A HŐMÉRSÉKLET ÉS A CSAPADÉK HATÁSA A BÜKK NÖVEKEDÉSÉRE Manninger M., Edelényi M., Jereb L., Pödör Z. VII. Erdő-klíma konferencia Debrecen, 2012. augusztus 30-31.
Vázlat • • • • • • •
Célkitűzések Adatok Statisztikai, informatikai eljárások Adatfeldolgozás Eredmények Következtetések Továbblépés
Célkitűzések • Általános – erdészeti ökológiai alapkutatás, – ok-okozati összefüggések feltárása
• Aktualitás – klímaváltozás, – a hőmérséklet és csapadék változása okozta hatás előrevetítése
Adatok • Mintaterület – az intenzív monitoring (ICP-Forests, EMMRE) területei – bükkös állományok: Zala (80 év), Mátra (100 év) – idősor: 2000-2011 (12 év)
• Meteorológiai mérések (kézi és automatizált) – léghőmérséklet havi középhőmérséklet – szabad területi csapadék havi összes
• Növekedési adatok – heti kerületmérések 11 növekedési jellemző – 10, az állományviszonyokat reprezentáló fa
Adatok
A növekedésmenet jellemzői 108.00
106.00
104.00
102.00
100.00
98.00
96.00
94.00 2008.02.22
2008.04.12
2008.06.01
2008.07.21
2008.09.09
2008.10.29
A növekedésmenet jellemzői 108.00
106.00
104.00
102.00
100.00
98.00
96.00
intenzív növekedés ideje [nap] 94.00 2008.02.22
2008.04.12
2008.06.01
2008.07.21
2008.09.09
2008.10.29
A növekedésmenet jellemzői 108.00
intenzív növekedés [mm]
106.00
104.00
102.00
100.00
98.00
96.00
intenzív növekedés ideje [nap] 94.00 2008.02.22
2008.04.12
2008.06.01
2008.07.21
2008.09.09
2008.10.29
A növekedésmenet jellemzői 108.00
intenzív növekedés [mm]
106.00
104.00
102.00
100.00
intenzív növekedési index = intenzív növekedés / intenzív növekedés ideje
98.00
96.00
intenzív növekedés ideje [nap] 94.00 2008.02.22
2008.04.12
2008.06.01
2008.07.21
2008.09.09
2008.10.29
A növekedésmenet jellemzői 108.00
104.00
102.00
teljes növekedési index = teljes növekedés / teljes növekedés ideje
100.00
98.00
teljes növekedés [mm]
106.00
96.00
teljes növekedés ideje [nap] 94.00 2008.02.22
2008.04.12
2008.06.01
2008.07.21
2008.09.09
2008.10.29
A növekedésmenet jellemzői 108.00
102.00
növekedési arány = intenzív / teljes növekedés
100.00
98.00
teljes növekedés [mm]
104.00
intenzív növekedés [mm]
106.00
96.00
94.00 2008.02.22
2008.04.12
2008.06.01
2008.07.21
2008.09.09
2008.10.29
A növekedésmenet jellemzői 108.00
106.00
104.00
102.00
időarány = intenzív / teljes növekedés ideje
100.00
98.00
intenzív növekedés hossza [nap] 96.00
teljes növekedés hossza [nap] 94.00 2008.02.22
2008.04.12
2008.06.01
2008.07.21
2008.09.09
2008.10.29
Statisztikai eljárások • Elvárások – képes legyen a késleltetett hatások kimutatására (időbeli eltolás) – képes legyen különböző hosszúságú időszakok vizsgálatára (változó ablakszélesség)
a szakirodalom tanulmányozása
elemzési keretrendszer kifejlesztése
Az elemzési keretrendszer jellemzői • Különböző elemzési módszereket lehet benne alkalmazni – a mostani vizsgálat korreláció-elemzésre épül
• Képes kezelni az összes lehetséges (és ésszerű) időbeli eltolást és ablakszélességet
