wyniki badań nad proweniencyjną zmiennością

P ozna ń skie T o warzyst w o P rzy j aci ó ł N auk
Wydział Nauk rolniczych i leŚnych
Forestry Letters
dawniej
Prace komisji nauk rolniczych i komisji nauk leśnych
Tom 104 – 2013
Wojciech Kowalkowski
Wyniki badań nad proweniencyjną zmiennością
buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.)
w 30-letnim doświadczeniu w Nadleśnictwie
Strzyżów
Results of research into the variability of provenance of the European
Beech (Fagus sylvatica L.) in a 30 year experiment in Strzyżów Forest District.
Abstract. The experimental area is located in Strzyżów Forest District, in Kraina Karpacka, part of the
Carpathian Foothills, Czudec Forest Inspectorate, at a height of 370 m above sea level. The experiment was
conducted on 20 provenances of beech trees from the natural reach. A method of completely randomised
blocks was applied four times. The measurements carried out in the experimental area encompassed the
number of trees, growth rings of all trees and their height. The results were subjected to a variance analysis to
provide data standardised for survival rate. The results of the variance analysis showed a statistically significant difference between the origins of four out of five analysed features. Only in the case of diameter at breast
height was this diversification not proved. The Łopuchówko, Gryfino and Kolbudy provenances indicating
high values for the analysed features seem to be the best fit for the habitat conditions in the experimental area
while the Narol, Suchedniów and Chocianów provenances with poor results should not be indicated as fit for
cultivation in the conditions of the experimental area
Key words: Fagus sylvatica, provenance experiment, forest taxation features
Wstęp
Buk zwyczajny jako podstawowy gatunek lasotwórczy budzi w ostatnich latach coraz większe zainteresowanie europejskich badaczy. Przejawia się to między innymi zakładaniem serii doświadczeń proweniencyjnych obejmujących populacje z całego naturalnego zasięgu tego gatunku. Wynika to z braku najcenniejszych w tego typu badaniach
zaawansowanych wiekowo powierzchni doświadczalnych.
Na terenie Polski znajduje się kilka powierzchni liczących kilkadziesiąt lat (Rzeźnik
1990), a wyniki pomiarów na nich uzyskiwane pozwalają poszerzać wiedzą o wartości
testowanych proweniencji w lokalnych warunkach siedliskowych. Opisywane doświadczenie należy do najstarszych, prawidłowo metodycznie założonych, co powoduje, iż
jest szczególnie cenne i godne szerszego propagowania.
118
Wojciech Kowalkowski
Metodyka
Powierzchnia doświadczalna usytuowana jest w Nadleśnictwie Strzyżów, w Krainie
Karpackiej, Dzielnicy Pogórza Karpackiego. Założono ją w 1981 r., w Leśnictwie Czudec, oddział 111 d, f, h na wysokości 370 m n.p.m., na siedlisku Lśw. W doświadczeniu
uczestniczy 20 proweniencji buka z naturalnego zasięgu. Lista badanych obiektów znajduje się w tabeli 1. Zastosowano metodę bloków kompletnie zrandomizowanych w czterech powtórzeniach (ryc. 1). Użyto sadzonek 4-letnich, szkółkowanych po pierwszym
roku. Wykonano pomiary na powierzchni doświadczalnej obejmujące: liczbę drzew,
pierśnicę wszystkich drzew i wysokość 16-20 drzew z każdej populacji. Na podstawie
tych danych wyznaczono parametry krzywych wysokości według paraboli Näslunda.
Z rozkładu pierśnic drzew na każdym poletku obliczono: sumę powierzchni przekrojów
I-IV nr bloku
Proweniencje:
2 - Gryfino
4 - Nowogard
6 - Połczyn
13 - Lipusz
14 - Kolbudy
15 - Starogard Gdański
20 - Runowo
22 - Golub-Dobrzyń
23 - Potrzebowice
27 - Łopuchówko
29
30
32
33
34
41
42
44
45
46
- Grodzisk Wlkp.
