Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav nauky o dřevě. Bakalářská práce

Transkript

1 Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav nauky o dřevě Bakalářská práce VARIABILITA HUSTOTY DŘEVA JASANU PO VÝŠCE KMENE Brno 2007 Tomáš Brauner

2 Prohlášení Prohlašuji, že jsem tuto bakalářskou práci na téma: Variabilita hustoty dřeva jasanu po výšce kmene zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendlovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně, dne: Tomáš Brauner 1

3 Poděkování Rád bych poděkoval všem, kteří mi byli při z pracování mé bakalářské práce nějak nápomocni. Především mému vedoucímu bakalářské práce Ing. Vladimíru Grycovi, Ph.D. za pomoc při výrobě vzorků a jejich následném zpracování, odbornou pomoc a poskytnuté materiály. Práce vznikla za finanční podpory výzkumného záměru MSM Les a dřevo podpora funkčně integrovaného lesního hospodářství a využívání dřeva jako obnovitelné suroviny( ). 2

4 Abstrakt Jméno: Název: Tomáš Brauner Variabilita hustoty dřeva jasanu po výšce kmene Cílem této bakalářské práce bylo provést analýzu variability hustoty dřeva jasanu ztepilého (Fraxinus excelsior L.) po výšce kmene. Práce porovnává naměřené hodnoty ze dvou lokalit lužního lesa. Práce dále porovnává naměřené hodnoty v závislosti na poloze vzorku ve kmeni směrem od kambiální části ke středu kmene, orientací vzorků vůči světovým stranám a polohou vzorků po výšce ve kmeni. Práce je zpracovaná formou experimentu a naměřená data byla staticky vyhodnocena a porovnána s odbornou literaturou. Klíčová slova: jasan, hustota dřeva, poloha, stanovištní podmínky. Abstrakt Name: Title of work: Tomáš Brauner Variability of wood density of forest ash up high trunk The task of this work was to analyse a variability of wood density of forest ash up high trunk. Work confront measured funds from two localities flood plain forest. Further values measured funds in depend on positron of samples in tree in direction from cambial activity parts to centre of the trunk, sample s orientation according to cardinal points and by the sample location up high trunk. This piece is worked up as an experiment and measuring data were analysed statistically and collation to special literature. Key words: ash, density, location, site conditions. 3

5 Obsah 1 Úvod Cíl práce Literární přehled Dendrologická charakteristika Rod jasan Fraxinus sp Jasan ztepilý Makroskopická stavba dřeva jasanu Mikroskopická stavba dřeva jasanu Hustota dřeva Hustota dřevní substance Hustota při určité vlhkosti Konvenční hustota dřeva Proměnlivost hustoty dřeva Vliv šířky letokruhu a podílu letního dřeva na hustotu dřeva Vliv polohy v kmeni na hustotu dřeva Materiál a metodika Lokalizace území Výběr stromu Výroba vzorků Způsob značení Měření vzorků Statické vyhodnocení Výsledky měření Obě lokality Lokalita Lednice a Tvrdonice Variabilita hustoty dřeva jasanu v závislosti na výšce kmene Obě lokality

6 5.3.2 Lokalita Lednice Lokalita Tvrdonice Variabilita hustoty dřeva jasanu po poloměru kmene z výšky 1 m Variabilita hustoty dřeva jasanu po poloměru kmene z výšky 5 m Variabilita hustoty dřeva jasanu po poloměru kmene z výšky 13 m Vliv orientace vůči světovým stranám na hustotu dřeva Diskuse Hustota dřeva jasanu (ρ 0 ) Variabilita hustoty dřeva jasanu po výšce kmene Variabilita hustoty dřeva jasanu po poloměru kmene Vliv orientace vůči světovým stranám na hustotu dřeva Závěr Použitá literatura Resume Soupisy obrázků a tabulek Soupis obrázků Soupis tabulek

7 1 Úvod Dřevo je jedním z nejstarších materiálů, které se lidstvo naučilo využívat ke stavbě obydlí, výrobě pracovních nástrojů i jako zdroje energie. Zatímco většina v současnosti užívaných stavebních materiálů je vyráběna z neobnovitelných zdrojů a jejich výroba je energeticky vysoce náročná, dřevo roste a spotřebovává oxid uhličitý, čímž přispívá ke zpomalování nárůstu jeho obsahu v ovzduší. Dřevo z dobře obhospodařovaných lesů patří k obnovitelným surovinám a jeho používání je šetrné k životnímu prostředí. Dřevo je zahrnováno mezi obnovitelné zdroje energie, jako jeden z druhů biomasy. Je to snadno dostupný přírodní materiál, který lidé široce využívají po celou dobu své historie. Dřevo jako přírodní materiál je citlivé na vlastnosti prostředí, ve kterém se nachází. Největší vliv na dřevo má teplota prostředí a relativní vlhkost vzduchu prostředí. Každé teplotě a relativní vlhkosti vzduchu odpovídá určitá vlhkost dřeva. Pokud se dřevo nachází v prostředí se stálými parametry, ustálí se po určité době obsah vlhkosti na hodnotě rovnovážné vlhkosti. S přijímáním a vydáváním vlhkosti jsou svázány rozměrové změny dřeva bobtnání a sesychání. V keltské mytologii byl jasan považován za mocného ochránce a léčitele. Světle hnědé jasanové dřevo je tvrdé, pružné a dobře odolává vodě. Proto Keltové z jasanu stavěli čluny, které byly považovány za obzvlášť bezpečné. Z jasanového dřeva se vyráběly také luky, šípy a později samostříly. Dnes se jasanové dřevo používá k výrobě lyží a sportovního náčiní, někdy také k výrobě nábytku a dýh. Velmi často se také jasanové dřevo používá na výrobu násad a topor, neboť jasanové dřevo při úderu nepálí do ruky. Ekosystémy lužních lesů jsou svojí rozmanitostí, dynamikou vývoje a funkčností v krajině předmětem výzkumu mnoha institucí i jednotlivých vědeckých pracovníků, a to z mnoha pohledů. Tato bakalářská práce se zabývá zjištěním hustoty dřeva jasanu z oblasti lužního lesa z Dyjsko moravské nivy v závislosti na jednotlivých faktorech jako je např. vlhkost nebo postavení dřeva ve kmeni. 6

8 2 Cíl práce Cílem této bakalářské práce bylo provést analýzu variability hustoty dřeva jasanu ztepilého (Fraxinus excelsior L.) po výšce kmene. Hustota dřeva bude studována s ohledem na stanovištní podmínky, polohu vzorků ve kmeni a orientaci vzorků vůči světovým stranám. Dalším cílem bude posoudit a porovnat naměřené hodnoty s odbornou literaturou. 7

