| |
|
Changes in structure and phase composition in the surface of tram rail
Švábenská, Eva ; Roupcová, Pavla ; Schneeweiss, Oldřich
We have investigated structure and phase composition of surface layer of tram rails after long time running and the results were compared with those obtained on the original part of material. Changes due to effects of severe plastic deformation together with thermal shocks by friction process were expected. The information about structure and phase composition was obtained by optical and scanning electron microscopy, X-Ray Powder Diffraction, Mössbauer Spectroscopy and Glow Discharge Emission Spectroscopy (GDOES) and this was completed by microhardness measurements. The results show that the surface layer in comparison with the original material exhibits important changes in grain structure, an increase in microhardness and high content of iron oxide and hydrooxides. According to the depth profile of the chemical composition measured by GDOES there is an increase in carbon content in the surface layer which can be effect of up-hill diffusion.
|
|
Dendrochronologie arktické tundry
Lehejček, Jiří ; Svoboda, Miroslav (vedoucí práce) ; Monika, Monika (oponent)
Historicky bezprecedentní environmentální změny arktických ekosystémů jsou často zasazovány do kontextu jejich vývoje; minulého, ale i očekávaného budoucího. V oblastech s nedostatečnými instrumentálními meteorologickými pozorováními je nutné studovat klimatické archivy, které jsou schopny zasadit probíhající environmentální změny do kontextu minulosti. Práce předkládá syntézu jednoho takového archivu jalovce obecného (Juniperus communis) dlouhověkého cirkumpolárního keře arktické tundry. Na úrovni anatomie buňky bylo prozkoumáno 20 keřů. Kromě ekologických nároků druhu se tím odkryl i jeho potenciál pro environmentální a klimatické rekonstrukce. Mezi klíčové výsledky patří následující:
i) Zastavení exponenciálního zvětšování plochy vodivého aparátu s věkem je v rozporu s přirozeným charakterem tohoto fenoménu u stromů. To naznačuje, že keře nepotřebují zajišťovat potřeby vody a živin klasickými cestami zákonů hydraulické konduktivity ale spíše pomocí jiných mechanismů. Extrémní podmínky tedy limitují výškový vzrůst rostlin, které kvůli nim mění převládající směr svého růstu z vertikálního na horizontální. Jednotlivé projevy počasí však na vzrůst působí pravděpodobně odlišně. Zatímco sníh a vítr ovlivňují růst kmene/větví mechanicky, pak teplota spíše fyziologicky. Až do věku, kdy je mladý keř schopen ustát silný vítr ve vzpřímené pozici a jeho kmínek/větve mají dostatečnou resilienci se po odtání sněhové pokrývky opět narovnat, roste vzhůru a plocha vodivého aparátu se zvětšuje. Současně s tím teplota, resp. cykly opakovaného mrznutí a rozmrzání, způsobuje konzervativní vývoj keře, který preferuje bezpečnost (limitní velikost plochy vodivého aparátu) před hydraulickou efektivitou, čímž se brání embólii, ale tím i dalšímu výškovému růstu. Všechny tyto (ale i další) faktory jsou zřejmě dohromady zodpovědné za postupný přechod od vertikálního ke kvazihorizontálnímu růstu. Od této chvíle již není potřeba (ani to není fyziologicky možné) dále zvětšovat plochu vodivého aparátu, jelikož voda přestává být transportována proti gravitaci.
ii) Tento věkový/růstový trend je nutné uvažovat při dalším využívání růstových parametrů v paleoenvironmentálních studiích. Buněčné parametry by tedy neměly být využívány k těmto účelům, pokud nejsou správně detrendovány. To umožní nejen přesnější ale i delší rekonstrukce, protože je možné využít celý život rostlin včetně často opomíjené juvenilní fáze.
iii) Předložena je i rekonstrukce tání jihozápadní části Grónského ledovcového štítu (GrIS) během 20. st. Tato oblast je považována v rámci celého GrIS za nejaktivnější. Dle naší rekonstrukce není míra současného tání GrIS v kontextu 20. st. neobvyklá, resp. je srovnatelná s prvními dekádami 20. st. Tento poznatek je významným přispěním do debaty o Atlantické meridionální zpětné cirkulaci (AMOC). A sice, příliš velký přítok sladké studené vody do severního Atlantiku v důsledku tání GrIS může zpomalit nebo dokonce zastavit AMOC, což by způsobilo prohloubení kontinentálního charakteru evropského klimatu. Naše výsledky tak ukazují, že tato hranice leží výše, než je současná míra tání GrIS.
