Struktura vs mikroklima lesa, porostu Radek Pokorný Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR InoBio CZ.1.07/2.2.00/28.0018
Struktura vs mikroklima lesa/ porostu Radek Pokorný
Za všechno může Dopad Absorbce Odraz Průchod Světlo a teplo Evapotranspirace zjevné a latentní
LES a BEZLESÍ
Σ Iex denní suma extra-terestrické ozářenosti na horní hranici atmosféry vypočítaná pro 50 severní zeměpisné šířky a 15 východní zeměpisné délky (daily sum of extra-terrestric irradiance on the top of the atmosphere calculated for the coordinates of 50 N and 15 E) Σ S t denní suma dopadající globální radiace (daily sum of incident global radiation) Σ PAR i denní suma dopadající fotosynteticky aktivní radiace (daily sum of incident photosynthetically active radiation)
Σ S t měsíční suma globální radiace dopadající na porost (monthly sum of global radiation incident on the stand) Σ R n měsíční suma radiační bilance porostu (monthly sum of net radiation of the stand)
Σ PAR i měsíční suma fotosynteticky aktivní radiace dopadající na porost (monthly sum of photosynthetically active radiation incident on the stand) Σ PAR a měsíční suma fotosynteticky aktivní radiace absorbovaná porostem (monthly sum of photosynthetically active radiation absorbed by the stand)
Ø Ta02 Ø Ta08 Ø Ta11 Ø Ta15,5 Ø Ta18,5 Ø Ta23 průměrná měsíční teplota vzduchu ve výšce 2, 8, 11, 15,5, 18,5 a 23 m nad zemí
Ø Ts00 Ø Ts05 Ø Ts10 Ø Ts20 Ø Ts30 Ø Ts50 průměrná měsíční teplota půdy v hloubce 0, 5, 10, 20, 30 a 50 cm (mean monthly soil temperature in the depth of 0, 5, 10, 20, 30 and 50 cm)
Ø Φ02 Ø Φ08 Ø Φ11 Ø Φ15,5 Ø Φ18,5 Ø Φ23 průměrná měsíční relativní vlhkost vzduchu ve výšce 2, 8, 11, 15,5, 18,5 a 23 m nad zemí (mean monthly relative air humidity in the height of 2, 8, 11, 15.5, 18.5 and 23 meters above the ground)
denní úhrn srážek (daily precipitation sums) Ø SM 0-17cm Ø SM 16-32cm Ø SM 27-43cm objemová vlhkost půdy v hloubce 0-17, 16-32 a 27-43 cm stanovená v 15:00 hod SEČ
Ø u7,5 Ø u11 Ø u13 Ø u14,5 Ø u17,5 Ø u20 průměrná denní rychlost větru ve výšce 7,5, 11, 13, 14,5, 17,5 a 20 m nad zemí
Směr větru LES LOUKA
LES a BEZLESÍ směr proudění větru
Typy mikroklimatu okraj porostu porost okraj porostu bezlesí Porostního okraje Porostu Volné plochy
Typy mikroklimatu 2H Přilehlá vrstva atmosféry Korunová vrstva Keřové patro Bylinné patro Mechové patro Povrch půdy Porost ω H Výška porostu 2/3H Efektivní výška porostu Skutečné dimenze dle tvaru lesa: vysoký, nízký, střední; druhového a věkového složení
Využití typů mikroklimatu v lesním hospodářství Hospodářské způsoby 1. pasečný 2. násečný 3. podrostní 4. výběrný 2. 3. a 4. 2. 1. Porostního okraje Porostu Volné plochy
Pasečný h.zp.? 2H Násečný h.zp.? 1H Podrostní & Výběrný h.zp.? CHč CHč = Š/ H < 1 1,5 < CHč < 2
Struktura porostu Druhová Věková Prostorová Funkční
# Vliv klimatu na druhovou skladbu 1_tropické dešťové lesy 2_vždyzelené vavřínové lesy 3_monzunové lesy 4_lesy mírného pásma 5_jehličnaté lesy
# Druhová skladba Stanovištní faktory (klimatické a půdní) Ekologické nároky dřevin světlo, teplo, proudění vzduchu, vlhkost vzduchu, vlhkost půdy (hladina spodní vody), dostupnost živin, ph... Genotyp Edafotyp Klimatyp Cenotyp Fenotyp, Ekotyp Prostorová úroveň - postavení v porostu
Dřeviny: autochtonní, alochtonní (dle původnosti) Dřeviny: přípravné, meliorační, pionýrské, náhradní, cílové (dle hospodářského cíle) Dřeviny se liší: Habitem, dimenzemi kmene, koruny a kořenového systému Typem a množstvím asimilačního aparátu (jehličnaté/ listnaté) Prostorovým uspořádáním orgánů jejich těla Ekologickými nároky # Druhová skladba Fenologicky tj. dynamikou růstu či časovým uspořádáním životních projevů Způsobem a možnostmi reprodukce Mnoha dalšími vlastnostmi (rezistence, rezilience..)
