Changes in flowering of birch in the Czech Republic in recent 25 years (1991–2015) in connection with meteorological variables

• Autorzy: Hajkova L. , Koznarova V. , Mozny M. , Bartosova L.

Warianty tytułu

PL

Zmiany kwitnienia brzozy na terenie Republiki Czeskiej w okresie 25 lat (1991–2015) w powiązaniu ze zmiennymi meteorologicznymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of long-term phenological observations of silver birch (Betula pendula) during the years 1991–2015 across the phenological network of the Czech Hydrometeorological Institute (CHMI – Český hydrometeorologický ústav). The data assembled over this period were used for identification of timing of generative phenophases associated with pollen release into the air: inflorescence emergence 10%, beginning of flowering 10%, beginning of flowering 50%, beginning of flowering 100%, and end of flowering. The stations are situated at altitudes from 155 m (Doksany) to 1102 m (Modrava). The average timing of beginning of flowering 10% was 8th April (Lednice = lowland station) and 14th May (Modrava = mountain station); the average timing of beginning of flowering 50% was 12th April (Lednice) and 20th May (Modrava); the average timing of beginning of flowering 100% was 18th April (Lednice) and 22nd May (Modrava), and the average timing of end of flowering was 26th April (Lednice) and 28th May (Modrava). The totals of effective temperatures above 5°C (TS5) and sums of daily precipitation were used as a bio-climatological criterion for assessment of the dependence of phenological phases on meteorological variables. The average sums of TS5 and the average sums of daily precipitation total were as follows: 61.0–80.8°C, 82.8–327.4 mm (inflorescence emergence); 105.2–106.4°C, 85.9–365.2 mm (beginning of flowering 10%); 124.8–130.8°C, 89.8–385.9 mm (beginning of flowering 50%); 144.7–158.6°C, 95.2–390.7 mm (beginning of flowering 100%); and 181.6–223.8°C, 104.7–427.4 mm (end of flowering). Synoptic situations occurring during interphase intervals were obtained – the most often found synoptic situations were B (stationary trough over Central Europe), Bp (east travelling trough), NEa (northeast anticyclonic situation), Sa (south anticyclonic situation) and SWc2 (southwest cyclonic situation moving northeast to eastwards). The period of occurrence of birch pollen in the air lasts 52 days on average and the highest concentration was recorded on 23rd April, 2003 – 2606 pollen grains/m3.

PL

Praca przedstawia wyniki długookresowych obserwacji kwitnienia brzozy brodawkowatej (Betula pendula) prowadzonych w latach 1991–2015 w ramach fenologicznej sieci Czeskiego Instytutu Hydrometeorologicznego (CHMI – Český hydrometeorologický ústav). Dane zebrane w tym okresie wykorzystano do określenia terminów następujących fenologicznych faz generatywnego rozwoju brzozy związanych z jej pyleniem i występowaniem pyłku brzozy w powietrzu: formowanie kwiatostanów 10%, początek kwitnienia 10%, początek kwitnienia 50%, początek kwitnienia 100% i koniec kwitnienia. Stacje pomiarowe położone są na wysokości od 155 m n.p.m. (Doksany) do 1102 m n.p.m. (Modrava). Przeciętny termin początku kwitnienia 10% przypadał na 8 kwietnia (Lednice – niziny) i 14 maja (Modrava – góry); przeciętny termin początku kwitnienia 50% przypadał na 12 kwietnia (Lednice) i 20 maja (Modrava); przeciętny termin początku kwitnienia 100% przypadał na 18 kwietnia (Lednice) i 22 maja (stacja Modrava), a przeciętny termin końca kwitnienia odpowiednio na 26 kwietnia i 28 maja. Sumy efektywnych temperatur powyżej 5°C (TS5) oraz dzienne sumy opadów zastosowano jako kryterium bioklimatologiczne w celu oceny zależności pomiędzy fazami fenologicznymi i zmiennymi meteorologicznymi. Średnie sumy TS5 oraz średnie dzienne sumy opadów były następujące: 61.0–80.8°C, 82.8–327.4 mm (formowanie kwiatostanów); 105.2–106.4°C, 85.9–365.2 mm (początek kwitnienia 10%); 124.8–130.8°C, 89.8–385.9 mm (początek kwitnienia 50%); 144.7–158.6°C, 95.2–390.7 mm (początek kwitnienia 100%); oraz 181.6–223.8°C, 104.7–427.4 mm (koniec kwitnienia). Uzyskano dane dotyczące występowania sytuacji synoptycznych w okresach międzyfazowych. Następujące układy synoptyczne obserwowane były najczęściej: B (front stacjonarny związany z zatoką niskiego ciśnienia nad Europą środkową), Bp (zatoka niskiego ciśnienia przemieszczająca się na wschód), NEa (północno-wschodni układ antycyklonalny), Sa (południowy układ antycyklonalny) oraz SWc2 (południowo-zachodni układ cyklonalny przemieszczający się w kierunku północno-wschodnim do wschodniego). Okres występowania pyłku brzozy w powietrzu trwa średnio 52 dni, a najwyższe stężenie zanotowano w dniu 23 kwietnia 2003 roku – 2606 ziaren pyłku/m3.

Słowa kluczowe

EN

silver birch; birch; Betula pendula; flowering; phenology; aerobiology; Czech Republic; 1991-2015 period; meteorological condition; temperature; synoptic condition

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2015
• Tom: 68
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.285-302,fig.,ref.

Twórcy

autor

Hajkova L.

• Department of Biometeorological Applications, Czech Hydrometeorological Institute, Na Sabatce 17, 143 06 Prague, Czech Republic

autor

Koznarova V.

• Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources, Czech University of Life Science, Kamycka 961/129, 165 21 Prague, Czech Republic

autor

Mozny M.

• Institute of Agrosystems and Bioclimatology, Mendel University of Agriculture and Forestry, Zemedelská 1, 613 00 Brno, Czech Republic

autor

Bartosova L.

• Global Change Research Centre AS CR, Belidla 986/4a, 603 00 Brno, Czech Republic

Bibliografia

• 1.Menzel A. Trends in phenological phases in Europe between 1951 and 1996. Int J Biometeorol. 2000;40:76-81. http://dx.doi.org/10.1007/ s004840000054
• 2.Rosenzwieg C, Karoly D, Vicarelli M, Neofotis P, Wu Q, Casassa G, et al. Attributing physical and biological impacts to anthropogenic climate change. Nature. 2008;453:353-357. http://dx.doi.org/10.1038/ nature06937
• 3.Hájková L, Voženílek V, Tolasz R, Kohut M, Možný M, Nekovář J, et al. Atlas of the phenological conditions in Czechia. Praha: ČHMÚ, Univerzita Palackého v Olomouci; 2012.
• 4.Roetzer T, Wittenzeller M, Haeckel H, Nekovar J. Phenology in Central Europe - differences and trends of spring phenophases in urban and rural areas. Int J Biometeorol. 2000;44(2):60-66. http:// dx.doi.org/10.1007/s004840000062
• 5.Walther GR. Community and ecosystem responses to recent climate change. Phil Trans R Soc B. 2010;365(1549):2019-2024. http://dx.doi. org/10.1098/rstb.2010.0021
• 6.Hájková L, Sedláček V, Nekovář J. Temporal and spatial variability of the most important phenological phases of birch in the Czech republic. Folia Oecologica. 2007;34(2):86-96.
• 7.Caffarra A, Donnelly A. The ecological significance of phenology in four different tree species: effects of light and temperature on bud burst. Int J Biometeorol. 2011;55(5):711-721. http://dx.doi.org/10.1007/ s00484-010-0386-1
• 8.Vitasse Y, Francois C, Delpierre N, Dufrene E, Kremer A, Chudne I, et al. Assessing the effects of climate change on the phenology of European temperate trees. Agric For Meteorol. 2011;151:969-980. http://dx.doi.org/10.1016/j.agrformet.2011.03.003
• 9. Fernández-González M, Rodríguez-Rajo FJ, Jato V, Aira MJ. Incidence of fungal spores in a vineyard of the denomination of origin Ribeiro (Ourense - NW Spain). Ann Agric Environ Med. 2009;16:263-271.
• 10.Methodical instruction for phenological stations - wild plants. Methodology instruction No. 10. Prague: CHMI; 2009.
• 11.Coufal L, Houška V, Reitschläger JD, Valter J, Vráblík T. Phenological atlas. Prague: CHMI; 2004.
• 12.Kožnarová V, Klabzuba J, Bureš R. The use of thermopluviogram to evaluate agrometeorological year, season and month. Pamięt Puł. 1997;110:71-78.
• 13.Kožnarová V, Klabzuba J. Traditional and modern methods in weather and climate evaluation in biological disciplines. Praha: Výzkumný ústav rostlinné výroby; 2010.
• 14.Kožnarová V, Sulovská S, Hájková L. Temporal variability of fruit trees phenophase onset in relation to synoptic situations within the CHMI phenological network in period 1991-2010. Úroda, vědecká příloha. 2011;285-295.
• 15.Hirst JM. An automatic volumetric spore-trap. Ann Appl Biol. 1952;39:257-265. http://dx.doi.org/10.1111/j.1744-7348.1952. tb00904.x
• 16.Brádka J, Dřevikovský A, Gregor Z, Kolesár J. Počasí na území Čech a Moravy v typických povětrnostních situacích. Praha: HMÜ; 1961.
• 17.Křivancová S, Vavruška F. Základní meteorologické prvky v jednotlivých povětrnostních situacích na území České republiky v období 1961-1990. Národní klimatický program ČR. Praha: ČHMÚ; 1997.
• 18.Racko S. Typizace povětrnostních situací pro území České republiky [Internet]. 2015 [cited 2015 Dec 31]; Available from: http://www.chmi.cz/portal/dtTportal_ lang=cs&menu=JSPTabContainer/P4_Historicka_data/P4_1_Pocasi/ P4_1_12_Typizace_situaci&last=false
• 19.Hájková L, Kožnarová V, Bachanová S, Nekovář J. Fenologické charakteristiky vybraných lesních bylin v Česku. Praha: Český hydrometeorologický ústav; 2013.
• 20.Ahas R. Changes in European spring phenology. Int J Climatol. 2002;22:1727-1738. http://dx.doi.org/10.1002/joc.818
• 21.Jato V, Rodríguez-Rajo FJ, Aira MJ. Use of phenological and pollen-production data for interpreting atmospheric birch pollen curves. Ann Agric Environ Med. 2007;14:271-280.
• 22.Galán C, Vázquez L, García-Mozo H, Domínguez E. Forecasting olive (Olea europaea L.) crop yield based on pollen emission. Field Crops Res. 2004;86:43-51. http://dx.doi.org/10.1016/S0378-4290(03)00170-9
• 23. García-Mozo H, Perez-Badía R, Galán C. Aerobiological and meteorological factors' influence of olive (Olea europaea L.) crop yield in Castilla-La Mancha (central Spain). Aerobiologia. 2008;24:13-18. http://dx.doi.org/10.1007/s10453-007-9075-x

Identyfikatory

DOI

10.5586/aa.2015.043