Základní komponenty modelu lesa. Jan Kadavý



Podobné dokumenty
Bonita stanoviště a bonita porostu

Kompetice a mortalita

Primární produkce. Vazba sluneční energie v porostech Fotosyntéza Respirace

Předmět: Hospodářská úprava lesů II

Růst dřevin v podmínkách globálnízměny klimatu

Metody hodnocení sucha v lesních porostech. Kateřina N. Hellebrandová, Vít Šrámek, Martin Hais

Oddělení biomasy a vodního režimu

1. Ekologie zabývající se studiem jednotlivých druhů se nazývá: a) synekologie b) autekologie c) demekologie

Česko pravděpodobně čeká další rok na suchu. Klíčové je udržet vodu v krajině a vodních tocích Akční program adaptace na klimatické změny v ČR

Modely lesa a simulátory

Od procesů k systému...cesta tam a zase zpátky. aneb JAK VLASTNĚ ROSTE ROSTLINA?


Růstové modely a agrometeorologický monitoring

7/12. Vlhkost vzduchu Výpar

Kořenový systém plodin jako adaptační opatření na sucho

Jak modelujeme obnovu lesa?

Modelování odumření stromů pod vlivem rizika disturbance

Úvod k lesním ekosystémům

Meteorologické faktory transpirace

Protokol č. 2. základní taxační veličiny. Vyplňte zadanou tabulku na základě měření tlouštěk a výšek v porostu.

1. Ekologie zabývající se studiem společenstev se nazývá a) autekologie b) demekologie c) synekologie

Stav lesních půd drama s otevřeným koncem

Ing. Matěj Orság Vodní bilance rychle rostoucích dřevin

Podmínky a zdroje. Michal Hejcman

Stanovení hloubky karbonatace v čase t

DŘEVO pracovní list II.

Ing. Jan Leugner, Ph.D. Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i. Úvodní seminář k projektu č. EHP-CZ02-OV

Voda koloběh vody a vodní bilance

Organizmy a biogeochemické cykly hlavních prvků (C,N,P) a látek (voda) v ekosystému. (Hana Šantrůčková, Katedra biologie ekosystémů, B 361)

Potenciál a riziko využívání těžebních zbytků v borových porostech na majetku Městských lesů Doksy, s.r.o.

6. Tzv. holocenní klimatické optimum s maximálním rozvojem lesa bylo typické pro a) preboreál b) atlantik c) subrecent

TLOUŠŤKOVÁ A VÝŠKOVÁ STRUKTURA A JEJÍ MODELOVÁNÍ

Aktualizované výstupy NIL2

Ekosystém. tok energie toky prvků biogeochemické cykly

Odhad biomasy a produkce

Otázky k předmětu Globální změna a lesní ekosystémy

VY_32_INOVACE_361. VÝUKOVÝ MATERIÁL zpracovaný v rámci projektu EU peníze školám

Poznámky z přednášek HUL. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR InoBio CZ.1.07/2.2.00/28.

Speciální metody dendrometrie

Ing. Eva Pohanková Růstové modely nástroj posouzení dopadů změny klimatu na výnos polních plodin

Měření transpirace prostřednictvím transpiračního proudu a operačních struktur dřevin významných z hlediska vodního provozu

Pěstování sadebního materiálu buku a dubu řízkováním přednáška

Půdní úrodnost, výživa a hnojení

Vodní režim rostlin. Úvod Adaptace, aklimace: rostliny vodní, poikilohydrické (řasy, mechy, lišejníky, kapradiny, vyšší rostliny) a homoiohydrické.

TAJGA - MONITORING LOKALITY PONECHANÉ SAMOVOLNÉMU VÝVOJI

KYSLÍKOVÉ DEFICITY - PROJEV NESTABILITY RYBNIČNÍHO EKOSYSTÉMU? Ing. Ivana Beděrková Ing. Zdeňka Benedová doc. RNDr. Libor Pechar, CSc.

