Picea abies és Pinus mugo fafajok egészségi állapotának vizsgálata a Wechsel-hegység természetközeli erdőállományaiban
Absztrakt
Számos klimatikus modell a hőmérséklet jelentős emelkedését prognosztizálja a hegyvidéki régiókban, amely más tényezőkkel együtt befolyásolhatja a montán fajok eloszlását és az itteni életközösségek összetételét. A hegyvidéki területeken eddig észlelt, illetve előrejelzett termofilizáció felgyorsíthatja az erdőalkotó fásszárúak elterjedésének magasabb térszínek felé történő elmozdulását az Alpokban. Kutatásunk során arra kerestük a választ, hogy az ausztriai Wechsel-hegység montán és szubalpin zónájában a domináns tűlevelű fajok egészségi állapota hogyan változik egy magassági transzekt mentén. A terepi méréseket ArborSonic FAKOPP 3D akusztikus tomográf és ArborElectro impedancia tomográf segítségével végeztük el, amelyek roncsolásmentesen képesek megállapítani a korhadt részek kiterjedését és pontos elhelyezkedését, illetve a gombafertőzöttség mértékét és lokalizációját. Mind a közönséges lucfenyő (Picea abies), mind a havasi törpefenyő (Pinus mugo) esetében szignifikáns, de részben eltérő jellegű összefüggést találtunk a korhadtság mértéke és a tengerszint feletti magasság között. A lucos övben a romlottsági értékekre illesztett trendvonal haranggörbe jellegű lefutást mutatott. A lucfenyő szignifikánsan korhadtabbnak bizonyult elterjedésének alsó magassági területén, ami alapján a lucos zóna areájának szűkülése valószínűsíthető a vizsgált területen. Ez természetvédelmi szempontból nem túl kedvező, hiszen a Picea abies domináns, állományalkotó fafaj, emiatt a komplett lucos élőhely beszűkülése több, az élőhelyhez köthető, kisebb ökológiai alkalmazkodó-képességgel jellemezhető faj esetében negatív következményekkel járhat.
Hivatkozások
Baker, B. B. & Moseley, R. K. (2007): Advancing treeline and retreating glaciers: implications for conservation in Yunnan, PR China. – Arctic, Antarctic, and Alpine Research 39: 200–209. https://doi.org/10.1657/1523-0430
Bussotti, F., Pollastrini, M., Holland, V. & Brüggemann, W. (2015): Functional traits and adaptive capacity of European forests to climate change. – Environ. Exp. Bot. 111: 91–113. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2014.11.006
Cazzolla Gatti, R., Callaghan, T., Velichevskaya, A., Dudko, A., Fabbio, L., Battipaglia, G. & Liang, J. (2019): Accelerating upward treeline shift in the Altai Mountains under last-century climate change. – Sci. Rep. 9: 7678. https://doi.org/10.1038/s41598-019-44188-1
Chropeňová, M., Gregušková, E. K., Karásková, P., Přibylová, P., Kukučka, P., Baráková, D. & Čupr, P. (2016): Pine needles and pollen grains of Pinus mugo Turra – A biomonitoring tool in high mountain habitats identifying environmental contamination. – Ecol Indic. 66: 132–142. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2016.01.004
D’Arrigo, R. D., Kaufmann, R. K., Davi, N., Jacoby, G. C., Laskowski, C., Myneni, R. B. & Cherubini, P. (2004): Thresholds for warming-induced growth decline at elevational tree line in the Yukon Territory, Canada. – Global Biogeochem Cy. 18: GB3021. https://doi.org/10.1029/2004gb002249
Defila, C. & Clot, B. (2005): Phytophenological trends in the Swiss Alps, 1951–2002. – Meteorol Z. 14: 191–196. https://doi.org/10.1127/0941-2948/2005/0021
Divós, F. & Divós, P. (2005): Resolution of stress wave based Acoustic Tomography. – In: Bröker, W. (ed.): Proceedings of the 14th International Symposium on Nondestructive Testing of Wood. Eberswalde, pp. 309–314.
Divós, F., Dénes, L. & Iniguez, G. (2005): Effect of crosssectional change of a board specimen on stress wave velocity determination. – Holzforschung 59: 230–231. https://doi.org/10.1515/HF.2005.036
Divós, F., Divós, P. & Divós, Gy. (2007): Acoustic Technique use from seedling to wooden structures. – In: Brashaw, B. (ed.): Proceedings of the 15th International Symposium on Nondestructive Testing of Wood. Duluth, pp. 230–231.
Dolezal, J., Altman, J., Vetrova, V. P. & Hara, T. (2014): Linking two centuries of tree growth and glacier dynamics with climate changes in Kamchatka. – Clim Chang. 124: 207–220. https://doi.org/10.1007/s10584-014-1093-4
Falk, W. & Hempelmann, N. (2013): Species Favourability Shift in Europe due to Climate Change: A Case Study for Fagus sylvatica L. and Picea abies (L.) Karst. Based on an Ensemble of Climate Models. – Int. J. Climatol. ID 787250. https://doi.org/10.1155/2013/787250
Faraway, J, J. (2005): Linear Models with R. – Boca Raton, Florida, 229 p.
