Rekonstrukcja wpływu naturalnych zaburzeń na dynamikę drzewostanów górnoreglowych. Porównanie świerczyn w dolinach: Suchej Wody i Kościeliskiej

Podobne dokumenty
Struktura starodrzewia świerkowego a dynamika przyrostu drzew na powierzchni badawczej Skoruśniak w Tatrzańskim Parku Narodowym

sylwan nr 9: 3 15, 2006

Ocena wpływu zwierzyny płowej na odnowienia naturalne na terenie Tatrzańskiego Parku Narodowego - powierzchnie powiatrołomowe ( r.

Zagrożenie lasów górskich w Polsce 2011/2012. Wojciech Grodzki Instytut Badawczy Leśnictwa Kraków

Próby zastosowania matematyki w ekologii lasu; oczekiwania, doświadczenia, sugestie

Zagrożenia drzewostanów bukowych młodszych klas wieku powodowanych przez jeleniowate na przykładzie nadleśnictwa Polanów. Sękocin Stary,

Procesy przeżywania i ubywania drzew w różnowiekowych lasach zagospodarowanych i chronionych

ACTA UNIVERSITATIS LODZIENSIS KSZTAŁTOWANIE SIĘ WIELKOŚCI OPADÓW NA OBSZARZE WOJEWÓDZTWA MIEJSKIEGO KRAKOWSKIEGO

ZMIENNOŚĆ SUMY MIĄŻSZOŚCI DRZEW NA POWIERZCHNIACH PRÓBNYCH W RÓŻNOWIEKOWYCH LASACH GÓRSKICH

Rozwiązywanie umów o pracę

Babiogórski Park Narodowy.

Prof. dr hab. Jan Holeksa

Paweł Kapusta Barbara Godzik Grażyna Szarek-Łukaszewska Małgorzata Stanek. Instytut Botaniki im. W. Szafera Polska Akademia Nauk Kraków

Kluczpunktowaniaarkusza Kibicujmy!

Kluczpunktowaniaarkusza Kibicujmy!

Biuro Urządzania Lasu i Geodezji Leśnej. Zasoby drewna martwego w lasach na podstawie wyników wielkoobszarowej inwentaryzacji stanu lasu

ANALIZA WYNIKÓW NAUCZANIA W GIMNAZJUM NR 3 Z ZASTOSOWANIEM KALKULATORA EWD 100 ROK 2012

Struktura naturalnego drzewostanu buczyny karpackiej w Tatrach na tle naturalnych buczyn z innych masywów Karpat

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich nr 13/13 za okres

Zakład Urządzania Lasu. Taksacja inwentaryzacja zapasu

Dr hab. Paweł Rutkowski Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Wydział Leśny. Zmiany klimatyczne w nauce, leśnictwie i praktyce

Instytut Badawczy Leśnictwa

Rębnia przerębowa (V) jako alternatywa dla rębni częściowej na obszarach leśnych siedlisk przyrodniczych Natura 2000 w Puszczy Bukowej.

ANALIZA WYNIKÓW NAUCZANIA W GIMNAZJUM NR 3 Z ZASTOSOWANIEM KALKULATORA EWD 100 ROK 2013

Poziome rozmieszczenie drzew w osiemdziesięcioletnich gospodarczych drzewostanach świerkowych w Nadleśnictwie Sławno

przekrój prostokàtny

Dynamika zarastania przez las górnoreglowych polan popasterskich w Tatrach Polskich

Opracowanie: Lech Krzysztofiak Anna Krzysztofiak

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich

Instytut Badawczy Leśnictwa

Strukturalne właściwości drewna sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) w zależności od strony świata wstępne wyniki badań

KOSZTY UŻYTKOWANIA MASZYN W STRUKTURZE KOSZTÓW PRODUKCJI ROŚLINNEJ W WYBRANYM PRZEDSIĘBIORSTWIE ROLNICZYM

2. Wyposażenie bazy sprzętu przeciwpożarowego stanowi w szczególności:

Inwentaryzacja zasobów drzewnych

4003 Świstak Marmota marmota latirostris

Statystyka. Wykład 4. Magdalena Alama-Bućko. 19 marca Magdalena Alama-Bućko Statystyka 19 marca / 33

WYNIKI DWULETNICH OBSERWACJI ZMIAN WARUNKÓW HYDROLOGICZNYCH W LESIE ŁĘGOWYM

Grupa dwudziestu członków Szkolnego Koła Turystycznego,,Trzy kilometry działającego przy ZS w Lipie wraz z opiekunami, w okresie od 6 do 9

