Dendrochronologiczna ocena zmian przyrostu radialnego jod³y (Abies alba Mill.) i modrzewia (Larix decidua Mill.) znajduj¹cych siê pod wp³ywem imisji

Transkrypt

1 Dendrochronologiczna ocena zmian przyrostu radialnego jod³y (Abies alba Mill.) i modrzewia (Larix decidua Mill.) znajduj¹cych siê pod wp³ywem imisji Bogdan Wertz, S³awomir Wilczyñski ARTYKU Y / ARTICLES Abstrakt. Na podstawie analizy serii przyrostów radialnych jode³ i modrzewi z 61 stanowisk badawczych z Wy yny Kieleckiej dokonano oceny wp³ywu zanieczyszczeñ powietrza na przyrost drzew. W tym celu wykorzystano indeksy przyrostowe, obliczone poprzez podzielenie rzeczywistych szerokoœci s³ojów drzew przez wartoœæ okreœlon¹ na podstawie przyjêtego modelu. Uzyskane wyniki wskazuj¹ na szczególne znaczenie jod³y w biologicznym monitoringu zanieczyszczeñ przemys³owych. W latach wzmo onego oddzia³ywania zanieczyszczeñ wyst¹pi³y u tego gatunku wyraÿne redukcje s³ojów przyrostowych, szczególnie w po³udniowo-zachodniej czêœci Wy yny Kieleckiej. Wraz ze spadkiem iloœci zanieczyszczeñ, na pocz¹tku lat 90. XX w. stwierdzono odwrócenie obserwowanego wczeœniej trendu spadkowego. Modrzew charakteryzowa³ siê wyraÿnie s³abszymi reakcjami przyrostowymi ni w przypadku jod³y. Wskazuje to na mniejsz¹ wra liwoœæ tego gatunku na wp³yw zanieczyszczeñ przemys³owych. S³owa kluczowe: przyrost gruboœci, imisje, jod³a, modrzew Abstract. On the basis of radial increment series of firs and larches from 61 research plots from Kielecka Upland the impact of air pollution on tree growth were analysed. For this purpose, the incremental indexes were calculated, by dividing the real width of growth rings by the value specified by the chosen model. Obtained results indicates the particular importance of fir in the biological monitoring of industrial pollution. In the period of increased pollution this species indicates clear reductions of radial increment, particularly in the southwestern part of Kielecka Upland. Along with the decrease of emissions at the beginning of 1990s previously observed trend reversed. Larch showed clearly weaker reactions than fir. This indicates lower sensitivity of this species to the influence of industrial pollution. Key words: radial increment, immisions, fir, larch Wstêp Przyrost drzew na gruboœæ jest procesem warunkuj¹cym produkcyjnoœæ drzewostanów. Wp³ywa na niego wiele czynników, w tym antropogeniczne zanieczyszczenia powietrza. Na siedliskach ubogich dop³yw pierwiastków oraz zmiany chemizmu gleb mog¹ stymulowaæ drzewa do wzmo onego przyrostu (Jämbäck et al. 1999; Prietzel et al. 2007). Wp³yw imisji przemys³owych, szczególnie w d³u szym okresie czasu, jest jednak z regu³y negatywny, czasem wrêcz silnie destrukcyjny (Juknys et al. 2003; Wilczyñski 2006). Analizy dendrochronologiczne postrzegane s¹ przez niektórych badaczy jako kluczowe w pojmowaniu roli oddzia³ywania zanieczyszczeñ powietrza w skali regionalnej (McLaughlin et al. 2002). Pozwalaj¹ na ocenê obecnej kondycji drzew w œwietle lat minionych oraz pozwalaj¹ na prognozowanie zmian w przysz³oœci. Szerokoœci wytworzonych przez drzewa s³ojów drewna mo na trakto- 268