Organizmy a biogeochemické cykly hlavních prvků (C,N,P) a látek (voda) v ekosystému. (Hana Šantrůčková, Katedra biologie ekosystémů, B 361)

Nadzemní biomasa a zásoba uhlíku

Ing. Vlastimil Vala, CSc. Předmět : Ekonomická efektivnost LH

Protokol č. 5. Vytyčovací údaje zkusných ploch

Ekologie lesa, stabilita lesních ekosystémů a faktory ovlivňující zdravotní stav lesů

Fakulta chemicko-technologická Katedra analytické chemie. Licenční studium Statistické zpracování dat při managementu jakosti. Semestrální práce:

Téma 7 Mzdový systém podniku a jeho tvorba

KLEŤ - MONITORING LOKALITY PONECHANÉ SAMOVOLNÉMU VÝVOJI

Vodní režim rostlin. Transport vody v xylemu. Kohezní teorie. Transport půda-rostlina-atmosféra. Metody měření. Kavitace

Management lesů význam pro hydrologický cyklus a klima

Toky energie v ekosystémech a evapotranspirace. Jakub Brom LAE ZF JU a ENKI o.p.s.

Teplota a vlhkost půdy rozdílně využívaného lučního porostu na Šumavě

Metody řízení závlahy ve sklenících a kontejnerovnách. Tomáš Litschmann

MOKŘADY V HARMONICKÉ ROVNOVÁZE DEFINICE MOKŘADU HYDROLOGIE MOKŘADŮ DRUHY MOKŘADŮ V ČR DĚLENÍ MOKŘADŮ (PODLE VZNIKU)

55/1999 Sb. VYHLÁŠKA Ministerstva zemědělství ČÁST PRVNÍ ÚVODNÍ USTANOVENÍ

KOSTELECKÉ BORY MONITORING LOKALITY PONECHANÉ SAMOVOLNÉMU VÝVOJI

Tvorba nelineárních regresních modelů v analýze dat

Číselné charakteristiky

3. PEDOLOGIE Fyzikální vlastnosti půd T Měrná a objemová hmotnost půdy, struktura, konzistence, pórovitost (32)

STANOVENÍ OBSAHŮ PŘÍSTUPNÝCH MIKROELEMENTŮ V PŮDÁCH BMP. Šárka Poláková

Inventarizace krajiny CzechTerra. IFER Ústav pro výzkum lesních ekosystémů, s.r.o.

E- learningový materiál Pěstování dřevinné vegetace Hlavní typy hospodářství

LIBICKÝ LUH HAVRANY MONITORING LOKALITY PONECHANÉ SAMOVOLNÉMU

ČÁST PRVNÍ ÚVODNÍ USTANOVENÍ

Které poznatky. z výzkumu přirozených lesů. můžeme použít. v přírodě blízkém hospodaření? Tomáš Vrška

Rozmanitost podmínek života na Zemi Podnebné pásy

Populace, populační dynamika a hmyzí gradace

R. Adolt Národní inventarizace lesů v České republice, druhý cyklus (2011-

JAVORINA MONITORING LOKALITY PONECHANÉ SAMOVOLNÉMU VÝVOJI

Vysoká eutrofizační účinnost fosforu původem z odpadních vod v nádrži Lipno

Systémový přístup v pohledu na stromy

70/Meteorologické prvky a les

Obsah 5. Obsah. Úvod... 9

Úvod do teorie měření. Eva Hejnová

Představení Katalogu pěstebních opatření pro zvýšení biodiversity lesů v chráněných územích.

LOVĚTÍNSKÁ ROKLE - MONITORING LOKALITY PONECHANÉ SAMOVOLNÉMU VÝVOJI

Možnosti využití informací NIL pro oblastní plány rozvoje lesů

SOUČASNÉ PROBLÉMY OBNOVY LESŮ A STAV KOŘENOVÉHO SYSTÉMU LESNÍCH DŘEVIN V ZÁVISLOSTI NA MĚNÍCÍM SE PODNEBÍ

Porost s jednoduchou strukturou jednoetážový porost.

Problematika škod na lesních porostech v Jizerských horách. Mgr. Petra Kušková, Centrum pro otázky životního prostředí UK,

Použití splinů pro popis tvarové křivky kmene

VE STUDENÉM MONITORING LOKALITY PONECHANÉ SAMOVOLNÉMU VÝVOJI

MODELY HOSPODÁŘSKÝCH LESŮ II. Etát a legislativa

Úvod do teorie měření. Eva Hejnová

Úvod do teorie měření. Eva Hejnová

HEDVÍKOVSKÁ ROKLE - MONITORING LOKALITY PONECHANÉ SAMOVOLNÉMU

Výroční zpráva projektu specifického výzkumu v roce 2015, zakázka č. 2109

Důležitost organické hmoty v půdě. Organická složka. Ing. Barbora Badalíková

POLEDNÍK MONITORING LOKALITY PONECHANÉ SAMOVOLNÉMU VÝVOJI

Václav Brant, Milan Kroulík, Petr Zábranský, Jan Sova, Jan Lukáš, Michaela Škeříková a Veronika Řičařová Precizní zemědělství, Praha, 7.3.

