Description

• Title:
  Zdolności reprodukcyjne dębu czerwonego Quercus rubra L. w obszarze introdukcji
• Creator:
  Gręda, Anastazja
• Contributor:
  Uniwersytet Łódzki, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Katedra Geobotaniki i Ekologii Roślin;
  anastazja.krzyzanowska@biol.uni.lodz.pl
• Description:
  Skuteczne i zrównoważone zarządzanie wprowadzonymi do środowiska obcymi gatunkami drzewiastymi, wymaga zrozumienia mechanizmów, które wpływają na ich pomyślną reprodukcję i kolonizację różnych siedlisk leśnych. W niniejszej pracy, jako obiekt badań wybrano jeden z najczęściej występujących gatunków drzew inwazyjnych w lasach strefy umiarkowanej Europy – dąb czerwony Quercus rubra L. Gatunek ten negatywnie oddziałuje na fitocenozy głównie poprzez ograniczanie dostępności światła, wytwarzanie dużych ilości trudnej do rozkładu ściółki oraz dostarczanie garbników do gleby. Obecność dębu czerwonego w ekosystemie powoduje zubożenie bogactwa gatunkowego i homogenizację zbiorowisk leśnych. Dąb czerwony został sprowadzony do Europy jako drzewo ozdobne w XVII w. Do polskich lasów został on wprowadzony do wszystkich typów siedlisk leśnych, ale najliczniej występuje na preferowanych przez niego siedliskach świeżych. W związku z powyższym, powierzchnie badawcze zlokalizowane zostały na siedliskach boru świeżego, boru mieszanego świeżego i lasu świeżego. Do badań wybrano trzy generacje dębu czerwonego: młode drzewostany, wchodzące w okres reprodukcyjny (II klasa wieku, 20- 40 lat), dojrzałe drzewostany (III klasa wieku, 40-60 lat), oraz drzewostany osiągające wiek rębny (VI klasa wieku, 100-120 lat). Celem podjętych badań było zbadanie i opisanie możliwości reprodukcyjnych dębu czerwonego, zarówno w zakresie ilości i jakości produkcji nasion, jak i spontanicznego rozprzestrzeniania się propagul w nowym areale zasięgowym. Pierwszym etapem pracy było rozpoznanie dynamiki i obfitości produkcji nasion Q. rubra na trzech typach siedlisk leśnych. Czteroletnie (2017-2020) badania przeprowadzone w dojrzałych drzewostanach Q. rubra (III klasa wieku), wykazały duże zróżnicowanie ilości opadających niedojrzałych i dojrzałych żołędzi, zarówno między drzewostanami w tym samym roku, jak i pomiędzy latami dla tego samego drzewostanu. Na przestrzeni badanego okresu podaż dojrzałych propagul była stabilniejsza niż w rodzimym zasięgu Q. rubra. Całkowity plon żołędzi był istotnie pozytywnie skorelowany z żyznością siedliska, przy czym siedlisko miało słabszy wpływ na urodzaj dębu czerwonego niż pogoda. Niższe plony dojrzałych żołędzi były skorelowane z obfitym przedwczesnym opadnięciem żołędzi niedojrzałych, co było poprzedzone zdarzeniami pogodowymi hamującymi reprodukcję. W reakcji na pogodę fenologia zrzucania żołędzi niedojrzałych i dojrzałych była w kolejnych latach bardzo zmienna, ale zsynchronizowana w czasie we wszystkich badanych siedliskach leśnych. Drugim etapem podjętych badań było scharakteryzowanie morfologii żołędzi w zależności od siedliska i wieku drzewostanu. Badania wykazały duże zróżnicowanie wielkości, masy i żywotności żołędzi, na które wpływał zarówno wiek drzewostanu, jak i typ siedliskowy lasu, przy czym czynnik wieku na powyższe cechy żołędzi był silniejszy (tzn. im starszy drzewostan, tym większe były żołędzie). W początkowej fazie rozmnażania, większe żołędzie były produkowane na siedlisku boru świeżego, niż na pozostałych, ale wraz z wiekiem drzewostanu przewaga ta malała na korzyść bardziej żyznych siedlisk borów mieszanych i lasów liściastych. Wymiary i żywotność żołędzi różniły się także w kolejnych latach: większe i bardziej żywotne żołędzie były produkowane w 2018 r., natomiast w 2019 r. udział żołędzi zdrowych był istotnie niższy. Duże zróżnicowanie wewnątrzgatunkowe w wielkości i masie czyni żołędzie dębu czerwonego atrakcyjnym pokarmem dla różnych gatunków rodzimych zwierząt nasionożernych. Warunkuje to efektywne rozprzestrzenianie się żołędzi, dlatego pozostawianie pojedynczych dębów w wieku powyżej 90 lat - dających najlepszej jakości nasiona - na powierzchniach zrębowych może sprzyjać regeneracji Q. rubra. Trzecim etapem badań była ocena wpływu składu i grubości ściółki na sukces reprodukcyjny dębu czerwonego w eksperymencie ogrodowym. Przetestowana została hipoteza, że trudno rozkładająca się gruba ściółka dębu czerwonego opóźnia wschody siewek oraz wpływa na ich jakość (mierzoną biomasą i wymiarami) i strategie życiowe (mierzone alokacją biomasy i cechami morfologicznymi) siewek. Zaprojektowane doświadczenie pozwoliło