Adatfeldolgozás • Ablakszélesség: 1-16 hónap – az előző év májusától, azaz az előző növekedési időszak kezdetétől – az adott év augusztusáig, azaz az adott év növekedési időszakának végéig
• Esetek száma: – két tényező (csapadék és hőmérséklet) – tényezőnként 15 növekedési paraméter – paraméterenként 136 időszak (ablak)
Eredmények • Vizsgálati szintek – faegyedek – magassági osztály (Kraft): • kimagasló, uralkodó, közbeszorult
– növekedési csoportok • abszolút: mm-ben (nagy, közepes, kis) • relatív: ‰-ben (gyors, átlagos, lassú)
– állományi • az ötévenkénti állományfelvételek interpolálásával
Eredmények • Minősítési szempontok – faegyedek szignifikáns kapcsolatai – csoportok szignifikáns kapcsolatai – csoportok összevont kapcsolatai • gyenge összefüggés, ha <=0,7 • határozott összefüggés, ha >0,7
• Eredmények tagolása – naptári alapon (136 ablak) • előző év, átmeneti id., adott év
– vízforgalmi alapon (52 ablak) • előző veg. id., tárolási id., adott évi veg. időszak
Eredmények Növekedési jellemző: intenzív növekedés (mm) előző év
átmeneti időszak
adott év
csapadék M01
M17
kapcsolatok előjele
negatív
pozitív
kapcsolatok száma
sok
kevés (csak egy fánál)
összefüggések száma
több
nincs
összefüggések mértéke
gyenge és határozott
kiemelt időszak
p5-8, p5-9, p6-7, …, p6-12, p7-8, p7-9
kapcsolatok előjele
változó
pozitív (a 26-os fa negatív)
kapcsolatok száma
közepes (fától függően)
sok
összefüggések száma
kevés
több
összefüggések mértéke
gyenge
gyenge és határozott
kiemelt időszak
p10-3, p10-4
minden olyan időszak, amiben az adott év áprilistól, májustól benne van
kapcsolatok előjele
pozitív (egy fa kivételével)
pozitív
kapcsolatok száma
közepes (nem egyenletes)
sok
összefüggések száma
több
több
összefüggések mértéke
gyenge és határozott egyaránt
gyenge és határozott egyaránt
kiemelt időszak
a1-1, …, a1-5
minden olyan időszak, amiben az adott év áprilistól, májustól benne van
Eredmények Növekedési jellemző: intenzív növekedés (mm) előző év
átmeneti időszak
adott év
hőmérséklet M01
M17
kapcsolatok előjele
pozitív (kivétellel)
negatív
kapcsolatok száma
közepes (fától függő)
kevés (fától függő)
összefüggések száma
kevés
nincs
összefüggések mértéke
gyenge
kiemelt időszak
p8-8, p8-12
kapcsolatok előjele
pozitív
negatív
kapcsolatok száma
közepes (fától függő)
kevés
összefüggések száma
nincs
nincs
összefüggések mértéke
gyenge
gyenge és határozott
kiemelt időszak
p10-3, p10-4
minden olyan időszak, amiben az adott év áprilistól, májustól benne van
kapcsolatok előjele
negatív (kivétellel)
negatív
kapcsolatok száma
közepes
közepes (nem egyenletes)
összefüggések száma
több
több
összefüggések mértéke
gyenge és határozott egyaránt
gyenge és határozott egyaránt
kiemelt időszak
a4-6, a5-6, a6-6
a5-6, a5-8, a6-8, a7-8, a8-8
p5_p5 p5_p6 p5_p7 p5_p8 p5_p9 p5_p10 p5_p11 p5_p12 p6_p6 p6_p7 p6_p8 p6_p9 p6_p10 p6_p11 p6_p12 p7_p7 p7_p8 p7_p9 p7_p10 p7_p11 p7_p12 p8_p8 p8_p9 p8_p10 p8_p11 p8_p12 p9_p09 p9_p10 p9_p11 p9_p12 p10_p10 p10_p11 p10_p12 p11_p11 p11_p12 p12_p12
korrelációs együttható
Eredmények
Az intenzív növekedés (mm, absz_nagy) és a csapadék összefüggései az előző év időszakaiban
