Projekti / Programi
Vpliv klimatskih sprememb na kambijevo aktivnosti, nastajanje in zgradbo lesa ter produktivnost bukve (Fagus sylvatica L.) in smreke (Picea abies L.) v Sloveniji
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.01.01 |
Biotehnika |
Gozdarstvo, lesarstvo in papirništvo |
Gozd - gozdarstvo |
| Koda |
Veda |
Področje |
| B430 |
Biomedicinske vede |
Gozdarstvo, gozdovi, gozdarska tehnologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 4.01 |
Kmetijske vede in veterina |
Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo |
kambij, celična produkcija, ksilem, floem, anatomska zgradba lesa, provenience, fenotipska plastičnost, prilagoditvena sposobnost, dendroekologija
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
29428 |
dr. Peter Prislan |
Gozdarstvo, lesarstvo in papirništvo |
Vodja |
2016 - 2017 |
352 |
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0404 |
Gozdarski inštitut Slovenije |
Ljubljana |
5051673000 |
12.020 |
Povzetek
Scenariji klimatskih sprememb za Slovenijo predvidevajo dvig temperature, neenakomerno porazdelitev padavin in pogostejše ekstremne vremenske dogodke (npr. suše). Nedavni klimatski trendi kažejo izrazito segrevanje predvsem v pomladanskem in poletnem času, ki je skoraj dvakrat višje kot v sosednjih državah. Bukev (Fagus slyvatica L.) in smreka (Picea abies (L.) Karst.) sta najbolj pogosti in razširjeni drevesni vrsti v Sloveniji in torej ekološko in ekonomsko zelo pomembni. Raziskave o vplivu spreminjajočih okoljskih pogojev na porazdelitev vrst in produktivnost gozdov so ključne za ustrezno in učinkovito upravljanje z gozdovi. Številne fenološke študije so pokazale zamik pomladanskih in jesenskih fenofaz zaradi posledic globalnega segrevanja, rezultat pa je daljša vegetacijska doba. Kakšen je vpliv tovrstnih sprememb na debelinsko rast dreves, zgradbo ksilema ter posledično na lastnosti in kakovost lesa je še vedno relativno malo raziskano. Relativno malo je poleg tega znanega o intra-specifičnih prilagoditvenih (adaptivnih) strategijah, ki so ključne za obstoj rastlin oz. dreves v trenutnem okolju.
Glavni namen predloga projekta je raziskati vpliv okolijskih dejavnikov na mehanizme nastajanja lesa ter oceniti prilagoditveno sposobnost (plastičnost) bukve in smreke spreminjajočim okoljskim pogojem v Sloveniji. Specifični cilji projekta so (I) podrobneje raziskati mehanizme kambijeve celične produkcije ter sezonske dinamika nastajanja lesa, (II) raziskati vpliv okoljskih dejavnikov na produktivnost dreves, anatomsko strukturo ter posledično lastnosti lesa, (III) oceniti/ovrednotiti adaptivno sposobnost (strategije) bukve in smreke ter (IV) izdelati model odziva dreves spreminjajočim okoljskim razmeram. Za bolj natančno in poglobljeno razumevanje rastnih procesov in prilagoditvenih strategij dreves so potrebni komplementarni znanstveni pristopi (npr. dnedrokronologija, lesno-anatomske raziskave in raziskave nastajanja lesa).
