Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2010, 58(4), 23-30 | DOI: 10.11118/actaun201058040023

Začátek a trvání vegetativních fenologických fází u buku lesního (Fagus sylvatica L.) v měnících se podmínkách prostředí

Emilie Bednářová1, Jiří Kučera2, Lucie Merklová3
1 Ústav ekologie lesa, Mendelova univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika
2 Turistická 5, 621 00 Brno, Česká republika
3 Krajský úřad Středočeského kraje, odbor životního prostředí, Zborovská 11, Praha 5, Česká republika

Ze získaných výsledků je patrné, že nástup a průběh jednotlivých fenologických fází je velmi variabilní a podléhá vlivu teplotních změn, zvláště v jarním období. Oproti dlouhodobému sledování od roku 1991 dochází v posledních letech (2004 až 2007) k časnějšímu nástupu jarních fenologických fází a zkracování jejich trvání, následkem vyšších teplot ve sledované oblasti. Nejvýrazněji se projevil vliv vyšších teplot na začátek a trvání fáze rašení a počátek olisťování. Statistické zpracování prokázalo vysokou závislost nástupu jarních fenologických fází u buku lesního, na sumě efektivních teplot. Závislost je vyjádřena koeficientem determinance R2 = 0,923 (y = -4,097*x + 129,9). Velmi extremním byl rok 2007. Rašení nastalo již 95. den od počátku kalendářního roku a fenologická fáze, počátek olisťování z 10 %, proběhla během 18 hodin, což je nejkratší doba za celé sedmnáctileté období sledování. I další fenologické fáze v jarním období měly kratší dobu trvání než v předcházejících letech. Tuto mimořádnou situaci se podařilo zaznamenat pomocí kamerového systému nainstalovaného v porostu, za účelem zpřesnění sledování fenologie. Rovněž fenofáze "zcela rozvinutá listová plocha" nastala v roce 2007 za nejkratší dobu od počátku sledování. Oproti dlouhodobému pozorování byly podzimní fenologické fáze v posledních čtyřech letech ovlivněny vyššími teplotami vzduchu. Tento stav může mít za následek prodlužování vegetačního období a následně narušování fyziologických funkcí. Z lesnického hlediska je velmi důležitá délka období, po kterou mohou lesní dřeviny vytvářet nové asimiláty. Výrazné prodlužování vegetační doby následkem oteplování však může mít za následek spotřebování vytvořených asimilátů, zkrácení odpočinkového období a zimního klidu. Prodlužování vegetačního období v dlouhém časovém úseku může vyvolávat u dřevin jejich chřadnutí. Výsledky dlouhodobého fenologického monitoringu lesních dřevin mohou pomoci při zhodnocení stavu lesních porostů v souvislosti s očekávanými klimatickými změnami.

buk lesní, lesní dřeviny, fenologické fáze, efektivní teploty, vegetace, klimatické změny, počasí

The onset and duration of vegetative phenological stages in European beech (Fagus sylvatica L.) under changing conditions of the environment

A phenological study on the onset and duration of particular phenological stages of European beech (Fagus sylvatica L.) was carried out using sample trees growing in a research area of the Faculty of Forestry and Wood Technology, MENDELU Brno for a period of 17 years (1991-2007). The paper describes the onset and duration of particular phenological stages depending on effective temperatures. In spring phenological stages, the high dependence was proved on air temperatures. To evaluate temperature requirements of studied species the cumulative sum of temperatures which activated the beginning of a respective phenological stage was used. It is evident that the onset and the course of particular phenological stages were very variable being subject to the effect of temperature changes, particularly in the spring season. In recent years, the earlier onset is noted of spring phenological stages and the length of their duration shortens. Effects of temperature on the onset and duration of the stage of budbreak and the beginning of foliage became evident in European beech most markedly. 2007 was a very extreme year from the aspect of the early onset of spring vegetative phenological stages. In that year, a marked shift was noted in the onset of particular staged as compared to previous years. To specify phenological observations, records of phenological data of a camera placed in the central part of a crown were used. Results obtained show that some spring phenological stages take only several hours, which corresponds with higher temperatures during spring months in last years. In the area described, higher temperatures were measured even in autumnal months as compared with a long-term average. Owing to high temperatures in the pre-dormancy period, the extension of a growing season occurs and thus also shortening the dormancy playing an irreplaceable role in forest trees. Shortening the dormancy can result in the disturbance of physiological processes and subsequently the decline of trees.

Keywords: phenological stages, climatic changes, weather, temperature sum, vegetative period, European beech, forest tree species
Grants and funding:

This publication was supported by the Ministry of Education Youth and Sport of the Czech Republic, project No. MSM 6215648902 and project Czech Terra MZP SP/2d1/93/07.

