Disturbanční faktory II. Oheň, temperátní lesy

Transkript

1 Disturbanční faktory II Oheň, temperátní lesy

2 Organické horizonty a frekvence ohně Schaetzl et al. (1994) Vegetatio

3 Entisols Spodosols Vysoká frekvence ohně Nízká frekvence ohně

4 Pinus banksiana Lamb. (jack pine) Před ohněm Po ohni

5 Přirozené lesy Michiganu mezi 2 ohni - Oheň jako klíčový faktor dynamiky lesa - Mezi 2 ohni maloplošná dynamika (red pine, white pine zmlazují jen v gapech, řidké ale plošné zmlazení maple) -> nárůst podílu javoru - Po ohni ústup javoru a obnovení dominance borovic

6 Přirozené lesy Michiganu mezi 2 ohni - Oheň jako klíčový faktor dynamiky lesa - Mezi 2 ohni maloplošná dynamika (red pine, white pine zmlazují jen v gapech, řidké ale plošné zmlazení maple) -> nárůst podílu javoru - Po ohni ústup javoru a obnovení dominance borovic

7 zlomit vs. vyvrátit vs. shořet

8 heň ve středoevropských temperátních lesích Vs. boreální a mediteránní lesy, Michigan

9 Rok 2011 Jaro 2012 Duben 2012 nejteplejší za posledních 230 let Během víkendu hasiči likvidovali 460 požárů. Počet požárů se v pátek navýšil oproti dlouhodobému průměru o 75% (průměr 55 požárů), v sobotu o 167% a v neděli o 295%. Přímé škody činily Kč (dle LP 91: 22-23) tolové hory, Polsko Lomnice na Tišnovsku 2 ha Vilémov na Prostějovsku 6 ha Předonín na Litoměřicku 1,6 ha Přemyslovice na Olomoucku 10ha Odry-Dobešov 1,5 ha Dobronín 2,5 ha Větší požáry na jaře Bzenec, Hodonínsko poškozeno ha lesa, váté písky, Moravská Sahara

10 Dendroekologická rekonstrukce pozdně glaciálního (až raně holocénního) lesa Foto: Petr Pokorný

11 Šamonil et al. (unpublished)

12

13 Z jaké doby les přesně pochází? Jaká je jeho distrurbanční historie? Jedná se o jeden les z jednoho období? Jaká byla druhová, věková a prostorová struktura lesa? Rekonstrukce společenstva včetně bylinného patra Jaké byly vztahy mezi jedinci a ekolog. podmínky v porostu? Co způsobilo zánik lesa a jaký byl další vývoj? 14 C datování 20 vzorků hrubě vymezilo věk na cal. BC (13 vzorků v intervalu cal. BC; 9318 ± 25 BP) BO i SM nad 250 let max stáří Požárová dynamika Refugium SM

14 Zpracoval: Petr Pokorný Pylový diagram Dominance BO, začínající expanze teplomilných dřevin a SM Přetrvaly otevřené formace (doklad Artemisia) Požárová dynamika - charcoal Pylové zrno borovice

15 Makrozbytky Obraz mokřadního společenstva na minerálně bohatém stanovišti, překvapivě hodně břízy (i B. humilis) a málo borovice Zpracovala: Pavla Žáčková

16 1500 kmenů 800 let dlouhá chronologie (interstadiál Alleröd let BP) Dominantní role požárů v dynamice březo-borového lesa Jizvy po ohni Pozn: mezioborová studie

17 Dokesko Novák, Sádlo Pozn: stabilita vs. konvergentni-divergentní evoluce Pedoantrakologické profily K1-7, S1-4, W1

18 Tajga Bezdězskaja

19 Relativní podíl dřevin podle počtu uhlíkových fragmentů > 2 mm Dominuje borovice

20 Pylový a uhlíkový diagram (Voroněž) Pozn.: přepočty obsahů pylu podle dřevin, mobilita pylu a uhlíků, + makrozbytky

21 České Švýcarsko

22 České Švýcarsko Požáry v oblasti Českého Švýcarska kontinuálně od preboreálu do současnosti. Častější výskyt požárů na exponovaných skalnatých hřebenech. Ovlivnění požárem ale vykazuje naprostá většina zkoumaného území. Dominantní postavení Pinus sylvestris v lesních porostech v průběhu celého Holocénu. Požárový režim omezoval šíření ohni málo odolných dřevin smíšených doubrav a Fagus sylvatica. Zastoupení (%) dřevin v půdních sondách. Vyšší zastoupení Fagus sylvatica jen na bazaltech. Koncentrace [g.kg -1 ] zuhelnatělého organického materiálu v svrchní části půd. Červená = reliktní bory (dle ÚHUL). Množství uhlíků průkazně závisí na výšce nejbližší skalní stěny, která ohraničuje daný hřeben. Exponovaná stanoviště jsou požáry ovlivňována častěji