9 3 Literární přehled 3.1 Dendrologická charakteristika Rod jasan Fraxinus sp. Jasany patří do čeledi olivovníkovitých stromů. Jsou to opadavé stromy, zřídka kdy keře se vstřícnými lichozpeřenými listy, někdy redukované na jediný koncový list. Asi 65 druhů jasanů je rozšířeno po Evropě, Asii (na jih až po Jávu) a Severní Americe (až k hranicím s Mexikem). Na území České republiky rostou dva druhy jasanů. Známější jasan ztepilý (Fraxinus excelsior L.) a méně známý jasan úzkolistý (Fraxinus angustifolia L.), jejichž výška dosahuje až 40 m a patří tudíž mezi nejvyšší domácí listnaté dřeviny. Řada druhů se pěstuje pro okrasu a několik druhů je lesnicky významných, které poskytují velmi kvalitní dřevo. Mezi další druhy, které se u nás zkouší pěstovat patří např. jasan americký (Fraxinus americana L.) nebo jasan pensylvánský (Fraxinus pensylvanica L.), kteří mají svůj původ v Severní Americe. A nebo jako okrasný strom se u nás vysazuje jasan zimnář (manový Fraxinus ornus L.) původem z východního Středomoří a jižní části Evropy (Úřadníček, Chmelař 1998) Jasan ztepilý Zpravidla velmi vysoký dekorativní opadavý strom, dosahující výšky až 40 m (Obr. 1). Koruna mladých stromů je řídká s poměrně příkře vzpřímenými větvemi. U starších stromů je koruna velmi vysoko klenutá, přitom však otevřená a poněkud nepravidelná při okrouhlém obrysu. Na vrcholu je nejširší a níže je značně úzká a sotva rozložitá. Větvě jsou poměrně rovné a vzpřímené nebo paprskovitě rozložité, které vyrůstají již v dolní části kmene. Kmen je většinou téměř rovný. Borka mladých stromů je hladká a s postupem doby je stále víc rozdělena do políček a brázditá šedohnědá. Pupeny jsou špičaté, tlusté a černé. Kromě hlavních pupenů má ještě dvojici pupenů vedlejších, které se však probouzejí až tehdy jsou-li mladé listy poškozeny pozdními mrazy. Listy jsou vstřícné, lichozpeřené cm dlouhé s 9 13 lístky, které jsou podlouhle oválné a na vrcholu špičaté (Obr. 2). Křídlaté nažky jsou dlouhé kolem 3 cm, v době zralosti hnědé na vrcholu zašpičatělé (Kremer 1995). 8

10 Je rozšířen v lužních lesích a zalesněných roklinách, s hojným porostem bylin, většinou na vlhkých půdách bohatých na živiny. Stagnující vodu jasan ztepilý nesnáší a případné záplavy vydrží jen krátkodobě. Vyskytuje se téměř po celé Evropě kromě dalekého severu a severovýchodu. Netvoří čisté porosty, ale směsi s ostatními dřevinami (Maděra, Úradníček 2004). Obr. 1 Fraxinus exelsior L. ( Obr. 2 List Fraxinus exelsior L. 9

11 3.2 Makroskopická stavba dřeva jasanu Jasanové dřevo patří do skupiny dřev listnatých s kruhovitě pórovitou stavbou dřeva. Jádro a běl jsou od sebe odlišeny a přechod mezi jádrem a bělí je pozvolný. Běl je široká (nad 5 cm) má nažloutlou až narůžovělou barvu. Jádro má barvu světle hnědou až hnědou. Hranice letokruhů mezi jarním a letním dřevem je velmi zřetelná. Na příčném řezu jsou vidět zřetelně v jarním dřevě makrocévy, které se na podélném řezu zobrazují jako podélné rýhy (Obr. 3). V letním dřevě se nachází mikrocévy, které nejsou pouhým okem zpozorovatelné. Dřeňové paprsky jsou vidět pouze na radiálním řezu ve formě drobných zrcátek. Dřevo jasanu patří do skupiny dřev středně těžkých (ρ 12 = 710 kg m -3 ) a do skupiny dřev středně tvrdých až tvrdých (80MPa) (Šlezingerová a Gandelová 1999). A B C Obr. 3 Makroskopická stavba dřeva jasanu (A příčný řez, B radiální řez, C tangenciální řez) (Vavrčík et al. 2002) 10

12 3.3 Mikroskopická stavba dřeva jasanu Na příčném řezu jsou vidět v jarním dřevě makrocévy (příčné rozměry nad 100 µm), které jsou uspořádány převážně jednotlivě. V letním dřevě jsou zřetelné mikrocévy (do 100 µm), které jsou bez seskupení. Perforace cév je jednoduchá a je vidět na radiálním řezu (Obr. 4). V jarních cévách je možný výskyt thyl. Dřeňové paprsky jsou 1 4 vrstevné a homogenní. Podélný dřevní parenchym paratracheální (vazicentrický) a apotracheální (hraniční) (Šlezingerová a Gandelová 1999, Schveingruber 1990). A B C Obr. 4 Mikroskopická stavba dřeva jasanu (A příčný řez, B radiální řez, C tangenciální řez) (Vavrčík et al. 2002) 11

13 3.4 Hustota dřeva Hustota dřeva je charakterizována podílem hmotnosti dřeva a jeho objemu. Jednotkou je kg m -3 nebo g cm -3. Hustotu vyjádříme v obecném vztahu: m ρ = V kde: ρ hustota dřeva (kg m -3 ), m hmotnost dřeva (kg), V objem dřeva (m 3 ), Ve srovnání s jinými materiály je určení hustoty u dřeva poměrně obtížné vzhledem k hygroskopicitě dřeva. Jak hmotnost tak i objem dřeva jsou velmi ovlivněny vlhkostí dřeva. Přesto jde o jednu z nejvýznamnějších charakteristik dřeva, která významně ovlivňuje většinu fyzikálních a mechanických vlastností dřeva. Hustotu dřeva můžeme považovat za nejlepší kritérium pro posuzování vlastností dřeva. Je obecně známo, že dřevo s vyšší hustotou je tvrdší a tudíž odolnější proti opotřebení než dřevo, které má hustotu nižší. V anglicky psané literatuře se setkáme s pojmy density a specific gravity. Density odpovídá našemu pojetí hustoty dřeva, specific gravity je dána podílem hustoty materiálu a hustoty vody. Rozdílné pojetí obou veličin se projeví zejména v odlišnostech metrického a anglického systému (Horáček 2001). Objem pórů (lumeny buněk a mezibuněčné prostory) často u dřeva převyšuje objem buněčných stěn. Póry vytvářejí ve dřevě více méně průchodný, vzájemně spojený kapilární systém, který může být zcela zaplněný tekutinou, např. vodou. U mnoha dřevin je ovšem kapilární pórovitost silně redukována v důsledku přítomnosti doprovodných vyluhovatelných látek nebo thyl. Snížení teoretické pórovitosti pak sice vede k nižšímu příjmu vody, ale zároveň i k nižší a obtížnější proimpregnovatelnosti. Pórovitost vyplývá z biomechanické optimalizace tvaru buňky, tzn. maximálního snížení spotřeby stavebních látek při současném minimálním snížení pevnosti, a z často spojené funkce mechanické a vodivé u jednoho elementu xylému (např. tracheidy) (Horáček 2001). 12