2 waæ jako miarê ich reakcji na zmieniaj¹ce siê warunki œrodowiskowe, w tym na wp³yw zanieczyszczeñ przemys³owych. Takie badania ograniczaj¹ siê zwykle do analiz przyrostów radialnych drzew, znajduj¹cych siê w pewnej okreœlonej odleg³oœci od Ÿród³a emisji zanieczyszczeñ. Aby wyeliminowaæ wp³yw innych czynników na przyrost drzew badane s¹ przy tym zwykle drzewostany wysoce homogeniczne. Stosunkowo niewiele badañ podejmuje tematykê analizy wp³ywu zanieczyszczeñ przemys³owych na przyrost radialny drzew, rosn¹cych w drzewostanach zró nicowanych pod wzglêdem sk³adu gatunkowego, budowy i struktury. Celem pracy by³a ocena zmian przyrostu radialnego w latach jod³y i modrzewia, gatunków wyraÿnie zró nicowanych pod wzglêdem wymagañ ekologicznych, które ros³y w wielu drzewostanach, zró nicowanych pod wzglêdem sk³adu gatunkowego, budowy i struktury. Badaniami objêto obszar Wy yny Kieleckiej, a stanowiska badawcze zlokalizowano w drzewostanach nie znajduj¹cych siê pod bezpoœrednim wp³ywem okreœlonych punktowych Ÿróde³ emisji. Materia³ i metody Badane drzewostany ros³y na Wy ynie Kieleckiej, na któr¹ w XX wieku oddzia³ywa³y masy powietrza nios¹ce zanieczyszczenia z rejonów przemys³owych Polski po³udniowej, Czech i Niemiec. Za³o ono ³¹cznie 61 stanowisk badawczych w ró nych drzewostanach (Ryc. 1) 33 stanowiska dla jod³y pospolitej (Abies alba Mill.) oraz 28 stanowisk dla modrzewia europejskiego (Larix decidua Mill.) ³¹cznie z modrzewiem polskim (Larix decidua ssp. polonica (Rac. & Wóycicki) Domin). Stanowiska zak³adano w drzewostanach zró nicowanych pod wzglêdem budowy i sk³adu gatunkowego. Na ka dym stanowisku z 30 drzew pobrano po 1 dordzeniowym wywiercie z kierunku pó³nocnego, na wysokoœci 1,3 m od powierzchni gruntu. S³oje roczne zmierzono z dok³adnoœci¹ 0,01 mm, a nastêpnie sprawdzono ich datowanie przy pomocy programu COFECHA (Holmes 1986). Ryc. 1. Lokalizacja powierzchni badawczych dla jod³y (niebieskie kwadraty), i modrzewia (czerwone trójk¹ty) na tle g³ównych kompleksów leœnych oraz granic podzia³u terytorialnego na nadleœnictwa Fig. 1. Location of research plots for the fir (blue squares), and larch (red triangles) on the background of forest and forest districts borders Studia i Materia³y CEPL w Rogowie R. 14. Zeszyt 1 (30) /

3 Do oceny zmian w czasie przyrostów radialnych wykorzystano zmodyfikowan¹ metodê oceny zmian przyrostu pierœnicy drzew (Vinš 1961). Przyjêto, e wp³yw imisji przemys³owych na drzewa bêdzie uwidacznia³ siê najsilniej w zmiennoœci s³ojów w okresach dziesiêciu lat (kolejnych dekadach). Dla ka dej serii szerokoœci przyrostów radialnych (R) z lat dopasowano przy pomocy programu ARSTAN (Cook, Holmes 1986) krzyw¹ modeluj¹c¹ d³ugookresowy przyrost gruboœæ pierœnicy zgodnie z funkcj¹ wyk³adnicz¹ lub prost¹ malej¹c¹. Poprzez podzielenie wartoœci rzeczywistej szerokoœci s³ojów przez wartoœæ odczytan¹ z krzywej wyrównanej obliczono dla ka - dego roku wartoœæ indeksu przyrostowego (I r ). W pracy zaproponowano oryginaln¹ metodê korekcji obliczonych wartoœci indeksów przyrostowych. Uzasadnieniem jej zastosowania jest odnotowywany przyrost radialny u wielu drzew który w ostatnim okresie czêsto znacznie przekracza wartoœci oczekiwane, wynikaj¹ce z aktualnego wieku drzew i estymowanych trendów przyrostowych drzew. Za³o ono, e obserwowana reakcja przyrostowa jest powrotem drzew do wartoœci naturalnych po ust¹pieniu negatywnego wp³ywu czynników œrodowiskowych, takich jak zanieczyszczenia. W zwi¹zku z tym potraktowano œredni przyrost w ostatnim okresie jako punkt odniesienia (normê) dla wartoœci obserwowanych w latach wczeœniejszych. Przyjêto wartoœæ œredni¹ indeksu przyrostowego w ostatnim szeœcioleciu (IR ) jako koryguj¹c¹ dla obliczonych indeksów przyrostowych (I r ) w latach wczeœniejszych. Przyjêto, e oddzia³ywanie przemys³u na drzewa rozpoczê³o siê na pocz¹tku lat 60-tych, dlatego te korekcji poddano indeksy z lat Wartoœci skorygowane indeksów przyrostowych (I k ) obliczono w ka dym roku wg wzoru: I k = I r - ( t - t * t - 0 ) ( I RN I w ) n t 0 - gdzie: I r -wartoœæ indeksu przed korekt¹, t - rok dla którego obliczany