Zbigniew Borowski & Jakub Borkowski Instytut Badawczy Leśnictwa

Wnioski dla praktyki i gospodarki leśnej

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

Akademia Morska w Szczecinie. Wydział Mechaniczny

NIEGOWY DLA TATR POLSKICH za okres

W I L K A P R Z E W A G A P R Z E Z J A K O Ś Ć Master Key

Rewolucja dziewczyn na informatyce

Próba oceny warunków klimatycznych terenu gminy Wąwolnica w województwie lubelskim

ACTA UNIVERSITATIS LODZIENSIS

Preliminary results of national forest inventory in Poland

PRAWO ODRĘBNEJ WŁASNOŚCI LOKALU

Warszawa, dnia 26 września 2017 r. Poz ZARZĄDZENIE REGIONALNEGO DYREKTORA OCHRONY ŚRODOWISKA W WARSZAWIE. z dnia 22 września 2017 r.

Opakowania na materiały niebezpieczne

Karta rejestracyjna terenu zagrożonego ruchami masowymi Ziemi

Elżbieta Muter, Sławomir Szczerba, Sławomir Wilczyński, Bogdan Wertz

CHARAKTERYSTYKA WARUNKÓW ŚNIEGOWYCH I WYZNACZENIE OKRESÓW KORZYSTNYCH DO UPRAWIANIA NARCIARSTWA BIEGOWEGO I ZJAZDOWEGO W ZAKOPANEM

Jarosław Balon regionalne ZrÓŻnICowanIE współczesnych PrZEMIan ŚroDowIsKa PrZYroDnICZEGo w TaTraCH Wprowadzenie Metoda

W latach miejscowość była siedzibą gminy Tatrzańskiej.

LAS W SUCHYM ŻLEBIE OSTANIA NATURALNA BUCZYNA W TATRACH

IDENTYFIKACJA OBSZARÓW O NISKIEJ ZDROWOTNOSCI DRZEWOSTANÓW

Montaż okna połaciowego

Przedmiot SIEDLISKOZNAWSTWO LEŚNE Organizacja zajęć w semestrze 1

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich nr 3/14 za okres

Korelacja oznacza współwystępowanie, nie oznacza związku przyczynowo-skutkowego

Projektowanie systemów pomiarowych. 02 Dokładność pomiarów

Instytut Badawczy Leśnictwa

Warstwowanie drzewostanów w statystycznej metodzie reprezentacyjnej pomiaru miąższości obrębu leśnego praktyczna realizacja założeń

Punkt zlokalizowano na obszarze Parku tak, aby charakteryzował tło stężeń NO 2 i SO 2.

ACTA UNIVERSITATIS LODZIENSIS. WIELOLETNIA ZMIENNOŚĆ WYSTĘPOWANIA BURZ W SZCZECINIE, ŁODZI, KRAKOWIE I NA KASPROWYM WIERCHU W LATAm

Inwestycje. światowego. gospodarczego. Świat Nieruchomości

BADANIA ZRÓŻNICOWANIA RYZYKA WYPADKÓW PRZY PRACY NA PRZYKŁADZIE ANALIZY STATYSTYKI WYPADKÓW DLA BRANŻY GÓRNICTWA I POLSKI

ZARZĄDZENIE REGIONALNEGO DYREKTORA OCHRONY ŚRODOWISKA W GORZOWIE WIELKOPOLSKIM

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich nr 6/14 za okres

WPŁYW ODWODNIENIA NA PRZYROST DRZEW NA TORFOWISKU WILCZE BAGNO W PUSZCZY AUGUSTOWSKIEJ

Lasy w Tatrach. Lasy

Obcinanie gałęzi i ścinanie drzewa

OCHRONA PRZYRODY. Tomasz Zwijacz-Kozica

WPŁYW TECHNICZNEGO UZBROJENIA PROCESU PRACY NA NADWYŻKĘ BEZPOŚREDNIĄ W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

Ocena wpływu zwierzyny płowej na odnowienia naturalne na terenie Tatrzańskiego Parku Narodowego inwentaryzacja jeleni na rykowisku

Wpływ wysokości nad poziomem morza na przyrost radialny świerka Picea abies (L.) Karst. z Tatr oraz Picea schrenkiana

Porównanie sekwencji przyrostowych jesionu wyniosłego i olszy czarnej rosnących w bliskim sąsiedztwie

NAPRĘŻENIA ŚCISKAJĄCE PRZY 10% ODKSZTAŁCENIU WZGLĘDNYM PRÓBEK NORMOWYCH POBRANYCH Z PŁYT EPS O RÓŻNEJ GRUBOŚCI

Zmiany koniunktury w Polsce. Budownictwo na tle innych sektorów.

