Kurs zimní ekologie
B120T09 Sklenář, Černý, Vojta, Nedbalová a hosté
Zimní ekologie • „Zima“– období růstového klidu/zastavené aktivity většiny organismů – nízké (podmrazové) teploty – prakticky všude mimo tropy (rovníkové velehory – Frostweschselklima) – sněhová pokrývka
• adaptivní odpovědi organismů – architektura růstu, specifické tělní struktury, modifikace chování, ekofyziologické adaptace
Harmonogram přednášek • 5.10. Úvodní lekce, zima a (kurz) zimní ekologie – P. Sklenář
• 12.10. Glaciální a periglaciální prostředí – M. Křížek • 19.10. Sníh a sněhová pokrývka, zimní mikroklimatologie – P. Sklenář • 26.10. Alpínská vegetace, vztah k faktorům prostředí – J. Vojta • 2.11. Strategie rostlin k přežívání mrazu – P. Sklenář • 9.11. Adaptace savců pro přežití v extrémních podmínkách – P. Stopka • 16.11. Strategie bezobratlých a ektotermních obratlovců k přežívání chladu = 2 lekce !!! – V. Košťál (JČU ČB) • 23.11. Adaptace ptáků na zimní prostředí – D. Hořák • 30.11. Člověk a zima – L. Sieger (ČVUT Praha) • 7.12. Sněžná mikrobiologie – L. Nedbalová
• 14.12. Zimní provoz vodních ekosystémů – M. Černý • Terénní část kurzu – Králický Sněžník, 4–9.2. 2013 (?)
• http://botany.natur.cuni.cz/sklenar/
Nízká (podmrazová) teplota • Klesající teplota vody (roztoku) → vznik krystalizačních jáder, změna skupenství • homogenní nukleace – kritický počet molekul → okamžitá krystalizace – čistá voda podchlazení na –39°C
• heterogenní nukleace – přítomnost nukleačních jader → zmrznutí roztoku při vyšších teplotách • NT – nukleační teplota, SC – podchlazení (supercooling)
Nízká (podmrazová) teplota • Teplotní limity organismů – termo-, psychro-, kryofilní – eury- a steno-termní
• chladová odolnost – nízké teploty nad 0°C • mrazová odolnost – avoidance vs. tolerance promrznutí (nukleace), prevence
Sněhová pokrývka • Formozov (1946) – chionofóbní––(chionoforní)–– chionofilní organismy • subnivální prostředí – hiemal threshold ~ ca 20 cm pokrývka sněhu • kryofilní organismy
Strategie přežívání zimy – migrace • Vyhnutí se nepříznivým podmínkám „útěkem“ – druhy bez zvláštních fyziologických adaptací, s určitou potravní strategií
• energetická náročnost migrace – migrace po zemi x vzduchem
Strategie přežívání zimy – hibernace • Vyhnutí se zimě „in situ“, stav vysoce snížené metabolické aktivity • endotermní živočichové – kritická teplota 0°C vhodné úkryty – energetické náklady rehibernace
• ektotermní ž. (plazi, obojživelníci)
Strategie přežívání zimy – podchlazení • Podchlazení tkání a pletiv, řádově –5° až –8°C (–15°C), vyhnutí se nukleaci (rostliny, hmyz, někteří obojživelníci a želvy, sysel perotského) – nestabilní stav, riziko bleskové nukleace – kryoprotekční látky (AFP, THP)
• hluboké podchlazení až na –50°C, některé druhy hmyzu, rostliny
Strategie přežívání zimy – rezistence • „Tolerance“ promrznutí extracelulárních prostor – někteří ektotermové, bezobratlí, rostliny (ochrana buněk polyoly, sacharózou, glukózou) • uzpůsobené tělní struktury živočichů – drápy k hrabání pod sněhem (lumíci), široká kopyta (sobi – Ø až 14 cm), srst • anatomie pletiv, struktura orgánů rostlin (jehlice a vodivá pletiva konifer)
Kurs zimní ekologie • 1964: Patejdlovka – ambulantní mikroklimatická měření na transektu Vysoké Kolo–Labský důl Kubíková J., Kosinová J. & Jeník J. 1965: Výsledky některých zimních mikroklimatických měření v západních Krkonoších. Opera Corcontica 2: 17–26.
• 23 (+ 2?) kurzů (Sudety, České středohoří, Slovensko)
Zimní kurs 2004 – A-O systém Černé v Krušných horách • Topografie terénu – protáhlé návodné údolí Černé kulminační plató Božího Daru závětří Zechengrundu • převládající směr proudění větrů JZ-Z-SZ, turbulentní závětrný prostor redistribuce sněhu • Zechengrund, Hraniční potok (prameniště Polavy) – fragmenty subalpínských vysokostébelných niv a pramenišť
A-O-systém Králického Sněžníku (Jeník 1961) • Návodné údolí Černé vody • vlajkové formy smrku na hřebeni mezi M. a K. Sněžníkem • závětrné víry v okolí pramene Moravy a Klessengrundu na východ od vrcholu • lavinová dráha v kotli Moravy
Králický Sněžník – 2006
Distribuce sněhové pokrývky – Králický Sněžník (II/2006)
Distribuce sněhové pokrývky – Králický Sněžník (II/2006)
Jeseníky - lavinová předpověď Stupeň lavinového nebezpečí
Datum: 11. 02. 2006 Tendence
vzrůstající
Nebezpečná expozice
J-V
Sněhový profil Velký Kotel
NESTABILNÍ
Skol!
