Uhlík v biomase horské louky sečené, mulčované a ponechané ladem Zuzana Mašková Správa NP a CHKO Šumava, Sušice Jan Květ
Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích Ústav systémové biologie a ekologie AV ČR, Třeboň
František Zemek Ústav systémové biologie a ekologie AV ČR,
České Budějovice
Jiří Doležal Botanický ústav AV ČR, úsek ekologie rostlin, Třeboň Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích
Tomáš Kvítek Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, Praha Zemědělská fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích
Funkce horských luk při různých způsobech jejich obhospodařování Sledované procesy a složky lučního ekosystému: Změny struktury rostlinného společenstva Změny množství a produkce rostlinné biomasy Změny obsahu základních biogenních prvků v biomase a půdě
Základní hypotézy: Obsah uhlíku v nadzemní a podzemní biomase porostu a v opadu se neliší mezi jednotlivými variantami ani jednotlivými roky pokusu g.kg-1 sušiny biomasy
Zkoumané varianty managementu horské louky nemají vliv na množství uhlíku vázaného v biomase porostu g.m-2 porostu
Enkláva Zhůří - Huťská hora
ZALOŽENÍ EXPERIMENTU
založení experimentu nadmořská výška rozloha pokusného pozemku svažitost expozice vegetační kryt
1997 1150 - 1170 m cca 200 x 300 m mírná (2o -10o) jihozápadní sv. Polygono-Trisetion, as. Cardaminopsio halleri-Agrostietum
ZALOŽENÍ EXPERIMENTU
M
L
K
Metodika odběru a zpracování rostlinné biomasy Nadzemní biomasa Ostříhání drnu ve výšce max. 2 cm nad povrchem půdy 0,33 x 0,33 m
Opad (odumřelá biomasa)
Podzemní biomasa Odejmutí svrchního půdního horizontu do hloubky ca 15 cm 0,15 x 0,15 m
o
Sušení při 85 C do Odběry biomasy:
konstantní hmotnosti
Vyhrabání opadaného rostlinného materiálu z drnové vrstvy 0,33 x 0,33 m
- červenec 1997 - 2009 Vyplavení půdy, zásahem odběr před pokusným Stanoveníkamenů, hmotnosti sušiny (sklizní) popř. půdních živočichů
- 1998 - 2000 Analýza obsahu biogenních prvků 5 odběrů v průběhu (C, N,vegetační P, K, Ca, Mg sezóny a popeloviny) každé
HODNOCENÁ DATA Množství rostlinné biomasy nadzemní, podzemní a opadu [g.m-2-2] Obsah popelovin [v g.kg-1-1 rostlinné biomasy] Množství popelovin [v g.m-2-2 porostu] Obsah uhlíku [v g.kg-1-1 rostlinné biomasy] Množství uhlíku [v g.m-2-2 porostu]
sezónní průběhy 1998 - 2000 Odhad produkce rostlinné biomasy Odhad bilance uhlíku v porostu
předzásahové odběry 1998 - 2000 + 2007 Odhad dlouhodobých změn sledovaných parametrů
Obsah popelovin v rostlinné biomase 1998 - 2000 12%
Obsah popelovin v nadzemní biomase: 43 až 117 g.kg-1 sušiny
4%
biomasa
Obsah popelovin v podzemní biomase: 237 až 585 g.kg-1 sušiny
59% biomasa
24%
Obsah popelovin v biomase opadu: 57 až 356 g.kg-1 sušiny
36% biomasa
6%
Obsah a množství C – sezónní průběhy 1998 - 2000 Obsah uhlíku v nadzemní biomase: 388 až 469 g.kg-1 sušiny 435 až 504 g.kg-1 sušiny bez popelovin
Obsah a množství C – sezónní průběhy 1998 - 2000 Obsah uhlíku v nadzemní biomase: 388 až 469 g.kg-1 sušiny 435 až 504 g.kg-1 sušiny bez popelovin
1998
1999
2000
Obsah a množství C – sezónní průběhy 1998 - 2000 Obsah uhlíku v nadzemní biomase: 388 až 469 g.kg-1 sušiny 435 až 504 g.kg-1 sušiny bez popelovin Obsah uhlíku v podzemní biomase: 196 až 354 g.kg-1 sušiny 413 až 508 g.kg-1 sušiny bez popelovin
Obsah a množství C – sezónní průběhy 1998 - 2000 Obsah uhlíku v nadzemní biomase: 388 až 469 g.kg-1 sušiny 435 až 504 g.kg-1 sušiny bez popelovin Obsah uhlíku v podzemní biomase: 196 až 354 g.kg-1 sušiny 413 až 508 g.kg-1 sušiny bez popelovin
1998
