Kalibrace modelu Sibyla pro podmínky České republiky
O aplikaci
Model Sibyla parametrizován s využitím množství dat ze Slovenska (i jiných zemí), co vytváří předpoklady pro jeho využití i v České republice, která má v mnohých ohledech podobné přírodní podmínky. Navzdory této skutečnosti jsme s využitím množství empirických dat z území ČR odvodili tzv. korekční koeficienty tloušťkového a výškového přírůstu, které umožní modifikovat růstový proces v modelu tak, aby lépe odpovídal podmínkám České republiky.
Kalibrací rozumíme úpravu výstupů z růstového simulátoru tak, aby shoda mezi pozorovanými resp. v porostu měřenými hodnotami a výstupy ze simulátoru byla co nejvyšší. K tomu jsou využívány časové řady měřených tloušťkových a výškových přírůstů a tyto hodnoty jsou porovnávány s výstupy simulátoru. Na základě porovnání modelových přírůstů a diferencí oproti skutečně měřeným datům jsou odvozovány tzv. kalibrační rovnice anebo korektory, které jsou dále použity pro modifikaci růstového procesu takovým způsobem, aby systematická chyba simulovaných hodnot byla minimální a aby došlo pokud možno k snížení rozptylu diferencí simulovaných a měřených hodnot. Uspokojivá kalibrace simulátoru vytváří předpoklady pro jeho využití při hodnocení budoucího růstu porostů. Kalibrovaný růstový model je dále využit pro simulace růstu podle různých klimatických scénářů nebo managementů.
Empirická data
Jako datový materiál bylo využito množství dat rozložených v lesních porostech v České republice. První skupinu dat tvoří údaje z dlouhodobých experimentálních sérií založených v porostech smrku a borovice v letech 1958 až 1988. Jedná se o 48 sérií rozmístěných v hlavních lesních oblastech ČR. Je k dispozici 34 smrkových ploch, 16 borových ploch a 10 ploch v dalších porostech. Délka časových sérií se pohybuje od 11 do 50 let a interval měření od 1 do 5 let. Experimenty byly navrženy tak, aby bylo možné porovnat různé způsoby výchovy. Kontrolním prvkem každé experimentální série jsou srovnávací plochy bez zásahu, tj. dílčí plochy, na kterých se sledoval vývoj porostu bez úmyslných zásahů.
Druhým zdrojem dat jsou trvalé zkusné plochy (TZP) ve správě ÚHUL Brandýs nad Labem. TZP jsou koncipovány jako monitoring, jehož cílem je zajistit dostatek empirického materiálu pro sledování vývoje taxačních charakteristik. Opakované měření TZP má pětiletý interval a soubor TZP je průběžně doplňován o nově zakládané plochy. Počet aktivních ploch TZP k 1. 1. 2010 je 917, přičemž délka časových řad se liší. Nejdelší časové řady sahají do roku 1964. Využití všech uvedených dat pro národní kalibraci simulátoru nebylo reálné, byla proto vybrána vhodná podmnožina dat.
Třetím zdrojem dat jsou trvalé výzkumné plochy (TVP) založené pracovníky výzkumných lesnických ústavů (VÚLHM Jíloviště-Strnady a VÚLH Zvolen) a pracovníci lesnických fakult. Postup zakládání a měření tohoto souboru výzkumných ploch se řídil dle podrobných metodik plně srovnatelných s obdobnými metodikami používanými v zahraničí. Všechny stromy s výčetní tloušťkou větší než 7 cm s kůrou byly na ploše TVP průběžně označeny čísly. To při pozdějším zpracování umožnilo podrobnější analýzy růstu a produkce jednotlivých dřevin a soubor TVP vytvořil mj. základ pro konstrukci růstových modelů hlavních dřevin v ČR.
