Nauka o produkcyjności lasu

Transkrypt

1 Nauka o produkcyjności lasu Wykład 4 Studia I Stopnia, kierunek leśnictwo

2 Treść Podstawy dendrologii, dendroklimatologii i zagadnień pokrewnych

3 Wzrost drzew pierwotny wydłuŝanie dzięki merystemom apikalnym (wzrost i przyrost wysokości) wtórny zwiększanie obwodu dzięki obecności dookoła pnia merystemów lateralnych (wzrost i przyrost grubości)

4 Słój przyrostu rocznego warstwa drewna wytwarzana rokrocznie przez drzewo lub krzew w ciągu sezonu wegetacyjnego w wyniku aktywności komórek kambium, które się dzielą i wzrastają

5 Słój przyrostu rocznego - iglaste drewno wczesne drewno późne Zielski, Krąpiec 2004

6 Słój przyrostu rocznego - liściaste pierścieniowonaczyniowe rozpierzchłonaczyniowe drewno wczesne drewno późne Zielski, Krąpiec 2004

7 Wzrost i przyrost grubości Krzywa wzrostu grubości ma nieco inny przebieg niŝ krzywa wzrostu wysokości - nie zawsze występuje faza juwenilna D 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0, W iek

8 Wzrost i przyrost grubości Wzrost grubości rozpoczyna się od bardzo szybkiego powiększania obwodu i wraz z wiekiem stopniowo maleje Podobny przebieg wzrost i przyrostu grubości występuje na przekrojach połoŝonych na róŝnych wysokościach

9 Wzrost i przyrost grubości U gatunków cienioznośnych (Bk, Jd, Św) moŝliwy jest inny przebieg przyrostu grubości związany ze wzrostem w ocienieniu pod okapem drzewostanu przyrost promienia [mm] la t a

10 Wzrost i przyrost grubości Na przyrost grubości wpływa wiele czynników gradacje owadów, emisje przemysłowe, zmiany poziomu wód gruntowych, cięcia (trzebieŝe i rębnie częściowe), elementy klimatyczne,...

11 Drzewa jako archiwum... dąb Bartek w Zagnańsku cis w Henrykowie Lubańskim

12 Drzewa jako archiwum... Pinus aristata Sequoia serpenvirens

13 Dendrochronologia dendron chronos logos nauka o wykorzystaniu słojów przyrostu rocznego do określania czasu

14 Dendrochronologia nauka sensu stricte datowanie drewna na podstawie słojów rocznych nauka sensu lato wykorzystanie słojów rocznych i ich powiązań z innymi parametrami środowiska w róŝnych dziedzinach nauki dendroarcheologia dendroklimatologia dendropyrologia dendroekologia dendrogeomorfologia

15 Zasady dendrochronologii datowania (cross-dating) uniformotaryzmu czynnika limitującego złoŝoności przyczyn wzrostu amplitudy ekologicznej doboru obiektów badawczych replikacji

16 Zasada cross-dating u Podstawowa zasada dendrochronologii!! Połączenie wzorów przyrostowych z wielu serii umoŝliwia właściwe określenie roku powstania konkretnego słoja Poprawne wydatowanie jest podstawą dalszych analiz

17 Zasada uniformitaryzmu James Hutton 1785: teraźniejszość jest kluczem do przeszłości Procesy środowiskowe zachodzące dziś były obecne i zachodziły w ten sam sposób oraz dawały takie same rezultaty w przeszłości

18 Zasada czynnika limitującego Roślina (drzewo) przyrasta na tyle na ile pozwala jej czynnik, który ten wzrost najbardziej ogranicza Na pustyni o przyroście w pierwszym rzędzie decyduje ilość dostępnej wody, a nie temperatura

19 Zasada złoŝoności przyczyn wzrostu drzew Cook, Briffa 1990 A- związany z wiekiem trend wzrostowy C- sygnał klimatyczny D1- zakłócenia endogeniczne D2- zakłócenia egzogeniczne E- składnik losowy, niezwiązany z innymi procesami t- rok

20 Chronologia (dendroskala) seria odniesionych do czasu charakterystyk słoja rocznego stanowiska lokalna regionalna rzeczywista standardowa rezydualna Vitas, Bitvinskas 1998

21 Chronologie rzeczywista - seria odniesionych do czasu wartości parametrów słoja rocznego standardowa- seria odniesionych do czasu indeksów (np. szerokości słojów rocznych) I = t R t D t I indeks, R wartość rzeczywista, D wartość z krzywej wyrównującej, t rok

22 Detrendyzacja pozbawienie pomiarowych serii wartości parametrów słoja rocznego naturalnego trendu wiekowego wynikającego z przebiegu przyrostu na grubość