BADANIA SYMULACYJNE PROCESU HAMOWANIA SAMOCHODU OSOBOWEGO W PROGRAMIE PC-CRASH

Inżynieria Rolnicza 3(121)/2010

Projekt sieci rezerwatów ścisłych Tatrzańskiego Parku Narodowego profesora Stefana Myczkowskiego 50 lat ścisłej ochrony tatrzańskiej przyrody

Zbigniew Maciejewski 1, Janusz Szewczyk 2 1. Roztoczański Park Narodowy

Martwe drewno w różnych stadiach i fazach rozwojowych lasu naturalnego

ANALIZA ISTNIEJĄCYCH DZIAŁEK SIEDLISKOWYCH NA TERENIE GMINY DOMANIÓW

ZAWIESZENIA SAMOCHODU NA REZULTATY

KSZTAŁTOWANIE MIKROKLIMATU W STREFIE PRZEBYWANIA LUDZI W OBIEKTACH SAKRALNYCH

PRACOCHŁONNOŚĆ PRAC LEŚNYCH W WYBRANYCH TYPACH SIEDLISK W GÓRACH

Detekcja i pomiar luk w drzewostanach Puszczy Białowieskiej

2. CHARAKTERYSTYKA WARUNKÓW METEOROLOGICZNYCH W WOJEWÓDZTWIE MAŁOPOLSKIM W ROKU 2006

SPIS TREŚCI / INDEX OGRÓD GARDEN WYPOSAŻENIE DOMU HOUSEHOLD PRZECHOWYWANIE WINA WINE STORAGE SKRZYNKI BOXES

Zmiany cen nieruchomości w czasie

XVI Sesja Rady Miasta Hajnówka r.

MAJĄTEK I ŹRÓDŁA FINANSOWANIA MAJĄTKU POLSKICH SPÓŁDZIELNI

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich nr 17/13 za okres

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich nr 14/14 za okres

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich nr 11/14 za okres

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich

Transkrypt:

Nauka a zarządzanie obszarem Tatr i ich otoczeniem, tom II Zakopane 2010 Rekonstrukcja wpływu naturalnych zaburzeń na dynamikę drzewostanów górnoreglowych. Porównanie świerczyn w dolinach: Suchej Wody i Kościeliskiej Janusz Szewczyk, Jerzy Szwagrzyk, Elżbieta Muter Katedra Botaniki Leśnej i Ochrony Przyrody, Wydział Leśny, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Al. 29 Listopada 46, 31 425 Kraków Słowa kluczowe: Picea abies; las naturalny; metoda linii granicznej, naturalne zaburzenia, reakcja przyro stowa; przyrost drzew Keywords: Picea abies; boundary line method; fo rest disturbance; growth release; natural forest Streszczenie W pracy przedstawiono próbę rekonstrukcji wpływu naturalnych zaburzeń na przyrost drzew na podstawie odwiertów pobranych w naturalnych świerczynach, po łożonych w dolinach Suchej Wody i Kościeliskiej w Ta trzańskim PN. W obu obiektach odwierty pobrano ze wszystkich drzew rosnących na powierzchniach koło wych (Dolina Suchej Wody 20 powierzchni i 548 drzew; Dolina Kościeliska 10 powierzchni i 95 drzew). Wiek pierśnicowy drzew wahał się od 20 do 380 lat w Dolinie Suchej Wody i od 60 do ponad 400 lat w Dolinie Ko ścieliskiej. Do rekonstrukcji wpływu zaburzeń na przy rost drzew zastosowano metodę linii granicznej Blacka i Abramsa [2004]. Wyniki wskazują na występowanie licznych epizo dów silnych i umiarkowanych uwolnień przyrostu drzew, interpretowanych jako reakcja na odsłonięcie, wywoła ne działaniem naturalnych zaburzeń. Epizody te były jednak bardzo silnie rozproszone w czasie (zostały stwier dzone we wszystkich dekadach poza latami 1820 1830 i przed rokiem 1750), a udział drzew wykazujących za burzenia niski. Wskazuje to, że na dynamikę analizowa nych drzewostanów górnoreglowych wpływają częste lokalne zaburzenia, a w ostatnich 200 300 latach nie wystąpiły tam bardzo rozległe zaburzenia o dużej inten sywności. W efekcie badane drzewostany świerkowe mają złożoną strukturę wiekową, poza dolnymi fragmentami rezerwatu Skoruśniak. Co ciekawe, wzorzec występowa nia zaburzeń jest prawie taki sam w obu rezerwatach, co sugeruje, że czynniki je wywołujące działały ze zwięk szona intensywnością na znacznym obszarze Tatr w tych samych latach. Wstęp Górnoreglowe świerczyny są stosunkowo dobrze przebadanymi lasami, jeśli chodzi o ich strukturę (Kula kowski i in., 2006; Holeksa i in., 2007) i krótkoterminową dynamikę (Korpeľ, 1995; Holeksa i Cybulski, 2001). Uwa ża się często, że odnowienie w tych lasach pojawia się w dużych lukach powstałych w drzewostanie w wyniku masowego zamierania drzew pod wpływem oddziały wania owadów kambiofagicznych lub jako rezultat wy łamania dużych fragmentów drzewostanu przez wiatr (Zielonka i in., 2010). Powstające w wyniku takich zabu rzeń drzewostany charakteryzują się zwykle niskim zróż nicowaniem wieku drzew i jednopiętrową budową. Rów noczesne występowanie drzewostanów świerkowych o złożonej strukturze wiekowej i wysokościowej (Szwag rzyk i in., 1996), sugeruje istnienie odmiennego modelu dynamiki i rozwoju tych lasów. Główną rolę odgrywają w nim niewielkie luki w drzewostanie, w których odno wienie pojawia się po obumarciu pojedynczych drzew lub ich małych grup. Wśród naturalnych borów świerkowych na obsza rze Tatr można odszukać przykłady drzewostanów, w których struktura wieku i budowa odpowiadają oby dwu opisanym modelom dynamiki (Szwagrzyk i in., 1996). Prowadzone w nich badania zwykle polegają na analizach bieżącego stanu lasu (Myczkowski, 1964; Ho leksa i Zielonka, 2005; Holeksa i in., 2005) lub na pomia rach powtarzanych na stałych powierzchniach w okre ślonych odstępach czasu (Karczmarski, 2007), co po zwala na uchwycenie zmian zachodzących w stosun kowo krótkich odcinkach czasu. Wyniki tak prowa dzonych badań wykorzystywane są między innymi do retrospektywnego analizowania historii powstania da nego drzewostanu. Niestety analizy takie obarczone są czasami poważnym ryzykiem błędnego zinterpretowa nia bieżącej struktury wieku drzewostanu (Johnson i in., 1994). Lepsze wyniki dają zazwyczaj próby odtworzenia hi storii i skali przestrzennej występowania zaburzeń przy

