koncepty dynamiky prirozených lesu temperátní zóny evropy · 1-2 3-4 5-6 7-8 9-16 live dead 0...

Koncepty dynamiky prirozených lesu

temperátní zóny Evropy

Tomáš Vrška

Blok C – Aktuální poznatky o dynamice

2

SCHÉMA PREDNÁŠKY

A - BIOMY – „temperátní“ versus „boreální“MALÝ a VELKÝ vývojový cyklus Kam zaradit horské lesy na „starém“ kontinentu z hlediska dynamiky

B - Koncepty dynamiky MALÉHO vývojového cyklu – pruvodce jejich vývojem

C - Základní charakteristikyJak se poznají stadia in situ? Existuje objektivní zpusob jejich vylišení?

3

A – BIOMY – „temperátní“ versus „boreální“

OPADAVÝ ŠIROKOLISTÝ LES -TEMPERÁTNÍ

• více druhu drevin, zejm. listnaté

• klícový konkurencní faktor: svetlo

• jemnejší textura

• rustový prostor více vyplnen(souboj o svetlo)

• typ: smíšené lesy stredních a nižších poloh ve strední Evrope

VŽDYZELENÝ JEHLICNATÝ LES –BOREÁLNÍ

• méne druhu drevin, zejm. jehlicnaté

• klícový konkurencní faktor: teplo

• hrubší textura

• rustový prostor volnejší (slunecní zárení k povrchu pudy – teplo)

• typ: horské lesy str. Evropy?, severské lesy až tajga

4

A – teorie vývojových cyklu

• pocítá s klimaxem (viz 1. prednáška)• BOREÁLNÍ BIOM – zpravidla „VELKÝ“ vývojový cyklus• TEMPERÁTNÍ BIOM – zpravidla „MALÝ“ vývojový cyklus• Napríc biomy GAP THEORY (neobjasnuje celý vývojový cyklus,

protože strídání stromových jedincu probíhá také „pod sebou“ beznutnosti existence gapu)

• DISTURBANCE – klíc k pochopení vývojových zmen• velikost, rychlost, cetnost atd. – viz prednáška c. 7

5

CYKLY

• „velký“

• „malý“

• „výberná“ fáze

A – MALÝ a VELKÝ vývojový cyklus

(Míchal et Petrícek 1999)

horské lesystr. Evropy

6

A – Kam zaradit horské lesy ve strední Evrope?

ekologická stabilita

plošný rozsah disturbancí

ary

desítky aru; hektary

hektary až stovky ha„velký“

„malý“

„nejvyšší stab.“

puvodní lesy temperátní zóny v Evrope

puvodní horské lesy v temperátní zóny

Vývoj teorie

• Leibundgut 1959 (pouze fáze), 1978 (fáze, úvaha o stadiích)• Zukrigl 1963 (pouze fáze)• Mayer et al. 1987 (pouze fáze)• Koop 1989 – aplikace Korpela pro listnaté lesy (buciny)• Korpel 1978, 1989, 1995 (3 stadia, každé delené na 1-3 fáze)• Tabaku 1999, Drössler 2006 (jenom fáze)• a další !!!

B – Koncepty dynamiky MALÉHO vývojového cyklu

8

B – Koncepty dynamiky MALÉHO vývojového cyklu

Teoretické východisko

Vývojová dynamika klimaxových, smíšených temperátních lesu muže být popisována jako víceméne uzavrený vývojový cyklus, který je charakterizován sousledností ploch v ruzných stadiích a jejich dílcích fázích, vytvárejících v prostoru relativne jemnou mozaiku. Jednotlivá stadia, príp. jejich dílcí fáze se zretelne liší okamžitou zásobou a trendem pohybu živého i tlejícího dreva, jejich vzájemným pomerem a jsou také charakterizována specifickou prostorovou a vekovou strukturou.

