Struktura a vývoj autochtonních porostů s dominantním bukem lesním ve východních Krkonoších.

Ing. Václav Šimůnek

Doctoral thesis

Structure and development of autochthonous stands with dominant beech in eastern Krkonoše Mts.

Anotácia:

Tato studie popisuje strukturu a vývoj jedné z nejdůležitějších dřevin, která v posledních letech nahrazuje velkou část jehličnatých lesů v České republice. Tato práce hodnotí cíle zaměřené na strukturu a vývoj buku lesního (Fagus sylvatica L.) ve východních Krkonoších ve vztahu k úhrnům srážek, teplotám vzduchu a sluneční aktivitě. Hodnocen je i vliv imisní zátěže z 70. a 80. let minulého století. V této práci jsou pro porovnání také obsaženy studie o radiálním přírůstu buku lesního z oblasti Broumovských stěn nebo i z mediteránu z jižní Itálie. V této práci jsou porovnány i vlivy klimatických výkyvů na lesní hospodářství ve vztahu k celkovým, nahodilým listnatým nebo jehličnatým těžbám. Tato studie hodnotí celkem 340 dendrochronologických vzorků na 10 výzkumných plochách, z toho jsou dvě výzkumné plochy v jižní Itálii, 7 výzkumných ploch v Krkonoších a 1 plocha na Broumovsku. V této práci byla změřena a popsána i struktura bukových porostů, které jsou hodnoceny v reakci na klimatické podmínky. Radiální růst buku lesního ve východních Krkonoších nejvíce reaguje na sluneční cyklus, poté na teploty a následně na úhrn srážek. Výsledky dále ukazují, že homogenní bukové porosty reagují více na klimatické výkyvy než strukturálně heterogenní porosty. V této práci byl také porovnán radiální přírůst homogenních porostů buku lesního s výzkumnými plochami v jižní Itálii, kde byl zaznamenán zrcadlově opačný radiální přírůst porostů než v Krkonoších. Spektrální analýzy radiálního přírůstu ukazují že buk lesní cyklicky vykazuje 4 až 7leté, 9 až 12leté a 17 až 35leté cykly. Radiální růst buku tvoří rozpětí 7,5 až 11leté cykly, což právě tvoří kombinaci mezi cykly sezonních teplot a sluneční aktivity. Analýza klimatických podmínek ve vztahu k těžbám dříví v České republice ukázala průnik se slunečním cyklem a ročními teplotami vzduchu, nicméně těžba dříví reaguje na klimatické a antropogenní vlivy. Celková těžba dřeva vykazuje nejvyšší korelace s průměrnými ročními teplotami, naproti tomu nahodilé těžby nejvíce korelují se slunečními cykly. Zároveň byla v posledních letech zaznamenána větší souběžnost nahodilých těžeb s 11letým slunečním cyklem. Spektrální analýzy dat ukazují, že sluneční 11letý cyklus se také projevuje i u listnatých těžeb a tento cyklický jev se projevuje i u procentuálního střídání jehličnatých a listnatých těžeb. Poznatky z této disertační práce by měly sloužit jako podklad pro další výzkum a zároveň by mohly pomoci lesnickému managementu pochopit cyklické výkyvy přírodních podmínek. Správný popis cyklických událostí v lesnictví by mohl v budoucnu lépe reagovat na klimatické změny.

Abstract:

This study describes the structure and development of one of the most important tree species, which in recent years has replaced a large part of coniferous forests in the Czech Republic. This dissertation evaluates the aims which are structure and development of European beech (Fagus sylvatica L.) in the eastern Giant Mountains (Krkonoše) in relation to precipitation, air temperatures and solar activity. The influence of the air pollution load from the time period in 1970s and 1980s is also evaluated. This work also includes for comparing studies of the radial growth of European beech from the Broumovské stěny or from the Mediterranean area in southern Italy. This research compares the effects of climatic fluctuations on forestry in relation to total timber harvest and salvage, deciduous or coniferous logging. This study evaluates a total of 340 dendrochronological samples in 10 research plots. Two research plots are in southern Italy, 7 research areas in the Giant Mountains and 1 research plot is in the Broumov region. The structure of beech stands was measured and described, which are evaluated in response to climatic conditions. The radial growth of beech in the eastern Giant Mountains is most responsive to the solar cycle, then to temperatures and then to total precipitation. The results further show that homogeneous beech stands respond more to climatic fluctuations than structurally heterogeneous stands. This work compared the radial growth of homogeneous beech stands with research plots in southern Italy and Giant Mountains. The mirror effect of the opposite radial growth was recorded than in the Giant Mountains in compare to southern Italy. Spectral analyses of radial growth show that beech forest radial growth indicates 4- to 7- year, 9- to 12-year, and 17- to 35-year cycles. The radial growth of beech cyclically exhibits a combination of air temperature and solar cycles, with is 7.5- to 11-year cycles. activities. The analysis of climatic conditions in relation to timber harvest and salvage logging in the Czech Republic showed the common course between the solar cycle and annual air temperatures. However, the timber harvest and salvage logging respond to climatic, anthropogenic, and political influences. Total timber harvest shows the highest correlations with average annual temperatures, while salvage logging correlates more with solar cycles. At the same time, in recent years, there has been a greater prevalence of salvage logging with an 11-year solar cycle. Spectral analysis of the data show that the solar 11-year cycles are also reflected in deciduous logging, and this cyclical phenomenon is also reflected in the percentage alternation of coniferous and deciduous logging. The findings from this dissertation should serve as a basis for further research and it can be used by forest management to understand cyclical fluctuations in natural conditions. A correct description of cyclical events in forestry could improve reaction against climate change.

Kľúčové slová

sluneční cyklus, buk lesní (Fagus sylvatica L.), radiální přírůst, srážky, teploty, bukové porosty, lesnický management, cykly

Keywords

solar cycle, cycles, European beech (Fagus sylvatica L.), radial growth, precipitation, temperature, forest management

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 1. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: prof. RNDr. Stanislav Vacek, DrSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Doctoral programme / odbor:
Forestry Engineering / Silviculture