66 użyciu dendrochronologicznych analiz zmian wielkości przyrostów rocznych drzew. Badania takie w naturalnej świerczynie w rezerwacie Skoruśniak (Szewczyk i Szwa grzyk, 2009) wykazały, że struktura wiekowa całego obiek tu została ukształtowana pod wpływem lokalnych i sto sunkowo często występujących zaburzeń. Liczba silnych zmian średniego przyrostu grubości drzew, sugerujących wystąpienie zaburzenia o dużej intensywności, była nie wielka i dotyczyła zazwyczaj ograniczonych przestrzen nie grup drzew. Pomimo to na niektórych niżej położo nych powierzchniach pojawiły się młodsze generacje drzew o niewielkim zróżnicowaniu, co może świadczyć o wystąpieniu tam w przeszłości wielkopowierzchnio wego rozpadu drzewostanu. Wyniki podobnie przeprowadzonych rekonstrukcji dynamiki świerczyn z południowego przedpola Tatr po kazały, że zaburzeń było tam wyraźnie mniej, ale za to były one bardzo silne i obejmowały znaczne obszary (Zielonka i in., 2010), co pokazuje, że wskazane byłoby przeanalizowanie innych naturalnych drzewostanów gór noreglowych w Tatrzańskim PN pod kątem struktury wie ku i historii występowania zaburzeń. W tej pracy pró bujemy przeanalizować i porównać ze sobą dynamikę lasu w naturalnych świerczynach zlokalizowanych we wschodniej (Dolina Suchej Wody) i zachodniej (Dolina Kościeliska) części Tatr. Teren badań Materiał do badań został zebrany na terenie Skoru śniaka (na stokach Zadniego Upłazu, pomiędzy dolina mi Suchej Wody i Pańszczycy) oraz w rejonie dolin Pysz niańskiej i Tomanowej (górna część Doliny Kościeliskiej). Przybliżoną lokalizację powierzchni badawczych przed stawia ryc. 1. Na Skoruśniaku teren badań położony był na wyso kości od 1300 do 1570 m n.p.m., z czego około 75% znajduje się powyżej 1400 m n.p.m. Nachylenie terenu jest zmienne w zakresie od 0 do 40, a jego średnia war tość wynosi około 13. Rezerwat obejmuje obszar trzech oddziałów leśnych: 136, 137 i 143, o całkowitej powierzch ni 163,96 ha (Jagiełło i in., 1978). Obszar badań, wraz ze znajdującą się w pobliżu Ha lą Gąsienicową, leży w obrębie piętra klimatycznego chłodnego, ze średnimi temperaturami rocznymi od 2 do 4 C. Górna część Doliny Kościeliskiej obejmuje zakres wysokości od 1250 do 1550 m n.p.m., a lasy górnoreglo we zajmują w nim obszar ponad 700 ha. Pozostałe frag menty zajmuje kosodrzewina, murawy wysokogórskie i wychodnie skał. Większość stoków jest stroma a nachy lenia wynoszą od 10 do 45. Średnie roczne temperatury dla całego rezerwatu wynoszą około 0 C. Ryc. 1. Lokalizacja powierzchni badawczych na obszarze Tatrzańskiego Parku Narodowego Fig. 1. Location of sample plots in Tatra Mountains National Park

