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This project proposes the restoration of Vinterviken’s contaminated grounds, a legacy of Nobel’s dynamite production. How can we live with toxicity? The design sows phytoremediating meadows, extracts toxins, harvests, decomposes, burns, and grows new crops. Elevated pathways offer a procession through the site, to green roofs, mountain paths, an open kitchen & hearth, a floating barge with biopools & a sauna. As the fields are healed, the structures move into the barge and sail to other polluted sites. / Projektet är ett förslag till återställandet av Vintervikens förorenade marker, ett arv från Nobels dynamitproduktion. Hur kan vi leva med toxicitet? Modellen sår fytoremedierande ängar, skiljer ut gifter, skördar, bryter ned, bränner, och odlar nya grödor. Förhöjda stigar erbjuder en gångväg genom området, till gröna tak, bergsstigar, ett öppet kök och härd, en flytande pråm med biopooler och en bastu. När områdena har läkts, flyttar strukturerna in i pråmen och seglar till andra förorenade platser.

The loss of biodiversity worldwide and methods of prevention are hot subjects receiving increased interest in todays’ research. Meadow construction in urban areas has been the focus of recent studies to increase both local and global biodiversity. In my report, I address potential analyses to conduct in advance before practical meadow constructions in a landscape. The subject I chose to focus on for this report was a LONA-project aimed to construct meadows on contemporary amenity grasslands in a semi-urban municipality. I used vegetation data from an inventory executed in 2021. Patches were in advance classified based on conditions observed during the inventory with class 1 obtaining the highest meadow potential, class 2 obtaining mediocre potential, and class 3 weak or no potential. I analysed vegetation data on species richness, environmental indicator values, and composition. Additionally, I analysed the soil types and historical land uses in the study area to display credible soil characteristics. The order of Lepidoptera was used as a model taxon for pollinators and the red-listed Marsh fritillary (Euphydryas aurinia) was separately analysed for conservational purposes. To illustrate the landscapes’ ability to facilitate the dispersal of butterflies, connectivity analyses of varying meadow construction scenarios were executed. Results indicate higher species richness on average per patch and more indicator species in class 1, suggesting a better starting point and making quality assessments more credible in comparison to class 2. Underlaying soil type seems to some extent to influence the meadow potential by affecting vegetation composition and hence butterfly occurrence in terms of host plant distribution. I could however not draw any conclusions from the effect of historical land use on current patch classifications, and consequently meadow potential. To facilitate for E. aurinia to widen its distribution in the study area, and to avoid local extinction, further conservational efforts should focus on mimicking the conditions and current management of the powerline corridor, that currently yields high diversity of butterflies and abundance of E. aurinia, to other powerline corridors in the study area. To facilitate dispersal of butterflies and other pollinators, target meadow areas of both class 1 and class 2 patches should be constructed to avoid patch isolation, as illustrated in the connectivity analyses. Further research is needed to investigate other factors possibly affecting suitability of grasslands for meadow construction.

Biotopes associated with railway corridor in valley of the river Tichá Orlice (Eastern Bohemia, Czech Republic) ABSTRACT Expansion, invasion or decline of plant species caused by environmental changes belong to the most important phenomenons associated with vegetation cover development. In spite of their often initiation by human activities the above mentioned processes continue then spontaneously and uncontrollably. This study is concentrated to the effect of these mechanisms on the biotope structure along the Tichá Orlice River (Eastern Bohemia, Czech Republic) - in its lowland landscape segment of the canyon character where the second axis of the valley (river flow is the first one) is created by railway line more than 150 years of local history. The case study has the general aim: to treat the present and/or future impact of described trends to plant biota and the degree of its influencing. My diploma thesis investigates functional impact and mutual interaction of the two main migration pathways of exotic species - the T.Orlice river and the railway corridor. It presents qualitative and quantitative changes in plant components of local (semi)natural biotopes by mean of interrelationships among selected ecological groups of species (neophytes, expansive species, and ephemeroids). At the same time, this...

