Růstová odezva dřevin středoevropského temperátního lesa na disturbanční událost

Ing. Ivana Vašíčková

Doctoral thesis

The growth response of Central European temperate forest trees to disturbance events

Abstract:

Pomocí standardní analýzy šířek letokruhů byla studována růstová odezva dřevin na disturbanční události v 8 přirozených lesních ekosystémech České republiky s převahou Fagus sylvatica L. S využitím datové sady 2000 dendrochronologických vývrtů byl rekonstruován disturbanční režim Žofínského pralesa. Výsledky naznačují, že nejen síla minulých disturbancí, ale i jejich prostorové charakteristiky zásadně rozhodují o vlivu narušení na další vývoj lesního ekosystému. V navazujících studiích pak byla řešena úroveň nejistoty, se kterou je disturbanční minulost s použitím dendrochronologických dat popisována. Ukázalo se totiž, že samotný obraz minulých narušení nestačí k pochopení vývoje lesa, bylo třeba poznat úroveň statistické chyby, se kterou je tento obraz konstruován. Kvantifikována byla nejistota detekce sumární disturbanční minulosti pro celou lokalitu i nejistota odhadu vnitřních prostorových charakteristik disturbančního režimu. Výsledky odhalily, že podstatným zdrojem nejistoty při studiu disturbanční historie je samotný specifický charakter dendrochronologických dat, tj. odlišná reakce jednotlivých stromů na narušení. Další studie se tak logicky zaměřila na nalezení skutečné reakce jedinců Fagus sylvatica na disturbance, které byly nezávisle datovány na základě dendrometrických a fotogrammetrických dat. Analýza téměř 300 reakcí stromů pak vedla k navržení nových, empiricky odvozených kritérií pro dendrochronologickou determinaci růstové reakce stromů. Na závěr byly popsány faktory, jež kontrolují růstovou odezvu Fagus sylvatica na disturbanční události. Na základě regresní analýzy byla determinována široká škála proměnných různých prostorových úrovní, jimiž je růst v gapu ovlivňován.

Abstract:

The growth response of trees to disturbance events in 8 beech-dominated natural forests in Czech Republic was studied using standard tree-ring analysis. With the use of circa 2 000 increment cores a disturbance regime of Žofín old-growth forest was reconstructed. The results indicate not only disturbance intensity, but also their spatial characteristics determine the effect of disturbance on further forest ecosystem development. As the picture of past disturbances had not emerged to be sufficient enough to describe a historical forest development, recognizing the statistical error of their reconstructions was of great importance. Thus, the following studies focused on quantification of uncertainty in detecting the disturbance history using dendrochronology. Uncertainty in determination of summary disturbance history within the whole stand as well as disturbance spatial patterns were evaluated. The results uncovered that the specific character of dendrochronological data, i.e. the different reactions of individual trees to the identical disturbance event, was a significant source of this uncertainty. The follow-up study logically concerned on examination the true response of Fagus sylvatica to disturbances, dated by independent dendrometric and photogrammetric datasets. On the basis of analysis of nearly 300 tree responses, new empirically-derived criteria for dendrochronological determination of tree growth response were suggested. Finally, factors controlling growth response of Fagus sylvatica to disturbance events were addressed. Regression analysis determined complex of diverse factors of different spatial levels driving the growth reaction following canopy opening.

Keywords

dynamika přirozených lesů, dendrochronologie, disturbance, Fagus sylvatica, letokruhová analýza, nejistota, prostorový vzor, radiální růst, teorie pravděpodobnosti, uvolnění

Keywords

Fagus sylvatica, disturbance event, probability theory, release, dendrochronology, tree-ring analysis, uncertainty, spatial pattern, radial growth, old-growth forest dynamics

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 9. 2018

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Pavel Šamonil, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of Forestry and Wood Technology

Doctoral programme / field:
Landscape Engineering / Forest Ecology