EKOSYSTEM PUSZCZY. January Weiner Instytut Nauk o Środowisku Uniwersytetu Jagiellońskiego

Transkrypt

1 EKOSYSTEM PUSZCZY January Weiner Instytut Nauk o Środowisku Uniwersytetu Jagiellońskiego Wykład inauguracyjny na Wydziale Biologii i nauk o Ziemi UJ,

2 CO TO JEST PUSZCZA?

3 CO TO JEST PUSZCZA? puszcza 1. las dziewiczy, pierwotny, o dużej powierzchni, nie przeobrażony działalnością człowieka [...] Słownik języka polskiego pod red. W. Doroszewskiego

4 CO TO JEST PUSZCZA? CO TO JEST LAS?

5 CO TO JEST PUSZCZA? CO TO JEST LAS? las 1. zwarty zespół roślinności z przewagą drzew [...] Słownik języka polskiego pod red. W. Doroszewskiego

6 CO TO JEST PUSZCZA? CO TO JEST LAS? CO TO JEST DRZEWO?

7 40-45 m

8 PORÓWNANIE WYSOKOŚCI NAJWĘKSZYCH DRZEW 100 m 50 m Quercus sp. Europa

9 PORÓWNANIE WYSOKOŚCI NAJWĘKSZYCH DRZEW 100 m 50 m Quercus sp. Europa Koompassia sp. Borneo

10 PORÓWNANIE WYSOKOŚCI NAJWĘKSZYCH DRZEW 114,6 m 115,6 m 100 m 50 m Quercus sp. Europa Koompassia sp. Borneo Sequoia sp. Kalifornia, U.S.A.

11 PORÓWNANIE WYSOKOŚCI NAJWĘKSZYCH DRZEW 114,6 m 115,6 m 100 m 82 m 69 m 50 m Quercus sp. Europa Koompassia sp. Borneo Sequoia sp. Kalifornia, U.S.A.

12 Gyranthera caribensis; Coridllera de la Costa. Wenezuela

13 STRATEGIA ŻYCIOWA DRZEWA

14 STRATEGIA ŻYCIOWA DRZEWA % SUCHEJ MASY 2,7 % LIŚCIE GAŁĘZIE 12 % 53,6 PIEŃ 59 % Tkanki aktywne metabolicznie: ok. 8% s.m. GRUBE KORZENIE DROBNE KORZENIE 20,8 % 5,3 %

15 STRATEGIA ŻYCIOWA DRZEWA % SUCHEJ MASY 2,7 % LIŚCIE % SUCHEJ MASY KORZENIE GAŁĘZIE 12 % 6,3 3,6 2,6 IE 4,7 29,2 53,6 53,6 CELULOZA LIGNINA SKROBIA CUKRY CUKRY ROZP. LIPIDY PIEŃ 59 % 53,6 CELULOZA LIGNINA SKROBIA CUKRY CUKRY ROZP. LIPIDY (C 2 H 3 O) n Tkanki aktywne metabolicznie: ok. 8% s.m. GRUBE KORZENIE DROBNE KORZENIE 20,8 % 5,3 %

16 Historia Ziemi BIG BANG POWSTANIE ZIEMI? FOTOSYNTEZA DZIŚ Miliardy lat POWSTANIE WSZECHŚWIATA POWSTANIE ŻYCIA Miliony lat ,3 FANEROZOIK Rośliny na lądzie

17 Historia Ziemi BIG BANG POWSTANIE ZIEMI? FOTOSYNTEZA DZIŚ Miliardy lat POWSTANIE WSZECHŚWIATA POWSTANIE ŻYCIA Miliony lat ,3 FANEROZOIK Rośliny na lądzie Pierwsze drzewa, lasy

18 Wikipedia Archaeopteris sp. PIERWSZE DUŻE DRZEWO PIERWSZE LASY (górny Dewon 380 mln lat) (wcześniej: Wattieza)

19 Skamieniałe drewno Trias, ok. 225 mln lat. Arizona, USA

20 Historia Ziemi BIG BANG POWSTANIE ZIEMI? FOTOSYNTEZA DZIŚ Miliardy lat POWSTANIE WSZECHŚWIATA POWSTANIE ŻYCIA Miliony lat ,3 FANEROZOIK Rośliny na lądzie Lasy węglowe Pierwsze drzewa, lasy

