UNIVERZA V LJUBLJANI BIOTEHNIŠKA FAKULTETA ODDELEK ZA GOZDARSTVO IN
OBNOVLJIVE GOZDNE VIRE
Ambrož Blažko
USPEŠNOST SETVE V RAZLIČNIH POLOŽAJIH SESTOJNIH VRZELI VISOKOGORSKEGA
SMREKOVEGA GOZDA
MAGISTRSKO DELO Magistrski študij – 2. stopnja
Ljubljana, 2021
UNIVERZA V LJUBLJANI BIOTEHNIŠKA FAKULTETA
ODDELEK ZA GOZDARSTVO IN OBNOVLJIVE GOZDNE VIRE
Ambrož BLAŽKO
USPEŠNOST SETVE V RAZLIČNIH POLOŽAJIH SESTOJNIH VRZELI VISOKOGORSKEGA SMREKOVEGA GOZDA
MAGISTRSKO DELO Magistrski študij – 2. stopnja
SOWING SUCCESS WITHIN DIFFERENT POSITIONS OF CANOPY GAPS OF HIGH MOUNTAIN SPRUCE FOREST
M. Sc THESIS Master Study Programmes
Ljubljana, 2021
Magistrsko delo je zaključek magistrskega študija Gozdarstva 2. stopnje na Oddelku za gozdarstvo in obnovljive gozdne vire Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani.
Komisija za študijska in študentska vprašanja Oddelka za gozdarstvo in obnovljive gozdne vire BF je dne 4. 2. 2020 sprejela temo magistrskega dela. Za mentorja je bil imenovan prof. dr. Jurij Diaci, za somentorja dr. Mitja Ferlan (GIS) in za recenzenta prof. dr. Robert Brus.
Komisija za oceno in zagovor:
Predsednik:
Član:
Član:
Datum zagovora:
Ambrož Blažko
KLJUČNA DOKUMENTACIJSKA INFORMACIJA
ŠD Du2
DK GDK 232.3(043.2=163.6
KG setev/sestojna vrzel/visokogorski gozd
AV BLAŽKO, Ambrož
SA DIACI, Jurij (mentor) / FERLAN, Mitja (somentor) KZ SI-1000 Ljubljana, Večna pot 83
ZA
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za gozdarstvo in
obnovljive gozdne vire, Magistrski študijski program 2. stopnje Gozdarstvo in upravljanje gozdnih ekosistemov
LI 2021
IN USPEŠNOST SETVE V RAZLIČNIH POLOŽAJIH SESTOJNIH VRZELI
VISOKOGORSKEGA SMREKOVEGA GOZDA TD Magistrsko delo (Magistrski študij – 2. stopnja) OP VIII, 35 str., 6 pregl., 28 sl., 1 pril., 43 vir.
IJ sl
JI sl/en
AI
V magistrski nalogi je predstavljena uspešnost setve v različnih položajih šestih eksperimentalnih sestojnih vrzeli v visokogorskem smrekovem gozdu. Vrzeli so bile velikosti 25 arov, položaji ploskev so bili razporejeni gleda na glavne štiri smeri neba, na središče vrzeli in pod zastorom. V letu 2018 so bila posejana semena različnih drevesnih vrst ter posneta svetloba in naklon. Prvo štetje semenk je bilo izvedeno spomladi 2019, drugo pa naslednjo pomlad. Razvoj mladja je bil analiziran v povezavi s spremenljivostjo ekosistemske mikroklime ozračja, talnimi razmerami in mikroreliefom. Rezultati so pokazali, da je uspešnost setve odvisna od drevesne vrste, naklona in svetlobe.
Najuspešnejši vrsti po deležu preživetja sta jelka (100 %) in bukev (88 %). Obe bolje uspevata ob robu vrzeli, kjer je manj svetlobe. Za bukev je izrazit negativen vpliv naklona, podobno je tudi pri macesnu, s tem da slednji potrebuje tudi več svetlobe. Zaradi neznanega vzroka je smreka edina, ki se je dobro razvijala na sredini vrzeli. Plenilci semena so bili pomemben zaviralni dejavnik preživetja vseh vrst, še posebej pa bukve in hrasta. Ameriška duglazija ima, tako kot večina ostalih vrst, težave z naklonom in konkurenco pritalne vegetacije. Raziskava je nakazala, kje so možnosti za izboljšanje uspeha setve.
KEY WORDS DOCUMENTATION
DN Du2
DC FDC 232.3(043.2=163.6
CX direct sowing/canopy gaps/high mountain forest
AU BLAŽKO, Ambrož
AA DIACI, Jurij (supervisor) / FERLAN, Mitja (co-advisor) PP SI-1000 Ljubljana, Večna pot 83
PB
University of Ljubljana, Biotechnical Faculty, Department of Forestry and Renewable Forest Resources, Master Study Program in Forestry and Managing Forest Ecosystems
PY 2021
TI SOWING SUCCESS WITHIN DIFFERENT POSITIONS OF CANOPY
GAPS OF HIGH MOUNTAIN SPRUCE FOREST DT M. Sc. Thesis (Master Study Programmes)
NO VIII, 35 p., 6 tab., 28 fig., 1 ann., 43 ref.
LA sl
AL sl/en
AB
In the master's thesis, the success of sowing in different positions of six experimental canopy gaps in a high-mountain Norway spruce forest is presented. The gaps were the size of 0.25 ha, the positions of the plots were arranged according to the four main directions of the compass, the center of the gap and under the canopy. In 2018, the seeds of various tree species were sown, and the light and slope inclination were recorded. The first seedling count was performed in spring 2019 and the second was performed the following spring.
The development of seedlings was related with the variability of the microclimate, atmosphere, soil conditions and micro-relief. The results showed that sowing success depended mainly on tree species, slope inclination, and light. The most successful species in terms of survival rate were fir (100%) and beech (88%). Both thrived better at the gap edges where there is less light. A distinct negative effect of inclination was noticed for beech, as it was the case with larch, except that the latter also required more light. Spruce was for unknown reason, the only species that developed relatively well in the gap center.
Seed predators have been an important inhibitor of the survival of all species, especially beech and oak. Douglas fir, like most species, had problems with the slope inclination and competition of ground vegetation. Research has indicated some guidelines to improve the sowing success.
KAZALO VSEBINE
KLJUČNA DOKUMENTACIJSKA INFORMACIJA ... III KEY WORDS DOCUMENTATION ... IV KAZALO VSEBINE ... V KAZALO PREGLEDNIC ... VI KAZALO SLIK ... VII KAZALO PRILOG ... VIII
1 UVOD ... 1
2 PREGLED OBJAV ... 2
3 CILJI IN HIPOTEZE NALOGE ... 8
3.1 CILJI ... 8
3.2 HIPOTEZE ... 8
4 METODE ... 9
4.1 OBJEKT RAZISKAVE ... 9
4.1.1 Tip rastišča ... 9
4.1.2 Podnebje ... 11
4.2 POSTAVITEV OBJEKTA ... 12
4.3 TERENSKE MERITVE ... 15
4.4 STATISTIČNE METODE ... 17
5 REZULTATI ... 18
5.1. EKOLOŠKI DEJAVNIKI ... 18
5.2. MORTALITETA SEJANK ... 19
5.3. RAZLIKE V GOSTOTI PO VRZELIH IN POLOŽAJIH ... 21
5.4. POVEZAVE GOSTOT SEJANK TER SVETLOBE IN NAKLONA ... 24
6 RAZPRAVA ... 27
6.1 ZAKLJUČKI ZA GOJENJE GOZDOV ... 30
7 POVZETEK ... 32
8 VIRI ... 33
ZAHVALA ... 36
PRILOGE ... 37
KAZALO PREGLEDNIC
Preglednica 1: Količina semena za glavne drevesne vrste glede na način setve (Burschel in Huss, 1997, cit. po Diaci, 2006) ... 4 Preglednica 2: Količina semena za 1 hektar površine obdelane na proge (Čokl, 1948) ... 4 Preglednica 3: Čas setve posamezne drevesne vrste - izvor in količina za posamezno ploskev ... 15 Preglednica 4: Mortaliteta sejank za posamezno drevesno vrsto in/ali njeno provenienco 20 Preglednica 5: Friedmanov test in test mnogoterih primerjav ... 23 Preglednica 6: Svetloba po Landlotu za posamezno drevesno vrsto (Landolt in sod., 2010) ... 30
KAZALO SLIK
Slika 1: Sistem "taungya" na otoku Java v Indoneziji (Schmidt, 2008) ... 6
Slika 2: Lokacija GGE Radlje-Desni breg (Pregledovalnik..., 2020) ... 9
Slika 3: Fitocenološka karta Pahernikove posesti (Dakskobler in Rozman, 2014) ... 10
Slika 4: Količina padavin na Ribnici na Pohorju v obdobju 1980-2017 (Arso, 2020)... 11
Slika 5: Lokacije vrzeli so označene z črnimi krogi (vir: Diaci, 2020) ... 12
Slika 6: Ograjena vrzel 4 (foto: Blažko, maj 2020) ... 13
Slika 7: Neograjena vrzel 3 (foto: Blažko, maj 2020) ... 13
Slika 8: Ograjena ploskev pod zastorom (foto: Blažko, maj 2020)... 13
Slika 9: Neograjena ploskev pod zastorom (foto: Blažko, maj 2020) ... 14
Slika 10: Skica vrzeli, ploskev in ploskvic (vir: Adamič, 2020) ... 14
Slika 11: Ploskvica zaščitena z vrtnarsko kopreno in žičnato mrežo (foto: Adamič, oktober 2018) ... 15
Slika 12: Instrument Haglöf vertex IV (vir: www.haglofcg.com) ... 16
Slika 13: Merilnik Voltcraft DL-120 (vir: www.conrad.si) ... 17
Slika 14: Prikaz maksimalne (Tma) in minimalne temperature (Tmi) ter maksimalne (Rhma) in minimalne zračne vlage (Rhmi) za posamezni položaj v vrzeli ... 18
Slika 15: Prikaz direktne in difuzne svetlobe ter naklona glede na vrzel in položaje ... 19
Slika 16: Prikaz preživetja v obliki ranžirne vrste ... 20
Slika 17: Gostota sejank jelke po vrzelih in položajih glede na obdobje ... 21
Slika 18: Gostota sejank bukve po vrzelih in položajih glede na obdobje ... 21
Slika 19: Gostota sejank smreke po vrzelih in položajih glede na obdobje ... 22
Slika 20: Gostota sejank alpske provenience macesna po vrzelih in položajih glede na obdobje ... 22
Slika 21: Gostota sejank sudetske provenience macesna po vrzelih in položajih glede na obdobje ... 23
Slika 22: Jelka, povezave med svetlobo, naklonom in gostoto po obdobjih ... 24
Slika 23: Bukev, povezave med svetlobo, naklonom in gostoto po obdobjih ... 25
Slika 24: Smreka, povezave med svetlobo, naklonom in gostoto po obdobjih ... 26
Slika 25: Dobro klitje bukve v vrzeli 3 po prvem štetju (foto: Adamič, 2019) ... 26
Slika 26: Bukev v vrzeli 3 po drugem štetju (foto: Blažko, maj 2020) ... 28
Slika 27: Rjavenje iglic pri Ameriški duglaziji (foto: Blažko, maj 2020) ... 28
Slika 28: Macesen je eno vegetacijo starejši (foto: Blažko, maj 2020) ... 29
KAZALO PRILOG
Priloga A - Snemalni list………..37
1 UVOD
Z izrazom visokogorski gozd opredeljujemo gozd, ki se nahaja v zgornjem montanskem, altimontanskem in subalpinskem vegetacijskem pasu. Zaradi zaostrenih razmer je vegetacijska doba dreves v takem gozdu krajša in rast manj intenzivna. Ostrejše razmere pomenijo tudi manjšo proizvodnjo semena (Diaci, 2006).
