(Fagus sylvatica L.) Wstęp

Transkrypt

1 Poznańskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk Wydział Nauk rolniczych i leśnych Forestry Letters dawniej Prace komisji nauk rolniczych i komisji nauk leśnych Tom Ro b e rt Ko r z e n i e w i c z, Wo j c i e c h St e fa ń s k i, Wojciech Kowalkowski, Janusz Szmyt OCENA BIOMETRYCZNA BUKA ZWYCZAJNEGO (Fagus sylvatica L.) POCHODZĄCEGO Z ODNOWIEŃ NATURALNYCH NA PRZYKŁADZIE DRZEWOSTANÓW W NADLEŚNICTWIE KOŚCIERZYNA Selected biometric traits of beech (fagus sylvatica l.) developed from artificial and natural renewal in Kościerzyna forest inspectorate Abstract. The experiment was set up in Kościerzyna Forestry Inspectorate in 5, 10 and 15-year-old stands of European beech (Fagus sylvatica L.). All of them were growing in the same forest site conditions, described as a fresh deciduous forest. In the paper, an evaluation of the structure of uneven-aged beech regeneration is presented. On the basis of the frequency, height and diameter at breast height, information about these features in the three age classes is presented. It is stated that trees described as wolf-trees (d-r) are less frequent in the population, but they predominate in height. Trees close to wolf-trees (d-s) have a slightly larger height on average in both the 10 and 15-year-old beech stands, compared to all living trees (d-w). The stated differences are not large and are statistically insignificant. Trees described as d-r differ significantly from the other types of trees in terms of total height. The height frequency of well shaped trees with symmetrical crowns indicates the high quality of the upgrowth being investigated. Key words: silviculture, stand regeneration, European beech, upgrowth, wolf-tree, diameter, heigh Wstęp Buk od dawna odgrywa w gospodarce leśnej znaczącą rolę. Szczególnie w niektórych rejonach Polski, w optymalnych warunkach siedliskowych, jest istotnym elementem, tworząc lite i mieszane drzewostany. Na niżu najlepsze warunki rozwoju buk znajduje na glebach piaszczysto-gliniastych, powstałych na glinie lub marglu z pewną zawartością wapnia, które wytworzyły się na morenach czołowych. W górach buki rosną na głębokich, świeżych i wilgotnych glebach gliniastych [Dzwonko 1990, Jaworski 1994]. Rzadkie u buka lata obfitego urodzaju nasion, 5-12 letnie odstępy pomiędzy latami urodzaju nasion [Banach i in. 2012], nie są przeszkodą w uzyskaniu odnowienia

2 16 Robert Korzeniewicz, Wojciech Stefański, Wojciech Kowalkowski, Janusz Szmyt naturalnego. W hodowli lasu znaczenia nabierają też lata częściowego urodzaju nasion lub lokalnie występujące obfite urodzaje nasion. To, w połączeniu z wymaganiami ekologicznymi buka, a w szczególności z tolerancją ocienienia, zwłaszcza w młodości [Puchalski, Prusinkiewicz 1975], sprzyja powstawaniu odnowień z samosiewu. Pielęgnacja bukowych odnowień naturalnych, szczególnie w okresie młodocianym, nastręcza pewnych trudności. Związane są one głównie z nierównomiernym obsiewem i wynikającymi z tego skrajnymi sytuacjami, z nadmiarem siewek, ich niedostatkiem, a nawet brakiem w części odnawianego drzewostanu. Podstawowe wątpliwości związane z prowadzeniem zabiegów pielęgnacyjnych w odnowieniu bukowym dotyczą terminów, nasilenia ich prowadzenia oraz liczby nawrotów. Procesy zachodzące w nalotach i podrostach bukowych oraz ich dynamika nie są jeszcze do końca poznane, należy więc dążyć do ich wyjaśnienia, przez co łatwiej i w pełni świadomie będzie można podejmować właściwe decyzje dotyczące niezbędnych zabiegów pielęgnacyjnych oraz terminów wkraczania z tymi zabiegami do odnowień. Celem pracy było uzyskanie informacji dotyczących kształtowania się struktury w odnowieniach naturalnych buka zwyczajnego w 5-letnich nalotach oraz 10- i 15-letnich podrostach bukowych, rosnących w warunkach siedliskowych lasu świeżego (Lśw). Analizy oparto na uzyskanych wynikach pomiarowych podstawowych cech, takich jak: liczebność, wysokość i pierśnica. Dodatkowo wykonano ocenę jakości hodowlanej, określenie udziału przerostów i rozpieraczy oraz ich wpływu na wzrost i kształtowanie się młodego pokolenia. Metodyka Powierzchnie doświadczalne założono w Nadleśnictwie Kościerzyna, na terenie Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowych w Gdańsku. Pod względem regionalizacji przyrodniczo-leśnej nadleśnictwo położone