14 3.4.1 Hustota dřevní substance Dřevní substancí nazýváme hmotu buněčných stěn bez submikroskopických dutin, lumenů a mezibuněčných prostor. Hustota dřevní substance ρ s je potom vyjádřena poměrem hmotnosti dřevní substance m s a příslušného objemu V s ρ = s m V s s kde: ρ s hustota dřevní substance (kg m -3 ), m s hmotnost dřevní substance (kg), V s objem dřevní substance (m 3 ), Tato veličina kolísá v rozmezí kg m -3 zejména v závislosti na chemickém složení dřeva a způsobu zjišťování. Jednotlivé skupiny dřev mají odlišný podíl chemických konstituent, z nichž zejména procentické zastoupení ligninu kolísá v rozmezí 15 35%. Průměrnou hustotou a procentickým zastoupením základních stavebních látek buněčné stěny celulóza 1560 kg m -3, hemicelulózy 1500 kg m -3 a lignin 1350 kg m -3 jsou dány rozdíly v hustotě dřevní substance. Vzhledem k podobnému podílu těchto látek u různých dřevin nezávisí ρ s prakticky na druhu dřeviny. Jako průměrná hodnota ρ s pro všechny dřeviny se uvádí 1530 kg m -3 (Horáček 2001). Hmotnost dřevní substance se zjišťuje vážením, objem dřevní substance se zjišťuje ponořením tenkých řezů do látek nezpůsobujících bobtnání (benzen, toluen), případně plynů. Podle použitého média potom stanovujeme buď vlastní hustotu dřevní substance nebo hustotu buněčných stěn. Rozdíl spočívá v započítávání mikropórů v buněčné stěně při zjišťování hustoty buněčné stěny. Hustotu buněčných stěn zjistíme ponořením řezů do kapalin s velkým úhlem smáčení nebo velkými rozměry molekul látek, které se potom nemohou dostat do mikrokapilár buněčné stěny a výsledný objem je větší než objem dřevní substance. Objem mikropórů v buněčné stěně činí 1 5%. Vyšší hodnota hustoty dřevní substance(1550 kg m - 3 ) potom skutečně odpovídá dřevní substanci, zatímco hodnota nižší (1440 kg m -3 ) je zatížena objemem mikropórů a vypovídá o hustotě buněčné stěny. Hustota dřevní substance je důležitá při teoretických výpočtech pórovitosti, maximální vlhkosti (nasáklivosti) a technologických procesech impregnace dřeva (Horáček 2001). 13

15 3.4.2 Hustota při určité vlhkosti Pro charakteristiku hustoty dřeva používáme nejčastěji následující vlhkostní stavy: Hustota dřeva v suchém stavu (w = 0 % ) Hustota dřeva při vlhkosti 12 % Hustota dřeva vlhkého ( w > 0 % ) Speciálním případem ρ w je hustota dřeva při 12% vlhkosti. Tuto hustotu udávají platné normy, protože 12% vlhkosti je dosaženo dlouhodobějším vystavením dřeva běžným podmínkám temperované místnosti (T = 20 C, φ= 65%). Hustota dřeva našich domácích dřevin se pohybuje v širokém intervalu. U exotických dřev se setkáváme s extrémy. Za nejlehčí dřevo se pokládá balza (Ochroma lagopus Sw.) s hustotou v absolutně suchém stavu ρ 0 = 130 kg m -3, za nejtěžší dřevo guajaku (Guaiacum officinale L.) s hustotou ρ 0 = 1360 kg m -3 (Horáček 2001). Tab. 1 Hustota dřeva jasanu z různých literárních zdrojů Název dřeviny ρ 0 (kg m -3 ) ρ 12 (kg m -3 ) Autor Fraxinus nigra 460 Garratt, Wiley & Sons (1931) Fraxinus exelsior Kollmann (1951) Fraxinus americana Fraxinus exelsior Lexa et al. (1952) Fraxinus exelsior 690 Matovič (1984) Fraxinus angustifoliavahl. 650 Matovič (1985) Fraxinus exelsior 660 Požgaj (1997) Fraxinus americana Simpson, Ten Wolde (1999) Fraxinus exelsior Horáček (2001) Fraxinus exelsior Juřena (2001) 14

16 3.4.3 Konvenční hustota dřeva Konvenční hustota je hustota, kdy objem dřeva je maximální a její hodnota je minimální. Jednotkou je kg m -3 a vyjadřuje se vztahem: kde: ρ k = ρ k konvenční hustota dřeva (kg m -3 ), V m 0 max m 0 hmotnost dřeva při w = 0 % (kg), V max objem dřeva při w větší jak MH (m 3 ), Konvenční hustota dřeva, jak lze z její charakteristiky odvodit, nezávisí na vlhkosti dřeva. Tato veličina je velmi vhodná pro technologické výpočty a mimořádný význam v lesním hospodářství, dřevařském a zejména v celulózopapírenském průmyslu. Pomocí této veličiny lze např. přepočítat zásobu dřeva z m 3 na kg a opačně. Dále ji lze také použít jako přepočtový koeficient na stanovení stejných cenových relací mezi hmotností dřeva v suchém stavu (např. v tunách) a objemem dřeva (v m 3 ). Hodnota konvenční hustoty dřeva je o něco nižší než hustota dřeva suchého (Matovič 1993). 15

17 3.5 Proměnlivost hustoty dřeva Hustota dřeva závisí na řadě faktorů, z nichž k nejdůležitějším patří chemické složení dřeva, stavba dřeva a vlhkost dřeva, poloha ve kmeni, stanovištní podmínky a pěstební opatření. Chemické složení kromě hustoty dřevní substance ovlivňuje také samotnou hustotu dřeva, a to zastoupením dalších látek kromě hlavních chemických složek. Jedná se zejména o extraktivní látky, které zvyšují hustotu jádrového dřeva. Proto dřeva listnatá kruhovitě pórovitá, která jsou zpravidla jádrová, mají zpravidla vyšší hustotu než dřeva listnatá roztroušeně pórovitá. (Horáček 2001) Vliv šířky letokruhu a podílu letního dřeva na hustotu dřeva Vliv šířky letokruhu a podílu letního dřeva je zřetelný zejména u dřevin s výrazně ohraničeným jarním a letním dřevem v rámci letokruhu, tedy především u dřevin jehličnatých a listnatých s kruhovitě pórovitou stavbou dřeva. Obecně pro tyto skupiny dřev platí, že s rostoucím podílem letního dřeva v letokruhu se hodnoty fyzikálních i mechanických vlastností zvyšují. U listnatých dřevin s kruhovitě pórovitou stavbou dřeva se zvyšující se šířkou letokruhu roste i podíl letního dřeva. Dřevo jádrové má ve většině případů vyšší hustotu než dřevo bělové. U jasanového dřeva je vyšší hustota jádra způsobena větší průměrnou šířkou letokruhů a tím i větším procentickým zastoupením letního dřeva v letokruhu (Šlezingerová a Gandelová 1998). Kollmann (1941) zjistil, že u jasanu s rostoucím podílem letního dřeva v letokruhu stoupá i celková hustota dřeva. Např. při 40% podílu letního dřeva udává hustotu ρ kg m -3, při zvýšení podílu letního dřeva na 70 % zaznamenal nárůst hustoty na 680 kg m -3. Je to dáno rozdílnou hustotou jarního a letního dřeva jasanu (jarní dřevo kg m -3, letní dřevo kg m -3 ; Kollmann 1941). Kollmann (1941) popisuje změnu šířky letokruhu jasanového dřeva tímto způsobem: Do 15. roku stromu je průměrná šířka letokruhu větší jak 5 mm. S přibývajícím věkem (až do 40 let) se šířka letokruhů postupně snižuje a od tohoto věku vykazuje poměrně konstantní hodnoty. Stejný průběh po poloměru kmene vykazuje i hustota, na niž má šířka letokruhu a podíl letního dřeva velký vliv. 16

18 3.5.2 Vliv polohy v kmeni na hustotu dřeva Hustota dřeva se nemění jen mezi kmeny v rámci jedné dřeviny, ale je velmi variabilní i se změnou polohy v samotném kmeni (Obr. 5). Kuba (2006) zjistil u dubu letního (Qvercus robur L.), že hustota dřeva směrem od centrální k obvodové části stoupá. Požgaj et al. (1997) také uvádí, že hustota u kruhovitě pórovitých dřevin směrem k obvodu stoupá, přičemž nejvyšší hodnoty jsou zaznamenány v okrajových částech kmene. To souvisí s měnící se šířkou letokruhu a podílem jarního a letního dřeva. Hustota dřeva se u jehličnatých i listnatých dřevin vyznačuje značnou variabilitou i po výšce kmene. S výškou kmene je při rovnoměrné šířce letokruhu menší podíl letního dřeva než v jeho nižších polohách, což se projeví nižší hustotou ve vyšších částech kmene (Obr. 6). Hustota dřeva všeobecně s výškou klesá (Požgaj et al., 1997). Obr. 5 Variabilita hustoty dřeva (Pinus sp.) v rámci celého kmene ( Trendelenburg, 1939 upraveno) 17