Kljub odmaknjenosti in nedostopnosti je človek močno vplival na visokogorske gozdove.
Najprej je s požigalništvom pridobil pašnike. Kasneje se je z razvojem industrije povečala potreba po lesu kot surovini. Posledice so se kmalu pokazale ob naravnih ujmah, zato se je tako intenzivno krčenje začelo tudi zakonsko omejevati. Na opuščenih pašnikih je smreka postala pionirska vrsta. Razvilo se je golosečno gospodarjenje, ki je še dodatno spodbudilo sadnjo smreke. Rezultat so enodobni sestoji smreke kot monokulture (Diaci in sod., 2005).
Prav zaradi močno poudarjenih ekoloških, pa tudi socialnih funkcij je regeneracija krajine v visokogorju pomembna. Zaradi redčenj so nastali sestoji z redko sklenjenimi krošnjami.
Sestoji so pogosto prestari in neprimerne zgradbe. Bujna je tudi pritalna vegetacija (Diaci, 2006). Podobnega mnenja so tudi Huth in sod. (2017), ki ocenjujejo, da so monokulturni in enodobni sestoji dovzetnejši za negativne abiotske (suša, vetrolomi, snegolomi…) in biotske (insekti, glive …) dejavnike.
Če želimo izboljšati zatečeno stanje, moramo spremeniti gozdnogojitveni sistem, zamenjati glavno drevesno vrsto ter preoblikovati zgradbo sestoja. Tako degradirane gozdove spremenimo v naravne (Diaci, 2006). Mlinšek (1992) poudarja, da o premeni govorimo, kadar gre za bistveno spreminjanje sestoja.
Kadar želimo v zasmrečenih gozdovih spremeniti drevesno sestavo, to težje izpeljemo z naravno obnovo. V takem primeru nam je v pomoč umetna obnova, torej sadnja in/ali setev. Vendar umetno obnovo razumemo kot dopolnilo in ne nadomestilo. Uporabimo jo, kadar naravna obnova ne nudi zadovoljivih oziroma učinkovitih rešitev (Grecs, 1998).
V visokogorskem smrekovem gozdu na severnem pobočju Pohorja smo analizirali uspešnost setve izbranih drevesnih vrst v poskusnih vrzelih. Namen raziskave je proučiti vpliv mikroklime in mikrorastiščnih razmer na klitje in preživetje sejanih drevesnih vrst.
2 PREGLED OBJAV
V Sloveniji se na 90 % površin, ki so v umetni obnovi, uporablja sadnjo. Setev je v glavnem omejena le na obnovo pogorišč (Grecs, 1998). Setev črnega bora na Krasu, kjer se je pokazala kot učinkovit način sanacije gozdnih požarov, omenja tudi Šinigoj (2010).
Setev jelke v smislu premene zasmrečenih gozdov v srednji Evropi omenjajo Huth in sod.
(2017). Kljub temu, da setev velja za način, ki najbolj posnema naraven način obnove, je sadnja bolj uveljavljena. Tudi Vrtovec (1994) navaja, da s setvijo poskušamo posnemati naravno nasemenitev.
Več avtorjev (Diaci, 2006; Duryea, 1992 cit. po Klemen, 2012) predlaga, da naj na odločitev o uporabi metode umetne obnove vpliva poznavanje prednosti in slabosti ter ekoloških razmer. Konkretneje o težavah sadnje jelke razpravljajo Ammer in sod. (2002), ki so mnenja, da zaradi slabih saditvenih praks prihaja do slabšega zakoreninjena in s tem do slabega razvoja koreninskega sistema. Tu je še potreba po prostoru za vzgojo sadik in logistika za transport sadik na mesto sadnje. Poudarjajo tudi, da prihaja do tekmovalnosti z gostim naravnim smrekovim mladjem. Zaključujejo pa, da so stroški saditve nesorazmerno visoki glede na učinkovitost obnove. Kot omenjajo Šinigoj (2010) ter Ceccon in sod.
(2015) lahko uspeh obnove povečamo, če postavimo ograjo. To pa nam lahko še dodatno podraži izvedbo. Objedanje sicer negativno vpliva tako na naravno kot na umetno obnovo.
To težavo omenja Ammer (1996), ki poudarja da veliki rastlinojedi parkljarji igrajo zelo pomembno vlogo pri strukturi in dinamiki pomlajevanja gozdov v Alpah. Posebno priljubljena in izpostavljena je prav jelka. Podobnega mnenja so tudi Motta (1996), Kupferschmid in Bugmann (2005) ter Willoughby in sod. (2004).
Čokl (1948) omenja v vezi s setvijo, da se mlada drevesa bolje čistijo vej, če so sejanci.
Medsebojna konkurenca pospešuje naravno selekcijo. Pomembno je, da pred samo setvijo pripravimo tla, da pravilno sejemo in kasneje tudi negujemo. Sejemo naj na mestih, kjer nimamo toliko pritalne vegetacije, in kjer ni toliko težav s sušo in zmrzaljo. Pravilno izbrano seme tako sejemo na mesta, kjer sadnja ni mogoča. Avtor priporoča setev pod zastor, ter na kamnitih, skalovitih in gruščnatih tleh.
Pri določanju načina obnove si lahko pomagamo s prednostmi in slabostmi povzetimi po Diaci (2006) in Duryea (1992, cit. po Klemen, 2012).
Prednosti:
- Z setvijo je možen vnos nove vrste oz. genskega materiala.
- Gostota in kvaliteta setve, ter količina semena so pri setvi bolj pod nadzorom.
- Na težjih terenih lažje izvedemo obnovo z setvijo.
- Setev je prilagodljiva, lažje in hitreje dobimo seme kot sadike.
- Koreninski sitem se razvije naravno in je manj možnosti poškodovanosti.
- Ne enakomerna razporejenost z estetskega vidika izpade bolj naravno.
- Obdržijo se prednosti naravne obnove.
- Primerna je za spopolnjevanje naravnega mladja.
- Razmerje med učinkom in stroški je ugodnejše, hitreje lahko pogozdimo večje površine, ob ugodnih razmerah je setev lahko tudi strojna.
- Zaradi gostote sta vzrast mladja in čiščenje vej dobri.
- Boljše prilagajanje razmeram pod zastorom.
Slabosti:
- Pri setvi je priprava tal nujna.
- Setev zahteva več izkušenj.
- Območji, ki niso primerna za setev je več.
- Z setvijo so povezane daljše proizvodne dobe in s tem nižji donosi lesa.
- Pregosti sestoji, ki so posledica setve so požarno bolj ogroženi in neprimerni za strojno sečnjo.
- Uporaba semena je do 10 krat večja in zato primernejša za vrste, ki obilno semenijo.
