Electronic Library of Scientific Literature - © Academic Electronic Press

EKOLÓGIA

Volume 21 / Suppl. 1 / 2002

The ecological consequences of clearcutting in the forest ecosystems

• DEVELOPMENT OF A YOUNG STAND OF NORWAY SPRUCE (PICEA ABIES [L.] K A R S T.) OF THE SECOND GENERATION ON AN ALLOCHTHONOUS SITE
• ECOLOGICAL CONSEQUENCES OF CLEARCUTTING IN SPRUCE MONOCULTURES
• CO₂ RESPIRATION FROM SOIL UNDER A SPRUCE STAND AND IN A REFORESTED CLEAR-FELLED AREA
• BIODIVERSITY OF THE PLANT COMPONENT OF SPRUCE FOREST STAGES IN THE FAGETA QUERCINO-ABIETINA GROUP OF GEOBIOCOENE TYPES AT THE RESEARCH FACILITY OPERATED BY INSTITUTE OF FOREST ECOLOGY (MENDEL UNIVERSITY OF AGRICULTURE AND FORESTRY) ”RÁJEC”
• TEMPERATURE AND PRECIPITATION CONDITIONS IN THE HIGH ELEVATION SPRUCE STANDS OF THE DRAHANSKÁ VRCHOVINA UPLAND
• SOIL MOISTURE DYNAMICS IN A CLEAR-FELLED AREA AFTER PLANTING SPRUCE SEEDLINGS
• PHENOLOGICAL OBSERVATIONS OF TWO SPRUCE STANDS (PICEA ABIES [L.] KARST.) OF DIFFERENT AGE IN THE YEARS 1991–2000
• VERTICAL PROFILE OF NEEDLE BIOMASS AND PENETRATION OF RADIATION THROUGH THE SPRUCE STAND
• SNOW ACCUMULATION AND MELT IN A SPRUCE STAND AND ON A CLEARCUT IN THE ORLICKÉ HORY MTS (THE CZECH REPUBLIC)
• CLIMATIC RISK FACTORS FOR SPRUCE (PICEA ABIES [L.] K A R S T.) STANDS IN LOWER ALTITUDINAL VEGETATION ZONES
• DEVELOPMENT OF ROOT SYSTEM IN PEDUNCULATE OAK (QUERCUS ROBUR L.) FROM SOWING AND PLANTING
• THE EFFECTS OF STRIP CLEARCUTTING ON THE REGENERATION AND SITE PROPERTIES OF FLOODPLAIN NARROW-LEAVED ASH STANDS

DEVELOPMENT OF A YOUNG STAND OF NORWAY SPRUCE (PICEA ABIES [L.] K A R S T.) OF THE SECOND GENERATION ON AN ALLOCHTHONOUS SITE

Knott R.: Development of a young stand of Norway spruce (Picea abies [L.] K a r s t.) of the second generation on an allochthonous site. Ekológia (Bratislava), Vol. 21, Supplement 1/2002, p. 5-13.

The paper evaluates the growth and development of the part of an artificially established 25-year-old Norway spruce stand growing on an eutrophic site in the region of the Drahanská vrchovina upland. Basic mensurational parameters were compared between four plots of a size of 25 x 25 m in 1986 and 2000. In spite of the same method of the whole stand establishment differences were found in the growth between particular plots. The main cause of the differences is the high amount of natural seeding in some plots and the effect of a neighbouring parent stand in the southern part of the plot.
Key words: Norway spruce, natural development, production, monoculture

Knott R.: Vývoj mladého porostu smrku ztepilého (Picea abies [L.] K a r s t.) druhé generace na nepůvodním stanovišti.

V oblasti Drahanské vrchoviny byl hodnocen současný stav uměle založeného 25-letého porostu smrku ztepilého (soubor lesních typů 5K – kyselá jedlová bučina) ve vztahu k předchozímu inventarizačnímu měření v roce 1986 (průměrný věk porostu 11 let).
Přestože byl při založení porostu použit na sledovaných kvadrantech shodný sadební materiál, v průběhu vývoje porostu se vyskytly mezi jednotlivými dílci odlišnosti v růstu, což dokládá vývoj základních dendrometrických veličin. Ve věku 25 let byl zjištěn na dílcích v kvadrantu B (kontrolním i vychovávaném) počet jedinců na hektar přibližně o 300 nižší než v kvadrantu C. Uvedený rozdíl je možno přičíst vlivu sousedního mateřského porostu, který ovlivňuje přístup slunečního záření do okrajových partií pokusných ploch z jižního směru. Dalším nezanedbatelným faktorem působícím na vývoj porostu je především na kontrolních plochách vysoké množství náletu (při zpracování nebyl nálet brán v úvahu, přestože i v současné době je jeho výskyt na kontrolních plochách značný), které způsobilo v důsledku zvýšené konkurence vyšší mortalitu uměle vysazeného smrku. V důsledku provedeného pěstebního zásahu se na vychovávaných dílcích snížil počet podúrovňových stromů, zároveň je však třeba konstatovat, že zásah neměl zásadní vliv na hodnotu průměrného štíhlostního koeficientu. Kruhová výčetní základna dosáhla ve věku 25 let na kontrolních dílcích hodnoty 16,7 a 25,6 m².ha^-1 a na vychovávaných 22,4 a 23,0 m².ha^-1. Tyto údaje potvrzují především u dílce B1 s nejnižší hodnotou kruhové výčetní základny kombinaci vlivu sousedního mateřského porostu a přítomnosti vysokého množství náletu na této ploše na celkový růst. Přestože na vychovávaných dílcích byla v současnosti zjištěna kruhová výčetní základna nižší než na druhé kontrole, lze předpokládat, že výchova bude mít kladný efekt nejen na vývoj kruhové výčetní základny, ale především na stabilitu porostu. Uvedené výsledky naznačují, že i na velmi malé ploše zalesněné shodným způsobem se mohou vyskytnout značné rozdíly v dynamice růstu.