- Brzeziny
- Chocianów
- Chocianów
- Chocianów
- Suchedniów
- Golejów
- Tomaszów Lubelski
- Narol
- Strzyżów
Ryc. 1 Plan powierzchni proweniencyjnej w Nadleśnictwie Strzyżów, (pow. 1,94 ha)
Fig. 1 Map of the provenance area in Strzyżów Forest District (1.94 ha)
Wyniki badań nad proweniencyjną zmiennością buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.)
119
pierśnicowych, miąższość obliczono, korzystając z wyrównanej krzywej wysokości dla
stopnia grubości, liczebności drzew w stopniach grubości oraz tabelarycznej miąższości
pojedynczego drzewa [Czuraj 1991]. Z liczby drzew obliczono przeżywalność. Uzyskane wyniki poddano analizie wariancji dla uzyskanych danych, znormalizowanych dla
przeżywalności. Zastosowano model dwuczynnikowej analizy wariancji, a wyniki przedstawiono w postaci jednostek odchylenia standardowego od średniej wartości badanych
cech. Gdy wynik analizy wariancji pozwolił odrzucić hipotezę o braku różnic między
obiektami, do dalszych porównań wykorzystano tzw. nowy wielokrotny test rozstępu
Duncana.
Wyniki
Wynik analizy wariancji wykazał istotne statystycznie zróżnicowanie między proweniencjami czterech z pięciu analizowanych cech, jedynie w przypadku przeciętnej pierśnicy nie udowodniono takiego zróżnicowania.
W przypadku przeżywalności średnia dla całej powierzchni wynosi 38,2%, w przedziale od 32,3% do 45,6%.
Wyniki pomiarów przedstawione w jednostkach odchylenia standardowego (ryc. 1)
wskazują proweniencje 14 Kolbudy, 20 Runowo i 27 Łopuchówko jako najlepiej przystosowane pod względem omawianej cechy do warunków siedliskowych powierzchni
badawczej.
Natomiast proweniencje 45 Narol, 44 Tomaszów Lubelski i lokalna 46 Strzyżów
osiągały najniższe wartości przeżywalności.
Ryc. 2. Przeżywalność proweniencji w jednostkach odchylenia standardowego
Fig. 2. Survival rate of the provenance in standard deviation units
120
Wojciech Kowalkowski
Ryc. 3. Wysokość proweniencji w jednostkach odchylenia standardowego
Fig. 3. Height of the provenance in standard deviation units
Ryc. 4. Pierśnica proweniencji w jednostkach odchylenia standardowego
Fig. 4. Diameter at breast height in standard deviation units
Analiza wysokości (ryc. 2) wykazała, że proweniencja 27 Łopuchówko oraz 14 Kolbudy i 13 Lipusz osiągnęły najlepsze wyniki podczas okresu pomiarowego, natomiast
do tych, które sytuowały się zdecydowanie poniżej średniej dla doświadczenia, należy
zaliczyć 30 Brzeziny, 45 Narol i 41 Suchedniów.
121
Wyniki badań nad proweniencyjną zmiennością buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.)
Tab. 1. Cechy taksacyjne drzewostanu określone dla poszczególnych populacji
Tab. 1. Taxation features of wood stand identified for specific populations
Przeciętna
pierśnica
[cm]
Przeciętna
wysokość
[m]
Suma pow.