23 Od počátku raného středověku (ca 5. stol n.l.) zřetelný vzrůst lidského impaktu doprovázený vyšší požárovou aktivitou. V předchozím holocénním období byl vliv člověka omezený a požárová dynamika byla řízena převážně přírodními faktory. Distribuce pravděpodobnosti 25ti kalibrovaných 14 C dat z půdních sond se současným zobrazením křivky mikrouhlíků v pylovém profilu Jelení louže (Pokorný 2004). Zeleně - datování půdních uhlíků z lokalit v okruhu 5 km od profilu. Množství pylu obilovin je použito jako míra přímého antropogenního vlivu.

24 Typologická mapa, potenciální vegetace 4K, 5K-kyselá BK, jdbk, 4N, 5N-kamenitá kyselá BK, jdbk 4Y, 5Y-skeletová BK, jdbk 0M-chudý (db)bo 0Y-skeletový a roklinový BO

25 Bory na písku Invaze borovice vejmutovky České Švýcarsko, Jetřichovice, 18 ha Pozn: ochrana přírody

26

27 Postupná defoliace

28 Pozn: dopad na management

29 Rok 2008 Rok 2010

30 Rok 2007 Stromky do 30cm výšky Rok 2010 Rok 2008 Stromky cm výšky Rok 2010

31 Žofínský prales Rašeliny Jedlobučiny? Valtera (DP)

32 Další disturbanční faktory Laviny, povodně Pavel Šamonil

33 Laviny Fagaraš

34 Kamenné laviny, Fagaraš dendrogeomorfologie Šilhán et al. (2012)

35 Voda

36

37 Člověk přetváří krajinu Lužní lesy Dyje při soutoku s Moravou (podzim jaro) Vpouštění vody z Moravy do lesního poldru Foto: Hortvík Foto: Čižmárik

38 Soutok Moravy a Dyje Geneze půd? Diagnostické znaky a horizonty? Klasifikace půd? Stáří půd?

39 Hrůdy na soutoku Moravy a Dyje O jakou půdu jde? Hydrologické a živinové poměry?

40 Research questions: (1) does the mutual proportion and structure of field maple and hornbeam populations change along an elevation gradient of 4 m in an alluvial forest (2) does the tree spatial pattern of field maple and hornbeam change along this gradient?

41 Shlukovitá distribuce Prostorová distribuce je zcela náhodná Pravidelná distribuce Zatímco HB populace roste s nadmořskou výškou, BB populace nikoli. Oproti HB je BB blíže r-strategii Dřeviny mají dolišné prostorové vztahy.

42 Povodně a ovlivnění krajiny člověkem, Eroze Transport semen vodou Odhad bleskových povodní (+nejistota měření srážek ) Příklad půdní mapy

43 Mokřadní olšiny ve střední Evropě Jurský šůr

44 Teorie cyklické sukcese mokřadních olšin (Jeník 1980) viz Douda (2005)

45 Endogenní (cyklická sukcese) nebo exogenní dynamika? Pokorný et al. (2000) Folia Geobot.

46 1. Způsob - Roste plocha lesa - Po roce 1970 rozpad lesa 2. Způsob (vzácně) - Roste plocha lesa - I po roce 1970 nárůst plochy lesa Douda et al. (2009)