ECOLOGICAL CONSEQUENCES OF CLEARCUTTING IN SPRUCE MONOCULTURES

Klimo E.: Ecological consequences of clearcutting in spruce monocultures. Ekológia (Bratislava), Vol. 21, Supplement 1/2002, p. 14-30.

Growing spruce monocultures in Central Europe out of their natural range and clear-felling regeneration of these stands provoke interest of ecologists and foresters. The study was conducted in the region of the Drahanská vrchovina upland (the Rájec project), altitude 620 m, mean annual precipitation 638 mm, mean annual temperature 6.3°C. Soils are classified as acid Cambisols developed on granodiorite with the admixture of loess loam in the upper part of the soil profile. The original beech stand was converted to a spruce monoculture about 1900. The clearcut area resulted due to whole-tree logging carried out in winter months of 1977-1978. The clearcut was reforested in spring 1978. Since 1978, the development is monitored of important ecological parameters. Changes in species composition (beech replaced by Norway spruce) resulted in the change of the surface humus form and deceleration of nitrogen cycle. The whole-tree logging resulted in the loss of considerable amounts of nutrients. Due to means of mechanization used in skidding operations soil compaction occurred. Logging operations resulted in the surface humus heterogeneity. In the clearcut area, herb communities gradually predominated markedly affecting the nitrogen cycle. After canopy closure of the newly established spruce stand the following aspects were monitored: its nutrition particularly by nitrogen and the development of the condition of surface humus especially in relation to a stand where a cleaning was carried out and to a stand where no cleaning was performed.
Key-words: Norway spruce, clearcutting, forest site

Klimo E.: Ekologické důsledky holé seče ve smrkové monokultuře.

Pěstování smrkových monokultur ve střední Evropě mimo jejich přirozený areál a holosečná obnova těchto porostů budí zájem ekologů a lesníků. Výzkum se prováděl v oblasti Drahanské vrchoviny (projekt Rájec), 620 m n. m., průměrné roční srážky 638 mm, průměrná roční teplota 6.3° C. Půdy jsou klasifikovány jako kyselé kambizemě vyvinuté na granodioritu s příměsí sprašové hlíny ve svrchním horizontu půdního profilu. Původní bukový porost byl přeměněn na smrkovou monokulturu kolem roku 1900. Holá seč vznikla důsledkem těžby stromovou metodou provedené v zimních měsících 1977-1978. Paseka byla zalesněna na jaře roku 1978. Od roku 1978 je sledován vývoj důležitých ekologických parametrů. Změny druhové skladby (buk nahrazený smrkem) měly za následek změny ve formě povrchového humusu a zpomalení koloběhu dusíku. Stromová metoda těžby vyústila ve ztrátu značného množství živin. Vlivem mechanizačních prostředků použitých při soustřeďování dříví došlo ke zhutnění půdy. Těžební práce měly za následek heterogenitu povrchového humusu. Na ploše holé seče postupně převládla společenstva bylin, která výrazně ovlivnila koloběh dusíku. Po zapojení korun nově založeného smrkového porostu byly sledovány následující aspekty: jeho výživa zvláště dusíkem a vývoj stavu povrchového humusu zejména ve vztahu k porostu, kde se prováděla prořezávka a k porostu bez prořezávky.

CO₂ RESPIRATION FROM SOIL UNDER A SPRUCE STAND AND IN A REFORESTED CLEAR-FELLED AREA

Kulhavý J., Grunda B.: CO₂ respiration from soil under a spruce stand and in a reforested clear-felled area. Ekológia (Bratislava), Vol. 21, Supplement, 1/2002, p. 31-44.

Soil respiration was measured in a spruce stand (Picea abies [L.] Karst.) of the 1st generation at an age of a large-diameter stand in a clear-felled area and in a successive spruce stand of the 2nd generation. In the first and second years after the clear-felling, respiration was equally intensive in the clear-felled area and under the spruce stand. In the third year and in next years, respiration in the clear-felled area significantly increased by 11 to 62%. Even after the new stand reached the stage of a young growth at an age of 16-20 years, respiration on the former clear-felled area was substantially higher than under the mature spruce stand, viz. by 38 to 53% under an unthinned thicket and by 14.1 to 26.5% under a thinned thicket. The fact corroborates higher biochemical activity in the soil of a clear-felled area even after 20 years from the stand establishment. Monthly and annual production of CO₂ from soil was also calculated for carbon balancing in the ecosystem. Highly significant statistical dependence of respiration on soil and air temperature was found, however, the dependence of respiration on total precipitation and soil moisture was not found.
Key words: forest soils, soil respiration, spruce monoculture, Picea abies [L.] Karst., clear-felled area

Kulhavý J., Grunda B.: Půdní respirace pod smrkovými porosty a na zalesněné holině

Byla zjišťována respirace CO₂ z půdy ve smrkovém porostu (Picea abies [L.] Karst.). 1. generace ve stáří kmenoviny a v následném smrkovém porostu 2. generace. V prvním a druhém roce po vzniku holiny byla respirace stejně intenzivní na pasece jako pod kmenovinou. Ve třetím a dalších rocích se respirace na pasece významně zvýšila o 11 až 62 %. I po vzrůstu nového porostu do stádia mlaziny ve věku 16-20 roků byla respirace na bývalé pasece podstatně vyšší než pod kmenovinou, a to o 38 až 53 % pod mlazinou bez výchovného zásahu a o 14,1 až 26,5 % pod mlazinou po výchovném zásahu. To potvrzuje vyšší biochemickou aktivitu v půdě paseky i po 20 letech od založení porostu. Byla také propočtena měsíční a roční produkce CO₂ z půdy pro bilancování uhlíku v ekosystému. Byla zjištěna vysoce průkazná statistická závislost respirace na teplotě půdy a vzduchu a nebyla zjištěna závislost na úhrnu srážek a na půdní vlhkosti.