- Uspešnost je odvisna od vremenskih razmer ob in po setvi ter semenskih let.
- Vrste, katerih semena so priljubljena hrana glodavcem, niso primerne za setev.
- Če je seme drago, ga je malo ali hitreje izgubi kalivost, je saditev bolj smiselna.
- Na strmih terenih lahko erozija odnaša seme.
- Sadnja je bolj smiselna od setve na terenih, kjer vladajo ostre vremenske razmere, so skrajna rastišča, visoka številčnost rastlinojede divjadi in bujna pritalna vegetacija.
- Mladje, ki se razvije iz semena je bujnejše in zahteva več nege.
Samo setev lahko razdelimo na različne oblike. Diaci (2006) jih v grobem predstavi kot:
- Popolna setev se uporablja pri sanacijah ogolelih površin s pionirskimi vrstami (breza, jelša, ipd). Velike količine semena pomenijo višji strošek.
- Setev v pasove je primerna za bukev, bor in smreko. Pasovi naj bi bili široki največ 60 cm in bili pravokotni na padnico. Presledek med vrstami naj bi bil od 1,2 do 1,6 m.
- Setev v brazde je večinoma strojna, le na strmejših terenih jo izvajamo ročno. S to obliko lahko sejemo hrast, bor in bukev.
- Setev na izbrana mesta pomeni, da sejemo v zaplatah. Uporablja se ob spopolnitvah pri hrastu, bukvi in tudi macesnu.
- Posamična setev se uporablja pri drevesnih vrstah z večjim semenom kot na primer pri bukvi, hrastu, domačem kostanju in orehu.
Glede na omenjene načine setve in drevesne vrste katere sejemo, določamo količino semena. V preglednici 1 so predstavljene posamezne količine semena za glavne drevesne vrste. Višja številka velja za semena z nižjo kaljivostjo.
Preglednica 1: Količina semena za glavne drevesne vrste glede na način setve (Burschel in Huss, 1997, cit.
po Diaci, 2006)
Drevesna vrsta Količina kg/ha Vrsta setve
Graden 400-750 v brazde
Dob 350-750 v brazde
Rdeči hrast 300-400 v brazde
Bukev 200-300 v pasove
Breza 30 popolna
Črni oreh 250-300 posamična
Domači kostanj 250-500 posamična
Domači kostanj 150-250 na izbrana mesta
Rdeči bor 2-3 v brazde
Čokl (1948) ocenjuje, da za 1 hektar površine, katero smo prej obdelali na proge, potrebujemo količine semena predstavljene v preglednici 2.
Preglednica 2: Količina semena za 1 hektar površine obdelane na proge (Čokl, 1948)
Drevesna vrsta Količina semena brez kril (kg/ha) Količina semena z kril (kg/ha)
Smreka 10 14
Rdeči bor 5 7
Črni bor 3 5
Macesen 12 15
Jelka 20-30 30-50
Hrast 500
Bukev 150
Domači kostanj 600
Gaber 30 60
Jesen 30
Javor 30
Več avtorjev (Toumey in Korstian, 1942, cit. po Huth in sod., 2017; Mazur, 1989, cit. po Huth in sod. 2017; Vieilledent in sod, 2010) ugotavlja, da na količino semena jelke vplivajo dejavniki okoljskega tveganja, sposobnost kalitve semena, izbrana setvena tehnika, predvidena mortaliteta in ciljna gostota mladja.
Bühler (1927, cit. po Huth in sod., 2017) količino semena glede na intenziteto setve jelke razdeli v tri razrede. Za ekstenzivno oziroma obširno setev predlaga 50 kg/ha, za setev v brazde 33 kg/ha in za manjše površine 25 kg/ha. Novejše raziskave (Baumhauer in sod., 2005; Engeßer in sod., 2011; Hoffmann, 2013; Hartig in sod., 2014) priporočajo količino semena jelke v razponu od 3 kg/ha do 40 kg/ha. Engeßer in sod. (2011) nižanje spodnje meje količine semena pripisujejo posledici izboljšanja tehnik setve. Za direktno setev v brazde priporočajo od 10 do 30 g semena na tekoči meter. Skupno bi to zneslo nekje od 15 do 45 kg semena na hektar površine.
Glede samega časa setve, Čokl (1948) pravi, da jeseni sejemo od takrat ko seme dozori pa do prvega mraza. Spomladi pa je najprimernejši čas za setev ob začetku zelenenja bukve.
V nižjih legah aprila, v višjih pa maja.
Huth in sod. (2017) priporočajo setev jelke čim prej v septembru, torej kadar seme dozori.
S tem posnemamo naravo, brez negativnih vplivov skladiščenja. Uporabimo sveže seme in stroški so manjši. Gosling (2007) pravi, da je seme možno kratkotrajno skladiščiti, če je vlažnost med 9 in 12 % in temperatura nižja od -5˚C. Za spomladansko setev avtorji Cauchard in sod. (2010) in Beckar (1970, cit. po Huth in sod., 2017) ocenjujejo da je uspešna če ni takrat prevelikih suš. Kutscher (2011) omenja boljšo kaljivost semena ob spomladanski setvi. Omejujoči dejavnik sta lahko globok sneg in zmrznjena tla (Fürst, 1897, cit. po Huth in sod., 2017; Luft, 1973, cit. po Huth in sod., 2017).
Prvo prosto setev črnega bora omenjata Žetko (1960) in Jurhar (1977) na Slavniku in Kojniku, kjer so leta 1952 zasadili 3,6 ha opuščenega pašnika. Na hektar so porabili 4 kg semena in dosegli uspeh 4,5 klic na 1 m². V kasnejših dveh letih so na istem območju na isti način pogozdili še 31 ha. Zaključili so, da je setev črnega bora uspešna, če so zagotovljeni naslednji pogoji:
- pravočasna setev (od decembra do februarja), - brez poletne suše,
- zemljišče ni zatravljeno,
- severne in severovzhodne ekspozicije so najprimernejše.
Alepski bor, primorski bor in pinjo so sejali na otoku Braču kjer so dosegli celo 100 % uspeh. Le v kraju Bol so bile težave zaradi jesenske zmrzali in spomladanske suše (Beltram, 1946).
Sanacijo požarišča Fajti hrib–Cerje iz leta 1994, v svoji diplomski nalogi, predstavi Šinigoj (2010). V raziskavo je bilo vključeno območje veliko 44 ha, kjer so obnavljali s setvijo in saditvijo različnih vrst. Že leta 1995 je bila na 5 ha opravljena priprava tal in setev črnega bora. Naslednje leto je bila opravljena setev črnega bora in črnega gabra na površini 34,2 ha. V predelih kjer je bil sejan črni bor je uspeh obnove enakomeren in mladi sestoji so homogeni. Kjer je bila mešana setev črnega bora in črnega gabra je uspeh neenakomeren.
Vzrok avtor pripisuje temu, da je površino pri setvi že poraščala trava, ki je predstavljala konkurenco mladju. Da se površine, ki so prekrite s travami in šaši, slabše obnavljajo potrjujeto tudi Schönenberger in Wasem (1997, cit. po Šinigoj, 2010), Mencinger (2012) ter Willoughby in sod. (2004).
Veliko raziskav je opravljenih v tropih, kjer se neposredna setev uporablja za pogozdovanje in sanacijo degradiranih zemljišč. Schmidt (2008) omenja zanimiv sistem
»taungya« (slika 1), kjer v nekaterih tropskih državah med drevesa posejejo kmetijske kulture. Kmetje tako obdelujejo ta med drevesni prostor dokler pritalna vegetacija ne predstavlja več konkurence drevesom.
Slika 1: Sistem "taungya" na otoku Java v Indoneziji (Schmidt, 2008)
Uspešnost sanacije vetroloma s setvijo v GGE Kamnik je obravnaval Klemen (2012).
Ugotovil je, da priprava tal oziroma vsaj minimalna obdelava pred setvijo ugodno vpliva na nasemenitev. Na mestih, kjer je bujnejša pritalna vegetacija, je bil uspeh setve slabši. Na mestih kjer se je odvijala vožnja traktorja pri spravilu so bile tudi ugodne razmere za vznik.
Pritalne vegetacije skoraj ni bilo, vožnja traktorja pa predstavlja že neko vrsto obdelave oziroma priprave tal. Na prisojni strani je bila nasemenitev slabša, razen na mestih kjer je rob vrzeli ščitil klice pred pripeko. Ugodna mesta so bila tudi ob prevrnjenih panjih.
Mencinger (2014) ocenjuje, da je setev uspešna, če izvedemo pripravo tal in sejemo na konveksnih predelih kjer je manj prsti na površju, ter kjer pričakujemo manjšo konkurenčnost pritalne vegetacije. Za boljši uspeh setve se priporoča večkratna obžetev sejank. Ugotovljeno je tudi, da na mestih kjer so tla bolj skalovita je manj pritalne vegetacije. To pomeni manj konkurence in ugodnejše razmere za nasemenitev.
Podobne zahtevne in ostre razmere kot v visokogorju najdemo tudi v mraziščih. Dinamiko naravnega pomlajevanja v gozdnem rezervatu Smrečje je opisal Vidic (2009). Za smreko ugotavlja da bolje uspeva pri pritalni vegetaciji kot bukev ter tudi na odmrlem lesu. Bukev pa za zaščito pred mrazom in pripeko izkorišča smrekove sestoje. Vsaka drevesna vrsta ima torej svoje ekološke zahteve.