# Druhová skladba porost nesmíšený (stejnorodý, monokultura), jen jedna dřevina porost smíšený (nestejnorodý) dvě a více dřevin; vyjádřeno zastoupením Dřevina hlavní - zaujímá největší plošný (hmotný) podíl v porostu přimíšená - více než 10 % plochy (hmoty), ale méně než dřevina hlavní vtroušená - méně než 10 % plochy (hmoty) Způsob smíšení - pravidelné (např. řadové), nepravidelné - jednotlivé, hloučkovité, skupinkovité, skupinovité
# Věková skladba Nálet, nárost, kultura Mlazina (zapojený porost) Tyčkovina (7 cm <) Porosty stejnověké - přípustný mírný věkový rozdíl (5-10 let) Porosty různověké - větší věkové rozdíly mezi stromy Tyčovina nastávající kmenovina Kmenovina (zralá, mýtní) Věková třída Věkový stupeň
# Prostorová skladba Výškové umístění Porosty jednoetážové - dvouetážové - víceetážové Porostní - úroveň - podúroveň - nadúroveň Stromy - klasifikace Spon, Rozestup, Zápoj, Zakmenění 1. Přehoustlý 2. Dokonalý 3. Uvolněný 4. Přerušený dočasně 5. Přerušený trvale
# Prostorová skladba Hierarchické úrovně prostorových struktur List/ jehlice Letorost Větev Přeslen Koruna Kmen Porost Strom (jedinec) Soubor jedinců mm m
# Struktura koruny nasazení koruny hustota koruny tvar koruny a) kuželovitá b) úzce vřetenovitá c) eliptická d) vejčitá e) kulovitá f) deštníkovitá g) nepravidelná
# Prostorová skladba význam Strom koruna: prostorové uspořádání nadzemních orgánů Kmen a větve Listoví» Funkce mechanická» Funkce transportní» Funkce fyziologická» Funkce fyziologická» Funkce transportní
Teplota Vlhkost vzduchu Srážky Sluneční záření Koncentrace CO 2 Rychlost větru Evapotranspirace IR radiace Turbulence větru Konvekce tepla z půdyl Intercepce Fotosyntéza Růst a udržovací respirace Alokace asimilátů CO 2 TOK Povrchová Teplota Transpirace půdního pokryvu Infiltrace, zásoba & odtok Opad Uhlíková a dusíková bilance
PAI [m 2.m -2 ] Relativní výška porostu [%] LAI - WAI LAIp, LAI, LAIt LAI pokryvnost listoví, index listové plochy (Leaf Area Index) LAD hustota listoví (Leaf Area Density); velikost a doba vytrvání listoví (Leaf Area Duration); úhlová distribuce listoví (Leaf Angle Distribution) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Ml. Smrkový porost LAIt BAIt 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Kumulativní LAIt a BAIt [m 2.m -2 ] Dřevina WAI LAI SMst 1 6-9 SMml 0.2 10-12 BK 1.5 5 8 DB 1.5 3 5 BO 1.4 2-3 8 7 6 5 4 3 2 1 St. Bukový porost LAI WAI 0 VII. 1994 VI. 1995 X. 1995 VII. 1996 X. 1996
Relativní výška porostu [%] Relativní výška porostu [%] Vertikální distribuce listové plochy v koruně stromu 120 a 100 80 60 40 20 0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 LAp [m 2 ] 120 b 100 80 60 40 20 SPAR, STAR 0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 LAIp [m 2.m -2 ] a- bez normalizace, b- norm. projekční plochou koruny
Relativní výška porostu [%] Relativní výška porostu [%] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 BAI [m 2.m -2 ] c c-1 r LAI- index listové plochy BAI- index povrchu větví Ročníky C letošní C-1 loňský R starší (souhrnně) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 LAI [m 2.m -2 ] c c-1 r
LAI [m 2.m -2 ] thinning Časový vývoj LAI, vliv probírky 13 winter FD FS 12 11 10 9 8 7 6 5 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 DOYs (cumulative 1998-2005)
Zjišťování struktury porostu FieldMap GPS jednotka Laserový skener Elektronický kompas PC Elektronická průměrka Podpůrné vybavení a pomůcky R = 12.62 m nebo 9.77 m Stromy 25 1 24 4 21 23 26 3 20 R=3m 1 22 5 2 R=3m 6 18 19 7 2 16 Obnovní kruhy 13 12 17 15 14 8 10 9 11 Subplochy Inventarizační plocha s kruhovými obnovními ploškami (příklad).
Zjišťování LAI ALAI-02D 1) LCD displej, 2) tlačítko pro aretaci zobrazené hodnoty, 3) tlačítko pro zapnutí a vypnutí přístroje, 4) šroub více-otáčkového trimru pro nastavení citlivosti vestavěného čidla, 5) konektor přídavného čidla, 6) přepínací vypínač mezi vestavěným a přídavným čidlem, 7) vestavěné čidlo, 8) přídavné čidlo, 9) zdroj energie, a 10) libela k udržení přístroje ve vodorovné poloze. 1) fotodioda, 2) IR filtr, 3) difuzér, a 4) štěrbinový rerstriktor.
Děkuji za pozornost