DOI:.478/frp-3-9 ORYGINALNA PRACA NAUKOWA Leœne Prace Badawcze (Forest Research Papers), Wrzesieñ (September) 3, Vol. 74 (3): 97 3. Wyniki 8-letniego doœwiadczenia proweniencyjnego z bukiem zwyczajnym (Fagus sylvatica L.) w Nadleœnictwie obez The results of an 8 year old beech trees (Fagus sylvatica L.) provenance trial in the obez Forest District Wojciech Kowalkowski Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydzia³ Leœny, Katedra Hodowli Lasu, ul. Wojska Polskiego 8, 6-65 Poznañ, Poland Tel. +48 6 8487743, e-mail: wojkowal@up.poznan.pl Abstract. The experimental area is located in the Wêgorzyno Forest Sub-District, obez Forest District. 9 Polish provenances of beech from their natural range were growth in a completely randomized block design with four replications. In, after the end of the growing season, measurements were carried out on the experimental plot, including: determination of the survival rate and the diameter at breast height, and height of trees. Moreover, the total basal area and the total volume were calculated. Using ANOVA, statistically significant differences between provenances were apparent for four of the five traits measured; all except diameter at breast height. Provenances characterized by high values for the analyzed traits were considered the best adapted to the habitat conditions in the experimental plot, while provenances reaching low values were considered unsuitable for use under the conditions similar to those at the trial site location. Key words: Fagus sylvatica L., provenance variability, valuation features. Wstêp Buk zwyczajny jako podstawowy gatunek lasotwórczy budzi w ostatnich latach coraz wiêksze zainteresowanie europejskich badaczy. Przejawia siê to miêdzy innymi zak³adaniem nowych doœwiadczeñ proweniencyjnych obejmuj¹cych populacje z ca³ego naturalnego zasiêgu tego gatunku. W Europie brak jest, najcenniejszych w tego typu badaniach, wieloletnich powierzchni doœwiadczalnych z tym gatunkiem. Natomiast w Polsce znajduje siê kilka takich powierzchni, licz¹cych kilkadziesi¹t lat (RzeŸnik 99; Tarasiuk et al. 3; Tarasiuk, Jednoralski 5), a uzyskiwane z nich wyniki pozwalaj¹ poszerzaæ wiedzê o wartoœci hodowlanej testowanych proweniencji w lokalnych warunkach siedliskowych. Jednak czêsto oceniane s¹ w nich nieliczne proweniencje lub pochodz¹ce z nie w pe³ni rozpoznanych populacji. Wiosn¹ 996 r. w Nadleœnictwie obez, w pó³nocnozachodniej Polsce, za³o ono jedn¹ z szeœciu powierzchni proweniencyjnych ogólnopolskiego programu badañ nad zmiennoœci¹ buka zwyczajnego w Polsce. Celem pracy jest przedstawienie wyników pierwszego etapu badañ nad bukiem zwyczajnym krajowych pochodzeñ, zakoñczonego w r. Uzyskane wyniki maj¹ wykazaæ przydatnoœæ poszczególnych proweniencji do uprawy w warunkach pó³nocno-zachodniej Polski.. Metodyka Powierzchnia zosta³a za³o ona na gruncie porolnym, otoczonym lasem, w leœnictwie Wêgorzyno, oddz. 39 h, i, (d³ugoœæ =5 33'E, szerokoœæ ϕ=53 3'N), na wysokoœci m n.p.m. Plan sytuacyjny rozmieszczenia oraz opis uczestnicz¹cych w doœwiadczeniu 9 Praca zosta³a z³o ona 3..3 r. i po recenzjach przyjêta.3.3 r. 3, Instytut Badawczy Leœnictwa
