Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Dendroklimatologie  identifikovat klimatické faktory které významně ovlivňují přírůst - tzv. screening - prostřednictvím tzv. „response function“ nebo.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Dendroklimatologie  identifikovat klimatické faktory které významně ovlivňují přírůst - tzv. screening - prostřednictvím tzv. „response function“ nebo."— Transkript prezentace:

1 Dendroklimatologie  identifikovat klimatické faktory které významně ovlivňují přírůst - tzv. screening - prostřednictvím tzv. „response function“ nebo korelační funkce  pro jedno období x více období – pohyblivá funkce odezvy – identifikace změn v reakci na klimatické faktory  výběr stanoviště kde je vliv klimatických parametrů, které mají být rekonstruovány nejsilnější:  populace rostoucí na hranici své ekologické valence (hranice lesa) - dobře definovaný klimatický parametr který limituje růst. - horní hranice - teploty - dolní hranice (aridní) - srážky  stanoviště minimálně ovlivněná „neklimatickými vlivy“ - dost problematické  zabývá se studiem vlivu klimatu na růst dřevin – rekonstrukce klimatických parametrů

2 a)Korelace b)Funkce odezvy (mnohonásobná regrese) moving evolutionary forward backward

3 TEPLOTY SRÁŽKY rok předcházející růstu rok růstu letokruhu Korelace + funkce odezvy pro 1 období (Pinus sylvestris Labské pískovce, )

4 Korelace + funkce odezvy pro více období negativní sig. koeficient nesignifikantní koeficient pozitivní sig. koeficient (Pinus strobus Polabí, moving korelace) TEPLOTYSRÁŽKY předchozí rokběžný rokpředchozí rokběžný rok

5  vztah mezi přírůstkem, průběhem klimatických podmínek a charakteristikami stanoviště je propojen složitá interpretace výsledků Frittsovy modely působení klimatických vlivů na tvorbu úzkého letokruhu - vliv nízkých srážek a vysokých teplot v daném roce a v předchozím roce

6 Růst limitující klimatické faktory na výškovém gradientu:  smrk na Bavorské straně Šumavy v nadmořských výškách  mění se růstové reakce se zvyšující nadmořskou výškou ?  lze určit oblast s „optimálními“ klimatickými podmínkami pro růst ? srážky ** žádný teploty *

7  smrk na České straně Šumavy v nadmořských výškách srážky ** žádný – negativní srážky *, teploty téměř stávající rok Negativní vliv teploty téměř na celém gradientu ** předchozí rok

8 Růst na ekologickém gradientu – Colorado (Kienast 1985) typ teplý-vlhký typ studený-suchý typ teplý-suchý

9 změna parametrů chronologie na výškovém gradientu (dolní hranice lesa – zapojený les)

10 Dendroklimatologická rekonstrukce srážek pro jižní Moravu Materiál:  standardní chronologie jedle sestavená z letokruhových řad z vybraných lokalit  homogenní řada srážek pro Jižní Moravu živé stromy historické chronologie srážky prům. roční srážky 528 mm Cíl: rekonstruovat srážkové úhrny pro oblast Jižní Moravy

11 Výběr klimatických parametrů pro růstový model (screening) srážky vysvětlují 38% variability Koeficient korelace měsíčních teplot a indexu šířky letokruhů standardizované chronologie. Koeficient korelace měsíčních srážek a indexu šířky letokruhů standardizované chronologie.

12 Je srážkový signál v letokruzích stabilní ? Co je příčinou poklesu ? Docházelo k těmto událostem i dříve ? kalibrace ? klouzavý korelační koeficient smrkové a jedlové standardní chronologie

13 Kalibrace modelu tloušťkový přírůst x suma srážek duben-červenec kalibrace modeluverifikace modelu PS MJ =110, ,0 RW

14 Synoptická dendroklimatologie  rekonstrukce klimatických parametrů na síti chronologií

15 Rekonstrukce teploty na S polokouli  průměrné korelace pro všechny oblasti a) maximální hustoty b) šířky letokruhů  síť 387 hustotních a šířkových chronologií jehličnanů sloupec ; tečka

16  v posledních desetiletích klesá citlivost max. hustot k teplotám  možný vliv zvýšených srážek v zimním období – pozdní počátek vegetace – posun sezóny mající vliv na přírůst  změna je však pravděpodobně zapříčiněna jiným (neklimatickým?) vlivem  rekonstrukce meziroční variability je však stabilní pro celé období  rekonstrukce teplot za období duben – září pro celé území

17 Další parametry letokruhů nesoucí klimatický signál radiální praskliny  praskliny vznikají v průběhu tvorby následujícího letokruhu  důvodem je patrně napětí ve kmeni vyvolané prudkým smrštěním v průběhu přísušku v září 1992

18 Vnitroletokruhová hustotní variabilita (falešný letokruh) Valis – suchá a vlhká stanoviště – Pinus sylvestris hustotní odchylka

19 srážkyteploty počet dní sucha MAMJJASOMMAJJASO  hustotní anomálie jsou vyvolány vlhkým a chladným červencem a srpnem  na vlhkých stanovištích je reakce posunuta až do období srpen – září  vlhkému období musí předcházet teplý počátek léta (uspíší tvorbu pozdního dřeva)