19 Obr. 6 Rozložení hustoty dřeva po výšce kmene u vybraných dřevin (Požgaj et al. 1997) 18

20 4 Materiál a metodika 4.1 Lokalizace území Stromy byly vybrány ze dvou lokalit po pěti kusech (dohromady deset kusů). První lokalita se nachází v okolí obce Lednice a druhá se vyskytuje v okolí obce Tvrdonice. Obě lokality spadají do oblasti Dolnomoravského úvalu. Hladina spodní vody u lokality Lednice je nižší než u lokality Tvrdonice. Lokalita Lednice má na hospodářské mapě typové označení 627 A 12 (Obr. 7) a lokalita Tvrdonice má typové označení 939 B 12 (Obr. 8). Obr. 7 Hospodářská mapa lokalita Lednice 19

21 Obr. 8 Hospodářská mapa lokalita Tvrdonice 4.2 Výběr stromu Vybrané stromy jsou ze stejného porostu a podobných průměrů, proto se předpokládá, že jejich věk je přibližně stejný. Toto kritérium bylo dodrženo nejen mezi jednotlivými jedinci, ale i v rámci obou lokalit. Jednotlivé průměry jsou uvedeny v Tab. 2. Lokalita Tab. 2 Průměry jednotlivých kmenů Číslo d 1 (cm) d 2 (cm) stromu d prům. (cm) 1* , ,5 Lednice , , ,5 1* ,5 Tvrdonice , , ,5 * Stromy použité pro zjištění variability hustoty po výšce kmene 20

22 d1 první měřený průměr v 1,3 m d2 druhý měřený průměr v 1,3 m d prům. průměrná střední hodnota obou kmenů 4.3 Výroba vzorků Z každého odebraného stromu byly vyřezány ve výšce 1,3 m výřezy o délce 1 m. Tyto výřezy byly označeny číslem (1 5) a značkou určující severní stranu kmene. Z každého výřezů byla dále vyřezána část o délce 35 cm. Z těchto částí byly vyřezány prizmy o šířce zhruba 12 cm, které měly orientaci severojižním směrem. Tyto prizmy byly dále rozřezány na severní a jižní část. Každá tato část byla označena písmenem S (sever) nebo J (jih). Z těchto částí byly vyřezány desky, které byly značeny písmeny sekcí v pořadí od kambia směrem ke středu kmene. Jednotlivé desky byly ofrézovány na tloušťku 20 mm a dále rozřezány na hranolky o průřezu 20 x 20 mm. Z hranolků byly vykráceny zkušební vzorky o délce 30 mm. Rozměr zkušebního tělíska měl tedy rozměr 20 x 20 x 30 mm. Z každé sekce bylo vybráno 30 vzorků, které nesměly obsahovat žádné suky a odklon vláken na příčném průřezu mohl být max. 20. Aby během výroby vzorků nedocházelo k sesychání, byly jednotlivé vzorky uloženy v igelitových pytlících. 4.4 Způsob značení Každý vzorek byl popsán příslušným znakem a to: 1. číslo kmene ( čísla1 5 určující číslo stromu v rámci lokality) 2. světová strany ( velká písmena S a J určující polohu vzhledem ke světové straně) 3. poloha vzorku ( velká písmena A až I určující polohu vzorku po poloměru kmene) 4. pořadové číslo ( čísla 1 15 určující číslo vzorku v příslušné sekci) Rozdíl mezi lokalitami byl zajištěn tak, že vzorky z lokality Tvrdonice obsahovaly před příslušným znakem tečku a vzorky z lokality Lednice tečku neobsahovali. Číselné označení pak mohlo vypadat například takto: 3 J B 8 21

23 4.5 Měření vzorků Při měření vzorků byli použity následující přístroje: Digitální posuvné měřítko Mitutoyo s přesností měření na setiny milimetru Digitální laboratorní váha Scaltec SBC 41 s přesností měření na tisícinu gramu Laboratorní horkovzdušná sušárna Sanyo MOV 112 Vzorky byly nejprve změřeny v jednotlivých směrech s přesností na setinu milimetru a poté zváženy na tisícinu gramu v čerstvém stavu (vlhkost nad mezí hygroskopicity). Aby se zamezilo vzniku výsušných trhlin byly vzorky předsušeny v horkovzdušné sušárně při teplotě 35 C po dobu 24 hodin. Poté následovalo sušení vzorků při teplotě 105 C po dobu 12 hodin. Po tomto vysušení na 0% vlhkosti byly vzorky ihned změřeny, zváženy a uleženy do papírových sáčků, ve kterých probíhala klimatizace. 4.6 Statické vyhodnocení Naměřené hodnoty byly zpracovány statisticky. Ze souboru dat byly vždy zjištěny maximální a minimální hodnoty, medián, směrodatná odchylka, aritmetický průměr a variační koeficient. Hodnoty zjištěných veličin jsou uvedeny v tabulkách. Pro názornost byly ke grafickému vyhodnocení použity krabicové grafy. Aritmetický průměr je součet všech hodnot souboru, podělený jejich počtem Medián V případě rozdělení pravděpodobnosti je mediánem číslo m, které splňuje rovnost P(X m) 0,5 a P(X m) 0,5. V případě spojitého rozdělení zadaného hustotou pravděpodobnosti f pro medián platí: 22

24 Směrodatná odchylka Sx Charakterizuje variabilitu znaku v týchž jednotkách měření, v jakých jsou udány hodnoty znaku podle: Variační koeficient Vx Je definován jako podíl směrodatné odchylky a aritmetického průměru sledovaného znaku x, vyjádřený v procentech podle: (Drápela a Zach 1999) 23

25 5 Výsledky měření 5.1 Obě lokality Z uvedeného krabicového grafu (Obr. 9) je patrné, že rozložení hodnot je poměrně rovnoměrné, tomu odpovídá i podobná hodnota střední hodnoty a mediánu. Hustota absolutně suchého dřeva jasanu se pohybuje v rozmezí 495,35 858,87 kg m -3 a hodnota mediánu je 681,96 kg m -3. Popisná statistika hustoty jasanového dřeva za obě lokality je uvedena v Tab. 3. Hustota jasanového dřeva vykazuje poměrně nízkou variabilitu hodnot, variační koeficient je 8,78 % hustota (kg. m -3 ) Obě lokality Medián 25%-75% Rozsah neodleh. Odlehlé Obr. 9 Hustota dřeva jasanu v absolutně suchém stavu Tab. 3 Statické vyhodnocení hustoty dřeva jasanu v absolutně suchém stavu Obě Lokality Stř. hodnota (kg m -3 ) 677,49 Medián (kg m -3 ) 681,96 Směr. odchylka (kg m -3 ) 59,54 Rozptyl (kg 2 m -6 ) 3545,91 Rozdíl (kg m -3 ) 363,51 Minimum (kg m -3 ) 495,35 Maximum (kg m -3 ) 858,87 Variační koeficient (%) 8,78 Počet (Ks)