jest w I Krainie Bałtyckiej, dzielnicy Pojezierza Drawsko-Kaszubskiego, mezoregionu Pojezierza Kaszubskiego i mezoregionu Pojezierza Starogardzkiego (głównie tereny obrębu Kościerzyna) oraz w III Krainie Wielkopolsko-Pomorskiej, dzielnicy Borów Tucholskich obszary obrębu Bąk [Trampler i in. 1990]. Według podziału fizyczno-geograficznego [Kondracki 1994] teren ten zalicza się do prowincji Niżu Środkowoeuropejskiego (31), podprowincji Pojezierza Południowobałtyckiego (314), makroregionów Pojezierza Wschodniopomorskiego (314.5) i Pojezierza Południowopomorskiego ( ), mezoregionów Borów Tucholskich (314.71) i Pojezierza Kaszubskiego (314.51). Powierzchnie badawcze zlokalizowano w leśnictwach Strzelnica i Lubań. Do badań wybrano 3 wydzielenia, które urządzanie lasu zdiagnozowało jako las świeży (Lśw) i na których nastąpił udany obsiew bukwi w latach dobrego i średniego urodzaju nasion. W leśnictwie Lubań, w oddziale 28a, poletka pomiarowe założono w nalocie bukowym, który zgodnie z informacją zawartą w Planie Urządzania Lasu dla Nadleśnictwa Kościerzyna, był w wieku 5 lat (obsiew w roku 2002). W leśnictwie Strzelnica wybrano 2 powierzchnie z podrostem bukowym w wieku 10 i 15 lat, odpowiednio w oddziałach 147c (obsiew w roku 1997) i 147a (obsiew w roku 1992). Drzewostany były w różnych

3 Ocena biometryczna buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) 17 fazach realizacji cięć częściowych. W oddziale 28a wykonano pierwsze cięcie odsłaniające, natomiast w oddziale 147c realizowano kolejne nawroty tego cięcia, a w najstarszym odnowieniu, w oddziale 147a, w drzewostanie planowano wykonanie ostatniego cięcia odsłaniającego. Na każdej powierzchni założono po 3 jednoarowe poletka pomiarowe o wymiarach m, a narożniki działek oznakowano w terenie. Poletka pomiarowe lokalizowano losowo w miejscach pozbawionych osłony. Pomiary i obserwacje wykonano wiosną 2009 r. Zakres prac na wyznaczonych powierzchniach badawczych obejmował następujące pomiary i obserwacje: podział wszystkich drzew na 4 grupy: d-w (wszystkie drzewa), d-r (rozpieracze, w tej kategorii także przerosty i przedrosty), d-s (najbliżsi sąsiedzi rozpieraczy, tz. drzewa znajdujące się wokół rozpieracza, nieprzesłonięte innymi drzewami) oraz d-p (drzewa bez rozpieraczy (d-r) i ich najbliższych sąsiadów(d-s)), nie wyznaczano rozpieraczy, a tym samym nie klasyfikowano drzew w 5-letnim odnowieniu, ze względu na jeszcze małe zróżnicowanie nalotu, ustalenie liczebność drzew i rozpieraczy w przeliczeniu na 1 ha, pomiar wysokości z uwzględnieniem podziału na 3 wyznaczone grupy z dokładnością do 1 cm: h d-w wysokość wszystkich drzew, h d-r wysokość rozpieraczy, h d-s wysokość najbliższych sąsiadów rozpieraczy oraz h wysokości drzew bez rozpieraczy i ich najbliższych sąsiadów, d-p pomiar pierśnicy z dokładnością do 1 mm i z uwzględnieniem podziału na cztery wyznaczone grupy z dokładnością do 1 cm: d 1,3d-w pierśnica wszystkich drzew, d 1,3d-r pierśnica rozpieraczy, d 1,3d-s pierśnica najbliższych sąsiadów rozpieraczy oraz d 1,3d-p pierśnica drzew bez rozpieraczy i ich najbliższych sąsiadów, ocena hodowlanej podrostów według pięciostopniowej skali: 1 drzewo prawidłowo ukształtowane, wyraźny pęd główny, symetryczna, regularna korona, dopuszczalne niewielkie krzywizny pnia, jeden wierzchołek, 2 dwójka, drzewo z dwoma wierzchołkami, 3 forma krzaczasta, drzewo o pokroju krzewiastym, nie można wyodrębnić pnia, 4 drzewo uszkodzone, złamany wierzchołek lub uszkodzony (zgryziony) przez zwierzynę płową, 5 drzewo krzywe, strzała z wyraźnymi wielostronnymi krzywiznami pnia; ustalenie liczby przerostów i rozpieraczy na jednoarowych działkach oraz ustaleniu ich podstawowych cech biometrycznych, tj. wysokości rozpieraczy (h d-r ), pierśnicy rozpieraczy (d 1,3d-r ); rozmiar działek pomiarowych i niewielka liczba zarejestrowanych na nich rozpieraczy spowodowały, że pomiarami objęto także rozpieracze przerosty rosnące także w najbliższym otoczeniu wyznaczonych działek pomiarowych; każdorazowo na działkach i w ich otoczeniu pomiarowi poddano po 10 sztuk form wybujałych (rozpieracze, przerosty i przedrosty); kryterium wyboru drzew do tej kategorii była dominacja wysokościowa i grubościowa oraz pokrój drzewa, który świadczył o zdominowaniu przestrzeni przez nadmierny wzrost bocznych gałęzi i rozpychaniu się drzewa na boki.