47 Roučka (2008)

48 Stromy odřené při povodni, Kentucky

49 Stromy odřené při povodni, Kentucky

50 Přehled pražských povodní (dle nejstarší známá povodeň zářijová povodeň. Řeka Vltava tehdy vystoupila vysoko nad most v Praze (patrně dřevěný) a pobrala mnoho vsí, domů v podhradí, chalup i kostelů katastrofální povodeň definitivně ukončila život dřevěného mostu, který stával v blízkosti starého vltavského brodu pod Pražským hradem Juditin most byl pobořen ledovými krami srpen, voda pobořila Juditin most, vzala všechny pražské mlýny, zbořila domy, byly i oběti na životech červen, po přívalovém lijáku, zaplavený kostel sv. Petra na Poříčí, sesul se svah nad Jelením příkopem a byly pobořeny hradby Pražského hradu únor; povodeň přišla po velmi tuhé a kruté zimě velkým přílivem sněhové i dešťové vody, stržen Juditin most 2. kamenný most ve stř. Evropě povodni čelil ne zcela dostavěný Karův most. Voda zaplavila ulice Starého Města a lidé se zachraňovali na loďkách. Následovala morová epidemie červenec, vůbec nejvyšší známá úroveň velké vody, když po velkém suchu přišel náhlý silný déšť. Pro nadměrné nakupení dříví, stržených domů a obilí pod pražským mostem nemohla voda odtékat a rozlila se po celém Starém Městě. Voda strhla pět pilířů Karlova mostu, odplavila všechny mlýny červen, protrhly se rybníky u Dobříše. Voda zbořila řadu domů na Starém Městě červen, přišla největší povodeň od r Voda sahala Bradáči až k temeni, zatopila Mariánské náměstí, kostel sv. Anny, sv. Ducha ledové kry zbortily jeden oblouk Karlova mostu červenec, voda stála opět na Staroměstském náměstí. Voda sahala asi 120 cm nad Bradáče, zatopila celé Podskalí a poškodila Karlův most v létě způsobil několikadenní déšť záplavy po celé zemi květen, sahala povodeň až k Bradáčovým očím po třináctidenním dešti přišla v červnu povodeň, která zatopila Staré Město, Špitálsko a Štvanici. Následoval nedostatek potravin a pitné vody květen, ucpala zcela velká voda dřívím z Podskalí řeku, která se vylila z břehů. Během povodně započal tzv. velký mor pražský zemřelo lidí Vltava opustila své koryto u Karlína a nalezla si nové hlavní řečiště s ohybem zkráceným o Rohanský a Libeňský ostrov, kudy teče dodnes únor, obleva po tuhé zimě. Průtok více než 4500 m3/s. Řeka kulminovala na 6 m nad normálním stavem, bylo zbořeno několik pilířů Karlova mostu, zaplaveno téměř 1000 ulic červen, stavby odneseny až do Drážďan při této povodni dosahovala voda až na Bradáčovu hlavu. Suchá zůstala jen lysinka na temeni jeho hlavy březen, obleva po tuhé zimě, průtok Vltavy v Praze byl 4500 m3 /s. Vltava stoupla 545 cm nad normál. Bylo zatopeno přes 3100 domů únor, po náhlém oteplení a tání sněhu. Vltava byla 445 cm nad normálem květen, 29 obětí. Silná vichřice přinesla obrovské lijáky s kroupami. Voda dosáhla výše téměř 4 m nad normál. V Podskalí voda zničila velké množství domů a zásoby dříví a prken. Škody byly vyčísleny na zlatých září, postihla celé Čechy, 4-denní déšť, v Praze průtok 3970 m3/s. Obrovské množství naplaveného dřeva a dalšího materiálu se zaseklo mezi pilíři Karlova mostu. Voda zvedla hladinu o více než 5 m nad normál. Zaplavila Staré Město, Střelecký ostrov, Žofín a Kampu, část Malé Strany, Josefov, Karlín, Troju, Štvanici, Libeň a další místa. 3. září večer zaplavila kotelnu a strojovnu v Národním divadle. Pozdě v noci 3. září zahynulo u karlínské Vojenské invalidovny 20 vojáků zákopníků, kteří se na rozkaz svého velitele pokoušeli demontovat vojenský pontonový most a tak ho zachránit před zničením. 4. září v půl šesté ráno povolil Karlův most. Do Vltavy se třítily 3 oblouky a dva pilíře byly vážně poškozeny. Bylo zatopeno asi 4000 domů, o život přišlo několik občanů. Lidé umírali i poté, co voda opadla - epidemie července. Povodeň vznikla po mimořádných srážkách, kdy průtok řeky rychle stoupal až k maximu 2920 m3/s. Voda zaplavila malostranské sklepy i mnohé ulice v Holešovicích. Naměřené hodnoty se blížily povodni z r Povodňové vlně stálo v cestě již téměř hotové těleso Slapské vodní nádrže, která zachytila spoustu vod a ušetřila tak Prahu od větších škod m3/s

51 KOnec