21

22 Paprocie drzewiaste Andy Meridy, Wenezuela

23 LASY ŚWIATA

24 Bór sosnowy, Puszcza Niepołomicka

25 Las araukariowy z paprociami drzewiastymi (Brazylia)

26 Tropikalny las mgłowy (Cordillera de la Costa. Wenezuela)

27 Las bambusowy Arashiyama k. Kioto, Japonia

28 MARTWE DREWNO W LESIE Puszcza Białowieska

29 Sabah, Borneo (Malezja)

30 Sabah, Borneo (Malezja)

31 Puszcza Białowieska

32 Samoprzerzedzenie w plantacji sosen wiek D./ha Martw % 0 9,4% 35,4% 64%

33 LUKA W DRZEWOSTANIE SPOWODOWANA UPADKIEM DRZEWA Sabah, Borneo (Malezja)

34 LUKA W DRZEWOSTANIE Sabah, Borneo (Malezja)

35 SCHEMAT CYKLU SUKCESYJNO- ZABURZENIOWEGO W TAJDZE SYBERYJSKIEJ Wiatr Średni cykl wiatrowałów/ /gradacji: 150 lat Drzewostan przejściowy brzozowo -iglasty Mieszany las borealny Owady Pożar Czas od początku cyklu sukcesyjnego [lat] Schulze et. al Oecologia,146: 77 88

36

37 IMPORT PIERWIASTKÓW DO WNĘTRZA PNIA PRZEZ GRZYBNIĘ

38 Corymbia rubra (Cerambycidae) ksylofag Zmorsznik czerwony

39 Nasutitermes sp.

40 Korzenie [martwe drewno] DETRYTUS SIEĆ TROFICZNA DETRYTUSOJADÓW Nicienie roślinożerne Grzyby saprofityczne Skoczogonki Roztocze detrytusojady Owady drewnojady Nicienie grzybojady Dżdżownice Wazonkowce Skoczogonki drapieżne Roztocze nicieniojady Nicienie drapieżne Inne stawonogi drapieżne Roztocze drapieżne Bakterie Nicienie bakteriożerne Wiciowce Roztocze bakteriożerne Ameby

41

42 PRZEPŁYW WĘGLA I ENERGII W EKOSYSTEMIE PUSZCZY (LASU NATURALNEGO) SIEĆ TROFICZNA ROŚLINOŻERCÓW SIEĆ TROFICZNA DETRYTUSOJADÓW

43 PRZEPŁYW WĘGLA I ENERGII W EKOSYSTEMIE LASU UŻYTKOWEGO SIEĆ TROFICZNA ROŚLINOŻERCÓW SIEĆ TROFICZNA DETRYTUSOJADÓW

44 CZYM RÓŻNI SIĘ LAS OD PUSZCZY? PUSZCZA LAS UŻYTKOWY

45 CZYM RÓŻNI SIĘ LAS OD PUSZCZY? PYTANIE O FAKTY (DOMENA NAUKI) PUSZCZA Naturalne śmiertelność drzew Zróżnicowana struktura wiekowa drzew Zamknięty obieg materii Naturalna sukcesja Wieloletnie cykle mozaikowe Wysoka różnorodność gatunkowa LAS UŻYTKOWY Sztuczny dobór gatunków Trzebież Sztuczna struktura wiekowa Wycinka i eksport większości biomasy Regulacja stosunków wodnych Interwencje chemiczne (pestycydy, nawozy) Niska bioróżnorodność

46 CO JEST LEPSZE:PUSZCZA CZY LAS? PUSZCZA LAS UŻYTKOWY

47 CO JEST LEPSZE:PUSZCZA CZY LAS? PYTANIE O WARTOŚCI (DOMENA ETYKI) PUSZCZA LAS UŻYTKOWY Wartość poznawcza (ważne dla nauki i edukacji) Wartość estetyczna (jak dla kogo...) Wartości autoteliczne (np. bioróżnorodność) Wartość ekonomiczna (ważne dla gospodarki, dla środowiska) Wartość estetyczna (jak dla kogo...) Wartości rekreacyjne

48 ŻUBRY W PUSZCZY BIAŁOWIESKIEJ

49 GRADACJA KORNIKA W PUSZCZY BIAŁOWIESKIEJ Gutowski & Jaroszewicz 2015

50 GRADACJA KORNIKA W PUSZCZY BIAŁOWIESKIEJ Dzięcioł trójlapczasy (Picoides tridactylos) Fot. Adam Wajrak Gutowski & Jaroszewicz 2015

51 CO JEST LEPSZE:PUSZCZA CZY LAS? OBOJE! PUSZCZA LAS UŻYTKOWY PARKI NARODOWE, REZERWATY LASY UŻYTKOWANE WIELOASPEKTOWO

52 POLSKIE LASY A PUSZCZA BIAŁOWIESKA Powierzchnia lasów w Polsce (2014) Powierzchnia Puszczy Białowieskiej Powierzchnia BPN [ha] [m 3 10 lat 1 ] 9, ,68% 10, ,11% Pozyskanie drewna (grubizny) w Polsce Planowane ograniczone pozyskanie grubizny Nadl. Białowieża ( ) [10 lat] Planowany wzrost pozyskania do 2021 [10 lat] , ,018% 406, ,11%

53

54