Drevesni ostanki in drevesni opad so vpliven dejavnik pri naravni obnovi. Baier in sod.
(2007), omenjajo da na strmejših predelih prav talne ovire pomagajo preprečevati odnašanje in izpiranje semena. Pomembno vlogo pri niši pomlajevanja smreke ima tudi svetloba in debelina humusne plasti. Ammer in sod. (2002) so dokazali boljšo kaljivost smreke in bukve na ploskvah kjer so dodajali listni opad.
V raziskavi visokogorskih gozdov v Švici je smreka bolje uspevala na severnejših legah kot južnih (Brang, 1998). Na južnih legah je nastanek boljši na mineralnih tleh kot na tleh z dosti opada in je negativno povezan s sončno svetlobo. Suša negativno vpliva na razvoj
pomladka na obeh legah, na južnih legah pa je omejujoč dejavnik. Na severnih legah je omejujoč dejavnik pomanjkanje direktnega sončnega sevanja in razvoj patogenih gliv.
Dejavnike, ki vplivajo na uspeh setve razdelimo v dve skupini. V prvi so nepredvidljivi neposredni vplivi okolja, v drugi pa vplivi, ki so posledica setve, gojitvenih tehnik, in uporabljenega orodja oziroma opreme (Ammer in sod., 2002; Toumey in Korstian, 1942, cit. po Huth in sod., 2017).
Diaci in sod. (2005) so ugotovili negativni vpliv difuzne svetlobe in pozitivni vpliv globine prsti na pomlajevanje smreke v vrzelih altimontanskega gozda na Pokljuki. Predlagajo, da naj bodo vrzeli na pobočjih manjše, tiste v kotanjah pa srednje do večje. Usmerjenost vrzeli naj bo proti severu. Vandenberghe in sod. (2006) ugotavljajo, da je učinek vrzeli na pomlajevanje medsebojni preplet biotskih in abiotskih sprememb, ki jih povzročajo vrzeli same.
Diaci in sod. (2019) so v mešanih visokogorskih gozdovih smreke, jelke in bukve opazili pozitivno povezanost mladja smreke z difuzno svetlobo, debelino organskega horizonta, prisotnostjo odmrle drevnine in maha. Negativno pa je bilo povezano s pritalno vegetacijo, vsebnostjo vode, indikatorskimi vrednosti hranil po Landoltu in direktno svetlobo. Bukev se je bujneje pomlajevala v bližini semenskih dreves, na manj kislih tleh, pri večji vsebnosti vlage in na konkavnih oblikah mikroreliefa. Zaradi negativne povezanosti med direktno svetlobo in pomlajevanjem naj bi bile vrzeli elipsaste oblike z daljšo osjo v smeri zahod-vzhod. Vrzeli v obliki reže so se pokazali kot uspešna tehnika obnove smrekovih gorskih gozdov v švicarskih Alpah (Streit in sod., 2009).
3 CILJI IN HIPOTEZE NALOGE 3.1 CILJI
Naš cilj je proučiti rast in razvoj mladja umetne obnove s setvijo z upoštevanjem spremenljivosti ekosistemske mikroklime v sestojnih vrzelih. Razvoj mladja bomo povezali z mikroklimatskimi dejavniki ozračja (svetloba, temperatura zraka in zračna vlaga), mikroklimo tal (temperatura, vlažnost), talnimi razmerami in mikroreliefom.
Predlagali bomo usmeritve za izboljšanje uspeha setve.
3.2 HIPOTEZE
Preučiti želimo naslednje raziskovalne hipoteze:
- Uspešnost setve se razlikuje med drevesnimi vrstami, najvišja je pri smreki.
- Zaradi visoke nadmorske višine je uspeh setve boljši na prisojnih legah, bolj osončenih in toplejših mikrorastiščih (severni del v vrzeli), najslabši je pod sklenjenim zastorom krošenj.
- Na ploskvicah z večjimi nagibi je uspeh setve manjši.
- Zaščita ploskvic s kopreno in žično mrežo ni učinkovita za preprečevanje plenjenja semena.
- V prvi vegetacijski sezoni je mortaliteta klic višja kot v prvi zimski sezoni.
4 METODE
4.1 OBJEKT RAZISKAVE
Objekt ki je predmet naše raziskave se nahaja na Pahernikovi posestvi. Posest leži v GGE Radlje–Desni breg v GGO Slovenj Gradec (slika 2). S 552 hektari gozdov med Vuhredom in vrhom Velika kopa gospodari Pahernikova ustanova. Na teh severnih pobočjih Pohorja se dosegajo nadpovprečno visoke lesne zaloge (420 m³/ha). Sortimenti so kakovostni. Za sestoje so značilni malopovršinska mozaična struktura, naravna obnova in odlična odprtost z gozdnimi prometnicami (Pahernikovi gozdovi…, 2020).
Slika 2: Lokacija GGE Radlje-Desni breg (Pregledovalnik..., 2020)
4.1.1 Tip rastišča
Na celotni posesti najdemo več rastiščnih tipov (slika 3). Za nas sta zanimivi predvsem najvišji združbi: Luzulo sylvaticae-Piceetum in Luzulo-Fagetum luzuletosum sylvaticae.
Tla so distrična in geološka podlaga je tonalit (Dakskobler in Rozman, 2014). Na celotni posestvi prevladujejo distrična tla ter kamnini tonalit (40 %) in dacit (38 %) (Posestni načrt ..., 2015). Na glinastih skrilavcih v višinskem pasu med 1200 m do 1450 m prevladujejo sestoji subasociacije Luzulo-Fagetum luzuletosum sylvaticae. Tukaj sta bukev in smreka enakovredni oziroma ponekod smreka tudi prevladuje, kar je predvsem posledica gospodarjenja. Kjer je smreka naravno prisotna se lepo sama pomlajuje. V grmovni in spodnji drevesni plasti se pojavlja tudi jerebika (Sorbus aucuparia). Pogoste vrste v zeliščni plasti so belkasta in gozdna bekica (Luzula luzuloides, Luzula sylvatica), zajčja deteljica (Oxalis acetosella), svilničevolistni svišč (Gentiana asclepiadea), vretenčasti salomonov pečat (Polygonatum verticillatum). Na grebenu med Veliko Kopo in Rubnikovo planino se pojavlja tudi migalični šaš (Carex brizoides) (Dakskobler in Rozman, 2014).
V asociacijo Luzulo sylvaticae-Piceetum se uvrščajo v glavnem vrzelasti in večinoma čisti smrekovi sestoji. Nahajajo se na nadmorski višini od 1450 m do 1530 m tik pod vrhom Velike Kope. Na oblikovanje teh sestojev je predvsem v preteklosti vplivala paša živine.
Nekoliko višje so za bukev ekološke razmere nekoliko preostre, tako da je smreka tukaj prvobitna. Tudi tukaj se pojavlja jerebika. V zeliščni plasti je tudi kot grm pogosta borovnica (Vaccinium myrtillus). Ostale vrste v zeliščni plasti so še: gozdna bekica (Luzula
sylvatica), migalični šaš (Carex brizoides), dlakava šašulica (Calamagrostis villosa), vijugava masnica (Avenella flexuosa), širokolistna glistovnica (Dryopteris dilatata) in bela čmerika (Veratrum album subsp. album) (Dakskobler in Rozman, 2014).
Slika 3: Fitocenološka karta Pahernikove posesti (Dakskobler in Rozman, 2014)
4.1.2 Podnebje
Podnebne razmere obravnavanega območja smo želeli prikazati s podatki o temperaturi zraka in količini padavin. Najbližja meteorološka postaja, ki beleži količino padavin in temperaturo zraka se nahaja na Rogli na nadmorski višini 1480 m. Iz spletnega arhiva Agencije republike Slovenije za okolje (Arso) smo želeli pridobili te podatke. Naleteli smo na težavo, ker ni dostopnih podatkov za daljše obdobje. Naslednja meritvena točka v bližini je padavinska postaja v Ribnici na Pohorju (600 m n.m.v.). Kot je že iz naziva postaje razvidno se na njej beleži samo količino padavin. Kljub temu in dejstvu, da gre za precej nižjo nadmorsko višino smo podatke prikazali. Za obdobje od 1980 do 2017 (slika 4) smo izračunali povprečje padavin in dobili podatek 1263 mm. Leta 2018 je ista postaja zabeležila 1286 mm padavin. Leto kasneje (2019) pa 1393 mm padavin. Če ti zadnji dve leti primerjamo s povprečjem izbranega obdobja vidimo, da je povprečje nekoliko nižje.
Torej je količina padavin v zadnjih dveh letih nekoliko višja od povprečja prejšnjih let (Arso, 2020).