BIODIVERSITY OF THE PLANT COMPONENT OF SPRUCE FOREST STAGES IN THE FAGETA QUERCINO-ABIETINA GROUP OF GEOBIOCOENE TYPES AT THE RESEARCH FACILITY OPERATED BY INSTITUTE OF FOREST ECOLOGY (MENDEL UNIVERSITY OF AGRICULTURE AND FORESTRY) ”RÁJEC”

Štykar J.: Biodiversity of the plant component of spruce forest stages in the Fageta quercino-abietina group of geobiocoene types at the research facility operated by Institute of Forest Ecology (Mendel University of Agriculture and Forestry) ”Rájec”. Ekológia (Bratislava), Vol. 21, Supplement 1/2002, p. 45-68.

An analysis of biological diversity at the level of species, spatial and ecological composition was made for three developmental stages of spruce ecosystem within a framework of the Fageta abietino-quercina group of geobiocoene types at the research facility operated by the Institute of Forest Ecology, Mendel University of Agriculture and Forestry ”Rájec”. Data have been collected by several authors since 1977 with some breaks until the present time. The stage of maturity was found in the initial phase (transitional from the advanced phase, stage of growth) in two parts: with the effect of thinning and without it. The stages of regeneration and growth were monitored on a parallel research plot. The stage of regeneration is represented by the phase of clearing in which four parts were distinguished: preparatory, initial, advanced and transitional. The stage of growth is represented by the initial phase which followed after the phase of clearing. Some vegetation characteristics such as relation to soil acidity and reserve of available nutrients, regimes of soil moisture, light, heat, response to opening, conditions of humification and reserve of available nitrogen were assessed by using the ecologically typified groups of species. The development of the synusia of terrestrial mosses was captured at the stage of growth, initial phase in individual research squares on the former clearing. This stage was characterized by a rapid increase and dominance of acidophilous and oligotrophic species with narrow valency along with an increase of species contributing to the formation of raw humus and practically with a disappearance of species from the nitrophilous series, which documents a severely impaired humification.
Key words: biodiversity, spruce forest ecosystem, stages of development

Štykar J.: Biodiverzita rostlinné složky stádií smrkového lesa skupiny typů geobiocénů Fageta quercino-abietina na výzkumném objektu Ústavu ekologie lesa MZLU “Rájec”.

Rozbor biologické rozrůzněnosti na úrovni druhové, prostorové a ekologické skladby byl proveden pro tři vývojová stádia smrkového ekosystému v rámci skupiny typů geobiocénů Fageta abietino-quercina na výzkumném objektu Ústavu ekologie lesa MZLU “Rájec”. Údaje byly sbírány několika autory od roku 1977 s několika přerušeními doposud. Stádium zralosti bylo zastiženo ve fázi počáteční (přechodné od fáze pokročilé stádia dorůstání) ve dvou částech: s probírkovým efektem a bez něho. Stádium obnovy a dorůstání bylo sledováno na paralelní výzkumné ploše. Stádium obnovy je reprezentováno fází pasečnou, u níž byly vylišeny čtyři části: přípravná, počáteční, pokročilá a přechodná, a stádium dorůstání fází počáteční, v niž přešla fáze pasečná. Použitím ekologicky typizovaných souborů druhů byly posouzeny některé vlastnosti vegetace, a to vztah k půdní kyselosti a zásobě přístupných živin, režimu půdní vláhy, světla, tepla, reakci na prosvětlení, humifikační poměry a zásobě přístupného dusíku. Byl zachycen rozvoj synuzie terestrických mechorostů ve stádiu dorůstání fázi počáteční v jednotlivých výzkumných čtvercích na bývalé pasece. V tomto stádiu došlo k prudkému nárůstu a převládnutí druhů stenoekně acidofilních a oligotrofních spolu s nárůstem druhů přispívajících k tvorbě surového humusu a prakticky s vymizením druhů řad nitrofilně laděných, což svědčí o silném zhoršení humifikace.

TEMPERATURE AND PRECIPITATION CONDITIONS IN THE HIGH ELEVATION SPRUCE STANDS OF THE DRAHANSKÁ VRCHOVINA UPLAND

Hadaš P.: Temperature and precipitation conditions in the high elevation spruce stands of the Drahanská vrchovina upland. Ekológia (Bratislava), Vol. 21, Supplement 1/2002, p. 69-87.

The evaluation of growth conditions in the 100-year old spruce (Picea abies Karst.) monoculture dwells on the measurement of the stand microclimate carried out in the period 1959-2000 on the stationary plot in the locality Rájec-Němčice, operated by the Institute of Forest Ecology, Mendel University of Agriculture and Forestry. The research plot is situated on the borderline between the Moravian Karst and the Drahanská vrchovina upland at an altitude of 625 m. The micro-/mesoclimate interaction was assessed by applying the regression and correlation analysis, processing of frequencies, probabilities of repetitions and developmental trends of precipitation and temperature conditions. It was found out that the microclimate parameters together with the structure of the forest stand affect the temperature stratification in the stand thus favourably influencing the temperature condition at on average more than 62%. The precipitation balance through interception is unfavourably affected by the stand microclimate at more than 30%. The stand precipitation exhibits the mesoclimatic background dominating the microclimatic effects. The microclimate shows a negative influence on the level of stand vertical precipitation during the growing season and in the cold part of the year (October-March) by on average about 7% and 14%, respectively. The mesoclimatic parameters served for the derivation of non-linear multiple regression functions to explain the stand precipitation, interception and vertical temperature gradients of the stand by means of the mesoclimatic parameters. The development of precipitation and temperature conditions is processed for the assessment of growth conditions and production processes of woody species in connexion with a complex evaluation of silvicultural options for the spruce monoculture in Forest Altitudinal Vegetation Zones (FAVZ) 5.
Key word: precipitation and temperature conditions, processing of frequencies, probabilities of repetitions and developmental trends, micro-/mesoclimate interaction, spruce mono-culture, stationary plot in the locality Rájec-Němčice

Hadaš P.: Teplotní a srážkové poměry smrkových porostů vyšších poloh Drahanské vrchoviny.

