Rafał Podlaski Autoreferat. (załącznik 3)

Rafał Podlaski Autoreferat (załącznik 3)

Autoreferat 1. Imię i nazwisko: Rafał Podlaski. 2. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe: 2.1. studia: leśnictwo (1981 1986); dyplom: magister inżynier leśnik, Akademia Rolnicza w Krakowie, 1986; 2.2. studia podyplomowe: 2.2.1. ochrona i kształtowanie środowiska (1988 1989) Wyższa Szkoła Pedagogiczna w Kielcach, Katedra Ekologii i Ochrony Środowiska; 2.2.2. ochrona parków narodowych (1996) Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Wydział Leśny. 2.3. doktorat: doktor nauk leśnych w zakresie leśnictwa, specjalność hodowla lasu, Akademia Rolnicza w Krakowie, 1999. 3. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych: 3.1. 1986-1988 Akademia Rolnicza w Krakowie, Wydział Leśny, Katedra Szczegółowej Hodowli Lasu, asystent; 3.2. 1988-1991 Wyższa Szkoła Pedagogiczna w Kielcach, Katedra Ekologii i Ochrony Środowiska, asystent; 3.3. 1991-2005 Świętokrzyski Park Narodowy, Pracownia Naukowo-Badawcza, asystent, a następnie adiunkt; 3.4. od 2005 r. Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, Instytut Biologii, Pracownia Ochrony Przyrody, adiunkt. 4. Wskazanie osiągnięcia* wynikającego z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14 marca 2003 r. o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz. U. nr 65, poz. 595 ze zm.): 4.1. Jednotematyczny cykl publikacji przedstawiony pod zbiorczym tytułem: Rozkłady pierśnic w zbliżonych do naturalnych drzewostanach z udziałem jodły i buka: zastosowanie teoretycznych rozkładów pojedynczych i mieszanych do modelowania struktury drzewostanu (artykuły zostały przedstawione w kolejności ich cytowania w omówieniu prezentowanego osiągnięcia): 4.1.1. Podlaski R., 2006. Suitability of the selected statistical distributions for fitting diameter data in distinguished development stages and phases of near-natural mixed forests in the Świętokrzyski National Park (Poland). Forest Ecology and Management 236 (2-3): 393-402 (IF=1,839; MNiSW=32). 4.1.2. Podlaski R., 2008. Characterization of diameter distribution data in nearnatural forests using the Birnbaum Saunders distribution. Canadian Journal of Forest Research 38 (3): 518-527 (IF=1,434; MNiSW=32). * w przypadku, gdy osiągnięciem tym jest praca / prace wspólne, należy przedstawić oświadczenia wszystkich jej współautorów, określające indywidualny wkład każdego z nich w jej powstanie.

2 4.1.3. Podlaski R., 2011a. Modelowanie rozkładów pierśnic drzew z wykorzystaniem rozkładów mieszanych I. Definicja, charakterystyka i estymacja parametrów rozkładów mieszanych. Sylwan 155 (4): 244-252 (IF=0,155; MNiSW=13). 4.1.4. Podlaski R., 2011b. Modelowanie rozkładów pierśnic drzew z wykorzystaniem rozkładów mieszanych II. Aproksymacja rozkładów pierśnic w lasach wielopiętrowych. Sylwan 155 (5): 293-300 (IF=0,155; MNiSW=13). 4.1.5. Podlaski R., 2010a. Two-component mixture models for diameter distributions in mixed-species, two-age cohort stands. Forest Science 56 (4): 379-390 (IF=1,196; MNiSW=32). 4.1.6. Podlaski R., 2010b. Diversity of patch structure in Central European forests: are tree diameter distributions in near-natural multilayered Abies Fagus stands heterogeneous? Ecological Research 25 (3): 599-608 (IF=1,279; MNiSW=20). Jestem jedynym autorem wszystkich powyższych artykułów wskazanych jako jednotematyczny cykl publikacji, ich sumaryczny IF wynosi 6,058, suma punktów wg wykazu MNiSW z dn. 25.06.2010 r. oraz wg załącznika do wykazu MNiSW z dn. 10.12.2010 r. wynosi 142. 4.2. Omówienie jednotematycznego cyklu publikacji. Wstęp i cel Modelowanie rozkładów pierśnic umożliwia m. in.: (1) ocenę zgodności empirycznych i teoretycznych rozkładów pierśnic, (2) identyfikację różnych grup drzew tworzących dany drzewostan oraz (3) charakterystykę struktury lasu (np. Zasada 2003). Teoretyczne rozkłady są wykorzystywane m. in. do konstruowania modeli wzrostu drzewostanów, modeli stadiów, faz oraz cyklów rozwojowych lasu (np. Pretzsch 2001; Bruchwald i in. 2011). Znajomość tych elementów umożliwia np. generowanie rozkładów pierśnic na podstawie niektórych statystyk charakteryzujących empiryczny rozkład pierśnic (np. średniej pierśnicy i odchylenia standardowego pierśnic) i/lub rzeczywistych cech drzewostanu (np. stadium i fazy rozwojowej lasu) (np. Parrott i Lange 2004). Modelowanie struktury drzewostanów jest bardzo pomocne podczas planowania zabiegów hodowlanych kształtujących żywotne drzewostany o budowie, sposobie zmieszania i udziale powierzchniowym maksymalnie zbliżonym do lasów naturalnych, co z kolei gwarantuje utrzymanie trwałego i zrównoważonego rozwoju lasów (np. Bernadzki 1994; Jaworski 1997; Poznański 1997). Celem jednotematycznego cyklu publikacji jest: A ocena zgodności empirycznych i wybranych teoretycznych rozkładów pierśnic w zbliżonych do naturalnych lasach z udziałem jodły oraz buka, znajdujących się w różnych stadiach i fazach rozwojowych (4.1.1. Podlaski 2006); B analiza przydatności rozkładu Birnbaum-Saundersa do aproksymacji empirycznych rozkładów pierśnic w wielopiętrowych lasach mieszanych z udziałem jodły i buka, o niesymetrycznym rozkładzie pierśnic (4.1.2. Podlaski 2008); C zaproponowanie i zweryfikowanie nowej procedury wyboru wartości parametrów startowych podczas estymacji parametrów rozkładów mieszanych (4.1.3. Podlaski 2011a, 4.1.5. Podlaski 2010a); D zaprezentowanie uniwersalności i przydatności rozkładów mieszanych do modelowanie empirycznych rozkładów pierśnic na przykładzie dwugeneracyjnych drzewostanów o asymetrycznym rozkładzie pierśnic (4.1.3. Podlaski 2011a, 4.1.4. Podlaski

3 2011b, 4.1.5. Podlaski 2010a; 4.1.6. 2010b); E ocena możliwości wykorzystania rozkładów mieszanych do identyfikacji statystyk (średniej pierśnicy i odchylenia standardowego pierśnic) młodszej i starszej generacji drzew w dwugeneracyjnych drzewostanach z udziałem jodły i buka (4.1.5. Podlaski 2010a); F analiza zróżnicowania rozkładów pierśnic w zbliżonych do naturalnych, wielopiętrowych drzewostanach z udziałem jodły i buka (4.1.6. Podlaski 2010b). Wyniki: A W badanych drzewostanach z udziałem jodły i buka wyróżniono następujące: generacje: Lp. Generacja Skrót starsza utworzona przez: 1 OG jodły w wieku powyżej 150 lat i buki w wieku powyżej 100 lat młodsza I składająca się z: 2 YGI jodeł w wieku od ok. 50 lat do ok. 150 lat i buków w wieku od ok. 20 lat do ok. 100 lat młodsza II utworzona przez: 3 YGII jodły w wieku poniżej 50 lat i buki w wieku poniżej 20 lat stadia i fazy rozwojowe: Lp. Stadium, faza rozwojowa Skrót 1 stadium dorastania, faza budowy wielopiętrowej GMsOG 2 stadium dorastania/stadium rozpadu, G/BOsYGI, faza budowy jednopiętrowej G/BOsYGII [górna warstwa młodsza generacja] 3 stadium rozpadu, faza budowy dwupiętrowej [górna warstwa młodsza generacja] BTsYGI 4 stadium dorastania, faza budowy przerębowej [górna warstwa młodsza generacja] GSelYGII 5 stadium dorastania, faza budowy wielopiętrowej [górna warstwa młodsza generacja] GMsYGII Rozkład Weibulla dokładnie aproksymował empiryczne rozkłady pierśnic w prawie wszystkich analizowanych drzewostanach z jodłą i bukiem, reprezentujących wyróżnione generacje oraz stadia i fazy rozwojowe. Rozkład normalny najdokładniej aproksymował rzeczywiste rozkłady pierśnic w drzewostanach znajdujących się w stadium i fazie G/BOsYGI oraz G/BOsYGII, rozkład gamma w drzewostanach znajdujących się w stadium i fazie BTsYGI, rozkład wykładniczy i Weibulla w drzewostanach znajdujących się w stadium i fazie GSelYGII. B Empiryczne rozkłady pierśnic drzew w drzewostanach z udziałem jodły i buka, powstałych w wyniku nałożenia się procesów zamierania jodły i odnowienia buka, były na ogół zgodne z rozkładem Birnbaum-Saundersa. W lasach o tej genezie rozkład Birn-