67 Las w masywie Skoruśniaka jest jednym z dobrze zachowanych w Tatrach fragmentów zespołu Plagiothe cio Piceetum. Pod względem typologicznym jest to sie dlisko górnoreglowego boru wysokogórskiego (Jagiełło i in., 1978). Analogicznie klasyfikowany jest las w górnej części Doliny Kościeliskiej. Metody Materiał badawczy w obu obiektach pobierany był w odmienny sposób. Na Skoruśniaku odwierty przyro stowe pobrano w latach 2002 2003 z ponad 600 świer ków na 20 powierzchniach kołowych, wybranych z siat ki regularnie rozmieszczonych powierzchni badawczych, odtworzonych i pomierzonych w latach 2001 i 2002 przez pracowników Instytutu Botaniki PAN. W górnej czę ści Doliny Kościeliskiej odwierty przyrostowe pobrano w 1994 roku z ponad 100 drzew na 10 powierzchniach badawczych, zakładanych w grupach potencjalnie naj starszych świerków oraz w grupach drzew silnie zróżni cowanych pod względem grubości, co sugerowało ich znaczne zróżnicowanie wiekowe. Odwierty przyrostowe były pobierane świdrami Pres slera a szerokości słojów przyrostu rocznego pomierzo no przy pomocy programu WinDendro. Ze względu na zgniliznę wewnętrzną w pniach niektórych drzew, część odwiertów została wyeliminowana z analiz. Ostatecznie przeanalizowano 548 drzew z Doliny Suchej Wody i 95 z rezerwatu z Doliny Kościeliskiej, których pomierzone krzywe przyrostowe wstępnie weryfikowano przy uży ciu lat wskaźnikowych z chronologii przyrostów grubo ści świerka z Lasu Gąsienicowego (Feliksik, 1972). Na podstawie liczby przyrostów rocznych oszaco wano wiek pierśnicowy drzew. Ustalenie wieku rzeczy wistego było obarczone bardzo dużym ryzykiem popeł nienia błędu, ze względu na silne zróżnicowanie czasu potrzebnego młodym świerkom na osiągnięcie wysoko ści 1,3 m (Szymański i Modrzyński, 1973; Zielonka, 2003; Zwijacz Kozica, 2003). Do zidentyfikowania reakcji przyrostowych (uwol nień), świadczących o nagłej zmianie warunków wzrostu danego drzewa wykorzystano metodę opisaną przez Lori mera i Frelicha (1989) w zmodyfikowanym ujęciu Nowac kiego i Abramsa (1997) i Blacka i Abramsa (2003, 2004). Miarą wielkości reakcji przyrostowej drzewa w danym ro ku jest procentowy wskaźnik zmiany średnich dziesięciolet nich przyrostów radialnych drzewa (%GC), który dla da nego rocznika przyrostu wyliczano zgodnie ze wzorem: gdzie: M 1 przeciętna wartość przyrostu grubości dla ostat nich 10 lat (wliczając rok, dla którego prowadzimy obli czenia), M 2 przeciętna wartość przyrostu grubości dla 10 lat, następujących po roku, dla którego prowadzimy ob liczenia. Identyfikację roczników, w których potencjalnie mo gło dojść do zaburzeń w otoczeniu drzewa, którego przy rosty analizowano, przeprowadzano na podstawie lokal nych wartości maksymalnych krzywej, przedstawiającej zmienność wskaźnika %GC w kolejnych latach życia drze wa. W dalszej analizie uwzględniano jednak tylko warto ści %GC przekraczające poziom 25%, aby odfiltrować słabe, pozytywne reakcje przyrostowe, niezwiązane z lo kalnymi zaburzeniami. Ponadto wszystkie wartości %GC zostały podzielone przez maksymalne możliwe wartości tego wskaźnika, wyliczone na podstawie lokalnej linii gra nicznej, reprezentującej dla danego obszaru maksymalną możliwą zmianę średniego przyrostu dziesięcioletniego %GC w zależności od średniego przyrostu za 10 lat po przedzających rok, dla którego prowadzone są oblicze nia (P i ). Uzyskano w ten sposób względną wartość reakcji przyrostowej, wyrażoną w procentach i ponownie wyelimi nowano z dalszych analiz wszystkie wyniki z lat, w któ rych wyliczony wskaźnik %GC był niższy niż 25% war tości maksymalnej, odczytanej z linii granicznej. Linia graniczna została wyliczona poprzez dopaso wanie (R 2 = 0,99) krzywej wykładniczej do średnich z 10 maksymalnych wartości %GC dla wszystkich klas śred niego przyrostu P i : (1) Szczegółowy sposób obliczenia parametrów linii gra nicznej podają Black i Abrams (2004). Wyniki Badane drzewostany wykazały zbliżony zakres zróż nicowania wieku pierśnicowego drzew. Wahał się on w granicach od 20 do 380 (średnia 141 lat) lat w przy padku świerczyn z Doliny Suchej Wody, podczas gdy w Dolinie Kościeliskiej najmłodsze analizowane drzewo miało 53 lata a najstarsze 408 lat (średnia 161 lat). Roz kłady wieku (ryc. 2) różniły się przede wszystkim liczeb nością młodszych klas wieku (pomiędzy 41 i 60 lat), które były licznie reprezentowane w przypadku po wierzchni w Dol. Suchej Wody, gdzie część powierzch ni była dwugeneracyjna. W Dolinie Kościeliskiej drzewa w wieku poniżej 60 lat były bardzo nieliczne, przez co średni wiek jest nieco wyższy, ale różnica ta może być bezpośrednią konsekwencją innego sposobu wyboru powierzchni badawczych. Obie świerczyny należy więc uznać za wielogeneracyjne z najliczniejszymi klasami wieku mieszczącymi się w przybliżeniu w zakresie od 131 do 180 lat. Występowanie zaburzeń w obu obszarach miało zmienną intensywność. Wyliczone wskaźniki zmia ny średnich dziesięcioletnich przyrostów drzewa (%GC) w drzewostanie z Doliny Suchej Wody wskazywały na 1140 przypadków wyraźnych reakcji przyrostowych u 406 (74,9% całej próby) analizowanych drzew. W drze wostanach z Doliny Kościeliskiej stwierdzono 226 ta kich reakcji u 75 drzew (78,9% całkowitej liczby analizo wanych drzew). Po przeskalowaniu wartości wskaźnika