Za doseganje zastavljenih ciljev smo vsebino predlaganega projekta razdelili v štiri delovne sklope (DS). Aktivnosti znotraj DS1 zajemajo tedensko vzorčenje izbranih dreves na dveh rastiščih različnih nadmorskih višin v Sloveniji (Panška reka in Menina planina), pripravo histoloških preparatov ter analize fenologije kambija in meritve ksilemskih in floemskih prirastkov. Na novo pridobljeni podatki bodo dopolnjevali raziskave iz preteklih rastnih sezon. Za boljše razumevanje razmerja med fiziološkimi procesi v kambiju in klimo bomo s transmisijskim elektronskim mikroskopom raziskali sezonske ultrastrukturne spremembe v kambijevih celicah. V sklopu aktivnosti DS2 bomo za različna rastišča izbrana po Sloveniji ter provenience bukve in smreke izdelali kronologije širin branik ter kronologije lesno anatomskih posebnosti (npr. delež vlaken in trahej, površina trahej, gostota trahej, porazdelitev trahej, itd.). Za razumevanje preteklih okoljskih vplivov na debelinsko rast in anatomsko strukturo lesa bomo pridobljene podatke uporabili za dendroklimatološke analize. Za ovrednotenje razlik med proveniencami (v smislu debelinske rasti in lesno-anatomskih posebnosti) bomo vzorce za raziskave odvzeli iz provenienčnega nasada (kjer različne provenience uspevajo pod enakimi pogoji). Pridobljene podatke bomo uporabili za analizo prilagoditvene sposobnosti in plastičnega odziva provenienc. Rezultate DS1 in DS2 bomo uporabili v sklopu DS3, kjer bomo v okviru mednarodnega sodelovanja izdelali modele vpliva okoljskih dejavnikov na priraščanje dreves. Rezultate bomo interpretirali z vidika vpliva prihodnjih klimatskih sprememb na produktivnost slovenskih gozdov ter zgradbo in posledično lastnosti lesa.
Pomen za razvoj znanosti
Predstavljeni rezultati dopolnjujejo spoznanja o: (I) nastajanju lesa in skorje (floema) ter fenologiji kambija oz. sezonski dinamiki debelinske rasti dreves bukve in smreke; (II) razumevanju sezonskih ultrastrukturnih sprememb v ksilemskih, floemskih in kambijevih celicah; (III) vplivu okoljskih dejavnikov na produkcijo lesa, na strukturo in lastnosti lesa (ter kakovost lesa); (IV) fiziologiji proučevanih vrst; (V) vzdrževanju produktivnosti gozdnih sestojev in ohranjanju njihove biološke raznovrstnosti. V okviru projekta smo uvajali nove metodološke pristope tako na področju priprave in analize tkiv, kot tudi statističnega ovrednotenja pridobljenih podatkov. Delo na projektu je omogočilo vzpostaviti nove povezave v domačem in mednarodnem znanstveno raziskovalnem okolju s področja mikroskopije, anatomije lesa, nastajanja lesa, dendrokronologije, fenologije itd. Projekt pa je omogočal tudi poglobitev obstoječih mednarodnih sodelovanj. Na domačih in mednarodnih znanstvenih in strokovnih konferencah sem z referati predstavil raziskave, opravljene v okviru projekta in tako tvorno prispeval k razpravi in izmenjavi mnenj v znanstveni skupnosti, kar je prvi pogoj za uspešen razvoj znanosti.
Pomen za razvoj Slovenije
Večletne raziskav nastajanje lesa in skorje omogočajo izdelavo relevantnih modelov vpliva okoljskih dejavnikov produkcijo drevesnih vrst. S pomočjo lesno anatomskih analiz smreke in bukve smo lahko natančno ovrednotili vpliv preteklih vremenskih dogodkov na nastajanje in strukturo lesa, ter posredno tudi na njegove lastnosti. Na podlagi pridobljenih podatkov smo lahko sklepali o prilagoditveni sposobnosti (plastičnosti) bukve in smreke. Takšne raziskave so ključne za razumevanje vpliva globalnega segrevanja na priraščanje dveh najpomembnejših slovenskih oz. evropskih lesnih vrst. Na regionalnem in nacionalnem nivoju so rezultati projekta pomembni za ustrezno in učinkovito načrtovanje in upravljanje s slovenskimi gozdovi in torej koristni za javno gozdarsko službo za pomoč pri smernicah, strategijah in možnostih gospodarjenja z gozdovi v spremenjenih klimatskih razmerah. Poznavanje realnih podatkov lahko doprinese k boljšim strateškim odločitvam na sektorskem regionalnem ter državnem nivoju. Širše so rezultati pomembni za poznavanje perspektive in napovedovanja razvoja gozdov, kar je relevantno z vidika dinamike in razmerja vezave ogljika v gozdnih ekosistemih. Vsebina projekta je skladna z Nacionalnim gozdnim programom ter Strategijo prilagajanja slovenskega kmetijstva in gozdarstva podnebnim spremembam.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