4 baum-saundersa bardziej precyzyjnie niż rozkład gamma i Weibulla aproksymował empiryczne rozkłady pierśnic drzew. C Do estymacji parametrów rozkładów mieszanych proponuje się zastosować następującą procedurę, należy: (1) wybrać wartości startowe dla metody największej wiarygodności (MLE) stosując metodę min.k/max.k (dla k = 1, 3, 6) i 0,5/1,5/średnia, (2) wykorzystać standardową procedurę obliczania parametrów (algorytm EM oraz metoda Newtona), (3) jeżeli nie uzyskano przynajmniej dwóch takich samych rozwiązań podczas obliczania ekstremum funkcji wiarygodności to wówczas należy zastosować metodę wielopunktową. Zlokalizowanie ekstremum globalnego funkcji wiarygodności warunkuje prawidłowe obliczenie parametrów rozkładu mieszanego. Opracowana procedura wyboru wartości parametrów startowych podczas estymacji parametrów rozkładów mieszanych umożliwiła znalezienie ekstremum globalnego dla analizowanych powierzchni badawczych. Wyniki testu chi-kwadrat świadczą o poprawnej aproksymacji danych empirycznych przez rozkłady mieszane Weibulla i gamma dla badanych drzewostanów. D Do modelowania empirycznych rozkładów pierśnic zastosowano rozkłady pojedyncze Weibulla i gamma oraz mieszane (złożone z dwóch rozkładów składowych Weibulla i gamma). Zastosowanie mieszanych rozkładów, w porównaniu do odpowiednich pojedynczych rozkładów, na ogół zwiększyło dokładność aproksymacji. Podczas modelowania dwumodalnych rozkładów pierśnic rozkład mieszany Weibulla, w porównaniu do rozkładu mieszanego gamma, minimalnie lepiej aproksymował dane empiryczne, ale równocześnie częściej występowały dla tego rozkładu problemy z osiągnięciem zbieżności przez algorytmy numeryczne w trakcie estymacji parametrów (tzn. częściej zakończenie procedury numerycznej nie było równoznaczne ze znalezieniem ekstremum globalnego funkcji wiarygodności). E Estymowane dla dwuskładnikowych rozkładów mieszanych Weibulla i gamma wartości średniej i odchylenia standardowego mogą być wykorzystane do identyfikacji średniej pierśnicy i odchylenia standardowego pierśnic młodszej i starszej generacji drzew w dwugeneracyjnych drzewostanach z udziałem jodły i buka. Średnie absolutne błędy względne, wykorzystane do oceny różnic między odpowiednimi wartościami empirycznymi statystyk charakteryzujących pierśnice poszczególnych generacji drzew a wartościami estymowanymi, były mniejsze dla generacji młodszej (od 14,8 do 29,6%) w porównaniu do generacji starszej (od 17,7 do 45,0%). F Zbliżone do naturalnych lasy z udziałem jodły i buka charakteryzują się zróżnicowaną teksturą, obok siebie występują płaty o różnej wielkości i o różnej strukturze. Drzewostany wielopiętrowe wykazują różne rozkłady pierśnic; wyróżniono cztery podstawowe typy rozkładów pierśnic: (1) odwrócony lekko sigmoidalny (SRS), (2) odwrócony silnie sigmoidalny (DRS), (3) dwumodalny M-kształtny (BMS), (4) jednomodalny silnie asymetryczny (UHS). Dwuskładnikowe rozkłady mieszane Weibulla i gamma, w porównaniu do odpowiednich rozkładów pojedynczych, najlepiej aproksymują typ DRS, BMS i UHS rozkładu pierśnic. Wnioski i wykorzystanie wyników A Zastosowanie pojedynczych rozkładów teoretycznych do modelowania rzeczywistych rozkładów pierśnic w drzewostanach mieszanych z udziałem jodły i buka, nie zawsze

5 jest możliwe, ale dla większości drzewostanów daje zadawalające rezultaty i co najważniejsze, jest mało złożone od strony obliczeniowej. Dla rozkładów posiadających więcej niż jedną modę należy stosować rozkłady bardziej precyzyjne. Uzyskane rezultaty sugerują istnienie zależności stadium i faza rozwojowa teoretyczny rozkład pierśnic, badania w tym kierunku należy kontynuować, rozszerzając je o zależność stadium i faza rozwojowa parametry rozkładu Weibulla. B Działanie czynników stresowych powoduje w określonych warunkach zamieranie drzew. Proces wydzielania się jodeł z drzewostanów w Górach Świętokrzyskich składał się na ogół z początkowej fazy szybkiej, osiągając maksimum, i następnie przebiegał według końcowej fazy wolnej. Rozkład długości okresów, w których następuje zamieranie drzew jest najprawdopodobniej zgodny z rozkładem Birnbaum-Saundersa. W przypadku istnienia takiej zgodności rozkład Birnbaum-Saundersa można wykorzystać do modelowania rozwoju drzewostanów rosnących w warunkach oddziaływania czynników stresowych. Należy zwrócić uwagę na przydatność rozkładu Birnbaum-Saundersa do charakterystyki struktury lasów mieszanych, w których następuje wymiana dominującego gatunku, np. w wyniku współistnienia gatunkowych procesów regresji i progresji. Rozkład Birnbaum-Saundersa można wykorzystać do generowania rozkładów pierśnic drzew w przypadku niektórych wielopiętrowych lasów mieszanych z udziałem jodły i buka, o niesymetrycznym rozkładzie pierśnic. C Proponowana procedura wyboru wartości parametrów startowych podczas estymacji parametrów rozkładów mieszanych jest znacznie mniej pracochłonna niż stosowanie z założenia metody wielopunktowej i może być wykorzystana do modelowania empirycznych rozkładów pierśnic reprezentujących drzewostany o różnej budowie. D Do aproksymacji dwumodalnych rozkładów pierśnic należy stosować dwuskładnikowy rozkład mieszany Weibulla, jeżeli występują problemy ze zbieżnością procesu estymacji parametrów można wykorzystać dwuskładnikowy rozkład mieszany gamma. E W dwugeneracyjnych drzewostanach z udziałem jodły i buka pierwszy składnik rozkładu mieszanego może być identyfikowany z generacją młodszą, natomiast drugi z generacją starszą. F Zbliżone do naturalnych, wielopiętrowe lasy z udziałem jodły i buka składają się z płatów o różnych, na ogół skomplikowanych empirycznych rozkładach pierśnic; do ich modelowania najlepsze są rozkłady mieszane. WNIOSKI OGÓLNE: Rozkład Weibulla, zarówno pojedynczy jak i jako składnik rozkładu mieszanego, jest najbardziej uniwersalny, ale równocześnie w trakcie estymacji parametrów często występują problemy z osiągnięciem zbieżności przez algorytmy numeryczne i dlatego wymaga określonych procedur wyboru wartości startowych. Rozkład gamma, w porównaniu do rozkładu Weibulla, jest mniej uniwersalny, ale za to podczas estymacji parametrów na ogół nie występują problemy ze zbieżnością algorytmów numerycznych. Modelowanie empirycznych rozkładów pierśnic za pomocą rozkładu Weibulla i gamma można wykorzystać podczas rozwiązywania wielu teoretycznych i praktycznych problemów m. in. w ramach prac z zakresu hodowli i ekologii lasu.