Slika 4: Količina padavin na Ribnici na Pohorju v obdobju 1980-2017 (Arso, 2020)
Želene podnebne podatke smo poskušali pridobiti tudi na drugačen način. V spletnem orodju Atlas okolja (2020) so podatki predstavljeni s pomočjo frekvenčne porazdelitve. Za meteorološko merilno postajo Rogla smo pridobili slednje opisne podatke:
- Povprečna letna temperatura zraka 1971 – 2000: 4 – 6 °C;
- Povprečna letna temperatura zraka 1981 – 2010: 4 – 6 °C;
- Povprečna letna najvišja dnevna temperatura zraka 1971 – 2000: 6 – 8 °C;
- Povprečna letna najnižja dnevna temperatura zraka 1971 – 2000: 0 – 2 °C;
- Absolutna najnižja temperatura zraka s povratno dobo 50 let -24 – -21 °C;
- Povprečna januarska temperatura zraka 1971– 2000: -4 – -2 °C;
- Povprečna januarska najnižja dnevna temperatura zraka 1971– 2000: -8 – -6 °C;
- Povprečna julijska najnižja dnevna temperatura zraka 1971 – 2000: 10 – 12 °C;
- Povprečna julijska najnižja dnevna temperatura zraka 1971 – 2000: 8 – 10 °C;
- Povprečna januarska najvišja dnevna temperatura zraka 1971 – 2000: -1 – 1 °C;
- Povprečna julijska najvišja dnevna temperatura zraka 1971 – 2000: 17 – 19 °C;
- Povprečna letna višina korigiranih padavin 1971 – 2000: 1600 – 1800 mm;
- Povprečna letna višina korigiranih padavin 1981 – 2010: 1500 – 1600 mm;
- Povprečna letna višina merjenih padavin 1961 – 1990: 1500 – 1600 mm.
V okviru Pahernikove posesti deluje tudi meteorološka postaja na Samčevem, locirana je na nadmorski višini 1100m. Tam so v letu 2020 bile izvedene tudi meritve padavin in temperature. Najnižja izmerjena temperatura je bila -9,85 oC, najvišja 28,17 oC. Letno povprečje znaša 8,57 oC. Povprečje letnih padavin je 1454 mm.
4.2 POSTAVITEV OBJEKTA
Objekt, kjer je potekala naša raziskava, leži na severnem pobočju Pohorja tik pod vrhom.
Izsekanih je bilo šest okroglih vrzeli premera približno 50 m, torej dveh drevesnih višin oziroma površine 25 arov (slika 5). Tri vrzeli so ograjene (slika 6), tri pa ne (slika 7).
Vrzeli so kolikor je mogoče orientirane sever-jug.
Slika 5: Lokacije vrzeli so označene z črnimi krogi (vir: Diaci, 2020)
Slika 6: Ograjena vrzel 4 (foto: Blažko, maj 2020)
Slika 7: Neograjena vrzel 3 (foto: Blažko, maj 2020)
Na vsaki taki vrzeli se nahaja pet ploskev, ki so zakoličene glede na smer oziroma položaj neba. Tako imamo ploskev na severu, jugu, zahodu, vzhodi in v centru vrzeli. Velikost ploskev je približno 8 × 6 metrov. Vsaka vrzel ima tudi šesto ploskev, ki se ne nahaja v vrzeli, ampak je locirana za robom, pod zastorom. Tudi slednje so ograjene (slika 8) ali ne (slika 9). Odvisno h kateri vrzeli spadajo, torej ograjeni ali neograjeni. Vrzeli in pripadajoče ploskve pod zastorom označene z 1, 3 in 6 niso ograjene. Vrzeli in pripadajoče ploskve pod zastorom, označene z 2, 4 in 5 pa so ograjene.
Slika 8: Ograjena ploskev pod zastorom (foto: Blažko, maj 2020)
Slika 9: Neograjena ploskev pod zastorom (foto: Blažko, maj 2020)
V vsaki ploskvi je več manjših ploskvic, ki so dveh velikosti: 1 × 1 m in 1, 5 × 1, 5 m.
Večje ploskvice niso vključene v našo raziskavo. Na njih so namreč izvedeni poskusi s sadnjo. Na vsaki ploskvi je 14 ploskvic in razdalja med njimi je 50 cm. (slika 10). Iz spodnje slike (slika 10) razberemo tudi, da je vsak položaj predstavljen s točno določeno številko. Števila 1 predstavlja sever, številka 2 vzhod, številka 3 center vrzeli, številka 4 zahod, številka 5 jug in številka 6 ploskev pod zastorom.
Slika 10: Skica vrzeli, ploskev in ploskvic (vir: Adamič, 2020)
Spomladi 2018 je bila izvedena prva poskusna setev smreke, bukve in dveh provenienc macesna (alpskega in sudetskega). V oktobru istega leta pa setev jelke, smreke, bukve, gradna in avstrijske provenience duglazije. Ker seme jeseni še ni bilo na voljo, je Slovenska provenienca duglazije bila sejana v aprilu 2019. Tokrat so zaradi plenilcev semen, ploskvice bile prekrite z vrtno kopreno in žičnato mrežo (slika 11). Tretja setev je bila izvedena v maju 2020 in ni vključena v našo raziskavo (preglednica 3). Število semen v preglednici predstavlja količino, ki je posejana na posamezni ploskvi.
Slika 11: Ploskvica zaščitena z vrtnarsko kopreno in žičnato mrežo (foto: Adamič, oktober 2018) Preglednica 3: Čas setve posamezne drevesne vrste - izvor in količina za posamezno ploskev
Setev Bukev Jelka Smreka Alpski
macesen Sudetski
macesen Avstrijska
duglazija Slovenska
duglazija Graden 2018
spomladi ZGS*,
100 semen ZGS,
100 semen
AU*, 100 semen
AU, 100
semen
2018 jeseni Pahernik*, 200 semen ZGS,
200 semen
ZGS, 200 semen
AU, 200
semen Pahernik, 200 semen, april 2019
Pahernik 50 semen 2020
spomladi
Pahernik, 100 semen
Pahernik, 100 semen
ZGS, 100 semen
ZGS, 100 semen
AU, 100
semen
Pahernik, 100 semen
*ZGS – seme pridobljeno na Zavodu za gozdove
*Pahernik – seme pridobljeno na Pahernikovi posesti, v okolici vrzeli
*AU – seme uvoženo iz Avstrije 4.3 TERENSKE MERITVE
Prva snemanja števila sejank so bila opravljena leta 2019 in sicer v oktobru. Naslednje snemanje smo opravili v drugi polovici meseca maja 2020. Na snemalne liste (priloga A) smo za vsako ploskvico in drevesno vrsto ter provenienco zapisali število preživelih sejank.
Svetloba je bila posneta septembra 2018. Na vsaki ploskvi so bili izvedeni 2 oz. 3 posnetki, odvisno od oblike ploskve. Skupno je bilo narejenih 83 posnetkov. Za snemanje je bil uporabljen 24 MP DSLR Sony NEX 7 digitalni fotoaparat s skrajno širokokotnim objektivom 'ribje oko'. V vertikalni legi fotografskega aparata zajamemo celotno hemisfero, od zenita do horizonta. Posnete fotografije so krožne in predstavljajo projekcijo okolice pod zornim kotom do 180 °. Fotoaparat z objektivom smo namestili na posebno stojalo, ki so ga razvili v podjetju Regent's Instruments v Kanadi. Ima vgrajen elektronski kompas, ki zaznava magnetni sever. Snemano je bilo v oblačnem vremenu. Podatki so izraženi v odstotkih.
Naklon smo merili z orodjem Haglöf Vertex IV (slika 12) funkcijo »angle«. Orodje deluje po dobro preizkušeni metodi ultrazvoka. Naklon je izražen v stopinjah.
Slika 12: Instrument Haglöf vertex IV (vir: www.haglofcg.com)
Vlago in temperaturo se je merilo v obdobju od 28. 7. do 2. 10. 2020. Uporabili smo merilnik Voltcraft DL-120 (slika 13). Merilniki so bili vstavljeni v ustrezne zaščite pred direktnim sončnim sevanjem.
Slika 13: Merilnik Voltcraft DL-120 (vir: www.conrad.si)
4.4 STATISTIČNE METODE
Podatke smo obdelali v programu Excel. Statistično analizo pa smo izvedli v programu IBM SPSS Statistics 22 in JASP 0.13.1.0. Statistično pomembnost razlik smo preverjali z neparametričnim Mann-Whitney U testom. Statistično značilne razlike smo ugotavljali tudi s Kruskal-Wallis testom. Povezanost med spremenljivkami smo preverjali s Spearmanovim koeficientom korelacij. Uporabili smo tudi Friedmanov test.
Fotografije smo obdelali v programu WinScanopy 2014a. Parametra, ki smo ju ocenjevali iz fotografij hemisfere, sta bila delež direktnega sončnega sevanja (Direct Site Factor- FDIR) in delež indirektnega (difuznega) sončnega sevanja (Indirect Site Factor- FDIF).
5 REZULTATI
5.1. EKOLOŠKI DEJAVNIKI
Temperatura in vlaga glede na položaj v vrzeli sta predstavljeni na sliki 14. Za povprečja maksimalnih temperatur (Tma) vidimo, da so le-te nekoliko nižje za položaja 5 (jug) in 6 (pod zastorom). Pri povprečju minimalnih temperatur (Tmi) ne opazimo nekih bistvenih odstopanj. Pričakovano je zračna vlaga nekoliko višja na položajih, kjer je temperatura nižja.
