Upload
jud
View
55
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Ekologické aspekty lesnického hospodaření v imisních oblastech. Výskyt chřadnoucích lesů v Evropě v 90 létech (Freer et Smith 1998). Typy škodlivých činitelů. prach plynné součásti ovzduší oxid siřičitý oxidy dusíku fluor ozón amoniak. Vývoj emisí v ČR. 1000 t.rok -1. 1000 t.rok -1. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Ekologické aspekty lesnického hospodaření v imisních oblastech
Výskyt chřadnoucích lesů v Evropě v 90 létech (Freer et Smith 1998)
Typy škodlivých činitelů
• prach
• plynné součásti ovzduší– oxid siřičitý– oxidy dusíku– fluor– ozón– amoniak
Vývoj emisí v ČR
1000 t.rok-1
1000 t.rok-1
1000 t.rok-1
Průměrné koncentrace SO2
Mechanismus účinku plynného znečistění• Přímé účinky: enzymatický systém, fotosyntéza,
narušení kutikulárních vosků• Kombinované účinky: narušení výživy (zvláště
dusíkem)• Účinky zprostředkované půdou: toxicita
některých prvků (Al), nedostatečná výživa• Sekundární vlivy: výskyt patogenních
organismů, narušení mykorhiz, nevyzrálost pletiv• Terciární vlivy: jedná se o odezvu na změny
struktury společenstva, snížení genetické diversity
Stres
Reakce rostliny na chronický a akutní stres (Cudlín, 2001)
Reakce smrku na působení stresového faktoru (Cudlín, 2001)
Poškození dřevin SO2
Přímý vliv na dřeviny podle klasických prací (Materna, 1973):
• 0,07 mg.m-3: odumírání dřevin při dlouhodobém působení
• 0,015 mg.m-3: první příznaky poškození dřevin
Vliv stanoviště na ohroženost imisemi
• Exponovanost stanoviště
• Výskyt inverzních situací
• Vlastnosti půdy
Defoliace
Vyhláška MZe 78/1996 Sb. stanovuje stupně poškození stromů:
•0 (0%) - nepoškozený strom•1 (1-25%) - slabě poškozený•2 (26-50%) - středně poškozený•3 (51-75%) - silně poškozený•4 (76-100%) - odumírající•5 (100%) - odumřelý strom
Stupně poškození porostů:• 0 - Nepoškozený (0: 100%)• 0/1 - s prvními symptomy poškození (maximálně
1: 20%, 2+: 0%)• I - slabě poškozený (2+: 32% nebo 3+: 5%)• II - středně poškozený (2+: 84% nebo 3+: 30%)• IIIa - silně poškozený (3+: 50%)• IIIb - velmi silně poškozený (3+: 70%)• IV - odumírající/odumřelý (3+: 100%)
Způsob stanovení defoliace
• Terénním šetřením (odhad s přesností 5%)
• Na základě DPZ (družicové snímky)
Hrubý Jeseník: 1988
Hrubý Jeseník: 2000
Charakteristiky pásem ohrožení
Podle doby zvýšení poškození dospělého SM porostu
• A: do 5 let• B: během 6-10 let• C: během 11-15 let• D: během 16-20 let
Podle rychlosti rozpadu BO porostů - ročně odumře
• A: >20% stromů• B: 10-20% stromů• C: 2-10% stromů• D: do 2 % stromů
Pásma ohrožení imisemi
Vývoj stavu půd
Krkonoše, 1958-1991
Data ÚHÚL
Aktuální acidita vyjadřuje aktivitu (koncentraci) vodíkových iontů měřenou v suspenzi půda-voda.Hodnota aktuální acidity je chápána jako míra aktivity protonů v naturálním půdním roztoku v daném okamžiku měření. Vzhledem k tomu, že kyseliny, které existují v půdním roztoku nejsou v konstantním stavu, jejich poměr se může měnit v čase. Změny aktuální acidity mohou být rychlé a krátkodobé. Předpokládá se, že aktuální acidita dobře reprezentuje přirozenou variabilitu kyselosti půdního roztoku a jako taková má velký ekologický význam.
Výměnná (potenciální) acidita: Při jejím stanovení se určí pH v suspenzi půdy a roztoku soli. Zpravidla se používá roztok KCl nebo CaCl2. Působením roztoku soli se zmenší vliv proměnlivé koncentrace elektrolytu a měření je méně závislé na poměru roztoku a půdy. KCl podporuje silnější kationtovou výměnu než CaCl2. U kyselých půd je při tomto způsobu uvolněna ze sorpčního komplexu podstatná část kationtů a pH KCl tak lépe charakterizuje výměnnou aciditu půdy. Vzhledem k tomu, že výměnná acidita závisí na dílu silně vázaných kyselých kationtů (H, Al), její variabilita v čase je menší a měřené hodnoty stabilnější.
