|
|
Application of imaging spectroscopy in monitoring of vegetation stress caused by soil pollutants in the Sokolov lignite basin
Mišurec, Jan ; Kupková, Lucie (vedoucí práce) ; Pavelka, Karel (oponent) ; Homolová, Lucie (oponent)
Lesy mohou být považovány za jeden z nejdůležitějších ekosystémů Země nejen kvůli produkci kyslíku a ukládání uhlíku prostřednictvím fotosyntézy, ale současně jako zdroj mnoha přírodních surovin (např. dřeva) a jako životní prostor mnoha specifických druhů rostlin a živočichů. Monitoring stavu lesa je proto naprosto zásadní činností k udržení všech ekologických a produkčních funkcí lesních ekosystémů. Hlavním cíle práce je vývoj alternativního přístupu k monitoringu zdravotního stavu lesa založeného na analýze leteckých hyperspektrálních dat (HyMap) s podporou pozemního průzkumu. Navrhovaný postup se snaží využívat obdobné parametry vegetace jako současné klasické metody hodnocení stavu lesa založené na terénním průzkumu. Význam navrhovaných metod pravděpodobně významně vzroste v době, kdy plánované družicové hyperspektrální mise (např. EnMap) dosáhnou operační fáze. Vyvíjený přístup k monitoringu stavu lesa je prakticky demonstrován na příklad dospělých porostů smrku ztepilého (Picea abies L. Karst) v oblasti Sokolovské hnědouhelné pánve, které byly dlouhodobě ovlivňovány těžbou uhlí a přítomností těžkého průmyslu a u kterých byla tudíž předpokládána značná variabilita zdravotního stavu. Dvojice modelů přenosu záření byla použita pro simulaci spektrálních signatur na úrovni jehlic: PROSPECT-5 a...
|
|
|
Tree-ring chronologies of Norway-spruce on west-east longitudinal gradient in the mountain ranges of central Europe
Ponocná, Tereza ; Treml, Václav (vedoucí práce) ; Kolář, Tomáš (oponent) ; Vejpustková, Monika (oponent)
Globální změna klimatu může výrazně ovlivnit fungování jednotlivých ekosystémů, a to především těch, jejichž výskyt je teplotně podmíněn. Jedním z těchto ekosystémů je ekoton horní hranice lesa, významný vegetační fenomén vysokohorských oblastí, který vzniká postupným ústupem stromové vegetace s rostoucí nadmořskou výškou a klesající teplotou vzduchu. Cílem předkládané disertační práce je vyhodnocení odezvy růstu smrku ztepilého (Picea abies [L.] Karst.) na měnící se klimatické podmínky v oblasti horní hranice lesa a přiléhajících lesů montánní zóny v oblasti střední Evropy. Předkládané výsledky jsou založené na rozsáhlém datovém souboru obsahujícím téměř 1400 jedinců smrku ztepilého. Datový soubor dokládá těsnou závislost růstu stromů na teplotě aktuálního vegetačního období a také na teplotě měsíce října předcházejícího roku vzniku letokruhu. Hlavní rozdíly v odezvě růstu stromů ke klimatickým podmínkám jsou dány nadmořskou výškou, vliv expozice svahu vůči slunečnímu záření nebyl významný. Růst stromů na horní hranici lesa v horských oblastech od Krkonoš po Nízké Tatry je ovlivněn zejména teplotami v měsících červnu a červenci. Tato závislost však nebyla v posledních 100 letech stabilní. Nízká koherence růstu v 50. letech 20. století byla způsobena teplým klimatem a změnou ve využívání krajiny....