68 Ryc. 2. Struktura wieku naturalnych drzewostanów świerkowych w dolinach Suchej Wody i Kościeliskiej Fig. 2. The age structure of natural spruce stands in Sucha Woda and Kościeliska Valleys %GC względem maksymalnych reakcji przyrostowych odczytanych z linii granicznej i odrzuceniu wartości nie przekraczających progu 25% pozostała liczba stwierdzo nych, silnych reakcji przyrostowych, wskazujących na występowanie zaburzeń wyniosła 226 w Dolinie Suchej Wody i 98 w Dolinie Kościeliskiej. Procentowe udziały drzew wykazujących reakcje na zaburzenia w poszczególnych dekadach przedstawia ją ryc. 3 (Dolina Suchej Wody) i 4 (Dolina Kościeliska). W obu przypadkach wzorce występowania zaburzeń w poszczególnych dekadach są do siebie zbliżone (współ czynnik korelacji rang Kendalla t = 0,33, p < 0,05). Udział drzew wykazujących oznaki zaburzeń jest niski i prze kracza 30% jedynie w latach 1700 1710 w Dolinie Ko ścieliskiej. Wynik ten może być jednak przypadkowy, ze względu na niską liczebność próby najstarszych drzew. Wyraźnie pokrywają się okresy nasilonego występowa nia zaburzeń oraz lokalne maksima w dekadach 1821 1830, 1871 1880 i 1921 1930 oraz okresy, w których brak jest wyraźnych oznak zaburzeń: 1801 1820. Średnie pro centowe udziały drzew wykazujących silne reakcje przy rostowe w poszczególnych dekadach są bardzo niskie i wynoszą 3,49% w drzewostanie z Doliny Suchej Wody i 6,78% w świerczynach z Doliny Kościeliskiej. Dyskusja Naturalny charakter drzewostanów świerkowych w oby dwu dolinach na terenie Tatrzańskiego Parku Narodowe go nie budzi wątpliwości. Wykazują one liczne podo bieństwa dotyczące zarówno struktury wieku (zbliżony średni wiek i zakres zmienności wieku, wielogeneracyj ność) jak i zbliżone do siebie wzorce występowania zabu rzeń w warstwie drzew. Po 1700 roku brak jest jakichkol wiek oznak pojawiania się katastrofalnych zmian o cha rakterze wielkopowierzchniowym, a lokalne zaburzenia zaznaczają się wyraźnymi zmianami wielkości przyrostów rocznych u niewielu drzew. W niżej położonych frag mentach drzewostanu na Skoruśniaku pojawiają się dwie wyraźnie oddzielone generacje drzew (młodsza z nich wyraźnie uwidacznia się w rozkładzie wieku drzew ryc. 2), co pośrednio może świadczyć o możliwości roz padu drzewostanu w tym rejonie. W Dolinie Kościeliskiej powierzchnie badawcze były zakładane w miejscach występowania grup świerków o zróżnicowanych rozmia rach, a tym samym potencjalnie różnowiekowych, co z za łożenia mogło wyeliminować lokalizacje o uproszczonej strukturze wieku. W skali całego obiektu nie zaznacza się żadna odrębna generacja wiekowa drzew. Podobieństwo rozkładów intensywności występowa nia zaburzeń w poszczególnych dekadach pozwala są dzić, że mechanizmy ich powstawania były analogiczne we wschodniej i zachodniej części Tatr. Zwiększone udzia ły drzew, wykazujących oznaki uwolnienia w przyro stach rocznych, występowały najczęściej w tych samych dekadach. W znacznej części nakładały się również okre sy czasu, w których w obydwu obiektach nie stwierdzo no u drzew oznak nagłego zwiększenia przyrostu. Mechanizm kształtowania dynamiki drzewostanu w analizowanych obiektach różni się wyraźnie od opi sywanych z Tatr Słowackich świerczyn, w których wy stępują dość regularnie bardzo silne i rozlegle zaburzenia wywoływane przez huraganowe wiatry (Zielonka i in. 2010). Porównując udziały drzew wykazujących oznaki uwolnienia ze znanymi z zapisów historycznych latami nasilonego występowania wiatrołomów widać, że wiel

