Hodowlane i genetyczne uwarunkowania adaptacji drzew leśnych do zmian w środowisku Opis projektu i tło podjęcia badań

Transkrypt

1 Hodowlane i genetyczne uwarunkowania adaptacji drzew leśnych do zmian w środowisku Opis projektu i tło podjęcia badań Jan Kowalczyk Zakład Hodowli Lasu i Genetyki Drzew Leśnych Instytut Badawczy Leśnictwa Seminarium - Hodowlane i genetyczne uwarunkowania Sękocin Stary, r.

2 Tytuł: Genetyczne uwarunkowania procesów adaptacyjnych u wybranych gatunków w kontekście przewidywanych zmian klimatycznych Okres realizacji Zespół autorów: IBL: Jan Kowalczyk, Jan Matras SGGW: Prof. Dr hab. Henryk Żybura UR Kraków: Prof. dr hab. Janusz Sabor UP Poznań: Prof. dr hab. Władysław Barzdajn ID PAN Poznań: Prof. dr hab. Władysław Chałupka - i inni 2

3 Cel badań Określenie zdolności adaptacyjnej polskich pochodzeń sosny zwyczajnej, świerka pospolitego, modrzewia europejskiego, buka zwyczajnego i dębu szypułkowego, w stosunku do przewidywanych zmian środowiskowych. W tym celu zostanie wykorzystana bogata baza doświadczeń proweniencyjnych i rodowych zlokalizowanych w całej Polsce. Analiza wyników doświadczeń proweniencyjnych, w których materiał rozmnożeniowy przemieszczany jest na znaczne odległości, pozwala prognozować i modelować efekt zmian w środowisku na wzrost oraz kondycję zdrowotną drzew leśnych. 3

4 Metodyka i zakres prac Pomiary i obserwacje cech przyrostowych i jakościowych populacji na wybranych powierzchniach proweniencyjnych i rodowych, Ocena dynamiki wzrostu i zmienności fenologicznej wybranych do badań populacji, Wybór zmiennych środowiskowych (meteorologicznych i klimatycznych), związanych ze zdolnościami adaptacyjnymi badanych genotypów, Analizy dendrochonologiczne wybranych populacji, Korelacje cech przyrostowych, fenologicznych oraz wskaźników genetycznych z wybranymi danymi meteorologicznymi, Analizy DNA wybranych populacji, Organizacja seminarium naukowego na temat możliwych strategii przeciwdziałających ukierunkowanym zmianom klimatycznym, Przygotowanie zaleceń dla praktyki na podstawie wyników przeprowadzonych badań uzyskanych na powierzchniach doświadczalnych. 4

5 Badaliśmy: 69 powierzchni proweniencyjnych i rodowych 3710 jednostek genetycznych (proweniencji lub genotypów) 5 gatunków (So, Św, Md, Dbsz i Bk. ) 5

6 6

7 7

8 Kontekst Wzrost temperatury powietrza sprawia między innymi, że północna granica zasięgu dębu, a jednocześnie granica południowa gatunków borealnych (m.in. gatunki iglaste, brzoza) przesuwają się ku północy. Szacuje się, że w całej Europie granica ta może przesunąć się o ok km w ciągu obecnego stulecia. Naturalna szybkość ekspansji i adaptacji gatunków drzew waha się od 20 do 200 km na stulecie, co oznacza, że bez interwencji człowieka dostosowanie się lasów do zmienionych warunków klimatycznych nie będzie możliwe.

9 Uwagi Niepokój budzi duży udział w miąższościowej strukturze zasobów drzewostanów w wieku powyżej 100 lat tj. zbliżających się do wieku fizjologicznej starości. Osłabienie fizjologiczne wraz z presją pogarszających się czynników wzrostu oraz biotycznymi zagrożeniami ze strony owadów i chorób może spowodować masowe zamieranie drzewostanów iglastych w wieku powyżej 100 lat (np. drzewostanów świerkowych w Beskidach) co może stanowić zagrożenie dla trwałości lasu w przyszłości. W kontekście zmian klimatycznych użytkowanie zaledwie połowy przyrostu jest niekorzystne dla stanu lasów i efektów sekwestracji węgla w lasach. Utrzymywanie w przyszłości obecnej polityki gospodarowania zasobami drzewnymi może doprowadzić do poważnych, zarówno ekologicznych, jak i ekonomicznych kłopotów. 9

10 Uzasadnienie podjęcia tematu Nie wiemy czy to co obserwujemy to są fluktuacje klimatyczne, nietrwałe trendy czy też zmiany kierunkowe Nie próbujemy modelować (przewidywać) zmian w środowisku czy zmian klimatycznych Nie wyrokujemy co jest przyczyną obserwowanych zjawisk Nie tworzymy strategii w długofalowym planowaniu hodowlanym 10

11 Próbujemy Na bazie krajowych doświadczeń proweniencyjnych i rodowych odpowiedzieć: Jakie są możliwości adaptacji do środowiska Dostarczyć informacji do tworzenia modeli z uwzględnieniem czynników genetycznych pochodzenie Uzmysłowić potrzebę podjęcia kierunkowych i przemyślanych działań 11