4 18 Robert Korzeniewicz, Wojciech Stefański, Wojciech Kowalkowski, Janusz Szmyt Do analizy statystycznej zebranego materiału, w tym do wykonania analizy wariancji (ANOWA dla układu czynników) i testu Duncana, wykorzystano dostępne w Katedrze Hodowli Lasu oprogramowanie Statistica 9.1. Wyniki W tab. 1 zaprezentowano liczebność drzew. Zgodnie z oczekiwaniami największą liczbę siewek odnotowano w nalocie bukowym. Przeciętnie w wieku 5 lat liczba żywych drzew na 1 ha wyniosła ponad 68 tys. sztuk, przy czym maksymalnie zarejestrowano ponad 85 tys. sztuk nalotu bukowego. W 10-letnim podroście zanotowano o 10 tys. sztuk drzew mniej, niż na najmłodszej badanej powierzchni. W najstarszym odnowieniu, w oddziale 147a, przeciętnie rosło ponad 35 tys. sztuk podrostu bukowego. Na starszych powierzchniach dokonano identyfikacji rozpieraczy, uzyskując podobny wynik. Przeciętnie na 1 ha, w obu przypadkach, do grupy rozpieraczy zaklasyfikowano 567 drzew, co stanowi 0,96% wszystkich drzew w 10-letnim podroście i 1,61% wszystkich drzew w podroście 15-letnim. Tab. 1. Zestawienie liczby drzewek i rozpieraczy w różnowiekowych odnowieniach naturalnych buka w przeliczeniu na 1 ha Tab. 1. Number of trees and wolf trees in natural renewal of beech trees at different ages calculated per hectare Oddział Wiek Liczba drzew szt./ha Liczba rozpieraczy szt./ha średnio min max średnio min max 28a c a Wszystkie drzewa zarejestrowane na najstarszych powierzchniach (10- i 15-letnich) poddano ocenie hodowlanej według 5-stopniowej skali. Wyniki prezentuje tab. 2. Na uwagę zasługuje wysoki, blisko 90% udział drzew prawidłowo ukształtowanych. Wśród drzew z wadami najczęściej spotykano dwójki, czyli formy posiadające 2 wierzchołki. Pozostałe wady pojawiały się incydentalnie i ich udział wahał się od 0,95% form krzaczastych w podroście 10-letnim do 3,56% form uszkodzonych, ze złamanym wierzchołkiem lub zgryzionych przez zwierzynę płową w 15-letnim podroście. Charakterystyka statystyczna wysokości jest jedną z najważniejszych cech charakteryzujących dynamikę procesów wzrostu zachodzących w odnowieniu. Wyniki analizy wysokości wszystkich drzew (d-w) rosnących na działkach pomiarowych zaprezentowano w tab. 3. Są one tłem do kolejnych rozważań nad wzrostem w odnowieniu naturalnym buka. Wszystkie badane drzewostany charakteryzują się wysokim współczynnikiem zmienności. W najmłodszych drzewostanach zmienność wysokości znacznie przekracza 50%. Rozchwianie badanej cechy wyraża się także w obserwowanych war-

5 Ocena biometryczna buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) 19 Tab. 2. Zestawienie udziału procentowego w klasach jakości w różnowiekowych odnowieniach naturalnych buka Tab. 2. Percentage share in quality classes in natural renewal of beech trees at different ages Oddział Wiek Klasa jakości [%]* c 10 89,44 6,48 0,95 1,8 1,33 147a 15 87,59 5,83 1,05 3,56 1,97 * klasy jakości: 1 drzewo prawidłowo ukształtowane, wyraźny pęd główny, symetryczna, regularna korona, dopuszczalne niewielkie krzywizny pnia, jeden wierzchołek, 2 dwójka, dwa wierzchołki, 3 forma krzaczasta, drzewo o pokroju krzewiastym, nie można wyodrębnić pnia, 4 drzewo uszkodzone, złamany lub uszkodzony (zgryziony) przez zwierzynę płową wierzchołek, 5 drzewo krzywe, drzewo z wyraźnymi wielostronnymi krzywiznami pnia tościach skrajnych. Dla przykładu minimalna wysokość w najmłodszych drzewostanach wynosi 7 cm, a w 15-letnim wynosi 20 cm. Natomiast maksymalna wysokość to 330 cm w 5-letnim nalocie bukowym, 550 cm w 10-letnim podroście i 582 cm w 15-letnim podroście bukowym. Drzewostany charakteryzują się nieznaczną dodatnią skośnością. Rozkład wysokości w tych drzewostanach jest zbliżony do normalnego. W najmłodszym drzewostanie najliczniej były reprezentowane drzewa z przedziału cm (nieco ponad 20% przypadków). Nalot bukowy o wysokości powyżej 100 cm stanowił