|
|
|
Struktura a funkce chloroplastů vybraných dřevin pěstovaných pod vlivem zvýšené koncentrace CO2
Hlízová, Eliška ; Albrechtová, Jana (vedoucí práce) ; Kutík, Jaromír (oponent)
Fotosyntéza je zvýšenou koncentrací CO2 ovlivněna na mnoha hierarchických úrovních. Přestože je této problematice věnováno v posledních desetiletích mnoho pozornosti, stále je poměrně málo známo o přizpůsobení aktivity fotosystémů (PS) 1 a 2 a ultrastruktury chloroplastů zvýšené koncentraci CO2. Hlavním cílem této práce bylo proto zjistit vliv zvýšené koncentrace CO2 na strukturu a funkci chloroplastů smrku ztepilého, a to hlavně na uspořádání tylakoidních membrán a elektronový transport na nich probíhající. Studovány byly jehlice 13 - 14 let starých jedinců smrku ztepilého (Picea abies L. Karst.) rostoucích za stávající koncentrace (AC) a zvýšené koncentrace (EC = 700 ppm) CO2 v kultivačních sférách s automaticky otevíratelnými okny. Byl sledován vliv zvýšené koncentrace CO2 na obsah fotosyntetických pigmentů, fluorescenční a reflektanční indexy, aktivitu PS 1 a PS 2 izolovaných chloroplastů, plochu mediánního řezu chloroplastem a zastoupení plochy granálních a stromatálních tylakoidů na tomto řezu. Přestože byla při EC CO2 zvýšena rychlost světlem saturované asimilace, poklesl obsah pigmentů (chlorofylu a, b, karotenoidů) i aktivita obou fotosystémů. Míra poklesu aktivity fotosystémů se mezi PS 1 a PS 2 nelišila, nebylo tedy pravděpodobně ovlivněno zastoupení cyklického a necyklického elektronového...
|
|
|
Vliv historické kyselé depozice na současné růstové trendy horských lesů v Krkonoších
Procházková, Kateřina ; Tumajer, Jan (vedoucí práce) ; Vejpustková, Monika (oponent)
Tato diplomová práce se věnuje citlivosti horských porostů smrku ztepilého (Picea abies) na kyselou depozici, která v Česku kulminovala v 80. letech minulého století. Kyselá depozice negativně působí na růst stromů, což se následně projevuje vysokou mortalitou a špatným zdravotním stavem celého lesa. Horské lesy plní řadu důležitých ekologických funkcí, proto je potřeba jim věnovat pozornost. Předkládaná práce zkoumá, jak toto kyselé poškození v minulosti ovlivnilo současné růstové trendy a rezistenci horských lesů vůči klimatickým extrémům, probíhajícím v současné době (zejména vliv sucha). Empirická část výzkumu je postavena na údajích o trendech v šířkách letokruhů stromů během posledních dvou dekád a datech historické defoliace. Data šířek letokruhů byla získána z terénního sběru dendrochronologických vzorků, který byl proveden na dvou výškových transektech v Krkonoších - Pec pod Sněžkou a Špindlerův Mlýn. Data defoliace pocházejí z dlouhodobé databáze MONBASE od Ústavu pro výzkum lesních ekosystémů (IFER). Ke zjištění souvislostí mezi kyselou depozicí a současným růstem stromů byla využita statistická metoda korelační analýzy, kde nejdůležitějšími vstupy byly defoliace, šířka letokruhů v různých časových obdobích, index recovery (relativní vzestup šířek letokruhů po odeznění redukce v 80....
|
|
| |
|
|
Měřené a modelované toky troposferického ozonu v horském porostu smrku ztepilého
Juráň, Stanislav ; Zapletal, Miloš ; Večeřa, Zbyněk ; Cudlín, Pavel ; Urban, Otmar
Toky troposférického ozonu (O3) byly měřeny ve smrkovém lese na Bílém Kříži, České republika pomocí metody vířivé kovariance. Koncentrace O3 byla měřena současně v profilu korunové vrstvy studovaného porostu (ve výšce 7 m, 25 m a 30 m nad povrchem země) pomocí analyzátorů ozonu APOA-370 (Horiba, Japan). Na základě zjištěného koncentračního gradientu byly následně modelovány toky ozonu pomocí Inverzního Lagrangianova Transportního Modelu (Raupach, 1989). Dále byly toky ozonu modelovány pomocí rezistenčního modelu, který vychází z výpočtu depozičních rychlostí ozonu na základě rezistenční analogie. Tok ozonu stanovený pomocí vířivé kovariance vykazuje nejvyšší průměrný denní tok 1,19 nmol m-2 s-1 a nejnižší -0,75 nmol m-2 s-1. Studovaný lesní porost byl čistým sinkem pro ozon a to ve výši 7,14 mmol m-2 za den (=0,343 g m-2 za den). Nejvyšší rychlost emise ozonu (kladná hodnota toku) byla pozorována během poledních hodin, kdy za nízkých teplot byly zavřené průduchy, a díky dostatečné intenzitě slunečního záření docházelo k tvorbě ozonu. Oba modely se ukázaly jako problematické v přesném stanovení toku během přechodu ze podzimního do zimního období.
