razvoj, genetska variabilnost in proizvodnja gozdnega...

Oddelek za gozdarstvo in obnovljive gozdne vire Biotehniška fakulteta, Univerza v Ljubljani

Robert BRUS, Kristjan JARNI

XXVII. Gozdarski študijski dnevi Dolenjske Toplice, 2.- 3. april 2009

Razvoj, genetska variabilnost in proizvodnja gozdnega reprodukcijskega materiala navadne jelke

(Abies alba Mill.) v Sloveniji

Vsebina

R. Brus, K. Jarni XXVII. gozdarski študijski dnevi, Dolenjske Toplice, 2. - 3. 4. 2009

1 Razvoj jelke v Evropi

2 Ledenodobna zatočišča

3 Poledenodobne migracijske poti

4 Genetska variabilnost

5 Ohranjanje genskih virov

6 Uporaba gozdnega

reprodukcijskega materiala



- rod Abies se je razvil na severni polobli v srednji kredi (pred ca. 100 mil. let)

- razširitev proti jugu v obdobju eocenskih ohladitev

- fosilni ostanki jelke (Abies resinosa) v Nemčiji iz miocena (Mai, Walther 1991)

- pelod na vzhodnem obrobju Alp (Avstrija) v srednjem miocenu (pred. 15,97–7,25 mil. let) (Jimenez-Moreno 2008)



• miocen: fosilni ostanki jelke (Abies lanceolata Ung.) z nahajališč (Sv. Nedelja, Sused, Dolje) pri Zagrebu (Pilar 1883)

• terciar: v vzhodnem Sredozemlju morda enotnavrsta jelke (t.i. 'pontskajelka'), prednica današnjih egejskih vrst

• hipoteza (Fady et al. 1992): v severnem delu egejskega bazena se je verjetno razvila in postopoma razširila v Evropo vrsta Abies alba



2

4

33

5

6

1

1. Južni Balkan

2. Kalabrija

3. Pirenejski polotok

4. Severni Apenini

5. JV Alpe (Slovenija)

6. Moravska

Pomembnejša območja v Evropi:

Slovenija?



Slovenija – zabeleženi makroskopski ostanki jelke:- srednji in pozni pliocen, zgodnji pleistocen: pelod v velenjskem premogovniku, v Bukovici pri Ilirski Bistrici (Šercelj 1965, 1968, 1985)

- od interglaciala Mindel-Riss s kratkimi prekinitvami (pelod > 200.000 let BP):Ljubljansko barje (Šercelj 1966)





Pelodni diagram Velenje (Šercelj 1968)





- zgodnji würm (pelod > 50.000 let BP): Mlino pri Bledu (Šercelj 1970)

- koščki jelovega oglja > 12.000 let BP: Šandalja pri Pulju (Culiberg, Šercelj 1995) in > 80.000 let BP: Divje babe I (Culiberg2007)

Zaključek: zelo verjeten obstoj ledenodobnih zatočišč jelke tudi v Sloveniji



Divje babe I

Značilnosti območja:- razgiban in heterogen relief,- zavarovane lege,- heterogena klima in zaznaven vpliv morja,- pestra vegetacija, …



- vzrok: sprememba klime in človekova dejavnost

- v srednjo Evropo iz refugijev v severnih Apeninih

- v vzhodno Evropo iz balkanskih refugijev čez Karpate (Muller etal. 2007)

- Slovenija: hipoteza o mešanju populacij iz različnih zatočišč(Gömöry et al. 2004)

- odprto vprašanje razvoja jelke v SLO v holocenu

slika iz: Gömöry et al. 2004



- Slovenija: v holocenu pelodjelke na več nahajališčih, asprva redek (Culiberg 1991, Huntley, Birks 1983, Šercelj1996)

- jelka ne gradi samostojne faze, pogosto se pojavi takoj za bukvijo (ekološko podobni vrsti, sprva klimatsko pogojen razvoj)

- vprašanje alternacije jelke in bukve: ponekod usklajeno nihanje obeh vrst, drugje ni vzorca, ponekod nakazana, a ne izrazita alternacija

Ljubljansko barje (Culiberg, Šercelj 1978)



- Slovenija: v holocenu pelod jelke na več nahajališčih, a sprva redek (Culiberg 1991, Huntley, Birks 1983, Šercelj 1996)

- jelka ne gradi samostojne faze, pogosto se pojavi takoj za bukvijo (ekološko podobni vrsti, sprva klimatsko pogojen razvoj)

- vprašanje alternacije jelke in bukve: ponekod usklajeno nihanje obeh vrst, drugje ni vzorca, ponekod nakazana, a ne izrazita alternacija

Ledine na Jelovici (Culiberg et al.,1981)



Ledine na Jelovici (Culiberg et al. 1981)

- v Sloveniji na splošno močnejše koncentracije po 7000 let BP (neolitik: poselitev in začetki kmetovanja)



