Pomiary wymiany dwutlenku wegla oraz biomasy w ekosystemach lesnych - Stacja Pomiarowa w Tucznie

• Autorzy: Chojnicki B H , Urbaniak M. , Danielewska A. , Strzelinski P. , Olejnik J.

Warianty tytułu

EN

Measurement of carbon dioxide exchange and biomass in forest ecosystems - measuring station in Tuczno

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badania ekosystemów leśnych są niezbędne do oceny ich wpływu na globalny bilans CO2. Prowadzone są już w wielu krajach europejskich takich, jak Niemcy, Finlandia czy Czechy. Również w Polsce uruchamiana jest pierwsza stacja pomiarowa, na której prowadzone są pomiary wymiany gazów i ciepła między atmosferą i lasem oraz pomiary biomasy. Ulokowana jest ona na terenie nadleśnictwa Tuczno. Do oceny wielkości strumienia netto dwutlenku węgla ekosystemów leśnych stosowana jest powszechnie metoda kowariancji wirów. Wymaga ona zastosowania skomplikowanych i wyrafinowanych urządzeń pomiarowych. Pomiar wielkości biomasy nadziemnej, a tym samym ilości ulokowanego w lesie CO2 może być uzupełnieniem wyników uzyskanych dzięki zastosowaniu metody kowariancji wirów. Oszacowanie biomasy leśnej może być wykonywane zarówno metodami tradycyjnymi, jak i przy pomocy nowoczesnych technik teledetekcyjnych. Badania te wykonywane są m.in. przy pomocy nowatorskiej techniki naziemnego skaningu laserowego, uzupełnionej laserowym skaningiem lotniczym, wysokorozdzielczą cyfrową ortofotomapą i zdjęciami hemisferycznymi.

EN

Studies of forest ecosystems are essential to assess their impact on the global balance of CO2. They are already held in many European countries such as Germany, Finland and Czech Republic. Also in Poland, the first measuring station started, where they carry out measurements of gas and heat exchange between the atmosphere and the forest and biomass measurements. It is located in Tuczno Forest District. To assess the magnitude of net carbon flux of forest ecosystems the eddy covariance method is commonly used. It requires quite complicated and sophisticated measuring equipment. Measurement of aboveground biomass, and thus the quantity of CO2 deposited under the forest can be complementary to the results obtained by the eddy covariance method. Estimation of forest biomass may be carried out both traditional and modern techniques using remote sensing. These tests are carried out, inter alia, using innovative techniques of terrestrial laser scanning, supplemented by airborne laser scanning, high resolution digital photos and orthophotomap and hemispherical photos.

Słowa kluczowe

PL

lesnictwo; ekosystemy lesne; obieg wegla; dwutlenek wegla; strumienie dwutlenku wegla; biomasa; pomiary; metoda kowariancji wirow; Stacja Pomiarowa Tuczno

• Wydawca: -
• Czasopismo: Studia i Materiały Centrum Edukacji Przyrodniczo-Leśnej
• Rocznik: 2009
• Tom: 11
• Numer: 2[21]
• Opis fizyczny: s.247-256,fot.,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Chojnicki B H

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznan

autor

Urbaniak M.

autor

Danielewska A.

autor

Strzelinski P.

autor

Olejnik J.