Slika 14: Prikaz maksimalne (Tma) in minimalne temperature (Tmi) ter maksimalne (Rhma) in minimalne zračne vlage (Rhmi) za posamezni položaj v vrzeli
Svetlobo in naklon imamo podano glede na vrzel (gap) in položaj (spl) (slika 15). Pri difuzni svetlobi (smdif) glede na vrzel ni nekih razlik. Glede na položaj pa vidmo pozitivno odstopanje pri centru (položaj 3) in negativno odstopanje pri položaju 6, torej pod zastorom. Podobno je pri direktni svtelobi (smdir). Torej, glede na vrzel ni razlik, pri položajih pa ob ploskvi pod zastorom (položaj 6) in južni legi (položaj 5) opazimo nižje vrednosti. Med vrzeli so razlike v naklonu, vrzel (gap) 3 ima najmanjši naklon. Med položaji ni posebnih razlik v naklonih oz. so te zelo majhne.
Slika 15: Prikaz direktne in difuzne svetlobe ter naklona glede na vrzel in položaje
5.2. MORTALITETA SEJANK
V preglednici 4 je v prvih treh vrsticah podano število semen posejanih na posamezno ploskev, glede na čas setve in glede na drevesno vrsto in/ali njeno provenienco. Število vseh ploskev je 36, tako je v naslednjih dveh vrsticah predstavljeno skupno število posejanih semen. V vrstici »5_2019« so predstavljene preživele sejanke iz poskusne setve.
V naslednjih dveh (»9_2019« in »5_2010«) pa štetji vseh preživelih sejank iz vseh setev.
Pri obeh proveniencah macesna upoštevamo, da so sejanke eno vegetacijsko dobo starejše od ostalih sejanih drevesnih vrst.
Če primerjamo preživetje za prvo obdobje (svetlo modra vrstica) opazimo izstopanje obeh provenienc macesna. Na drugem mestu je bukev, sledita ji obe provenienci duglazije. Pri primerjavi zadnjega oz. drugega obdobja (temno modra vrstica) opazimo nazadovanje pri macesnu, bukev ima tako največje preživetje. Avstrijska duglazija je tretja najuspešnejša glede preživetja. Kljub temu da je avstrijska provenienca duglazije tudi tretja najslabša, če gledamo zmanjšanje preživetja. Tudi tukaj sta najslabša macesna. Zanimivo je, da 0 %
zmanjšanje preživetja opazimo pri jelki. Jelka je tako najuspešnejša drevesna vrsta s 100 % deležem preživelih v zadnjem obdobju, sledita ji bukev (88 %) in smreka (64 %).
Najmanjši delež preživelih, če ne upoštevamo hrasta gradna ima sudetski macesen.
Preglednica 4: Mortaliteta sejank za posamezno drevesno vrsto in/ali njeno provenienco
Slika 16: Prikaz preživetja v obliki ranžirne vrste
Zanimiv prikaz je tudi grafikon ranžirne vrste preživetja (slika 16). Tukaj bolje vidimo in ocenimo spremembe preživetja glede na obdobje oz. štetje. Manjša kot je številka, večje je število preživelih osebkov.
Sm Je Bu Hr Dug-a Dug-sl Ma-al Ma-sud
5_2018 (št. semen/pl) 100 100 100 100
10_2018 (št. semen/pl) 200 200 200 50 200
4_2019 (št. semen/pl) 200
5_2018 (št. semen skupaj) 3600 3600 3600 3600
10_2018(št.semen skupaj) 7200 7200 7200 1800 7200 7200
5_2019 60 73 175 126
9_2019 75 19 188 1 186 124 71 80
5_2020 48 19 166 0 79 27 14 13
Preživetje 5_2019 0,8 % 1,0 % 4,86 % 3,50 %
Preživetje 9_2019 1,04 % 0,26 % 2,61 % 0,06 % 2,58% 1,72 % 1,97 % 2,22 % Preživetje 5_2020 0,67 % 0,26 % 2,31 % 0,00 % 1,10 % 0,38 % 0,39 % 0,36 %
Rang 9_2019 6 7 3 4 5 1 2
Rang 5_2020 5 7 1 4 6 3 2
Zmanjšanje preživetja -0,38% 0,0% -0,31% -1.49% -1,35% -1,58% -1,31 %
Delež preživelih 64% 100% 88% 0 % 42% 22% 20% 16%
5.3. RAZLIKE V GOSTOTI PO VRZELIH IN POLOŽAJIH
Pri jelki (slika 17) smo ugotovili boljši uspeh na višjeležečih vrzelih 4 in 5 (gap). Glede položajev (spl) kot ugodnejša izstopata sever (1) in pod zastorom (6).
Slika 17: Gostota sejank jelke po vrzelih in položajih glede na obdobje
Pri bukvi (slika 18) smo zabeležili pri kasnejšem obdobju izrazito izstopanje vrzeli 3.
Glede položajev je bil v prvem obdobju nekoliko boljši uspeh na sredinskem položaju, torej vzhod (2), center (3) in zahod (4), kasneje pa zahod (4), jug (5) in pod zastorom (6).
Slika 18: Gostota sejank bukve po vrzelih in položajih glede na obdobje
Smreka (slika 19) je boljše uspevala v spodnjih (1,2 in 3) vrzelih; še posebej v drugem in tretjem obdobju. Glede položajev se je izkazalo, da so na začetku ugodni sever (1), vzhod (2) in center (3). Kasneje sta bila boljša zahod (4) in jug (5). Tukaj omenimo, da je center (3) pri smreki izstopal kot ugoden, pri ostalih drevesnih vrstah pa je bil med slabšimi položaji.
Slika 19: Gostota sejank smreke po vrzelih in položajih glede na obdobje
Avstrijska provenienca duglazije in slovenska provenienca duglazije sta pokazali podobne vzorce preživetja. Pri zadnji meritvi so se izkazale višjeležeče vrzeli kot ugodnejše.
Centralni položaj je bil slabši, podobno kot pri vseh ostalih vrstah z izjemo smreke
Slika 20: Gostota sejank alpske provenience macesna po vrzelih in položajih glede na obdobje
Preživetje alpske provenience macesna (slika 20) je bilo boljše v višjeležečih vrzelih ter v severnem (1) in vzhodnem (2) položaju.
Pri sudetski provenienci macesna (slika 21) v vrzelih ni posebnih razlik. V položajih pa vidimo podoben vzorec kot pri alpskem, torej sever (1), vzhod (2) ter tudi zahod (4), ki pa nekoliko izstopa.
Slika 21: Gostota sejank sudetske provenience macesna po vrzelih in položajih glede na obdobje Preglednica 5: Friedmanov test in test mnogoterih primerjav
Friedman Test p vrednost Conover Post Hoc p vrednost
Smreka 0,046 sm5_19 sm9_19
sm5_20
sm9_19 sm5_20
0,216 0,015 0,216
Jelka 0,317
Bukev 0,022 bu5_19 bu9_19
bu5_20
bu9_19 bu5_20
0,077 0,008 0,353 Macesen alpski <0,001 maal5_19 maal9_19
maal5_20
maal9_19 maal5_20
<0,001
<0,001 0,003 Macesen sudetski < 0,001 mas5_19 mas9_19
mas5_20
mas9_19 mas5_20
0,003
< 0,001
<0,001 Duglazija slo <0,001 dgsi9_19 dgsi5_20 <0,001 Duglazija avt <0,001 dga9_19 dga5_20 <0,001
Iz preglednice 5 vidimo da pri jelki ni razlike med obdobjema in sprejmemo ničelno hipotezo. Pri smreki in bukvi ničelno hipotezo zavrnemo (p<0,05). Prav tako pri obeh proveniencah macesna in duglazije (p<0,001). V nadaljevanju v testu monoterih primerjav (Conover Post Hoc) vidimo med katerimi obdobji so razlike.
5.4. POVEZAVE GOSTOT SEJANK TER SVETLOBE IN NAKLONA
Preverili smo najbolj zanimive povezave gostote klic posamezne drevesne vrste s svetlobo (dir in dif) in naklonom. Uporabili smo Spearmanovo korelacijo rangov (ρ). Prvega štetja (5_19) nismo uporabili, ker se klitje pri bukvi in smreki še ni popolnoma odvilo. Pri jelki (slika 23) zaznamo upadanje gostote z difuzno svetlobo in naraščanje gostote z direktno svetlobo. Vendar statistične značilnosti nismo zaznali. Pri naklonu ni bilo zaznanih vplivov.
Slika 22: Jelka, povezave med svetlobo, naklonom in gostoto po obdobjih
Obe svetlobi sta pri bukvi (slika 24) rahlo negativni, vendar statistične značilnosti ni zaznati. Naklon ima negativen vpliv v obeh obdobjih in to je potrjeno tudi s statistično značilnostjo (p=0,010, p=0,008).
Slika 23: Bukev, povezave med svetlobo, naklonom in gostoto po obdobjih
Pri smreki (slika 25) ni zaznati povezave s svetlobo. Naklon je pri prvi meritvi pozitiven in to potrjuje tudi statistična značilnost (p=0,028).
Pri alpski provenienci macesna se nakazuje pozitiven vpliv svetlobe in negativen vpliv z večanjem naklona v kasnejšem obdobju. Pri sudetski provenienci macesna so vplivi enaki.