jest indeks skorygowany, t 0 - pierwszy rok poddawany korekcie (przyjêto rok 1960), t n - ostatni rok poddawany korekcie (przyjêto rok 2005), I RN - œrednia wartoœæ indeksu przyrostowego w okresie referencyjnym (przyjêto wartoœæ œredni¹ indeksu w ostatnim szeœcioleciu I R ), I W - oczekiwana wartoœæ indeksu skorygowanego w okresie referencyjnym (przyjêto I W = 1). W wyniku przeprowadzonej korekty œrednia wartoœæ indeksu w ostatnim dziesiêcioleciu zosta³a zbli ona do jednoœci, natomiast wartoœci indeksu w latach wczeœniejszych zosta³y skorygowane proporcjonalnie do ich odleg³oœci od ostatniego dziesiêciolecia. Na podstawie skorygowanych indeksów przyrostowych (I k ) dla obu badanych gatunków obliczono œrednie regionalne wartoœci dekadowe skorygowanych indeksów przyrostowych (I K ). Ponadto, traktuj¹c obliczone indeksy jako wskaÿnik redukcji przyrostów dla obu gatunków w ka dej dekadzie okreœlono œredni procentowy udzia³ drzew w 3 klasach redukcji przyrostu radialnego: R1 - redukcji s³abych (w granicach 25-50%), R2 - redukcji silnych (w granicach 50-75%) oraz R3 redukcji bardzo silnych (wynosz¹cych ponad 75%). Aby zaprezentowaæ zmiennoœæ czasowo-przestrzenn¹ œredniookresowych reakcji przyrostowych dokonano interpolacji map (program ArcGis, algorytm IDW), na podstawie stanowiskowych œrednich dekadowych skorygowanych indeksów przyrostowych (I K ). 270

4 Wyniki Œrednie dekadowe wartoœci indeksów przyrostowych I K dla drzew obu gatunków w latach oscylowa³y wokó³ jednoœci (Ryc. 2). W latach 60. XX w. indeksy u jod³y zaczê³y wyraÿnie spadaæ. Spadek ten pog³êbia³ siê do lat 80-tych XX wieku, kiedy to nast¹pi³o odwrócenie obserwowanej tendencji. Nieco inaczej kszta³towa³y siê indeksy u modrzewia. U niego spadek wartoœci I k by³ znacznie mniejszy oraz opóÿniony o jedn¹ dekadê. W latach 90. zaobserwowano wzrost wartoœci indeksów przyrostowych obu gatunków, jednak u jod³y by³ on znacznie bardziej dynamiczny. Po roku 2000 zaobserwowano dalszy wzrost przyrostów jod³y. U modrzewia przyrosty radialne s¹ w tym okresie przeciêtnie ni sze ni w latach 90. (Ryc. 2). 1,5 ś redni s korygowany indeks przyros towy (IK ) 1,0 0, dekada Ryc. 2. Œrednie wartoœci dekadowe indeksów przyrostowych (I K ) jod³y (niebieska linia) i modrzewia (czerwona linia) Fig. 2. Mean values of decade incremental indexes (I K ) for fir (blue line) and larch (red line) W latach intensywnego oddzia³ywania emisji przemys³owych najwiêksze redukcje przyrostów radialnych odnotowano u jod³y (Ryc. 3). W latach 80-tych ok. 70% jode³ wykaza³o redukcje przyrostów radialnych, w tym bardzo silne redukcje (klasa R3) dotknê³y ponad 1 / 3 badanych drzew. U modrzewia w tym okresie równie wyst¹pi³ wzrost liczby drzew dotkniêtych redukcjami przyrostu (Ryc. 4). By³ on jednak mniejszy, ponadto dotyczy³ g³ównie drzew o s³abym stopniu redukcji (R1). Przestrzenne zró nicowanie wartoœci wspó³czynnika przyrostu (I K ) u jod³y wskazuje, e w latach 60. okresie wzrostu emisji zanieczyszczeñ przemys³owych, redukcje wielkoœci s³ojów objê³y w pierwszej kolejnoœci drzewa z po³udniowo-zachodniej czêœci Wy yny Kieleckiej (Ryc. 5). Wartoœci indeksów w tym fragmencie obszaru badañ by³y równie najni sze w dwóch kolejnych dekadach, w których wystêpowa³o maksimum emisji zanieczyszczeñ powierza. U modrzewia dekadowe wartoœci indeksów w okresie wysokich emisji zanieczyszczeñ spad³y stosunkowo nieznacznie. Najsilniejsze redukcje przyrostu radialnego dotknê³y drzewa ze stanowisk zlokalizowanych w centralnej, wy ej po³o onej czêœci Wy yny Kieleckiej (Ryc. 6). Studia i Materia³y CEPL w Rogowie R. 14. Zeszyt 1 (30) /

