Sledovanie vplyvu šírenia lykožrúta smrekového v smrekových ekosystémoch pomocou satelitných údajov na bezzásahovom územi Suchej doliny.

Sledovanie vplyvu šírenia lykožrúta smrekového v smrekových ekosystémoch pomocou satelitných údajov na bezzásahovom územi Suchej doliny.

Rok:
2023

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
75%
Prevedenie (dizajn)
75%
Diskusná interakcia
75%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
RNDr. Daniela Gruľová PhD.100%100%100%
Ing. Zuzana Brnoliaková PhD.100%100%100%

Sledovanie vplyvu šírenia lykožrúta smrekového v smrekových ekosystémoch pomocou satelitných údajov na bezzásahovom územi Suchej doliny.

Matúš Pivovar1,2 , Pavel Mezei , Renata Ďuračiová3 , Rastislav Jakuš4 ,
1 Ústav Ekológie Lesa SAV Zvolen v. v. i., Ľudovíta Štúra 2, 960 01 Zvolen, Slovenská republika
2 Technická univerzita vo Zvolene, Fakulta ekológie a environmentalistiky, T.G.Masaryka 24, 960 01 Zvolen, Slovenská republika
3 Slovenská technická univerzita v Bratislave, Fakulta globálnej geodézie a geoinformatiky, Vazova 5, 812 43 Bratislava 1, Slovenská republika
4 Česká zemědelská univerzita v Praze, Fakulta lesnická a dřevařská, Kamýcká 129, 165 00 Praha-Suchdol, Česká republika
matus.pivovar@gmail.com

Práca je zameraná na sledovanie mechanizmu šírenia lykožrúta smrekového (Ips typographus (L.)) voči jeho hostiteľovi smreku obyčajnému (Picea abies (L.) H. Karst.) pomocou spracovaných obrazov územia Suchej doliny v Západných Tatrách z multispektrálnych snímok satelitnej misie Sentinel 2 v časových radoch od roku 2016 do roku 2021. Nárast počtu disturbancií v lese spôsobený podkôrnym hmyzom nie je konštantný a je ovplyvnený rôznou úrovňou klimatického stresu (Bošeľa et al., 2021). Predpokladáme, že pomocou kozmického diaľkového prieskumu Zeme dokážeme predikovať a sledovať dynamiku inicializácie a šírenia lykožrúta v bezzásahovej oblasti národného parku, kde očakávame výraznú zmenu charakteristík v zdravotnom stave korún stromov. Výsledky štúdie Polák et al. (2007) nám ukázali, že lykožrút napáda väčšinou mierne stresované, "odolné" stromy. Jakuš et al. (2011) doplňujú, že na postupnosť mechanizmov vplýva ešte aj lokalizácia biotopu hostiteľa, umiestnenie hostiteľa, akceptácia hostiteľa a prekonanie obranných mechanizmov hostiteľa. Pomocou štatistického modelu Boosted regression trees sme zistili, že na predikovanie mechanizmu šírenia lykožrúta vplýva najmä podiel karotenoidov (úroveň senescencie) v asimilačnom aparáte korún stromov a vzdialenosť zdravých lesov od poškodených lesov, ktoré postihla v minulosti veterná či lykožrútová kalamita pri nadmorskej výške od 1 200 do 1 400 metrov nad morom. Zároveň môžeme pozorovať aj rozdielne správanie lykožrúta pri inicializácii nových ohnísk oproti rozširovaniu pôvodných ohnísk. Navrhnutý postup získania výsledkov a samotné výsledky môžu slúžiť ako základné výskumné dáta pri hodnotení zdravotného stavu lesa nedeštruktívnou metódou v rôznych ekosystémoch smrekových lesov, ktoré sú poškodzované podkôrnym hmyzom.

Poďakovanie: 

Na tomto mieste by som rád poďakoval svojmu školiteľovi Ing. Rastislavovi Jakušovi, DrSc. za odborné vedenie, cenné rady, návrhy a pripomienky pri vypracovávaní podkladov na túto konferenciu.

Zdroje: 

Bošeľa, M., Tumajer, J., Cienciala, E., Dobor, L., Kulla, L., Marčiš, P., Popa, I., Sedmák, R., Sedmáková, D., Sitko, R., Šebeň, V., Štěpánek, P., et Büntgen, U. (2021). Climate warming induced synchronous growth decline in Norway spruce populations across biogeographical gradients since 2000. Science of the Total Environment, 752. https://doi.org/10.1016/J.SCITOTENV.2020.141794

Jakuš, R., Zajíčkova, L., Cudlín, P., Blaženec, M., Turčani, M., Ježík, M., Lieutier, F., et Schlyter, F. (2011). Landscape-scale Ips typographus attack dynamics: from monitoring plots to GIS-based disturbance models. IForest - Biogeosciences and Forestry, 4(6), 256. https://doi.org/10.3832/IFOR0589-004

Polák, T., Cudlín, P., Moravec, I., et Albrechtová, J. (2007). Macroscopic indicators for the retrospective assessment of Norway spruce crown response to stress in the Krkonoše Mountains. Trees - Structure and Function, 21(1), 23–35. https://doi.org/10.1007/S00468- 006-0093-Z/FIGURES/4