Bibliografia

• Amiro, B.D., Barr, A.G., Black, T.A., Iwashita, H., Kljun, N., McCaughey, J.H., Morgenstern, K., Murayama, S., Nesic, Z., Orchansky, A.L. & Saigusa, N. 2006. Carbon, energy and water fluxes at mature and disturbed forest sites, Saskatchewan, Canada. Agricultural and Forest Meteorology 136: 237–251.
• Anthoni, P.M., Law, B.E. & Unsworth, M.H. 1999. Carbon and water vapour exchange of an open-canopied ponderosa pine ecosystem. Agricultural and Forest Meteorology 95: 151-168.
• Aubinet, M., Chermanne, B., Vandenhaute, M., Longdoz, B., Yernaux, M. & Laitat, E. 2001. Long term carbon dioxide exchange above a mixed forest in the Belgian Ardennes. Agricultural and Forest Meteorology 108: 293-315.
• Aubinet, M., Grelle, A., Ibrom, A., Rannik, U., Moncrieff, J., Foken, T., Kowalski, A.S., Martin, P.H., Berbigier, P., Bernhofer, Ch., Clement, R., Elbers, J., Granier, A., Grunwald, T., Morgenstern, K., Pilegaard, K., Rebmann, C., Snijders, W., Valentini, R. & Vesala T. 2000. Estimates of annual net carbon and water exchange of forest: the EUROFLUX methodology. Advances in ecological research. 30: 113-173.
• Becker, P.F., Erhart, D.W., Smith, A.P. 1989. Analysis of forest light environments. I. Computerized estimation of solar radiation from hemispherical photographs. Agricultural and Forest Meteorology 44: 217-232.
• Black, T.A., Den Hartog, G., Neumann, H.H., Blanken, P.D, Yang, P.C., Russell, C., Nesic, Z., Lee, X., Chen, S.G., Staebler, R. & Novak M.D. 1996. Annual cycles of water vapour and carbon dioxide fluxes in and above a boreal aspen forest. Global Change Biology 2: 219-229.
• Carrara, A., Kowalski, A.S., Neirynck, J., Janssens, I.A., Curiel Yuste, J. & Ceulemans, R. 2003. Net ecosystem CO2 exchange of mixed forest in Belgium over 5 years.Agricultural and ForestMeteorology 119: 209-227.
• Chan, S.S., McCreight, M.C.,Walstad, J.D., Spies, T.A. 1986. Evaluating forest cover with computerized analysis of fisheye photographs. Forest Science 32: 1085-1091.
• Dolman, A.J., Moors, E.J. & Elbers, J.A. 2002. The carbon uptake of a mid latitude pine forest growing on sandy soil. Agricultural and Forest Meteorology 111: 157-170.
• Englund, S.R., O’Brien, J.J., Clark, D.B. 2000. Evaluation of digital and film hemispherical photography and spherical densiometry for measuring forest light environments. Canadian Journal of Forest Research 30: 1999-2005.
• Frazer G.W., Canham C.D., Lertzman K.P. 1999. Gap Light Analyzer (GLA), vers. 2.0: Imaging software to extract canopy structure and gap light transmission indices from true-colour fisheye photographs, users manual and program documentation. Burnaby, British Columbia: Simon Fraser University and Millbrook, NY: Institute of Ecosystem Studies.
• Gower, S.T., Kucharik, C.J., Norman, J.M. 1999. Direct and indirect estimation of leaf area index, fAPAR, and net primary production of terrestrial ecosystems. Remote Sensing and Environment 70: 29-51.
• Hansen, J.E. & LacisA.A. 1990. Sun and dust versus greenhouse gases: an assessment of their relative roles in global climate change. Nature 346: 713-719.
• Hirano, T., Hirata, R., Fujinuma, Y., Saigusa, N., Yamamoto, S., Harazono, Y., Takada, M., Inukai, K. & Inoue, G. 2003. CO2 and water vapour exchange of a larch forest in northern Japan. Tellus 55B: 244-257.
• Hirata, R., Hirano, T., Saigusa, N., Fujinuma, Y., Inukai, K., Kitamori, Y., Takahashi, Y. &Yamamoto, S. 2007. Seasonal and interannual variations in carbon dioxide exchange of a temperate larch forest. Agricultural and Forest Meteorology 147:110-124.