98 W. Kowalkowski / Leœne Prace Badawcze, 3, Vol. 74 (3): 97 3. pochodzeñ znajduj¹ siê w pracy Kowalkowskiego (). Powierzchniê za³o ono metod¹ kompletnej randomizacji, podzielono j¹ na 5 bloków stanowi¹cych powtórzenia. Bloki I, III i V zawieraj¹ po 9 obiektów, blok II 8, a blok IV 7. ¹cznie powierzchnia sk³ada siê ze 4 poletek, na których posadzono w wiêÿbie,3,5 m po sadzonek (z wyj¹tkiem proweniencji i, posadzono po 5 sztuk) 3-letniego nieszkó³kowanego buka. W r. po zakoñczeniu sezonu wegetacyjnego wykonano pomiary na powierzchni doœwiadczalnej obejmuj¹ce: liczbê drzew, pierœnicê wszystkich drzew i wysokoœæ 6 drzew z ka dej populacji. Na podstawie tych danych wyznaczono parametry krzywych wysokoœci wed³ug paraboli Näslunda. Z rozk³adu pierœnic drzew na ka dym poletku obliczono: sumê powierzchni przekrojów pierœnicowych i mi¹ szoœæ, korzystaj¹c z wyrównanej krzywej wysokoœci dla stopnia gruboœci, liczebnoœci drzew w stopniach gruboœci oraz tabelarycznej mi¹ szoœci pojedynczego drzewa (Czuraj 99). Z okreœlonej liczby drzew obliczono prze ywalnoœæ. Uzyskane wyniki (tab. ) poddano dwuczynnikowej analizie wariancji. Wyniki przedstawiono w postaci jednostek odchylenia standardowego od œredniej wartoœci badanych cech. Gdy wynik analizy wariancji pozwoli³ odrzuciæ hipotezê o braku ró nic miêdzy obiektami (tab., 3, 4, 5), do dalszych porównañ wykorzystano tzw. nowy wielokrotny test rozstêpu Duncana. Tabela. Cechy taksacyjne drzewostanu okreœlone dla poszczególnych populacji Table. Valuation characteristics of the stand determined for individual populations Proweniencje Provenances Prze ywalnoœæ Survival rate Wysokoœæ Height Pierœnica DBH Suma powierzchni przekroju pierœnicowego Total basal area Mi¹ szoœæ Volume % m mm m /ha m 3 /ha 77,3 6,7 65,9 6,49 94,6 78, 6,6 66,4 7,5 6,77 3 Bierzwnik 63, 6, 6,,78 77,8 4 Park Narodowy 7, 6,3 59, 3,77 9,7 5 74,5 5,6 5,8,36 6,9 6 66,3 4,9 48,3 9,3 3,76 8 66, 6,6 6,6,46 6,5 9 77, 7, 69, 7,48 83, 84, 6,8 66,9 6,88 7, 74, 6, 56,3,3 64,64 4 85, 6,6 7,3,39 73,3 7 76,8 6,3 66, 5,48 78,44 8 65,5 5,9 59,,47 47,39 9 87,5 6,7 66,7 8,8 8, 65,8 7, 68,3 5,38 94,6 3 78,5 5, 5,,8 6, 6 46,3 4,9 49,8 7,53 3,9 7 8,8 6, 6,4 5,9 6,74 3 Lipinki 65,5 5,6 55,6,79 4,59 3 69,3 6,3 6, 4,7 89,75 33 79,3 5,6 59, 5, 6, 34 67, 5, 54,,36 49,44 38 Zdroje 85,5 6, 65, 7,66 5,57 39 8,3 6,5 67, 8, 77,99 4 8,7 6,3 75,8,9 8,94 4 Park Narodowy 8,5 5,6 57,8 4,86 5,78 43 Park Narodowy 7, 5,5 57,7,6 67, 44 Park Narodowy 63,8 5,9 56,9,8 58,44 45 69,8 5,3 58,,5 65, Œrednia / Average 73,5 6, 6, 3,8 7,69 Odchylenie standardowe 8,8,6 6,6,79,3 Standard deviation Wspó³czynnik zmiennoœci (%) Coefficient of variation (%), 9,8,8, 3.