niespełna 2,8%. W 10-letnim podroście najliczniej były reprezentowane 2 klasy wysokości (60-80 cm i cm), które łącznie stanowiły ponad 30% pomierzonych drzew. Także wysoką licznością charakteryzowały się kolejne dwie klasy wysokości, w których zawarta jest obliczona średnia (łącznie prawie 20% przypadków). W najstarszym drzewostanie najliczniejszą klasą wysokości jest klasa pomiędzy 100 a 120 cm (blisko 18,8% przypadków) i klasa pomiędzy 120 a 140 cm (nieco ponad 15,8% przypadków). Tab. 3. Charakterystyka statystyczna wysokości [cm] wszystkich drzew (h d-w ) w różnowiekowych odnowieniach naturalnych buka zwyczajnego Tab. 3. Statistical characteristics of the height [cm] of all trees (hd-w) in natural renewal of beech trees at different ages N [szt.] Wiek Średnia -95% +95% Min. Max Odch. std Wsp. zmn. Oddział Wariancja Skośność 28a ,2 47,2 49,3 7,0 330,0 624,70 24,994 51,8 2, c ,5 116,2 122,9 9,0 550,0 5051,10 71,071 59,5 1, a ,7 130,8 138,4 20,0 582,0 3920,20 62,611 46,5 1,515 Charakterystykę statystyczną wysokości wyodrębnionych grup drzew, tj. rozpieraczy (d-r), najbliższych sąsiadów rozpieraczy (d-s) i drzew rosnących poza strefą oddziaływania rozpieraczy (d-p) zaprezentowano w tab. 4 i 6, oddzielnie dla podrostów 10-letnich pomierzonych w oddziale 147c i dla 15-letnich z oddziału 147a. W 10-letnim podroście bukowym drzewa zaklasyfikowane do grupy rozpieraczy (d-r) są zdecydowanie wyższe od ich najbliższego otoczenia i osiągają ponad 330 cm wysokości. Natomiast drzewa znajdujące się w ich najbliższym otoczeniu charakteryzu-

6 20 Robert Korzeniewicz, Wojciech Stefański, Wojciech Kowalkowski, Janusz Szmyt ją się wysokością nieco większą od średniej obliczonej dla wszystkich drzew (d-w) i o prawie 4 cm większą wysokością od drzew rosnących poza strefą oddziaływania rozpieraczy (d-p bez rozpieraczy i ich sąsiadów). Na uwagę zasługuje bardzo wysoki współczynnik zmienności obliczony dla drzew rosnących w najbliższym otoczeniu rozpieraczy (d-s), który wyniósł 63,8%. Pod względem zmienności rozpieracze charakteryzują się najniższym współczynnikiem (31,1%). Analiza wariancji przeprowadzona dla średnich blokowych wysokości, na poziomie istotności α=0,05, wykazała istnienie statystycznie istotnych różnic w wysokości średniej różnych typów drzew (F=22,46751; p=0,006682). Rozpieracze (d-r) tworzą oddzielną grupę (wyznaczoną testem Duncana), natomiast ich najbliżsi sąsiedzi (d-s) pod względem średniej wysokości są podobni do kategorii, która jest opisana średnią wysokością drzew rosnących poza strefą oddziaływania rozpieraczy i ich sąsiadów (d-p). Tab. 4. Charakterystyka statystyczna wysokości [cm] różnych typów drzew: rozpieraczy (h d-r ), najbliższych sąsiadów rozpieraczy (h d-s ), drzew rosnących poza strefą oddziaływania rozpieraczy (h d-p ) w 10-letnim odnowieniu buka zwyczajnego Tab. 4. Charakterystyka statystyczna wysokości [cm] różnych typów drzew: rozpieraczy (hd-r), najbliższych sąsiadów rozpieraczy (h d-r ), drzew rosnących poza strefą oddziaływania rozpieraczy (h d-p ) w 10-letnim odnowieniu buka zwyczajnego Typ drzewa N [szt.] Średnia -95% +95% Min. Max Wariancja Odch. std Wsp. zmn. d-r ,2 294,5 371,9 150,0 550, ,9 103,5 31,1 d-s ,3 111,9 128,7 10,0 420,0 5890,0 76,7 63,8 d-p ,7 113,4 120,1 9,0 420,0 4460,9 66,8 57,2 Grubość drzew (pierśnica) charakteryzuje wyniki pomiarów drzew, które przekroczyły wysokość 1,3 m (tab. 5). Podobnie jak w przypadku wysokości, zaobserwowano dominację grubościową drzew oznaczonych jako rozpieracze (d-r). Wszystkie kategorie drzew charakteryzowały się wysoką zmiennością pierśnic. Analiza wariancji przeprowadzona dla średnich pierśnic, na poziomie istotności α=0,05, wykazała istnienie statystycznie istotnych różnic w grubości średniej badanych typów drzew (F=7,41631; p=0,045113). Za pomocą testu Duncana (wykonany na poziomie istotności α=0,05) ustalono, że