• Hyer, E.J., Goetz, S.J. 2004. Comparison and sensitivity analysis of instruments and radiometric methods for LAI estimation: assessments from a boreal forest site. Agricultural and Forest Meteorology 122 (3-4): 157-174.
• Inoue, A., Yamamoto, K., Mizoue, N., Kawahara,Y. 2002. Estimation of relative illuminance using digital hemispherical photography. Journal of Forest Planning 8: 67-70.
• Inoue, A., Yamamoto, K., Mizoue, N., Kawahara, Y. 2004. Effects of image quality, size and camera type on forest light environment estimates using digital hemispherical photography. Agricultural and Forest Meteorology 126: 89-97.
• Janssens, I. A., Freibauer, A., Schlamadinger, B., Ceulemans, R., Ciais, P., Dolman, A.J., Heimann, M., Nabuurs, G.J., Smith, P., Valentini, R. & Schulze E.D. 2005. The carbon budget of terrestrial ecosystems at country-scale – a European case study. Biogeosciences 2: 15-26.
• Kucharik, C.J., Norman, J.M., Gower, S.T. 1998a. Measurements of branch area and adjusting leaf area index indirect measurements. Agricultural and Forest Meteorology 91: 69-88.
• Kucharik, C.J., Norman, J.M., Gower, S.T. 1998b.Measurements of leaf orientation, light distribution and sunlit leaf area in a boreal aspen forest. Agricultural and Forest Meteorology, 91: 127-148.
• Liski, J., Karjalainen, T., Pussinen, A., Nabuurs, G.-J. & Kauppi, P. 2000. Trees as carbon sinks and sources in the European Union. Env. Sci. Pol. 3: 91-97.
• Liski, J., Perruchoud, D. & Karjalainen, T. 2002. Increasing carbon stocks in the forest soils of western Europe. For. Ecol. Manage. 169: 159-175.
• Martens, S.N., Ustin, S.L., Rousseau, R.A. 1993. Estimation of tree canopy leaf area index by gap fraction analysis. Forest Ecology Management 61: 91-108.
• Nabuurs, G.J., Pussinen, A., Liski, J., Karjalainen, T. 2001. Upscaling based on forest inventory data and EFISCEN. In: Mohren, G.M.J., Kramer K. (Eds.), Long term effects of climate change on carbon budgets of forests in Europe. Alterra rapport 194. Alterra, Green World Research,Wageningen. Pp. 220-234.
• Nabuurs, G.J., Schelhaas, M.J., Mohren, G.M.J. & Field, C.B. 2003. Temporal evolution of the European forest sector carbon sink; 1950–1999. Glob. Change Biol. 9: 152-160.
• Prentice IC, Farquhar GD, Fasham MJR, Goulden ML, Heimann M, Jaramillo VJ, et al. 2001. The carbon cycle and atmospheric carbon dioxide. In: Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (Houghton JT, Ding Y, Griggs DJ, Noguer M, van der Linden PJ, Dai X, et al., eds). Cambridge, UK: Cambridge University Press, 183-237.
• Sławski, M. 2000. Możliwości zastosowania pomiarów wskaźnika powierzchni liści (LAI) w monitoringu środowiska leśnego. Sylwan 1: 109-115.
• Stenberg, P., Linder, S., Smolander, H., Flower-Ellis, J. 1994. Performance of the LAI-2000 plant canopy analyzer in estimating leaf area index of some Scots pine stands. Tree Physiology 14: 981-995.
• Strzeliński, P. 2006. Zastosowanie zdjęć hemisferycznych w badaniach ekosystemów leśnych. Roczniki Geomatyki 4: 103-112.
• Strzeliński, P., Jagodziński, A. Zdjęcia hemisferyczne. (In:) Zawiła-Niedźwiecki, T., Zasada, M. (eds.). Techniki geomatyczne w inwentaryzacji lasu – przykłady zastosowań praktycznych (red.).Wydawnictwo SGGW Warszawa. (in press)
• Wagner, S. 1994. Strahlungsschatzung in Waldern durch hemispharische Fotos. Berichte des Forschungszentrums Waldökosysteme 123: 1-169.
• Welles, J.M., Norman, J.M. 1991. Instrument for indirect measurement of canopy architecture. Agronomy Journal 83: 818-825.