Statistične značilnosti ni zaznati. Pri avstrijski provenienci duglazije smo zaznali negativni vpliv svetlobe in naklona v prvem obdobju, vendar brez statistične značilnosti. Pri slovenski provenienci sicer zaznamo statistično značilnost pri difuzni svetlobi za prvo obdobje (p=0,042), vendar se kaže kot da ni povezave med obema obdobjema. Opazimo tudi spremembe v trendih med leti.
Slika 24: Smreka, povezave med svetlobo, naklonom in gostoto po obdobjih
Slika 25: Dobro klitje bukve v vrzeli 3 po prvem štetju (foto: Adamič, 2019)
6 RAZPRAVA
Potrdili smo, da se uspešnost nasemenitve razlikuje med drevesnimi vrstami. Da je smreka najuspešnejša ne moremo potrditi (preglednica 4). V prvem obdobju je najuspešnejša alpska provenienca macesna. Po drugem obdobju pa bukev (slika 16). Graden se je pokazal kot najmanj uspešna drevesna vrsta. Pri prvem štetju smo zabeležili samo en osebek, pri drugem pa nobenega. Najverjetnejši vzrok za neuspeh so plenilci semen in to kljub zaščiti ploskvic s kopreno in mrežami. Že Diaci (2006) omenja, da semena ki so priljubljena pri glodavcih niso primerna za setev. Pri odkrivanju ploskvic spomladi smo opazili veliko semenskih luščin in posamezne nastavke kalčkov korenine, vendar nobenih kličnih listov (Adamič, 2020). Za graden so proučevana rastišča že precej skrajnostna zaradi visoke nadmorske višine in severne lege. Graden se pojavlja najbližje proučevanim rastiščem na nadmorski višini 650 m, kjer je bil tudi nabran (Skerlovnik, 2020). Pričakovali smo manj zanimanja pri plenilcih semena zaradi redkosti gradnovih semen na proučevani nadmorski višini ter več mortalitete pri nadaljnjem razvoju gradnovih klic.
Opazili smo, da večini drevesnih vrst predstavlja pritalna vegetacija konkurenco, saj je bilo preživetje slabše v osrednjem položaju. Ploskvice so bile sicer prekopane, vendar se je na njih hitro ponovno naselila pritalna vegetacija, poleg tega je vegetacija na prostorih med ploskvicami in na sosednjih kontrolnih ploskvicah močno zastirala (Adamič, 2020). Tudi Čokl (1948) odsvetuje setev na tleh z veliko pritalne vegetacije. Pri smreki je bilo nazadovanje v osrednjih položajih nekoliko manjše, kar lahko nakazuje nekoliko boljše prenašanje konkurence trav. Do podobnih ugotovitev glede zaviralnega vpliva pritalne vegetacije so prišli tudi Žitko (1960), Jurhar (1977), Schönenberger in Wasem (1997, cit.
po Šinigoj, 2010), Willoughby in sod. (2004), Vidic (2009), Klemen (2012) in Mencinger (2014). Boljši uspeh smreke se nakazuje tudi na nižjeležečih vrzelih, torej pri nižjih nadmorskih višinah.
Jelka je zanimiva zaradi ničelne mortalitete v drugem obdobju (preglednica 4). Osebki, ki so spomladi skalili so tudi preživeli prvo zimo. Pri ostalih vrstah opazimo padec, najbolj izrazito pri duglaziji in macesnu. Pri bukvi se je pokazal izjemen uspeh v vrzeli 3 (sliki 25 in 26). Vzrok je lahko v naklonu, saj je v tej vrzeli najmanjši (slika 3), prav tako je potrjen vpliv naklona (slika 17) tudi s statistično značilnostjo. Da se bukev bolje naravno pomlajuje na konkavnem mikroreliefu so ugotovili tudi Diaci in sod. (2019). Zanimivo je da vrzel ni bila ograjena. Morda so osebki še premalo razviti, da bi predstavljali zanimiv vir hrane velikim rastlinojedim parkljarjem. Pri jelki je bil zaznan boljši uspeh v vrzelih 4 in 5 (slika 17), vzroka za to sta lahko, da sta ti dve vrzeli ograjeni, ter da sta višje ležeči in posledično so tla bolj kisla. Po drugi strani pa sega najvišja naravna razširjenost jelke na Pohorju le do ca. 1200 m.
Vpliva naklona pri jelki ni zaznati. Pri smreki (slika 24) se je pokazala pozitivna povezava le v prvem obdobju. Rahlo negativna povezava pri starejših osebkih velja enako za obe provenienci macesna. Pri avstrijski duglaziji smo zabeležili negativen vpliv naklona pri prvem snemanju. Slovenska provenienca duglazije kaže spremembe v trendih med leti.
Naklon ima negativen vpliv. Če pogledamo samo mortaliteto (preglednica 4) vidimo, da se število osebkov iz prvega obdobja (124) zmanjša na 27 osebkov. Tudi delež preživelih po prvi zimi je med slabšimi (22 %). Ta višina mortalitete je bila z naše strani opažena že pri samem snemanju. Možen vzrok je lahko, da so bile ob prvem štetju upoštevane tudi klice smreke, ki so se po naravni poti nasemenile na poskusno ploskvico. Klice smreke in
duglazije je nekoliko težje ločiti med seboj. Posebej v primeru neizkušenega očesa ali pa pri površnem štetju lahko hitro pride do napake. Hipotezo, da je mortaliteta višja v prvi vegetacijski sezoni, bi lahko potrdili v primeru jelke, smreke in bukve. Za macesen in duglazijo pa ne.
Slika 26: Bukev v vrzeli 3 po drugem štetju (foto: Blažko, maj 2020)
Slika 27: Rjavenje iglic pri Ameriški duglaziji (foto: Blažko, maj 2020)
Tudi v primeru smreke se poraja vprašanje, koliko osebkov je naravno nasemenjenih in koliko sejanih. Ploskvice so bile zaščitene s kopreno, vendar naravne nasemenitve pred namestitvijo kopren ni mogoče povsem izključiti. Pri drugem snemanju (pomlad 2020) smo opazili, da je kar nekaj smrekovih osebkov slabega vitalnega stanja. Pojavilo se je rjavenje iglic in tudi koreninski sistemi so bili delno vidni. Za slednje predvidevamo, da je vzrok erozija tal, kar nakazuje na vpliv naklona in na možnost zmanjšanja osebkov tudi v prihodnje. Podobna opažanja so bila tudi pri macesnu in duglaziji (slika 27). Raziskovalno hipotezo, da je na ploskvicah z večjimi nagibi uspeh setve manjši lahko potrdimo. Tudi Diaci (2006) omenja slabši uspeh setve na večjih naklonih.
Še enkrat naj poudarimo da sta macesna starejša za eno vegetacijo (slika 28). Zato njuna mortaliteta nakazuje nekoliko dolgoročnejše trende. Tako se je pokazalo, da se alpska provenienca bolje obnese v višjeležečih vrzelih oziroma na višjih nadmorskih višinah, kar je pričakovano. Sudetski macesen je imel boljše preživetje tudi v nižjeležečih vrzelih.
Naklon je bil v negativni povezavi z gostoto, svetloba pa v pozitivni. Ocenjujemo, da je naklon glavni vzrok za zmanjšanje preživetja macesna.
Slika 28: Macesen je eno vegetacijo starejši (foto: Blažko, maj 2020)
Raziskovalno hipotezo o slabši uspešnosti setve pod zastorom, v primeru bukve in jelke ne moremo potrditi. Bukev se dobro počuti pod zastorom (slika 18), to so potrdili tudi Vidic (2009) ter Diaci in sod. (2019). Obe svetlobi, direktna in difuzna rahlo negativno vplivata na preživetje (slika 23). Podobe ugotovitve navajajo tudi Diaci in sod. (2005). Opazili smo tudi, da se je bukev naravno nasemenila na vlaki nedaleč od vrzeli 1 in 2. Enaka opažanja je opisal tudi Klemen (2012). Podobno je jelka, prav tako uspešna pod zastorom ter tudi na
severnem položaju (slika 17). Kar je zanimivo, saj sta si položaja različna in to tudi delno ovrže našo hipotezo. Z večanjem difuzne svetlobe preživetje pada. Zanimivo je, da direktna svetloba rahlo pozitivno vpliva na preživetje (slika 22). Pri smreki za sedaj ni zaznati vpliva svetlobe. Diaci in sod. (2019) za smreko ugotavljajo negativno povezanost z direktno in pozitivno z difuzno svetlobo. Vendar v tem primeru gre za prisojno stran. Za osojne strani kot v našem primeru, Brang (1998) ugotavlja, da direktna svetloba ni pomembna za vznik, ampak šele pri kasnejšem razvoju. Hipoteze, da je uspeh setve boljši na toplejših in bolj sončnih predelih ne moremo potrditi. Vsaka drevesna vrsta ima svoje zahteve glede svetlobe in tudi te se lahko spremenijo glede na starost osebka. V splošnem so vrste potrdile svoje zahteve glede svetlobe, saj se sencozdržne bolje obnesejo pod zastorom (bukev), svetloljubne pa v vrzeli (macesen, duglazija). Za primerjavo dodajamo še fotoindikacijo za svetlobo po Landoltu za posamezno vrsto (preglednica 5). Indikatorji relativne osvetljenosti so označeni od 1 do 5. Najbolj sencozdržne so označene z 1, najbolj svetoljubne pa s 5. Landolt in sod. (2010) jih opišejo takole:
- 1: izrazito senčna rastlina prenese celo manj kot 3 % relativne osvetljenosti,
- 2: senčna rastlina, redko prenaša pod 3 %, vendar pogosto pod 10 % relativne osvetljenosti,
- 3: polsenčna rastlina, redko prenašajo pod 10 % relativne osvetljenosti, - 4: polsvetloljubna rastlina, prenaša senco le občasno ali za kratek čas, - 5: svetloljubna rastlina, raste le na odprtih in sončnih mestih.
