Metody hodnocení fyziologického stavu smrkových porostů
případová studie sledování vývoje stavu smrkových porostů v Krušných horách v letech 1998-2013
Jana Albrechtová, Lucie Kupková, Petya K.E. Campbell a kol.

Dnes vráceno
Monografie
ISBN: 978-80-905642-9-9
Původce: Kupková, Lucie Autor; Campbell, Petya K. E. Autor
Údaj o vydání: Vydání první
Nakladatelské údaje: Praha : Česká geografická společnost, 2017
Fyzický popis: 401 stran : ilustrace (převážně barevné), mapy ; 24 cm
Dokument zatím nebyl ohodnocen
Hodnocení: {{document.rating.value | number:1}} (počet hodnocení: {{document.rating.count}})
{{document.rating.result}}


Klíčová slova: smrk ztepilý; lesní ekosystémy
Poznámka: 300 výtisků

Exempláře Svázané ročníky
Načítám exempláře
Dokument není k dispozici Žádné exempláře k dispozici Dokument nemá žádné svázané ročníky
Citace
Související
Všechny díly
Obsah
                                        Obsah
Předmluva .................................................................... 5
Poděkování................................................................... 11
I.	LESNÍ EKOSYSTÉMY A JEJICH STUDIUM
1.	Význam lesních ekosystémů pro Zemi, její klima a pro člověka
(Jana Albrechtová) ...................................................... 25
1.1.	Rostliny podmiňují existenci a formy života na Zemi ............... 25
1.2.	Ekosystémové služby lesa .......................................... 26
1.3.	Probíhající klimatická změna....................................... 27
1.3.1.	Příčiny ..................................................... 27
1.3.2.	Projevy ..................................................... 28
1.4.	Globální antropogenní „řešení“ antropogenních příčin klimatické změny . 29
1.5.	Proč antropogenní změny nabyly od minulého století na	významu? .... 30
1.6.	Změny ve využívání lesní půdy a odlesňování........................ 31
1.7.	Úloha lesů v tvorbě klimatu........................................ 34
1.7.1.	Úloha lesů v koloběhu vody................................... 34
1.7.2.	Úloha albeda lesů v regionální teplotě....................... 35
1.7.3.	Úloha lesů v koloběhu uhlíku ................................ 36
1.8.	Lesy v klimatické změně a pod vlivem znečištění ................... 38
1.9.	Monitorování stavu lesů pomocí metod DPZ .......................... 41
1.10.	Závěry............................................................. 41
2.	Krušné hory: obecné přírodovědné a historické charakteristiky
(Vladimír Melichar, Petr Krása).......................................... 43
2.1.	Geologie a geomorfologie .......................................... 43
2.2.	Historie osídlení a lidské činnosti formující současnou podobu	pohoří ... 46
2.3.	Flora a vegetace .................................................. 48
2.4.	Fauna ............................................................. 53
2.5.	Závěry............................................................. 56
3.	Historie antropogenní zátěže lesů v Krušných horách ve druhé polovině 20. století a její vliv na stav tamních lesů (Zuzana Lhotáková, Vít Šrámek,
Eva Neuwirthová, Jan Mišurec, Jana Albrechtová)............................ 57
3.1.	Příčiny antropogenní zátěže v Krušných horách:
historické, socioekonomické a	klimatické souvislosti................. 57
3.2.	Historie antropogenní zátěže v Krušných horách od druhé poloviny
20. století do současnosti........................................... 60
3.3.	Vývoj stavu lesních porostů v Krušných horách od druhé poloviny
20. století do současnosti........................................... 64
3.4.	Závěry............................................................... 67
4.	Dlouhodobý vývoj využití půdy a jeho hybné síly v modelových územích Přebuz a Kovářská (Lucie Kupková, Markéta Potůcková, Lucie Červená,
Jana Albrechtová) ......................................................... 68
4.1.	Dosavadní vývoj ..................................................... 68
4.2.	Hodnocení změn využití půdy	v kontextu	socioekonomických změn .... 69
4.3.	Změny v rozloze lesní půdy .......................................... 73
4.4.	Závěry............................................................... 74
5.	Současný stav lesních porostů v Krušných horách: lesnická opatření
pro revitalizaci oblasti (Vít Šrámek, Jan Liška, František Havránek, Jiří Novák,