Procesy acidifikace lesních půd mohou mít následující zdroje: (Van Breemen 1992, Binkley et al. 1989):1) přísun rozpuštěných silných kyselin a bazí2) interní produkce různých kyselin v půdě3) asimilace bazických látek biotou4) změny průběhu redukčně-oxidačních procesů
Acidifikace lesních půd
Pufrovitost půd (Ulrich, 1986)
Pufrační intervaly:
• pH 6,2-8,6: karbonátový ->Ca(HCO3)2
• pH >5: silikátový ->jílové minerály (zvýšení KVK)• pH >4,2: iontovýměnný
– s jílovými minerály -> Al(OH)(3-x)+x (snížení KVK)
– s oxidy Mn -> Mn2+
– s mezimřížkovým Al ->Al-hydroxosulfát
• pH >4,2: hliníkový -> Al3+ v roztoku• pH >3,8: hlinito-železitý -> Al3+ v roztoku,
Fe(OH)3• železitý: uvolnění ferrihydritu, Fe3+, destrukce jílu
Toxicita hliníku
Narůstající pořadí podle toxicity
• organické komplexy Al, Al-F, AlSO4+
• Al(OH)3 - Al(OH)2+
• Al(OH)2+
• Al3+
Poměr obsahu bazických kationtů a hliníku (Bc/Al)v půdním roztoku jako indikátor stavu porostů
• Porušení iontové rovnováhy: Al brání aktivnímu transportu iontů přes buněčné membrány.
• Odumírání takto zasažených jemných kořenů.• Blokování enzymů a následných reakcí
katalyzovaných těmito enzymy. Al může zaujmout místa kovů, které jsou přirozenou součástí těchto enzymů.
Látková bilance v ekosystémuB = TF - SO - INC . CL
TF - podkorunové srážky (throughfall)SO - vyplavováníINC - přírůst porostuCL - vymývání z korun
Interní produkce protonů v půdě (INP) je:INP = ∆s(S-) - ∆s(S+)
∆s -změna v půdní zásobě(S-) - suma ekvivalentů aniontů(S+) - suma ekvivalentů kationtů
Podíl přirozených a antropogenních zdrojů protonů na acidifikaci půd v Rakousku (Glatzel 1990)
Příklad vývoje půd Jizerských hor
Korelační koeficienty mezi sledovanými proměnnými v půdním horizontu FH (statisticky průkazně vysoké hodnoty na hladině 5% jsou označeny červeně).
PCA10.50-0.5
PC
A2
0.5
0
-0.5
PH_H2O
PH_KCL
COXN
AVAIL_P
AVAIL_K
AVAIL_CA
AVAIL_MG
AVAIL_FE
AVAIL_AL
Půdní charakteristiky horizontu FH hodnocené metodou PCA
PCA1543210-1-2
PC
A2
3
2
1
0
-1
-2
-3
-10-9
-8-7
-6
-5
-4
-3
-2-1
1
2
4
7
9
10
16
19
20
21
22
24
27
31
37
42
43
45
47
48
49
5253
54
55
56
57
58
59
60
61
62
67
68
69
7071 72
7475 7677
79
80
81
8283
84
85
8687
88
89
9091
Příklad plochy s vlivem vápnění (155) 1980-2003155(1980) - 155(2003)
COX29282726252423222120191817161514131211109876543210
De
pth
[c
m]
0-2-4-6-8
-10-12-14-16-18-20-22-24-26-28-30-32-34-36-38-40-42-44-46-48-50-52-54-56-58-60-62-64-66-68-70-72-74
Cox155(1980) - 155(2003)
C_N282726252423222120191817161514131211109876543210
De
pth
[c
m]
0-2-4-6-8
-10-12-14-16-18-20-22-24-26-28-30-32-34-36-38-40-42-44-46-48-50-52-54-56-58-60-62-64-66-68-70-72-74
C : N
Dvouetážová porost
BK - 150 let
SM - 18 let
155(1980) - 155(2003)
PH_H2O543210
De
pth
[c
m]
0-2-4-6-8
-10-12-14-16-18-20-22-24-26-28-30-32-34-36-38-40-42-44-46-48-50-52-54-56-58-60-62-64-66-68-70-72-74
155(1980) - 155(2003)
PH_KCL43210
Dep
th [
cm]
0
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
-16
-18
-20
-22
-24
-26
-28
-30
-32
-34
-36
-38
-40
-42
-44
-46
-48
-50
-52
-54
-56
-58
-60
-62
-64
-66
-68
-70
-72
-74
pH (H2O)
pH (KCl)
155(1980) - 155(2003)
AVAIL_P200180160140120100806040200
De
pth
[c
m]
0-2-4-6-8
-10-12-14-16-18-20-22-24-26-28-30-32-34-36-38-40-42-44-46-48-50-52-54-56-58-60-62-64-66-68-70-72-74
dostupný P
155(1980) - 155(2003)
AVAIL_CA1 1001 0009008007006005004003002001000
De
pth
[c
m]
0-2-4-6-8
-10-12-14-16-18-20-22-24-26-28-30-32-34-36-38-40-42-44-46-48-50-52-54-56-58-60-62-64-66-68-70-72-74
155(1980) - 155(2003)
AVAIL_MG700650600550500450400350300250200150100500
Dep
th [
cm]
0
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
-16
-18
-20
-22
-24
-26
-28
-30
-32
-34
-36
-38
-40
-42
-44
-46
-48
-50
-52
-54
-56
-58
-60
-62
-64
-66
-68
-70
-72
-74
dostupný Ca
dostupný Mg
Vápnění
• Vhodné jsou hlavně dolomitické vápence s částicemi do 1 mm
• Dávky 2-3 t/ha• Změny se projevují nejdříve ve svrchních
horizontech, pozorovatelné je zpoždění vlivu, který je zřetelný i po 10-15 letech
• Nepříznivé vlivy: ochuzení diversity společenstev, mineralizace organické hmoty (pozor na N), uvolňování těžkých kovů, přesun kořenů do povrchových vrstev půdy