6 Najważniejsze nowatorskie osiągnięcia przedstawione w jednotematycznym cyklu publikacji, stanowiące istotny wkład w rozwój nauki A Przedstawienie zależności stadium i faza rozwojowa teoretyczny rozkład pierśnic dla typowych, opisanych Korpeľa (1995) i nietypowych, związanych z istnieniem zaburzeń średniej wielkości (patrz Podlaski 2008), stadiów i faz rozwojowych lasu z udziałem jodły i buka. B Wprowadzenie do nauk leśnych rozkładu Birnbaum-Saundersa, pozwalającego m. in. na opis rozkładów pierśnic w drzewostanach, w których następuje wymiana dominującego gatunku. C Opracowanie nowej procedury wyboru wartości parametrów startowych podczas estymacji parametrów rozkładów mieszanych. D Potwierdzenie dużej precyzji i przydatności dwuskładnikowych rozkładów mieszanych Weibulla i gamma podczas modelowania dwumodalnych rozkładów pierśnic. E Zastosowanie dwuskładnikowych rozkładów mieszanych do identyfikacji statystyk pierśnic dla młodszej i starszej generacji drzew w dwugeneracyjnych drzewostanach z udziałem jodły i buka. F Przedstawienie klasyfikacji podstawowych typów empirycznych rozkładów pierśnic, występujących w zbliżonych do naturalnych, wielopiętrowych drzewostanach z udziałem jodły i buka. Cytowana literatura Bernadzki E. 1994. Półnaturalna hodowla lasu jest nadal aktualna. Las Polski 4: 7 10. Bruchwald A., Dmyterko E., Wojtan R. 2011. Model wzrostu dla modrzewia europejskiego (Larix decidua Mill.) wykorzystujący cechy taksacyjne drzewostanu. Leśne Prace Badawcze 72: 77 81. Jaworski A., 1997. Karpackie lasy o charakterze pierwotnym i ich znaczenie w kształtowaniu proekologicznego modelu gospodarki leśnej w górach. Sylwan 141: 33 49. Korpel Š., 1995. Die Urwälder der Westkarpaten. G. Fischer-Verlag, Stuttgart. Parrott L., Lange H., 2004. Use of interactive forest growth simulation to characterize spatial stand structure. Forest Ecology and Management 194: 29 47. Podlaski R., 2008. Dynamics in Central European near-natural Abies-Fagus forests: Does the mosaic-cycle approach provide an appropriate model? Journal of Vegetation Science 19: 173 182. Poznański R., 1997. Typy rozkładu pierśnic a stadia rozwojowe lasów o zróżnicowanej strukturze. Sylwan 141: 37 44. Pretzsch H., 2001. Models for pure and mixed forests. W: Evans J. (red) The forests handbook. Blackwell Science, Londyn, ss 210 228. Zasada M., 2003. Możliwość zastosowania rozkładów mieszanych do modelowania rozkładów pierśnic drzew w naturalnych klasach biosocjalnych. Sylwan 147: 27 37.

7 5. Omówienie pozostałych osiągnięć naukowo badawczych. Tematy najważniejszych badań naukowych: 5.1. Zamieranie i regresja jodły Brałem udział w temacie badawczym kierowanym i prowadzonym przez Prof. dr hab. inż. Andrzeja Jaworskiego. Prace terenowe były wykonywane w Karpatach, Sudetach i Górach Świętokrzyskich. Podczas realizacji tego tematu analizowano m. in.: kształtowanie się zależności między wybranymi cechami biomorfologicznymi koron jodeł znajdujących się w różnym wieku i cechujących się różną żywotnością a przyrostem promienia pierśnicy, wysokości i miąższości grubizny; dynamikę wzrostu wysokości jodeł o różnej żywotności. Najważniejsze wyniki: w drzewostanach młodszych (III IV klasa wieku) i starszych (V VI klasa wieku) określono cechy biomorfologiczne koron jodeł niewykazujących spadku przyrostu promienia pierśnicy, wysokości i miąższości grubizny; m. in. stwierdzono, że jodły nie wykazują spadków przyrostu, jeżeli względna długość ich koron wynosi przynajmniej 42%; oceniono przydatność funkcji wzrostu (wymiernej, Korfa i Hugershoffa) do aproksymacji i ekstrapolacji przebiegu wzrostu wysokości jodeł różniących się żywotnością; m. in. wykazano, że funkcja Korfa najdokładniej ekstrapoluje wzrost jodeł w okresie ich późnego, powolnego wzrostu. Uzyskane wyniki zostały zaprezentowane na konferencji naukowej i opublikowane: Jaworski A., Podlaski R. 1987. Biomorphological characteristics of the crown as an index of the vitality and the diameter increment capacity of Abies alba Mill. 5.IUFRO-Tannensymposium, Zvolen. Jaworski A., Podlaski R., Sajkiewicz P., 1988. Kształtowanie się zależności między żywotnością i cechami biomorfologicznymi korony a szerokością słojów rocznych u jodeł. Acta Agraria et Silvestria ser. Silvestris, 27: 63-84. Jaworski A., Podlaski R., 1989. Wpływ cech biomorfologicznych korony na kształtowanie się przyrostu szerokości słoi, wysokości i miąższości grubizny jodeł. Acta Agraria et Silvestria ser. Silvestris, 28: 17-32. Jaworski A., Podlaski R., 1994. Ocena przydatności wybranych funkcji do badania wzrostu wysokości jodeł różniących się żywotnością. Acta Agraria et Silvestria ser. Silvestris, 32: 27-35. 5.2. Zasiedlanie pniaków jodłowych oraz pułapek sosnowych i jodłowych przez wybrane gatunki owadów kambio- i ksylofagicznych Badania w ramach tego tematu prowadziłem indywidualnie (zasiedlanie pniaków jodłowych) oraz uczestnicząc w pracach zespołów badawczych (pułapki sosnowe i jodłowe; głównie we współpracy z dr Andrzejem Borkowskim) na terenie Gór Świętokrzyskich. W trakcie realizacji tego tematu badano: wpływ różnych czynników siedliskowych oraz wielkości i stopnia okorowania pniaków na liczebność wybranych gatunków owadów kambio- i ksylofagicznych w pniakach jodłowych; wpływ niektórych czynników ekologicznych na gęstość zasiedlania drzew pułapkowych przez Tomicus piniperda L. (pułapki sosnowe) i Cryphalus piceae (Ratz.) (pułapki jodłowe). Najważniejsze wyniki: badane pniaki jodłowe w wieku 2 4 lat po ścięciu jodeł były w większości zasiedlone

8 przez kambio- i ksylofagi, stwierdzono występowanie Rhagium inquisitor L., R. mordax Deg., Pissodes piceae Ill., Hylecoetus dermestoides L., Trypodendron lineatum Ol., Serropalpus barbatus Schall., Urocerus gigas L., Xeris spectrum L.; największą gęstością zasiedlenia odznaczały się pniaki jodłowe o średnicy 50 60 cm, wysokości 30 40 cm, występujące w miejscach częściowo nasłonecznionych, pozbawione osłony mchów i porostów, średnio rozłożone i wilgotne; tylko staranne i całkowite okorowanie pniaków istotnie zmniejszyło gęstość ich zasiedlenia; decydujący wpływ na gęstość zasiedlania drzew pułapkowych przez Tomicus piniperda L. posiadał stopień insolacji, nie miała natomiast istotnego znaczenia wysokość podkładek i średnica pułapek; największym obłożeniem cechowały się pułapki znajdujące się w lukach drzewostanu (duża insolacja); istotny wpływ na gęstość zasiedlania drzew pułapkowych przez Cryphalus piceae (Ratz.) miała wielkość insolacji; największym obłożeniem charakteryzowały się dolne części jodeł wyłożonych w miejscach ocienionych, ale bez dodatkowej osłony podrostu, podszytu i wysokiej roślinności zielnej (mała insolacja). Uzyskane rezultaty zostały opublikowane w: Borkowski A., Podlaski R., 1992. Wpływ wybranych czynników ekologicznych na wielkość zasiedlania drzew pułapkowych przez cetyńca większego (Tomicus piniperda L.), Sylwan 136 (7): 67-71. Borkowski A., Podlaski R., Wojdan D., 1994. Wpływ stopnia insolacji na gęstość zasiedlania drzew pułapkowych przez cetyńca większego (Tomicus piniperda L.). Sylwan 138 (5): 57-60. Podlaski R., 1994. Liczebność owadów kambio- i ksylofagicznych w pniakach jodłowych w zależności od niektórych cech wymiarowych pniaka. Sylwan 138 (6): 61-66. Podlaski R., 1996. The effect of microhabitat and trofic conditions on the colonization density of cambio- and xylophagous insects in fir stumps (Abies alba Mill.) in selected stands of the Świętokrzyskie Mountains (Poland). Anzeiger für Schädlingskunde, Pflanzenschutz, Umweltschutz 69 (8): 186-189. Podlaski R., 1998. Liczebność owadów kambio- i ksylofagicznych w pniakach jodłowych w zależności od stopnia okorowania pniaka. Sylwan 142 (11): 63-68. Podlaski R., Wojdan D., Borkowski A., Wypiórkiewicz J., 1999. Wpływ stopnia insolacji na gęstość zasiedlania drzew pułapkowych przez wgryzonia jodłowca Cryphalus piceae (Ratz.) (Coleoptera, Scolytidae) w Świętokrzyskim Parku Narodowym. Sylwan 143 (12): 59-64. Podlaski R., 2002. Relationship between the microhabitat and trophic conditions and the numbers of Pissodes piceae (Ill) (Col., Curculionidae) in stumps of Abies alba Mill. in the Świętokrzyski National Park (Poland). Journal of Applied Entomology 126 (5): 207-211 (IF=0,354). 5.3. Wpływ wybranych elementów topografii i siedliska na zdrowotność i żywotność jodły, buka oraz sosny Celem badań prowadzonych w Świętokrzyskim Parku Narodowym było m. in. określenie zależności między: wysokością n.p.m., wystawą i nachyleniem a żywotnością jodły, buka i sosny; wybranymi właściwościami gleb oraz obecnością i uziarnieniem glebopokryw stokowych a stopniem ubytku aparatu asymilacyjnego i żywotnością jodły, buka i sosny. Najważniejsze wyniki: buki najżywotniejsze rosły na zboczach o wystawie południowo-wschodniej i południowo-zachodniej, a buki najmniej żywotne na stokach północnych; nie wykazano związku między wysokością n.p.m. i nachyleniem a żywotnością jodły, buka i sosny oraz między wystawą terenu a żywotnością jodły i sosny;