|
|
|
Výzkum vlivu SO2 a NOx na růst smrku
Hruška, Jakub ; Oulehle, Filip ; Kolář, Tomáš
Smrk ztepilý po poklesu emisí SO2 a NOX velmi rychle reagoval a radiální přírůsty stromů v postiených oblastech Krušných a Jizerských hor se dostaly na předemisní úroveň již koncem 90.let 20. století. Vzrůst nejlépe koreloval s poklesem koncentrací SO2 v ovzduší a s poklesem atmosférické depozice síry. Regenerace půd byla identifikována jako méně výrazný činitel, zejména proto, že je silně korelována s poklesem depozice. Na pokles radiálního růstu tedy emise SO2 a NOX přestaly mít vliv na přelomu tisíciletí. Současný pokles přírůstů není dám emisemi SO2 a NOX ale spíše klimatickými vlivy.
|
|
|
Laboratory/Field Spectroscopy and Remote Sensing Image Data for Vegetation Studies
Červená, Lucie ; Kupková, Lucie (vedoucí práce) ; Pavelka, Karel (oponent) ; Müllerová, Jana (oponent)
Dominantní druhy vegetace dvou strukturálně a funkčně odlišných horských ekosystémů byly studovány pomocí laboratorní a terénní spektroskopie a obrazových dat dálkového průzkumu Země: (1) člověkem ovlivněný homogenní stálezelený jehličnatý les reprezentovaný porostem smrku ztepilého v Krušných horách a (2) přirozený heterogenní ekosystém reliktní arkto-alpínské tundry v Krkonoších s převahou travin. První část týkající se smrku ztepilého je zaměřena především na laboratorní spektroskopii. K hodnocení smrkových porostů na regionální a globální úrovni je potřeba podrobných znalostí o jejich spektrálních vlastnostech na úrovni jehlic a výhonů, avšak pozemní průzkum je velmi časově náročný. K získání většího množství pozemních dat pro analýzy porostů by mohly pomoci otevřené spektrální knihovny. Problém však může nastat s porovnatelností spekter pořízených různými přístroji. Tato práce se zaměřila na srovnatelnost spekter naměřených spektroradiometrem v kombinaci s kontaktní sondou a dvěma integračními sférami (Paper 3) a prokázala, že spektra naměřená kontaktní sondou a integrační sférou pro smrkové jehlice jsou signifikantně odlišná, pro listnaté druhy s dorziventrálním typem listu (reprezentované tabákem) jsou též odlišná, ale průměrné hodnoty vegetačních indexů z nich odvozených se již pohybují v...
|
|
| |
|
|
The state of the Natural Regeneration in Bavarian Forest National Park, 10 Years after the Total Death Parent Stands
Červenka, J. ; Wild, Jan ; Svoboda, M. ; Kopecký, Martin ; Macek, Martin ; Brůna, Josef ; Zenáhlíková, J.
The presented research is focused on the state of natural regeneration (Norway spruce and Rowan), 10 years after total death of parent stands in the core untouched part Bavarian Forest National Park. The 16 permanent plots 40m x 40m are located on the southeast of Bavaria. We determined exact height, size of the last height increment, condition and species of trees. Number of saplings were counted and classified by heights. These number ranged from 53 to 17276 saplings per hectare. The spruce species composition was 96.7%. The height structure of spruce shows that almost 73% found spruce trees reached heights greater than 0.5 m. The average height increment increased with increasing height of saplings. This paper presents state of natural regeneration in mountain spruce forests in Bavarian Forest National Park without the human influence in summer 2010, 10 years after total death of parent stands.
|
host ::
RSS.