1
0,8
M01
0,6
M17
0,4
0,2
0
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
-1
a1_a1 a1_a2 a1_a3 a1_a4 a1_a5 a1_a6 a1_a7 a1_a8 a2_a2 a2_a3 a2_a4 a2_a5 a2_a6 a2_a7 a2_a8 a3_a3 a3_a4 a3_a5 a3_a6 a3_a7 a3_a8 a4_a4 a4_a5 a4_a6 a4_a7 a4_a8 a5_a5 a5_a6 a5_a7 a5_a8 a6_a6 a6_a7 a6_a8 a7_a7 a7_a8 a8_a8
korrelációs együttható
Eredmények
Az intenzív növekedés (mm, absz_nagy) és a csapadék összefüggései az adott év időszakaiban
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
-0,2
-0,4
M01
-0,6
M17
-0,8
-1
-0,4
M01
-0,6
M17 a4_a4
a3_a4
a3_a3
a2_a4
a2_a3
a2_a2
a1_a4
a1_a3
a1_a2
a1_a1
p12_a4
p12_a3
p12_a2
p12_a1
p12_p12
p11_a4
p11_a3
p11_a2
p11_a1
p11_p12
p11_p11
korrelációs együttható
Eredmények
Az intenzív növekedés (mm, absz_nagy) és a csapadék összefüggései a tárolási időszakban
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
-0,2
-0,8
-1
p5_p5 p5_p6 p5_p7 p5_p8 p5_p9 p5_p10 p5_p11 p5_p12 p6_p6 p6_p7 p6_p8 p6_p9 p6_p10 p6_p11 p6_p12 p7_p7 p7_p8 p7_p9 p7_p10 p7_p11 p7_p12 p8_p8 p8_p9 p8_p10 p8_p11 p8_p12 p9_p09 p9_p10 p9_p11 p9_p12 p10_p10 p10_p11 p10_p12 p11_p11 p11_p12 p12_p12
korrelációs együttható
Eredmények
Az intenzív növekedés (mm, absz_nagy) és a hőmérséklet összefüggései az előző év időszakaiban
1
0,8
M01
0,6
M17
0,4
0,2
0
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
-1
a1_a1 a1_a2 a1_a3 a1_a4 a1_a5 a1_a6 a1_a7 a1_a8 a2_a2 a2_a3 a2_a4 a2_a5 a2_a6 a2_a7 a2_a8 a3_a3 a3_a4 a3_a5 a3_a6 a3_a7 a3_a8 a4_a4 a4_a5 a4_a6 a4_a7 a4_a8 a5_a5 a5_a6 a5_a7 a5_a8 a6_a6 a6_a7 a6_a8 a7_a7 a7_a8 a8_a8
korrelációs együttható
Eredmények
Az intenzív növekedés (mm, absz_nagy) és a hőmérséklet összefüggései az adott év időszakaiban
1
0,8
M01
0,6
M17
0,4
0,2
0
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
-1
Következtetések • A határozott összefüggések egy része nehezen magyarázható, illetve a várt összefüggések nem feltétlenül nyernek igazolást • A növekedésmenet jellemzőinek és a környezeti tényezőknek az összefüggései előjelben, időszakban, mértékben több esetben mutatnak eltérést, mint hasonlóságot a két bükkös összehasonlításakor
Következtetések a klímaváltozással összefüggésben • A havi csapadékösszeget és a havi középhőmérsékletet, illetve ezek változását prognosztizáló forgatókönyvek nem elegendőek ezen környezeti jellemzők növekedésre gyakorolt hatásának előrejelzésére.
Továbblépés • A növekedésmenetre függvény illesztése a pontos paraméterezés érdekében • Adatsorok további belső vizsgálata (évek súlya, trendmentesítés, stb.) • Paraméterek körének bővítése (vízháztartási jellemzők, talajhőmérséklet stb.) a termőhelyi oldal bevonása érdekében • További bükkös vagy más fafajú területek vizsgálata • A lineáris módszerek mellett egyéb elemzési és modellezési eljárások megismerése, alkalmazása • Hőmérsékletre és csapadékra épülő hazai és nemzetközi indexek (PAI, PDSI, stb.) tesztelése
A kutatást támogatta: Life+ FutMon projekt, EMMRE (terepi mérések) TÁMOP 4.2.2. (statisztikai értékelés)
Köszönöm a figyelmet!