W. Kowalkowski / Leœne Prace Badawcze, 3, Vol. 74 (3): 97 3. 99 3. Wyniki Na podstawie analizy wariancji stwierdzono istotne statystycznie zró nicowanie miêdzy proweniencjami czterech z piêciu analizowanych cech (prze ywalnoœci, wysokoœci, pierœnicy, sumy powierzchni przekroju pierœnicowego, mi¹ szoœci), jedynie w przypadku prze ywalnoœci nie udowodniono takiego zró nicowania. Œrednia prze ywalnoœæ na powierzchni doœwiadczalnej wynosi³a 73,5% (tab. ). Dla poszczególnych proweniencji waha³a siê od 46,3 (6 ) do 87,5% (9 ). Wysok¹ prze ywalnoœci¹ charakteryzo- Tabela. Analiza wariancji dla pierœnicy Table. Analysis of variance for diameter at breast height F test Proweniencje / Proveneces 73,7 8 57,6,6,4,576 Bloki / Blocks 43,6 4 535,8 4,84,,45 B³¹d / Error 48, 5, Razem / Total 3365 44 SS suma kwadratów odchyleñ / sum of squares, Df liczba stopni swobody / degree of freedom MS wariancja z próby / Mean Square F wartoœæ statystyki Fishera-Snedecora / Fisher-Snedecor s F statistic value poziom istotnoœci odpowiadaj¹cy wartoœci krytycznej / level of significance corresponding to critical value wartoœæ krytyczna odczytana z tablic / F Test critical value taken from the Tables Tabela 3. Analiza wariancji dla wysokoœci Table 3. Analysis of variance for height F Test Proweniencje / Provenances 84, 8 3,4 3,66,,556 Bloki /Blocks,56 5,5 3,6,,78 B³¹d / Error 4,9 4,8 Razem / Total,6 73 Objaœnienia symboli jak w tabeli / Symbol description as in Table Tabela 4. Analiza wariancji dla sum powierzchni przekroju pierœnicowego Table 4. Analysis of variance for sums of total basal area F Test Proweniencje / Provenances 37,688 8 49,459,439,,576 Bloki / Blocks 54, 4 3,3 6,495,,45 B³¹d / Error 85,538,4659 Razem / Total 48,8 44 Objaœnienia symboli jak w tabeli / Symbol description as in Table Tabela 5. Analiza wariancji dla mi¹ szoœci Table 5. Analysis of variance for volume F Test Proweniencje / Provenances 73,35 8 579,48 4,5876,,576 Bloki / Blocks 444,79 4 36,698 5,965,,45 B³¹d / Error 6786,4 65,599 Razem / Total 5448,5 44 Objaœnienia symboli jak w tabeli / Symbol description as in Table
W. Kowalkowski / Leœne Prace Badawcze, 3, Vol. 74 (3): 97 3. wa³y siê równie proweniencje 38 Zdroje (85,5%), 4 (85%) i (84%). Niski procent prze ywalnoœci wykaza³y populacje: 3 Bierzwnik (63%) i 44 Park Narodowy (63,8%). Wyniki pomiarów przedstawione w jednostkach odchylenia standardowego (ryc. ) wskaza³y proweniencje 8, 38 Zdroje i 33 jako najlepiej przystosowane pod wzglêdem omawianej cechy do warunków siedliskowych powierzchni badawczej. Analiza wysokoœci (ryc. ) wskaza³a proweniencje osi¹gaj¹ce najwy sze wartoœci tej cechy, zaliczaj¹c do tej grupy populacje i 8 oraz 9 i, a tak e takie, które wykaza³y najs³abszy wzrost, poni ej œredniej, dla doœwiadczeñ 6, 6 i 3. Wyniki obrazuj¹ce œredni¹ pierœnicê (ryc. 3) pokaza³y, e najlepszy wynik osi¹gnê³a proweniencja 4, a nieco ni szy 4 i 9. Do pochodzeñ osi¹gaj¹cych wyniki poni ej œredniej dla doœwiadczenia nale y zaliczyæ 6 Wejcherowo, 6 i 3. Kolejn¹ istotnie ró nicuj¹c¹ cech¹ by³a suma powierzchni przekroju pierœnicowego. W grupie populacji wyró niaj¹cych siê najwy sz¹ wartoœci¹ tej cechy znalaz³y siê 8, 39, 38 Zdroje i 9. Najni sze wyniki osi¹gnê³y natomiast populacje 6, 6 i 3 (ryc. 4). Cech¹ najsilniej ró nicuj¹c¹ analizowane proweniencje okaza³a siê mi¹ szoœæ, która jest najbardziej interesuj¹ca z praktycznego punktu widzenia. Wartoœci tej cechy waha³y siê od 3,76 do 6,77 m 3 /ha. Do populacji osi¹gaj¹cych wysokie wartoœci(ryc. 5) nale y zaliczyæ, 38 Zdroje i, zaœ niskie wartoœci 6 Wejcherowo, 6 i 3 Lipinki. - -3-4 Rycina. Prze ywalnoœæ proweniencji buka w jednostkach odchylenia standardowego Figure. Survival of beech provenances in units of standard deviation,5,5 -,5,5 - -,5 Rycina. Wysokoœæ proweniencji buka w jednostkach odchylenia standardowego Figure. Height of beech provenances in units of standard deviation