rozpieracze (d-r) tworzą oddzielną grupę pod względem grubości. Pozostałe typy (d-s i d-p) drzew są do siebie podobne pod względem tej cechy. Analiza wyników pomiarów wysokości w 15-letnim podroście bukowym wykazała znaczną przewagę nad otoczeniem drzew zaklasyfikowanych jako rozpieracze (d-r). Wyniki analizy statystycznej zamieszczone w tab. 6, pokazują, że drzewa wyznaczone jako d-r, ponaddwukrotnie swoimi rozmiarami przewyższają otoczenie. Na uwagę zasługuje fakt, iż w 15-letnim podroście zmienność wysokości jest niższa od zmienności obliczonej dla młodszego podrostu. Wartość tego parametru jest niższa dla każdego wyodrębnionego typu drzewa. Zaobserwowany w młodszym podroście bukowym trend, polegający na przewadze wysokościowej sąsiadów rozpieraczy (d-s) nad grupą drzew rosnących poza strefą oddziaływania rozpieraczy (d-p) utrzymuje się, a nawet pogłębia w starszym

7 Ocena biometryczna buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) 21 Tab. 5. Charakterystyka statystyczna pierśnic [mm] różnych typów drzew: rozpieraczy (d 1,3d-r ), najbliższych sąsiadów rozpieraczy (d 1,3d-s ), drzew rosnących poza strefą oddziaływania rozpieraczy (d 1,3d-p ) oraz wszystkich drzew (d 1,3d-w ) w 10-letnim odnowieniu buka zwyczajnego Tab. 5. Statistical characteristics of breast height diameters [mm] of various tree types: wolf trees (d 1,3d-r ), immediate neighbours of wolf trees (d 1,3d-s ), trees growing outside the area affected by wolf trees (d 1,3d-p ) and all trees (d 1,3d-w ) within 10 year-long renewal of beech trees Typ drzewa N [szt.] Średnia -95% +95% Min. Max Wariancja Odch. std Wsp. zmn. d-r 30 20,8 16,4 25,2 2,0 52,0 137,8 11,7 56,4 d-s 120 6,4 5,4 7,4 1,0 31,0 30,2 5,5 85,6 d-p 532 5,1 4,8 5,4 1,0 29,0 12,7 3,6 69,5 d-w 614 5,6 5,2 6,0 1,0 52,0 24,8 5,0 88,6 podroście. Analiza wariancji przeprowadzona, na poziomie istotności α=0,05, wykazała istnienie statystycznie istotnych różnic w średniej wysokości badanych grup drzew (F=117,4855, p=0,000280). Drzewa zaklasyfikowane jako rozpieracze (d-r) w teście Duncana zostały przydzielone do oddzielnej grupy. Najbliżsi sąsiedzi rozpieraczy (d-s) pod względem średniej wysokości są podobni do drzew rosnących poza strefą oddziaływania rozpieraczy (d-p). Nie dowiedziono statystycznie istotnych różnic w wysokości pomiędzy sąsiadami rozpieraczy (d-s) a pozostałymi drzewami bez rozpieraczy i ich sąsiadów (d-p). Tab. 6. Charakterystyka statystyczna wysokości [cm] różnych typów drzew: rozpieraczy (h d-r ), najbliższych sąsiadów rozpieraczy (h d-s ), drzew rosnących poza strefą oddziaływania rozpieraczy (h d-p ) oraz wszystkich drzew (h d-w ) w 15-letnim odnowieniu buka zwyczajnego Tab. 6. Statistical characteristics of the height [cm] of various tree types: wolf trees (h d-r ), immediate neighbours of wolf trees (h d-s ), trees growing outside the area affected by wolf trees (h d-p ) and all trees (h d-w ) within 15 year-long renewal of beech trees Typ drzewa N szt. Średnia -95% +95% Min. Max Wariancja Odch. std Wsp. zmn. d-r ,7 295,2 364,3 205,0 582,0 8551,9 92,5 28,0 d-s ,1 148,1 166,1 10,0 480,0 4504,5 67,1 42,7 d-p ,2 126,5 134,0 20,00 463,0 3342,4 57,8 44,4 W 15-letnim podroście bukowym nie wszystkie drzewa osiągnęły wysokość umożliwiającą pomiar pierśnicy (tylko 39,46%). Pierśnica scharakteryzowana jest w tab. 7. Wszystkie kategorie drzew charakteryzowały się wysoką zmiennością pierśnic. W ponad 91% przypadków pierśnica zmierzona dla wszystkich drzew (d-w) nie przekroczyła 20 mm (4 klasy grubości). Pozostałe przypadki to drzewa reprezentujące 8 klas przedziałów grubości od 20 do 60 mm. Wykonana analiza wariancji średnich pierśnic i grupowane testem Duncana (α=0,05) wykazały, że drzewa oznaczone jako rozpieracze (d-r) istotnie statystycznie różnią się pod względem grubości pierśnicowej od pozostałych grup drzew (F=33,95043; p=0,003095).