26 5.2 Lokalita Lednice a Tvrdonice Z uvedeného krabicového grafu (Obr. 10) vyplývá, že průměrná hustota jasanového dřeva v absolutně suchém stavu je u jednotlivých lokalit téměř stejná. Průměrná hustota v lokalitě Tvrdonice je 665,3 kg m -3 a v lokalitě Lednice 689,63 kg m -3 to je o 24,33 kg m -3 více než u lokality Tvrdonice. Nejnižší i nejvyšší naměřená hustota byla naměřena v lokalitě Lednice a to 495,35 kg m -3 a 858,87 kg m -3. Rozložení hodnot hustoty dřeva u obou lokalit je rovnoměrné, to potvrzuje hodnota mediánu, která se od střední hodnoty téměř neliší. Variační koeficient u lokality Tvrdonice je 8,15 % a v lokalitě Lednice 9,01 %. Popisná statistika je v Tab. 4. Nulová hypotéza o rovnosti rozptylů obou souborů byla zamítnuta statistickým šetřením pomocí F-testu (Tab. 5). Proto byl použit T-test s nerovnostní rozptylů, který následně zamítl nulovou hypotézu o rovnosti středních hodnot hustoty dřeva mezi jednotlivými zkoumanými lokalitami (Tab. 6). Rozdíly mezi středními hodnotami hustoty jasanového dřeva z jednotlivých lokalit byly vyhodnoceny jako statisticky významné. Hustota ( kg. m -3 ) Tvrdonice Lednice Medián 25%-75% Rozsah neodleh. Odlehlé Obr. 10 Hustota dřeva jasanu v absolutně suchém stavu z jednotlivých lokalit 25

27 Tab. 4 Srovnání statických veličin absolutně suchého dřeva jednotlivých lokalit Tvrdonice Lednice Stř. hodnota (kg m -3 ) 665,3 689,63 Medián (kg m -3 ) 671,62 694,07 Směr. odchylka (kg m -3 ) 54,26 62,07 Rozptyl (kg 2 m -6 ) 2944, ,89 Rozdíl (kg m -3 ) 264,51 363,51 Minimum (kg m -3 ) 508,8 495,35 Maximum (kg m -3 ) 773,31 858,87 Variační koeficient (%) 8,18 9,01 Počet (Ks) Tab. 5 Dvouvýběrový F-test pro rozptyl Dvouvýběrový F test pro rozptyl Lednice Tvrdonice Stř. hodnota 689, ,3 Rozptyl 3852, ,23 Pozorování Rozdíl F 1, P(F<=f) (1) 1,64E 05 F krit (1) 1, Tab. 6 Dvouvýběrový T-test s rovností rozptylu srovnání obou lokalit Dvouvýběrový t test s nerovností rozptylů Lednice Tvrdonice Stř. hodnota 689, ,3 Rozptyl 3852, ,23 Pozorování Hyp. rozdíl stř. hodnot 0 Rozdíl 1882 t stat 9, P(T<=t) (1) 7,94E 20 t krit (1) 1, P(T<=t) (2) 1,59E 19 t krit (2) 1,

28 5.3 Variabilita hustoty dřeva jasanu v závislosti na výšce kmene Obě lokality Z uvedeného krabicového grafu (Obr. 11) vyplývá, že hustota jasanového dřeva v absolutně suchém stavu vykazuje v závislosti na umístění po výšce kmene stupající tendenci. Mírný pokles hustoty byl zaznamenán ve výšce 3 m, kdy hustota klesla na hodnotu 630,46 kg m -3 a ve výšce 9 m a 11 m, kdy hustota opět klesla na hodnotu 672,60 kg m -3, poté hustota stoupá až na hodnotu 769,93 kg m -3 ve výšce 19 m. Variabilita hustoty dřeva z jednotlivých výšek je celkem nízká a pohybuje se od 2,49 % ve výšce 19 m až do 9,11 % ve výšce 1 m (Tab. 7) Hustota ( kg. m -3 ) výška 1 výška 3 výška 5 výška 7 výška 9 výška 11 výška 13 výška 15 výška 17 výška 19 Medián 25%-75% Rozsah neodleh. Odlehlé Výška (m) Obr. 11 Hustota v absolutně suchém stavu v závislosti po výšce kmene Tab. 7 Srovnaní statistických veličin jednotlivých sekcí po výšce kmene Výška (m) Stř. hodnota (kg m -3 ) 631,08 630,46 667,29 678,63 676,50 672,60 697,27 715,38 729,82 769,93 Medián (kg m -3 ) 615,61 623,46 689,19 685,64 683,70 676,85 691,48 713,04 736,56 768,25 Směr. Odch. (kg m -3 ) 57,54 53,99 57,82 49,24 55,91 49,44 40,60 27,36 39,78 19,20 Rozptyl (kg 2 m -6 ) 3311, , , , , , ,07 748, ,94 369,02 Rozdíl (kg m -3 ) 250,68 205,36 242,37 224,49 219,24 242,43 160,84 110,77 147,15 89,72 Minimum (kg m -3 ) 527,68 531,87 525,20 554,31 560,78 573,06 630,36 662,50 646,09 712,01 Maximum (kg m -3 ) 778,37 737,24 767,57 778,81 780,03 815,49 791,20 773,36 793,25 801,74 Variační koeficient (%) 9,11 8,56 8,66 7,25 8,26 7,35 5,82 3,82 5,45 2,49 Počet (Ks)

29 5.3.2 Lokalita Lednice Z uvedeného krabicového grafu (Obr. 12) vyplývá, že hustota jasanového dřeva v absolutně suchém stavu v závislosti na umístění po výšce kmene z lokality Lednice vykazuje stoupající tendenci. Výjimku tvoří hustota ve výšce 11 m, která klesla na hodnotu 699,36 kg m -3 a ve výšce 15 m, kde hodnota hustoty je 715,38 kg m -3. Poté hustota stoupá až na hodnotu 769,93 kg m -3 ve výšce 19 m (Tab. 8). Variabilita hodnot u jednotlivých výšek je poměrně nízká a pohybuje se v rozmezí 2,49 % ve výšce 19 m až do 5,45 % ve výšce 17 m. Hustota (kg. m -3 ) výška 5 výška 7 výška 9 výška 11 výška 13 výška 15 výška 17 výška 19 Medián 25%-75% Rozsah neodleh. Odlehlé Výška (m) Obr. 12 Hustota v absolutně suchém stavu v závislosti na umístění po výšce kmene - Lednice Tab. 8 Srovnaní statistických veličin jednotlivých sekcí po výšce kmene Lednice Výška (m) Stř. hodnota (kg m -3 ) 703,92 703,95 704,21 699,36 718,15 715,38 729,82 769,93 Medián (kg m -3 ) 703,25 700,63 696,31 691,65 718,25 713,04 736,56 768,25 Směr. odchylka (kg m -3 ) 21,47 25,62 30,61 33,79 29,78 27,36 39,78 19,20 Rozptyl (kg 2 m -6 ) 461,35 656,56 937, ,90 887,38 748, ,94 369,02 Rozdíl (kg m -3 ) 103,57 121,49 127,43 172,48 109,01 110,73 147,15 89,72 Minimum (kg m -3 ) 664,01 657,31 652,22 643,01 669,39 662,58 646,09 712,01 Maximum (kg m -3 ) 767,57 778,81 779,65 815,44 778,40 773,36 793,25 801,74 Variační koeficient (%) 3,05 3,63 4,34 4,83 4,14 3,82 5,45 2,49 Počet (Ks)