- v Sloveniji na splošno močnejše koncentracije po 7000 let BP (neolitik: poselitev in začetki kmetovanja)

- ponekod (npr. it. Alpe) občutno nazadovanje jelke pred 7000 in 6000 leti, verjetno zaradi vpliva požarov, človeške aktivnosti in klimatskih sprememb (Wick, Moehl 2006)

Vir: Wick, Moehl 2006



- raziskave razvoja jelke v holocenu omejene na posamezna območja Evrope ali na določene vrste dokazov

- potrebna široka evropska raziskava (primer bukev, Magri etal. 2006), kombinacija več vrst dokazov

- razjasnitev vloge slovenskih jelovih populacij pri naseljevanju jelke v srednji Evropi



5

1

7

3

8

4

26-0.002

-0.0015

-0.001

-0.0005

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

-0.003 -0.002 -0.001 0 0.001 0.002 0.003 0.004X

X2

Slovenija:

- razlike med vzhodnimi in zahodnimi populacijami (Brus, Longauer 1995)

- prisotnost redkih alelov

- visoka heterozigotnost

- možna razlaga: introgresija Genetska diferenciacija jelke v Sloveniji. Analiza glavnihkoordinat na osnovi Neievih genetskih distanc D

populacija/Population 1 2 3 4 5 6 7 8

1 Novo mesto - 2 Postojna 0.006 - 3 Hotedršica 0.000 0.003 - 4 Idrija 0.005 0.000 0.001 - 5 Rovte 0.005 0.003 0.003 0.002 - 6 Nazarje 0.001 0.004 0.000 0.003 0.007 - 7 Pohorje 0.001 0.005 0.001 0.003 0.005 0.002 - 8 Bohor 0.003 0.003 0.001 0.002 0.004 0.003 0.003 -



Vir: Konnert, Bergmann 1995)

- genetska variabilnost jelke na splošno velika in primerljiva z drugimi iglavci,

- največja variabilnost v t.i. introgresijskih območjih, kjer je morda prišlo do srečevanja in mešanja populacij iz različnih refugialnih območij

Slovenija: velika variabilnost!

Vprašanje: lokalni razvoj ali naselitev jelke v holocenu?



Dejavniki, ki lahko ogrožajo genske vire jelke:

- pritisk rastlinojede parkljaste divjadi, ki zmanjšuje uspešnost naravne ali umetne obnove,

- zmanjševanje številčnosti populacij jelke, ki lahko pripelje do samooplojevanja in genetskega drifta,

- podnebne spremembe, predvsem zviševanje temperature in zmanjševanje količine padavin,

- v sušnejših razmerah morebitno sajenje drugih, npr. sredozemskih vrst jelke,

- neustrezne zvrsti gospodarjenja,

- uporaba neustreznih provenienc...



Ukrepi za ohranjanje genetske variabilnosti jelke:

- izhodišče: velika genetska variabilnost in dobro ohranjeni genski viri,

- primerno dinamično in situ ohranjanje naravnih populacij, temelj je naravna obnova (velikostpopulacij, ki zagotavlja zadostno genetsko variabilnost in preprečuje križanje med sorodniki),

- kjer naravna obnova ne bo mogoča, tudi umetna obnova (setev ali sajenje) z uporabo GRMustrezne kakovosti in provenience,

- oblikovanje mreže gozdnih genskih rezervatov za ohranitev evolucijskega potenciala vrste.

6 Uporaba gozdnega reprodukcijskega materiala


Provenienčna območja za jelko:

- od 2003 Slovenija razdeljena na: 7 ekoloških regij in znotraj regij na 24 podregij

- ekološka regija = provenienčnoobmočje za 8 večinskih vrst, vključno z jelko

Stanje na dan 1. 1. 2009:

- 26 semenskih objektov jelke, od tega 15 v kategoriji ‘izbran’ (semenski sestoji - za uporabo v gozdarstvu)



0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

leto

štev

ilo s

adik

sanacija po ujmahredna obnova

Vir: poročila ZGS (1997-2007)

- upadanje števila porabljenih sadik jelke, skupna poraba v l. 2007 le 8575 sadik

- v zadnjih letih brez uporabe semena za setev

Načrt ZGS 2009-2012:

- 33.500 sadik jelke (2+2, 30-40 cm) – 8375 sadik/leto

Sklep: načrtovana nizka poraba GRM jelke tudi v prihodnosti!



Možni vzroki za nizko porabo GRM jelke:

- predvidevanje visoke uspešnosti naravne obnove,

- možen odraz nezaupanja v dolgoročno uspešnost jelke,

- nezaupanje v tržno uspešnost jelke,

- strah pred previsokimi stroški (zahtevnejša tehnika sajenja, zaščita pred rastlinojedo divjadjo,...)

Prihodnost?

XXVII. Gozdarski študijski dnevi Dolenjske Toplice, 2.- 3. april 2009


razvoj, genetska variabilnost in proizvodnja gozdnega...

Documents