Hodnocení růstových podmínek 100 leté smrkové monokultury (Picea abies Karst.) se opírá o měření porostního mikroklimatu prováděného na stacionární ploše Ústavu ekologie lesa Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v lokalitě Rájec-Němčice v letech 1959-2000. Výzkumná plocha se nachází na hranicích Moravského krasu a Drahanské vrchoviny v nadmořské výšce 625 m. V rámci aplikace regresní a korelační analýzy, zpracování četností, pravděpodobnosti opakování a trendů vývoje srážkových a teplotních poměrů je posuzována interakce mezi mikroklimatem a mezoklimatem. Bylo zjištěno, že parametry mikroklimatu spojených se strukturou lesního porostu ovlivňují teplotní zvrstvení v porostu a tím i pozitivně teplotní poměry v průměru z více jak 62 %. Srážkovou bilanci snižuje porostní mikroklima přes intercepci o více než 30 %. U porostních srážek převládá vliv mezoklimatického pozadí nad mikroklimatem. Mikroklima ovlivňuje negativně úroveň porostních vertikálních srážek ve vegetačním období v průměru z ca 7 %, v chladné části roku (říjen až březen) z ca 14 %. Byly odvozeny nelineární vícenásobné regresní funkce pro vysvětlení porostních srážek, intercepce a vertikálních teplotních gradientů porostu pomocí mezoklimatických parametrů.
Vývoj srážek a teplot, formování srážkových a teplotních poměrů jsou zpracovány pro posouzení růstových podmínek a produkčních procesů dřevin v souvislosti s komplexním hodnocením pěstebních variant smrkové monokultury v 5. lesním vegetačním stupni.

SOIL MOISTURE DYNAMICS IN A CLEAR-FELLED AREA AFTER PLANTING SPRUCE SEEDLINGS

Prax A., Palát M.: Soil moisture dynamics in a clear-felled area after planting spruce seedlings. Ekológia (Bratislava), Vol. 21, Supplement 1/2002, p. 88-97.

In a clear-felled area, soil moisture dynamics was monitored after principal felling of a spruce stand. The locality is situated in the forest complex of the Rájec-Jestřebí Forest Enterprise, the district of Blansko. Altitude 620 m, latitude 49° 26’ 31” N, longitude 16° 41’ 20” E. It is a case of a gentle slope, SE aspect. After felling, whole trees including crowns were skidded and the clearcut was planted with Norway spruce seedlings by a new technology using a PH 4 – 010 disk furrow planter. The direction of planting furrows followed the contour lines and the spacing of plants was 2.5 x 2.0 m. Soil moisture dynamics was measured by the capacity method from April 1979 to October 1986 mainly with a week periodicity. The soil profile is formed by typical Cambisol on weathered granodiorite with the moder form of forest floor. As far as the soil texture is concerned upper part of the soil profile to a depth of up to 45 cm is a rather heavy-textured loamy soil changing into a light-textured sandy soil towards lower horizons. The measurement point proper is formed by two probes (novodur /PVC/ casing) inserted to a depth of 110 cm. One probe is placed in a furrow after the planting machine and the second one between furrows in an intact soil profile. After calibration and determination of soil-moisture constants, recorded values of soil moisture were converted to reserve soil moisture (in mm) for profiles 0–40 cm and 0–100 cm. A comparison of resultant monthly values of reserve soil moisture in both measurement points by statistical methods revealed that at the place of a furrow after the planting machine there is a markedly more favourable dynamics of soil moisture as against the neighbouring intact terrain/soil. Moreover, surface runoff on the disturbed soil surface of skidding tracks, unfavourable with respect to potential erosion, was also eliminated. The applied technology of planting has a favourable effect on soil moisture dynamics on the given site.
Key words: clear-felled area, artificial regeneration, spruce seedlings, soil moisture, capacity method, soil erosion

Prax A., Palát M.: Dynamika půdní vlhkosti na holé pasece po výsadbě smrkovými sazenicemi.

Na holé pasece po mýtní těžbě smrkového porostu byla sledována dynamika půdní vlhkosti. Lokalita se nachází v lesním komplexu lesního závodu Rájec–Jestřebí v okrese Blansko. Nadmořská výška je 620 m, sev. zem. šířka 49°26’ 31”, vých. zem. délka 16° 41’ 20”. Jedná se o střední svah JV expozice. Po smýcení byly stromy vyklizeny v celých délkách včetně koruny a paseka byla vysázena smrkovými sazenicemi novou technologií za použití diskového rýhového sazeče PH 4–010. Směr výsadby byl volen tak, aby rýhy kopírovaly vrstevnice a spon sazenic byl 2,5x2,0 m. Dynamika půdní vlhkosti byla měřena kapacitní metodou od dubna 1979 do října 1986 a to převážně s týdenní periodicitou. Půdní profil je tvořen kambizemí typickou na rozvětralině granodioritu s moderovou formou nadložního humusu. Zrnitostně je svrchní část do 45 cm středně těžká, hlinitá a dospodu přechází do lehké písčité zeminy. Vlastní měřiště tvoří dvě sondy (novodurové pažnice) zapuštěné do hloubky 110 cm. Jedna v místě rýhy po sazeči a druhá uprostřed rýh v neporušeném půdním profilu. Naměřené hodnoty půdní vlhkosti byly po kalibraci a po stanovení půdních hydrolimitů přepočteny na zásobní půdní vlhkost (v mm) pro profil 0–40 cm a 0–100 cm.Po komparaci výsledných měsíčních hodnot zásobní půdní vlhkosti obou měřišť statistickými metodami bylo zjištěno, že v místě rýhy po diskovém sazeči je výrazně příznivější dynamika půdní vlhkosti oproti okolnímu rostlému terénu. Navíc byl eleminován z hlediska možné eroze nepříznivý povrchový odtok vody na narušeném povrchu půdy po vyklizovacích linkách. Použitá technologie výsadby měla příznivý vliv na dynamiku půdní vlhkosti na daném stanovišti.

