|
|
Porovnanie rôznych prístupov k stanoveniu indexu listovej plochy
Haninec, Pavel
Index listovej plochy (LAI) je jednou z najdôležitejších charakteristík, určujúcich fyziologické procesy, produkciu biomasy a aj mechanickú stabilitu porastu. V tejto bakalárskej práci sme porovnávali prístupy k stanoveniu LAI v troch bukových (Fagus sylvatica L.) a v jednom javorovom (Acer pseudoplatanus L.) lesnom poraste vo vekovom rozmedzí 13 -- 77 rokov. Pre stanovenie LAI boli použité tri metódy; gravimetrická, ihlicová a metóda pomocou prístroja LAI 2000 Plant Canopy Analyser (PCA). Pomocou prístroja LAI 2000 PCA bol na študovaných plochách zachytený sezónny vývoj LAI, ostatnými dvoma metódami bol zmeraný len maximálny LAI. Sezónny vývoj LAI bol porovnateľný s ostatnými lesami mierneho pásma, s najintenzívnejším nárastom listovej plochy prvý mesiac po pučaní. Maximálny LAI bol dosiahnutý 19.6. Hodnoty podľa LAI 2000 PCA sa v bukových porastoch pohybovali v rozmedzí 4,52 -- 5,08 m2m-2. Pri porovnávaní jednotlivých metód sme použili ako referenčnú metódu gravimetrickú. Metóda LAI 2000 PCA podhodnocovala gravimetrickú metódu v bukových porastoch v priemere o 15,1 %, v javorovom poraste o 5,8 %, avšak tento rozdiel nebol v žiadnom poraste štatisticky významný. Pri ihlicovej metóde sme zistili, že podhodnocuje gravimetrickú metódu v bukových porastoch v priemere o 22 %, v javorovom poraste podhodnocovala ihlica dokonca o 40 %. Na troch zo štyroch sledovaných plôch sa tento rozdiel ukázal ako štatisticky významný. Gravimetrická metóda je z použitých metód síce najpresnejšia, ale poskytuje najpresnejšie údaje len o maximálnom LAI. Metóda LAI 2000 PCA poskytuje v listnatých porastoch relatívne presne výsledky a umožňuje stanovenie sezónneho vývoja LAI. Pre získanie presnejších údajov je vhodné túto metódu aj v listnatých porastoch kalibrovať porovnaním s metódou gravimetrickou, pretože systematicky (aj keď štatisticky nevýznamne) podhodnocuje LAI. Ihlicová metóda je použiteľná pri relatívnom porovnaní porastov rovnakých drevín v podmienkach, ktoré neumožňujú použitie gravimetrickej alebo LAI 2000, ale vzhľadom k výrazným rozdielom voči referenčnej gravimetrickej metóde je pre stanovenie absolútnej hodnoty LAI vždy nutná kalibrácia.
|
|
|
LAI- kvantifikátor pěstebního zásahu =: LAI- quantifier of silvicultural treatment /
Černý, Jakub
Předložená disertační práce, která je rozdělena do čtyř výzkumných témat, se zabývala problematikou vazby pěstebních zásahů a neseného množství fotosynteticky aktivního asimilačního aparátu kvantifikovaného indexem listové plochy (LAI) v lesních porostech hospodářsky významných dřevin České republiky. Řešení otázek vlivu pěstebních zásahů na LAI a efektivitu využití fotosynteticky aktivního slunečního záření (FAR; 380-720 nm) listovím v rámci fotosyntetické asimilace stanoveného prostřednictvím indexu produkce porostního zápoje (CPI) a efektivity listové plochy (LAE) v nesmíšených tyčovinách smrku ztepilého ve středních polohách přineslo zjištění, že nejvyšší hodnota LAI byla dosažena v porostu s nejvyšší porostní hustotou. Nejvyšší efektivita využití FAR (CPI, LAE) byla ovšem zaznamenána v porostu, který byl vychováván úrovňovými zásahy. Bylo tedy prokázáno, že nejen celková hodnota LAI, ale především efektivita listové plochy reflektující podíl slunného a stinného typu listoví je vhodnějším parametrem pro posouzení efektivity probírkového zásahu. Parametr LAI lze rovněž použít v obnově lesa pro kvantifikaci obnovní rozpracovanosti mateřského porostu ve vztahu k dynamice odrůstání přirozené obnovy. Kromě toho byl v rámci této disertační práce testován nově vyvinutý přístroj LaiPen LP 100 (PSI, ČR) pro nepřímé optické stanovení LAI. Hodnoty LAI měřené tímto přístrojem vykazovaly v rámci této práce téměř shodnou přesnost měření i identické trendy jako světově uznávaný standard (LAI-2200 PCA; LI-COR, NE, USA); a to jak na úrovni porostu, tak i na úrovni jednotlivých bodů měření. V rámci studia efektivity využití FAR listovím v procesu fotosyntetické asimilace vyjádřeného efektivitou