30 Šetřením pomocí jednofaktorové ANOVY bylo zjištěno, že alespoň mezi dvěmi výškami existuje staticky významný rozdíl v hustotě dřeva. Pomocí Tukeyho metody mnohonásobného porovnání byly porovnávány vzájemné rozdíly mezi jednotlivými výškovými stupni. Výsledky testu jsou uvedeny v Tab. 9. Z výsledku vyplývá, že statisticky významně se od sebe odlišují výškové stupně ze spodní části kmene (5 m, 7 m, 9 m, 11 m) od výškových stupňů z horní části kmene (13 m, 15 m, 17 m, 19 m). Tab. 9 Výsledky Tukeyho metody mnohonásobného porovnání lokality Lednice Výška , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Tab. 10 Výsledky analýzy rozptylu z lokality Lednice Součet čtverců Počet stupňů průměrný čtverec odchylek volnosti odchylek (rozptyl) F P Mezi skupinami ,9 0,00 Uvnitř skupin ,1 0,00 Celkem Hustota (kg.m -3 ) výška 5 výška 9 výška 13 výška 17 výška 7 výška 11 výška 15 výška 19 Výška (m) Obr. 13 Intervaly hustoty dřeva u jednotlivých výškových stupňů z lokality Lednice 29

31 5.3.3 Lokalita Tvrdonice Z uvedeného krabicového grafu (Obr. 14) vyplývá, že hustota jasanového dřeva v absolutně suchém stavu v závislosti na umístění po výšce kmene z lokality Tvrdonice vykazuje nejprve klesající tendenci až do výšky 5 m, kde je hodnota hustoty 620,98 kg m -3. Ve výšce 7 m je zaznamenán vzrůst hustoty na hodnotu 643,18 kg m -3. Ve výšce 9 m byl zaznamenán opět pokles hustoty na hodnotu 638,64 kg m -3. Poté hustota stoupá až do výšky 13 m na hodnotu 667, 43 kg m -3. Variabilita hodnot u jednotlivých výšek je poměrně nízká a pohybuje se v rozmezí od 5,25 % ve výšce 13 m až do 9,45 % ve výšce 9 m (Tab. 11). Ve výšce 13 m je ve zkoumaném souboru dat několik extrémních hodnot. Tyto hodnoty hustoty dřeva jsou sice vysoké, ale nejedná se o chyby měření. Proto byly tyto hodnoty ponechány v souboru dat. Hustota ( kg. m -3 ) výška 1 výška 3 výška 5 výška 7 výška 9 výška 11 výška 13 Medián 25%-75% Rozsah neodleh. Odlehlé Extrémy Výška (m) Obr. 14 Hustota v absolutně suchém stavu v závislosti na umístění po výšce kmene - Tvrdonice Tab. 11 Srovnaní statistických veličin jednotlivých sekcí po výšce kmene Tvrdonice Výška (m) Stř. hodnota (kg m -3 ) 631,08 630,46 620,98 643,18 638,64 649,61 667,43 Medián (kg m -3 ) 615,61 623,46 603,24 635,97 618,80 633,15 653,39 Směr. odchylka (kg m -3 ) 57,54 53,99 56,02 52,45 60,39 49,27 35,04 Rozptyl (kg 2 m -6 ) 3311, , , , , , ,31 Rozdíl (kg m -3 ) 9,11 8,56 9,02 8,15 9,45 7,58 5,25 Minimum (kg m -3 ) 250,68 205,36 215,57 218,56 219,24 200,59 160,84 Maximum (kg m -3 ) 527,68 531,87 525,20 554,31 560,78 573,06 630,36 Variační koeficient (%) 778,37 737,24 740,77 772,87 780,03 773,65 791,20 Počet (Ks)

32 Šetřením pomocí jednofaktorové ANOVY bylo zjištěno, že alespoň mezi dvěmi výškami existuje staticky významný rozdíl v hustotě dřeva. Pomocí Tukeyho metody mnohonásobného porovnání byly porovnávány vzájemné rozdíly mezi jednotlivými výškovými stupni. Výsledky testu jsou uvedeny v Tab. 12. Z výsledku vyplývá, že statisticky významně se od ostatních odlišují výškové stupně 11 m a 13 m. Tab. 12 Výsledky Tukeyho metody mnohonásobného porovnání lokality Tvrdonice Výška , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Tab. 13 Výsledky analýzy rozptylu z lokality Tvrdonice Součet čtverců Počet stupňů Průměrný čtverec odchylek volnosti odchylek (rozptyl) F P Mezi skupinami ,2 0,00 Uvnitř skupin ,7 0,00 Celkem Hustota (kg.m -3 ) výška 1 výška 5 výška 9 výška 13 výška 3 výška 7 výška 11 Výška (m) Obr. 15 Intervaly hustoty dřeva u jednotlivých výškových stupňů z lokality Tvrdonice 31

33 5.4 Variabilita hustoty dřeva jasanu po poloměru kmene z výšky 1 m Variabilita hustoty dřeva jasanu po poloměru kmene z výšky 1 m byla zkoumána na vzorcích z lokality Tvrdonice. Z uvedeného krabicového grafu (Obr. 16) vyplývá, že hustota jasanového dřeva v absolutně suchém stavu vykazuje rostoucí trend směrem od kambia ke dřeni. Výjimku tvoří segment A, kde je hustota 605,27 kg m -3 a segment G, kde je hustota 702,35 kg m -3. Variační koeficient se pohybuje v rozmezí od 1,74 % v segmentu F a G až do 5,65 % v segmentu B. Popisná statistika je v Tab. 14. Hustota (kg.m -3 ) A B C D E F G Medián 25%-75% Rozsah neodleh. Odlehlé Segmenty po poloměru kmene Obr. 16 Variabilita hustota dřeva jasanu po poloměru kmene z výšky 1m Tab. 14 Srovnání statických veličin jednotlivých segmentů po poloměru kmene z výšky 1 m Segmenty po poloměru kmene A B C D E F G Stř. hodnota (kg m -3 ) 605,27 575,01 592,02 610,30 693,50 709,75 702,35 Medián (kg m -3 ) 600,65 578,80 599,25 607,55 691,81 712,31 701,89 Směr. odchylka (kg m -3 ) 23,40 32,49 27,86 19,40 33,75 12,38 12,28 Rozptyl (kg 2 m -6 ) 547, ,09 776,63 376, ,19 153,31 150,97 Rozdíl (kg m -3 ) 79,92 91,93 88,88 94,61 145,82 44,47 41,05 Minimum (kg m -3 ) 560,30 527,68 546,71 585,90 632,55 690,41 679,49 Maximum (kg m -3 ) 640,23 619,61 635,59 680,51 778,37 734,88 720,54 Variační koeficient (%) 3,86 5,65 4,70 3,18 4,86 1,74 1,74 Počet (Ks)