PHENOLOGICAL OBSERVATIONS OF TWO SPRUCE STANDS (PICEA ABIES [L.] KARST.) OF DIFFERENT AGE IN THE YEARS 1991–2000

Bednářová E., Kučera J.: Phenological observations of two spruce stands (Picea abies [L.] Karst.) of different age in the years 1991-2000. Ekológia (Bratislava), Vol. 21, Supplement 1/2002, p. 98-106.

Phenological phases at forest tree species are distinctly periodic, but their onset and duration depend considerably on the course of a whole complex of environmental conditions, above all on the weather. In the presented study there is a comparison of the onset and duration of phenological phases at two forest stands of Picea abies [L.] K a r s t. of different age on the same site, as well as the evaluation of the soil and air temperatures. Results of the phenological observations indicate that the onset of budbreak is influenced to a certain extent by the air and soil temperatures. Soil temperatures had larger effect on the onset of budbreak at the young spruce stand. Other phenological phases are influenced by weather in the individual years as well. There is an earlier onset of budbreak at the young stand compared to the mature one. The whole vegetation period from breaking of buds to maturing of annual shoots is on average shorter by two days at the young stand that at the mature one. The beginning and duration of the individual phenophases of forest tree species are under the influence of a whole complex of external and internal factors inclusive of the genetic ones.
Key words: spruce, budbreak, phenological phases, shoot, soil, air, weather

Bednářová E., Kučera J.: Fenologická pozorování u smrkových porostů (Picea abies [L.] Karst.) rozdílného stáří v letech 1991-2000.

Fenologické fáze u lesních dřevin jsou výrazně periodické, ale do značné míry jejich nástup a trvání závisí na průběhu celého komplexu podmínek vnějšího prostředí, především počasí. V předkládané práci je porovnán nástup a trvání fenologických fází u dvou porostů Picea abies [L.] K a r s t. různého stáří na stejném stanovišti a hodnocen vliv teploty půdy a vzduchu. Výsledky fenologické studie ukázaly, že počátek rašení pupenů je ovlivňován teplotou vzduchu a teplotou půdy. V mladém smrkovém porostu měly teploty půdy větší vliv na počátek rašení, než v porostu dospělém. Rovněž tak další fenologické fáze jsou ve sledovaných letech ovlivňovány počasím. V mladém smrkovém porostu dochází k dřívějšímu rašení pupenů než v porostu dospělém. Celé vegetační období od rašení pupenů až po vyzrání letorostů je v mladém smrkovém porostu v průměru o dva dny kratší než v porostu dospělém. Začátek a trvání jednotlivých fenofází je u lesních dřevin pod vlivem celého komplexu vnějších a vnitřních faktorů spolu s faktory genetickými.

VERTICAL PROFILE OF NEEDLE BIOMASS AND PENETRATION OF RADIATION THROUGH THE SPRUCE STAND

Kučera J., Bednářová E., Kamlerová K.: Vertical profile of needle biomass and penetration of radiation through the spruce stand. Ekológia (Bratislava), Vol. 21, Supplement 1/2002, p. 107-121.

Seven sample trees of Norway spruce of different social position were chosen for analysis of needle biomass distribution in the crown profile in a 19-year-old stand. Vertical needle dry mass distribution was approximated with a one-peak-curve according to equation Q = A . exp [– B . (h^0.5 – C )²]. Crown zone with the maximum of needle dry mass did not exceeded 70% of the tree relative height. In individual groups of subdominant, co-dominant, and dominant sample trees these zones reached 24, 33 and 42% of the tree relative height respectively. The total amount of needle dry mass of the whole stand was 2.624 kg.m^-2 with a maximum ca 3 m above the soil surface. A spatial stationary network containing 48 sensors in four levels was installed for evaluating the effect of the stand vertical structure to its radiation regime. Parameters of exponential profile of radiation intensity were figured out for the individual sun elevation angles (h°) in the range between 20 and 65 degrees. The radiation intensity I_{6,2 m} in clear days increased proportionally with the Sun elevation angle for 20° < h° < 40°, and was independent of h° for the angles above 40°. The intensity I increased mostly proportionally with h° up to its maximum (63°) for the level 1.5¸3.75 m above the soil surface. The penetration of radiation through the canopy in cloudy days was completely independent on the sun elevation angle. Concerning the biomass distribution, only 3 to 10% of the radiation income reached the level with the minimum of needle dry mass in dependence on the elevation angle. On the other hand, the irradiation dropped to its half at the height corresponding to ca 90% of the total needle dry mass, 50% of solar energy were absorbed by the highest 10% of needle biomass.
Key words: needle dry mass, canopy modeling, light penetration, vertical distribution

Kučera J., Bednářová E., Kamlerová K.: Vertikální profil biomasy jehlic a prostup radiace smrkovým porostem.

Pro analýzu rozložení biomasy jehličí v profilu koruny bylo vybráno sedm vzorníků smrku ztepilého různého sociálního postavení v 19-letém porostu. Vertikální rozložení sušiny bylo aproximováno jednovrcholovou křivkou dle rovnice Q = A . exp [– B . (h^0.5 – C )²]. Korunové zóny s maximem sušiny nezasahovaly nad 70% relativní výšky stromu. Pro skupinu podúrovňových vzorníků tvořila tato zóna v průměru 24% relativní výšky koruny, pro úrovňové 33% a pro skupinu nadúrovňových 42%. Celková sušina jehličí 19-letých smrků ve sledovaném porostu byla 2.624 kg.m^-2 s maximem v ca 3 m nad zemí. Pro hodnocení vlivu vertikální členitosti porostu na jeho radiační režim byla vytvořena čtyřúrovňová prostorová stacionární síť zahrnující 48 čidel. Exponenciální pokles intenzit radiace prostupující do porostu (I) s ubývající výškou nad zemí byl vyjádřen pro jednotlivé elevační úhly (h°) samostatně. V jasných dnech se intenzita I_{6,2 m} pro 20° < h° < 40° zvyšovala úměrně s h°, při úhlech nad 40° byl již prostup na h° nezávislý. Od hladiny 3,75 m k výšce 1,5 m nad povrchem půdy se intenzita I zvyšovala úměrně s h° až do jeho vrcholu (63°). Prostup záření do porostu v zatažených dnech byl na elevačním úhlu slunce nezávislý. Z pohledu vertikální distribuce sušiny jehlic, dosahovaly v oblasti jejího maxima intenzity prostupující radiace, v závislosti na elevačním úhlu, pouze 3 až 10% celkového záření nad porostem. Ve sledovaném porostu ozářenost poklesla na polovinu ve výšce odpovídající ca 90% celkové sušiny jehlic, tedy 50% sluneční energie bylo absorbováno horními 10% biomasy.