Die Kulturlandschaft und ihre Bewirtschaftung haben sich seit dem Beginn der großräumigen Intensivierungsprozesse (z.B. Meliorationen, synthetischer Düngung und Herbizidgebrauch) in den 1950/60er Jahren in Mitteleuropa dramatisch geändert. Viele der ehemaligen artenreichen Grünlandflächen wurden in den letzten Jahrzehnten beseitigt (z.B. durch Umbruch zu Acker). Dies führte zu einem allgemeinen Grünlandrückgang in Deutschland. Heute werden die meisten Ackerflächen und die restlichen Grünlandflächen sehr intensiv bewirtschaftet. Die gegenläufige Entwicklung, die Umwandlung von Äckern zu Grünland, ist eher eine regionale Erscheinung, z.B. im Hügeland oder im Zuge von Kompensationsmaßnahmen. Die Artenzusammensetzung dieser Grünländer unterscheidet sich jedoch häufig von solchen mit längerer Habitatkontinuität. Um die Effekte von solch weiträumigen Meliorationsmaßnahmen auf die Phytodiversität, die Landschaftsstruktur und die hiermit einhergehende Grünlandfragmentierung sowie deren Auswirkungen auf die Pflanzenarten des Grünlandes zu erfassen, ist es nötig, historische Daten aus den 1950er Jahren, bevor die gravierenden, ackerbaulichen Intensivierungen begannen, auszuwerten. Feucht- sowie artenreiche Frischgrünländer waren in den 1950/60er Jahren ein typischer und weit verbreiteter Habitattyp, gelten jedoch aktuell als sehr bedroht in Mitteleuropa. Wiederholungsstudien mit mehreren Untersuchungsflächen und einem Untersuchungs-zeitraum von 50-60 Jahren, der vor den weiträumigen Intensivierungen beginnt, fehlen bislang und klar verortete historische Vegetationsdaten sind selten. Obwohl der Graslandanteil in einigen Hügelregionen in Deutschland zugenommen hat ist die ökologische Qualität vieler dieser Flächen gering. Zusätzlich sind artenreiche Kalkmagerrasen als ein Relikt früherer Bewirtschaftsformen und typischer Bestandteil des Hügellandes durch Nutzungsaufgabe (Sukzession) und Nährstoffeintrag gefährdet. Das Ziel dieser Doktorarbeit war es, den Landschaftswandel und die Veränderungen im Grünland in sechs Flussauengebieten (sowie einem durch Naturschutzstatus geschützten Gebiet) und einem typischen Gebiet des Hügellandes in Norddeutschland zu untersuchen. Hierzu wurden sowohl der Grünlandanteil, die Habitatkontinuität, der aktuelle Habitattyp, der Fragmentierungsgrad als auch die Auswirkungen auf die Artenzahlen, Artenzusammensetzung und die funktionelle Diversität untersucht. Die Studien in den Flussauen basieren auf fein aufgelösten historischen Vegetationskarten und dazugehörigen Vegetationsaufnahmen aus demselben Zeitraum. In 2008 wurden diese sechs Gebiete (+1 geschütztes Gebiet) mittels einer Biotoptypenkartierung erneut erfasst. Innerhalb dieser kanpp 2800 ha (2500 + 293 ha) früherer Grünländer wurden randomisierte Punkte gelegt und zusätzlich Vegetationaufnahmen in allen aktuellen Grünländern (inklusive Sukzessionsstadien) angefertigt. Die Fallstudie (2500 ha) aus dem niedersächsischen Hügelland basiert auf aktuellen Vegetationsaufnahmen, die ebenfalls mittels randomisierter Punkte in den bestehenden Grünländern (394 ha) angefertig wurden. Zusatzdaten über z.B. die aktuelle Bewirtschaftung oder die Habitatkontinuität (Auswertung historischer Karten) wurden ebenfalls erfasst. Die erste Studie zeigte, dass die ehemaligen artenreichen Feucht- und Frischgrünländer in den ungeschützten Gebieten drastisch, um über 80% der ursprünglichen Fläche, zurückgegangen sind. Sie wurden größtenteils durch Äcker, Intensivgrünländer aber auch Brachestadien ersetzt. Bedingt durch diesen starken Flächenrückgang hat die