5 skumulowany udział klas redukcji przyrostu 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Jodła R3 (>75%) R2 (50-75%) R1 (25-50%) 0% dekady Ryc. 3. Udzia³ procentowy jode³ w trzech klasach redukcji przyrostu radialnego (R1, R2, R3) w poszczególnych dekadach Fig. 3. The percentage share of the fir in three classes of radial increment reduction (R1, R2, R3) for different decades skumulowany udział klas redukcji przyrostu 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Modrzew R3 (>75%) R2 (50-75%) R1 (25-50%) 0% dekady Ryc. 4. Udzia³ procentowy modrzewi w trzech klasach redukcji przyrostu radialnego (R1, R2, R3) w poszczególnych dekadach Fig. 4. The percentage share of the larches in three classes of radial increment reduction (R1, R2, R3) for different decades 272

6 Studia i Materia³y CEPL w Rogowie R. 14. Zeszyt 1 (30) / <0,29 0, ,38-0,50 0,50-0,66 0,66-0,87 0,87-1,15 1,15-1,52 1,52-2,00 2,00-2,64 2,64-3,48 > 3, Ryc. 5. Przestrzenne zró nicowanie wartoœci dekadowych indeksów przyrostowych (I K ) jod³y na Wy ynie Kieleckiej Fig. 5. Spatial diversity of decade incremental indices (I K ) for fir from Kielecka Upland

7 274 <0,29 0, ,38-0,50 0,50-0,66 0,66-0,87 0,87-1,15 1,15-1,52 1,52-2,00 2,00-2,64 2,64-3,48 > 3, Ryc. 6. Przestrzenne zró nicowanie wartoœci dekadowych indeksów przyrostowych (I K ) modrzewia na Wy ynie Kieleckiej Fig. 6. Spatial diversity of decade incremental indices (I K ) for larch from Kielecka Upland

8 Dyskusja Analizy dendrochronologiczne nale ¹ do metod, które potrafi¹ bardzo wczeœnie ujawniæ wp³yw imisji na drzewa (Schweingruber 1986). Praktyka wskazuje jednak, e pomimo niew¹tpliwych zalet, w badaniach tego typu w Polsce do metod dendrochronologicznych siêga siê stosunkowo rzadko, a ich skutecznoœæ nie jest doceniana. Prawdopodobnie przyczynia siê do tego du a z³o onoœæ przyczyn zmian przyrostu radialnego. Wielkoœæ corocznie odk³adanego przyrostu na gruboœæ jest bowiem wypadkow¹ wielu powi¹zanych ze sob¹ czynników, wœród których oddzia³ywanie imisji stanowi jedynie jedn¹ sk³adow¹. Wyodrêbnienie tego wp³ywu nie jest zadaniem ³atwym, a metodyka mo e mieæ decyduj¹cy wp³yw na wyniki i poprawnoœæ wnioskowania. Zagadnienie to nabiera szczególnej wagi w przypadku analizy drzewostanów zró nicowanych pod wzglêdem sk³adu gatunkowego, budowy i struktury. Ze wzglêdu na globalny charakter oddzia³ywania zanieczyszczeñ przemys³owych nie jest mo liwe jednoznaczne wyznaczenie teoretycznego przyrostu drzew w minionych latach, w sytuacji gdyby zanieczyszczenia nie by³y obecne w atmosferze. Dlatego te w badaniach takich okreœla siê pewien poziom porównawczy (referencyjny) przyrostu. Okreœla siê go zazwyczaj na podstawie wybranych osobniczych seriach przyrostowych i ich fragmentów lub danych pochodz¹cych z innych stanowisk. Do najczêœciej wykorzystywanych metod oceny wp³ywu imisji przemys³owych na przyrost radialny drzew zaliczyæ mo na analizê nag³ych, d³ugotrwa- ³ych zmian szerokoœci przyrostów rocznych (Schweingruber et al. 1986) oraz analizy jednorodnoœci zachowañ przyrostowych drzew (Feliksik 1995; Feliksik, Wilczyñski 2003; Wilczyñski 2006). Zastosowana w niniejszej pracy metodyka jako poziom porównawczy dla oceny redukcji przyrostu traktuje teoretyczn¹ szerokoœæ s³oja, zale n¹ od estymowanego, modelowego trendu przyrostowego (Vinš 1961). Modelowanie go na podstawie czêœci serii przyrostowej przed okresem wzrostu emisji pozwala wnioskowaæ o ograniczeniu (redukcji) przyrostu w kolejnych latach. Metoda ta, mimo niew¹tpliwych zalet, ma pewne ograniczenia. Pierwszym jest nie zawsze prawdziwe za³o enie, e teoretyczny przyrost drzewa jest w ca³ym yciu zgodny z