MODELY HOSPODÁŘSKÝCH LESŮ IV. Postup výpočtu etátu

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Dendrometrie pro účel oceňování dřevin rostoucích mimo les dle metodiky AOPK

II. Návrh VYHLÁŠKA. ze dne 2017, kterou se mění vyhláška č. 55/1999 Sb., o způsobu výpočtu výše újmy nebo škody způsobené na lesích

Transkript:

Základní komponenty modelu lesa Jan Kadavý

Základní členění modelů Zdroj: Fabrika, Pretzsch 20011: Analýza a modelovanie lesných ekosystémov.

Klasifikace modelů Předmět prezentace Zdroj: Fabrika, Pretzsch 20011: Analýza a modelovanie lesných ekosystémov.

Základní komponenty empirického růstového modelu lesa

Stromový empirický distančně závislý model SILVA Zdroj: http://www.wwk.forst.tumuenchen.de/info/publications/onlinepublications/535.pdf SIBYLA Zdroj: Fabrika, M. (2005): Simulátor biodynamiky lesa SIBYLA. Technická univerzita vo Zvolene. Zvolen.

Popis základních modelů modelu SIBYLA vstupní veličiny na úrovni jednotlivých stromů Generátor struktury tvorba obrazu lesa Model přírůstu - výpočet aktuálního přírůstu z přírůstu potenciálního (základní stavební kámen modelu) Konkurenční model - definování konkurenčního tlaku stromu vlivem korun okolních stromů Model mortality předpovídá pravděpodobnost odumření stromu na základě a) logistické regrese a b) hodnot modelované max. výčetní kruhové základny

Údaje o četnostech Generátor struktury Vstupní údaje Stromové údaje Tloušťka-výška-kvalita Tloušťka-kvalita Tloušťka-výška Tloušťka Porostní údaje Zdroj údajů Trvalé výzkumné plochy (TVP) Trvalé monitorovací plochy (TMP) Další výzkumné objekty Taxace s měřením výšek po tloušťkových stupních Taxace s měřením výšek pro střední kmen Výběrová porostní inventarizace s měřením výšek po tloušťkových stupních Výběrová porostní inventarizace s měřením výšek pro střední kmen Popis porostů (LHP) Stupeň detailnosti a přesnosti nejvyšší Parametry výběrného lesa Popis charakteru výběrného lesa nejnižší

Generátor struktury - I MODEL generování tlouštěk MODEL generování výšek

Generátor struktury - II MODEL generování korunových parametrů MODEL generování kvality MODEL generování souřadnic stromů

Model přírůstu Základní stavební model (součást růstového modelu) Zdroj: Fabrika, Pretzsch (2011): Analýza a modelovanie lesných ekosystémov.

Model konkurence Založen na výpočtu trojrozměrného korunového konkurenčního indexu světla KKL: distančně závislý vyjadřuje konkurenční tlak vlivem korun sousedních stromů vysoce korelovaný k přírůstu stromu KKL = n i=1 β i ca i ca.k i konkurenční strom (i) strom, který vstupuje do světelného kuželu β i konkurenční úhel (zpr. 60 stupňů, podle druhu dřeviny) ca příčná korunová základna k i koef. propustnosti světla (druhově specifický) Zdroj: Fabrika, Pretzsch (2011): Analýza a modelovanie lesných ekosystémov.

Model mortality A. Model pravděpodobnosti přežití B. Model prahové konkurence F(x,a) funkce pravděp. přežití L(x) logická hodnota T = S prahová hodnota 1 = přežije F(x, a) S O = umře F(x, a) < S Modeluje na začátku každé 5leté periody pravděpodobnost přežití stromu v závislosti od příznaků vitality stromu! + redukce na relativní hustotu porostu - r(sd): CCL = KKL index v objem středního kmene x aritmetický průměr s směrodatná odchylka Modeluje každoroční odumření stromu v závislosti na velikosti konkurenčního tlaku! Strom (s konkrétní hodnotou v ) odumře, pokud jeho konkurenční index překročí hodnotu 2,5násobku empiricky stanovené standardní odchylky (s) = extrémní konkurenční tlak.

