Biootiliste vastasmõjude roll taimede paljunemisedukuses

Väitekirja elektrooniline versioon ei sisalda publikatsioone.Õitsemise ajal toimuvad organismidevahelised vastasmõjud määravad otseselt levivate seemnete hulga taimepopulatsioonis või -koosluses ja seega ka populatsioonide ja koosluste uuenemise. Neis elavatel taimedel esineb vastasmõjusid enamasti mitme erineva elupaigakaaslasega korraga ning need vastasmõjud võivad mõjutada ka üksteise toimimist. Siiski on enamik varasemaid uurimusi õistaimede ja loomade vahelistest vastasmõjudest keskendunud vaid ühele vastasmõjule korraga. Seemnetoodangut võivad mõjutada kõik õitel elavad või õisi külastavad organismid, nt tolmeldajad ja õitest toituvad herbivoorid e florivoorid. Käesolevas töös leiti, et florivoorsete putukavastsete mõju taimede paljunemisele võib nii õie, taime kui ka populatsiooni tasemel olla märkimisväärselt suur. Seejuures on otsese mõju suurus (kahjustatud õite hulk) võrdeline kaudse mõju suurusega (taimede tolmeldamise sageduse kahanemine). Seega sõltub erinevate vastasmõjude summaarne toime taimede paljunemisedukusele nende vastasmõjude samaaegsusest, sest vastasmõjud modifitseerivad üksteise toimet. Maakasutus võib samuti mõjutada organismidevahelisi vastasmõjusid, nt populatsioonisuuruse muutmise läbi. Selliseid mitme vastasmõju koostoimet uurivaid töid, mis võtaksid arvesse ka taimede populatsioonisuurust või muid populatsiooniomadusi, on aga vähe. Käesolevas töös leiti, et tolmeldamise ja florivooria tasemed reageerisid peremeestaime populatsiooni¬suuruse muutusele vastupidiselt: populatsioonisuuruse kasvades florivooria intensiivsus kasvas, kuid tolmeldamise sagedus kahanes. Lisaks ei ole taimede paiknemine ruumis enamasti ühtlane, nii võib populatsioonis esineda erineva suurusega hõredama ja tihedama taimede paigutusega laike. Käesolevas töös leiti, et tolmeldajad võivad suuremaid ja tihedamaid õitsevate taimede laike külastada sagedamini ning neis on siis ka seemnetoodang suurem võrreldes väiksemate ja hõredamate laikudega. Siit nähtub, et taimede sugulise paljunemise jaoks vajalike taim-putukas vastasmõjude summaarne toime võib sõltuda ka peremeestaime populatsiooni ruumilisest struktuurist (nt tihedusest ja suurusest), sest see mõjutab vastasmõjude tugevust. Lisaks õitsemise ajal toimuvatele biootilistele vastasmõjudele, mis otseselt määravad seemnete hulga populatsioonis või koosluses, võivad seda mõjutada ka idanemise ajal toimuvad konkurentsisuhted taimede vahel. Viimased võivad mõjutada taimede ohtrust nii lokaalses kui ka regionaalses skaalas idandite erineva ellujäämise kaudu. Käesolevas töös leiti, et konkurentsivabades tingimustes kasvas looduses madala ohtrusega liigi idandite hulk oluliselt rohkem kui looduses sageli esineva liigi idandite hulk. Seega võib väikest konkurentsitaluvust varajase kasvu järgus pidada võimalikuks taimede madala ohtruse põhjuseks, see aga võib omakorda kahandada seemnetoodangut populatsioonis, seda nii väiksema taimede arvu tõttu kui ka nende väheste taimede väiksema atraktiivsuse tõttu tolmeldajatele. Töö tulemustest järeldub, et maastike muutusega kaasnevat muutust taimede paljunemisedukuses on võimalik prognoosida ainult juhul, kui lisaks populatsioonistruktuurile võetakse arvesse kõiki taime jaoks olulisi vastasmõjusid elupaigakaaslastega.Biotic interactions that occur during flowering largely determine the survival and reproduction of individual plants, thus affecting the recruitment of plant populations and communities. Furthermore, different biotic interactions may interfere with each other, thereby producing complex patterns of direct and indirect effects on plant reproductive performance. Historically, however, most studies on plant-animal interactions have focused on single interactions in isolation, which may not provide an adequate understanding of the effects of interfering biotic interactions on the reproduction of flowering plants. All organisms which visit or inhabit flowers, such as pollinators and florivores, may influence seed set. The results presented in this thesis show that the indirect effects of the florivorous insect larvae on plant reproduction (decrease in pollinator availability) can be considerable at the flower, plant and population levels. Furthermore, the magnitude of the indirect effect of florivory was proportional to the magnitude of the direct effect. Therefore, the overall outcome of different biotic interactions on plant reproductive performance likely depends on the simultaneity of these interactions because of their potential for interference. Changes in land-use may result in changes to population attributes (e.g., size) that in turn affect plant performance by altering co-acting biotic interactions. However, the net effect of different plant-animal interactions on plant performance in relation to plant population attributes has rarely been addressed. The results of this study show that the levels of florivory and pollination responded to an increase in host population size in contrasting ways: the intensity of florivory increased, whereas the visitation rate by pollinators decreased with host plant population size. Furthermore, plant density may vary in space, resulting in patches of different size and density. This study shows that pollinators may visit larger and denser patches more often and that plants produce more seed in this case. These results show that the net effect of the plant-insct interactions on plant sexual reproduction may depend on different aspects of plant population structure (e.g., size and density) because these aspects can affect the strength of interactions. Recruitment of flowering plants may be affected by competitive interactions among plants at the seedling establishment phase. Among-plant competition may affect local and regional plant abundance by influencing seedling survival. The number of established seedlings increased more strongly in response to relaxed plant-plant competition in the rare species compared to its abundant congener. Thus, low competitive ability at the seedling stage may explain the low abundance of plants in natural populations. Low abundance, in turn, may decrease seed production in a population due to both the smaller number of plants and their lower attractiveness to pollinators. In conclusion, predicting the response of plant reproductive performance to rapidly changing landscapes requires analyses of major biotic interactions together with population structure