1. Interakce působení různé teploty, úrovně
ozářenosti a koncentrace CO2 na asimilační
procesy vybraných druhů lesních dřevin
Autor: Mgr. Ladislav Šigut
Vedoucí práce: Mgr. Otmar Urban, PhD.
Ostravská univerzita v Ostravě, Biofyzika
Centrum výzkumu globální změny AV ČR, v.v.i.

2. • Vliv vnějších faktorů na vybrané charakteristiky
fotosyntézy měřené pomocí analýzy výměny plynů na
jednotlivých listech/výhonech (Li6400)
• Využíváno měření teplotních křivek fotosyntézy

3. ↑RD + ↑ΓQ
A
+ ↓RD
T
CO2 ↓gs + ↓E

4. Synergy?

5. • Smrk ztepilý (Picea abies L.)
• Laboratorní podmínky
• Analýza výměny plynů (CO2/H2O)
• Li-6400 (Licor, USA)
• Světelné křivky a teplotní křivky

6. • Buk lesní (Fagus sylvatica L.)
• Smrk ztepilý (Picea abies L.)
• Polní experiment
• Analýza výměny plynů (CO2/H2O)
• Li-6400 (Licor, USA)
• CO2 křivky a teplotní křivky

7. • Obor : Biofyzika, PřF OU Ostrava
• Školitel: Doc. RNDr. Vladimír Špunda, CSc.
• Školitel specialista: Dr. Marian Pavelka, Dr.
Otmar Urban

8. Cíl
• Analýza chodů hrubé a čisté
primární produkce stanovených
metodou vířivé kovariance v
lesních ekosystémech ČR
 Top-down analýza vlivu vnějších faktorů
na jednotlivé složky ekosystémů
Metody
• Vířivá kovariance, gazometrie,
fluorescence chl a

9. Flux measurement techniques: methods, sensors,
databases and modeling
• 11. 9. - 20. 9. 2011, zámek Tuczno
• 45 účastníků ze 17 evropských zemí + lektoři

10. Literatura
• Aubinet, M., Vesala, T., Papale, D.: Eddy Covariance – A
practical guide to measurement and data analysis, 2011,
ISBN-10: 9400723504
• Bonan, G. B.: Forest and climate change: forcing, feedbacks,
and climate benefits and forests (2008) - Science 320, 1444
• Aubinet et al.: Estimates of the annual net carbon and water
exchange of forests: the EUROFLUX methodology.
Advances in Ecological Research 30, 1999.
• Battin a kol., The boundless carbon cycle, Nature Geoscience
2, 598 - 600 (2009)

11. Literatura
• Moffat a kol.: Comprehensive comparison of gap-filling
techniques for eddy covariance net carbon
fluxes, 2007, Agricultural and Forest Meteorology.

12. Toky
• Materiál je ukládán nebo transportován
 Vertikální transport: víry (rozměry mm – stovky m)
 Horizontální transport: advekce
• Za dne sestupné víry průměrně bohatší na CO2

13. Transport
• Hnací síla = koncentrační gradient
 Trasport proti směru gradientu:
- Sweep (směr dolů)
- Rejection (směr nahoru)
• Bez toku vzduchu nelze z měření usuzovat na fyziologické
procesy
• Žijeme v hraniční vrstvě atmosféry
• Drsnost korunového zapojení vytváří přídavnou turbulenci
a zlepšuje míchaní vzduchu

14. Evapotranspirace
• Lesní ekosystém: převažuje transpirace, menší část
uvolněné vody evaporací
• Nemá sink – jedině tvorba mlhy v lese?
Sluneční záření
• Jeho intenzita a poledníková distribuce primárně řídí klima
planety
• Procesy výměny energie mezi aktivním povrchem a
atmosférou jsou velmi důležité; z dopadající radiace:
• ~ 49 % absorbováno povrchem
• ~ 20 % absorbováno atmosférou

15. Změna teploty
• Ve Finsku dlouhou dobu není světlo – zvýšení teploty má
velký vliv respiraci a uvolňování CO2
Roční průběh fotosyntézy
• U neopadavých velmi rychlý nárůst rychlosti asimilace po
zimě

17. Dusíková bilance
• Měření komplikováno reakcemi VOC před samotnou
detekcí
Stanovení metanu - mokřad
• Z půdy uvolnění difúzí
• Přispívá také tok O2 ke kořenům – vytěsňuje CH4 z půdy
• Poměrně nízká citlivost detektorů – vhodný výběr situ

19. Měření ve městech
• Nepřirozené povrchy – voda nevsakuje – vliv na
evapotranspiraci
• Drsný povrch – mechanicky zvýšená turbulence
• Člověkem uvolňované teplo => více mechanicky
způsobované turbulence

21. R software
• Werner Eugster
• Praktické cvičení (Mdata/MLáďa/Tuczno)

22. Dario Papale
• Sdílení dat
• Je důležité stanovovat nejistotu měření
• Vyhodnocení „storage“ efektu – vertikální profil 5-9
měřících bodů [CO2]
• Advekce – aktuálně se doporučuje u* filtrování (nízká turb.)

23. Děkuji za pozornost