Oheň jako limitující faktor Kateřina Tvardíková

Oheň jako limitující faktor

Kateřina Tvardíková

Přirozené požáry

= důležitý proces: Omlazení lesů Redukce nebezpečného množství paliva Redukce ekologického společenstva Zabránění homogenitě Periodický s nízkou intenzitou Urychluje rozklad a koloběh látek

Zabránění klimatickému klimaxu a nastolení ohňového klimaxu.

Jakých oblastí se to týká?

• borové lesy• podrosty palem • savany• stepi• temperátní lesy= celkem 40%

povrchu země

Rok 1998

Svět off fire a on fire

Bare, C3, C4, angiosperm, gymnosperm, (crop)

Jiný výzkum

• Situace pro angiosperm

• A) fire off

• B) fire on

Výzkum v NP Tsavo

• Ochrana před ohněm 25 let

• Objevily se stromy a hustý porost keřů

• Zmenšila se biomasa trávy

• Změny jak nadzemní tak podzemní biomasy

• Změny ve složení fauny

1 8 16 25

1-. Aboveground carbon stock

Herbaceous component 142.6 184.1 182.0 86.2Woody component 5,3 12.I 33.1 352.6

Total 147.9 197.0 215.1 438.8

2-. Belowground carbon stock

Herbaceous component 59.1 78.7 77.7 36.8

Woody component 0.7 2.I 6.I 52.4

Total 59.8 80.8 48.1 89.2

3-. Total carbon stockHerbaceous component 201.7 254.8 259.7 123.0

Woody component 6.0 15.VI 39.5 405.0

4- Total vegetation carbon

stock

207.7 270.4 299.2 528.0

5-. Soil carbon stock

Herbaceous component 5339.1 5166.7 5093.1 2414.0

Woody component 1341.5 1494.0 1646.4 7195.6

6-. Total system carbon stock 6888.3 6931.1 7038.7 10137.6

Years after savanna protection

Změny v rozložení jedinců

 fire on

savanafire off

savana

R=shlukovité 0,8 0,8

shlukovité 70% 82%

náhodné 15% 18%

pravidelné 15% 0

• Pravidelné seskupení je typické pro: Chamelia spinosa

Casearia decadra

Proč ? ?

• Oheň stimuluje klíčení a rašení• Oheň redukuje nadzemní časti a posouvá

rostlinu zpět do minulé fáze, dokud není tak vysoká, že unikne a nebo dokud nezahyne

• Mění půdní podmínky• Redukuje allelochem. vlivy• Osamocené stromy mohou ovlivňovat

mikroklima

• Stromy potlačují stínem trávu v okolí a tím umožňuje další invazi

• Klíčení je podpořeno pod trsy stromů, kde je tenká vrstva trávy která nepodporuje velký žár

• x stromy se silicemi v jehličí -> velký žár, spálí vše a pak klíčení

• Oheň = na trávě závislý kontrolor stromů

Koexistence trávy a stromů

• Rozdílná odolnost stresu

• Stromy – hlubší extensivní kořeny x zasahují i do horních vrstev půdy – pomalejší růst

větší odolnost

• Tráva – mělčí intensivní kořeny jen v horní vrstvě – rychlý růst – menší odolnost, rychlý růst

• Tráva – schopna využít podzemní vodu, rychlost ovlivněna využíváním vody stromy

Stromy využívají se stejnou efektivitou jako tráva i povrchovou vodu.

schopnost kompetetice závisející na ekologických faktorech je u stromů vyšší

za ,,normálních” podmínek

Výsledky: Walker, Scholes 93, Nylsvely

• Surface conductance and litter fall as a function of soil water deficit in a forest grove of the Orinoco savannas. (Data taken from San Jose et al., 1995).

Závislost přístupnosti vody na půdních podmínkách a na spadu

Jak je tedy možné, že tu stromy ,,nejsou“?

• V disturbančních oblastech je koexistence založena na redukci kompetice díky snížení hustoty stromů.

• V těchto oblastech celkově potlačen růst, schopnost kompetice a reprodukce stromů

Teoretický mechanismus

Navrhuje existenci rovnovážných a nerovnovážnýh stavů

STABILNĚ INTERAKTIVNÍ

NESTABILNĚ INTERAKTIVNÍ

SLABĚ INTERAKTIVNÍ

• Výsledky ukazují že:

Savany přetrvávají ve fire-unstable rovnováze, reprezentované bylinným porostem a roztroušenými stromovými porosty, pro které jsou charakteristické pyro resistentní druhy

Strategie fire-prone jedinců

• Rychlý růst do výšky

• Hodně ohni odolná kůra

• Zásoby vody v nižších částech rostliny

• Opadavé části (jehlice) napuštěné silicemi

• Semena odolná proti ohni

• Klíčení semen spouštěno teplotou

• Vysoké holé kmeny s postranními větvemi ve větších výškách

Strategie fire-prone jedinců• Kalifornská sekvoje

vždyzelená (Sequoia sempervirens) je typickým pyrofytem, uvolňující semena při velkém žáru ohně (foto Charles Webber).

Pinus Canariensis – kanárské ostrovy

•

•

• Pokud bráníme přirozeným opakujícím se ohňům nastolujeme nepřirozený systém, který je nestabilní s obrovským nakumulovaným množstvým biomasy. Velký ničivý požár je proto nevyhnutelný a neočekávatelný.

Týká se nás to také?

Ano, nebo spíše týkalo.• V době kdy přestaly jezdit po kolejích lokomotivy

na uhlí a přešlo se na elektriku také vymizela spousta druhů původně rostoucích na stráních pod tratí.

• Tyto druhy byly závislé na pravidelném požáru, způsobeném jiskrou z vlaku. Dnes nic nehoří a druhy jsou vytlačené konkurencí.

KONEC

Čerpáno z:

• The global distribution of ecosystems in a world without fire

New Phytologist 165(2) FEB 2005 str. 525 – 537

• The effect of fire interval on post fire understore comunities

Russian Journal of ecology 25(5) SEP 1994 str 330- 335

• Fire effect on coexistence of trees and grasses in savanas and the resulting outcome organic matter budget

Interciencia 22(6) DEC 1997 str. 289- 304