Vliv diverzity dřevin na variabilitu mikroklimatu boreálního lesa ve Finsku

Robert Sladký

Bachelor's thesis

The effects of tree diversity on microclimate variability of boreal forests in Finland

Abstract:

Změna klimatu stále více ovlivňuje lesní ekosystémy. Předpokládá se, že průměrné teploty v boreálních oblastech vzrostou až o 5 °C během příštích 100 let. Stromové patro má však schopnost tlumit okolní extrémy makroklimatu, a tím vytvářet specifické mikroklima v lesním podrostu. Určení vztahu mezi diverzitou dřevin a mikroklimatickými charakteristikami v boreálních lesích je klíčové pro pochopení fungování těchto ekosystémů. Cílem této bakalářské práce bylo pomocí mikroklimatických čidel TMS4 určit, jak hlavní dřeviny boreálních oblastí – smrk ztepilý (Picea abies), borovice lesní (Pinus sylvestris), bříza bělokorá (Betula pendula) a jejich vzájemné směsi, ovlivňují teplotu vzduchu, teplotu půdy a vlhkost půdy. Měření bylo realizováno mezi roky 2018 až 2022 na 28 výzkumných plochách v rámci projektu FunDivEUROPE ve východním Finsku. Výsledky této práce ukázaly, že porosty s nejvyšší diverzitou dřevin vykazují nejlepší schopnost zadržovat půdní vlhkost. Ojedinělou odchylku tvořily borové monokultury, které byly průměrně vlhčí než smíšené porosty. Největší tendenci k vysychání měly smrkové porosty. Březové porosty vykazovaly vyšší půdní teploty. Nejnižší teploty vzduchu byly naměřeny ve smrkových monokulturách. Z výzkumu vyplynulo, že lesy s vyšší druhovou diverzitou mají tendenci udržovat vyšší míru půdní vlhkosti a zároveň nižší teploty vzduchu. Toto zjištění poukazuje na význam diverzity dřevin pro odolnost lesních ekosystémů vůči změně klimatu.

Abstract:

Climate change is increasingly affecting forest ecosystems. Average temperatures in boreal regions are projected to rise by up to 5 °C over the next 100 years. However, the tree canopy has the ability to buffer the surrounding macroclimate extremes, thus creating a specific microclimate in the forest understory. Determining the relationship between tree diversity and microclimatic characteristics in boreal forests is crucial for understanding the functioning of these ecosystems. The aim of this bachelor thesis was to use TMS4 microclimatic sensors to determine how the main tree species in the boreal regions - Norway spruce (Picea abies), Scots pine (Pinus sylvestris), silver birch (Betula pendula) and their mixtures influence air temperature, soil temperature and soil moisture. The measurements were implemented between 2018 and 2022 at 28 research plots within the FunDivEUROPE project in eastern Finland. The results of this thesis showed that stands with the highest tree diversity have the greatest ability to retain soil moisture. A rare deviation were pine monocultures, which were on average more humid than mixed stands. Spruce stands had the highest tendency to dry out. Birch stands showed higher soil temperatures. The lowest air temperatures were measured in spruce monocultures. The research indicated that forests with higher species diversity have a greater tendency to maintain higher soil moisture levels and simultaneously lower air temperatures. This finding highlights the importance of tree species diversity for the resilience of forest ecosystems to climate change.

Keywords

druhová skladba lesa, změna klimatu, boreální les, FunDivEUROPE, mikroklima

Keywords

microclimate, forest species composition, climate change, boreal forest, FunDivEUROPE

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 5. 6. 2024
• Supervisor: doc. Ing. Radim Matula, Ph.D.
• Reader: Jan Vítámvás, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Bachelor programme / specializace:
Forestry / Forest Ecosystems Protection and Silviculture