9

0

N

d 1,3

0

N

d 1,3

0

N

d 1,3

Model vývojového cyklu(Korpel 1978, 1995)

timbe

r vo

lum

e

m3

1000

500

250

0

750

0 200 300 400 years

100

phase of expiration1st cycle

2nd cycle

3rd cycle

time

Stage of Disintegration

Stage of Growth

Stage of Optimum

Stage of Disintegration

phase of regeneration

Stage of Growth

phase of expiration

(Korpel1978,1995)

0

25

50

m

B – Koncepty dynamiky MALÉHO vývojového cyklu

10

B – Koncepty dynamiky MALÉHO vývojového cyklu

Zukrigl 1963

11

B – Koncepty dynamiky MALÉHO vývojového cyklu

Leibundgut 1978

12

B – Koncepty dynamiky MALÉHO vývojového cyklu

Mayer 1987

13

B – Koncepty dynamiky MALÉHO vývojového cyklu

Korpel 1989, 1995

14

B – Koncepty dynamiky MALÉHO vývojového cyklu

Koop 1989

15

B – Koncepty dynamiky MALÉHO vývojového cyklu

Leibundgut 1993

16

B – Koncepty dynamiky MALÉHO vývojového cyklu

Emborg et al. 2000

17

B – Koncepty dynamiky MALÉHO vývojového cyklu

Christensen et al. 2007

18

B – Koncepty dynamiky MALÉHO vývojového cyklu

Tabaku et al. 1999

Drössler et al. 2006

19

B – Koncepty dynamiky MALÉHO vývojového cyklu

• Stadia charakterizují vývoj množství a vzájemného pomeru živého/tlejícího dreva

• Fáze vyjadrují ruzné formy vývoje uvnitr stadií a jsou charakterizované mj. ruzným typem porostu, determinovaným v první rade ekotopem – jsou schopny postihnout ruzné stanovištní podmínky.

Studované parametry:1) Objem živého/tlejícího dreva, vzájemný pomer, trend zmeny

objemu i pomeru2) Délka trvání stadií a celého vývojového cyklu3) Velikost, tvar, distribuce v území (textura porostu)

20

0

N

DBH

0

N

DBH

0

N

DBH

Steady state

Optimum

Growth

Breakdown

N

0 DBH

living trees

dead trees

0

N

DBH

0

N

DBH

0

N

DBH

Steady state

Optimum

Growth

Breakdown

N

0 DBH

living trees

dead trees

B – Koncepty dynamiky MALÉHO vývojového cyklu

21

C – Základní charakteristiky stadií „malého“ vývojového cyklu

0

100

200

300

400

Stage of growth Optimum stage Stage of disintegration

tree

s pe

r he

ctar

e (p

cs)

living trees dead trees total

ØPocet stromu na 1 ha ve vývojových stadiích

ØObjem kmenu na 1 ha ve vývojových stadiích

0100200300400500600700800900

10001100

Stage of growth Optimum stage Stage of disintegration

timbe

r vol

ume

per

1ha

(m3 )

living trees dead trees total

22

C – Základní charakteristiky stadií „malého“ vývojového cyklu

Korpel 1995

23

C – Základní charakteristiky stadií „malého“ vývojového cyklu

timbe

r vo

lum

em3

1000

500

250

0

750

0 200 300 400 years

100

phase of expiration1st cycle

2nd cycle

3rd cycle

time

Stage of Disintegration

Stage of GrowthStage of Optimum Stage of Disintegration

phase of regeneration

Stage of Growth

phase of expiration

(Korpel 1989,1995)

0

25

50

délka trvání jednotlivých stadií

24

C – Základní charakteristiky stadií „malého“ vývojového cyklu

• prumerná velikost, rozpetí velikostí

• distribuce v ploše

• clenitost okraju, tvar ploch

25

C – Jak se poznají stadia in situ?

stadium dorustání, fáze dožívání

26

Determination of classes

• Stage of growth, phase of expiration

• Stage of growth

• Stage of optimum

• Stage of optimum, terminal phase

• Stage of disintegration

• Stage of disintegration, phase of regeneration

• Stage of “Maximum Stability”

0100200300400500600

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

livedead

0.05.0

10.015.020.025.030.035.0

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

livedead

d 1,3 class

N /ha

BA/ha

d 1,3 class

27stadium dorustání

C – Jak se poznají stadia in situ?

28

0.05.0

10.015.020.025.030.035.040.0

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

livedead

050

100150200250300

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

livedead

Determination of classes

• Stage of growth, phase of expiration

• Stage of growth

• Stage of optimum

• Stage of optimum, terminal phase

• Stage of disintegration

• Stage of disintegration, phase of regeneration

• Stage of “Maximum Stability”

N /ha

BA/ha

d 1,3 class

d 1,3 class

29

stadium dorustání –

pokrocilejší fáze

C – Jak se poznají stadia in situ?