Diskusia

Dobrý deň, zaujala ma Vaša veľmi prospešná práca. Laicky by ma zaujímalo, aké možnosti sa núkajú pri ochrane lesných porastov voči poškodeniu lykožrútom. Existujú na to nejaké preventívne, alebo aj reálne aktívne stratégie? Vedeli by ste zhodnotiť, v akom "zdravotnom stave" máme na Slovensku lesné porasty? Akými parametrami/metodikami/analýzami je toto možné popísať? Sleduje a vyhodnocuje sa pravidelne takýto status quo? Ak áno, ktorá národná inštitúcia to zastrešuje resp. by mala? Vopred Vám ďakujem za odpovede, ZB

Dobrý deň Zuzana,

v prvom ráde Vám chcem poďakovať za Váš úprimný záujem a za Vaše otázky. V súčasnosti sa ako najefektívnejšia ochrana v oblasti ochrany lesných porastov využíva aplikácia feromónových lapačov so sexuálnymi alebo agregačnými feromónmi alebo lapákmi. Rád by som podotkol, že v našom prípade (bezzásahové územie s prevažne 5. stupňom ochrany prírody) je aplikácia akýchkoľvek nástrojov ochrany lesných porastov voči lykožrútom zamietnutá. Pri metóde odchytu lykožrúta pomocou lapačov sa populácia lykožrútov zachytáva v zberných nádobách lapačov terestricky. Lykožrúty sa následne zlikvidujú. Ďalšou tradičnou metódou je aplikácia lapákov (tj. odvetvený a odpílený kmeň smreka v rastovej fáze žrďoviny až kmeňoviny), ktorý je umiestnený na najatraktívnejšie lesné lokality poškodené lykožrútom. Lapák sa v určitý čas (napr. pri kladení vajíčok pod kôrou stromov) odkôrni a kôra smreka sa s lykožrútmi vo fáze imága, vajíčka či larvy môže spáliť. Mojou majoritnou vednou disciplínou je skôr diaľkový prieskum Zeme (ďalej DPZ), v kotrej sa pokúšam hľadať vhodné alternatívy pre efektívne predikovanie ohrozených porastov alebo porastov, ktoré môžu byť svojím fyziologickým zdravotným stavom predisponované k budúcemu náletu a prípadným epidémiám lykožrúta. Jednoducho povedané, venujem sa skôr monitoringu lykožrúta v smrekových porastoch pomocou DPZ. Ochrana sa prakticky vykonáva len terestricky a mala by byť aplikovaná až po monitoringu.

Subjektívne si myslím, že v rámci všeobecnej vitality lesných porastov na Slovensku sa odborná verejnosť modernými aj tradičnými spôsobmi obhospodarovania lesa výrazne podieľa na ozdravovaní lesných porastov, ktoré vzhľadom na aktuálne klimatické podmienky a ďalšie negatívne vplývajúce aspekty dokážu prežiť v primeranej úrovni akéhokoľvek stresu. Slovensko patrí medzi prvých 5 štátov Európy s najväčšou lesnatosťou, máme mnoho národných parkov a podľa Národnej inventarizácie a monitoringu lesa (ďalej NIML) máme približne 2/3 lesov na báze prirodzených lesov. Ústup smrekových porastov som očakával, nakoľko smrekové porasty boli koncom 18. storočia a začiatkom 19. storočia na úrovni 5% v rámci všetkých lesov na Slovensku. Dnes je populácia smrekov na približne 20% plochy lesa, ktorá je väčšinou mimo svojho klimatického optima (vrátane smrekov v národných parkoch).

V súčasnosti sa zdravotnému stavu venuje okrem vedeckých a vzdelávacích inštitúcií na národnej a regionálnej úrovni Národné lesnícke centrum (ďalej NLC) a taxácia (napr. podnik Euro forest), ktorí v rámci svojej práce zaznamenávajú všetky známe škodlivé činitele vplývajúce na poškodenie lesa. Najvýznamnejšie a myslím si aj napresnejšie výsledky sa získavajú pomocou NIML (https://www.forestportal.sk/odborna-sekcia-i/ekologia-a-monitoring/niml/), každé decénium pravidelne od roku 2004. Na stránkach NIML sú jednotlivé metodiky zberu parametrov a charakteristík popísané aj na úrovni DPZ aj terestricky. Taxácia vyhotovuje programy starostlivosti o lesy raz za decénium pre každý lesný celok a spolupracuje pri vyhotovovaní aj s inštitúciami ochrany prídody na Slovensku. V rámci každoročného prehľadu zdravotného stavu lesa možete navštíviť stránku NLC: https://www.nlcsk.org/stales/klasdynam.html.

V prípade akýchkoľvek otázok ma neváhajte kontaktovať.

S pozdravom a úctou,

Ing. Matúš Pivovar

Ďakujem veľmi pekne za precíznu a promptnú odpoveď. Vaša práca je iste pre Vás zároveň aj koníčkom. :-) Všetko dobré, veľa úspechov do Vašej ďalšej práce. Srdečne, ZB

Prajeme pekný deň, Vážený pán Pivovar, dovoľte mi v mene celého organizačného tímu Preveda pogratulovať Vám k skvelému úspechu.

V aktuálnom ročníku konferencie sme vašu štúdiu vybrali medzi ocenené práce. 

Prajeme Vám a celému autorskému kolektívu veľa úspechov v napredovaní vášho výskumu. Držíme Vám palce a veríme, že sa s nami vy, prípadne vaši kolegovia podelíte so skvelými výsledkami aj v ďalších ročníkoch Interaktívnej Konferencie Mladých Vedcov. Ešte raz gratulujeme!

V priebehu najbližších týždňov Vám zašleme výhru v podobe malého darčeka. Tím OZ Preveda!

Kliknutím na odkaz si môžete stiahnuť diplom.