Základní komponenty procesního modelu lesa

Stromový procesní distančně závislý model Model BALANCE Zdroj: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1055/s-2002-25743/pdf http://www.wwk.forst.tu-muenchen.de/research/methods/modelling/balance

Vstupy modelu 1. Pozice stromů; výšky a tloušťky stromů; parametry korun stromů 2. Kompetice individuí 3. Popis půdy: vodní kapacita, bod vadnutí, stav živin, hloubka prokořenění. 4. Denní meteorologické údaje: světlo, teplota, radiace, rychlost větru, vlhkost, srážky. 5. Znečišťující depozice (nepovinný parametr; CO 2 ; 0 3 ; N)

Popis stromu

Výpočet konkurence podle množství dostupného světla

Základní charakteristika modelu BALANCE modeluje vliv: konkurence, porostní struktury, dřevinného složení, hospodářských zásahů na růst jednotlivých stromů! BALANCE modeluje trojrozměrný vývoj stromů na základě ročně naakumulované dřevní biomasy jako funkce: fotosyntézy (Haxeltine and Prentice 1996), respirace (Penning de Vries 1989), alokace uhlíku a dusíku v rámci stromu (Grote 1998), stárnutí pletiv. Procesní jádro modelu BALANCE tvoří simulace koloběhu: uhlíku, vody, živin (dusíku). BALANCE modeluje sezónní vývoj asimilačních orgánů (vytvoření, opad pupenů).

Vodní bilance výpočet vodní bilance podle Penman-Montheith vzorce (evapotranspirace) podle modelu uzavírání průduchů je vodní bilance propojena s modelem fotosyntézy Zdroj: http://www.wwk.forst.tumuenchen.de/research/projects/sfb_c3/modell/waterbalance_html

Proč je znalost vodní bilance důležitá? Voda jako limitující faktor růstu stromů (mediteránní lesy ) Výpočet množství dostupné vody v půdě (výpočet procesů) pomocí: intercepce, transpirace, evaporace, povrchový odtok, podpovrchový odtok apod. Pórovitost půdy důležitý parametr model GOTILWA (Gracia et al. 1999) Výpočty směřují ke stanovení vlhkosti půdy (pomocí hloubky půdy, pórovitosti, obsahu dostupné vody a kapilarity), která ovlivňuje růstové procesy, např. fotosyntézu.

Alokace biomasy Uhlík Dusík Alokaci model řeší na základě funkční rovnováhy a pipe modelu.

Proč je znalost koloběhu uhlíku důležitá? Uhlík tvoří základní stavební prvek biomasy stromů. Z bilance fotosyntézy a respirace se určuje velikost hrubé a čisté primární produkce. Alokací se primární produkce přerozděluje na jednotlivé orgány stromu např. pipe-model teorie (Shinozaki et al. 1964)

Proč je znalost koloběhu dusíku důležitá? Nedostatek dusíku zpomalení růstu, etiolizace listů (tvorba rostlinných orgánů bez působení světla), předčasná tvorba květů a blednutí listů. Nadbytek dusíku mohutný růst, buněčně stěny jsou však nedostatečně zpevněné. Při jeho modelování se využívá zákona dávky a účinku. Zdroj: Hoffman et all. 1990 In: Fabrika, Pretzsch 2011

Výstupy modelu 10denní až roční interval Úroveň korunový a kořenový prostor jednotlivé části stromu porost Biometrické veličiny stromu a porostu Porostní mikroklima Vodní režim

Srovnání empirického a procesního modelování EMPIRICKÝ model Vychází z empirických souvislostí a vztahů Zevšeobecňuje výsledky experimentů Platí pouze pro stromy a porosty, které rostou v podobných podmínkách jako ty, které byly součástí experimentu PROCESNÍ model Vychází z analytického přístupu a upřednostňuje kauzální chemické, fyzikální a fyziologické vztahy Vyšší potenciál pro zobecnění výsledků Nedostatečné poznání všech procesů může vést k systematickým chybám