69 Ryc. 3. Procentowy udział drzew wykazujących oznaki wpływu zaburzeń w drzewostanie świerkowym w Dolinie Suchej Wody Fig. 3. Relative share of trees affected by disturbances in Sucha Woda Valley spruce stand Ryc. 4. Procentowy udział drzew wykazujących oznaki wpływu zaburzeń w drzewostanach świerkowych w Dolinie Kościeliskiej Fig. 4. Relative share of trees affected by disturbances in Kościeliska Valley spruce stands kopowierzchniowe zaburzenia wywołują silne lub śred nie zmiany przyrostu u przynajmniej 20 30% drzew, które przeżyły. Występowania takiego nasilenia reakcji przy rostowych nie stwierdzono w lasach z Doliny Kościeli skiej i Suchej Wody. Podziękowania Dziękujemy Dariuszowi Hutce, Piotrowi Giemzie i Ja rosławowi Łabajowi za pomoc przy pobieraniu i pomia rach odwiertów.

70 Reconstruction of natural disturbances influence on subalpine stands dynamics. A comparison of spruce forests in Sucha Woda and Kościeliska Valleys The paper presents an attempt to reconstruct the in fluence of natural disturbances on tree increments on the basis of increment cores collected in natural spruce forests in Sucha Woda and Kościeliska Valleys (Tatra Mountains NP). In both areas the cores were taken from all trees growing on circular sample plots (20 plots and 548 trees in Sucha Woda Valley; 10 plots and 95 trees in Kościeliska Valley). Pith age of trees was between 20 and 380 in Sucha Woda Valley and in Kościeliska Valley youngest trees were about 60 years old and oldest exceeded 400 years. Boundary line method of Black and Abrams [2004] was used to find out the signs of post disturbance tree ring reactions. The analysis revealed numerous episodes of major and moderate growth releases, interpreted as results of sudden change in light conditions, caused by natural disturbance impact. Those episodes were strongly scat tered in all analyzed decades except the years 1700 50, 1820 30 and their range was limited. It suggests that the dynamics of analyzed subalpine forests is driven by fre quent local disturbances and during last 200 300 years they were not subject to any large scale disturbances. As a result both spruce stands have complex age structure, except lower parts of Skoruśniak reserve. What is inter esting, also the pattern of changes in disturbance fre quency is almost the same in both stands, suggesting that the factors causing increased numbers of releases in some decades were acting in large areas of Tatra Mountains. Literatura Black B.A., Abrams M.D., 2003. Use of boundary line growth patterns as a basis for dendroecological re lease criteria, Ecological Applications, 13, s. 1733 1749. Black B.A., Abrams M.D., 2004. Development and appli cation of boundary line release criteria, Dendrochro nologia, 22, s. 31 42. Feliksik E., 1972. Studia dendrochronologiczne nad świer kiem (Picea excelsa L.). Część I. Badania nad świer kiem z Lasu Gąsienicowego w Tatrach, Acta Agraria et Silvestria, Vol. XII, s. 39 70. Holeksa J., Cybulski M., 2001. Canopy gaps in Carpa thian subalpine spruce forest, Forstw. Cbl., 120, s. 331 348. Holeksa J., Giemza P., Krawczyń B., Łabaj J., Michalska D., Szewczyk J., Wesołowska M., Żywiec M., 2005. Tatrzańska i babiogórska świerczyna górnoreglowa podobieństwa i różnice. [w.] Mirek Z., Godzik B. (red.), Tatrzański Park Narodowy na tle innych gór skich terenów chronionych, Tom III, Zakopane, Wyd. TPN, s. 77 85. Holeksa J., Saniga M., Szwagrzyk J., Dziedzic T., Fe