Hodnocení obsahů a zásob vybraných prvků v lesních půdách České republiky

Bc. Šárka Sokolářová

Master's thesis

Evaluation of content and stocks of selected elements in forest soils of the Czech Republic

Abstract:

Cílem této diplomové práce bylo na základě literatury a hodnocení výsledků analýz půdních vlastností popsat zásobu prvků v půdách České republiky a konkrétněji pak pro oblast Jizerských hor. Práce je rozdělena na literární rešerši, metodickou část a část výsledků a diskusi. V literární rešerši jsou nejprve popsány vlastnosti lesních půd, kterou lze rozdělit na organické horizonty a minerální horizonty. Dále jsou popsány zásoby prvků v lesních půdách, konkrétně se jedná o uhlík, vápník, hořčík, draslík a fosfor. Nakonec byl popsán vliv stanovištních podmínek na zásoby zmíněných prvků v lesních půdách. Ze stanovištních podmínek byl zjištěn především vliv nadmořské výšky nebo druhu porostu – listnatý, jehličnatý, tak i smíšený. Metodická část práce popisuje nejprve přírodní podmínky České republiky a poté konkrétněji také oblasti Jizerských hor, které jsou důležité pro pochopení variability v zásobách prvků na různých stanovištích. Dále byly popsány metodiky odběrů a vyhodnocení vzorků všech institucí, které se podílely na výzkumu v rámci projektu „Vývoj a verifikace prostorových modelů vlastností lesních půd v České republice“, který probíhal mezi lety 2019 a 2021, přičemž sběr dat probíhal mezi lety 2000 a 2020 po celém území České republiky. Instituce podílející se na zmíněném projektu byly Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, Česká zemědělská univerzita v Praze, Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy a Masarykova univerzita v Brně, s využitím výsledků Ústavu pro hospodářskou úpravu lesů a Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu zemědělského. Pro doplnění byly uvedeny metodiky tvorby map, které byly použity pro vyhodnocení výsledků v této práci. Metodická část práce zahrnuje také metodiku statistického vyhodnocení dat pro potvrzení stanovených hypotéz a hodnotící kritéria koncentrací a zásob prvků, která byla využita pro vyhodnocení obsahů a zásob prvků v lesních půdách. Výsledky byly popsány prostřednictvím grafů a tabulek a s využitím poznatků získaných v literární rešerši byly dále vyhodnoceny pro posouzení pravdivosti stanovených hypotéz. Výsledky byly dále doplněny mapami rozložení zásob jednotlivých prvků v rámci České republiky. V části diskuse byly výsledky porovnány s dalšími studiemi, zabývajícími se podobnou tematikou, které sloužily pro podpoření správnosti vyhodnocení hypotéz. Byl zaznamenán nízký obsah přístupného fosforu v minerálním horizontu lesních půd. Zásoby prvků v minerální vrstvě půd byly vyšší spíše v půdách listnatých lesů v porovnání s jehličnatými. Vyšší zásoby prvků byly zaznamenány v minerálních horizontech než v horizontech organických, přičemž se zásoba v minerálních horizontech s nadmořskou výškou snižovala.

Abstract:

The aim of this thesis was to describe the supply of elements in the soils of the Czech Republic and more specifically for the area of the Jizera Mountains, based on the literature and evaluation of analysis results of soil properties. The thesis consists of a literature review, a methodological part and a part of the results and discussion. The literature review first describes the properties of forest soils, which can be divided into organic horizons and mineral horizons. The stocks of elements in forest soils are also described, namely carbon, calcium, magnesium, potassium and phosphorus. At the end of this part, the effect of stand conditions on the stocks of the mentioned elements in forest soils was described. In the case of stand conditions, the effect of altitude or the type of vegetation – deciduous, coniferous, and mixed – was mainly found. The methodological part of the thesis first describes the natural conditions of the Czech Republic and then, more specifically, of the Jizera Mountains, which are important for understanding the variation in element stocks on different stands. Furthermore, the sampling and evaluation methodologies of all institutions that participated in the research as part of the project "Development and verification of spatial models of forest soil properties in the Czech Republic", which took place between 2019 and 2021, while data collection took place between 2000 and 2020 all over the Czech Republic, were described. The institutions involved in the mentioned project were the Forestry and Game Management Research Institute, the Czech University of Life Sciences Prague, Research Institute for Soil and Water Cosnervation and the Masaryk University Brno, using the results of the Forest Management Institute and the Central Institute for Supervising and Testing in Agriculture. For addition, the map creation methodologies were presented. These methodologies were used to evaluate the results in this thesis. The methodological part of the thesis also includes the methodology of statistical evaluation of data to confirm established hypotheses and evaluation criteria of content and stocks of elements, which were used to evaluate the content and stocks of elements in forest soils. The results were described through graphs and tables. Using the knowledge obtained in the literature review, they were further evaluated to assess the veracity of the established hypotheses. The results were further supplemented with maps of the distribution of stocks of selected elements within the Czech Republic. In the discussion, the results were compared to other studies dealing with similar topics. The studies helped to support the correctness of the evaluation of the hypotheses. A low content of available phosphorus in the mineral horizon of forest soils was recorded. The stocks of elements in the mineral layer of the soil were higher in the soils of deciduous forests compared to coniferous ones. Higher stocks of elements were recorded in the mineral horizons than in the organic ones, with the stock in the mineral horizons decreasing with elevation.

Keywords

lesní půdy, půdní organický uhlík, živiny, stanoviště

Keywords

forest soils, soil organic carbon, nutrients, habitat

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 17. 5. 2023
• Supervisor: prof. Dr. Ing. Luboš Borůvka
• Reader: Ivan Kuneš, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / specializace:
Agriculture and Rural Development / Development of Rural Areas