przyjêtym modelem. Drugim ograniczeniem tej metody jest estymacja trendu modelowego na podstawie fragmentu serii przyrostowej oraz ekstrapolowanie go na kolejne lata ycia. Technika ta niesie ze sob¹ bowiem tym wiêkszy b³¹d oszacowania teoretycznego trendu, im wiêkszy jest okres ekstrapolacji. Aby w mo - liwy sposób zniwelowaæ te niedogodnoœci w niniejszym opracowaniu zastosowano dwie modyfikacje. Pierwsza polega³a na estymacji trendów przyrostowych indywidualnie dla wszystkich drzew próbnych. Pozwoli³o to na porównywanie ze sob¹ osobników o ró nym wieku i ró nej aktualnej dynamice przyrostowej. Druga modyfikacja pozwoli³a na odniesienie wielkoœci przyrostu radialnego do przyrostu z ostatniej dekady, traktuj¹c j¹ jako normê. Wyeliminowano w ten sposób ró nice zwi¹zane z wp³ywem na przyrost radialny pozycji biosocjalnej, miêdzy gatunkiem œwiat³o ¹dnym, jakim jest modrzew oraz jod³¹, gatunkiem typowo cienioznoœnym. Badane modrzewie prawdopodobnie przez ca³e swoje ycie budowa³y górne piêtro drzewostanu. Z kolei jod³a niejednokrotnie przez szereg lat ros³a pod okapem drzewostanu, odk³adaj¹c relatywnie niewielkie s³oje, natomiast jej przyrost na gruboœæ intensyfikowa³ siê w chwili przejœcia do górnego piêtra. W chwili poboru wywiertów obydwa gatunki stanowi³y sk³adnik górnego piêtra, st¹d te ostatni okres przyrostowy wydaje siê byæ najbardziej w³aœciwy jako wzorzec do porównañ miêdzy nimi. W analizie zmian przyrostowych drzew nale y uwzglêdniaæ czynniki, które obok imisji przemys³owych równie mog³y kszta³towaæ œredniookresow¹ zmiennoœæ aktywnoœci przyrostowej drzew. Wydaje siê, e wœród nich istotn¹ rolê mog³y odegraæ zmiany klimatyczne (Nöjd, Reams 1996). Na podstawie badañ dendroklimatycznych nad badanymi gatunkami (Feliksik, Wilczyñski 1998; Feliksik et al. 2000) mo na stwierdziæ, e najwiêksz¹ rolê w kszta³towaniu szerokoœci przyrostów radialnych maj¹ warunki termiczne marca oraz warunki pluwialne w czerwcu i lipcu. Obydwa badane gatunki wykazuj¹ podobn¹ wra liwoœæ na te czynniki, dlatego te mimo obserwowanego w ostatnich dekadach wzrostu œredniej temperatury marca, za³o ono e wp³yw zmian klimatycznych by³ dla obu Studia i Materia³y CEPL w Rogowie R. 14. Zeszyt 1 (30) /

9 gatunków podobny. Jako przyk³ad prac analizuj¹cych wp³yw zanieczyszczeñ przemys³owych na przyrosty jod³y wymieniæ mo na badania prowadzone w szwajcarskiej dolinie Rhonu (Kienast 1985) oraz w lasach po³udniowych Niemiec (Elling et al. 2009). Wœród nielicznych prac, analizuj¹cych przy pomocy metod dendrochronologicznych zmiennoœæ szerokoœci przyrostów radialnych modrzewi znajduj¹cych siê pod wp³ywem imisji przemys³owych, wymieniæ mo na badania w rejonie zak³adów metalurgicznych w Norylsku w Rosji (Ivshin, Shiyatov 1995), w których stwierdzono spadek szerokoœci przyrostów drzew, zale ny od odleg³oœci od emitora zanieczyszczeñ. Na terenie Polski badania nad przyrostami jode³ w warunkach zmieniaj¹cej siê presji imisji zanieczyszczeñ przemys³owych prowadzono m.in. w Górach Œwiêtokrzyskich (Jaworski et al. 2000) oraz w Sudetach (Filipiak, Ufnalski 2001; Zawada 2001; Filipiak 2002). Podobnie jak w niniejszej pracy, wyniki osi¹gniête przez powy szych autorów wskazuj¹ wyraÿnie, e jod³y, znajduj¹ce siê pod silnym negatywnym wp³ywem emisji oraz transgranicznych zanieczyszczeñ przemys³owych z Niemiec i Czech wykazywa³y znaczne obni enie wartoœci przyrostów radialnych z pocz¹tkiem lat 60. XX w. aksymalny okres redukcji przyrostów drzew tego gatunku przypada³ na pocz¹tek lat 80., po którym zaobserwowano rewitalizacjê jod³y i wzrost szerokoœci odk³adanych przez ni¹ przyrostów. Stosunkowo niewiele badañ dotyczy jednoczesnego porównania zmiennoœci reakcji przyrostowych pod wp³ywem imisji przemys³owych kilku gatunków. Przyk³adem mog¹ byæ wyniki prac Molskiego (1987), który stwierdzi³ wiêkszy poziom redukcji przyrostów radialnych u jod³y ni u sosny. Wysok¹ wra liwoœæ jod³y oraz stosunkowo nisk¹ wra liwoœæ modrzewia na zanieczyszczenia przemys³owe wykaza³ równie Feliksik (1991, 1995) na podstawie badañ górskich populacji buka, jod³y, œwierka, sosny i modrzewia. U gatunku tego obserwowano równie wzrost wielkoœci odk³adanych s³ojów przyrostowych, bêd¹cy prawdopodobnie wynikiem nawo ¹cego wp³ywu zwi¹zków azotu, przewy szaj¹cego negatywne oddzia³ywanie zwi¹zków siarki (Oleksyn et al. 1993). Oceny wp³ywu imisji przemys³owych na przyrost jod³y i modrzewia prowadzono w po³udniowej Polsce na obszarze Ojcowskiego Parku Narodowego (Kr¹piec, Szychowska-Kr¹piec 2001, 2003). Wp³yw zanieczyszczeñ na drzewa zaobserwowano na pocz¹tku lat 60. By³ on zale ny od gatunku i najsilniej uwidoczni³ siê u jod³y, która wykaza³a w latach silne redukcje s³ojów przyrostowych. Najwiêksze redukcje wyst¹pi³y u tego gatunku w latach Redukcje objê³y w tym okresie ponad 60% jode³, wœród których najwiêcej osobników by³o uszkodzonych w stopniu bardzo silnym (ponad 70%). W tym samym czasie ograniczenia przyrostu dotknê³y jedynie 15% modrzewi. W latach nast¹pi³a wyraÿna rewitalizacja, objawiaj¹ca siê spadkiem iloœci drzew dotkniêtych redukcjami. Proces ten w najwiêkszym stopniu dotyczy³ jod³y. Podobne trendy zmian przyrostu jod³y odnotowuje Skrzyszewski (2002) w badaniach nad dynamik¹ zmian przyrostów jod³y z obszaru Sudetów i Karpat. Wyniki przytoczonych prac potwierdzaj¹ wysok¹ wra liwoœæ jod³y oraz znacznie ni sz¹ wra liwoœæ modrzewia na zanieczyszczenia przemys³owe. Obserwacja zmiennoœci przestrzennej obliczonych wskaÿników wskazuje, e wp³yw na wielkoœæ depozytu zanieczyszczeñ przemys³owych na badanym terenie wywiera³y silnie uprzemys³owione rejony Górnoœl¹skiego Okrêgu Przemys³owego oraz aglomeracji krakowskiej. Okres najwiêkszych redukcji szerokoœci przyrostów radialnych u badanych gatunków przypada³ na lata 80-te ubieg³ego wieku. W latach póÿniejszych, na skutek spadku produkcji, zmian technologicznych oraz rozwijaj¹c¹ siê polityk¹ ekologiczn¹ pañstwa wyst¹pi³ w Polsce wyraÿny spadek emisji zanieczyszczeñ (Œwi¹tczak 2002). Znalaz³o to odbicie w zmianie dotychczasowych trendów przyrostowych. Nag³e ograniczenie emisji nie prowadzi jednak do natychmiastowej poprawy warunków wzrostu drzew (Muzika et al. 2002). Podejrzewaæ mo na, e odegra³y tu rolê równie inne czynniki, przyczyniaj¹ce siê do tak szybkiej reakcji drzew. Wœród nich wymieniæ mo na stopniow¹ kontynentalizacja klimatu (Cook 1989) oraz naturalny mechanizm wydzielania siê osobników najmniej odpornych, wywo³uj¹cy w efekcie poprawê warunków wzrostu drzew pozostaj¹cych w drzewostanie (Sutherland, Martin 1990; Jämbäck et al. 1999). 276

10 Symptomatyczne jest, e rewitalizacja przyrostowa, która szczególnie wyraÿnie zaznaczy³a siê ujod³y, dotyczy³a przede wszystkim drzewostanów, które by³y wczeœniej najsilniej uszkodzone. Wskazuje to na wysok¹ zdolnoœæ adaptacyjn¹ jod³y do zmieniaj¹cej siê presji zanieczyszczeñ przemys³owych. Wnioski l Imisje przemys³owe wywiera³y w drugiej po³owie XX wieku istotny wp³yw na przyrosty radialne jod³y z Wy yny Kieleckiej. W latach wzmo onego oddzia³ywania zanieczyszczeñ wyst¹pi³y u drzew tego gatunku wyraÿne redukcje s³ojów przyrostowych. Wraz ze spadkiem iloœci zanieczyszczeñ, na pocz¹tku lat 90-tych nast¹pi³o odwrócenie obserwowanego trendu spadkowego, które œwiadczy o rewitalizacji jod³y. l Analiza