Marian Slodičák) .......................................................... 75
5.1.	Současná imisní situace a stav půd .................................. 75
5.2.	Zdravotní stav lesních porostů v Krušných	horách .................... 77
5.3.	Škody zvěří a myslivecké hospodaření ................................ 81
5.4.	Doporučené postupy obnovy, výchovy a přeměn lesních porostů
Krušných hor ........................................................ 83
5.5.	Závěry............................................................... 86
6.	Posuzování fyziologického stavu dřevin: symptomy a indikátory poškození
smrku ztepilého (Jana Albrechtová, Zuzana Lhotáková) ...................... 88
6.1.	Velkoplošné chřadnutí a odumírání lesa .............................. 88
6.2.	Posuzování fyziologického stavu stromů .............................. 89
6.2.1.	Symptomy poškození a indikátory fyziologického stavu stromů . . 89
6.2.2.	Senescence a stárnutí u jehlic................................ 90
6.2.3.	Jak definovat zdravý strom?................................... 90
6.3.	Fyziologická odpověď dřevin na stresovou	zátěž..................... 91
6.4.	Primární a sekundární poškození lesních dřevin ...................... 94
6.4.1.	Primární poškození jehlic smrku	ztepilého .................... 94
6.4.2.	Sekundární poškození smrku ztepilého skrze kořenový systém ... 95
6.4.3.	Akutní a chronické poškození lesních dřevin a jeho abiotické
a biotické příčiny ............................................ 96
6.5	Závěry............................................................... 99
7.	Monitorování fyziologického stavu dřevin a lesa: začlenění použití optických
vlastností Mstoví (Jana Albrechtová, Zuzana Lhotáková) ................... 100
7.1.	Metody monitorování fyziologického stavu dřevin ...................... 100
7.2.	Použití optických vlastností listoví v přechodu z různých hierarchických úrovní pozorování od procesů od úrovně listu
po biogeochemické cykly.............................................. 103
7.3.	Programy a aktivity pro monitorování lesa ............................ 104
7.3.1.	Evropské programy monitorování lesa........................... 104
7.3.2.	Mezinárodní a celosvětové programy a iniciativy pro monitorování lesních ekosystémů s využitím dat
dálkového průzkumu ............................................ 106
7.4.	Závěry................................................................ 107
II.	METODY HODNOCENÍ FYZIOLOGICKÉHO STAVU SMRKU ZTEPILÉHO POUŽITÉ V PREZENTOVANÉM VÝZKUMU V KRUŠNÝCH HORÁCH
8.	Výběr, lokalizace a popis studovaných stanovišť v oblasti západního
a středního Krušnohoří (Jana Albrechtová, Zuzana Lhotáková, Petya K. E. Campbell,
Jan Mišurec, Veronika Kopačková, Lucie Červená, Pavel Cudlín) .............. 111
8.1.	Gradient imisní zátěže podmiňoval výběr stanovišť v roce 1998 ......... 111
8.2.	Geologické podmínky oblastí v západním a centrálním Krušnohoří .... 112
8.3.	Výběr a popis stanovišť ............................................... 115
8.3.1.	Výběr a popis stanovišť v projektu NASA v	roce 1998 ............ 116
8.3.2.	Hodnocení poškození porostů v roce 1998	................. 118
8.3.3.	Analýza parametrů porostu v závislosti na stupni poškození
stanoviště v roce 1998 ......................................... 118
8.3.4.	Analýza dendrochronologických dat šířky letokruhů	v roce 1998 . 119
8.4.	Výběr stanovišť v projektu MŠMT INMON v letech 2012 a 2013............. 121
8.5.	Mapy lokalizace stanovišť ............................................. 122
8.6.	Závěry................................................................. 122
9.	Hodnocení vybraných biofyzikálních a strukturálních parametrů lesních porostů pomocí digitálních hemisférických fotografií (Jan Mišurec)...................... 125
9.1.	Vybrané biofyzikálni a strukturální parametry lesních porostů.......... 125
9.2.	Index listové plochy................................................... 126
9.3.	Korunový zápoj a zápoj porostu ........................................ 126
9.4.	Metody odhadu biofyzikálních a strukturálních parametrů porostů .... 127
9.4.1.	Přímé metody.................................................... 127
9.4.2.	Nepřímé metody ................................................. 128
9.4.3.	Výhody a úskalí digitálních hemisférických	snímků	............. 128
9.5.	Zásady pro pořizování hemisférických fotografií........................ 130