9 jodły charakteryzujące się najgorszą żywotnością rosły na glebach wytworzonych z utworów eolicznych, płowych typowych i glebach o składzie granulometrycznym pyłu ilastego oraz pyłu zwykłego i ilastego na utworze kamienistym, ilastym; buki odznaczające się najniższą kondycją występowały na glebach wytworzonych z utworów eolicznych; badane właściwości gleb nie wpływały istotnie na żywotność sosny; jodły odznaczały się największym stopniem ubytku igieł na glebach posiadających w profilu glebopokrywę kappa o składzie granulometrycznym pyłu ilastego oraz na glebach pozbawionych glebopokrywy lambda; nie wykazano wpływu obecności i uziarnienia glebopokrywy theta, kappa oraz lambda na stopień ubytku aparatu asymilacyjnego buka i sosny. Uzyskane rezultaty zostały opublikowane m. in. w: Podlaski R., 2000. Wpływ wybranych czynników orograficznych na żywotność jodły (Abies alba Mill.), buka (Fagus sylvatica L.) i sosny (Pinus sylvestris L.) w Świętokrzyskim Parku Narodowym. Sylwan 144 (12): 77-82. Podlaski R., 2001. Wpływ wybranych właściwości gleb na żywotność jodły (Abies alba Mill.), buka (Fagus sylvatica L.) i sosny (Pinus sylvestris L.) w Świętokrzyskim Parku Narodowym. Sylwan 145 (6): 79-86. Podlaski R., 2001. The influence of the occurrence and the texture of the slope soil cover on foliage loss of silver fir (Abies alba Mill.), European beech (Fagus sylvatica L.) and Scots pine (Pinus sylvestris L.) in the Świętokrzyski National Park. Folia Forestalia Polonica Series A - Forestry 43: 21-31. 5.4. Analiza przyrostu promienia pierśnicy jodły, buka i sosny w XX wieku w Świętokrzyskim Parku Narodowym Celem badań było m. in.: określenie tendencji przyrostu promienia pierśnicy jodły, buka i sosny; porównanie przyrostu drzew młodszej i starszej generacji. Najważniejsze wyniki: jodła stopniowo regenerowała przyrost grubości po bardzo silnym jego załamaniu w latach 1971 1990; buk od 1885 r. nie wykazywał istotnego zmniejszenia przyrostu radialnego; sosna od 1885 r. wykazywała systematyczny spadek przyrostu radialnego; różnice w przebiegu przyrostu grubości drzew młodszej i starszej generacji widoczne były tylko u buka; buki starszej generacji (w wieku powyżej 110 lat) charakteryzowały się bardzo powolnym i regularnym spadkiem przyrostu radialnego do około 1920 r., jego wzrostem w latach 1920 1943 i ponownym spadkiem po 1943 r.; buki młodszej generacji odznaczały się stopniowym zwiększeniem przyrostu radialnego do około 1990 r. oraz jego zmniejszeniem w ostatnim okresie, po 1990 r. Uzyskane rezultaty zostały opublikowane m. in. w: Podlaski R., 2002. Radial growth trends of fir (Abies alba Mill.), beech (Fagus sylvatica L.) and pine (Pinus sylvestris L.) in the Świętokrzyski National Park (Poland). Journal of Forest Science 48 (9): 377-387. Podlaski R., 2003. Przyrost promienia pierśnicy jodły (Abies alba Mill.), buka (Fagus sylvatica L.) i sosny (Pinus sylvestris L.) w Świętokrzyskim Parku Narodowym. Acta Scientiarum Polonorum ser. Silvarum Colendarum Ratio et Industria Lignaria 2 (2): 71-79. 5.5. Cechy koron jodły, buka i sosny o różnej wielkości przyrostu promienia pierśnicy Celem badań prowadzonych na terenie Świętokrzyskiego Parku Narodowego było:

10 określenie zależności pomiędzy cechami biomorfologicznymi koron jodły, buka i sosny a przyrostem promienia pierśnicy; ustalenie cech jodły, buka i sosny o przyroście większym i mniejszym od przeciętnego. Najważniejsze wyniki: najlepiej przyrastające jodły odznaczały się średnią względną długością korony wynoszącą od 49% (jodły w wieku pierśnicowym od 41 do 60 lat) do 56% (jodły w wieku pierśnicowym od 101 do 120 lat) z wiekiem jodły do zachowania ponadprzeciętnego przyrostu grubości wymagają coraz dłuższych koron; najlepiej przyrastające buki odznaczały się średnią względną długością korony wynoszącą od 55% (buki w wieku pierśnicowym od 61 do 80 lat) do 76% (buki w wieku pierśnicowym od 21 do 40 lat) z wiekiem buki do zachowania ponadprzeciętnego przyrostu grubości nie wymagają coraz dłuższych koron; w przypadku sosny rosnącej pojedynczo lub w niewielkich grupach w drzewostanach mieszanych bukowo jodłowych i jodłowo bukowych nie wykazano zależności między względną długością korony a przyrostem promienia pierśnicy; sosny cechujące się mniejszym od przeciętnego przyrostem promienia pierśnicy odznaczały się na ogół paraboloidalnym lub spłaszczonym wierzchołkiem; w lasach mieszanych z udziałem jodły, buka i sosny podczas wykonywania trzebieży należy zwracać szczególną uwagę na względną długość korony (w przypadku jodły i buka) oraz na typ wierzchołka (u sosny); jodły o ponadprzeciętnym przyroście cechowały się stopniem zniekształcenia korony dochodzącym do 20%; w lasach mieszanych jodła może tworzyć biogrupy, słabe zniekształcenie jej korony nie ma istotnego wpływu na przyrost grubości. Uzyskane rezultaty zostały opublikowane w: Podlaski R., 2000. Kształtowanie się zależności pomiędzy żywotnością i cechami morfologicznymi a przyrostem promienia pierśnicy jodły (Abies alba Mill.) w wybranych drzewostanach Świętokrzyskiego Parku Narodowego. Acta Agraria et Silvestria ser. Silvestris, 38: 47-59. Podlaski R., 2000. Ocena kondycji jodły (Abies alba Mill.), buka (Fagus sylvatica L.) i sosny (Pinus sylvestris L.) starszej generacji za pomocą wskaźnika żywotności, w wybranych drzewostanach Świętokrzyskiego Parku Narodowego. Sylwan 144 (6): 81-86. Podlaski R., 2002. Cechy koron jodły (Abies alba Mill.), buka (Fagus sylvatica L.) i sosny (Pinus sylvestris L.) o przyroście pierśnicy mniejszym od przeciętnego w Świętokrzyskim Parku Narodowym. Acta Scientiarum Polonorum ser. Silvarum Colendarum Ratio et Industria Lignaria 1 (2): 53-59. Podlaski R., 2002. Relationship between crown characteristics and the radial increment of beech (Fagus sylvatica L.) in the Świętokrzyski National Park (Poland). Journal of Forest Science 48 (3): 103-109. 5.6. Wpływ wybranych elementów klimatu na przyrost radialny pierśnicy kilku gatunków drzew i krzewów z terenu Świętokrzyskiego Parku Narodowego Badania w ramach tego tematu prowadziłem we współpracy z Prof. dr hab. Edwardem Feliksikiem i dr hab. inż. Sławomirem Wilczyńskim. Celem prowadzonych prac było: określenie wpływu temperatury powietrza, usłonecznienia oraz opadów atmosferycznych na aktywność kambium waskularnego: jodły, buka i sosny; olszy czarnej; kasztanowca zwyczajnego;