przestrzenna indeksów przyrostowych wskazuje, e istotn¹ rolê w kszta³towaniu przyrostów na gruboœæ jod³y z terenu Wy yny odegra³y zanieczyszczenia przenoszone przez masy powietrza, nap³ywaj¹ce z kierunku po³udniowo-zachodniego. l Dziêki analizom dendrochronologicznym mo liwa jest ocena przyrostu drzewostanów zró nicowanych pod wzglêdem sk³adu gatunkowego i budowy, równie w sytuacji braku danych pochodz¹cych z pomiarów stê eñ okreœlonych zanieczyszczeñ. Wskazuje to na potencjalnie wysok¹ rolê dendrochronologicznych analiz w biologicznym monitoringu zanieczyszczenia powietrza. l Uzyskane wyniki wskazuj¹ na szczególne znaczenie jod³y w biologicznym monitoringu zanieczyszczeñ. Potencjalne znaczenie bioindykacyjne modrzewia mo e mieæ znaczenie w miejscach, gdzie poziom zanieczyszczeñ by³ zbyt wysoki dla egzystencji gatunków bardziej wra liwych. Literatura Cook E. R The use and limitations of dendrochronology in studying effects of air pollution on forests. W: Hutchinson T. C, Meema K. A. (red.). Effects of Atmosferic Pollutants on Forests, Wetlands an Agriculture Ecosystems. Springer-Verlag, Berlin Cook E. R., Holmes R. L Useres manual for computer program ARSTAN. W: Holmes R. L., Adams R. K., Fritts H. C. (red.). Tree-ring chronologies of western North America: California, eastern Oregon and northern Great Basin. Chronology Ser. 6. Univ. of Arizona Elling W., Dittmar C., Pfaffelmoser K., Rötzer T Dendroecological assessment of the complex causes of decline and recovery of the growth of silver fir (Abies alba Mill.) in Southern Germany. Forest Ecol. Manag. 257: Feliksik E Badania wra liwoœci wa niejszych gatunków drzew leœnych na zanieczyszczenia przemys³owe. Zeszyty Naukowe AR, Kraków. Nr 254, Leœnictwo Z Feliksik E Dendrochronological monitoring of the threat to the forests of Western Beskids created by industrial immissions. Zpravodaj Beskydy "Vliv imisi na lesy a lesni hospodarstvi Beskyd Feliksik E., Wilczyñski S Wp³yw temperatury i opadów na przyrost roczny drewna œwierka, sosny i modrzewia wystêpuj¹cych w leœnictwie Pierœciec u podnó a Pogórza Wilamowickiego. Probl. Zagosp. Ziem Gór Feliksik E., Wilczyñski S Tree-rings as indicators of environmental change. EJPAU 6, 2, ser. Forestry. Feliksik E., Wilczyñski S., Podlaski R Wp³yw warunków termiczno-pluwialnych na wielkoœæ przyrostów radialnych sosny (Pinus sylvestris L.), jod³y (Abies alba Mill.) i buka (Fagus sylvatica L.) ze Œwiêtokrzyskiego Parku Narodowego. Sylwan 144 (9): Filipiak M Kondycja i stan zachowania zasobów jod³y pospolitej w warunkach silnej antropopresji w polskiej czêœci Sudetów. W: Siwecki R. (red.). Reakcje biologiczne na zanieczyszczenia przemys³owe. Instytut Dendrologii PAN, Kórnik Filipiak M., Ufnalski K Poziom zanieczyszczeñ przemys³owych w Sudetach a przyrost jod³y pospolitej na tym terenie. W: Siwecki R. (red.). Reakcje biologiczne na zanieczyszczenia przemys³owe. Instytut Dendrologii PAN, Kórnik Holmes R. L Quality control of crossdating and measuring. Users manual for computer program COFECHA. W: Holmes R.L., Adams R.K., Fritts H.C. (red.). Tree-rings chronologies of western North America: California, eastern Oregon and northern Great Basin. Chronology Series 6. Univ. of Arizona, Tucson Studia i Materia³y CEPL w Rogowie R. 14. Zeszyt 1 (30) /