9.5.1.	Prostorové schéma pořizování fotografií ..................... 130
9.5.2.	Orientace hemisférických fotografií ......................... 130
9.5.3.	Expozice hemisférických fotografií .......................... 132
9.6.	Případová studie: určování biofyzikálních a strukturálních parametrů
smrkových porostů v Krušných horách ................................ 133
9.6.1.	Pořízení digitálních hemisférických fotografií .............. 133
9.6.2.	Zpracování digitálních hemisférických fotografií
v software CanEye ........................................... 133
9.6.3.	Tvorba mapy indexu listové plochy ........................... 134
9.6.4.	Analýza výsledků ............................................ 135
9.7.	Závěry.............................................................. 136
10.	Makroskopický popis stavu korun smrku ztepilého a jejich změn
(Pavel Cudlín, Ewa Chmelíková, Ivo Moravec)............................... 138
10.1.	Makroskopické indikátory reakce stavu korun smrku ztepilého
na komplexní působení stresových faktorů ........................... 138
10.2.	Principy metody hodnocení poškození a obnovy korun smrku ztepilého . 139
10.3.	Hodnocení stavu korun .............................................. 141
10.4.	Hodnocení stavu porostů a jejich vitality na základě hodnocení
stavu koruny v oblasti Přebuzi a Kovářské v roce 2013 .............. 146
10.5.	Závěry.............................................................. 148
11.	Makroskopický indikátor vitality smrku ztepilého: zastoupení
\ýxo]oxýc\\ směrů pupenů (Jana Albrechtová, Zuzana Lhotáková) ............ 150
11.1.	Makroskopické indikátory poškození koruny smrku ztepilého
a jejich výpovědní hodnota ......................................... 150
11.2.	Princip kritéria hodnocení zastoupení vývojových směrů pupenů ...... 151
11.3.	Popis hodnocení zastoupení vývojových směrů pupenů a kritéria
hodnocení vývojového potenciálu stromu ............................. 155
11.3.1 Hodnocení zastoupení vývojových směrů pupenů ................ 155
11.3.2.	Kritérium hodnocení vývojového potenciálu větve či stromu:
vitalita stromu ............................................. 156
11.4.	Využití makroskopického indikátoru vitality smrku ztepilého
založeného na hodnocení zastoupení vývojových směrů pupenů.......... 159
11.5.	Závěry.............................................................. 160
12.	Nespecifické indikátory fyziologického stavu listoví: laboratorní
biochemické analýzy (Zuzana Lhotáková, Jana Albrechtová) ................. 161
12.1.	Vybrané biochemické parametry listoví jako nespecifické
indikátory stresu................................................... 161
12.2.	Fotosyntetické pigmenty ............................................ 162
12.3.	Pigmenty: příčiny změn obsahu, stresové faktory .................... 164
12.4.	Biochemické stanovení obsahu fotosyntetických pigmentů: metodika . . . 166
12.4.1.	Odběr, příprava a skladování jehlic ......................... 167
12.4.2.	Extrakce etanolem a DMF, spektrofotometrické stanovení ...... 168
12.5.	Rozpustné fenolické látky a lignin................................... 169
12.6.	Rozpustné fenolické látky ........................................... 170
12.7.	Biochemické stanovení obsahu rozpustných fenolických látek:
metodika ............................................................. 171
12.8.	Lignin: příčiny změny obsahu, stresové faktory ....................... 172
12.9.	Biochemické stanovení obsahu ligninu: metodika ....................... 173
12.10.	Závěry............................................................... 175
13.	Anatomické a histochemické analýzy jehlic
(Jana Albrechtová, Zuzana Lhotáková, Zuzana Kabinová) ............... 176
13.1.	Anatomická stavba jehlic ............................................. 176
13.2.	Mikroskopické metody ................................................. 178
13.2.1.	Světelná mikroskopie ......................................... 178
13.2.2.	Ruční řezy: dočasné preparáty................................. 179
13.2.3.	Postup při přípravě ručních řezů ............................. 179
13.3.	Histochemické detekce ................................................ 179
13.3.1.	Lignin........................................................ 181
13.3.2.	Fenolické látky .............................................. 181
13.3.3.	Kondenzované taniny .......................................... 181
13.3.4.	Lipidické látky .............................................. 182
13.4.	Polarizované světlo .................................................. 182
13.5.	Parafínové řezy: trvalé preparáty .................................... 182
13.6.	Příprava trvalých preparátů .......................................... 183
13.7.	Semikvantitativní analýzy ............................................ 183
13.8.	Kvantitativní analýzy ................................................ 183
13.9.	Konfokální mikroskopie ............................................... 185
13.9.1.	Kvantitativní analýza struktury mezofylu:
použití stereologických metod na série optických řezů ........ 186
13.9.2.	Vnitřní povrch listu: metoda fakír ........................... 187
13.9.3.	Počet částic ve 3D: metoda disektor........................... 187
13.9.4.	Transmisní elektronová mikroskopie:
aplikace stereologických metod ................................ 191
13.10.	Závěry............................................................... 192
14.	Laboratorní a obrazová spektroskopie a jejich využití pro pozorování vegetace
(Lucie Kupková, Markéta Potůcková, Lucie Červená, Jan Mišurec, Zuzana Lhotáková,
Jana Albrechtová) ............................................................. 193
14.1.	Spektrální chování objektů .............................................. 193
14.1.1.	Spektrální chování vegetace: úroveň jednotlivých listů........... 195
14.1.2.	Spektrální chování vegetace: úroveň korun a celého porostu .... 196
14.2.	Multispektrální a hyperspektrální data .................................. 196
14.3.	Spektroskopie ........................................................ 197
14.3.1.	Laboratorní spektroskopie .................................... 197
14.3.2.	Obrazová spektroskopie........................................ 197
14.3.3.	Hyperspektrální obrazové senzory využité v projektu.......... 198
14.4.	Metody spektroskopie pro hodnocení vegetace .......................... 199
14.4.1.	Klasifikace obrazových dat ................................... 199
14.4.2.	Metody pro odhad parametrů vegetace .......................... 201
14.5.	Závěry................................................................ 202
15.	Laboratorní spektroradiometrická měření: metodika (Lucie Červená,
Markéta Poláčková, Lucie Kupková, Zuzana Lhotáková, Jana Albrechtová)...... 203
15.1.	Pozemní spektroradiometry: teorie měření ............................. 203
15.2.	Měření výhonů smrku ztepilého kontaktní sondou ASD ................... 208
15.3.	Měření jehlic smrku ztepilého integrační sférou ASD .................. 209
15.4.	Závěry................................................................ 212
16.	Statistické metody pro vyhodnocení spektrálních dat a jejich vztahu
ke stavovým parametrům vegetace (Lucie Červená, Markéta Poláčková,
Lucie Kupková, Zuzana Lhotáková, Jana Albrechtová) ......................... 213
16.1.	Porovnávání spekter................................................... 213
16.2.	Transformace spekter.................................................. 214
16.2.1.	Derivace ..................................................... 214
16.2.2.	Odstranění kontinua .......................................... 216
16.2.3.	Vegetační indexy ............................................. 216
16.3.	Statistické metody pro empirické modelování........................... 217
16.3.1.	Jednoduchá regrese ........................................... 218
16.3.2.	Mnohonásobná kroková regrese ................................. 218
16.3.3.	Metoda PLSR................................................... 220
16.4.	Závěry................................................................ 221
17.	Modely přenosu záření
(Lucie Červená, Jan Mišurec, Lucie Kupková, Markéta Poláčková) ............. 222
17.1.	Přímé modelování a inverze RTM ....................................... 222
17.2.	Přehled modelů ....................................................... 224
17.2.1.	Modely na úrovni listu ....................................... 225
17.2.2.	Modely na úrovni korun a porostů ............................ 226
17.3.	Závěry................................................................ 229
