velikost textu

The influence of wind on treeline position - the question of summit syndrome

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
The influence of wind on treeline position - the question of summit syndrome
Název v češtině:
Vliv větru na polohu horní hranice lesa – otázka vrcholového fenoménu
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Jakub Kašpar
Školitel:
Mgr. Václav Treml, Ph.D.
Oponenti:
Ryszard Kaczka, Ph.D.
RNDr. Jan Altman, Ph.D.
Id práce:
142240
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra fyzické geografie a geoekologie (31-330)
Program studia:
Fyzická geografie a geoekologie (P1306)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
21. 9. 2017
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Název: Vliv větru na polohu horní hranice lesa – otázka vrcholového fenoménu Autor: Jakub Kašpar Ústav: Katedra fyzické geografie a geoekologie, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova Školitel: Václav Treml, Katedra fyzické geografie a geoekologie, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova Abstrakt: Na globální úrovni je poloha horní hranice lesa daná izotermou teploty vegetační sezony. Na regionální úrovni, však může být její poloha modifikována dalšími environmentálními faktory, jako je například působení větru. Intenzita působení větru roste se zkracující se vzdáleností mezi ekotonem horní hrance lesa a vrcholovými oblastmi. Vysoká intenzita působení větru může vést k přítomnosti vrcholového fenoménu. Ten může vést ke snížení polohy horní hranice lesa pod její potenciální elevaci danou teplotními podmínkami. Ekoton horní hranice lesa vyskytující se v jedenácti pohořích Střední Evropy v Harzu, Vysokých Sudetech a Karpatech sloužil jako model pro můj výzkum. Tato pohoří kopírují 50. rovnoběžku a podél gradientu rostoucí kontinentality. Vzdálenost polohy horní hranice lesa od vrcholu je v těchto pohořích značně variabilní. Kromě toho se jednotlivá pohoří liší svou hmotnatostí a pravděpodobně také intenzitou vrcholového fenoménu. Poloha horní hranice lesa ve Střední Evropě roste o 94 m na 100 km směrem k východu, přičemž kopíruje nárůst nadmořské výšky izoterm v důsledku zvyšující se kontinentality a hmotnatosti pohoří. Teplotní podmínky na většině horních hranic lesa se vzájemně neliší. Stejně tak se neliší od podmínek na podobných stanovištích v Alpách. Výjimku tvoří Harz, Králický Sněžník Hrubý Jeseník a Veľká Fatra. V těchto pohořích byl rovněž zaznamenán vyšší radiální přírůst. Teplotní poměry silně korelovaly s radiálním růstem, ale pouze slabě s výškovým růstem stromů nižších než 2 m a vůbec s výškovým růstem stromů vyšších než 2 m. Také rozdíly v časování fenologických fází tvorby dřeva napříč ekotonem hranice lesa naznačily možný vliv větru na růst stromů v nejvyšších částech ekotonu. Vysoké rychlosti větru se odrazily ve vyšším výskytu klonálních stromových skupinek a nepravidelném tvaru korun kopírujícím převládající větrné proudění v zimních měsících. Navzdory tomu výsledky neprokázaly vliv větrem indukované ztráty biomasy na růst stromů ve zkoumaných pohořích. Vítr snižoval výškový přírůst stromu po dosažení výšky 2 m o 0.65 cm při nárůstu rychlosti větru o 1 m.s-1. Přesto lze říci, že větrem způsobené snížení polohy horní hranice lesa je pravděpodobně malé i v větrných pohoří v rámci studované části střední Evropy. Vliv vrcholového fenoménu se v pohořích Střední Evropy projevuje pouze vytvářením rozdílu ve velikosti stromů mezi návětrnými a závětrnými polohami. Vrcholový efekt mohl tímto způsobem přispět ke snížení polohy horní hranice lesa v Králickém Sněžníku a Hrubém Jeseníku. Klíčová slova: horní hranice lesa, vrcholový fenomén, růst stromů, Vysoké Sudety, Harz, Karpaty
Abstract v angličtině:
Title: The influence of wind on treeline position – the question of summit syndrome Author: Jakub Kašpar Department: Department of Physical Geography and Geoecology, Faculty of Science, Charles University Supervisor: Václav Treml, Department of Physical Geography and Geoecology, Faculty of Science, Charles University Abstract: Growing season temperatures drive treeline position on a global scale. However, environmental factors including wind action may critically modify the position of treeline ecotone on a regional or a local scale. The intensity of wind action increases with shortening of treeline-summit distance. High intensity of wind action may cause the presence of a summit syndrome. This results into the lowering of treeline below its potential limit given by temperature conditions. Alpine treeline ecotones occurring in 11 mountain ranges including the Harz Mts., the High Sudetes and the Carpathians represented the model areas for my research. These mountains are located at the 50th parallel and reflect an increase in the gradient of continentality. Moreover, the distance of treeline from the summit is highly variable among these mountains. These mountains are moreover characterized by differences in mass elevation effect and in the summit syndrome intensity. Treeline position in Central Europe is increasing its elevation about 94 m per 100 km towards the east, when reflecting rise of elevation isotherms due to increasing continentality. However, thermal conditions of the majority of these treelines do not differ significantly from each other as well as from similar positions in the Alps. Treelines in the Harz, Králický Sněžník, Hrubý Jeseník and Veľká Fatra are, however, an exception. These mountains showed higher radial and apical growth when compared to the rest of investigated treelines. We found that temperature conditions were strongly correlated to radial growth, correlations were lesser for height growth below 2 m and there was no correlation with height growth above 2 m. Results of xylogenesis indicated a potential influence of wind action on wood formation in high-elevation tree stands. Anyway, the high wind speeds were reflected in higher occurrence of clonal tree islands and irregular tree crowns reflecting prevailing wind direction in winter. Wind was able to limit only apical growth of trees after they exceed the height of 2 m. The approximate rate of this limitation was 0.65 cm per 1 m.s-1 of wind increment per year. Nevertheless, the overall wind-induced depression of highest treeline positions is probably low, even in windy mountain regions such as the mountainous regions of Central Europe, because even in the highest elevations, the wind-sheltered sites favourable for tree growth exist. Thus, overall effect of summit syndrome in mountains of Central Europe generally manifests in a difference in tree size between wind protected and wind affected sites. This might lead to slight treeline depression in mountain ranges such as the Králický Sněžník Mts. and Hrubý Jeseník Mts. Keywords: treeline, summit syndrome, tree growth, wind influence, High Sudetes, Harz, Carpathians
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Jakub Kašpar 5.55 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Jakub Kašpar 193 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Jakub Kašpar 254 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Jakub Kašpar 1.6 MB
Stáhnout Posudek oponenta Ryszard Kaczka, Ph.D. 783 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Jan Altman, Ph.D. 449 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 916 kB