23 Chronologie rezydualna- seria odniesionych do czasu indeksów parametrów słoja rocznego (brak wpływu wieku) dodatkowo pozbawiona autokorelacji Bijak 2007

24 Lata wskaźnikowe rok wskaźnikowy- rok, w którym większość drzew z danego stanowiska wykazała przyrost wyraźnie odbiegający od lat sąsiadujących

25 Lata wskaźnikowe rok wskaźnikowy- rok, w którym większość drzew z danego stanowiska wykazała przyrost wyraźnie odbiegający od lat sąsiadujących

26 Lata wskaźnikowe rok wskaźnikowy- rok, w którym większość drzew z danego stanowiska wykazała przyrost wyraźnie odbiegający od lat sąsiadujących 1967 Bijak

27 Standard dendrochronologiczny

28 Datowanie obiektów archeologicznych Węgiel 14 C: pne dendrochronologia: pne, większość 738/737 pne Biskupin

29 Środowisko a przyrost drzew

30 Główne pytania i odpowiedzi jaki to proces/ zjawisko kiedy gdzie jak często jak długo jaki jest zasięg

31 Wzorzec szkieletowy - skeleton plot

32 response function funkcja odpowiedzi (response function) - matematyczny zapis relacji środowisko-wzrost drzewa (regresja wieloraka) I - indeks przyrostowy I=b 1 *x 1 +b 2 * x b n-1 * x n + b n * c b - współczynniki równania x - zmienne wyjaśniające (parametry środowiskowe) c - wpływ roku poprzedniego Fritts 1976

33 response function pomiar szerokości słojów przyrostowych chronologia rezydualna analiza korelacji analiza regresji temperatura opady response function parametry klimatyczne Zielski 1997

34 Drewno reakcyjne drewno odmienne od normalnego wytworzone w związku z oddziaływaniem na roślinę siły grawitacji Zielski, Krąpiec 2004

35 Drewno reakcyjne

36 Datowanie wydarzeń geomorfologicznych Krąpiec, Margielewski 2000

37 Blizny poŝarowe uszkodzenie drewna powstałe wskutek poŝaru

38 Blizny poŝarowe uszkodzenie drewna powstałe wskutek poŝaru

39 Historia poŝarowa pyrochronologia zestawienie wydatowanych blizn poŝarowych

40 Historia poŝarowa pyrochronologia zestawienie wydatowanych blizn poŝarowych

41 PoŜary w ujęciu przestrzennym Niklasson, Granstroem 2000

42 PoŜary w ujęciu przestrzennym Niklasson, Granstroem 2000

43 PoŜary w ujęciu przestrzennym Niklasson, Granstroem 2000

44 PoŜary w ujęciu przestrzennym Niklasson, Granstroem 2000

45 Nagłe zmiany przyrostu dokładne wyznaczenie początku i końca wystąpienia zjawiska dokładne wyznaczenie czasu trwania określenie intensywności i zróŝnicowania przestrzennego moŝliwie jednowiekowy materiał zdrowe /nieskaŝone jako chronologia referencyjna

46 Nagłe zmiany przyrostu n n R + n = t = 0 t = 0 n TRW TRW n min =3 t=0 Trzy grupy redukcji: R є 30-50% R є 50-70% R >70% słabe średnie silne Danek 2007, 2008; Bieniak, Krąpiec 2010

47 Transport i komunikacja Koncentracja ołowiu w orzesznikach (Carya spp.) w Atlancie Stanowiska w centrum i na obrzeŝach miasta oraz w głębi i na brzegu parku wzrost koncentracji ołowiu - intensywna motoryzacja zaraz po II wojnie światowej spadek asymilowanego Pb - wprowadzenie benzyny bezołowiowej odległość od źródła ma znaczenie

48 Transport i komunikacja Koncentracja ołowiu w orzesznikach (Carya spp.) w Atlancie Stanowiska w centrum i na obrzeŝach miasta oraz w głębi i na brzegu parku wzrost koncentracji ołowiu - intensywna motoryzacja zaraz po II wojnie światowej spadek asymilowanego Pb - wprowadzenie benzyny bezołowiowej odległość od źródła ma znaczenie Ragsdale, Berrish 1988 Ragsdale, Berrish 1988

49 Transport i komunikacja Koncentracja ołowiu w orzesznikach (Carya spp.) w Atlancie Stanowiska w centrum i na obrzeŝach miasta oraz w głębi i na brzegu parku wzrost koncentracji ołowiu - intensywna motoryzacja zaraz po II wojnie światowej spadek asymilowanego Pb - wprowadzenie benzyny bezołowiowej odległość od źródła ma znaczenie Ragsdale, Berrish 1988

50 To tyle na dziś