11 wierzby białej; magnolii drzewiastej; bzu czarnego. Najważniejsze wyniki: największy wpływ na przyrost promienia pierśnicy jodły, buka i sosny miały warunki termiczne zimy oraz przedwiośnia, które poprzedzały okres aktywności kambium, ze wzrostem temperatury zwiększał się przyrost grubości; jodła przejawiała największe zapotrzebowanie na ciepło w całym niemal okresie wegetacyjnym, a ponadto reagowała największą depresją przyrostu po głębokich spadkach temperatur w zimie; dodatni wpływ na przyrost radialny olszy czarnej miała niska temperatura w maju, wysoka w lipcu i październiku poprzedniego roku oraz wysoka w maju, lipcu i sierpniu bieżącego roku; drzewom szkodziły mrozy w styczniu oraz przedłużająca się termicznie zima; pozytywny wpływ na przyrost radialny miała zwiększona ilość promieniowania bezpośredniego w maju, lipcu i sierpniu; na przyrost promienia pierśnicy kasztanowca zwyczajnego pozytywny wpływ miała wysoka temperatura powietrza panująca podczas zimy, poprzedzającej okres wegetacyjny oraz w sierpniu, w danym okresie wegetacyjnym; aktywności kambium sprzyjały także wysokie opady w grudniu w roku poprzedzającym dany okres wegetacyjny; mrozy panujące w lutym bardzo korzystnie wpływały na aktywność kambium wierzby białej w nadchodzącym okresie wegetacyjnym; tej aktywności sprzyjała także ciepła i sucha jesień poprzedniego roku oraz szczególnie sucha, ciepła wiosna i początek lata, w roku, w którym tworzony był słój drewna; na przyrost radialny magnolii drzewiastej dodatni wpływ miała wysoka temperatura powietrza w październiku oraz w okresie grudzień marzec, poprzedzającym okres wegetacyjny, a także wysoka temperatura sierpnia bieżącego roku; pozytywny wpływ na jej przyrost radialny miały także wysokie opady w listopadzie poprzedniego roku oraz w czerwcu bieżącego roku, jak również wysokie usłonecznienie w sierpniu bieżącego roku; szerokie słoje drewna bzu czarnego były odkładane po ciepłej jesieni, zimnej i mokrej wiośnie oraz podczas suchego czerwca, mokrego, ciepłego lipca i ciepłego sierpnia; mrozy poprzedniej zimy nie miały wpływu na szerokość słojów drewna badanego krzewu. Uzyskane rezultaty zostały opublikowane w: Feliksik E., Wilczyński S., Podlaski R., 2000. Wpływ warunków termiczno-pluwialnych na wielkość przyrostów radialnych sosny (Pinus sylvestris L.), jodły (Abies alba Mill.) i buka (Fagus sylvatica L.) ze Świętokrzyskiego Parku Narodowego. Sylwan 144 (9): 53-64. Wilczyński S., Podlaski R., 2005. Klimatyczny model aktywności kambium waskularnego wierzby białej (Salix alba L.) ze stanowiska w Świętokrzyskim Parku Narodowym. Sylwan 149 (7): 14-22. Wilczyński S., Podlaski R., 2005. The effect of air temperature and precipitation on the size of annual growth rings in a wild-growing form of the elderberry (Sambucus nigra L.) in the Świętokrzyski National Park. Journal of Fruit and Ornamental Research 13: 79-89. Wilczyński S., Podlaski R., 2007. The effect of climate on radial growth of horse chestnut (Aesculus hippocastanum L.) in the Świętokrzyski National Park in central Poland. Journal of Forest Research 12 (1): 24-33 (IF=0,492). Wilczyński S., Podlaski R., 2007. Heat as a factor determining the activity of cambium in black alder (Alnus glutinosa (L.) Gaertn.) on moist sites. Electronic Journal of Polish Agricultural Universities 10 (1), #13.

12 Wilczyński S., Podlaski R., 2007. Air temperature, precipitation, and sunshine the factors deciding on the activity of cucumbertree (Magnolia acuminata L.) vascular cambium. Electronic Journal of Polish Agricultural Universities 10 (1), #22. 5.7. Dynamika liczebności zwójek jodłowych oraz ocena wielkości żeru zwójek dębowych w Świętokrzyskim Parku Narodowym Badania prowadziłem uczestnicząc w pracach zespołów badawczych (zwójki jodłowe; głównie we współpracy z dr Dariuszem Wojdanem) oraz indywidualnie (zwójki dębowe). W trakcie realizacji tego tematu analizowano m. in.: stopień zagrożenia drzewostanów jodłowych ze strony zwójek jodłowych (Choristoneura murinana Hb., Epinotia nigricana HS., Zeirafera rufimitrana HS.); kształtowanie się zależności między stopniem defoliacji dębów przed gradacją a wielkością żeru zwójek dębowych (m. in. Tortrix viridana L., Archips xylosteana Hb., Archips crataegana Hb.). Najważniejsze wyniki: w latach 1991 2001 stwierdzono zbliżoną liczbę zimujących gąsienic zwójek jodłowych oraz brak zagrożenia wystąpieniem ich gradacji na terenie Świętokrzyskiego Parku Narodowego; zwójki dębowe żerowały przede wszystkim na dębach z klasy defoliacji 26-50%, po gradacji dęby z tej grupy zwiększyły średni stopień ubytku aparatu asymilacyjnego o ponad 40%. Uzyskane rezultaty zostały opublikowane w: Podlaski R., Wojdan D., 1993. Wpływ gradacji zwójek jodłowych oraz zabiegów ochrony jodły na wielkość potencjalnych strat przyrostu grubości wybranych drzewostanów Gór Świętokrzyskich. Sylwan 137 (11): 87-92. Wojdan D., Podlaski R., Wypiórkiewicz J., Borkowski A., 1998. Obserwacje zwójek jodłowych (Lepidoptera, Tortricidae) w Świętokrzyskim Parku Narodowym. Rocznik Świętokrzyski. Ser. B Nauki Przyrodnicze 25: 23-32. Podlaski R., 2002. Wielkość żeru zwójek (Lepidoptera, Tortricidae) na dębach (Quercus robur L. i Q. petraea [Matt.] Liebl.) o różnym stopniu defoliacji na Chełmowej Górze w Świętokrzyskim Parku Narodowym. Sylwan 146 (8): 61-65. Krzos P., Podlaski R., Wojdan D., 2003. Występowanie zwójek jodłowych (Lepidoptera, Tortricidae) w Świętokrzyskim Parku Narodowym w latach 1997 2001. Rocznik Świętokrzyski. Ser. B Nauki Przyrodnicze 29: 141-150. Podlaski R., Wojdan D., 2005. The effect of defoliation caused by infestation with fir budworms (Lepidoptera, Tortricidae) on the radial increment of silver fir (Abies alba Mill.) in selected stands in the Świętokrzyskie Mountains (Poland). Acta Biologica Universitatis Daugavpiliensis 5 (1): 35-39. 5.8. Statystyczna małopowierzchniowa metoda oceny kondycji drzew Znaczenie małopowierzchniowej inwentaryzacji zdrowotności lasu jest coraz większe, ponieważ w lasach gospodarczych wprowadzany jest naturalny i półnaturalny kierunek gospodarowania, a w parkach narodowych dąży się do zmiany statusu ochronnego obszarów chronionych z ochrony częściowej na zachowawczą, co wiąże się m. in. z pozostawianiem martwego drewna w lesie. Dokładna inwentaryzacja małopowierzchniowa zdrowotności drzew jest konieczna przede wszystkim w labilnych drzewostanach, w których np. występowało zjawisko zamierania i regresji, szczególnie w sytuacji, gdy lasy ma-