11 Jämbäck J., Heikkinen O., Tuovinen M., Autio J The effect of air-borne pollutants on the growth of Pinus sylvestris in the City of Oulu, Finland. Fennia 177(1): Jaworski A., Podlaski R., Zych M Ocena ywotnoœci jod³y (Abies alba Mill.) w drzewostanach o charakterze pierwotnym w rezerwacie Œwiêty Krzy (Œwiêtokrzyski Park Narodowy). Rocznik Œwiêtokrzyski, Seria B, Nauki przyrodnicze 27: Juknys R., Vencloviene J., Stravinskiene V., Augustaitis A., Bartkevicius E Scots pine (Pinus sylvestris L.) growth and condition in a polluted environment: from decline to recovery. Environ. Pollut. 125: Kienast F Tree ring analysis, forest damage and air pollution in the Swiss Rhone Valley. Land Use Policy 2: Kr¹piec M., Szychowska-Kr¹piec E Tree-ring estimation of the effect of industrial pollution on pine (Pinus sylvestris) and fir (Abies alba) in the Ojców National Park (southern Poland). Nature Conservation 5: Kr¹piec M., Szychowska-Kr¹piec E Wp³yw antropopresji na drzewostany Ojcowskiego Parku Narodowego w œwietle analizy dendrochronologicznej. W: Lach J. (red.). Dynamika zmian œrodowiska geograficznego pod wp³ywem antropopresj McLaughlin S. B., Shortle W. C., Smith K. T Dendroecological applications in air pollution and environmental chemistry: research needs. Dendrochronologia 20 (1): Molski B Fir and pine phloem and wood growth retardation due to air pollution. W: Kairiukstis L., Nilsson A.. Straszak A. (red.). Forest decline and reproducton: regional and global consequences. Proceedings of the workshop held in Krakow, Poland March IIASA, Laxenburg, Austria Muzika R.-M., Guyette R., Zielonka T., Liebhold A The Influence of Air Pollution on Tree Growth in the Carpathian Mountains. W: Szaro R. C. (red.). Effects of Air Pollution on Forest Health and Biodiversity in Forest of the Carpathian Mountains. IOS Press Nöjd P., Reams G.A Growth variation of Scots pine across a pollution gradient on the Kola Penisula, Russia. Environ. Pollut. 93 (3): Oleksyn J., Fritts H. C., Hughes M. K Tree-ring analysis of different Pinus sylvestris provenances, Quercus robur, Larix decidua x Larix kaempferi affected by air pollution. Arboretum Kórnickie 3: Prietzel J., Rehfuess K. E., Stetter U., Pretzsch H Changes of soil chemistry, stand nutrition, and stand growth at two Scots pine (Pinus sylvestris L.) sites in Central Europe during 40 years after fertilization, liming, and lupine introduction. Eur. J. For. Res. 127: Schweingruber F. H Abrupt changes in growth reflected in tree ring sequences as an expression of biotic and abiotic influences. IUFRO Inventoring and Monitoring Endangered Forests. Conf. Zurich Birmensdorf Schweingruber F. H., Albrecht H., Beck M., Hessel J., Joos K., Keller D Abrupte Zuwachsschwankungen in Jahrringabfolgen als okologische Indicatoren. Dendrochronologia 4: Skrzyszewski J Porównanie dynamiki przyrostu pierœnicy jodly, œwierka i sosny w terenach górskich. Sylwan 146 (7): Sutherland E. K., Martin B Growth response of Pseudotsuga menziensii to air pollution from copper smelting. Can. J. For. Res. 2: Œwi¹tczak B Zmiennoœæ zanieczyszczenia powietrza w Polsce na tle zmniejszania emisji zanieczyszczeñ do atmosfery w okresie zmian gospodarczych pañstwa. Przegl¹d Geofizyczny Zeszyt 1: Vinš B PouŸiti letokruhovych analiz k prukazu kouøowych škod. Èast. I. Metodicky pøspìvek k zpracováni letkokruchových analiz Les.: Wilczyñski S The variation of tree-ring widths of Scots pine (Pinus sylvestris L.) affected by air pollution. Eur. J. For. Res. 125: Zawada J Incremental symptoms in revitalization of Silver fir in the forests of Carpathian and Sudeten Mts. and their silvicultural consequences. Prace Inst. Bad. Leœ. Ser. A: Wertz Bogdan 1 *, Wilczyñski S³awomir 2 *b.wertz@ur.krakow.pl 1 Katedra Dendrometrii, Wydzia³ Leœny, Uniwersytet Rolniczy im. H. Ko³³¹taja w Krakowie 2 Katedra Ochrony Lasu, Klimatologii i Entomologii Leœnej, Wydzia³ Leœny, Uniwersytet Rolniczy im. H. Ko³³¹taja w Krakowie 278