Received: February 1, 2010; Published: September 15, 2014  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Bednářová, E., Kučera, J., & Merklová, L. (2010). The onset and duration of vegetative phenological stages in European beech (Fagus sylvatica L.) under changing conditions of the environment. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 58(4), 23-30. doi: 10.11118/actaun201058040023
Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. BAGAR, R., KLIMÁNEK, M., KLIMÁNKOVÁ, D., 2001: Fenologie je klíčem k poznání přírody. Ochrana přírody, 56,3: 85-89.
    2. BAGAR, R., NEKOVÁŘ, J., 2007: Porovnání růstových podmínek v I.-IV. lesním vegetačním stupni. In: International Scientific Conference Bioclimatology and natural hazards proceedings. Zvolen (Slovakia): Slovenská bioklimatologická společnost a Technická univerzita ve Zvolenu, pp. 1-7. ISBN 978-80-228-1760-8.
    3. BEDNÁŘOVÁ, E., KUČERA, J., 2002: Phenological observations of two spruce stands (Picea abies /L./ Karst.) of different age in the years 1991-2000. Ekológia (Bratislava), Vol. 21, Supplement 1/2002, p. 98-106.
    4. DIEKMANN, M., 1966: Relationship between flowering phenology of perennial herbs and meteorological data in deciduous forests of Sweden. Can. J. Bot., 74: 528-537. DOI: 10.1139/b96-067 Go to original source...
    5. DITTMAR, CH., ELLING, W., 2006: Phenological phases of common beech (Fagus sylvatica L.) and theit dependence on region and altitude in Southern Germany. Eur. J. Forest. Res, 125: 181-188. DOI: 10.1007/s10342-005-0099-x Go to original source...
    6. CHALUPA, V., 1969: Počátek, trvání a ukončení vegetační činnosti u lesních dřevin, In: Práce VÚLHM, Zbraslav-Strnady, sv. 37: 41-68.
    7. KOLEKTIV, 1992: Ekologické důsledky obnovy smrkových porostů holosečným způsobem. Kontrolovatelná etapa výzkumného úkolu. Brno, MZLU, ÚEL: 120.
    8. KOCH, E., BRUNS, E., CHMIELEWSKI, F. M., DEFILA, C., LIPA, W., MENZEL, A., 2005: Guidelines for plant phenological observations. Deutscher Wetterdienst, Germany. HU Berlin, Germany, 39 s.
    9. KRAMER, K., 2000: The importance of phenology for the evaluation of impact of climate change on growth of boreal, temperate and Mediterranen forests ecosystems: an overview. Inter. J. Biometeorology, 44: 67-75. Go to original source...
    10. LAPPALAINEN, H., 1994: Examples of plant phenological events in Finland and their relation to temperature. Memoranda Soc. Fauna Flora Fennica, 70: 105-121.
    11. LARCHER, W., 1995: Physiological Plant Ecology, Berlin, Springer, 354 s. Go to original source...
    12. LUKNÁROVÁ, V., 2000: Fenologické pozorovanie smreka obyčajného a zmeny klímy. Enviromagazín, 5: 14-15.
    13. LUKNÁROVÁ, V., 2002: Závislosť nástupu prvých májových výhonkov smreka obyčajného od vybraných meteorologických prvkov. Meteorological Journal, SHMÚ Bratislava, 5: 31-38.
    14. SCHIEBER B., 2006: Spring phenology of European beech (Fagus sylvatica L.) in a submountain beech stand with different stocking in 1995-2004. Journal of Forest Science, 52: 208-216. DOI: 10.17221/4503-JFS Go to original source...
    15. SPARKS, T. H., MENZEL, A., 2002: Observed changes in seasons: an overview. International Journal of Climatology, 22: 1715-1725. DOI: 10.1002/joc.821 Go to original source...
    16. SPARKS, T. H., HUBER, K., CROXTON, P. J., 2006: Plant development scores from fixed-date photographs: the infuence of weather varibles and recorder experience. International Journal of Biometeorology, 50: 275-279. DOI: 10.1007/s00484-005-0022-7 Go to original source...
    17. ŠKVARENINOVÁ, J., 2003: Analýza fenologických pozorování vybraných lesných drevín v Zvolenskej pahorkatine. Acta Facultatis Forestalis Zvolen, 45: 29-40.
    18. ŠKVARENINOVÁ, J., 2005: Zhodnotenie fenologických fáz niektorých listnatých drevín. In: ROŽNOVSKÝ, J., LITSCHMAN, T. (ed.) Bioklimatologie současnosti a budoucnosti. Brno - Křtiny, ČHMU Brno, 1-5. ISBN 80-86690-31-08.
    19. ŠKVARENINOVÁ, J., KOVÁČIK, M., SNOPKOVÁ, Z., ŠKVARENINA, J., 2006: Výsledky fenologických pozorování liesky obyčajnej (Corylus avellana) a duba letného (Quercus robur) v Zvolenskej pahorkatine. In: ROŽNOVSKÝ, J., LITSCHMAN, T., VYSKOT, I. (ed.) Fenologická odezva proměnlivosti podnebí, Brno, ČHMU Brno: 1-11. ISBN 80-86690-35-0.
    20. ŠTEFANČIK, I., 1997: Phenology of beech (Fagus sylvatica L.) in two different localities in Central Slovakia. Biologia, Bratislava, 52/1: 33-40.

    This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.


    Return to the content