W. Kowalkowski / Leœne Prace Badawcze, 3, Vol. 74 (3): 97 3.,5,5,5 -,5,5 - -,5,5,5,5 -,5,5 - -,5 Rycina 4. Sumy powierzchni przekroju pierœnicowego proweniencji buka w jednostkach odchylenia standardowego Figure 4. Total basal area of beech provenances in units of standard deviation,5,5,5 -,5,5 - -,5 Rycina 3. Pierœnica proweniencji buka w jednostkach odchylenia standardowego Figure 3. Diameter at breast height of beech provenances in units of standard deviation Rycina 5. Mi¹ szoœæ proweniencji buka w jednostkach odchylenia standardowego Figure 5. Volume of beech provenances in units of standard deviation
W. Kowalkowski / Leœne Prace Badawcze, 3, Vol. 74 (3): 97 3. 4. Dyskusja Omawiane doœwiadczenie jest czêœci¹ wiêkszego programu badawczego sk³adaj¹cego siê z piêciu odrêbnych powierzchni (Barzdajn, RzeŸnik, Kowalkowski ). Ka da z nich znajduje siê pod opiek¹ naukow¹ innej jednostki naukowej. Dlatego te pojawiaj¹ siê zarówno publikacje dotycz¹ce poszczególnych powierzchni (Tarasiuk et al. ; Sabor, uchowska ; Ro kowski, Giertych ; Matras ; Kowalkowski ; Chmura, Ro kowski ; Kowalkowski ), jak i opracowania zbiorcze dla wszystkich powierzchni (Barzdajn ; Matras ). Pomimo zastrze eñ co do pe³nej wiarygodnoœci wyników uzyskiwanych na m³odym materiale badawczym (Giertych 99), w kontekœcie nieznajomoœci ostatecznych wyników doœwiadczenia, w ka dym przypadku mo na wyodrêbniæ proweniencje osi¹gaj¹ce lepsze i gorsze wyniki analizowanych cech. Wystêpowanie tych samych kilkunastu pochodzeñ na ka dej z powierzchni doœwiadczenia daje mo liwoœæ wskazania populacji plastycznych, co w przypadku buka jest wynikiem poddaj¹cym w w¹tpliwoœæ twierdzenie o wykszta³caniu przez ten gatunek ras lokalnych (Giertych 99). Barzdajn () w syntezie obejmuj¹cej ca³oœæ doœwiadczenia wskazuje na nieliczne proweniencje plastyczne, wyró niaj¹ce siê wzrostem we wszystkich lokalizacjach. Przedstawione wyniki s¹ obrazem przystosowania na obecnym etapie badañ testowanych proweniencji w warunkach siedliskowych powierzchni doœwiadczalnej. Na powierzchni doœwiadczalnej w Nadleœnictwie obez wysoka œrednia prze ywalnoœæ drzew nie tylko dobrze rokuje mo liwoœciom pomiarów i obserwacji w przysz³oœci, ale œwiadczy o dobrej adaptacji wiêkszoœci analizowanych populacji do warunków siedliskowych doœwiadczenia. Porównuj¹c wczeœniejsze wyniki (Kowalkowski ), nie zaobserwowano w przypadku tej cechy znacz¹cych zmian w uszeregowaniu proweniencji. Równie ranking populacji dotycz¹cy wysokoœci przedstawia siê podobnie. Jedynie populacje 3 Bierzwnik i 4 Park Narodowy oraz 8 uzyska³y wyniki powy ej œredniej, poprawiaj¹c lokatê w rankingu tej cechy. Dominuj¹cymi w przypadku pierœnicy s¹ te same populacje, które zajmowa³y wysokie pozycje w ocenie przeprowadzonej w 5 r. Na obecnym etapie badañ mo na stwierdziæ, e przydatnymi do uprawy w warunkach omawianej powierzchni doœwiadczalnej s¹ proweniencje reprezentuj¹ce zarówno pó³nocn¹ czêœæ Polski, 4 i 9, jak i po³udniow¹ 38 Zdroje, 39 i 4. Wczeœniejsze wyniki uzyskane zarówno na omawianej powierzchni doœwiadczalnej, jak i innych (Kowalkowski,, ) wskazuj¹ na wystêpuj¹ce zmiany w rankingu proweniencji w kolejnych okresach pomiarowych. W ramach ka dej z analizowanych cech widoczne jest zró nicowanie w osi¹ganych przez testowane populacji pozycjach rankingowych. Zasadniczo jednak populacje z pó³nocy i zachodu Polski nale ¹ do najlepszych. Jednak uzyskane po kilkunastu latach wyniki nie upowa niaj¹ do ostatecznego wskazywania mo liwoœci przenoszenia i wykorzystywania nasion i sadzonek buka zwyczajnego. 