30

0.05.0

10.015.020.025.030.035.0

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

livedead

050

100150200250300350

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

livedead

Determination of classes

• Stage of growth, phase of expiration

• Stage of growth

• Stage of optimum

• Stage of optimum, terminal phase

• Stage of disintegration

• Stage of disintegration, phase of regeneration

• Stage of “Maximum Stability”

N /ha

BA/ha

d 1,3 class

d 1,3 class

31stadium optima

C – Jak se poznají stadia in situ?

32

C – Jak se poznají stadia in situ?

stadium optima

33

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

livedead

0

30

60

90

120

150

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

livedead

Determination of classes

• Stage of growth, phase of expiration

• Stage of growth

• Stage of optimum

• Stage of optimum, terminal phase

• Stage of disintegration

• Stage of disintegration, phase of regeneration

• Stage of “Maximum Stability”

N /ha

BA/ha

d 1,3 class

d 1,3 class

34

C – Jak se poznají stadia in situ?

stadium optima, fáze terminální

35

0

30

60

90

120

150

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

livedead

0.05.0

10.015.020.025.030.035.040.0

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

livedead

Determination of classes

• Stage of growth, phase of expiration

• Stage of growth

• Stage of optimum

• Stage of optimum, terminal phase

• Stage of disintegration

• Stage of disintegration, phase of regeneration

• Stage of “Maximum Stability”

N /ha

BA/ha

d 1,3 class

d 1,3 class

36stadium rozpadu

C – Jak se poznají stadia in situ?

37

0.05.0

10.015.020.025.030.035.040.0

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

live

dead

0

30

60

90

120

150

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

livedead

Determination of classes

• Stage of growth, phase of expiration

• Stage of growth

• Stage of optimum

• Stage of optimum, terminal phase

• Stage of disintegration

• Stage of disintegration, phase of regeneration

• Stage of “Maximum Stability”

N /ha

BA/ha

d 1,3 class

d 1,3 class

38stadium rozpadu fáze zmlazování; st. optima v pozadí

C – Jak se poznají stadia in situ?

39stadium rozpadu, fáze zmlazování

C – Jak se poznají stadia in situ?

40

stadium rozpadu –

fáze zmlazování

C – Jak se poznají stadia in situ?

41

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

livedead

0

30

60

90

120

150

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

livedead

Determination of classes

• Stage of growth, phase of expiration

• Stage of growth

• Stage of optimum

• Stage of optimum, terminal phase

• Stage of disintegration

• Stage of disintegration, phase of regeneration

• Stage of “Maximum Stability”

N /ha

BA/ha

d 1,3 class

d 1,3 class

42

C – Jak se poznají stadia in situ?

nejvyšší stabilita –zonální stanovište

43nejvyšší stabilita – zonální stanovište

C – Jak se poznají stadia in situ?

44

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

livedead

0

50

100

150

200

250

1-2 3-4 5-6 7-8 9-16

livedead

Determination of classes

• Stage of growth, phase of expiration

• Stage of growth

• Stage of optimum

• Stage of optimum, terminal phase

• Stage of disintegration

• Stage of disintegration, phase of regeneration

• Stage of “Maximum Stability”

N /ha

BA/ha

d 1,3 class

d 1,3 class

45nejvyšší stabilita??? – ovlivnení vodou

C – Jak se poznají stadia in situ?

46blokovaná sukcese; st. rozpadu, fáze zmlazování

C – Jak se poznají stadia in situ?

47

Vylišení a mapování stadií:

• mapování v terénu do map napr. 1:2000, 1:5000 = vetší prostorovánepresnost, široce definované mapovací jednotky = více subjektivní prístup

• determinace na výzkumých plochách – 1 plocha = 1 stadium a fáze (Slovensko)

• mapování s pomocí bodové síte (napr. 50x50 m) (Slovinsko, Holandsko)

• mapování pomocí rastru – mozaika (Nemecko, Albánie)

• mapování s mapou stromu („ceská“ metoda)

• analýza prostorových dat z opakovaných merení – tzv. „Králov(sk)a(á)“ metoda – viz prednáška c. 5

C – Existuje objektivní zpusob vylišení stadií?

Využití výsledku mapování stadií a fází – viz prednáška c. 12