1 / 46

M. Mamoňová

MORFOMETRICKÉ CHARAKTERISTIKY TRACHEÍD SMREKOVÉHO DREVA POCHÁDZAJÚCEHO Z OBLASTI ZAŤAŽENEJ IMISIAMI. M. Mamoňová. ÚVOD. Podľa monitoringu ZSL SR, VÚL Zvolen: V r. 1998 imisie poškodili 399 209 m 3 dreva, smrek 324 868 m 3 (81,4 %) V r. 1996 381 535 m 3

morrison
Download Presentation

M. Mamoňová

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. MORFOMETRICKÉ CHARAKTERISTIKY TRACHEÍD SMREKOVÉHO DREVA POCHÁDZAJÚCEHOZ OBLASTI ZAŤAŽENEJ IMISIAMI M. Mamoňová

  2. ÚVOD • Podľa monitoringu ZSL SR, VÚL Zvolen: • V r. 1998 imisie poškodili 399 209 m3 dreva, • smrek 324 868 m3(81,4 %) • V r. 1996 381 535 m3 • smrek (79,4 %) • Najškodlivejšou zložkou lesných imisií na Slovensku je oxid síričitý. Významné sú aj oxidy dusíka, uhlíka, ozón, organické látky, amoniak, zlúčeniny fluóru, chlóru. • V porovnaní s rokom 1997 sa výmera pásiem (638 004 ha) imisného ohrozenia zvýšila o 94 920 ha, teda o 15%. • Od r. 1987 prebieha na Slovensku veľkoplošný monitoring zdravotného stavu lesov. Ako základný symptóm hodnotenia sa používa strata asimilačných orgánov - defoliácia v % • Imisie

  3. ÚVOD Tab. 1. Zatriedenie drevín podľa stupňa poškodenia • Imisie Smrek 15,4 42,9 37,0 4,4 0,3 84,6 41,7

  4. ÚVOD • Ihličnaté dreviny skôr reagujú na nepriaznivé podmienky ako listnaté, preto aj rozpad ihličnatých lesných ekosystémov prichádza skôr a postupuje intenzívnejšie. • Imisie síry silne ovplyvňujú asimilačné orgány lesných drevín na viac ako polovici výmery lesov na Slovensku • Len na 6 % výmery lesov sú asimilačné orgány bez výrazného vplyvu imisií. • Oblasťami s dlhodobo najhorším zdravotným stavom lesov na Slovensku sú juhozápadné Slovensko, Orava a Spišsko-Tatranská oblasť. • Imisie

  5. GD-48 • Cieľ Cieľom práce bolo mikroskopicky analyzovať a zistiť zmeny v priečnej morfológii tracheíd v dreve smreka (Picea abies (L. Karst.) rastúceho v oblasti zaťaženej imisiami. Sústredili sme sa na plochu prierezu tracheidy, plochu bunkovej steny, hrúbku bunkovej dvojsteny a šírku lumenov v smere radiálnom. Štruktúra a kvalitatívne vlastnosti dreva rastúceho v zmenených podmienkach lesných ekosystémov

  6. MATERIÁL A METODIKA Oravská Polhora • Výskumný materiál

  7. MATERIÁL A METODIKA • Výskumný materiál • Výber vzorníkov - (LHC) Oravská Polhora • Oblasť s vysokým stupňom imisnej záťaže. • Od r.1987 rozsiahly výskum: • rastovo-produkčné zmeny smrekových porastov poškodených imisiami (Priesol 1989, Ďurský 1994,1996, Ďurský-Šmelko 1994, Brezina-Marušák 1995) • metódy monitoringu a kvantifikáciu zmien stavu produkcie lesných ekosystémov (Šmelko et al. 1996).

  8. MATERIÁL A METODIKA • Výskumný materiál • Vzorníky smrekov boli odobraté z lesných porastov nachádzajúcich sa v severnej časti LHC Oravská Polhora • pásmo ohrozenia A (plochy s výrazným imisným zaťažením, životnosť porastov sa orientačne predpokladá do 20 rokov od začiatku intenzívneho pôsobenia imisií), lesnícky obvod Jalovec, lokalita Priehyba. • Porast bol 80-90 ročný • Expozícia severozápadná až západná • Sklon svahu 30% • Dominantné zastúpenie smreka 75% • Zakmenenie 0,8.

  9. MATERIÁL A METODIKA • Výskumný materiál • Na základe vizuálneho zatriedenia pre každý stupeň poškodenia boli v novembri 1997 z porastu vybrané a spílené tri stromy (vzorníky). • Spolu bolo odobratých 15 kusov vzorníkov • Pre vizuálne začlenenie do 5 štandardizovaných stupňov poškodenia 04 sa použili kritériá: • - strata asimilačných orgánov - defoliácia v % • - zmena sfarbenia asimilačných orgánov

  10. MATERIÁL A METODIKA • Výskumný materiál • Tab. 2. Stupne poškodenia pri zatrieďovaní jednotlivých stromov podľa straty asimilačných orgánov.