využití slunečního záření (RUE) v nesmíšených, plně zakmeněných, nedefoliovaných, vyspělých kmenovinách smrku ztepilého bylo zjištěno, že nejvyšší vliv na roční i měsíční hodnoty RUE mají průměrné teploty vzduchu, kde byla prokázána statisticky významná lineární závislost (R2 = 0,19; p < 0,05). V těchto porostech byla také prokázána silná statisticky významná lineární závislost (R2 = 0,85; p < 0,001) mezi množstvím sekvestrovaného uhlíku v podobě molekul atmosférického CO2 a RUE. Výzkumné téma zabývající se sezónní dynamikou LAI ve vybraných nesmíšených a stejnověkých porostech buku lesního a javoru klenu přineslo zjištění, že kulminace LAI studovaných porostů je dosahována v letních měsících (mezi 140. a 240. dnem roku). Uvedené období je v těchto (ale i v jiných opadavých listnatých) porostech nejvhodnější pro stanovení a vzájemné porovnání LAI vzhledem ke stálosti jeho hodnot. Maximální hodnota LAI v porostech buku a javoru byla zaznamenána konkrétně v druhé polovině června (170. den v roce). V rámci tohoto výzkumného tématu byl rovněž potvrzen všeobecný poznatek podhodnocení LAI stanoveného nepřímými optickými metodami v porovnání s metodami přímými. Ve výzkumném tématu zabývajícím se vlivem věku porostu na vývoj listové plochy stejnorodých, stejnověkých a plně olistěných (nedefoliovaných) porostů hospodářsky významných dřevin (smrk ztepilý, borovice lesní, jedle bělokorá, douglaska tisolistá, buk lesní, dub letní, ořešák černý) byl s výjimkou porostů ořešáku černého zjištěn statisticky významný lineární trend prokazující pokles listové plochy s narůstajícím věkem porostu. Vztah mezi plochou listoví vyjádřenou efektivním indexem plochy nadzemní části rostliny (PAIe) a věkem porostů byl studován za účelem sledování dynamiky listové plochy v různě starých porostech lesních dřevin.
|
|
|
Assessing short rotation coppice poplar biomass and its determinants on former arable land in Czech Republic
Tripathi, Abhishek Mani
Bio-energie, která je buď získávána z odpadu z biomasy, nebozískaná z produkované biomasy, patří k velmi perspektivním zdrojům i pro blízkou budoucnost. Biomasa má jistý potenciál pro alternativní náhradu fosilních paliv Perspektivní se zdá produkce energetické biomasy v systémech výmladkového lesa, využívajících rychle rostoucí stromy s rychlým cyklem (SRC), jakou jsou (Salix) a topoly (Populus), která i mají velký potenciál pro skladování uhlíku (C); Cílem této PhD práce bylo otestovat, zdali konkrétní výmladkový porost má potenciál pro vysokou produkci biomasy a zdali můžeme pro tento účel efektivně využít klony topolu J-105 (Populus nigra × P. maximowiczii) v systému SRC rostoucího na původní. Výzkum byl realizován na lokalitě Domanínek (49°31´N, 16°14´E, 530m n.m). Sledovaný výmladkový porost byl záložen v letech 2001 a 2002. Porost byl založen na původní orné půdě. Sklizen biomasy byla realizována v letech 2008/2009 (z prostorů zakládaných v dubnu 2001) a v letech 2009/2010 (z porostu zakládaných v dubnu 2002). V této práci jsou použity výmladkové porosty označené souhrnně jako SRWC, a to prostory založené v roce 2009 jsou označovány pod SRWC1 a prostory vysazované v roku 2010 jsou označené jako SRWC2. Na jaře roku 2009 (při zahájení druhého cyklu) SRWC1 byla rozdělena na čtyři náhodné části nebo bloky, které byly ošetřovány třemi různými způsoby; a minerální látky [dusík (N), fosfor (P), a draslík (K)], kaly z odpadních vod a popílky, vápno a plocha kontrolní. Porost SRWC2 byl ponechán bez zásahu. Pro predikci stávající dřevinné sušiny (AGWDM) byly stanoveny konkrétní alometrické rovnice, které jsou specifické pro daný klon topolu. Pomocí alometrických rovnic byl odhad každoroční AGWDM, které pak byl následně využit i ke každoroční inventarizaci. Nebyly pozorovány žádné významné rozdíly u výpočtů v alometrických rovnicích pro AGWDM (včetně kontroly) v průběhu roku to po celé období čtyř let v rámci studie v letech 2011-2014. Tento experiment byl opakován i v ve výsadbě SRWC2, pro který alometrická rovnice byla vyvinuta odděleně. U výsadby SRWC2 - dynamika každoročního