34 5.5 Variabilita hustoty dřeva jasanu po poloměru kmene z výšky 5 m Variabilita hustoty dřeva jasanu po poloměru kmene z výšky 5 m byla zkoumána na vzorcích z obou lokalit. U výšky 5 m nebyl trend změny hustoty po poloměru kmene pozorován (Obr. 17) V segmentech A a B klesá hustota na hodnotu 634,49 kg m -3. V segmentech C,D,E stoupá hustota na hodnotu 727 kg m -3 a v segmentech F,G opět klesá na hodnotu 695,93 kg m -3. Variační koeficient se pohybuje od 1,59 % v segmentu F až do 10,78 % v segmentu B. Rozsah naměřených hodnot se směrem od kambia ke dřeni snižuje (v segmentu G je pouze 16 zkušebních vzorku), proto pravděpodobně klesá i hodnota variačního koeficientu. Rozdíl mezi maximální a minimální hodnotou v segmentu A je 116,8 kg m -3 a v posledním segmentu G, který je u dřeně je rozdíl maximálních a minimálních hodnot pouze 31,18 kg m -3 (Tab. 15). Hustota ( kg. m -3 ) A B C D E F G Medián 25%-75% Rozsah neodleh. Odlehlé Segmenty po poloměru kmene Obr. 17 Variabilita hustota dřeva jasanu po poloměru kmene z výšky 5m Tab. 15 Srovnání statických veličin jednotlivých segmentů po poloměru kmene z výšky 5 m Segmenty po poloměru kmene A B C D E F G Stř. hodnota (kg m -3 ) 644,49 634,67 641,37 670,79 727,4 707,48 695,93 Medián (kg m -3 ) 663,13 642,73 668,04 698,05 729,68 710,29 694,46 Směr. odchylka (kg m -3 ) 36,94 68,44 51,64 59,97 14,16 11,3 11,22 Rozptyl (kg 2 m -6 ) 1364, , , ,59 200,65 127,79 125,93 Rozdíl (kg m -3 ) 116,8 192,92 153,1 190,48 73,51 44,87 31,18 Minimum (kg m -3 ) 574,6 525,2 561,87 568,59 694,06 681,97 682,22 Maximum (kg m -3 ) 691,41 718,12 714,97 759,08 767,57 726,84 713,41 Variační koeficient (%) 5,73 10,78 8,05 8,94 1,94 1,59 1,61 Počet (Ks)

35 5.6 Variabilita hustoty dřeva jasanu po poloměru kmene z výšky 13 m Variabilita hustoty dřeva jasanu po poloměru kmene z výšky 13 m byla zkoumána na vzorcích z obou lokalit. Z uvedeného krabicového grafu (Obr. 18) vyplývá, že hustota jasanového dřeva v absolutně suchém stavu vykazuje rostoucí tendenci směrem od kambia ke dřeni. Výjimku tvoří poslední segment F, kde hustota mírně klesla na hodnotu 734,88 kg m -3. V prvním segmentu od kambia má hustota hodnotu 668,56 kg m -3. Variační koeficient se pohybuje v rozmezí od 2,88 % v segmentu A až do 6,2 % v segmentu D (Tab. 16) Hustota ( kg. m -3 ) Medián 25%-75% 620 Rozsah neodleh. A B C D E F Odlehlé Segmenty po poloměru kmene Obr. 18 Variabilita hustota dřeva jasanu po poloměru kmene z výšky 13m Tab. 16 Srovnání statických veličin jednotlivých segmentů po poloměru kmene z výšky 13 m Segmenty po poloměru kmene A B C D E F Stř. hodnota (kg m -3 ) 668,56 671,32 696,66 711,75 745,85 734,88 Medián (kg m -3 ) 671,67 665,49 699,75 722,42 749,76 742,93 Směr. odchylka (kg m -3 ) 19,27 26,95 35,8 44,14 14,72 25,76 Rozptyl (kg 2 m -6 ) 371,47 726, , ,4 216,81 663,83 Rozdíl (kg m -3 ) 69,72 92,74 155,27 130,64 47,57 105,8 Minimum (kg m -3 ) 633,86 630,36 635,93 638,04 719,85 672,62 Maximum (kg m -3 ) 703,59 723,11 791,2 768,68 767,42 778,4 Variační koeficient (%) 2,88 4,01 5,13 6,2 1,97 3,5 Počet (Ks)

36 5.7 Vliv orientace vůči světovým stranám na hustotu dřeva Vliv orientace vůči světovým stranám byl zkoumán na vzorcích z obou lokalit. Z uvedeného krabicového grafu (Obr. 19) vyplývá, že vzorky orientované na jižní straně vykazují vyšší hodnotu než vzorky orientované na stranu severní. Variabilita obou souborů je téměř totožná. Průměrná hustota na jižní straně je 683,31 kg m -3 a průměrná hustota na straně severní je 671,7 kg m -3. Variační koeficient je na jižní straně 8,73 % a na straně severní 8,82 % (Tab. 17). Šetřením pomocí F-testu byla prokázána rovnost rozptylů obou souboru (Tab. 18). K testování nulové hypotézy o rovnosti středních hodnot hustoty dřeva mezi severní a jižní stranou byl použit T-test s rovností rozptylů, který nulovou hypotézu zamítl (Tab. 19). Existuje tedy statisticky významný rozdíl mezi středními hodnotami hustoty dřeva. Hustota dřeva z jižní strany je statisticky vyšší než hustota ze strany severní. Hustota ( kg. m -3 ) J S Světová strana Medián 25%-75% Rozsah neodleh. Odlehlé Obr. 19 Srovnání statistických veličin hustoty v absolutně suchém stavu obou lokalit v závislosti na orientaci ke světové straně 35

37 Tab. 17 Srovnání statistických veličin absolutně suchého dřeva obou lokalit v závislosti na orientaci ke světové straně Světová orientace Stř. hodnota (kg m -3 ) 671,7 683,31 Medián (kg m -3 ) 671,17 693,11 Směr. odchylka (kg m -3 ) 59,26 59,68 Rozptyl (kg 2 m -6 ) 3512, ,07 Rozdíl (kg m -3 ) 322,68 332,79 Minimum (kg m -3 ) 495,35 526,07 Maximum (kg m -3 ) 818,04 858,87 Variační koeficient (%) 8,82 8,73 Počet (Ks) S J Tab. 18 Dvouvýběrový F-test pro rozptyl Dvouvýběrový F test pro rozptyl J S Stř. hodnota 683, ,7069 Rozptyl 3562, ,881 Pozorování Rozdíl F 1, P(F<=f) (1) 0, F krit (1) 1, Tab. 19 Dvouvýběrový T-test s rovností rozptylu srovnání orientace vůči světovým stranám Dvouvýběrový t test s rovností rozptylů J S Stř. hodnota 683, ,7069 Rozptyl 3562, ,881 Pozorování Společný rozptyl 3536,907 Hyp. rozdíl stř. hodnot 0 Rozdíl 1900 t stat 4, P(T<=t) (1) 1,1E 05 t krit (1) 1, P(T<=t) (2) 2,21E 05 t krit (2) 1,