wykazać, że rodzaj ściółki nie wpływa na sukces kiełkowania żołędzi, ale decyduje o tempie wschodów siewek. Najlepiej rosły siewki na powierzchni bez ściółki oraz pod ściółką sosnową. Na tych powierzchniach wschodziły najszybciej, a na końcu sezonu wegetacyjnego miały największą biomasę ogólną, biomasę, frakcję masową, powierzchnię liści, zawartość wody, a także dłuższe korzenie i biomasę korzeni. Ściółka liściowa dębu czerwonego nie sprzyjała wzrostowi siewek Q. rubra. Siewki zarówno ze ściółki dębowej, jak i mieszanej dębowo-sosnowej musiały więcej inwestować w łodygę ze względu na trudności w przebiciu zbitej warstwy liści dębu czerwonego w stosunku do luźniejszej struktury igieł. Kolejnym etapem pracy było przeanalizowanie wpływu wybranych czynników środowiskowych (tj. odległości źródła nasion, obecności i odległości od struktur liniowych w krajobrazie - dróg publicznych i leśnych, miejsca odkładania żołędzi - pod krzewami/ w kępach borówki czarnej Vaccinium myrtillus/ w otwartej przestrzeni, oraz sposobu zakopywania nasion przez zwierzęta - w mchu/ w korytarzach gryzoni), na kiełkowanie żołędzi i wzrost siewek. Wykazano, że Q. rubra skutecznie kolonizuje monokultury sosny zwyczajnej. Stwierdzono, że najważniejszymi czynnikami wpływającymi na skuteczne rozprzestrzenianie się Q. rubra jest odległość kolonizowanej powierzchni od źródła nasion i obecność podszytu. Wszystkie siewki wykształciły się z nasion zakopanych w zwartych płatach mchu lub w korytarzach tworzonych przez gryzonie w warstwie mchu, co wskazywało na pozytywny efekt zakopywania nasion. Wyniki niniejszej rozprawy dostarczają nowych informacji o fenologii dębu czerwonego oraz zdolności do wytwarzania dobrych jakościowo nasion i ich rozprzestrzeniania się w środowisku naturalnym i preferencjach siedliskowych. Ze względu na szerokie rozmieszczenie licznych drzewostanów dębu czerwonego w Polsce i innych europejskich lasach strefy umiarkowanej oraz na obecność licznych źródeł nasion dębu należy spodziewać się postępującej kolonizacji rozległych borów sosnowych, borów mieszanych oraz lasów liściastych przez dąb czerwony.;
  Obiektem badań w niniejszej pracy był dąb czerwony Quercus rubra, który negatywnie oddziałuje na fitocenozy leśne. Pierwszym etapem pracy było rozpoznanie dynamiki i obfitości produkcji nasion dębu czerwonego. Czteroletnie badania przeprowadzone w dojrzałych drzewostanach Q. rubra, wykazały duże zróżnicowanie ilości opadających żołędzi, zarówno między drzewostanami w tym samym roku, jak i pomiędzy latami dla tego samego drzewostanu. Drugim etapem podjętych badań było scharakteryzowanie morfologii żołędzi w zależności od siedliska i wieku drzewostanu. Badania wykazały duże zróżnicowanie wielkości, masy i żywotności żołędzi, na które wpływał zarówno wiek drzewostanu, jak i typ siedliskowy lasu. Trzecim etapem badań była ocena wpływu składu i grubości ściółki na sukces reprodukcyjny dębu czerwonego w eksperymencie ogrodowym. Przetestowana została hipoteza, że trudno rozkładająca się gruba ściółka dębu czerwonego opóźnia wschody siewek oraz wpływa na ich jakość i strategie życiowe siewek. Zaprojektowane doświadczenie pozwoliło wykazać, że rodzaj ściółki nie wpływa na sukces kiełkowania żołędzi, ale decyduje o tempie wschodów siewek. Kolejnym etapem pracy było przeanalizowanie wpływu wybranych czynników środowiskowych (tj. odległości źródła nasion, odległości od struktur liniowych w krajobrazie, miejsca odkładania żołędzi, oraz sposobu zakopywania nasion przez zwierzęta), na kiełkowanie żołędzi i wzrost siewek. Stwierdzono, że najważniejszymi czynnikami wpływającymi na skuteczne rozprzestrzenianie się dębu czerwonego jest odległość kolonizowanej powierzchni od źródła nasion i obecność podszytu. Wyniki niniejszej rozprawy dostarczają nowych informacji o fenologii dębu czerwonego oraz zdolności do wytwarzania dobrych jakościowo nasion i ich rozprzestrzeniania się w środowisku naturalnym i preferencjach siedliskowych.
• Object availability:
  free access
• Rights: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 ;
  Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Międzynarodowe
• Date:
  2023.10.12;
  2023;
  2023.11.13
• Type:
  PhD/Doctoral Dissertation
• Language:
  Polish
• Format:
  application/pdf
• Subject:
  gatunki inwazyjne;
  potencjał reprodukcyjny;
  ściółka;
  mikrosiedlisko;
  żołędzie;
  siewki
• Identifier: http://hdl.handle.net/11089/48060
• Data provider:
  Repozytorium Uniwersytetu Łódzkiego
• Can I use it?:
  seek permission
• Type:
  text