Object

This publication is protected and can be accessed only from certain IPs.
This publication is protected and can be accessed only from certain IPs.

Title: Wybrane procesy fizjologiczne oraz wzrost podrostów buka Fagus sylvatica L. i jodły Abies alba MILL. w drzewostanach o różnej strukturze

Abstract:

Praca doktorska stanowi źródło informacji o aktywności fotosyntetycznej, zawartości barwników fotosyntetycznych, cechach morfologicznych liści i przyroście wysokości podrostu buka Fagus sylvatica L. i jodły Abies alba MILL. w drzewostanach o różnej strukturze. Ponadto odnosi się do struktury drzewostanu jako czynnika kształtującego warunki świetlne w lesie zbliżonym do naturalnego oraz w drzewostanach gospodarczych. Praca posiada trzy główne cele: (1) porównanie złożoności strukturalnej lasu zbliżonego do naturalnego i drzewostanów gospodarczych; (2) określenie, w jaki sposób zróżnicowana dostępność światła wpływa na aktywność fotosyntetyczną buka i jodły; (3) porównanie fotosyntezy buka i jodły pomiędzy lasem zbliżonym do naturalnego a drzewostanami gospodarczymi. Badania przeprowadzono w latach 2015–2018 w Górach Świętokrzyskich. Badane płaty lasu, będące w stadium dorastania, zostały wybrane losowo; z czego 30 płatów znajdowało się w lesie zbliżonym do naturalnego (Święta Katarzyna; ŚKAT), a 30 w drzewostanach gospodarczych (Kielce; KIE). Ażurowość punktową drzewostanu, uzyskaną ze zdjęć hemisferycznych, wykorzystano do określenia warunków świetlnych pod okapem ŚKAT i KIE. W celu wyodrębnienia modeli rozkładów pierśnic zastosowano analizę skupień. Wydajność fotosyntetyczną badanych drzew oszacowano za pomocą pomiarów fluorescencji chlorofilu a, wymiany gazowej oraz zawartości chlorofilu i karotenoidów w liściach buka i igłach jodły. Przestrzenne rozmieszczenie drzew było podobne w obu badanych obiektach. Rozkłady pierśnic drzew były mniej zróżnicowane w lesie zbliżonym do naturalnego niż w drzewostanach gospodarczych. Ponadto w lesie zbliżonym do naturalnego struktura wielopiętrowa przekształciła się w jednopiętrową i dwupiętrową, natomiast w drzewostanach gospodarczych utrzymana została struktura wielopiętrowa. Oba badane gatunki drzew, rosnące pod zróżnicowaną ażurowością punktową drzewostanu, odznaczały się wyraźnymi różnicami w efektywności fotosyntetycznej. Buki charakteryzowały się wzrostem maksymalnej szybkości transportu elektronów w obrębie PSII (ETRMAX) oraz intensywności fotosyntezy netto (PN) wraz ze wzrostem ażurowości punktowej, aż do osiągnięcia określonego progu. Przy ażurowości punktowej drzewostanu powyżej 34% stwierdzono obniżenie maksymalnej wydajności kwantowej PSII (FVFM) poniżej wartości względnej 0,8, co wskazuje na występowanie fotoinhibicji. Jedynie w przypadku jodły odnotowano stabilny wzrost ETRMAX i PN przy zwiększającej się ażurowości punktowej drzewostanu. Jednak, w porównaniu do liści buka, analizowane wyniki stosunku suchej masy liści/igieł na jednostkę powierzchni (LMA) oraz zawartości barwników fotosyntetycznych, sugerują mniejszą plastyczność morfologiczną i fizjologiczną igieł jodły w odpowiedzi na zróżnicowaną dostępność światła słonecznego w warunkach naturalnych. Na podstawie procentowego podziału energii świetlnej (ɸPSII, ɸNPQ, ɸNO) oraz parametrów ETRMAX oraz PN, wskazano istnienie różnicy w aktywności fotosyntetycznej buka i jodły pomiędzy drzewostanami gospodarczymi a lasem zbliżonym do naturalnego. Stwierdzono także pozytywną zależność pomiędzy ETRMAX, PN a przyrostem rocznym wysokości buka.


This doctoral thesis is a source of information about photosynthesis activity, contents of photosynthetic pigments, leaf morphological characteristics, and height growth of young beech Fagus sylvatica L. and fir Abies alba MILL. in different stand structures; as well as the effect of stand structure on understory light condition in the unmanaged forest and the managed stands. This thesis has three major purposes: (1) to compare the tree diameter complexity in the unmanaged forest and managed stands; (2) to determine how photosynthesis activities of beech and fir are affected by different levels of the light availability; (3) to compare the photosynthesis of beech and fir between unmanaged forest and managed stands. Data were collected between 2015 and 2018 in the Świętokrzyskie Mountains. Sample plots representing the growing-up developmental stage were randomly selected; 30 plots were in the unmanaged forest (Święta Katarzyna; ŚKAT), and 30 plots were in managed stands (Kielce; KIE). Percentage canopy openness from hemispherical photographs was used as an estimation of the light condition under the unmanaged forest and the managed stands. The diameter at breast height (DBH) distribution patterns were determined using hierarchical cluster analysis (HCA). Photosynthetic performance of the young trees was assessed by chlorophyll a fluorescence, gas exchange and analyses of chlorophyll and carotenoid concentrations in leaves of beech and needles of fir. The distinguished DBH distribution patterns indicated there was lower tree size diversity in the unmanaged forest than in the managed stands. Moreover, in the unmanaged forest, a multi-storied structure has developed into one-storied and two-storied structures, while in the managed stands thinnings have maintained a multi-storied structure. Both species showed pronounced differences in photosynthetic efficiency when grown under different canopy openness. Beech trees showed an increase in maximum electron transport rate (ETRMAX) and net photosynthesis (PN) with canopy openness until a certain threshold was reached. Maximal quantum yield of PSII (FVFM) of beech remained mostly below 0.8 indicating of photoinhibition in canopy openness above 34%. A steady increase in ETRMAX and PN over the entire range of canopy openness explored was found only for the fir. However, the results of the study revealed that the fir exhibited lower plasticity of its leaf morphological and physiological traits, e.g. leaf mass per area (LMA), chlorophyll and carotenoid content, in response to different understory light availability. According to the three yield components (ɸPSII, ɸNPQ, ɸNO), as well as ETRMAX and PN parameters, the different photosynthetic response between the unmanaged forest and the managed stands was evidenced for both species. There was a positive correlation between ETRMAX, PN parameters and height growth of young beech.

Additional notes:

Zawiera bibliografię ; Zawiera ilustracje ; Streszcz. ang.

Identifier:

oai:bibliotekacyfrowa.ujk.edu.pl:4937

Computer catalogue:

click here to follow the link

Language:

pol

Degree name:

doktor

Date obtained:

25.03.2021

Degree grantor:

Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach

Supervisor:

Podlaski, Rafał ; Kocurek, Maciej Bernard

Field:

Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych

Scientific disciplines:

Nauki biologiczne

Faculty:

Wydział Nauk Ścisłych i Przyrodniczych

Type:

rozprawa doktorska

Access rights:

tylko w Oddziale Informacji Naukowej

Publication status:

niepublikowana

Object collections:

Last modified:

Nov 24, 2022

In our library since:

Nov 24, 2022

Number of object content hits:

0

All available object's versions:

https://bibliotekacyfrowa.ujk.edu.pl/publication/5283

Show description in RDF format:

RDF

Show description in OAI-PMH format:

OAI-PMH

×

Citation

Citation style:

This page uses 'cookies'. More information