20 Použití stabilních izotopů O, H a C k rekonstrukci klimatu  podíl izotopů se uvádí jako odchylka od „normálního“ vzorku Rx – podíl izotopů ve dřevě Rref – podíl izotopů v referenčním vzorku  izotopy 12C a 13C rostliny získávají z CO2  izotopy 1H a 2H z vody  izotopy 18O a 16O z vody CO2 a O2  velký rozvoj v poslední době vzhledem k vývoji rychlejších, levnějších a přesnějších metod stanovení (AMS)

21 13C/12C  obecně se předpokládá že se vzrůstající teplotou klesá podíl asimilovaného C13 vůči C12 (studium obsahu 13C na výškových gradientech vzestup o cca 1,2 promile/1000m, 0,1-2 promile/1°C )  skleníkové experimenty ukazují opačnou reakci (se vzrůstající teplotou klesá podíl asimilovaného 13C)  asimilace 13C závisí na rychlosti příjmu CO2 – pomalý příjem (zavřené průduchy) znamená větší asimilaci 13C  základním problémem je však proces vlastní redistribuce 13C do růstových meristémů

22 variabilita obsahu 13C v letokruzích  velká roční variabilita – 3 fáze  průběh δ 13C v letokruzích a listech je podobný, ale letokruhy jsou obohaceny o 13C  ve fázi 1 jsou čerpány především zásobní látky obohacené o 13C („těžší“ uhlík je přednostně ukládán do polysacharidů)  ve fázi 2 začíná být využíván asimilovaný 13C – δ 13C by měla odpovídat rychlosti příjmu CO2 průduchy  fáze 3 charakterizovaná opětovným vzrůstem δ 13C je patrně způsobena opětovným uvolňováním zásobních látek na konci sezóny Obsah 13C je ovlivněn vnitřními růstovými procesy a to i v pozdním dřevě

23 Vliv klimatických faktorů na obsah 13C  vodní stres v červnu a červenci 1957 způsobil relativní zvýšení δ13C  dostatek srážek v roce 1958 mělo za následek rychlejší pokles δ13C (žádný vodní stres)  δ13C se mění v důsledku spalování fosilních paliv (klesá) a na frakcinaci 13C/12C má patrně vliv i růst obsahu CO2 v atmosféře – problém s rekonstrukcí dlouhodobých trendů

24 16O/18O  obsah H a O izotopů ve srážkové vodě odpovídá teplotě při které dochází ke kondenzaci vody  existuje velmi silná korelace mezi obsahem O18 ve srážkách a přízemní teplotou (platí zejména pro stanice polární a pobřežní) – δ18O 0,7ppm/°C  vliv má původ vzduchových hmot ze kterých srážky vypadávají (lokální x frontální) a dále selektivní vypadávání různě "těžké" vody na geografickém a výškovém gradientu

25 i)složení vody přijímané stromy ii) izotopové obohacení v průběhu transpirace iii) biochemická frakcinace: - v průběhu syntézy asimilátů - v průběhu syntézy celulózy Ukládání izotopů kyslíku a vodíku v letokruzích závisí:

26  vlastnosti stanoviště určují zda je přijímána srážková nebo podzemní voda (nenese klimatickou informaci)  pro zachycení klimatického signálu jsou vhodná stanoviště kde je přednostně přijímána srážková voda  dřeviny s povrchovými kořeny Bern – Fagus sylvatica, teplota duben-červenec i) složení vody přijímané stromy

27 ii) izotopové obohacení v průběhu transpirace δ18O ve větvích a půdě je v průběhu dne stejná  teoreticky by bylo možné využít pro rekonstrukci vlhkosti vzduchu u stromů odebírajících podzemní vodu se stabilním izotopovým složením – zvýšení obsahu O18 ve dřevě odpovídá vyšší hodnotě evapotranspirace  při evapotranspiraci se uvolňují převážně molekuly lehké vody - voda užitá při asimilaci je obohacena o 18O

28 iiia)  v procesu asimilace dochází k ochuzení karbonátů o D (-170promile) a naopak k obohacení o O18 ( promile) vůči vodě z mezibuněčných prostorů  z toho vyplývá mnohem vyšší variabilita δ18O než D iiib)  v průběhu transportu karbohydrátů z listů do meristémů nedochází kupodivu ke změnám zastoupení izotopů (i když jsou na počátku čerpány zásobní látky) – pravděpodobně zde funguje jiný mechanizmus  průběh δ18O v letokruhu odpovídá průběhu obsahu ve srážkové vodě ovlivněný výše uvedenými procesy

29 Závěr:  izotopové složení dřeva, stejně jako ostatní parametry letokruhů přímo nereprezentuje změny meteorologických parametrů prostředí  klimatický signál závisí na stanovišti, ze kterého stromy pochází  síla klimatického signálu se v průběhu času mění  vliv klimatických a neklimatických faktorů na růst je možný pouze při kombinaci více proměnných zjišťovaných na letokruzích  klíčové je detailní poznání fyziologických procesů dřevin a jejich propojení s klasickými dendrochronologickými analýzami


Stáhnout ppt "Dendroklimatologie  identifikovat klimatické faktory které významně ovlivňují přírůst - tzv. screening - prostřednictvím tzv. „response function“ nebo."

Podobné prezentace


Reklamy Google