Jalovec obecný je fascinující arktický keř, který prokázal schopnost zodpovědět množství ekologický a environmentálních otázek. Především díky své dlouhověkosti a četnosti má obrovský potenciál stát se významných účastníkem arktického výzkumu.
|
|
Využití popela ze spalování biomasy
Ochecová, Pavla ; Tlustoš, Pavel (vedoucí práce) ; Radim, Radim (oponent)
V České republice, podobně jako i v jiných zemích Evropské unie, dochází k rozvoji využití obnovitelných zdrojů energie. Důvodem je mimo jiné závazek členských států EU dosáhnout podílu 20 % energie získané z obnovitelných zdrojů do roku 2020, a tím se snižuje závislost národních hospodářství na fosilních palivech a importech energetických surovin, omezuje se tvorba skleníkových plynů, a v neposlední řadě se přispívá i k rozvoji zaměstnanosti v jednotlivých regionech.
Jedním z nejčastěji využívaných zdrojů obnovitelné energie je biomasa, především dřevní biomasa. Spalování patří mezi nejběžnější technologie využívající nahromaděné energie z biomasy k produkci tepla. Vedlejším produktem těchto technologií je popel, jehož složení je odvislé od složení vstupní suroviny i od technologie použité pro spalování.
Popel se skládá z širokého spektra chemických prvků a jejich sloučenin, mezi nimiž dominují prvky jako Si, Ca, Mg, Al, K a P. Tyto prvky byly součástí biomasy rostlin, ale mohou pocházet i z prachu zachyceného během růstu na povrchu rostlin, či jsou společně s biomasou sklizeny - například zbytky zeminy, kameny apod.
Vezmeme-li v úvahu zvyšující se počet instalovaných zařízení na spalování biomasy v České republice, a tedy i nárůst produkce popelů, je nutné se začít seriózně zabývat otázkou možného druhotného využití těchto popelů. Jednou z vhodných možností se zdá být, dle zahraničních zkušeností, a vzhledem k vysokému obsahu cenných živin, aplikace na zemědělskou či lesní půdu.
Při aplikaci popelů na půdu jsou důležitými faktory kromě jiného typ popela, jeho dávka a typ půdy, neboť půdní aditivum má většinou vliv na mobilitu prvků v půdě a na půdní vlastnosti. Nevhodně zvolený popel či jeho dávka mohou způsobit omezení příjmu živin rostlinami nebo kontaminaci půdy rizikovými prvky či sloučeninami.
Je tedy zřejmé, že pro případné zemědělské využití je třeba testovat popele ze spalování biomasy na půdách a rostlinách, podrobně popsat jejich vliv a hledat nejvhodnější kombinace pro konkrétní půdy a plodiny v našich podmínkách.
|
| |
|
Povrchové úpravy skleněných vláken pro polymerní kompozity
Knob, Antonín ; Marek,, Aleš (oponent) ; Burša, Jiří (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Dizertační práce je zaměřena na přípravu polymerních kompozitů vyztužených skleněnými vlákny s řízenou mezifází tvořenou plazmově polymerovanými mezivrstvami na bázi tetravinylsilanu a směsí tetravinylsilanu s kyslíkem. Tenké polymerní vrstvy se specifickými fyzikálně-chemickými vlastnostmi a tloušťkou byly deponovány se záměrem zlepšení adheze na kompozitním rozhraní skleněné vlákno/polyesterová matrice. Povrchová modifikace skleněných vláken byla provedena s využitím plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD) využívající nízkoteplotního RF plazmatu. Proces byl kontrolován pomocí efektivního výkonu a depozičního času a výsledky vyhodnoceny ve vztahu k tloušťce mezivrstvy a různým depozičním podmínkám. Připravené mezivrstvy byly analyzovány z hlediska chemického složení fyzikálně-chemických vlastností za použití metod XPS, RBS, ERDA, FTIR a spektroskopické elipsometrie. Vybrané mechanické vlastnosti byly charakterizovány pomocí AFM. Mechanická odezva plazmových mezivrstev byla vyhodnocena pomocí testu krátkých trámečků a přímé metody testování smykové pevnosti na rozhraní využívající mikroindentaci. Smykové selhání mezifáze bylo kontrolováno dle experimentálních a modelových dat pomocí smykové pevnosti na rozhraní mezivrstva/vlákno.