1999
2000
Obsah a množství C – sezónní průběhy 1998 - 2000 Obsah uhlíku v nadzemní biomase: 388 až 469 g.kg-1 sušiny 435 až 504 g.kg-1 sušiny bez popelovin Obsah uhlíku v podzemní biomase: 196 až 354 g.kg-1 sušiny 413 až 508 g.kg-1 sušiny bez popelovin Obsah uhlíku v biomase opadu: 307 až 457 g.kg-1 sušiny 437 až 539 g.kg-1 sušiny bez popelovin
Obsah a množství C – sezónní průběhy 1998 - 2000 Obsah uhlíku v nadzemní biomase: 388 až 469 g.kg-1 sušiny 435 až 504 g.kg-1 sušiny bez popelovin Obsah uhlíku v podzemní biomase: 196 až 354 g.kg-1 sušiny 413 až 508 g.kg-1 sušiny bez popelovin Obsah uhlíku v biomase opadu: 307 až 457 g.kg-1 sušiny 437 až 539 g.kg-1 sušiny bez popelovin
1998
1999
2000
Odhad Odhadbilance produkce C vnadzemní nadzemníbiomasy biomase Zhůří 1998 - 2000 K produkce C biomasy
návrat C biomasy do půdy do systému
předzásahový odběr + konec konec vegetační sezóny vegetační sezóny
produkce biomasy =návrat = návratdo C do systému půdy
produkce biomasy =návrat = návratdo C do systému půdy
konec vegetační sezóny
předzásahový odběr + konec vegetační vegetačnísezóny sezóny Mulčováno
700
700
600
600
600
500
500
500
-2
[g.m -2 ]
700
[g.m ]
-2
M
Ladem
Koseno
[g.m ]
L
400
400
400
300
300
300
produkce biomasy 200 včetně C
200
200
100
100
100
0
0
0
produkce C
1998
1999
2000
1998
1999
2000
1998
1999
2000
Biomasa před pokusným zásahem 1997 - 2009 Nadzemní biomasa
Biomasa před pokusným zásahem 1997 - 2009 Podzemní biomasa
Biomasa před pokusným zásahem 1997 - 2009 Biomasa opadu
Obsah C a popelovin v předzásahové biomase 2007 C [g.kg-1] popeloviny [g.kg-1]
biomasa vč. popelovin
C [g.kg-1] biomasa bez popelovin
K
72,3 ± 1,4
386,6 ± 4,3
364,9 ± 4,8
L
68,9 ± 13,1
332,7 ± 12,3
375,2 ± 8,5
M
64,5 ± 3,0
349,1 ± 4,7
373,1 ± 8,5
podzemní K
425,8 ± 39,8
226,1 ± 17,3
393,3 ± 3,2
L
343,2 ± 70,3
241,2 ± 29,4
367,8 ± 28,0
M
343,3 ± 40,3
269,2 ± 22,2
409,5 ± 13,9
K
275,6 ± 144,2
263,6 ± 52,5
363,9 ± 5,1
L
121,1 ± 34,9
332,0 ± 9,9
378,0 ± 9,8
M
140,1 ± 15,4
332,6 ± 4,0
386,8 ± 5,0
nadzemní
opad
Množství C v předzásahové biomase 1998 - 2000 + 2007 Nadzemní biomasa
1800
1800
1800 1998
1998
1999
1999
1999
2000
1500
C [g/m
C [g/m
-2 ]
-2 ]
C [g/m
1200
900
900
600
600
600
300
300
300
0
0
0
L
M
2007
-2 ]
1200
1200
K
2000
1500
2007
2007
900
Biomasa opadu
1998 2000
1500
Podzemní biomasa
K
L
M
K
L
M
Obsah C v půdě 1998, 2000 + 2007
oxidovatelný C [%]
8
6 1998
4
2000 2007
2
0
K
L varianta
M
ZÁVĚRY - potvrzení / vyvrácení základních hypotéz: Obsah uhlíku v nadzemní a podzemní biomase porostu a v opadu se neliší mezi jednotlivými variantami ani jednotlivými roky pokusu Rozdíly obsahu C v biomase (g.kg-1 sušiny) nejsou statisticky průkazné mezi variantami ani jednotlivými roky
Zkoumané varianty managementu horské louky nemají vliv na množství uhlíku vázaného v biomase porostu
×
Produkce biomasy
Ponechání porostu horské louky ladem ↓↓ snížení produkce nadz. biomasy Pravidelné kosení bez dodatkového hnojení - ↓ snížení produkce nadz. biomasy Mulčování zmírňuje snižování produkce
Bilance C Výraznější rozdíly v množství C mezi jednotlivými roky nežli mezi variantami Dlouhodobé kosení snižuje množství C vázaného v biomase opadu V důsledku opakovaného mulčování se zvýšilo ukládání C v půdě
Finanční podpora Vliv změn agrotechnických zásahů a atmosférické depozice na kvalitu biosféry v horské a podhorské oblasti Šumavy 1997 ~ 1999 - MŽP ČR VaV/620/5/97 Funkce horských luk při různých způsobech jejich obhospodařování 1999 ~ 2001 - GAČR 206/99/1410 1997 ~ dosud - Správa NP a CHKO Šumava
Děkuji za pozornost
