velikost textu

Surface ozone influence on native vegetation: results based on ozone visible symptoms and stomatal flux

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:
Surface ozone influence on native vegetation: results based on ozone visible symptoms and stomatal flux
Název v češtině:
Vliv přízemního ozonu na vegetaci: vyhodnocení pomocí viditelných symptomů a stomatálního toku ozonu
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Leona Matoušková, Ph.D.
Školitel:
doc. RNDr. Iva Hůnová, CSc.
Oponenti:
prof. RNDr. Jana Albrechtová, Ph.D.
RNDr. Jan Hovorka, Ph.D.
Id práce:
83627
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Ústav pro životní prostředí (31-550)
Program studia:
Ekologie a ochrana prostředí (P1601)
Obor studia:
Aplikovaná a krajinná ekologie (XAPLEK)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
28. 2. 2012
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Příloha práce byla vyloučena ze zveřejnění.
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
ozon; viditelné poškození listů; AOT40; stomatální tok ozonu; Fagus sylvatica L.; Jizerské hory; Česká republika
Klíčová slova v angličtině:
ozone; visible foliar injury; AOT40; ozone stomatal fluxes; Fagus sylvatica L.; Jizerske hory Mts.; Czech Republic
Abstrakt:
ABSTRAKT Oblastí nejvíce postiženou v důsledku působení přízemního ozonu (O3) jsou, z hlediska zdravotního stavu vegetace, horské oblasti. Naše studie byla realizována v Jizerských horách. Vysoké úrovně O3 společně s vyhovujícími podmínkami životního prostředí pro stomatální vodivost mohou představovat hrozbu pro zdraví zdejších obnovujících se ekosystémů. Cíli této studie bylo vyhodnotit vliv O3 na vegetaci v českém pohoří a uvést doporučení a výhledy pro budoucí použití relativně nových metod hodnocení vlivu O3 na přirozenou vegetaci (viditelné symptomy a modelování stomatálního toku O3 do rostliny); tedy metod, které jsou relevantní pro fyziologii rostliny. Viditelné symptomy pravděpodobně způsobeny O3 byly hodnoceny na sedmi rostlinných druzích na čtyřech stanovištích, a to během vegetačních sezón 2006 a 2007. Pouze na dvou druzích (Fagus sylvatica L. and Rubus idaeus L.) byly symptomy určeny jako O3 skutečně vyvolané. Podle našich znalostí se jedná o první studii v České republice, kdy viditelné symptomy O3 byly ověřeny Centrem pro validaci symptomů O3 pro střední Evropu (Ozone Validation Centre for Central Europe). Naše výsledky založené na poškození rostlinných listů poukázaly na menší vliv O3, pokud přihlédneme ke koncentracím O3 (změřeny pasivními dosimetry) a k příznivým podmínkám životního prostředí, které jsou důležité pro tok O3 do rostliny. Závěry založené na výsledcích týkajících se viditelných symptomů v Jizerských horách nejsou jasné. Několik příčin, proč se symptomy vyvinuly v malém množství, byly určeny. Nicméně tyto výsledky obsahující informaci relevantní pro fyziologii rostlin byly užitečné a nápomocné pro naplánování dalšího výzkumu. Po vyhodnocení výsledků ze sezón 2006 a 2007 se studie zaměřila na symptomatický Fagus sylvatica, tedy na druh důležitý pro ekologickou stabilitu horských lesů, a na modelování stomatálního toku O3 do rostliny. Studie týkající se toku O3 byla realizována na šesti stanovištích. Na všech těchto stanovištích v nadmořské výšce mezi 460 a 962 m.n.m. byly během období červen-září 2008 měřeny koncentrace O3 a parametry životního prostředí důležité pro výpočet akumulovaného stomatálního toku O3 (AFSt) do Fagus sylvatica a expozičního indexu AOT40. Na pěti stanovištích byly hodnoceny i viditelné symptomy působení O3 na listech mladého porostu Fagus sylvatica. I přes některá omezení stomatální vodivosti v důsledku relativní vzdušné vlhkosti a teploty vzduchu byly podmínky životního prostředí spolu s koncentracemi O3 dostatečné k tomu, aby kumulativní tok O3 do Fagus sylvatica přesáhl svoji kritickou úroveň (CL). Hodnoty akumulovaného stomatálního toku O3 nad prahovou hodnotu Y = 1.6 nmol. m-2. s-1 (AFst1.6) se pohybovaly mezi 5.8 a 14.8 mmol.m-2 PLA. CL pro AFst1.6 (4 mmol O3 m-2) byly tedy na jednotlivých stanovištích překročeny o cca. 45% až 270 % (v průměru o 160 %). Závěry založené na hodnocení pomocí AFst a AOT40 nejsou stejné. CL pro AOT40 (5 ppm.h) byla překročena na čtyřech stanovištích ze šesti, v průměru o 94 %. Závislost množství viditelných symptomů na expozici O3 byla prokázána jako statisticky významná. AFst byl vyhodnocen jako lepší prediktor pro vývoj viditelných symptomů než AOT40. Nicméně nelze učinit obecný závěr ohledně hodnoty dávky O3 v rostlině, která by zapříčinila vznik viditelného poškození. Důvodem je několik faktorů, které tuto hodnotu ovlivňují.