Fox, J. & Weisberg, S. (2019): An {R} Companion to Applied Regression. – Third Edition. Thousand Oaks CA: Sage. https://socialsciences.mcmaster.ca/jfox/Books/Companion/
Gross, J. & Ligges, U. (2015): Nortest: Tests for Normality. – R package version 1.0-4. http://CRAN.R-project.org/package=nortest
Hilmers, T., Avdagić, A., Bartkowicz, L., et al. (2019): The productivity of mixed mountain forests comprised of Fagus sylvatica, Picea abies, and Abies alba across Europe. – Int. J. For. Res. 92: 512–522. https://doi.org/10.1093/forestry/cpz035
Holuša, J., Lubojacký, J., Čurn, V., Tonka, T., Lukášová, K. & Horák, J. (2018): Combined effects of drought stress and Armillaria infection on tree mortality in Norway spruce plantations. – Forest Ecol. Manag. 427: 434–445.
IPCC (2007): Fourth Assessment Report of Intergovermental Panel on Climate Change. http://www.ipcc.ch
Jacoby, W. G. (2000): Loess: a nonparametric, graphical tool for depicting relationships between variables. – Elect. Stud. 19: 577–613. https://doi.org/10.1016/S0261-3794(99)00028-1
Jump, A. S., Mátyás, Cs. & Peñuelas, J. (2009): The altitude-for-latitude disparity in the range retractions of woody species. – Trends Ecol. Evol. 24: 694–701. https://doi.org/10.1016/j.tree.2009.06.007
Lenoir, J., Gegout, J. C., Marquet, P. A., de Ruffray, P. & Brisse, H. (2008): A significant upward shift in plant species optimum elevation during the 20th century. – Science 320: 1768–1771. https://doi.org/10.1126/science.1156831
Liang, E., Wang, Y., Piao, S., Lu, X., Camarero, J. J., Zhu, H., Zhu, L., Ellison, A. M., Ciais, P. & Peñuelas, J. (2016): Species interactions slow warming-induced upward shifts of treelines on the Tibetan Plateau. – Proceedings of the National Academy of Sciences. 113: 4380–4385. https://doi.org/10.1073/pnas.1520582113
Máliš, F., Kopecký, M., Petřík, P., Vladovič, J., Merganič, J. & Vida, T. (2016): Life stage, not climate change, explains observed tree range shifts. – Glob. Change Biol. 22: 1904–1914. https://doi.org/10.1111/gcb.13210
Matthias, J., Bugmann, H., Nötzli, M. & Bigler, C. (2017). Among-tree variability and feedback effects result in different growth responses to climate change at the upper treeline in the Swiss Alps. – Ecol. Evol. 7: 7937–7953. https://doi.org/10.1002/ece3.3290
Mátyás, Cs. & Kramer, K. (2016): Az erdei génkészletek szerepe a klímaváltozáshoz alkalmazkodó gazdálkodásban = Adaptive management of forests and their genetic resources in the face of climate change. – Erdészettudományi Közlem. 6: 7–16.
Nogués-Bravo, D., Araújo, M. B., Errea, M. P. & Martínez-Rica, J. P. (2007): Exposure of global mountain systems to climate warming during the 21st Century. – Global Environ. Chang. 17: 420–428. https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2006.11.007
OcCC (2008): Le climat change - que faire? – Le nouveau rapport des Nations Unies sur le climat (GIEC 2007) et ses principaux résultats dans l’optique de la Suisse. Berne: OcCC. http://www.proclim.ch
Pepin, N., Bradley, R. & Diaz, H. (2015): Elevation-dependent warming in mountain regions of the world. – Nature Clim. Change. 5: 424–430. https://doi.org/10.1038/nclimate2563
R Core Team (2020): R: A language and environment for statistical computing. – R Foundation for Statistical Computing, Vienna. http://www.R-project.org/
Savva, Y., Oleksyn, J., Reich, P. B., Tjoelker, M. G., Vaganov, E. A. & Modrzynski, J. (2006): Interannual growth response of Norway spruce to climate along an altitudinal gradient in the Tatra Mountains, Poland. – Trees – Struct. Funct. 20: 735–746. https://doi.org/10.1007/s00468-006-0088-9
Sáenz-Romero, C., Kremer, A., Nagy, L., Újvári-Jármay, É., Ducousso, A., Kóczán-Horváth, A., Hansen, J. K. & Mátyás, Cs. (2019): Common garden comparisons confirm inherited differences in sensitivity to climate change between forest tree species. – PeerJ 7: e6213. https://doi.org/10.7717/peerj.6213
Trenyik, P., Ficsor, Cs., Demeter, A., Falvai, D. & Czóbel, Sz. (2017): Examination the health state with instrumental measurements and the diversity of sessile oak stands in Zemplén mountains. – Columella 4: 21–30. https://doi.org/10.18380/SZIE.COLUM.2017.4.1.21
Trenyik, P., Skutai, J., Szirmai, O. & Czóbel, Sz. (2019): Instrumental analysis of health status of Quercus petraea stands in the Carpathian Basin. – Central European Forestry Journal 65: 34–40. https://doi.org/10.2478/forj-2019-0001
Vittoz, P., Cherix, D., Gonseth, Y., Lubini, V., Maggini, R., Zbinden, N. & Zumbach, S. (2013): Climate change impacts on biodiversity in Switzerland: A review. – J. Nat. Conserv. 21: 154–162. https://doi.org/10.1016/j.jnc.2012.12.002
Wickham, H. (2016): ggplot2: Elegant graphics for data analysis. – Springer-Verlag, New York.
Wipf, S., Stöckli, V., Herz, K. & Rixen, C. (2013): The oldest monitoring site of the Alps revisited: accelerated increase in plant species richness on Piz Linard summit since 1835. – Plant Ecol. Divers. 6: 447–455. https://doi.org/10.1080/17550874.2013.764943