8 22 Robert Korzeniewicz, Wojciech Stefański, Wojciech Kowalkowski, Janusz Szmyt Tab. 7. Charakterystyka statystyczna pierśnic [mm] różnych typów drzew: rozpieraczy (d 1,3d-r ), najbliższych sąsiadów rozpieraczy (d 1,3d-s ), drzew rosnących poza strefą oddziaływania rozpieraczy (d 1,3d-p ) oraz wszystkich drzew (d 1,3d-w ) w 15-letnim odnowieniu buka zwyczajnego Tab. 7. Statistical characteristics of breast height diameters [mm] of various tree types: wolf trees (d 1,3d-r ), the immediate neighbours of wolf trees (d 1,3d-s ), trees growing outside the area affected by wolf trees (d 1,3d-p ) and all trees (d 1,3d-w ) within 15 year-long renewal of beech trees. Typ drzewa N [szt.] Średnia -95% +95% Min. Max Wariancja Odch. std Wsp. zmn. d-r 30 29,8 25,0 34,5 12,0 56,0 160,3 12,7 42,5 d-s 134 9,2 8,2 10,2 2,0 33,0 34,2 5,8 63,8 d-p 334 9,7 9,1 10,4 2,0 49,0 40,7 6,4 65,5 d-w ,2 9,5 10,9 2,0 56,0 53,6 7,3 71,9 Dyskusja Inicjowanie i wykorzystanie odnowienia naturalnego buka na terenie Pojezierza Pomorskiego nie nastręcza trudności. Problemem jest częstość występowania lat nasiennych, która waha się od 5 do 8 lat. Obserwacje prowadzone dla całego obszaru Polski w ostatnich kilkudziesięciu latach wskazują na odstępy pomiędzy latami obfitego urodzaju nasion w przedziale pomiędzy 5 a 12 lat [Banach i in. 2012]. Lokalnie zdarzają się lata dobrego urodzaju nasion, które dają większe możliwości wykorzystania odnowień naturalnych. Ważne z hodowlanego punktu widzenia są także lata częściowego urodzaju nasion, które w optymalnych dla buka warunkach siedliskowych stwarzają dodatkowe możliwości wykorzystania. Dzięki dużej liczbie siewek, przekraczającej nawet 1 mln sztuk na 1 ha, istnieje możliwość ostrej ukierunkowanej selekcji. Najistotniejszą kwestią w drzewostanach bukowych jest wyhodowanie drzew o jak najwyższym udziale drewna wielkowymiarowego bez poważnych wad. Warunkiem jest utrzymanie zwarcia i ostra selekcja negatywna prowadzona w najmłodszych fazach rozwojowych. Jednocześnie problemem jest właściwe prowadzenie cięć rozluźniających, które z jednej strony nie mogą doprowadzić do przerwania zwarcia, a z drugiej muszą zapewnić właściwy wzrost na wysokość i grubość. Zachwianie smukłości w podrostach i fazie przejściowej do tyczkowiny stanowi dla drzewostanów bukowych duże zagrożenie szczególnie od okiści i sprzyja powstawaniu śniegołomów. Brak doświadczenia w pielęgnowaniu nalotów i podrostów bukowych, mała intensywność cięć pielęgnacyjnych, nieudostępnienie wnętrza odnowienia i rzadkie nawroty to główne przyczyny błędów w naturalnych odnowieniach bukowych, które skutkują pogorszeniem jakości. W drzewostanach Nadleśnictwa Kościerzyna, w których przeprowadzono pomiary i obserwacje, liczba drzew w nalotach i podrostach mieści się w granicach podawanych w literaturze. Dla przykładu Kazimierczak [2007], badając wpływ sposobu przygotowa-

9 Ocena biometryczna buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) 23 nia gleby na cechy biometryczne i liczebność siewek w nalotach bukowych w nadleśnictwie Bytów, podaje, że ich liczba w 2-letnim odnowieniu była zależna od maszyny użytej do skaleczenia gleby. W optymalnych warunkach siedliskowych i po przygotowaniu powierzchni broną talerzową liczba siewek przekraczała 100 tys. sztuk na 1 ha. Podobne wyniki prezentowali w swoich publikacjach inni badacze [Chodnik 1980; Drogoszewski, Zientarski 1981, 1982, 1983]. Autorzy w swoich badaniach udowodnili, że rodzaj maszyny użytej do przygotowania gleby pod samosiew bukowy wpływa na liczbę siewek. Porównując liczbę drzew w badanych nalotach i podrostach z wartością zagęszczenia początkowego rekomendowanego przez Zasady Hodowli Lasu (ZHL 2011), widać, że nawet w najstarszym, 15-letnim podroście