Fragmentierung der Restflächen stark zugenommen. Die durch ein Naturschutzgebiet geschützte Untersuchungsfläche an der Havel zeigte im Vergleich relative geringe Veränderungen. Daraus lässt sich deuten, dass lokale Effekte wie Düngung oder Drainage und nicht überregionale Effekte wie Klimaerwärmung oder der Eintrag von Stickstoff durch Luft die Hauptursache für den dokumentierten Wandel sind. Die zweite Studie in den Grünländern der Auen zeigte, dass sich die Artenzusammensetzung in den letzten fünf bis sechs Jahrzehnten in allen Gebieten stark verändert hat, die Artenzahlen der Vegetationsaufnahmen um 30-50% und auch die funktionelle Diversität in ähnlichem Maße zurückgegangen sind. Die Ellenberg-Zeigerwerte (EIV) für Nährstoffverfügbarkeit sind im Vergleich zu den 1950/60er Jahren stark gestiegen und die Unterschiede zwischen den ungeschützen und dem geschützten Gebiet unterstützen ebenfalls die Annahme, dass Veränderungen größtenteils durch lokale Faktoren und nicht durch überregionale Effekte verursacht wurden. Der Trend in den ungeschützten Gebieten geht zu artenamen Grünlandgesellschaften, die von wenigen konkurrenzstarken und mahdtoleranten Arten dominiert werden. Frühblühende und auf Insektenbestäubung angewiesene Pflanzen sind stark zurückgegangen, mit entsprechenden Auswirkungen auf die Tierwelt. Die dritte Studie verknüpft den dramatischen Grünlandrückgang und die zunehmende Fragmentierung mit der Artenverarmung seit den 1950/60er Jahren. Hierfür wurden mittels definierter Kriterien eine Liste von 78 für das Feucht- und Frischgrünland charakteristischen Grünlandarten definiert, die die Grundlage für die weiteren Analysen bildeten. Die Artenzahlen auf Ebene der Vegetationsaufnahmen nahmen um 30-66% ab. Die getesteten Landschaftsstrukturmaße hatten keinen nachweisbaren Einfluss auf die Artenzahlen auf Landschaftsebene. Die Distanz zum nächstgelegenen und geeigneten Habitat für die charakteristischen Arten hatte einen geringen negativen Effekt auf die Artenzahl der Vegetationsaufnahmen. Die Ellenberg-Zeigerwerte (N, F) und die Diversitätsmaßzahlen an charakteristischen Arten weisen ebenfalls auf den Effekt der lokalen Bewirtschaftung und nicht auf Fragmentierung als treibende Kraft beim Rückgang und dem Wandel der Artengarnitur hin. Im Gegensatz zu den Untersuchungsgebieten in den Flussauen hat sich der Grünlandanteil in der Fallstudie im niedersächsischen Hügelland seit den 1950er Jahren verdoppelt. Es wurden sechs verschiedene Grünlandtypen mit einer Spanne von unter 15 bis zu deutlich mehr als 27 Arten pro Aufnahme erfasst. Die besonders artenreichen Bestände sind aber mit ca. 6% der Fläche sehr selten. Die Anzahl an insektenbestäubten Pflanzen als auch die absoluten Artenzahlen gehen mit steigender Nutzungsintensität (indiziert durch die Ellenberg-Zeigerwerte Nährstoffe (N) und Mahdtoleranz (M)) wie in den Untersuchungsgebieten in den Flussauen zurück. Artenreiche Grünländer kommen nur auf mit Schafen beweideten Flächen mit einer Habitatkontinuität von mindestens 100 Jahren vor. Grünländer mit mittleren Artenzahlen sind größtenteils auf früheren Äckern mit einer Habitatkontinuität von weniger als 30 Jahren zu finden. Die dargestellte Untersuchung hat dramatische Verluste in den Grünlandflächen der Flussauen aufgezeigt. Die Restflächen sind fragmentiert und die Artenzahlen sowie die funtionelle Diversität stark zurückgegangen. Die Fallstudie im niedersächsischen Hügelland zeigt, dass selbst in Landschaften mit hohem Grasslandanteil die ökologische Qualität von den meisten Grünländern nur noch gering ist.