przekrojów
[m²/ha]
Miąższość
[m³/ha]
Procent
przeżycia
[%]
2 Gryfino
11,6
15,36
241,1
220,5
40,0
4 Nowogard
10,6
14,94
231,7
164,0
40,0
6 Połczyn
11,5
14,48
230,1
222,4
40,3
Proweniencje
13 Lipusz
11,3
15,59
210,2
180,0
37,2
14 Kolbudy
11,3
15,74
249,5
210,5
44,6
15 Starogard Gdański
11,2
15,35
216,0
236,7
39,2
20 Runowo
10,9
15,48
239,8
226,5
45,6
22 Golub-Dobrzyń
11,7
14,94
244,4
221,5
40,2
23 Potrzebowice
11,4
15,15
217,5
187,8
37,1
27 Łopuchówko
12,0
16,00
265,8
245,7
41,5
29 Grodzisk Wielkopolski
11,1
14,81
200,4
178,2
37,0
30 Brzeziny
11,2
13,87
210,3
179,9
38,8
32 Chocianów
11,8
15,23
220,4
213,1
37,1
33 Chocianów
11,1
14,73
197,2
176,4
36,5
34 Chocianów
11,2
14,25
203,8
172,6
37,3
41 Suchedniów
11,1
14,09
197,0
166,5
36,5
42 Golejów
11,9
14,82
212,0
200,3
34,4
44 Tomaszów Lubelski
11,7
14,15
204,5
165,1
33,8
45 Narol
11,3
13,94
185,3
143,6
32,3
46 Strzyżów
11,4
14,91
194,5
176,5
34,8
Średnia
11,4
14,9
218,6
194,4
38,2
Odchylenie standardowe
0,36
0,61
21,35
28,35
3,37
Współczynnik zmienności [%]
3,15
4,10
9,76
14,58
8,80
Średnia pierśnica (ryc. 3) również różnicuje proweniencje na osiągające wyniki powyżej średniej, do których należą 27 Łopuchówko, 42 Golejów i 32 Chocianów. Do
pochodzeń osiągających wyniki znacznie odbiegające in minus od średniej dla doświadczenia można zaliczyć 4 Nowogard, 20 Runowo i 29 Grodzisk Wlkp.
Cechą najsilniej różnicującą analizowane proweniencje jest miąższość, która jest najbardziej interesująca z praktycznego punktu widzenia. W grupie wyróżniających się populacji są 27 Łopuchówko, 15 Starogard Gdański i 20 Runowo. Najniższe wyniki osiągnęły natomiast 45 Narol, 4 Nowogard i 44 Tomaszów Lubelski. Lokalna populacja
osiągnęła wartość tej cechy znacznie poniżej średniej dla doświadczenia.
122
Wojciech Kowalkowski
Dyskusja
Uzyskiwane wyniki badań proweniencyjnych są obecnie konfrontowane z twierdzeniem, że buk zwyczajny wykształca rasy lokalne, co powoduje ograniczenia w możliwości swobodnego przenoszenia nasion [Giertych 1990]. Omawiane doświadczenie było
do tej pory jedynie wzmiankowane [Rzeźnik 1990]. Przedmiotem analizy były tylko
cechy morfologiczne liści [Rzeźnik 1992]. Najstarszymi krajowymi doświadczeniami
proweniencyjnym są założona w 1963 roku powierzchnia w Leśnym Zakładzie Doświadczalnym w Rogowie [Tarasiuk i in. 2003] oraz seria 5 powierzchni założona
w 1967 roku [Rzeźnik 1988, Kowalkowski 2001]. W starszym z nich testowane są tylko
trzy pochodzenia: Leśny Dwór, Rogów i Świętokrzyski Park Narodowy. Wyniki uzyskane w tym doświadczeniu wskazują na istotne zróżnicowanie testowanych populacji [Tarasiuk i in. 2005]. Niestety w każdym z wymienionych doświadczeń jest testowane potomstwo innych drzewostanów matecznych, dlatego też porównanie wyników może
mieć jedynie charakter orientacyjny. Przedstawione wyniki są obrazem przystosowania
testowanych proweniencji na obecnym etapie badań. Wyniki innych doświadczeń [Kowalkowski 2001, 2010] wskazują na zmiany w rankingu proweniencji w kolejnych
okresach pomiarowych. W ramach każdej z analizowanych cech widoczne jest zróżnicowanie w osiąganych pozycjach rankingowych. Aczkolwiek można wyróżnić populacje
wyraźnie wyróżniające się pozytywnie i negatywnie. Zasadniczo jednak populacje z północy i zachodu Polski należą do najlepszych. W większości doświadczeń uczestniczą
populacje lokalne. W tym przypadku taka populacji uzyskała wyniki odbiegające od
najlepszych w doświadczeniu.