  11. MATERIÁL A METODIKA • 0 - zdravý strom, koruna nepresvetlená, defoliácia do 10%, farba ihličia tmavozelená • 1 - slabé poškodenie, defoliácia 11-25 %, prítomnosť 7 a viac ročníkov ihličia, zmeny farby na matnú sivú zeleň • 2 - stredné poškodenie, defoliácia 26-60 %, znížený počet ročníkov ihličia na 3 až 5, zmeny farby na hrdzavozelenú až hrdzavožltú, dĺžka ihlíc a výhonkov skrátená • 3 - silné poškodenie, defoliácia 61-90 %, prítomnosť iba 1 až 2 ročníkov ihličia, zmeny farby na žltohnedú až hnedú, ihličie a výhonky výrazne skrátené • 4 - odumierajúci až odumretý strom, defoliácia 91-100 %, prítomnosť zbytkov ihličia a suchýchvetiev, strom spravidla napadnutý sekundárnymi škodcami • Výskumný materiál

  12. MATERIÁL A METODIKA • Odber vzoriek • Vo výške 1,3 m kmeňov sa vymanipulovali výrezy o dĺžke 25 cm • Pre zisťovanie anatomických zmien: • - Dva radiálne hranolčeky vysoké 20 mm, široké 8 mm. • - Dĺžka hranolčeka odpovedala polomeru výrezu od stržňa po kôru • Hranolčeky boli posekané na 10 mm radiálne široké bločky • Z bločkov boli vyhotovené trvalé preparáty priečnych rezov pre svetelnú mikroskopiu • Bolo vyhodnotených 361 trvalých preparátov, pričom bola prevedená analýza 2520 ročných kruhov, pre stupeň poškodenia 04 Picea abies (L.) Karst.

  13. MATERIÁL A METODIKA • Mikroskopická štruktúra smrekového dreva bola vyhodnocovaná v software LUCIA (Obrazová analýza, Laboratory imaging Praha) • RK bol zosnímaný pri 1000 násobnom zväčšení - kontinuálne • Zorné polia snímané CCD kamerou s radiálnou šírkou 500 µm • Merané priečne morfometrické charakteristiky tracheíd • šírka bunky • šírka lumenu • hrúbka bunkovej dvojsteny (merané v radiálnom smere) • plocha bunky • plocha bunkovej steny • počet buniek na ročný kruh • prírastok • plocha meraného regiónu • Pri každej meranej charakteristike bola zaznamenávaná vzdialenosť od počiatku RK. • Zisťovanie morfometrických charakteristík

  14. MATERIÁL A METODIKA • Zisťovanie morfometrických charakteristík • Obrazy snímané CCD kamerou sme následne spracovali pomocou vlastných makier v software LUCIA: • 1. Obecné nastavenie - kalibrácia obrazu • 2. Transformácia primárneho obrazu do binárnych objektov • 3. Úprava binárnych objektov - editácia stržňových lúčov a nevhodných plôch pre meranie (živicové kanáliky etc.) • 4. Konkrétne merania morfometrických charakteristík • Údaje namerané v software LUCIA boli spracované v tabuľkovom editore Excelpomocou vlastných makier

  15. MATERIÁL A METODIKA Pomocou špeciálneho programu v Exceli sme transformovali namerané údaje na jednotkový ročný kruh (JRK - 50 diskr.hodnôt). • Zisťovanie morfometrických charakteristík

  16. MATERIÁL A METODIKA • Zisťovanie morfometrických charakteristík +STD AVG -STD • Referenčná krivka stromu so st. poškodenia: 0 pre stenovitosť

  17. VÝSLEDKY • V prezentácii uvádzame pre názornosť výsledky sledovaných morfometrických charakteristík tracheíd len • pre posledných 50 rokov rastu (1947-1997) • pre vzorník odumierajúcich stromov 4/2, • a pre vzorník stromov zdravých, vitálnych 0/4.

  18. VÝSLEDKY • Priemerná plocha tracheíd pre zdravý strom bola 958 m2. • Interval hodnôt plochy tracheíd (IHPT)je 760;1230m2. • Pri preložení hodnôt spojnicou tendu polynomického typu: mierny nárast plochy tracheíd v posledných rokoch. • Maximum priemernej plochy tracheíd bolo zistené pre rok 1995. • Priemerná plocha tracheíd pri odumierajúcich stromoch • Pre vzorník 4/2: 859 m2 IHPT 280;1120m2 • Extrémne nízke hodnoty počas posledných rokov • (r.1997: 283m2, r.1996: 299m2 a r. 1995: 601m2). • Klesajúci trend bol zaznamenaný od roku 1989. • Podobné výsledky dosahovali aj ostatné odumierajúce kmene. • Pre vzorník 4/1: 760m2 IHPT 320;910m2 • Pre vzorník 4/3: 850 m2 IHPT 735;980m2 • Priečna plocha tracheíd