|
|
Vliv teploty vody a intenzity světla na raný vývoj sumečka afrického v komerčním chovu
PROKEŠOVÁ, Markéta
Úspěšná produkce dostatečného množství kvalitních larev je klíčová pro umělý odchov všech druhů ryb. Tento proces je však u ryb, jako studenokrevných živočichů citlivých vůči podmínkám prostředí, poněkud problematický. Zejména jejich raná stádia (embrya a larvy) jsou více ovlivňována různými biotickými a abiotickými faktory (např. predace, hustota obsádky, teplota, světlo, pH, salinita, kyslík, dostupnost potravy a interakce těchto faktorů). Většina životních procesů ryb (reprodukce, metabolismus, přežívání, vývoj a růst) může být významně (pozitivně, negativně nebo vůbec) ovlivňována těmito faktory. Porozumění jejich vlivům na embryonální, larvální, juvenilní, adultní a případně senescentní periodu ryb je proto velmi žádoucí. Aplikace nových znalostí do praxe (zejména o druhově a věkově specifických optimálních podmínkách) by totiž mohla vést k vyššímu přežívání ryb, lepší růstové rychlosti, správnému vývoji, snížení výskytu malformací, či nižší frekvenci kanibalismu. Cílem této disertační práce bylo posoudit vliv teploty vody a intenzity světla na raný vývoj (embryonální a larvální periodu) keříčkovce jihoafrického, který je perspektivním druhem pro sladkovodní intenzivní akvakulturu. Díky skvělým vlastnostem (např. rychlý růst, schopnost dýchat atmosférický kyslík, chov při vysokých hustotách obsádky) by se tento druh mohl významně podílet na globální produkci akvakultury, jejíž růst je očekáván v následujících letech. V raném odchovu keříčkovce jihoafrického je však stále několik obtížností týkajících se kanibalismu, krmení, přežívání a potřeby detailních informací o vlivech některých biotických a abiotických faktorů včetně jejich interakcí.
|
|
Vliv vodního deficitu na obsah energie jednotlivých rostlinných orgánů vybraných druhů listové zeleniny
Šimůnková, Petra ; Hnilička, František (vedoucí práce) ; Česká, Jana (oponent)
Práce je věnována vlivu vodního deficitu na tvorbu sušiny a fotosyntetickou akumulaci energie u jednotlivých rostlinných orgánů vybraných druhů rostlin. Jako vybraný pokusný materiál byly zvoleny rostliny špenátu setého (Spinacea oleracea), odrůda Matador a novozélandský špenát (Tetragonia tetragonioides).
Rostliny špenátu setého a čtyřboče rozložité byly pěstovány v nádobách o velikosti 11x11 cm ve směsi zahradního substrátu A, křemičitého písku (2:1) sklenících FAPPZ ve dvou variantách. Jedna varianta byla kontrolní a druhá vystavená stresové reakci. Kontrolní varianta byla zalévaná po celou dobu pokusu 50 ml vody 2x za týden. Stresovaná varianta byla zalévaná po přepichování a po 6. odběru až do konce pokusu.
U rostlin byla v průběhu ontogenetického vývoje sledována hmotnost sušiny jednotlivých rostlinných orgánů. V sušině byl metodou spalné kalorimetrie sledován obsah fotosynteticky akumulované energie. Obsah netto energie byl zjišťován suchým spalným adiabatickým kalorimetrem LAGEST MS 10A.