Oprócz omawianej powierzchni istniała jeszcze bliźniacz, w Nadleśnictwie Barlinek.
Uszkodzenia powstałe w wyniku działalności jeleniowatych spowodowały podjęcie decyzji o jej likwidacji. Brak wyników tego doświadczenia nie pozwala na wskazanie
proweniencji plastycznych, rosnących co najmniej przeciętnie w różnych warunkach
siedliskowych, co jest niezmiernie cenne w badaniach selekcyjnych dotyczących gatunków charakteryzujących się nieregularnością i rzadkością urodzaju nasion.
Wnioski
Udowodniono istotne zróżnicowanie analizowanych populacji pod względem badanych cech przyrostowych.
Proweniencje Łopuchówko, Gryfino i Kolbudy, wykazujące wysokie wartości analizowanych cech, wydają się najlepiej przystosowane do warunków siedliskowych powierzchni doświadczalnej.
Proweniencje Narol, Suchedniów i Chocianów, osiągające niskie wyniki, nie powinny być wskazywane jako możliwe do uprawy w warunkach powierzchni doświadczalnej.
Doświadczenia proweniencyjne są długotrwałe, dlatego też, chcąc uzyskać jednoznaczne, przydatne w praktyce wyniki, należy je kontynuować.
Wyniki badań nad proweniencyjną zmiennością buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.)
123
Literatura
Czuraj M. (1991): Tablice miąższości kłód odziomkowych i drzew stojących. PWRiL, Warszawa.
Giertych M. (1990): Genetyka. [w:] Białobok S., Buk zwyczajny Fagus sylvatica L. PWN, Warszawa-Poznań:
193-236.
Kowalkowski W. (2001): Zmienność buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) polskich pochodzeń w 30-let­nim
doświadczeniu proweniencyjnym. Rozprawy naukowe, z. 318, Roczniki Akademii Rolniczej w Po­
znaniu.
Kowalkowski W. (2010): The variability of survival rate and growth characteristics of European beech (Fagus
silvatica L.) of Polish provenances in the Łobez Forest Distict. Annals of Warsaw University of Life
Sciences-SGGW, Forestry and Wood Technology 73:35-42.
Rzeźnik Z. (1988): Miąższość i jakość drzewostanów bukowych krajowych proweniencji w wieku 20 lat.
Sylwan 8.
Rzeźnik Z. (1990): Wyniki 20-letnich badań na proweniencyjnych powierzchniach bukowych w Polsce. Sylwan 1:5-10.
Rzeźnik Z. (1992): Zmienność morfologiczna liści buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) na powierzchniach
proweniencyjnych w Barlinku i Strzyżowie. Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu 241:105-115.
Tarasiuk S., Bellon S., Szeligowski H. (2003. Przydatność hodowlana trzech pochodzeń buka zwyczajnego
w wieku 40 lat na uprawie proweniencyjnej w Leśnym Zakładzie Doświadczalnym w Rogowie. Zeszyty
Naukowe AR w Krakowie 88:59-66.
Tarasiuk S., Jednoralski G. (2005): Zmienność, jakość hodowlana i właściwości fizyczno-mechaniczne drewna
trzech pochodzeń buka. Sylwan 149(3):42-49.
Adres do korespondencji – Corresponding adress:
Wojciech Kowalkowski
Katedra Hodowli Lasu
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu,
ul. Wojska Polskiego 28
60-625 Poznań
e-mail: [email protected]