III.	PŘÍPADOVÉ STUDIE SLEDOVÁNÍ VÝVOJE STAVU SMRKOVÝCH POROSTŮ V ZÁPADNÍCH A STŘEDNÍCH KRUŠNÝCH HORÁCH A JEJICH OKOLÍ V LETECH 1998-2013
18.	Půdní geochemická analýza: Přebuz a Kovářská
(Veronika Kopačková, Jan Mišurec, Kateřina Párová)........................ 233
18.1.	Odběr půdních vzorků ............................................... 233
18.2.	Statistické metody ................................................. 234
18.3.	Výsledky ........................................................... 235
18.4.	Závěr .............................................................. 244
19.	Srovnání fyziologického stavu smrkových porostů v letech 1998 a 2013, makroskopické a biochemické indikátory (Jana Albrechtová,
Zuzana Lhotáková, Jan Mišurec, Veronika Kopačková, Petya K. E. Campbell,
Magda Edwards-Jonášová, Lucie Kupková, Pavel Cudlín) ..................... 245
19.1.	Zájmové lokality.................................................... 245
19.2.	Makroskopické a biochemické indikátory fyziologického stavu stromů . . 246
19.3.	Imisní zátěž lokalit a makroskopický stav korun v letech 1998	a 2013 . . . 246
19.4.	Prvková analýza jehlic: roky 2003 a 2013 ........................... 249
19.5.	Nespecifické biochemické indikátory stresu 1998 a 2013 ............. 252
19.6.	Poškození korun, nespecifické indikátory stresu a půdní parametry:
vícerozměrná analýza v programu CANOCO .............................. 252
19.7.	Závěry.............................................................. 258
20.	Vývoj fyziologického stavu porostů pěti modelových stanovišť
v období 1998-2007 (Zuzana Lhotáková, Jana Albrechtová) .................. 259
20.1.	Kritéria pro výběr dlouhodobě sledovaných stanovišť a jejich	lokalizace . 259
20.2.	Vápnění sledovaných stanovišť ve sledovaném období ................. 260
20.3.	Metodika: použité makroskopické, biochemické a spektroskopické
indikátory fyziologického stavu stromů............................... 261
20.4.	Vývoj fyziologického stavu podle makroskopických indikátorů ........ 262
20.5.	Vývoj fyziologického stavu podle biochemických indikátorů	.......... 265
20.6.	Vývoj fyziologického stavu podle spektrálního indexu REIP	.......... 268
20.7.	Závěry.............................................................. 269
21.	Vývoj fyziologického stavu porostů pěti modelových stanovišť
v období 1998-2003: makroskopické kritérium vývojových směrů pupenů
(Jana	Albrechtová, Zuzana Lhotáková) .................................... 272
21.1.	Popis stanovišť a jejich vývoje v letech 1998-2003 s použitím běžných
makroskopických indikátorů .......................................... 273
21.2.	Zhodnocení stavu porostů a jejich vitality na základě zastoupení
vývojových směrů pupenů ............................................. 273
21.3.	Posouzení schopnosti obnovy koruny stromů na stanovištích
na základě kritéria zastoupení vývojových směrů pupenů .............. 275
21.4.	Závěry............................................................... 277
22.	Hodnocení poškození jehlic smrku ztepilého na základě mikroskopických
indikátorů (Jana Albrechtová, Zuzana Lhotáková)............................ 279
22.1.	Stanoviště, odběr vzorků jehlic a metoda přípravy
anatomických preparátů................................................ 279
22.2.	Popis semikvantitativního	hodnocení příčných řezů jehlic ............. 281
22.3.	Analýza mikroskopických markérů na sledovaných stanovištích
v roce 2000, 2002 a 2003 ............................................ 283
22.4.	Závěry................................................................ 285
23.	Vegetační indexy ve vertikálním profilu koruny (Lucie Červená,
Zuzana Lhotáková, Markéta Potůcková, Lucie Kupková, Jana Albrechtová)...... 286
23.1.	Odběr, biochemické parametry a optické vlastnosti jehlic ............ 287
23.2.	Faktory ovlivňující biochemické a optické vlastnosti jehlic
ve vertikálním gradientu	koruny ...................................... 288
23.3.	Vegetační indexy ve vertikálním profilu koruny a regresní modely
pro odhad biochemických a biofyzikálních parametrů .................. 290
23.4.	Závěry................................................................ 292
24.	Hodnocení vývoje porostů smrku ztepilého v oblastech Přebuzi a Kovářské
s využitím leteckých a družicových dat DPZ v období 1985-2015 (Jan Mišurec, Veronika Kopačková, Zuzana Lhotáková, Petya K E. Campbell, Jana Albrechtová) . . . 293
