Sezonní dynamika vybraných anatomických a fyziologických parametrů listu dřevin v lužním lese

• Název práce v češtině: Sezonní dynamika vybraných anatomických a fyziologických parametrů listu dřevin v lužním lese
• Název v anglickém jazyce: Seasonal dynamics of selected anatomical and physiological leaf traits in floodplain forest
• Akademický rok vypsání: 2019/2020
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra experimentální biologie rostlin (31-130)
• Vedoucí / školitel: Mgr. Zuzana Lhotáková, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 14.11.2019
• Datum zadání: 08.01.2020
• Datum potvrzení stud. oddělením: 08.01.2020
• Konzultanti: prof. RNDr. Jana Albrechtová, Ph.D.

Seznam odborné literatury

Heklau, H., Jetschke, G., Bruelheide, H., Seidler, G., Haider, S., 2019. Species-specific responses of wood growth to flooding and climate in floodplain forests in Central Germany. IForest - Biogeosciences For. 12, 226–236. https://doi.org/10.3832/ifor2845-012
Lhotakova, Z., Brodsky, L., Kupkova, L., Kopackova, V., Potuckova, M., Misurec, J., Klement, A., Kovarova, M., Albrechtova, J., 2013. Detection of multiple stresses in Scots pine growing at post-mining sites using visible to near-infrared spectroscopy. Environ. Sci.-Process. Impacts 15, 2004–2015. https://doi.org/10.1039/c3em00388d
Mikac, S., 2018. Drought-induced shift in tree response to climate in floodplain forests of Southeastern Europe. Sci. Rep. 12.
Mišurec, J., Kopačková, V., Lhotáková, Z., Campbell, P., Albrechtová, J., 2016. Detection of Spatio-Temporal Changes of Norway Spruce Forest Stands in Ore Mountains Using Landsat Time Series and Airborne Hyperspectral Imagery. Remote Sens. 8, 92. https://doi.org/10.3390/rs8020092
Rodríguez-González, P.M., Albuquerque, A., Martínez-Almarza, M., Díaz-Delgado, R., 2017. Long-term monitoring for conservation management: Lessons from a case study integrating remote sensing and field approaches in floodplain forests. J. Environ. Manage. 202, 392–402. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.01.067
Trumbore, S., Brando, P., Hartmann, H., 2015. Forest health and global change. Science 349, 814–818. https://doi.org/10.1126/science.aac6759

Předběžná náplň práce

Přímé i nepřímé stresové faktory jako je využívání biomasy, znečištění životního prostředí nebo rychle probíhající klimatická změna mají vliv na funkci ekosystémů (Trumbore et al., 2015). Lužní lesy hrají důležitou roli v zadržování vody v krajině a díky své vysoké druhové diverzitě jsou jedny z ekosystémů s vyšší produkcí a schopností vázat uhlík. V současnosti jsou evropské lužní lesy ohroženy také regulací říčních toků, expanzí zemědělství a infrastruktury.
Reakce lužních lesů na měnící se klima, zejména častější výskyty sucha, je studována zejména pomocí dendrochronologických metod (Heklau et al., 2019; Mikac, 2018). Dalším vhodným nástrojem, který umožňuje hodnotit a modelovat vitalitu lužního lesa, je DPZ (Rodríguez-González et al., 2017). Pro dobrou interpretaci dat z dálkového průzkumu Země je však dosud nepostradatelné pozemní zjišťování vybraných spektrálních, fyziologických a strukturálních parametrů na úrovni listu. Například obsah fotosyntetických pigmentů a jejich vzájemné poměry lze využít jako vhodný indikátor fyziologického stavu vegetace, který lze detekovat i spektrálními metodami (Lhotakova et al., 2013; Mišurec et al., 2016). Optické vlastnosti na úrovni listu jsou zejména v blízké infračervené části elektromagnetického spektra ovlivněny vnitřní strukturou listu. Obsahy pigmentů, stejně tak jako struktura listu, se během jeho vývoje v průběhu vegetační sezony mění. Tyto dynamické změny lze použít pro interpretaci dat z dálkového průzkumu, např. za účelem zpřesnění klasifikace druhů v lužním lese.
Cíle práce:
Hlavním cílem diplomové práce bude u vybraných druhů lužního lesa v Podyjí popsat sezonní dynamiku v obsahu fotosyntetických pigmentů a struktuře listu a mezi druhy porovnat vztah těchto parametrů k optickým vlastnostem listu. Vedlejším metodickým cílem práce bude porovnání několika typů příručních chlorofylmetrů a vyhodnocení jejich vhodnosti pro bifaciální listy dřevin s různými poměry fotosyntetických (chlorofyly, karotenoidy) a ochranných pigmentů (anthokyany).
Materiál:
Sezonní dynamika fotosyntetických pigmentů a optických vlastností bude provedena na vzorcích listoví odebraných alespoň 3x za vegetační sezonu v lužním lese Dyjského trojúhelníku v blízkosti přírodní rezervace Ranšpurk a ekosystémové stanice Výzkumného ústavu globální změny. Materiálem budou převážně vybrané druhy tvrdého luhu: jasan ztepilý (Fraxinus excelsior), lípa srdčitá (Tilia cordata), habr obecný (Carpinus betulus), dub letní (Quercus robur), dále dub cer (Quercus cerris L.), topol bílý (Populus alba) a javor babyka (Acer campestre). Testování chlorofylmetrů bude provedeno jednak na dřevinách z lužního lesa a dále budou využity různé dřeviny z botanické zahrady PřF UK, které se liší přítomností anthokyanů v listech.