renc S., Wodka M., 2007. Altitudinal variability of stand structure and regeneration in the subalpine spruce forests of the Poľana biosphere reserve, Cen tral Slovakia, European Journal of Forest Research, 126, s. 303 313. Holeksa J., Zielonka T., 2005. Different landscape pat terns of subalpine spruce forests in the Tatra Mts. and Babia Gora massif (West Carpathians), Polish Botanical Studies, 19, s. 167 175. Jagiełło Z., Poznański R., Raimer J., Rutkowski B., 1978. Zastosowanie wielkoobszarowej metody losowych powierzchni próbnych do inwentaryzacji i kontroli zapasu i przyrostu w projektowanym rezerwacie ści słym Skoruśniak w Tatrzańskim Parku Narodowym, Sylwan, 1, s. 31 41. Johnson E.A., Miyanishi K., Kleb H., 1994. The hazards of interpretation of static age structures as shown by stand reconstructions in a Pinus contorta Picea engel manii forest, Journal of Ecology, 82, s. 923 931. Karczmarski J., 2007. Budowa, struktura i dynamika gór noreglowych borów świerkowych o charakterze pier wotnym w dolinach Pańszczycy i Stawów Gąsieni cowych (Tatrzański Park Narodowy) w okresie kon trolnym 1991 2002, Sylwan, 11, s. 41 59. Korpeľ Š., 1995. Die Urwälder der Westkarpaten. Stutt gart, Jena, New York, Gustav Fischer Verlag. Kulakowski D., Rixen C., Bebi P., 2006. Changes in fo rest structure and the relative importance of climatic stress as a result of suppression of avalanche distur bances, Forest Ecology and Management, 223, s. 66 74. Lorimer C.G., Frelich L.E. 1989. A method for estimating canopy disturbance frequency and intensity in den se temperate forests, Canadian Journal of Forest Re search, 19, s. 651 663. Myczkowski S., 1964. Struktura i ekologia zespołu świer ka Piceetum tatricum u górnej granicy zasięgu w Ta trzańskim Parku Narodowym w dolinach Stawów Gą sienicowych i Pańszczycy, Ochrona Przyrody, 30, s. 51 105. Nowacki G.J., Abrams M.D., 1997. Radial growth avera ging criteria for reconstructing disturbance histories from presettlement origin oaks, Ecological Monogra phs, 67, s. 225 249. Szewczyk J., Szwagrzyk J., 2009. Struktura starodrzewia świerkowego a dynamika przyrostu drzew na po wierzchni badawczej Skoruśniak w Tatrzańskim Parku Narodowym, [w:] A. Kownacki (red.), Przy roda Tatrzańskiego Parku Narodowego a Człowiek. Tom II Biologia, TPN i PTPNoZ, Kraków Zakopa ne, s. 60 62. Szwagrzyk J., Szewczyk J., Hutka D., Zielonka T., 1996. Struktura wiekowa naturalnych drzewostanów świerko wych w Tatrzańskim Parku Narodowym, [w:] A. Kow nacki (red.) Przyroda Tatrzańskiego Parku Narodo wego a Człowiek, Tom II Biologia, TPN i PTPNoZ, Kraków Zakopane, s. 60 62

71 Szymański S., Modrzyński J., 1973. Określenie wieku potrzebnego do osiągnięcia przez świerk wysokości pierśnicy na różnych wzniesieniach nad poziomem morza, Sylwan, 1, s. 11 24. Zielonka T., 2003. Tempo rozkładu martwego drzewna a odnowienie świerka Picea abies (L.) Karst. na kło dach w karpackim borze górnoreglowym, Praca dok torska wykonana w Zakładzie Ekologii Instytutu Bo taniki im. W. Szafera PAN, Kraków. Zielonka T., Holeksa J., Fleischer P., Kapusta P., 2010. A tree ring reconstruction of wind disturbances in a forest of the Slovakian Tatra Mountains, Western Carpathians, Journal of Vegetation Science, 21, s. 31 42. Zwijacz Kozica T., 2003. Różnicowanie się struktury po pulacji świerka w procesie starzenia tatrzańskich bo rów górnoreglowych, Praca doktorska wykonana w Katedrze Botaniki Leśnej SGGW, Warszawa.

72