bukowym liczba egzemplarzy wielokrotnie przewyższa maksymalną liczbę sadzonek buka (8 tys./ha, ZHL 2011) stosowaną w odnowieniach. Taka sytuacja, w połączeniu z wysokim udziałem drzew o budowie prawidłowej, pozwala na ostrą negatywną selekcję w najmłodszych odnowieniach, lecz wymusza częste nawroty zabiegów pielęgnacyjnych. Pod względem struktury, wysokość jak i grubość charakteryzują się wysoką zmiennością. W każdym drzewostanie zaobserwowano istotny dla realizacji zabiegów pielęgnacyjnych udział drzew o ponadprzeciętnych rozmiarach. W 5-letnim nalocie bukowym, którego średnia wysokość to 48,2 cm, drzew o wysokości powyżej 100 cm było 2,8%, co przy zagęszczeniu ok. 100 tys./ha daje 2800 sztuk. Z dużym prawdopodobieństwem można założyć, iż drzewa, oznaczone w starszych odnowieniach jako rozpieracze (d-r), wywodziły się z tej grupy. Udział drzew w 10- i 15-letnich porostach, o wysokości dwukrotnie większej od obliczonej dla nich średniej, wynosił odpowiednio 4,58% i 3,27%. Obecność w odnowieniu nawet tak niewielkiej liczy wybujałych osobników stanowi zagrożenie dla przyszłej jakości. Jest to także wskazówka, że drzewa o cechach rozpieraczy, w doświadczeniu oznaczone jako d-r, należy identyfikować przede wszystkim na podstawie dominacji wysokościowej. Na uwagę zwraca też fakt, że drzewa dominujące wysokością oddziaływują na otoczenie. W doświadczeniu uzyskano wyniki, które świadczą o niewielkim wpływie drzew oznaczonych jako d-r na drzewa z nimi sąsiadujące (d-s). Wysokość tych ostatnich jest niezależnie od wieku badanych podrostów bukowych nieco większa od średniej dla badanej populacji. Jest to oddziaływanie przypominające interakcję podgonu na gatunek podganiany. W tym przypadku dopingujący wpływ rozpieraczy (d-r) na wzrost na wysokość i grubość drzew rosnących w ich najbliższym otoczeniu (d-s). Uzyskanego wyniku nie potwierdzono analizą wariancji, jednakże zaobserwowano trend. Drzewa rosnące w najbliższym sąsiedztwie rozpieraczy (d-s) są wyższe i grubsze od drzew rosnących poza strefą oddziaływania rozpieraczy (d-p). Badania [Szczerbiński, Szymański 1959; Szymański 1964] w młodnikach sosnowych pochodzących z sadzenia wskazują, że w sytuacji gdy rozpieracz zdoła przerosnąć pod względem wysokości drzewa z nim sąsiadujące i rozwinie szeroką koronę, zacienia z góry otoczenie, powodując w pierwszym etapie zmniejszenie przyrostu drzew zdominowanych, a w końcowym wydzielanie się tych drzew. Przede wszystkim dotyczy to drzew znajdujących się najbliżej i o małym potencjale wzrostowym. Następnie negatywny wpływ rozciąga się na osobniki rozmieszczone dalej oraz o dużym potencjale wzrostowym. Na podstawie badań przeprowadzonych w niepielęgnowanym młodniku

10 24 Robert Korzeniewicz, Wojciech Stefański, Wojciech Kowalkowski, Janusz Szmyt sosnowym, Szymański [1962], zaobserwował, że wysokość drzew wzrasta w miarę oddalania się od przerostu (rozpieracza). Możliwe, że zastosowanie w gęstych odnowieniach bukowych zaproponowanego przez tego autora podziału na strefy oddalenia od rozpieracza pozwoliłoby doprecyzować uzyskane wyniki. Spostrzeżenia dotyczące roli rozpieraczy sosnowych w drzewostanie cytowanych wyżej autorów są uniwersalne także dla buka. Potwierdzają to wykonane pomiary i obserwacje w naturalnych odnowieniach buka w Nadleśnictwie Kościerzyna. Rozpieracze to osobniki silne, odporne, wytrzymałe ze względu na znaczne rozmiary korony, wcześnie obradzające, a przez to pożądane pod względem zachowania trwałości gatunku. Ich negatywne znaczenie wynika z celów gospodarczych, które chce osiągnąć człowiek w uprawie drzewostanów. Wnioski 1. Dominacja wysokościowa jest cechą, na podstawie której można kwalifikować drzewa do grupy rozpieraczy. 