EKOSYSTEM PUSZCZY January Weiner Instytut Nauk o Środowisku Uniwersytetu Jagiellońskiego Wykład inauguracyjny na Wydziale Biologii i nauk o Ziemi UJ, 3.10.2016
CO TO JEST PUSZCZA?
CO TO JEST PUSZCZA? puszcza 1. las dziewiczy, pierwotny, o dużej powierzchni, nie przeobrażony działalnością człowieka [...] Słownik języka polskiego pod red. W. Doroszewskiego
CO TO JEST PUSZCZA? CO TO JEST LAS?
CO TO JEST PUSZCZA? CO TO JEST LAS? las 1. zwarty zespół roślinności z przewagą drzew [...] Słownik języka polskiego pod red. W. Doroszewskiego
CO TO JEST PUSZCZA? CO TO JEST LAS? CO TO JEST DRZEWO?
40-45 m
PORÓWNANIE WYSOKOŚCI NAJWĘKSZYCH DRZEW 100 m 50 m Quercus sp. Europa
PORÓWNANIE WYSOKOŚCI NAJWĘKSZYCH DRZEW 100 m 50 m Quercus sp. Europa Koompassia sp. Borneo http://www.landmarktrees.net/lredwood.html
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. http://www.landmarktrees.net/lredwood.html
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. http://www.landmarktrees.net/lredwood.html
Gyranthera caribensis; Coridllera de la Costa. Wenezuela
STRATEGIA ŻYCIOWA DRZEWA
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 %
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 %
Historia Ziemi BIG BANG POWSTANIE ZIEMI? FOTOSYNTEZA DZIŚ 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Miliardy lat POWSTANIE WSZECHŚWIATA POWSTANIE ŻYCIA Miliony lat 444 416 145 65 600 542 488 359 299 251 199 23 2,3 FANEROZOIK Rośliny na lądzie
Historia Ziemi BIG BANG POWSTANIE ZIEMI? FOTOSYNTEZA DZIŚ 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Miliardy lat POWSTANIE WSZECHŚWIATA POWSTANIE ŻYCIA Miliony lat 444 416 145 65 600 542 488 359 299 251 199 23 2,3 FANEROZOIK Rośliny na lądzie Pierwsze drzewa, lasy
Wikipedia Archaeopteris sp. PIERWSZE DUŻE DRZEWO PIERWSZE LASY (górny Dewon 380 mln lat) (wcześniej: Wattieza)
Skamieniałe drewno Trias, ok. 225 mln lat. Arizona, USA
Historia Ziemi BIG BANG POWSTANIE ZIEMI? FOTOSYNTEZA DZIŚ 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Miliardy lat POWSTANIE WSZECHŚWIATA POWSTANIE ŻYCIA Miliony lat 444 416 145 65 600 542 488 359 299 251 199 23 2,3 FANEROZOIK Rośliny na lądzie Lasy węglowe Pierwsze drzewa, lasy
Paprocie drzewiaste Andy Meridy, Wenezuela
LASY ŚWIATA
Bór sosnowy, Puszcza Niepołomicka
Las araukariowy z paprociami drzewiastymi (Brazylia)
Tropikalny las mgłowy (Cordillera de la Costa. Wenezuela)
Las bambusowy Arashiyama k. Kioto, Japonia
MARTWE DREWNO W LESIE Puszcza Białowieska
Sabah, Borneo (Malezja)
Sabah, Borneo (Malezja)
Puszcza Białowieska
Samoprzerzedzenie w plantacji sosen wiek 1 26 35 58 D./ha 4447 4028 2872 1586 Martw. 0 419 1575 2861 % 0 9,4% 35,4% 64%
LUKA W DRZEWOSTANIE SPOWODOWANA UPADKIEM DRZEWA Sabah, Borneo (Malezja)
LUKA W DRZEWOSTANIE Sabah, Borneo (Malezja)
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. 2005 Oecologia,146: 77 88
IMPORT PIERWIASTKÓW DO WNĘTRZA PNIA PRZEZ GRZYBNIĘ
Corymbia rubra (Cerambycidae) ksylofag Zmorsznik czerwony
Nasutitermes sp.
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
PRZEPŁYW WĘGLA I ENERGII W EKOSYSTEMIE PUSZCZY (LASU NATURALNEGO) SIEĆ TROFICZNA ROŚLINOŻERCÓW SIEĆ TROFICZNA DETRYTUSOJADÓW
PRZEPŁYW WĘGLA I ENERGII W EKOSYSTEMIE LASU UŻYTKOWEGO SIEĆ TROFICZNA ROŚLINOŻERCÓW SIEĆ TROFICZNA DETRYTUSOJADÓW
CZYM RÓŻNI SIĘ LAS OD PUSZCZY? PUSZCZA LAS UŻYTKOWY
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
CO JEST LEPSZE:PUSZCZA CZY LAS? PUSZCZA LAS UŻYTKOWY
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
ŻUBRY W PUSZCZY BIAŁOWIESKIEJ
GRADACJA KORNIKA W PUSZCZY BIAŁOWIESKIEJ Gutowski & Jaroszewicz 2015
GRADACJA KORNIKA W PUSZCZY BIAŁOWIESKIEJ Dzięcioł trójlapczasy (Picoides tridactylos) Fot. Adam Wajrak Gutowski & Jaroszewicz 2015
CO JEST LEPSZE:PUSZCZA CZY LAS? OBOJE! PUSZCZA LAS UŻYTKOWY PARKI NARODOWE, REZERWATY LASY UŻYTKOWANE WIELOASPEKTOWO
POLSKIE LASY A PUSZCZA BIAŁOWIESKA Powierzchnia lasów w Polsce (2014) Powierzchnia Puszczy Białowieskiej Powierzchnia BPN [ha] [m 3 10 lat 1 ] 9,2 10 6 63 10 3 0,68% 10,5 10 3 0,11% Pozyskanie drewna (grubizny) w Polsce Planowane ograniczone pozyskanie grubizny Nadl. Białowieża (2012-2021) [10 lat] Planowany wzrost pozyskania do 2021 [10 lat] 350 10 6 63,5 10 3 0,018% 406,5 10 3 0,11%