13 ją pełnić w coraz większym zakresie funkcje społeczne i ochronne. Głównym celem badań było: opracowanie małopowierzchniowej metody szacowania zdrowotności drzew; zweryfikowanie (walidacja) zaproponowanej metody. Najważniejsze wyniki: zaproponowana metoda bazuje na schemacie losowania nieograniczonego indywidualnego drzew próbnych w polach Systemu SINUS, do obliczenia dolnego i górnego kresu przedziału ufności dla frakcji drzew w danym stopniu uszkodzenia wykorzystano związek rozkładu dwumianowego z rozkładem F Snedecora; podczas weryfikacji zaproponowanej metody, przeprowadzonej w Świętokrzyskim Parku Narodowym, oszacowano stopień uszkodzenia oraz obliczono błędy estymacji w polach P 3 Systemu SINUS (o wymiarach 487,5 m 515,0 m): w leśnictwie Św. Katarzyna i Św. Krzyż dla czterech stopni uszkodzenia (0, 1, 2, 3) maksymalne błędy całkowite nie przekraczały 32% dla jodły i buka, natomiast średnie błędy (całkowity, przedziału górnego i dolnego) były mniejsze od 25% dla obu badanych gatunków drzew; w leśnictwie Św. Katarzyna dla dwóch przedziałów uszkodzenia (stopień 0 oraz stopnie 2-gi i 3-ci łącznie) maksymalne błędy całkowite wynosiły 30,8% w przypadku jodły i 31,3% w przypadku buka; w leśnictwie Św. Krzyż dla dwóch przedziałów uszkodzenia (stopień 0 oraz stopnie 2-gi i 3-ci łącznie) maksymalne błędy całkowite wynosiły 30,8% w przypadku jodły i 24,3% w przypadku buka; w leśnictwie Chełmowa Góra dla dwóch przedziałów uszkodzenia (stopnie 0-wy i 1-szy łącznie oraz stopień 3-ci) wartości średnie, obliczone dla średnich błędów całkowitych, były na ogół niższe od 20% (dla jodły młodszej generacji w wieku od ok. 70 do ok. 130 lat, buka młodszej generacji w wieku od ok. 30 do ok. 90 lat, sosny starszej generacji w wieku powyżej 130 lat, sosny młodszej generacji w wieku od ok. 50 do ok. 130 lat, modrzewia starszej generacji w wieku powyżej 150 lat, dębu starszej generacji w wieku powyżej 160 lat, dębu młodszej generacji w wieku od ok. 80 do ok. 160 lat); największym stopniem uszkodzenia odznaczały się: jodła młodszej generacji, sosna starszej generacji i dęby z obu uwzględnionych generacji; zaproponowana metoda umożliwia ocenę zróżnicowania przestrzennego zdrowotności drzew na małej powierzchni, co z kolei pozwala na dokładne projektowanie szczegółowych zabiegów hodowlanych. Uzyskane rezultaty zostały opublikowane w: Podlaski R., 2003. A statistical small-area method of estimation of spatial distribution of the tree damage degree. Journal of Forest Science 49 (8): 384-392. Podlaski R., 2003. Stopień uszkodzenia wybranych gatunków drzew na Chełmowej Górze w Świętokrzyskim Parku Narodowym. Rocznik Świętokrzyski. Ser. B Nauki Przyrodnicze 29: 151-161. Podlaski R., 2004. Validation of a small-area method for estimating the spatial distribution of the degree of tree damage. European Journal of Forest Research 123 (3): 229-237 (IF=0,529). Podlaski R., 2004. Statystyczna małopowierzchniowa metoda oceny zdrowotności drzew. Część I. Opis metody. Sylwan 148 (12): 58-63. Podlaski R., 2005. Statystyczna małopowierzchniowa metoda oceny zdrowotności drzew. Część II. Przykład: oszacowanie stopnia uszkodzenia wybranych gatunków drzew na Chełmowej Górze w Świętokrzyskim Parku Narodowym. Sylwan 149 (1): 8-14.

14 Podlaski R., 2005. Inventory of the degree of tree defoliation in small areas. Forest Ecology and Management 215 (1-3): 361-377 (IF=1,577). Podlaski R., 2007. Accuracy assessment of a small-area method for estimating the spatial distribution of the degree of tree damage. Environmental Monitoring and Assessment 135 (1-3): 339-351 (IF=0,885). 5.9. Małopowierzchniowy rozkład żywotności wybranych gatunków drzew Intensywnie zachodzące zmiany żywotności, okresowe występowanie negatywnych czynników wpływających na kondycję drzew świadczą o potrzebie ciągłego monitorowania żywotności. Monitoring małopowierzchniowy, uwzględniający zróżnicowanie żywotności w skali leśnictwa, umożliwia racjonalne prowadzenie prac hodowlanych. Celem badań prowadzonych w Świętokrzyskim Parku Narodowym było: określenie małopowierzchniowego zróżnicowania żywotności drzew; porównanie żywotności różnych gatunków drzew. Najważniejsze wyniki: w leśnictwie Św. Katarzyna, w polach P 3 Systemu SINUS, udział procentowy jodeł i buków silnie osłabionych i obumierających kształtował się odpowiednio od 0 do 85% oraz od 5 do 40%; w leśnictwie Św. Krzyż wykazano wyraźne przestrzenne zróżnicowanie żywotności jodły i buka; w poszczególnych polach P 3 Systemu SINUS występowało od 5 do 90% jodeł oraz od 5 do 45% buków zaliczonych do drzew silnie osłabionych i obumierających; na Chełmowej Górze gatunkiem charakteryzującym się najlepszą żywotnością był buk i sosna z młodszej generacji, natomiast najgorszą żywotnością odznaczała się jodła młodszej generacji i sosna starszej generacji. Uzyskane rezultaty zostały opublikowane w: Podlaski R., 2001. Przestrzenny rozkład żywotności wybranych gatunków drzew na Chełmowej Górze w Świętokrzyskim Parku Narodowym. Sylwan 145 (10): 93-101. Podlaski R., 2002. Żywotność jodły (Abies alba Mill.) i buka (Fagus sylvatica L.) na Łysicy w Świętokrzyskim Parku Narodowym. Parki Narodowe i Rezerwaty Przyrody 21 (3): 273-282. Podlaski R., 2003. Żywotność jodły (Abies alba Mill.) i buka (Fagus sylvatica L.) w masywie Łyśca, w Świętokrzyskim Parku Narodowym. Acta Scientiarum Polonorum ser. Silvarum Colendarum Ratio et Industria Lignaria 2 (1): 75-83. 5.10. Statystyczna metoda oceny zagęszczenia populacji wybranych gatunków korników Wspólnie z dr Andrzejem Borkowskim opracowaliśmy metody szacowania całkowitej gęstości zasiedlenia strzał drzew pułapkowych lub wiatrowałów sosny, jodły i świerka przez wybrane gatunki korników. Liczenie żerowisk danego gatunku kornika wymaga precyzyjnego korowania strzał połączonego na ogół z równoczesnym oznaczaniem żerowisk. Jest to procedura bardzo pracochłonna i dlatego w większości prac badawczych ocena zagęszczenia żerowisk ograniczona jest do większych bądź mniejszych fragmentów kory pobieranych w różnych częściach pnia. Te sposoby postępowania nie są oparte na metodach statystycznych, ponieważ nie pozwalają na obliczenie błędów szacunku. Celem prowadzonych prac było: opracowanie metody szacowania całkowitej gęstości zasiedlenia i pozwalającej na obliczenie błędów szacunku dla analizowanego pnia, w przypadku: pułapek sosnowych zasiedlanych przez Tomicus piniperda L.;