24.1.	Zpracování časové řady družicových dat Landsat ....................... 294
24.2.	Letecká hyperspektrální data ASAS a APEX.............................. 295
24.3.	Pozemní kampaň ....................................................... 295
24.4.	Definice referenčních smrkových stanovišť v obrazových datech ........ 295
24.5.	Hodnocení prostorových a časových trendů stavu porostů pomocí
vegetačních indexů.................................................... 296
24.6.	Obecné trendy vývoje stavu lesních porostů v oblastech Přebuz
a Kovářská z družicových dat Landsat ................................. 299
24.7.	Vyhodnocení změny stavu zkoumaných smrkových porostů
na podkladě hyperspektrálních dat ASAS a APEX ........................ 302
24.8.	Závěry................................................................ 304
25.	Využití hyperspektrálních vegetačních indexů pro hodnocení fyziologického stavu smrkových porostů: analýza regionálního rozsahu (Veronika Kopačková,
Jan Mišurec, Kateřina Párová, Zuzana Lhotáková, Jana Albrechtová).......... 306
25.1.	Charakteristika studovaného území..................................... 306
25.2.	Letecká hyperspektrální data ......................................... 307
25.2.1.	Podpůrná pozemní měření....................................... 308
25.2.2.	Předzpracování obrazových dat................................... 308
25.2.3.	Zpracování hyperspektrálních dat: klasifikace zdraví vegetace
a detekce změn .................................................. 309
25.2.4.	Klasifikace zdravotního stavu lesních porostů.................. 310
25.3.	Zdravotní stav vegetace: rozdíly mezi klasifikací dat HyMap
z let 2009 a 2010 ..................................................... 314
25.4.	Výsledky: analýza listoví .............................................. 315
25.5.	Výsledky: analýza půdy ................................................. 318
25.6.	Diskuse získaných výsledků ............................................. 319
25.7.	Závěry.................................................................. 321
ZÁVĚRY: KRUŠNÉ HORY JAKO MODELOVÉ ÚZEMÍ PRO VÝZKUM VLIVU VZDUŠNÉHO ZNEČIŠTĚNÍ NA SMRKOVÉ POROSTY
(Jana Albrechtová, Zuzana Lhotáková)
Souhrn záměru, struktury a obsahu monografie ................................ 325
Krušné hory: modelové území pro výzkum dopadů vzdušného znečištění
na porosty smrku ztepilého .................................................. 327
Metody hodnocení fyziologického stavu lesních porostů
smrku ztepilého ............................................................. 329
Výsledky případové studie sledování vývoje stavu smrkových porostů v západních a středních Krušných horách a jejich okolí v letech 1998-2013	. . . 331
Současná potřeba a perspektivy použití hyperspektrálních dat dálkového průzkumu pro velkoplošné monitorování fyziologického stavu lesních porostů . . 333
Literatura ............................................................................ 335
Seznam tabulek a obrázků .............................................................. 365
Seznam použitých zkratek .............................................................. 373
Summary (Jana Albrechtová, Petya Campbell, Zuzana Lhotáková, Lucie Kupková,
Barrett N. Rock) ................................................................. 379
About Editors.......................................................................... 389
List of Tables and Figures ............................................................ 391
Rejstřík
397
                                    
Detail
Název pole Obsah pole
Autor Albrechtová, Jana, 1964- Autor
Údaje o názvu Metody hodnocení fyziologického stavu smrkových porostů : případová studie sledování vývoje stavu smrkových porostů v Krušných horách v letech 1998-2013 / Jana Albrechtová, Lucie Kupková, Petya K.E. Campbell a kol.
Původce Kupková, Lucie Autor
Původce Campbell, Petya K. E. Autor
ISBN 978-80-905642-9-9 (vázáno)
Údaje o vydání Vydání první
Nakladatelské údaje, údaje o vytvoření díla, autorská práva Praha : Česká geografická společnost, 2017
Edice Geographica ; sv. 10
Klíčová slova smrk ztepilý
Klíčová slova lesní ekosystémy
Fyzický popis 401 stran : ilustrace (převážně barevné), mapy ; 24 cm
Všeobecná poznámka 300 výtisků
Dokumenty ke stažení
 
Oblíbené
…a další

Zobrazit vše
Navštívené
Podobné