Rasprostranjenje, ekologija i predviđanje distribucije invazivnih taksona roda Reynoutria Houtt. (Polygonaceae) na području Srbije i jugoistočne Evrope

Abstract

Iako su invazivni predstavnici roda Reynoutria proučavani od strane više autora, prevashodno na nivou pojedinačnih država, pojedinačnih staništa ili zaštićenih područja, nema naučnih radova u kojima se celovito analizira njihova ekologija, ukupno rasprostranjenje, kao i predviđanje buduće distribucije na području Srbije i jugoistočne Evrope. Takođe, evidentna je nedovoljna istraženost mehanizama adaptacije i strategije preživljavanja ovih taksona u antropogeno zagađenim staništima. Zbog svega, osnovni ciljevi ove disertacije su utvrđivanje prisustva i distribucije invazivnih taksona roda Reynoutria na području Srbije i jugoistočne Evrope, ekološka analiza u odnosu na klimatske parametre i tip staništa, procena invazibilnosti zaštićenih područja Srbije i jugoistočne Evrope, kao i analiza bioakumulacionih potencijala za makronutrijente i teške metale taksona R. x bohemica. Istraživanja su obavljena u periodu 2006. – 2016. godina. Zabeleženo je ukupno 4081 lokaliteta, u okviru tri različita tipa staništa. Najčešći taksoni su R. japonica i hibrid R. × bohemica. Primenom metode MaxEnt modelovanja utvrđeno je da padavine najtoplijeg kvartala (BIO18) imaju najveći uticaj na formiranje ekološke niše ovih taksona. Modelovana niša taksona R. × bohemica ukazuje na njegovu toleranciju visokih temperatura u različitim periodima godine, uz istovremeno niže količine padavina (i do 60 mm u odnosu na roditeljske vrste). Hemijskom analizom biljnih tkiva R.× bohemica, utvrđena je slaba akumulacija teških metala sa strategijom njihovog isključivanja, uz veoma efikasnu akumulaciju makronutrijenata. Rezultati upućuju na potrebu sprečavanja osnivanja novih populacija u blizini zaštićenih područja koja imaju pogodne sredinske faktore za razvoj ovih taksona.

Although the invasive Reynoutria taxa have been studied by several authors, primarily at country, habitat or protected areas level, there are no scientific papers in which their ecology, distribution and future distribution predictions in Serbia and Southeastern Europe are completely analyzed. Also, there is lack of scientific research of adaptation mechanisms and survival strategies of these taxa in anthropogenically polluted soils. Hence, the main objectives of this dissertation are determination the presence and distribution of invasive Reynoutria taxa in Serbia and southeastern Europe, ecological study of bioclimatic parameters in different habitats and protected areas invasibility assessment in Serbia and Southeastern Europe, as well as R. × bohemica‘s bioaccumulation potential of macronutrients and heavy metals. Research was carried out in the period 2006-2016. A total of 4081 localities were recorded in seven SE Europe countries, in three types of habitats. The most frequent taxa are R. japonica and hybrid R. × bohemica. The precipitation of the warmest quarter (BIO18) had a highest influence on the potential distribution modelling of these taxons according to the MaxEnt. Potential distribution modelling revealed R. × bohemica's high temperature tolerance in different seasons with high durability of drought (up to 60 mm per year less precipitation than parental species). Weak heavy metal accumulation accompanied by exclusion, with very efficient macronutrients accumulation, seems to be the survival and expansion strategy of Reynoutria × bohemica according to the chemical analysis results. The results indicate the need to prevent the establishment of new populations near protected areas with suitable bioclimatic parameters for their development.