Zabýváme se cykly uhlíku, dusíku a fosforu ve spojitosti se složením a fungováním půdních mikrobiálních společenstev a jejich vztahy s rostlinami v různých typech ekosystémů – od lesních, přes mokřadní (rašeliniště a rašelinné smrčiny) a luční ekosystémy především v horských oblastech temperátního pásma, ale také v exotičtějších typech ekosystémů jako je tundra či tajga. Zajímá nás především, jak se působením přirozených či lidských vlivů mění fungování těchto ekosystémů, tedy rychlosti přeměn uhlíku a živin a jejich ztráty z ekosystému, druhová a funkční diverzita půdního mikrobiálního společenstva a vztahy mezi půdou a vegetací.
Velká část našeho výzkumu probíhá na Šumavě. Zde se dlouhodobě věnujeme sledování vývoje a obnovy fungování ekosystémů (především půd) v podmínkách měnícího se klimatu a po poklesu kyselé depozice, která způsobila významnou acidifikaci půd. Takto narušené lesní ekosystémy se navíc ve zvýšené míře potýkají s kůrovcovými a větrnými kalamitami, které dále ovlivňují cykly živin v půdách a především jejich vyplavování do povrchových vod. Svůj výzkum zaměřujeme na studium vlivu různě prováděných asanačních lesnických zásahů a ponechání samovolnému vývoji na fungování půdního systému a jeho potenciál pro obnovu lesních porostů (odkazy na projekty).
Na šumavských rašeliništích sledujeme vliv odvodnění a revitalizace na zásoby a kvalitu organické hmoty a fungování půdního mikrobiálního společenstva především ve spojení s produkcí skleníkových plynů (odkaz na Zuzku). V rašelinných smrčinách, které patří k nejméně prozkoumaným typům ekosystémů u nás, se pak zaměřujeme na vliv vegetace na kvalitu půdní a rozpuštěné organické hmoty, různorodost ve složení a fungování mikrobiálních společenstev v rámci tohoto systému a vztahy mezi různými rostlinnými dominantami a půdou (odkaz na Tomáše).
Na loukách alpinského pásma Tater sledujeme vliv globálních změn klimatu, konkrétně nárůstu teploty, na mikrobiální přeměny živin, jejich vyplavování a fungování a složení půdního mikrobiálního společenstva.
Další naše projekty byly zaměřeny na sledování cyklů uhlíku, dusíku a fosforu v půdách tundry a rašelinišť ve Finsku, v permafrostem ovlivněných půdách ze Sibiře, v mokřadních půdách Belize či alpínských luk z různých pohoří Evropy. Sledovali jsme také účinnost čištění odpadních vod v kořenových čistírnách či vliv eutrofizace na fungování ekosystému mokrých luk.
Naše práce je založena na laboratorním zpracování vzorků půd a rostlin odebraných v terénu z reálných ekosystémů, popř. z mezokosmových experimentů. Využíváme metody stanovení množství a forem uhlíku a živin v půdě (extrakce, spektroskopie, analyzátory rozpuštěných a pevných forem C a N, iontoměničové půdní sondy) v kombinaci s moderními molekulárními metodami stanovení složení a fungování půdního mikrobiálního společenstva (extrakce DNA a RNA, qPCR, sekvenace) a metodami stanovení mikrobiální aktivity (aktivity enzymů, mikrobiální přeměny živin v půdách, produkce skleníkových plynů). Pro podorobnější pozorování přeměn živin v půdě využíváme izotopových studií jak přímo v terénu, tak v laboratorních pokusech. Získaná data následně statisticky vyhodnocujeme a používáme přímo k interpretacím nebo se stávají zdrojem pro statistické modely.
Dlouhodobě spolupracujeme s ústavy Biologického centra Akademie věd ČR, především s Ústavem půdní biologie a Hydrobiologickým ústavem, s Ústavem pro výzkum lesních ekosystémů (IFER) a se zahraničními univerzitami v Helsinkách, Hannoveru, Vídni a v Uppsale. Tato spolupráce otevírá našim studentům možnost vycestovat na zahraniční stáž na některou ze spřátelených univerzit.