  19. Smrek 0/4 Plocha bunky Priečna plocha tracheidy [µm2] 19

  20. Smrek 4/2 Plocha bunky 42 Priečna plocha tracheidy [µm2] 20

  21. Smrek 0/4 Plocha bunky JRK Priečna plocha tracheidy [µm2] 21

  22. VÝSLEDKY • Plocha bunkovej steny tracheíd koreluje s plochou tracheíd. • Tendencia priebehu hodnôt je pri zdravých stromoch mierne rastúca. • Pri odumierajúcich stromoch sme zaznamenali v posledných rokoch veľmi prudký pokles priemernej plochy bunkovej steny, teda pokles tvorby drevnej hmoty všeobecne. • Plocha bunkovej steny

  23. Smrek 0/4 Plocha bunkovej steny Plocha bunkovej steny [µm2] 23

  24. Smrek 4/2 Plocha bunkovej steny 42 Plocha bunkovej steny [µm2] 24

  25. VÝSLEDKY • Šírka tracheíd v radiálnom smere • Počas vegetačného obdobia dochádza v radiálnom smere • k splošťovaniu tracheíd. • Interval priemerných hodnôt šírky tracheíd • Pre zdravý strom 27;34m • Pre takmer odumretý 12;33m • Zistili sme extrémne nízke hodnoty práve pre tri posledné roky života stromu.

  26. Smrek 0/4 Šírka bunky Šírka tracheíd v radiálnom smere [µm] 26

  27. Smrek 4/2 Šírka bunky 42 Šírka tracheíd v radiálnom smere [µm] 27

  28. Smrek 0/4 Šírka bunky JRK Šírka tracheíd v radiálnom smere [µm] 28

  29. VÝSLEDKY • Hrúbka bunkovej dvojsteny v radiálnom smere Prechod vodivého pletiva k mechanickému sa odráža na hrúbke bunkovej steny. Letné tracheidy s prevažne mechanickou funkciou sú hrubostennejšie

  30. Smrek 0/4 Hrúbka dvojsteny Hrúbka bunkovej dvojsteny [µm] 30

  31. Smrek 4/2 Hrúbka dvojsteny 42 Hrúbka bunkovej dvojsteny [µm] 31

  32. VÝSLEDKY • Šírka lumenu v radiálnom smere

  33. Smrek 0/4 Šírka lúmenu Šírka lumenu v radiálnom smere [µm] 33

  34. Smrek 4/2 Šírka lúmenu 42 Šírka lumenu v radiálnom smere [µm] 34

  35. Smrek 0/4 Šírka lúmenu JRK Šírka lumenu v radiálnom smere [µm] 35

  36. VÝSLEDKY • Prírastky • Počet buniek na RK Pri odumierajúcom strome sme zistili značne redukovaný radiálny prírastok. Náhly pokles sme zaznamenali od r. 1989, extrémne nízke hodnoty - pri posledných dvoch rokoch r.1997: 63 m, r.1996: 69 m Strom zdravý, vitálny vykazoval miernu depresiu priebehu prírastkov počas rokov 1972 až 1986.

  37. Smrek 0/4 Prírastky Radiálne ročné prírastky 37

  38. Smrek 0/4 Počet buniek na RK Počet buniek na RK 38

  39. Smrek 4/2 Prírastky 42 Radiálne ročné prírastky 39

  40. Smrek 4/2 Počet buniek na RK 42 Počet buniek na RK 40

  41. VÝSLEDKY • Morfometrické charakteristiky radiálnych rozmerov tracheíd v JRK, pre 91 rokov rastu • Morfometrické charakteristiky plošných rozmerov tracheíd v JRK, pre 91 rokov rastu

  42. Smrek 0/4 Morfometrické charakteristiky radiálnych rozmerov tracheíd v JRK, pre 91 rokov rastu Dĺžkové rozmery bunky JRK 42

  43. Smrek 0/4 Morfometrické charakteristiky plošných rozmerov tracheíd v JRK, pre 91 rokov rastu Plošné rozmery priečneho rezu bunkou JRK

  44. ZÁVERY • Priečne morfometrické charakteristiky tracheíd zisťované pomocou obrazovej analýzy v software LUCIA umožňujú popísať zmeny v štruktúre, ktoré počas rastu stomu môžu nastať. • Pri odumierajúcom strome nastáva prudká redukcia prírastkov ku koncu sledovaného obdobia • Plocha tracheíd pre zdravý strom mierne rastie • Plocha tracheíd pri odumierajúcom strome prudko klesá koncu sledovaného obdobia • Plocha bunkovej steny koreluje s priebehom plochy tracheíd • Priemerná hodnota šírky tracheíd pre odumierajúci strom prudko klesá ku koncu sledovaného obdobia • Počet buniek v ročnom kruhu koreluje s hodnotami ročného prírastku • Pomocou morfometrických charakteristík zdravého jedinca je možné posúdiť poškodenie v imisnej oblasti

  45. Koniec prezentácie

More Related