Quantitative vessel parameters of broadleaves as a tool for reconstruction of physical geographical processes

Abstract

Anatomická stavba dřeva je citlivá k vlivům prostředí, což umožňuje následné využití časových řad kvantitativních anatomických parametrů jako zdroje paleoenvironmentálních dat. V této disertační práci jsem studoval odezvu parametrů cév i) dubů letních rostoucích v údolní nivě ke změnám v hladině podzemní vody, klimatu, hydrologických podmínek a k výskytu extrémních hydrologických a meteorologických jevů (sucha, povodně) a ii) bříz bělokorých na mechanické poškození vlivem disturbancí různého typu. Zatímco klimatický signál šířek letokruhů i letokruhové signatury vykazují velkou prostorovou variabilitu, kvantitativní parametry jejich cév mají společný prostorově homogenní signál (pozitivní vliv teploty v létě předchozího roku, v zimě a na začátku jara). Jediný stanovištní rozdíl v klimatickém signálu chronologií založených na cévách je negativní vliv vysoké vlhkosti na velikost cév, pozorovaný pouze v nivě a ne v od řeky vzdálenějších nížinných porostech. To naznačuje, že vývoj efektivních vodivých pletiv dubu je v záplavové zóně limitován vysokou saturací půdního profilu vodou, ačkoliv vysoká dostupnost vody je tam pozitivní z pohledu produktivity. Odezva šířek letokruhů ke změnám v dostupnosti vody není v případě dubů uniformní ani v rámci jednoho porostu vlivem koexistence jedinců se zcela...

Trees adjust wood anatomical structure to environmental conditions, predisposing time series of quantitative wood anatomical parameters to be valuable source of palaeoenvironmental information. In this doctoral project we analysed the response of vessel parameters of i) floodplain Quercus robur to groundwater level fluctuation, hydroclimate variability and extreme events (droughts and floods), and of ii) Betula pendula to mechanical damage caused by various disturbances. Although climatic signal as well as pointer years stored in tree-ring width chronologies of Quercus robur largely differ between sites, quantitative vessel parameters contain spatially- homogenous positive signal of previous year summer temperature and current year winter/early spring temperature. The only between-site difference in wood anatomical chronologies is negative effect of moisture on vessel size in floodplain, which does not occur in not-flooded lowland sites. We suggest that while tree productivity benefits from high water availability, the wood anatomical structure of Quercus robur is constrained by high soil water saturation in floodplain zone. In addition, the response of tree-ring widths to moisture availability is not uniform inside single stand, but subgroups of trees with completely opposite response coexist...