Latitudinální proměna ideálního stromu podle metabolické teorie

Abstract

Based on relevant allometric models can we predict a height of a tree or standing leaf biomass of the tree from a diameter of the tree? How does environment surrounding the tree influence such relationships? Does an "ideal tree" exist? I have been exploring these and also other questions using 75 Betula spp. trees on 25 sites of a latitudinal gradient (mostly in Sweden). There is a lot of studies trying to adress similar questions by working in a framework of metabolic theory of ecology. Considering diameter-height relationship scaling models predict a scaling coefficient (slope of a regression line on log-log scale) β = 2/3, others β = 2 to 3. For diameter-standing leaf biomass relationship I found in literature β = 2. I have tested whether these models are valid even in their relationship to the tree environment. I have not confirmed the theoretical values of scaling coefficients. I have shown that the diameter-height relationship is more sensitive to environmental impact than the diameter-standing leaf biomass relationship. And I found that apparently the scaling coefficient is dependent on the height of measuring of the tree diameter. My study emphasises the variability of tree allometry and offers a direction for future research. Keywords trees, metabolic theory of biodiversity, scaling

Dokážeme z průměru stromu na základě dostupných alometrických modelů odvodit jeho výšku či biomasu jeho listoví? A jaký vliv má na tyto vztahy prostředí, ve kterém strom roste? Existuje "ideální strom"? Těmto a podobným otázkám jsem se věnoval při zkoumání 75 jedinců Betula spp. na 25 lokalitách rozesetých na latitudinálním gradientu (převážně ve Švédsku). Mnoho prací věnujících se snaze o odpovědi na zmíněné otázky uvažuje v myšlenkovém rámci metabolické teorie. Škálovací modely postulují pro vztah mezi průměrem a výškou stromu škálovací koeficient (sklon regresní přímky na log-log škále) β = 2/3, jiné β = 2 až 3. Pro vztah mezi průměrem a biomasou listoví stromu nacházíme v literatuře β = 2. Testoval jsem, zda tyto modely opravdu jsou validní, a to i ve vztahu k prostředí, ve kterém stromy rostou. Teoretické hodnoty škálovacích koeficientů se mi nepodařilo potvrdit. Škálovací vztah týkající se výšky stromu se ukázal na prostředí býti citlivější než škálovací vztah týkající se biomasy listoví. A objevil jsem, že škálovací koeficient je zřejmě závislý na výšce měření průměru stromu. Moje práce tedy zdůrazňuje variabilitu alometrie u stromů a nabízí směr pro její další výzkum. Klíčová slova stromy, metabolická teorie biodiversity, škálování