2. Pomiary i obserwacje wykonane w naturalnych odnowieniach buka pozwalają przypuszczać, że rola w podroście bukowym form wybujałych (w tym rozpieraczy) jest podobna do roli, jaką odgrywają w drzewostanie rozpieracze sosnowe. 3. Zaobserwowano, że w 10-letnim i 15-letnim podroście bukowym drzewa rosnące w najbliższym otoczeniu rozpieraczy (d-s) są wyższe i grubsze od drzew rosnących poza wpływem form wybujałych (d-p). Przypuszcza się, że może to mieć związek z wpływem dopingującym rozpieraczy (d-r) na wzrost najbliższych sąsiadów do momentu ich całkowitego zdominowania. Literatura Banach J., Skrzyszewska K., Kempf M. (2012): Zmienność genetyczna i gospodarka nasienna. [w:] Skrzyszewski J. (red.) Buk zwyczajny. Poradnik leśnika. Hodowla. PWRiL, Warszawa. Chodnik T. (1978): Hodowlana ocena naturalnych odnowień buka we wschodniej części Pojezierza Pomorskiego. Sylwan 122,1: Chodnik T. (1980): Przygotowanie gleby pod odnowienie naturalne buka w regionie nadbałtyckim. Sylwan 124,8: Drogoszewski B., Zientarski J. (1981): Wpływ mechanicznego przygotowania gleby na liczebność i rozmieszczenia nalotów buka (Fagus sylvatica L.) pod okapem drzewostanu, cz. I. Charakterystyka nalotów w buczynach Nadleśnictwa Durowo. PTPN. Prace z zakresu leśnictwa 52: Drogoszewski B., Zientarski J. (1982): Wpływ mechanicznego przygotowania gleby na liczebność i rozmieszczenia nalotów buka (Fagus sylvatica L.) pod okapem drzewostanu, cz. II. Charakterystyka nalotów w buczynach Nadleśnictwa Trzcianka. PTPN. Prace z zakresu leśnictwa 54: Drogoszewski B., Zientarski J. (1983): Wpływ mechanicznego przygotowania gleby na liczebność i rozmieszczenia nalotów buka (Fagus sylvatica L.) pod okapem drzewostanu, cz. III. Charakterystyka nalotów w buczynach Nadleśnictwa Wejherowo. PTPN. Prace z zakresu leśnictwa 56: Dzwonko Z. (1990): Ekologia. [w:] S. Białobok (red.). Buk zwyczajny (Fagus sylvatica L.). Nasze drzewa leśne 10. Monografie Popularnonaukowe. PWN, Warszawa-Poznań. Furdyna J., Sierpiński C. (1978): Wykorzystanie urodzaju nasion buka w 1976 r. Las Polski 5: Jaworski A. (1994): Charakterystyka hodowlana drzew leśnych. Gutenberg, Kraków.

11 Ocena biometryczna buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) 25 Kaźmierczak M. (2009): Cechy biometryczne buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) pochodzącego z odnowień naturalnych na przykładzie Nadleśnictwa Bytów. UP Poznań, Katedra Hodowli Lasu. Praca magisterska maszynopis. Kondracki J. (1994): Geografia Polski. Mezoregiony fizyczno-geograficzne. PWN, Warszawa. Plan Urządzania Lasu dla Nadleśnictwa Kościerzyna. Puchalski T., Prusinkiewicz Z. (1975): Ekologiczne podstawy siedliskoznawstwa leśnego. PWRiL, Warszawa. StatSoft, Inc. (2010): STATISTICA (data analysis software system), version Szczerbiński W., Szymański S. (1959): Problem przerostów i rozpieraczy w litych młodnikach sosnowych oraz ocena zastosowania metod ich unieszkodliwiania. Poznańskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk, Wydział Nauk Matematyczno-Przyrodniczych, Prace Komisji Nauk Rolniczych i Leśnych, tom VI (1), Poznań. Szymański S. (1962): Wpływ przerostów i rozpieraczy na wzrost i wydzielanie się drzew w niepielęgnowanym młodniku sosnowym. Sylwan 3:11-25 Szymański S. (1964): Przebieg procesu naturalnego wydzielania się drzew w niepielęgnowanych młodnikach sosnowych. Sylwan 1:15-31 Trampler T., Kliczkowska A., Dmyterko E., Sierpińska A., Matuszkiewicz W. (1990): Regionalizacja przyrodniczo-leśna na podstawach ekologiczno-fizjograficznych. PWRiL, Warszawa. Zasady Hodowli Lasu, (2011): ORWLP Bedoń. Adres do korespondencji Corresponding address: Katedra Hodowli Lasu, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu ul. Wojska Polskiego Poznań Robert Korzeniewicz korzon@up.poznan.pl

12