kumulativního nadzemního i podzemního růstu dřevinné sušiny byla odhadována na dobu čtyř let 2011-2014, kde bylo průměrné AGWDM pozorováno od 8,29 na 11,02 t ha-1 na rok 1 a průměrné každoroční BGWDM se lišilo mezi 2,50 na 3,02 t ha-1 na rok-1. Růst a produkce dřeva závisí hlavně na výkonosti fotosyntézy a na efektivitě transformace světelné energie Slunce do tvořící se biomasy. Proto byl sledován rozvoj velikosti listu včetně indexu velikosti listu (LAI) a trvání velikosti listu (LAD) a efektivita využití záření (RUE). Byla stanovena maximální hodnota indexu listové plochy-LAImax, který dosahuje po čtyřech letech růstu hodnoty 9,5. Maximální počet dnu existence listové plochy -LAD byl 185 dnů . Maximální RUE bylo bylo 1,3 g MJ-1 u po čtyřech letech růstu. LAI a LAD vykazují velmi silnou pozitivní korelaci pro AGWDM (R2 hodnotí ~1); zatímco RUE ukázalo mírnou pozitivní korelaci s AGWDM, kde R2=0.50 (p=0.52). Místně specifická alometrická rovnice, která vyvinuta pro klon topolu J-105 ukazuje na skutečnost že není žádný významný vliv hnojiv pro maximalizaci AGWDM na původních obdělávaných půdách. Pro determinant AGWDM, bylo potvrzeno, že LAI, LAD a RUE by mohly být dobrými a spolehlivými predikátory stávajícího AGWDM u SRC klonu topolu J-105 na původních obdělávaných půdách.
|
|
|
Optimalizace technologického procesu zpracování dat leteckého laserového skenování pro výpočet zásob lesních porostů
Patočka, Zdeněk
Letecké laserové skenování se již stalo základní součástí inventarizace lesů ve skandinávských zemích a Kanadě. Na svoji širší praktickou aplikaci v lesnictví v zemích střední Evropy však stále čeká. V první části této práce byl vyvinut postup pro modelování základních taxačních veličin, zejména zásoby lesních porostů, na bázi plošného přístupu (area-based approach), který je právě široce využíván v severských zemích. K modelování byla využita nejen lineární regrese, ale i metody strojového učení (algoritmus k-nejbližších sousedů, Random Forest, Support Vector Machine a neuronové sítě). V druhé části se práce zabývá odhadem biomasy, a to opět na základě plošného přístupu, přičemž porovnává empirický a semi-empirický přístup k modelování. Třetí část se pak zabývá výpočtem indexu listové plochy pomocí penetračních indexů a LiDAR metrik. Největší předností této práce je, že pro konstrukci regresních modelů byl použit index listové plochy vypočítaný pomocí destrukční metody, nejenom pomocí nepřímých (optických) metod jako u drtivé většiny vědeckých prací. Práce jako celek dává za předpoklad, že letecké laserové skenování je využitelné i v zemích střední Evropy, a to v nejrůznějších lesnických aplikacích.
|
|
|
Evaluation of water use efficiency of short rotation poplar coppice at Bohemian-moravian highlands
Hlaváčová, Marcela
Diplomová práce poskytuje základní informace o plantážích rychle rostoucích dřevin, dále podává popis nejvýznamnějších druhů rychle rostoucích dřevin pěstovaných v České republice. Následuje podrobný popis topolového klonu J-105 pěstovaného na plantáži Výzkumné stanice Domanínek. Poté jsou představeny klíčové prvky ovlivňující výnos rychle rostoucích dřevin. Poslední teoretická část práce se zabývá efektivitou využití vody (WUE) s důrazem na metodu použitou ke stanovení WUE na experimentální plantáži v Domanínku. Za tímto účelem jsou prezentovány metody měření toku mízy (sap flow) a stanovování biomasy. Hlavním cílem praktické části práce je stanovení WUE 16 měřených stromů, na kterých byly instalovány systémy na měření sap flow. Tyto stromy jsou rozděleny do 3 skupin podle průměrů kmene v prsní výšce (DBH) na začátku vegetačního období 2013. Byla provedena doplňková měření: fenologické snímkování, měření půdní vlhkosti, měření indexu listové plochy (LAI) a stanovení plochy běle. Statistická analýza WUE neukázala žádné statisticky významné rozdíly mezi hodnotami WUE jednotlivých skupin. Pouze v květnu byl zaznamenán statisticky významný rozdíl mezi hodnotou WUE pro skupinu 1 (stromy s nejsilnějšími kmeny) a skupinu 3 (stromy s nejnižsími hodnotami DBH).
|
|
| |
host ::
RSS.