There is concern that climate change may cause mismatches between timing of flowering and activity of pollinators (phenology). However, concluding that mismatches will occur, and have serious consequences for pollination services, requires assumptions that have not yet been tested. I begin by discussing a set of these assumptions, bringing past research into the context of mismatch. Briefly, the assumptions are that 1) dates of first-flowering or emergence (DFFE) correctly describe phenology (and therefore mismatch); 2) differences in DFFE represent the magnitude of mismatch; 3) advancement of DFFE will be the primary phenological change; 4) shifts will be random and independent for each species; 5) populations of plants and pollinators are “bottom-up” regulated by their mutualistic interactions; 6) all interactions are of similar strength and importance; 7) dispersal, and the spatial context of phenological mismatches can be ignored; and ecological processes including 8) phenotypic plasticity and adaptive evolution of phenology, 9) competition and facilitation, and 10) emergence of novel interactions, will not affect mismatches. I then describe novel experiments, which could help to account for some of these assumptions, clarifying the existence and impacts of mismatches. Next, I present an original field experiment on factors affecting seed set in an alpine meadow in the Coast Range of British Columbia, Canada. I found evidence contradicting the assumption that seed set is primarily limited by pollination. My data highlight the roles of phenology, temperature (degree-days above 15°C, and frost hours), and interactions with pollinators (mutualists) and seed-predators (floral antagonists) in driving patterns of seed set. Seed set of early and late-flowering species responded differently to a 400m elevation gradient, which might be explained by phenology of bumble bees. My data suggest that the consequences of mismatch may be smallest for plants that are fly-pollinated and self-fertile. Non-selfing, bee-pollinated species might be more prone to reproductive limitation through mismatch (affected by snowmelt and cumulative degree-days). Plants that are limited by seed-predators might be negatively affected by warming temperatures with fewer frost hours, and extreme events such as late-season frosts and hail storms can prevent plants from setting seed entirely. Overall, my work emphasizes the importance of complementing theory, data-driven simulations, and meta-analyses with experiments carried out in the field. / Graduate

MSc (Botany) / Department of Botany / Plant populations are determined by many elements that impose demographic filters. Following disturbance, in African savanna woodland trees regenerate both sexually and vegetatively. Vachellia karroo (Hayne) Banfi and Galasso, family Fabaceae and sub family Mimosideae, commonly known as “sweet thorn” or “soetdoring” (Afrikaans), is a leguminous shrub common throughout Southern Africa. Its distribution range is from the Southwestern Cape northwards into Namibia, Angola, Botswana, Zambia and Zimbabwe. It is a pioneer species and has the ability to encroach rapidly into grassland grazing areas. Therefore, V. karroo is considered the most important woody invader of grasslands in South Africa. This study aimed at investigating the population biology and ecology of V. karroo in the clay waterlogged site of the Nylsvley Nature Reserve. Plant height, stem circumference, canopy cover, distance between individuals were measured and disturbance levels on individuals of V. karroo were estimated during sampling. The results showed that the population of V. karroo display an adequate growth curve thus implying that the population of V. karroo in the Nylsvley Nature Reserve is healthy and viable. More mature healthy individuals were found in September and December, than during June and July; this is obviously because early summer season, and in September most of the savanna plant species were starting to actively recover from the winter dry season. This is confirmation enough that the population of V. karroo is expanding in the clay waterlogged areas of Nylsvley Nature Reserve.

Though succession is a widely studied process, there are only a few reports dealing with changes in plant functional types in the course of succession. Even fewer studies are dealing with agricultural, wet meadows, which are under continuous impact of mowing. The aim of this work is to fill this gap. The studied area is situated in south part of CHKO Slavkovský Les (region of Karlovy Vary, West Bohemia). In previous works grasslands on arable field after 15, 35 and 55 years after abandoned and continual grasslands in last 100 years were detected from historical agriculture maps. The releves on all types of grassland were made and the species pool was investigated. I this work I investigate the functional types and live-history traits of these species and I also look for Ellenberger values and changes of abiotic environment. The result suggests that the late - successional species are long-lived and have slower live cycle (they mature later). Their seeds are less persistent and have worse dispersal ability. Their seedlings are more viable and the species invest more to aboveground biomass than to underground. Late-successional species also flower earlier and shorter time, what seems to be an adaptation to mowing. I found no relationship between successional age in which the species occur and seed mass,...