5. Wnioski Udowodniono istotne zró nicowanie analizowanych populacji w przypadku czterech badanych cech. Proweniencje wykazuj¹ce wysokie wartoœci analizowanych cech w wieku 8 lat s¹ najlepiej przystosowane do warunków siedliskowych powierzchni doœwiadczalnej. Proweniencje osi¹gaj¹ce niskie wyniki nie powinny byæ na obecnym etapie badañ wskazywane jako mo liwe do uprawy w warunkach powierzchni doœwiadczalnej. Podziêkowania Niniejsze badania zosta³y sfinansowane przez Instytut Badawczy Leœnictwa w ramach tematu Populacyjna zmiennoœæ buka pospolitego (Fagus sylvatica L.) w Polsce (wzrost i rozwój populacji w okresie m³odnika). Literatura Barzdajn W.. Proweniencyjna zmiennoœæ buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) w Polsce w œwietle wyników doœwiadczenia proweniencyjnego 99/995. Sylwan, 46 (): 5 34. Barzdajn W., RzeŸnik Z., Kowalkowski W.. Doœwiadczenie proweniencyjne nad zmiennoœci¹ buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) serii 993/995 w Polsce. Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu, 4: 3 8. Chmura D.J., Ro kowski R.. Variability of beech provenances in spring and autumn phenology. Silvae Genetica, 5: 3 7. Czuraj M. 99. Tablice mi¹ szoœci k³ód odziomkowych i drzew stoj¹cych. Warszawa, PWRiL, 36 s. Giertych M. 99. Genetyka, w: Bia³obok S. Buk zwyczajny Fagus sylvatica L. Warszawa-Poznañ, PWN:93 36. ISBN 83--77-X. Kowalkowski W.. Zmiennoœæ buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) polskich pochodzeñ w 3-letnim doœwiadczeniu proweniencyjnym. Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu, Rozprawy Naukowe, 38: 95.
W. Kowalkowski / Leœne Prace Badawcze, 3, Vol. 74 (3): 97 3. 3 Kowalkowski W.. Wstêpne wyniki badañ nad proweniencyjn¹ zmiennoœci¹ buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) w doœwiadczeniu GC 34 99 995 w Nadleœnictwie obez, Sylwan, 46 (): 73 88. Kowalkowski W.. The variability of survival rate and growth characteristics of European beech (Fagus silvatica L.) of Polish provenances in the obez Forest Distict. Annals of Warsaw University of Life Sciences-SGGW. Forestry and Wood Technology, 73: 35 4. Matras J.. Wzrost i rozwój populacji buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) w okresie pierwszych trzech lat na powierzchni doœwiadczalnej w Bystrzycy K³odzkiej. Sylwan, 46 ():. Matras J.. Zalecenia odnoœnie mo liwoœci wykorzystania populacji buka zwyczajnego (Fagus silvatica L.) w Polsce. Sêkocin Stary, Instytut Badawczy Leœnictwa, 9 s. RzeŸnik Z. 99. Wyniki -letnich badañ na proweniencyjnych powierzchniach bukowych w Polsce. Sylwan, (): 5. Ro kowski R, Giertych M.. Wstêpne wyniki badañ proweniencyjnych buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) na powierzchni doœwiadczalnej w Choczewie. Sylwan, 46 (): 89 97. Sabor J., uchowska J.. Wstêpne wyniki badañ nad proweniencyjn¹ zmiennoœci¹ buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) na powierzchni porównawczej doœwiadczenia serii GC 34 99 995 w Krynicy. Sylwan, 46 (): 43 7. Tarasiuk S., Bellon S., Szeligowski H.. Zmiennoœæ populacyjna buka w Polsce, wyniki koñcowe I etapu badañ w doœwiadczeniu serii GC 34 99 995 na powierzchni porównawczej w Nadleœnictwie Brzeziny. Sylwan, 46 (): 35 4. Tarasiuk S., Bellon S., Szeligowski H. 3. Przydatnoœæ hodowlana trzech pochodzeñ buka zwyczajnego w wieku 4 lat na uprawie proweniencyjnej w Leœnym Zak³adzie Doœwiadczalnym w Rogowie. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, 88: 59 66. Tarasiuk S., Jednoralski G. 5. Zmiennoœæ, jakoœæ hodowlana i w³aœciwoœci fizyczno-mechaniczne drewna trzech pochodzeñ buka. Sylwan, 49 (3): 4 49.