38 6 Diskuse 6.1 Hustota dřeva jasanu (ρ 0 ) Hustota dřeva jasanu ztepilého (Fraxinus exelsior L.) v absolutně suchém stavu (w=0 %) je v literatuře uváděna v rozmezí kg m -3 (Kollmann 1951; Lexa et al. 1952; Požgaj 1997; Matovič 1984; Horáček 2001; Juřena 2001 viz Tab. 1). Střední hodnota hustoty naměřená v této bakalářské práci je 677,49 kg m -3. Naměřená průměrná hodnota hustoty se tedy pohybuje v rozpětí, které uvádí literatura. Např. Horáček (2001) nebo Juřena (2001) uvádějí průměrnou hodnotu hustoty pro Fraxinus exelsior L. v absolutně suchém stavu 670 kg m -3, což je jen o 2,51 kg m -3 více než námi naměřená průměrná hodnota v lokalitách Lednice a Tvrdonice. Naopak Kollmann (1951) uvádí průměrnou hustotu pro Fraxinus exelsior L. v absolutně suchém stavu 650 kg m -3, což je o 17,49 kg m -3 méně než námi naměřená průměrná hodnota. Rozdíl mezi námi naměřenou hodnotou a hodnotami, které uvádí literatura, může být způsoben rozdílnými metodickými postupy nebo počtem měřených vzorků. Literatura neuvádí z jakých lokalit a z jaké polohy ve kmeni byly vzorky použity (jednotlivých výšek nebo po poloměru kmene), což může mít velký vliv na průměrnou hustotu dřeva. Matovič (1984) uvádí hodnotu variačního koeficientu pro Fraxinus exelsior L. v absolutně suchém stavu 10,8 %. Hodnota naměřená v této práci se téměř neliší, je jen o něco nižší a činí 8,78 %. Hodnota variačního koeficientu svědčí o nízké variabilitě naměřených hodnot. V lokalitě Lednice byla naměřena průměrná hustota Fraxinus exelsior L. v absolutně suchém stavu 689,63 kg m -3. V lokalitě Tvrdonice je průměrná hodnota hustoty nižší o 24,33 kg m -3 a to 665,30 kg m -3. Rozdíly v průměrné hustotě mezi jednotlivými lokalitami mohou být způsobeny rozdílnými stanovištními podmínkami. Hladina spodní vody u lokality Lednice je nižší než u lokality Tvrdonice, proto je průměrná hustota Fraxinus exelsior L. z lokality Tvrdonice nižší (665,30 kg m -3 ). Dřevo jasanu ztepilého s průměrnými hodnotami hustoty dřeva se vyskytuje v lužních lesích, na mokrých, zaplavovaných stanovištích, resp. stanovištích s vysokou hladinou spodní vody. Dřevo lepší kvality s vysokými hodnotami hustoty dřeva (689,63 kg m -3 ) se vyskytuje v lužních lesích nezaplavovaných (stagnující vodu jasan nesnáší), s níže položenou hladinou vody. 37

39 6.2 Variabilita hustoty dřeva jasanu po výšce kmene Z výsledků vyplývá, že hustota dřeva Fraxinus exelsior L. v absolutně suchém stavu s rostoucí výškou stromu roste (viz. Tab. 7). Ve výškách od 1 m do 19 m vzroste střední hodnota hustoty z 631,08 kg m -3 na 769,93 kg m -3. Ve výšce 9 m a 11 m je hustota nižší, příčina tohoto poklesu není známa (zkušební vzorky byly vyrobeny dle normy a neobsahovaly žádné vady ani změny ve struktuře dřeva). Na růst hustoty dřeva po výšce kmene má velký vliv šířka letokruhů a věk stromu. Obecně platí, že šířka letokruhu se po poloměru kmene od dřeně k obvodu snižuje. Kollman (1941) uvádí, že šířka letokruhů u jasanu do 15 roku stromu je větší jak 5 mm tzn. že v 1. m, kde je velké věkové rozpětí (tedy i větší šířka letokruhu a nižší podíl letního dřeva) je hustota nižší než v 19. m, kde je věkové rozpětí malé (nižší šířka letokruhu s větším podílem letního dřeva). S přibývající výškou a věkem stromu jsou šířky letokruhů dle Kollmanna (1941) téměř konstantní. Ve vyšších výškách není věkové rozpětí tak velké, proto letokruhy svoji šířku výrazně nesnižují tím se nesnižuje i procentický podíl letního dřeva v rámci celého letokruhu. Proto by měla mít hustota dřeva s rostoucí výškou stoupající trend, jak to vyplynulo z výsledků. Kollmann (1941) dále uvádí, že u jasanu s rostoucím podílem letního dřeva v letokruhu stoupá i celková hustota dřeva. Hustota letního dřeva je vyšší než hustota dřeva jarního, protože v letním dřevě je vyšší procentické zastoupení libriformních vláken. Hustotu dřeva jarního snižuje výskyt makrocév. Hustota jasanového dřeva v absolutně suchém stavu v závislosti na umístění po výšce kmene z lokality Lednice vykazuje stoupající tendenci. Výjimku tvoří hustota, která byla zjištěna ve výšce 11 m a 15 m, kde se průměrná hustota snížila (Tab. 8). Toto lokální snížení se liší od stavu, který udává literatura. Pomocí Tukeyho metody mnohonásobného porovnávání byli zjištěny statisticky významné rozdíly mezi některými výškovými stupni (Tab. 9). Významně se od sebe odlišují výškové stupně ze spodní části kmene (5 m, 7 m, 9 m, 11 m) od výškových stupňů z horní části kmene (13 m, 15 m, 17 m, 19 m). Lokalita Tvrdonice vykazuje se zvyšující se výškou nejprve klesající trend až do 5 m poté hustota vykazuje rostoucí trend. Tento trend neodpovídá trendům uváděných v literatuře. Vzorky z lokality Tvrdonice byly odebrány z výšek 1 13 m, a vzorky z lokality Lednice z výšek 5 19 m. 38

40 6.3 Variabilita hustoty dřeva jasanu po poloměru kmene Hustota v absolutně suchém stavu z výšky 1 m vykazuje v závislosti na umístění po poloměru kmene rostoucí trend. Tento trend se shoduje s literaturou. Požgaj et al. (1997) uvádí, že hustota u kruhovitě pórovitých dřevin směrem k obvodu stoupá, přičemž nejvyšší hodnoty jsou zaznamenány v okrajových částech kmene. Vzorky odebrané ze sekcí, které jsou nejblíže kambiu (A,B,C) mají nejnižší hustotu dřeva v absolutně suchém stavu. Může to být způsobeno přítomností bělového dřeva. Šlezingerová a Gandelová (1998) uvádějí, že jádro má větší hustotu než běl. Vzorky ze sekcí z okrajové části kmene (F,G) mají hustotu v absolutně suchém stavu nejvyšší (Obr. 16). Kuba (2006) a Bartoš (2007) zaznamenali u dubu letního (Qvercus robur L.), který patří do stejné skupiny dřev jako jasan, tedy do skupiny dřev s kruhovitě pórovitou stavbou dřeva, že hustota dřeva směrem od centrální k obvodové části stoupá. Z toho plyne, že nejvyšší hustotu mají vzorky z obvodové části kmene. Lze z toho vyvodit závěr, že variabilita hustoty po poloměru kmene je u dřev listnatých s kruhovitě pórovitou stavbou dřeva (dub a jasan) je přibližně stejná. U výšky 5 m nebyl trend změny hustoty po poloměru kmene pozorován (Obr. 17). To může být vysvětleno menším věkovým rozpětím, kdy se šířka letokruhu téměř nemění a změny hustoty dřeva jsou tak minimální. U výšky 13 m je opět zaznamenán rostoucí trend hustoty dřeva v absolutně suchém stavu v závislosti na umístění po poloměru kmene, kdy opět segmenty nejblíže kambiu vykazují nejnižší hodnoty hustoty a segmenty v okrajové části kmene hodnoty nejvyšší (Obr. 18). Bartoš (2007) uvádí u dubu letního (Qvercus robur L.), že ve výšce 11,3 m nebyl trend změny hustoty pozorován. 6.4 Vliv orientace vůči světovým stranám na hustotu dřeva Střední hodnota hustoty vzorků orientovaných na sever je o 11,61 kg m -3 nižší než střední hodnota hustoty vzorků orientovaných na jih. Variabilita obou zkoumaných souborů je téměř shodná. Rozdíl středních hodnot byl pomoci F-testu a T-testu shledán jako statisticky významný. Orientace vůči světovým stranám může mít určitý vliv na hustotu dřeva. Bartoš (2007) uvádí, že u dubu letního (Qvercus robur L.) který pochází ze stejných lokalit jako jasan ztepilý (Fraxinus exelsior L.) je hustota dřeva v absolutně suchém stavu orientovaná v jižní části kmene také vyšší než hustota dřeva orientovaná v severní části kmene. 39