Ze získaných výsledků vyplývá, že rostliny čtyřboče (tzv. novozélandského špenátu) mají 2x vyšší nárůst hmotnosti sušiny oproti špenátu. Kontrolní rostliny čtyřboče mají v porovnání s rostlinami rostoucími ve vodním deficitu vyšší hmotnost o 25,5 % (123 mg). Obdobně vyšší hmotnost kořenů vykazují kontrolní rostliny (41 mg) v porovnání se stresovanými rostlinami (40 mg). Kontrolní rostliny špenátu měly vyšší hmotnost nadzemní biomasy o 19,5 % v porovnání so stresovanými rostlinami (43 mg). Kořeny kontrolních rostlin měli nižší hmotnost v porovnání s se stresovanou variantou o 2960 mg.
Z výsledků dále vyplývá, že rostliny čtyřboče mají vyšší hmotnost sušiny kořenů a nadzemní biomasy v porovnání s rostlinami špenátu.
Spalné teplo bez popelovin bylo u nadzemní biomasy kontrolních rostlin čtyřboče ve výši 15,96 kJ.g-1 a u rostlin stresovaných 14,93 kJ.g-1 . V případě rostlin špenátu byl obsah energie kontrolních rostlin 14,98 kJ.g-1 a u stresovaných 14,21 kJ.g-1.
Spalné teplo bez popelovin kořenů kontrolních rostlin čtyřboče bylo o 1.11 kJ.g-1 vyšší než u rostlin stresovaných (13,19 kJ.g-1). V případě rostlin špenátu byl obsah energie kořenů kontrolních rostlin 11,90 kJ.g-1 a u stresovaných 11,72 kJ.g-1 .
Na základě měření byly potvrzeny mezidruhové rozdíly v reakci na vodní deficit a sledované charakteristiky. Z měření vyplynulo, že rostliny špenátu jsou citlivější na působení vodního deficitu v porovnání s rostlinami čtyřboče, který je tolerantnější. Dále z měření
vyplynulo, že existují rozdíly v množství sušiny a hodnotách spáleného tepla v závislosti na působení vodního deficitu.
|
|
Cévnaté rostliny okolí cest v CHKO Jizerské hory – jaký vliv má nadmořská výška a kontaktní biotopy na jejich rozšíření?
Titěra, Jan ; Boublík, Karel (vedoucí práce) ; Černý, Tomáš (oponent)
Cílem diplomové práce bylo zmapovat výskyt cévnatých rostlin podél různých kategorií cest a na křižovatkách, v různých nadmořských výškách a v různých kontaktních biotopech (les vs. louka) a identifikovat invazní druhy. Druhy byly zmapovány celkem na 120 lokalitách, z toho 45 lokalit tvořily lesní cesty, 40 lokalit luční cesty a 35 lokalit lesní křižovatky. Byly nalezeny 3 silně ohrožené druhy a 5 druhů ohrožených. Z nalezených nepůvodních druhů byl zjištěn velký podíl druhů naturalizovaných a invazních, které by mohly potenciálně ohrožovat přirozená společenstva. Analýzou DCCA bylo zjištěno, že druhové složení invazních rostlin reaguje na jednotlivé environmentální proměnné statisticky významně. Dále byl zjištěn velký podíl konkurenčních stratégů a malý podíl stres snášejících stratégů. Dále bylo zjištěno, že druhové složení květeny reaguje na nadmořskou výšku statisticky vysoce významně. Analýzou DCA byla zjištěna příslušnost druhů ke kategoriím cest a křižovatek, stupni dopravy a ke kontaktním biotopům. Dále byla použita CCA analýza a bylo zjištěno, že druhové složení rostlin reaguje na přítomnost dřevin zastoupených v okolní vegetaci statisticky vysoce významně. Součástí práce také bylo shromáždění literárních údajů o vztahu květeny a cest, vektorech šíření rostlin a nepůvodních druzích a květeně cest Jizerských hor. V diskuzi pak byly výsledky porovnány s jinými pracemi a doplněny o vlastní poznatky autora. Přínos práce spočívá ve zmapování květeny cest a křižovatek na mnoha lokalitách v Jizerských horách, doplnění botanických údajů a v identifikaci invazních druhů potenciálně se rozšiřujících podél cest. Výsledky této práce by měly posloužit jako podklad k případným preventivním či ochranářským opatřením prováděných v Jizerských horách.