15 wiatrowałów jodłowych zasiedlanych przez Cryphalus piceae (Ratz.); wiatrowałów jodłowych zasiedlanych przez Pityokteines curvidens (Germ.); wiatrowałów świerkowych zasiedlanych przez Ips typographus L.; opracowanie metody estymacji średniej całkowitej gęstości zasiedlenia strzał drzew pułapkowych lub wiatrowałów na danym obszarze; zweryfikowanie (walidacja) zaproponowanych metod. Najważniejsze wyniki: opracowano liniowe zależności między liczbą żerowisk badanych gatunków korników na wyróżnionych 1-metrowych lub 0,5-metrowych sekcjach strzały a całkowitą gęstością zasiedlenia strzały; dla najmocniejszych korelacji (w przypadku w/w zależności) średnie względne błędy estymacji na ogół nie przekraczały 20% (maksymalnie 40%); opracowano metodę estymacji średniej całkowitej gęstości zasiedlenia strzał bazującą na schemacie losowania nieograniczonego indywidualnego wiatrowałów dla obszarów o różnej wielkości (w zależności od powierzchni badanego obszaru wyróżniono wariant mało- i wielkopowierzchniowy); do obliczenia dolnego i górnego kresu przedziału ufności dla średniej całkowitej gęstości zasiedlenia strzał wiatrowałów zastosowano schemat z wykorzystaniem rozkładu normalnego; podczas weryfikacji zaproponowanych metod, przeprowadzonej m. in. w Górach Świętokrzyskich, na obszarze obejmującym ok. 4000 ha, oszacowano średnią całkowitą gęstości zasiedlenia strzał wiatrowałów świerkowych przez I. typographus. W 2010 r. na badanym obszarze średnia całkowita gęstości zasiedlenia pni wiatrowałów świerkowych wynosiła 440,6 chodników macierzystych/m 2 (od 358,7 do 522,6 chodników macierzystych/m 2 przy α = 0.05; średni błąd estymacji wynosił 18.6%). Uzyskane rezultaty zostały opublikowane w: Podlaski R., Borkowski A., 1993. A statistical method for evaluating the abundance and colonization density of the pine beetle (Tomicus piniperda L.) on trap trees in Poland. Anzeiger für Schädlingskunde, Pflanzenschutz, Umweltschutz 66: 107-108. Borkowski A., Podlaski R., 2005. A method of estimation of the total density of infestation of Scots pine stems by the larger pine shoot beetle (Tomicus piniperda L.). Folia Forestalia Polonica Series A Forestry 47: 25-32. Podlaski R., Borkowski A., 2009: Method for estimating density of Cryphalus piceae (Ratz.) brood galleries using a regression model. Journal of Applied Entomology 133 (5): 402-409 (IF=0,718). Podlaski R., Borkowski A., 2009: Estimating stem infestation density of Pityokteines curvidens (Germ.) on windfalls: a statistical approach. Journal of Pest Science 82 (4): 357-365 (IF=0,818). Borkowski A., Podlaski R., 2011: Statistical evaluation of Ips typographus population density: a useful tool in protected areas and conservation-oriented forestry. Biodiversity and Conservation 20 (13): 2933-2951 (IF=2,146). 5.11. Budowa, struktura i dynamika drzewostanów o charakterze pierwotnym i naturalnych Brałem udział w temacie badawczym kierowanym i prowadzonym przez Prof. dr hab. inż. Andrzeja Jaworskiego. Prace terenowe były wykonywane m. in. w Pieninach i Górach Świętokrzyskich. Podczas realizacji tego tematu analizowano m. in.: rozkład grubości i wysokości drzew; kierunek zmian rozwojowych badanych drzewostanów;

16 wielkość nekromasy; strukturę odnowień. Najważniejsze wyniki: w Pienińskim Parku Narodowym, w latach 1974 1997, nastąpiło obniżenie zasobności drzewostanów znajdujących się w różnych stadiach i fazach rozwojowych przedstawionych przez Korpeľa*. Niektóre drzewostany w stadium dorastania zaczęły wykazywać cechy starzenia i nie osiągnąwszy stadium optymalnego rozpoczęły proces rozpadu, co z kolei zainicjowało intensywne procesy odnowienia. Powstało nietypowe stadium rozpadu generacji młodszej złożonej z buków i jodeł w wieku poniżej 100 150 lat i faza budowy warstwowej z procesem odnowienia; w Świętokrzyskim Parku Narodowym, w latach 1992 2002, badane drzewostany wykazały dynamiczne zmiany zasobności i składu gatunkowego, które były wynikiem intensywnego wydzielania się jodły we wszystkich klasach grubości przy równoczesnej ekspansji buka; wydzielające się drzewa odznaczały się na ogół osłabioną żywotnością i malejącą tendencją wzrostową, jednak wśród obumarłych okazów były również egzemplarze o normalnej żywotności oraz o wysokiej i przeciętnej tendencji wzrostowej. * Korpel Š., 1995. Die Urwälder der Westkarpaten. G. Fischer-Verlag, Stuttgart. Uzyskane rezultaty zostały opublikowane w: Jaworski A., Podlaski R., Waga T., 1999. Budowa i struktura drzewostanów o charakterze pierwotnym w rezerwacie Święty Krzyż (Świętokrzyski Park Narodowy). Acta Agraria et Silvestria ser. Silvestris, 37: 27-51. Jaworski A., Podlaski R., Zych M., 2000. Ocena żywotności jodły (Abies alba Mill.) w drzewostanach o charakterze pierwotnym w rezerwacie Święty Krzyż (Świętokrzyski Park Narodowy). Rocznik Świętokrzyski. Ser. B Nauki Przyrodnicze 27: 29-38. Jaworski A., Podlaski R., 2006. Budowa, struktura i dynamika drzewostanów naturalnych w rezerwacie Święty Krzyż (Świętokrzyski Park Narodowy). Acta Agraria et Silvestria ser. Silvestris, 44: 9-38. Jaworski A., Podlaski R., 2007. Processes of loss, recruitment, and increment in stands of a primeval character in selected areas of the Pieniny National Park (southern Poland). Journal of Forest Science 53 (6): 278-289. Jaworski A., Podlaski R., 2007. Structure and dynamics of selected stands of primeval character in the Pieniny National Park. Dendrobiology 58: 25-42. 5.12. Wpływ zaburzeń średniej wielkości na cykl rozwojowy lasu zbliżonego do naturalnego i naturalnego z udziałem jodły i buka Zaburzenia występujące w ekosystemach leśnych są jednym z najważniejszych czynników decydujących o przestrzenno-czasowym rozwoju lasów. W wyniku istnienia zaburzeń o różnej skali przestrzennej powstają luki o różnej wielkości, co z kolei istotnie wpływa na budowę, strukturę i dynamikę lasu. Najczęściej występują zaburzenia małej wielkości, na powierzchni poniżej 0,04 ha i dużej wielkości na powierzchni powyżej 0,5 ha, powodujące, odpowiednio, wydzielanie się pojedynczych drzew oraz katastrofalny rozpad drzewostanów. W Europie Środkowej dynamika lasów o charakterze pierwotnym i naturalnych z udziałem jodły i buka najczęściej opisywana jest jako sekwencja kolejno po sobie następujących różnych stadiów i faz, tworzących cykl rozwojowy lasu. Szczególnie interesujący jest cykl rozwojowy środkowoeuropejskich lasów przedstawiony przez Korpeľa*. W latach 80-tych i 90-tych XX wieku w Świętokrzyskim Parku Narodowym dominowały zaburzenia średniej wielkości obejmujące powierzchnię od ok. 0,04 do ok. 0,5 ha.

17 Zaburzenia średniej wielkości spowodowały m. in. powstanie płatów lasu o wielkości od ok. 0,04 do ok. 0,5 ha o bardzo rozluźnionym zwarciu lub tylko z pojedynczymi drzewami. Zostały utworzone nowe stadia i fazy, które nie występowały w typowym cyklu rozwojowym, opracowanym przez Korpeľa*, równocześnie zaobserwowano brak niektórych stadiów i faz wyróżnionych przez tego autora np. drzewostany przechodziły ze stadium dorastania do stadium rozpadu z pominięciem stadium optymalnego. Głównym celem prowadzonych prac było zmodyfikowanie i uzupełnienie cyklu rozwojowego lasu naturalnego z udziałem jodły i buka przedstawionego przez Korpeľa*, w szczególności: przedstawienie stadiów i faz rozwojowych, występujących na terenach objętych zaburzeniami średniej wielkości; odtworzenie cyklu rozwojowego zbliżonego do naturalnego i naturalnego lasu z udziałem jodły i buka, rosnącego warunkach występowania zaburzeń średniej wielkości. Najważniejsze wyniki: w Świętokrzyskim Parku Narodowym, w 1994 i 2004 r., stwierdzono odpowiednio 70 i 47 drzewostanów reprezentujących stadia i fazy z udziałem generacji starszej (OG) utworzonej m. in. przez jodły w wieku powyżej 150 lat i buki w wieku powyżej 100 lat oraz wykazano odpowiednio 142 i 165 drzewostanów reprezentujących stadia i fazy z udziałem wyłącznie generacji młodszych (YGI jodły w wieku od ok. 50 lat do ok. 150 lat i buki w wieku od ok. 20 lat do ok. 100 lat oraz YGII jodły w wieku poniżej 50 lat i buki w wieku poniżej 20 lat); stadia i fazy z udziałem wyłącznie drzew z generacji młodszych nie występują w istniejącym cyklu rozwojowym lasu przedstawionym przez Korpeľa* (obejmującym stadium optymalne, rozpadu i dorastania); drzewostany, w których występowały wyłącznie drzewa z generacji młodszych rozwijały się w warunkach oddziaływania zaburzeń średniej wielkości; w obu terminach kontrolnych nie wykazano ani jednego drzewostanu znajdującego się w stadium optymalnym, fazie budowy jednopiętrowej i fazie starzenia oraz w stadium rozpadu, fazie odnowienia; dla zbliżonych do naturalnych i naturalnych lasów mieszanych z udziałem jodły i buka, rosnących w warunkach występowania zaburzeń średniej wielkości, zaproponowano dwa cykle rozwojowe, uwzględniające obecność: generacji starszej (OG); wyłącznie generacji młodszych (YGI i YGII). * Korpel Š., 1995. Die Urwälder der Westkarpaten. G. Fischer-Verlag, Stuttgart. Uzyskane rezultaty zostały opublikowane w: Podlaski R., 2004. A development cycle of the forest with fir (Abies alba Mill.) and beech (Fagus sylvatica L.) in its species composition in the Świętokrzyski National Park. Journal of Forest Science 50 (2): 55-66. Podlaski R., 2008. Dynamics in Central European near-natural Abies-Fagus forests: Does the mosaic-cycle approach provide an appropriate model? Journal of Vegetation Science 19 (2): 173-182 (IF=2,037). 5.13. Zastosowanie wybranych rozkładów teoretycznych do modelowania rozkładów pierśnic w mieszanych naturalnych lasach o różnej budowie pionowej z udziałem jodły i buka Wspólnie z dr hab. inż. Michałem Zasadą wyselekcjonowaliśmy sześć rozkładów teoretycznych (normalny, logarytmiczno-normalny, Weibulla, gamma, logistyczny i wykładniczy) do aproksymacji rozkładów pierśnic. Celem pracy była ocena zgodności rzeczywistych i teoretycznych rozkładów pierśnic w mieszanych lasach naturalnych o różnej

