změny klimatu ovlivní plodiny a jejich vztahy s plevely, hmyzími škůdci a jejich predátory, a to kvůli obtížím při zjišťování změn v těchto složitých vztazích. V práci je proto znázorněna simulace kombinovaných faktorů, jako je zvyšující se teplota (v průměru o 1,4 ° C během vegetačního období) s aplikací dešťové vody (snížení o 10% z průměrného měsíčního úhrnu) pomocí experimentu v pšenici. Studie byla provedena v roce 2013 v Stockbridge, North Yorkshire, Velká Británie (53° 49′ severní šířky - 1° 9′ západní délky), což je tradiční farma určená pro polní experimenty. Na pozemcích jsou zastoupeny luční porosty a orná půda s pěstováním pšenice jako hlavní plodiny.

Na základě těchto faktorů byl zkoumán vliv na strukturu 24 kvantitativních replikačních sítí rostlin-mšic-a jejich predátorů. Výsledky experimentu ukazují, jak simulované oteplování ovlivnilo druhovou bohatost, a snížilo složitost trofické sítě. Zvýšená teplota vyvolala ohniska napadení mšicemi, ale míra parazitismu mšic parazitoidními vosami zůstala nezměněna. Zvýšená teplota také vedla ke změnám v plodině, zejména došlo ke změnám ve fenologii pšenice a její kvalitě (tj. méně semen s nižší hmotností).

V práci je diskutována důležitost změny klimatu v širších souvislostech se zvážením širších dopadů změny klimatu na diverzitu plevelů, škůdců a jejich predátorů napříč trofickými úrovněmi v agroekosystémech.

Zpracoval/a: Ing. Jan Štrobach, Ph.D., Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., strobach@vurv.cz