Produktivita bylinného patra a její prostorová variabilita pod vlivem světelných podmínek na experimentální ploše nepravé kmenoviny lokality Na Pláních v NPR Karlštejn

Yvette Procházková

Bachelor's thesis

Productivity of the herb layer and its spatial variability as influenced by light conditions on experimental plot in the false high forest in the Na Pláních locality, Karlštejn Protected Area

Anotácia:

V národní přírodní rezervaci Karlštejn v Českém krase probíhá dlouhodobý experimentální výzkum teplomilných doubrav od roku 2013, který se zabývá převodem vysokého lesa na les střední jako jeho původní formu hospodaření. Cílem této práce je zkoumat dynamiku produktivity bylinného patra a její prostorové variability pod vlivem režimu světla na experimentální ploše nepravé kmenoviny. Za tímto účelem bylo v roce 2019 založeno 40 trvalých zkusných ploch kruhového tvaru, na kterých se na vrcholu vegetační sezóny v průběhu léta roku 2020 odebralo pět vzorků nadzemní biomasy z každé plochy. Tyto vzorky byly pak dále sušeny v laboratoři a váženy. V srpnu téhož roku byly na středovém bodu každé plochy pořízeny hemisférické fotografie korunového zápoje. Výsledné hemisférické snímky byly převedeny do černobílé podoby v programu GIMP 2. Dále se snímky zpracovávaly v programu WinSCANOPY, kde byla vypočítána hodnota přímého, difúzního a celkového záření, podíl slunečního záření nad a pod porostem a procento otevřené oblohy v korunovém zápoji. Data byla vyhodnocena regresní analýzou v programu R. Grafické výstupy byly pak zpracovány v programu STATISTICA. Regrese dat potvrdila, že světelné záření má průkazný vliv na produktivitu bylinného patra. Testování odhalilo, že nejsilnější je vliv difúzního záření a dále procento otevřené oblohy v korunovém zápoji. Na světlých místech došlo k výraznému nárůstu biomasy vlivem odtěžených ploch. Tento efekt se dá také přičíst expanzivním nitrofilním rostlinám, které měly vhodné podmínky pro silnější pokryv stanoviště. Jediným případem, ve kterém se neobjevil výraznější vztah světelného záření, byly složky prostorové variability produkce biomasy. Data ale naznačují trend, že světlejší porosty mají tuto variabilitu zvýšenou, bohužel na základě nasbíraných dat nelze tuto tendenci statisticky potvrdit. Porovnání tří zkoumaných lokalit bývalých pařezin v Českém krasu ukázalo, že v porostech nastává výrazná lokální variabilita, proto můžeme tvrdit, že porosty bývalých pařezin jsou specifické a nevykazují jednoduché a souvztažné gradienty ekologických závislostí. Do budoucna by bylo dobré rozšířit datovou základnu o více dat.

Abstract:

In the Karlštejn Protected Area in the Bohemian Karst, a long-term experimental research of thermophilic oakwoods is in progress since 2013, which deals with the conversion of a high forest into a coppice-with-standards as its historically established form of management. The main aim of this work is to investigate the productivity dynamics of the herb layer and its spatial variability under the influence of light regime on the experimental plots of false high forest. For this purpose, 40 permanent circular research plots were established in 2019, on which five samples of above-ground biomass were taken from each plot at the peak of the growing season during the summer of 2020. These samples were further dried in the laboratory and weighed. In August of the same year, hemispherical photographs of crown canopies were taken at the middle point of each circular plot. The resulting hemispherical images were processed into black and white images in GIMP 2 program. Finally, the images were processed in the WinSCANOPY program, where the value of direct, diffuse and total radiation, the share of solar radiation above and under the stands and the percentage of open sky in the canopy layer were calculated. The primary data obtained were individually evaluated by regression analyses in the R program, where mixed effects models were built. Graphic outputs were processed in the STATISTICA program. Regression of the data confirmed that light radiation significantly affects the productivity of the understorey. Testing revealed that the effect of diffuse radiation is the strongest predictor and next the percentage of open sky in the crown canopy serves as a second strongest predictor. In lighter places, there was a strong significant effect on biomass due to the selected areas with the cut tree layer according to the management schedule. This effect can also be attributed to expansive plants, which experienced suitable conditions for a stronger coverage. The only case in which no significant relationship of light radiation appeared was the spatial variability of biomass production. However, a trend is indicated, which shows that the lighter stands possess greater spatial variability, unfortunately, based on the data collected, this tendency cannot be verified. A comparison of the three examined localities of former tree stump forests in the Bohemian Karst showed that there is significant local variability in the stands, so we can say that the stands of former tree stump forests are specific and do not show simple and correlative gradients of ecological dependencies. In the future, it would be necessary to expand the database with further data collected in other localities of coppices.

Kľúčové slová

teplomilné doubravy, režim světla, bylinné patro, produktivita, biomasa, dynamika, regrese dat, Český kras

Keywords

thermophilous oakwoods, light regime, forest herb layer, productivity, biomass, dynamics, data regression, Czech Karst

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 20. 4. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Mgr. Tomáš Černý, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Bachelor programme / odbor:
Forestry / Forestry