Abstract v angličtině:
ABSTRACT Regarding the vegetation, the most affected areas by high levels of surface ozone (O3) are the mountain ridges. Our study has been carried out in the Jizerske hory Mts. High O3 levels together with the convenient environmental conditions for stomatal conductance could be a threat for the health of recovering ecosystems in this area. The aims of this study was both to assess the influence of O3 on vegetation in the Czech mountains and to provide recommendations and outlooks for possible future using of relatively new methods (visible symptoms and stomatal O3 flux modelling) used for O3 impact assessment on native vegetation in the field; that means physiologically relevant methods for the determination of O3 influence. During 2006 and 2007, O3-like visible symptoms were assessed on the leaves of seven species at four sites. Symptoms on only two species (Fagus sylvatica L. and Rubus idaeus L.) have been determined as O3-induced. To our knowledge, it is the first study in the Czech Republic in which the O3-l i ke s ymp t o ms on native plants have been verified by the Ozone Validation Centre for Central Europe. Our results based on O3-induced symptoms indicate that ambient O3 is likely to have a much lower impact than expected, considering the measured O3 concentrations (measured with passive samplers) and favourable environmental conditions for O3 uptake. Conclusions based on visible foliar injury assessment in the Jizerske hory Mts. are not clear. Nevertheless, the small amount of visible injury does not have to mean that vegetation is not influenced. A few reasons for the small amount of visible injury have been determined. Visible symptoms, as the first information including biological significance from the area where no similar assessment has been carried out, are helpful for further research and assessment. After assessment of results from 2006 and 2007 seasons, the study has been focused on Fagus sylvatica L. as a symptomatic and an important tree species for mountainous forests and on stomatal O3 flux modelling. The study concerning O3 flux was carried out at six sites. At all these sites in altitude between 460 and 962 m.a.s.l. during the period from June to September in 2008, O3 concentrations and environmental parameters necessary for the accumulated stomatal O3 flux (AFSt) into Fagus sylvatica leaves and AOT40 index calculation. At five out of these six sites, visible injury on Fagus sylvatica juvenile trees leaves has been observed. Combination of O3 levels and environmental conditions, though relative air humidity and air temperature significantly limited stomatal conductance, has been sufficient to cause O3 uptake exceeding critical level (CL) for forest ecosystems. The AFstY value (the accumulated stomatal flux of O3 above a flux threshold of Y = 1.6 nmol. m-2. s-1) ranged between 5.8 and 14.8 mmol.m-2 PLA. The CL of stomatal O3 uptake (4 mmol .m-2) was exceeded at all sites from cca 45% to 270% (160% on average). The conclusions based on AOT40 and AFSt are not the same. The CL for AOT40 (5 ppm.h) exceeded at four out of all sites (94% on average). The dependence of the visible injury amount on O3 indices was significant. AFSt has been determined as better predictor of visible injury than AOT40. Nevertheless, to make the generalized conclusion concerning values of O3 uptake related to visible injury onset is impossible since there are many factors influencing this values.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Leona Matoušková, Ph.D. 1.25 MB
Stáhnout Příloha k práci RNDr. Leona Matoušková, Ph.D. 2.42 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Leona Matoušková, Ph.D. 156 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Leona Matoušková, Ph.D. 12 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce RNDr. Leona Matoušková, Ph.D. 903 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. RNDr. Jana Albrechtová, Ph.D. 129 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Jan Hovorka, Ph.D. 62 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 840 kB