Vliv zvýšené vzdušné koncentrace oxidu uhličitého na vývoj buku lesního ( Fagus sylvatica L.) a smrku ztepilého ( Picea abies (L.) H. Karst) v Moravskoslezských Beskydech

Bc. Filip Pindur

Master's thesis

The Impact of Increased Atmospheric Carbon Dioxide Concentration on the Development of European Beech (Fagus sylvatica L.) and Norway Spruce (Picea abies (L.) H. Karst) in the Moravian-Silesian Beskids

Abstract:

Zvýšená koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře je stále více aktuálním tématem, jelikož se podílí na globální změně klimatu a také přímo i nepřímo ovlivňuje růst a vývoj rostlin. Cílem této práce bylo zjistit vliv zvýšené vzdušné koncentrace oxidu uhličitého na vývoj buku lesního (Fagus sylvatica L.) a smrku ztepilého (Picea abies (L.) H. Karst). Vlastní experiment probíhal v letech 2005 až 2013 na Experimentálním ekologickém pracovišti Bílý Kříž v Beskydech. Výsledky byly zaměřeny na pozorování vývoje výšek a tlouštěk jedinců smrku a buku v rámci jejich interakce v různých typech smíšení a také v různých koncentracích oxidu uhličitého. V předložené práci byly použity 3 typy smíšení a to jednotlivé (Single), skupinové (Group) a čisté (Pure), neboli monokulturní. Stromy byly pěstovány v lamelových sférách (skleněných kupolích), které se od sebe odlišovaly jen v množství dostupného CO2 (Sféra A – okolní koncentrace, Sféra E – navýšená koncentrace CO2 na téměř dvojnásobek). Na začátku experimentu byly použity dvouleté sazenice buku a tříleté sazenice smrku, které byly vysázeny uvnitř sfér v trojúhelníkovém sponu v počtu 96 kusů pro každou sféru. U všech jedinců byly každoročně měřeny výšky a tloušťky až do roku 2013, kdy proběhla jejich sklizeň a poslední měření. Buky, které rostly v podmínkách zvýšené koncentrace CO2 vykazovaly vyšší růst než ty ze Sféry A. Největší rozdíly mezi sférami byly pozorovány u jedinců rostoucích v jednotlivém smíšení. Ve sféře E byly jednotlivě smíšené smrky vyšší než ty ve sféře A. Oproti tomu smrky rostoucí v monokulturách nebo ve skupinovém smíšení byly vyšší ve sféře A. Dále buky pěstovány ve variantě Single, popřípadě Pure byly tenčí ve sféře A a skupinově smíšené buky zase tenčí ve sféře E. Z pohledu smrku byli jedinci rostoucí v jednotlivém a skupinovém smíšení tlustší ve sféře E a oproti tomu, smrky rostoucí ve variantě monokultur byly tlustší ve sféře A. Do budoucna můžeme předpokládat, že bude vhodnější pěstovat buk v monokulturách anebo jako jednotlivě smíšené jedince v heterogenních porostech. Toto jednotlivé smíšení bude do budoucna lepší i pro jedince smrku.

Abstract:

The elevated concentration of carbon dioxide in the atmosphere is becoming an increasingly relevant topic, as it contributes to global climate change and also directly and indirectly affects the growth and development of plants. The aim of this work was to determine the effect of increased atmospheric carbon dioxide concentration on the development of European beech (Fagus sylvatica L.) and Norway spruce (Picea abies (L.) H. Karst). The experiment took place from 2005 to 2013 at the Experimental ecological site Bílý Kříž in Beskydy. The results were focused on observing the development of heights and thicknesses of spruce and beech individuals within their interaction in different types of mixing and also in different concentrations of carbon dioxide. In the presented work, three types of mixing were used, namely individual (Single), group (Group) and pure or also monoculture (Pure). The trees were grown in lamellar spheres (glass domes), which differed from each other only in the amount of available CO2 (Sphere A - ambient concentration, Sphere E - increased CO2 concentration to almost double). At the beginning of the experiment, two-year-old beech seedlings and three-year-old spruce seedlings were used. They were planted inside the spheres in a triangular spacing in the number of 96 pieces for each sphere. Their heights and thicknesses were measured annually for all individuals until 2013, when their harvest and final measurement took place. Beech trees, which grew in Sphere with elevated CO2 concentration, showed higher growth than those in Sphere with ambient CO2 concentration. The greatest differences between the spheres were observed in individuals growing in individual mixing. In Sphere E, Single mixed spruces were taller than those in Sphere A. On the other hand, the spruce trees growing in Pure or in Group mixing were taller in Sphere A. Furthermore, beech the trees grown in the Single or Pure variant were thinner in Sphere A and those in Group mixing were thinner in Sphere E. From the point of view of the spruce, individuals growing in Single and Group mixing were thicker in Sphere E and on the other hand, the spruce trees growing in the Pure variant were thicker in Sphere A. In the future, we can assume that it will be more suitable to grow beech in monocultures or as individually mixed in heterogeneous stands. Also, the individual mixing will be better in the future for spruce.

Keywords

oxid uhličitý, smrk ztepilý, buk lesní, lamelové sféry, globální změna klimatu

Keywords

Norway spruce, European beech, glass domes, carbon dioxide, global climate change

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 4. 6. 2024
• Supervisor: Ing. Kateřina Novosadová
• Reader: Ondřej Suda, externi

Mendel University in Brno

Faculty of Forestry and Wood Technology

Master programme / specializace:
Forest Engineering / Forest Engineering