|
|
Využití kostřavy rákosovité pro okrasné trávníky
Doskočil, Jan ; Svobodová, Miluše (vedoucí práce) ; Hrevušová, Zuzana (oponent)
Využití kostřavy rákosovité pro okrasné trávníky
Souhrn
Kostřava rákosovitá patří mezi krátce výběžkaté druhy se širokým a hrubším listem. Vytrvalý a ozimý druh, původem z Evropy, je známý pro svoji vysokou odolnost vůči suchu, nenáročnost a odolnost na zátěž. Tyto vlastnosti získala díky velmi rozvinutému a hlubokému kořenovému systému, který je schopný získávat vodu a živiny z hlubších vrstev půdy. Její využití je tedy na místech s velkou zátěží, jakou jsou dostihové dráhy, okraje silnic nebo meziřadí vinic. V současnosti, v době globálního oteplování, nabývá na významu její využití pro parkové účely a low-input trávníky, kde se využívá její zvýšená odolnosti vůči biotickým a abiotickým stresům, především vůči suchu. V porostu se dobře doplňuje ve směsi s lipnicí luční.
Cílem práce bylo zhodnocení kvality trávníků s kostřavou rákosovitou a vybranými trávníkovými druhy při různé frekvenci seče. Podle hypotézy by frekvence sečení neměla ovlivnit pokryvnost trávníku. Pokryvnost by měla být stejná při různém složení směsi s kostřavou rákosovitou.
Pokus byl proveden na pokusném pozemku České zemědělské univerzity v Praze, Suchdole v roce 2015. V roce 2012 byly vysety směsi kostřavy rákosovité s kostřavou červenou, jílkem vytrvalým, lipnicí luční a monokultury těchto druhů. Složení směsí bylo 50/50 kromě směsi kostřavy rákosovité s lipnicí luční, kde byl poměr 75/25, Celkově 63 parcelek zahrnovalo 3 opakování ve 3 různých frekvencích sečení (po 14, 30 a 45 dnech). Každá parcelka měla rozměr 6 m2. Vyhodnocení pokryvnosti a výšky seče probíhalo podle české technické normy ČSN EN 12231. Výsledky měření byly vyhodnoceny analýzou rozptylu ANOVA (P < 0.05) v programu Statgraphics verze XV.
Vliv složení směsi na výšku byl průkazný. Nejvyšší výšku porostu měla monokultura kostřava rákosovitá (10,6 cm). Nejnižší výšku porostu měla monokultura jílku vytrvalého (5,4 cm). Při frekvenci sečení 14 dní měla nevyšší intenzitu růstu monokultura kostřav rákosovité (0,07 cm/den). Nejnižší intenzitu růstu měla monokultura jílku vytrvalého (0,02 cm/den). Při frekvenci sečení 30 dní měla nejvyšší intenzitu růstu směs kostřava rákosovité a lipnice luční (0,24 cm/den). Nejnižší intenzitu růstu měla monokultura jílku vytrvalého (0,01 cm/den). Při frekvenci sečení 45 dní byly hodnoty intenzity růstu největší. Nejvyšší intenzitu růstu měly směsi kostřavy rákosovité s kostřavou červenou (0,75 cm/den). Nejnižší intenzitu růstu měla monokultura jílku vytrvalého (0,06 cm/den). Vliv složení směsi na pokryvnost byl statisticky průkazný. Nejvyšší pokryvnost měla směs kostřavy rákosovité s kostřavou červenou (81,3 %). Nejnižší pokryvnost měla monokultura jílku vytrvalého (58,6 %). Vliv frekvence na výšku porostu byl statisticky průkazný. Nejvyšší výšku měl porost při frekvenci sečení 45 dní (6 cm) a nejnižší výšku měla frekvence sečení 14 dní (3,8 cm). Vliv frekvence na pokryvnost se také ukázal jako statisticky průkazný. Nejvyšší pokryvnost měla frekvence sečení 14 dní (76,5%) a nejnižší pokryvnost měla frekvence sečení 45 dní (66,7%).
Získané poznatky poslouží k dalšímu sestavování směsí pro parkové účely. Bylo zjištěno, že většinou je vhodné upřednostnit vysetí směsí s kostřavou rákosovitou před monokulturami. Pro vysokou pokryvnost a optimální intensitu růstu porostu s kostřavou rákosovitou bylo doporučeno dodržování frekvence sečení - 30 dní.
|
host ::