SNOW ACCUMULATION AND MELT IN A SPRUCE STAND AND ON A CLEARCUT IN THE ORLICKÉ HORY MTS (THE CZECH REPUBLIC)

Kantor P., Šach F.: Snow accumulation and melt in a spruce stand and on a clearcut in the Orlické hory Mts (The Czech Republic). Ekológia (Bratislava), Vol. 21, Supplement 1/2002, p. 122-135.

The study presents results from gravimetric measurements of snow cover in a spruce stand and on an extensive clearcut of 20 ha. The investigation has been made on research plots in the Orlické hory Mts at an altitude of 900 m, on a slope with the WSW aspect, and the presented contribution includes assessments of winter periods from 1976/1977 to 1988/1989 with the main data being summarized in Tables 1, 2 and 3. In terms of balanced winter runoff, coniferous stands appear much more efficient than clearcut areas in montane altitudes. As compared with spruce forests there is a greater potential danger of high waters on clearcuts induced by salvage felling due to larger snow reserve and greater intensity of snow-melt (by 15-30%). However, the danger does not necessarily have to be relevant even immediately after felling induced by air pollution provided that the character of local forest soils has been preserved, their favourable retention and retardation capacity in particular. In the given case there were maximum daily totals of water from the melting snow of up to 50 mm that could be transformed into damage-free underground runoff.
Key-words: snow accumulation, snow-melt intensity, montane altitudes, spruce stand, clearcut

Kantor P., Šach F.: Akumulace a tání sněhu ve smrkovém porostu a na holině v Orlických horách (Česká republika).

Ve studii jsou představeny výsledky gravimetrických měření sněhové pokrývky ve smrkovém porostu a na rozsáhlé holé seči o rozloze 20 ha. Šetření probíhá na výzkumných plochách v Orlických horách v nadm. výšce 900 m na svahu ZJZ expozice a v předkládaném příspěvku jsou hodnocena zimní období 1976/1977 až 1988/1989. Hlavní poznatky jsou shrnuty v tabulkách 1 až 3. Jehličnaté porosty jsou v horských polohách z pohledu vyrovnanosti odtoku v zimním období podstatně účinnější než holé seče. V důsledku vyšších zásob sněhu a větší intenzity tání (o 15-30 %) existuje na kalamitních holinách ve srovnání se smrkovými lesy větší potenciální nebezpečí vzniku velkých vod. Toto nebezpečí ale nemusí být aktuální ani bezprostředně po imisních těžbách, pokud je zde zachován charakter lesních půd, zejména pak jejich příznivá retenční a retardační schopnost. V daném případě byly převedeny v bezeškodný podzemní odtok i maximální denní úhrny vody z tajícího sněhu na holých sečích, tj. až 50 mm.

CLIMATIC RISK FACTORS FOR SPRUCE (PICEA ABIES [L.] K A R S T.) STANDS IN LOWER ALTITUDINAL VEGETATION ZONES

Grabařová S., Martinková M.: Climatic risk factors for spruce (Picea abies [L.] K a r s t.) stands in lower altitudinal vegetation zones. Ekológia (Bratislava), Vol. 21. Supplement 1/2002, p. 136-151.

Vitality of trees was studied in a 100-year old monoculture of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst. of lower altitudinal vegetation zone by measuring growth and nutrient concentrations in needles in relation to changes in the values of meteorological elements and climatic conditions in individual years of three periods in twenty years of research. Detected and verified were hazardous values of cumulative precipitation, mean air temperatures and their ratios P/T, which exhibited a serious impact on the Norway spruce stand vitality in a certain period of its annual cycle of activity. Further prolongation of the long growing season is also considered to be a climatic risk factor.
Key words: Norway spruce, growth, mineral nutrition, climatic changes, risk and critical parameters

Grabařová, S., Martinková, M.: Rizikové klimatické faktory pro smrčiny (Picea abies /L./ K a r s t.) v nižších vegetačních stupních.