Preglednica 6: Svetloba po Landlotu za posamezno drevesno vrsto (Landolt in sod., 2010)
Takson Svetloba
Picea abies 1
Abies alba 1
Larix decidua 4
Pseudostsuga menziesii 2
Fagus sylvatica 1
Quercus petraea 3
6.1 ZAKLJUČKI ZA GOJENJE GOZDOV
V naši raziskavi so uporabljeni podatki iz ene vegetacijske dobe. Izjema je macesen.
Smiselno je raziskavo nadaljevati in s podrobnejšimi analizami dopolniti ugotovitve za posamezno drevesno vrsto. Kljub temu lahko nekatere ugotovitve analiz in opazovanj na terenu ter predlagane literature, ob upoštevanju načela previdnosti prenesemo na teren.
Smreka se je izkazala kot nekoliko uspešnejša v sredini vrzeli v primerjavi z drugimi vrstami. Preučiti bi bilo smiselno ali na to vplivajo mikroklimatske razmere ali konkurenca pritalne vegetacije. Za nasemenitev smreke naklon ne predstavlja večjih težav in tudi sama se dobro pomlajuje zaradi obilice semenskih dreves. Na podobnih rastiščnih in v primerljivih sestojnih razmerah je ni potrebno sejati, še posebej če načrtujemo povečanje deleža ali vnos drugih drevesnih vrst.
Bukev se dobro obnese ob robu vrzeli, kjer jo ščiti zastor odraslih dreves. Tereni z majhnimi nagibi ugodno vplivajo na uspešnost setve. Seme moramo zaščititi pred plenilci semena ter mlada drevesa pred prekomernim objedanjem.
Jelko sejemo ob robu vrzeli v bližini dreves. Preveriti je potrebno njen dober uspeh na položaju 3 z direktno svetlobo. Na naklon terena ni tako občutljiva kot bukev. Veliki rastlinojedi parkljarji so glavna grožnja, zato zaščita pred objedanjem predstavlja največjo skrb v kasnejših letih.
Macesen potrebuje svetlobo ter ne prevelik naklon. Pri sudetski provenienci preživetje nakazuje, da bi lahko dobro uspevala v manj ostrih rastiščnih razmerah na nekoliko nižjih nadmorskih višinah.
Za duglaziji lahko ocenimo, da problem kot pri večini vrst, predstavljata naklon in bujna pritalna vegetacija. Zaradi netočnih podatkov pri prvem snemanju bi bilo potrebno poskus ponoviti.
Težava v zvezi z naklonom je predvsem problem spiranja zemljine pri močnih nalivih.
Pred setvijo opravimo pripravo tal (prekopljemo) in s tem zemljo zrahljamo, kar ima za posledico spiranja zemljine ob močnih nalivih. Ko seme v teh prekopanih tleh vzklije, mlade korenine ravno odženejo, močni nalivi zemljo odnesejo in klice ostanejo brez opore, marsikatera tudi brez hranil in pogosto take klice propadejo. Zato bi bilo morda smiselno opraviti setev na terase (manj spiranja) oz. izbrana mesta. Ta izbrana mesta so predvsem dvignjene lege (prednost pred pritalno vegetacijo) oz. setev na bolj izravnana mesta (npr.
okolica panjev).
7 POVZETEK
Ostre rastiščne razmere v visokogorskem gozdu lahko otežujejo pomlajevanje. V magistrski nalogi smo v takšnih razmerah analizirali uspešnost setve v vrzelih smrekovega gozda. Na Pahernikovi posestvi smo v rastiščnih tipih Luzulo sylvaticae-Piceetum in Luzulo-Fagetum luzuletosum sylvaticae postavili raziskovalne ploskve v šestih vrzelih.
Vrzeli so velike 25 arov, ploskve 8 × 6 m in ploskvice 1 × 1 m. Tri vrzeli, torej polovica, je ograjenih. V vsaki vrzeli je šest ploskev s posamezno drevesno vrsto. Položaji teh ploskev so razporejeni glede na glavne smeri neba (jug, vzhod, zahod in sever), v centru vrzeli in pod zastorom.
Prva setev je bila izvedena v oktobru 2018. Posejani so bili smreka, jelka, bukev, graden in duglazija. Že spomladi istega leta je bil poskusno posejan macesen. Za cilj naše naloge smo si zadali preučiti vpliv mikroklime in mikroreliefa v vrzelih na uspešnost umetne obnove s setvijo. Septembra 2018 sta bila izmerjeni svetloba in naklon. V letu 2020 so bile opravljene meritve relativne zračne vlage in temperature. Prvo snemanje sejank je bilo opravljeno v oktobru 2019, drugo pa v maju 2020.
Rezultati so pokazali, da se uspešnost setve razlikuje od vrste do vrste. Po prvem štetju oziroma ob koncu prve vegetacijske dobe je bila najuspešnejša alpska provenienca macesna (4,86 %). Po drugem štetju oziroma po prvi zimi pa bukev (2,31 %). Najnižje zmanjšanje preživetja čez zimo smo ugotovili pri jelki (0 %). Glede na delež preživelih po prvi zimi je tako najboljša jelka (100 %), sledi ji bukev (88 %) in smreka (64 %). V splošnem naklon vpliva negativno na večino drevesih vrst, še najbolj pri bukvi in macesnu ter najmanj pri smreki in jelki. Podobno je s svetlobo, pri macesnu ima pozitiven vpliv, pri bukvi rahlo negativen. Pri smreki vpliva svetlobe ni zaznati, pri jelki ima difuzna svetloba negativen vpliv, direktna pa pozitiven. Smreka je edina, ki je dobro uspevala na sredini vrzeli, jelka pa pod zastorom in na severni legi.
8 VIRI
Adamič T. 2020. ''Opis postopkov in opažanja na setvenih ploskvicah''. Ljubljana, Biotehniška fakulteta, Oddelek za gozdarstvo in obnovljive gozdne vire (osebni vir, maj 2020)
Ammer C. 1996. Impact of ungulates on structure and dynamics of natural regeneration of mixed mountain forests in the Bavarian Alps. Forest Ecology and Management, 88, 1-2:
43-53
Ammer C., Mosandl R., Kateb E. H. 2002. Direct seeding of beech (Fagus sylvativca L.) in Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) stands-effects of canopy density and fine root biomass on seed germination. Forest Ecology and Managment, 159, 1/2: 59-72
Arhiv meritev: opazovani in merjeni meterološki podatki po Sloveniji. ARSO.
https://meteo.arso.gov.si/met/sl/archive/ (1. avg. 2020).
Atlas okolja: spletna aplikacija Agencije Republike Slovenije za okolje.
http://gis.arso.gov.si/atlasokolja/profile.aspx?id=Atlas_Okolja_AXL@Arso (4. sep. 2020) Baier R., Meyer J., Göttlein A. 2007. Regeneration niches of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) saplings in small canopy gaps in mixed mountain forests of the Bavarian Limestone Alps. European Journal of Forest Research, 126: 11-22
Baumhauer H., Madsen P., Stanurf J. A. 2005. Regeneration by direct seeding – a way to reduce cost of conversion: chapter 22. V: Restoration of boreal and temperate forest.
Stanturf J.A., Madsen P. (ur.). CRC Press: 349-354
Beltram V. 1946. Pogozdovanje Krasa ni problem: pogozdovanje s setvijo na otoku Braču.
Gozdarski vestnik, 5: 15-18
Brang P. 1998. Early seedling establishment of Picea abies in small forest gaps in the Swiss Alps. Canadian Journal of Forest Research, 28: 626-639
Ceccon E., González E.J., Martorell, C. 2015. Is direct seeding a biologically viable strategy for restoring forest ecosystems? Evidences from a meta-analysis. Land Degradation & Development, 27: 511-520
Chauchard S., Beilhe F., Denis N., Carcaillet C. 2010. An increase in the upper tree-limit of silver fir (Abies alba Mill.) in the Alps since the mid-20th century: a land-use change phenomenon. Forest Ecology and Managment, 259, 8: 1406-1415
Čokl M. 1948. Kako pogozdujemo. Ljubljana, Ministrstvo za gozdarstvo in lesno industrijo LR Slovenije: 58 str.
Dakskobler I., Rozman A. 2014. Fitocenološka karta Pahernikovih gozdov nad Vuhredom in v Hudem Kotu na severnih pobočjih Velike Kope na Pohorju v merilu 1: 5.000. Ljubljana, Biotehniška fakulteta, Oddelek za gozdarstvo in obnovljive vire: 15 str.
Diaci J., Pisek R., Bončina A. 2005. Regeneration in experimental gaps of subalpine Picea abies forest in the Slovenian alps. European Journal of Forest Research, 124: 29-36