18 budowie pionowej. Najważniejsze wyniki: drzewostany jednopiętrowe były z największą dokładnością aproksymowane przez rozkład normalny i logistyczny, dwupiętrowe i wielopiętrowe przez rozkład Weibulla i gamma, przerębowe przez rozkład wykładniczy; najbardziej uniwersalnymi rozkładami były rozkłady Weibulla i gamma, rozkładem najmniej uniwersalnym był rozkład logarytmiczno-normalny; zastosowanie pojedynczych rozkładów teoretycznych do modelowania rozkładów pierśnic w naturalnych lasach mieszanych z udziałem jodły i buka daje dla większości drzewostanów zadawalające rezultaty i jest stosunkowo proste od strony obliczeniowej, jednak dla rozkładów wielomodlanych, cechujących drzewostany wielopiętrowe, należy stosować rozkłady bardziej elastyczne. Uzyskane rezultaty zostały opublikowane w: Podlaski R., Zasada M., 2008. Comparison of selected statistical distributions for modelling the diameter distributions in near-natural Abies Fagus forests in the Świętokrzyski National Park (Poland). European Journal of Forest Research 127 (6): 455-463 (IF=1,556). 5.14. Wdrożenie rębni stopniowej gniazdowej udoskonalonej na siedlisku lasu mieszanego wyżynnego Bogate doświadczenia leśnictwa europejskiego jednoznacznie wskazują, że jodła znajduje najlepsze warunki wzrostu i rozwoju w drzewostanach o zróżnicowanej strukturze wysokościowej, których utworzenie i utrzymanie umożliwiają rębnie stopniowa gniazdowa udoskonalona i przerębowa. Na terenie Świętokrzyskiego Parku Narodowego wybrano drzewostan, który ze względu na skład gatunkowy i budowę pozwalał na wprowadzenie rębni stopniowej gniazdowej udoskonalonej (jednostka kontrolna 38). W drzewostanie tym na początku lat 80-tych ubiegłego wieku wykonano cięcia odsłaniające podrost jodłowy. W wyniku tych jak i późniejszych cięć gniazdowych ukształtowała się zróżnicowana budowa pionowa. W 1993 r. w jednostce kontrolnej 38 przeprowadzono pomiary, których celem było określenie głównych cech taksacyjnych drzewostanu. W 1994 r. wyznaczono i wykonano cięcia charakterystyczne dla rębni stopniowej gniazdowej udoskonalonej. Prace były prowadzone pod kierunkiem Prof. dr hab. inż. Andrzeja Jaworskiego. Pomiary kontrolne przeprowadzono w 2003 r. Celem tych badań było wdrożenie rębni stopniowej gniazdowej udoskonalonej na siedlisku lasu wyżynnego, na terenie Gór Świętokrzyskich. W założonym obiekcie są prowadzone szkolenia dla leśników gospodarujących w drzewostanach z udziałem jodły, rosnących w podobnych warunkach siedliskowych. Najważniejsze wyniki: przyjęte postępowanie hodowlane doprowadziło do wyraźnego wzrostu liczby drzew, zasobności i osiągnięcia wysokiego przyrostu miąższości, zapewniło również utrzymanie drzewostanu o zróżnicowanej budowie pionowej, w którym jodła znajduje optymalne warunki wzrostu; jednakowy wiek jodeł piętra górnego wskazuje na to, że drzewa te wzrastały w młodości na otwartej powierzchni, co może obecnie być powodem obniżonej żywotności i tak licznie występującej wśród nich zgnilizny odziomkowej dlatego należy zmodyfikować dotychczasowe postępowanie, intensywnie pozyskiwać porażone jodły z górnego piętra oraz całkowicie zaprzestać usuwania sosen dobrej jakości i żywotności;

19 w strefach ochrony częściowej oraz w drzewostanach gospodarczych, o podobnym składzie gatunkowym, cięcia odnowieniowe i pielęgnacyjne należy ukierunkować na popieranie odnowienia i stworzenie nalotom oraz podrostom jodły korzystnych warunków wzrostu, w celu zwiększenia jej aktualnego udziału w lasach Gór Świętokrzyskich. Uzyskane rezultaty zostały opublikowane w: Podlaski R., Kamiński P., Jaworski A., 2008. Wstępne wyniki stosowania rębni stopniowej gniazdowej udoskonalonej w drzewostanie jodłowym w Świętokrzyskim Parku Narodowym. Acta Agraria et Silvestria ser. Silvestris, 46: 21-39. 5.15. Zawartość wybranych pierwiastków w glebach i roślinach na terenach chronionych oraz wzdłuż dróg Brałem udział w pracach prowadzonych pod kierunkiem Prof. dr hab. Zdzisława M. Migaszewskiego i dr hab. Agnieszki Gałuszki na terenach chronionych o zróżnicowanej antropopresji oraz na obszarach bezpośrednio przylegających do dróg o różnej intensywności ruchu. Celem badań było m. in. określenie koncentracji wybranych pierwiastków: w glebach (Al, As, Ba, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, K, La, Mg, Mn, Mo, Na, Nd, Ni, P, Pb, S, Sc, Sr, Ti, V, Y, Yb, Zn) i w roślinach (igły i kora sosny oraz plechy pustułki pęcherzykowatej Hypogymnia physodes (L.) Nyl.: Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, S, Sr, Ti, V, Zn) na terenie trzech parków narodowych (Magurskiego, Świętokrzyskiego i Wigierskiego); w śniegu (Na +, Ca 2+, Mg 2+, Cl ), glebach i roślinach (aparat asymilacyjny i kora jesionu, lip, jaworu i sosny: B, Ca, Fe, K, Mg, Mn, N, Na, P, S, Zn) na terenie Kielc, wzdłuż dróg, na których do odsalania stosowano różne preparaty (NaCl, CaCl 2, MgCl 2 ). Najważniejsze wyniki: w Wigierskim Parku Narodowym zarejestrowano najniższe koncentracje większości pierwiastków; obszar ten może stanowić poziom odniesienia dla badań geochemicznych i biogeochemicznych w Polsce; badania porównawcze koncentracji pierwiastków między jednorocznymi i dwuletnimi igłami sosny oraz odpowiednio plechami pustułki pęcherzykowatej i kory sosny, potwierdziły wcześniej zanotowane prawidłowości, tzn. wzbogacenie igieł jednorocznych w K, Mg, Ni, P i na ogół w Cu, a dwuletnich w Ca, Hg, Na i przeważnie w Fe, Mn i Zn; potwierdzono też bioakumulacyjne właściwości plech porostu w stosunku do kory sosny; plecha wykazuje wyraźne wzbogacenie w Cd, Cu, Fe, Hg, K, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, S, V i Zn, natomiast kora tylko w Ca; na obszarach przylegających do dróg zawartość S i Zn była wyższa, natomiast koncentracja B, Mg, Na niższa, w porównaniu do typowych gleb położonych poza zasięgiem oddziaływania ruchu drogowego; badane gatunki drzew, rosnące wzdłuż dróg, akumulowały w aparacie asymilacyjnym głównie Ca, Fe, Mn, Na, Zn, a w korze przede wszystkim B, K, Mg, N, P, S. Uzyskane rezultaty zostały opublikowane w: Migaszewski Z. M., Gałuszka A., Świercz A., Pasławski P., Starnawska E., Styrcz K., Cwener A., Pawelec J., Podlaski R., Romański M., 2004. Badania geochemiczne i biogeochemiczne na obszarze trzech parków