Cílem studie bylo vybrat jednoduché parametry klimatu, jejichž určité hodnoty způsobily u smrku ztepilého oslabení, resp. zvýšenou senzitivitu vůči stresorům, nebo přímé poškození stromů. Ve vybrané smrkové monokultuře první generace a neznámé provenience (na lokalitě jejíž poloha je dána 49°20´37´´ severní šířky, 16°42´1´´ východní délky a výškou 625–640 nm) byl analyzován růst a minerální výživa smrku ztepilého (blíže viz dříve publikované práce Grabařová, Martinková, 2000, 2001), jejichž omezení bylo studováno ve vztahu ke změnám klimatických faktorů lokality (pomocí průměrných teplot vzduchu, srážkových úhrnů a indexů P/T za dekády, měsíce a roky za dvacetileté období v porovnání s padesátiletými průměry na téže lokalitě a na lokalitách Bílá Salajka a Frenštát pod Radhoštěm, tj. optimálních pro růst druhu Picea abies /L./ K a r s t e n).
Pro zimní období byly jako rizikové parametry považovány nízké teploty vzduchu (tj. za dekádu nižší než –5 °C) v kombinaci s nízkým srážkovým úhrnem jež se promítly ve zhoršené minerální výživě v následném roce. Kleslo-li množství srážek v dekádě (měsíci) zimního období pod dvacetiletý průměr, byl srážkový úhrn v období určen jako nízký; pohyboval-li se v rozmezí 0,0–1,0 mm v dekádě (resp. 0,0–3,0 mm v měsíci) byl srážkový úhrn označen za velmi nízký.
V dekádách jarních měsíců jednotlivých let byl zjištěnován počet dní s teplotou nižší než 1°C, která oddalovala mobilizační růstovou fázi. Tuto mezní teplotu jsme zvolili proto, že s poklesem teploty vody od 1°C do 0°C se viskozita vody zvyšuje nejrychleji a s omezením pohybu vody se zpomalují i fyziologické procesy.
Šlo také o případy nízkých hodnot P/T v mobilizační a elongační růstové fázi (duben až červen, s důsledkem snížení růstu i úrovně minerální výživy) a v letním období (červenec až září, s negatiním vlivem na diferenciaci pupenů, tvorbu letního dřeva, ukládání fotosyntátů a urychlení listové senescence). Ukázalo se, že index P/T v měsíci byl kritický, klesl-li během vegetačního období pod hodnotu 3 a rizikový, klesl-li v době elongačního růstu k hodnotě blízké 2.
Za dekády s vysokými teplotami během velkého vegetačního období byly považovány ty, které měly průměrnou teplotu vzduchu o 3 °C vyšší než činil dvacetiletý průměr (hodnota 3 byla ca hodnotou směrodatné odchylky teplot v dekádách; v dubnu byla teplota vysoká pokud průměrná hodnota za dekádu vystoupila nad 11,8°C, v květnu nad 13,6°C, v červnu nad 17°C, v červenci nad 19,3°C, srpnu nad 18,5°C a v září nad 15,4°C).
Dále byl v průběhu vegetačního období jednotlivých let zjišťován výskyt dekád (resp. měsíců) s nízkým úhrnem srážek (13,3 až 5,0 mm za dekádu, 40,0 až 15,0 mm za měsíc) a velmi nízkým úhrnem srážek (pod hranici 5 mm za dekádu a 15 mm za měsíc).
Délka velkého vegetačního období byla určena jeho začátkem a koncem z průměrných denních teplot vzduchu (Bagar, Klimánek,1999). Pro stanovení začátku velkého vegetačního období byl vyhledán den, v němž průměrná denní teplota vzduchu neklesla pod 5 °C a po kterém 2 dny za sebou jdoucí měly průměrnou denní teplotu vzduchu vyšší než 5 °C. Konec velkého vegetačního období byl dán dnem s průměrnou teplotou vzduchu vyšší než 5 °C, po kterém následovaly 3 dny s průměrnou denní teplotou nižší než 5 °C. Délka vegetačního období jednotlivých let byla porovnávána s optimální délkou uváděnou pro smrk (Čermák et al., 1955; Quitt, 1971; Petrík et al., 1986; Vorel in Poleno et al., 1994).
Ukázalo se, že za období let 1978-1997, na studované lokalitě činila průměrná roční teplota vzduchu (T_a,rok) 6,2 °C a průměrný roční úhrn srážek (P_rok) 649,5 mm, tj. Langův dešťový faktor ca 105; na téže lokalitě, za období let 1901-1950, činila T_a,rok 6,0°C a P_rok 652 mm, tj. Langův dešťový faktor ca 109. Tyto charakteristiky odpovídají oblasti humidní, avšak pro vybranou dřevinu jsou příznivé podmínky perhumidní, tj. takové, které dosahují hodnoty Langova dešťového faktoru nad 120 (kdy T_a,rok nepřevyšují 6°C a P_rok přesahují 800 mm).
Smrk ztepilý je dřevina adaptovaná na krátké vegetační období; na dané lokalitě trvaly podmínky pro hlavní vegetační období nejméně po dobu 140 dní (v r. 1991), nejdéle po dobu 215 dní (v r. 1990), v průměru za dvacetileté období po dobu 175 dní ročně. Přitom maximální vhodná délka vegetačního období pro tento druh na území ČR je odhadována na 120-130 dní (Collective of authors, 1955; Vorel in Poleno et al., 1994). Dlouhé vegetační období může vést k oslabování stromů a může u tohoto druhu setřít očekávaný kladný účinek zvýšeného parciálního tlaku CO₂ v atmosféře v důsledku globální změny klimatu (Nátr, 2000).
Porovnáním 1. poloviny 20. stol. s jeho ca poslední čtvrtinou vyplynulo, že v letech 1978-97 došlo ke zvýšení průměrných měsíčních teplot vzduchu v prosinci, lednu a únoru a také v červenci a srpnu. Úhrny měsíčních srážek klesly v lednu, únoru, červenci a říjnu a srážkové maximum se posunulo z července na červen. K častým jarním přísuškům, vysokým teplotám a hodnotám ozářenosti (rizikovým pro elongační růstovou fázi) se na dané lokalitě zvýšila pravděpodobnost výskytu rizikových až kritických hodnot P/T v zimě (v době kviescence) a také v létě (v depoziční růstové fázi), což mělo za následek opakované snížení růstu, zhoršení minerální výživy jehličí nebo kombinaci obou jevů.
I když jde o dřevinu s velkou ekologickou amplitudou, byly možnosti její aklimace překonány výkyvy klimatu (střídaly se roky s podmínkami perhumidními až semiaridními), rychlostmi změn počasí (zejména v mobilizační růstové fázi a na začátku zimního období) a výkyvy v délce vegetačního období, které se pro stromy v ontogenické fázi střední dospělosti ukázaly být kritické.

DEVELOPMENT OF ROOT SYSTEM IN PEDUNCULATE OAK (QUERCUS ROBUR L.) FROM SOWING AND PLANTING

Mauer O., Palátová E., Ochman J.:Development of root system in pedunculate oak (Quercus robur L.) from sowing and planting. Ekológia (Bratislava), Vol. 21, Supplement 1/2002, p. 152-170.

The paper presents a comparison of the root system development in oak trees from sowing and planting on water-affected sites (floodplain forest). The comparison included oak stands with heights of aboveground parts being 1, 2, 3 and 5 m. 38 trees from sowing and 26 trees from planting were lifted by hand using the archaeological method. 15 root system parameters were studied also in the relation to soil horizons. No differences were found in the architecture of root systems; the trees from both sowing and planting develop a dominant root system with substitute taproots; a typical tap root system was found only exceptionally. There were no differences in rooting depth, depth of setting and number of substitute taproots, diameter and vertical distribution of horizontal roots. Oaks from planting exhibit a larger diameter of substitute taproots growing in positive geotropic direction, oaks from sowing show a greater number of horizontally growing roots. A general conclusion is made that the research found no differences, which could disfavour the development of root system from planting. The paper includes a discussion of the conditions of oak root system development.
Key words: oak, sowing, planting, root system

Mauer O., Palátová E., Ochman J.: Vývin kořenového systému dubu letního (Quercus robur L.) ze síje a sadby.

Cílem práce bylo porovnat vývin kořenového systému dubu letního u stromů vzniklých ze síje a ze sadby. Analýzy byly uskutečněny v lužním lese na vodou ovlivněných (ale nezaplavovaných) stanovištích. Analyzovány (vzájemně porovnány) byly porosty ze síje a sadby, které rostly na shodném stanovišti a měly shodnou výšku nadzemní části. Analyzovány byly porosty o výšce nadzemní části 1, 2, 3 a 5 m. Ručně, archeologickým způsobem bylo vyzvednuto 38 stromů ze síje a 26 stromů ze sadby. Bylo sledováno 15 parametrů, které charakterizují architektoniku kořenového systému dubu. Výsledky práce lze shrnout do těchto závěrů:

• Nebyly zjištěny rozdíly v architektonice kořenového systému. Stromy ze síje i sadby vytváří panohovitý kořenový systém (typický kůlový kořenový systém je výjimkou, častější je pouze u nejmladších stromů ze síje).
• Nebyly zjištěny rozdíly mezi stromy ze síje a sadby zejména v těchto hlavních parametrech - hloubce prokořenění, hloubce nasazení a počtu panoh, tloušťce a vertikální distribuci horizontálních kosterních kořenů.
• Stromy ze sadby se vyznačovaly větší tlouštkou pozitivně geotropicky rostoucích kořenů (panoh).
• Stromy ze síje měly větší počet horizontálně rostoucích kořenů všech typů.
• Celkově lze konstatovat, že jediným podstatnějším rozdílem mezi kořenovým systémem stromů ze síje a sadby je to, že ve sledovaných vývojových fázích vytváří dub ze sadby poněkud mohutnější kořenový systém “do hloubky” (ale ne z hlediska hloubky prokořenění), kdežto dub ze síje vytváří poněkud mohutnější kořenový systém “do šířky”.
• Naprosto zodpovědně lze prohlásit, že jsme nezjistili žádné podstatné rozdíly, které by na daných stanovištích hovořily v neprospěch vývinu kořenového systému dubu založeného umělou sadbou.

THE EFFECTS OF STRIP CLEARCUTTING ON THE REGENERATION AND SITE PROPERTIES OF FLOODPLAIN NARROW-LEAVED ASH STANDS

Anić I.: The effects of strip clearcutting on the regeneration and site properties of floodplain narrow-leaved ash stands. Ekológia (Bratislava), Vol. 21, Supplement 1/2002, p. 171-181.

The research was carried out with the following goals: to determine how successfully narrow-leaved ash stands are regenerated with the strip clearcutting method, to describe and quantify some more significant factors influencing the success of regeneration with this method, and to recommend its application from the aspect of silviculture. The experimental plan included a typical floodplain stand of narrow-leaved ash near the river Sava in Croatia. According to the research results, natural and artificial regeneration proved to be more successful under the canopy of old trees. Of the tested methods of artificial regeneration, the best results were achieved with the method of planting seedlings. Site preparation with a harrow did not prove effective. Regeneration over bare areas was made more difficult by weeds and false indigo, as their dense canopy and large quantities decreased the amount of light to the values below those needed for the survival of the seedlings. Differences in soil humidity under the canopy and in the bare regeneration area were determined. Narrow-leaved ash stands cannot be regenerated with the strip cutting method within an acceptable regeneration period. From a silvicultural aspect, the strip clearcutting method did not prove effective in the regeneration of narrow-leaved ash stands. Research results show that the shelterwood method of regeneration was justified.

Anić I.: Účinky pruhové holé seče na obnovu a vlastnosti stanoviště lužních porostů jasanu úzkolistého.

Výzkum se prováděl s následujícím cílem: stanovit, jak úspěšně se obnovuje jasan úzkolistý metodou pruhové holé seče, popsat a kvantifikovat některé významnější faktory ovlivňující úspěch obnovy touto metodou a doporučit její aplikaci z hlediska pěstění lesů. Tento experimentální projekt zahrnoval typický lužní porost jasanu úzkolistého nedaleko řeky Sávy v Chorvatsku. Na základě výsledků výzkumu se přirozená i umělá obnova ukázaly být úspěšnější pod zápojem starých stromů. Z testovaných metod umělé obnovy byly nejlepší výsledky dosaženy metodou výsadby semenáčků. Příprava stanoviště bránami nebyla efektivní. Obnova na holinách byla obtížnější kvůli buřeni a Amorpha fruticosa, protože jejich hustý zápoj a velké množství snižovaly množství světla na hodnoty nižší, než je třeba pro ujmutí semenáčků. Byly stanoveny rozdíly v půdní vlhkosti pod porostním zápojem a na pasece. Porosty jasanu úzkolistého nelze obnovovat pruhovou holou sečí během přijatelné obnovní doby. Z pěstebního hlediska se metoda pruhové holoseče ukázala být neefektivní pro obnovu porostů jasanu úzkolistého. Výsledky výzkumu ukazují, že obnova clonnou sečí je oprávněná.

Electronic Library of Scientific Literature - © Academic Electronic Press