Medžių kamienų prieaugio formavimosi ypatumai paros bėgyje

Algirdas Augustaitis

Vytauto Didžiojo universitetas, Žemės ūkio akademija, Miškų ir ekologijos fakultetas formavimosi signalo ir įgalina vertinti kompleksinį aplinkos veiksnių poveikį.

Fundamentalus žingsnis link mechanistinės aplinkos veiksnių poveikio medžiams augti sampratos glūdi medžio rievės formavimosi greičio ir laiko išaiškinime. Siejant pasekmę su priežastimi, svarbiausia žinoti, „kada per vegetacijos procesą tai vyksta“ ir „koks aplinkos veiksnys tai sąlygoja“. Tai reiškia, kad nenutrūkstama kamieno metinės rievės formavimosi proceso stebėsena yra esminė, norint nustatyti medžių reakciją į trumpalaikius aplinkos pasikeitimus, tokius kaip temperatūra, krituliai, drėgmė, saulės radiacija ir oro tarša.

Nustatytų aplinkos veiksnių poveikis turėjo ir vėlavimo efektą, kuris kartais skyrėsi nuo tiriamo veiksnio tiesioginio efekto. Jei kritulių kiekis turėjo tik teigiamą net iki kelių parų vėlavimo poveikį kamieno perimetrui plėstis, temperatūros poveikis iš tiesioginio neigiamo po 12 valandų vėlavimo tapo teigiamas, skatindamas perimetro plėtimąsi naktį. Tai galimas aktyvios fotosintezės, vykusios dieną, efektas. Būtent toks temperatūros teigiamas vėlavimo poveikis buvo nustatytas spygliuočių medžių rūšims, pirmiausia eglėms, kurių prieaugis pastaruoju laikotarpiu reikšmingai viršija kitų medžių rūšių kamieno prieaugį.

Medžių rievės formavimosi dėsningumams nustatyti buvo naudoti aukštos rezoliucijos, automatiniai dendrometrai DRL-26, įgalinantys stebėti ne tik medžio kamieno perimetro plėtimąsi, bet ir susitraukimą per sausras ar dieną, kurie tiesiogiai priklauso nuo vandens atsargų kiekio žievėje, ksilemoje ir floemoje. Šias vandens atsargas per transpiracijos intensyvumą tiesiogiai sąlygoja aplinkos veiksnių kaita.

Prieaugio kaitos ypatumų analizė atlikta Aukštaitijos kompleksiško monitoringo stotyje (KMS), kurios detali aplinkos veiksnių tyrimo duomenų bazė įgalino atskleisti pagrindinius aplinkos veiksnius, sąlygojančius pagrindinių medžių rūšių prieaugio sezoninio formavimosi ypatumus, priklausomai nuo aplinkos sąlygų sąlygų, t. y. augimą normaliomis sąlygomis, nepalankiomis – sausros metu ir palankiomis, kai medžio augimas maksimalus.

Nustatyta, kad šviesiu paros metu dėl intensyvios transpiracijos medžio kamienas traukiasi, o naktį, kai medžio transpiracija sustoja, plečiasi. Tokiu būdu medžių valandinį prieaugį stabdo vidurdienio karštis, o skatina – didesnė oro drėgmė ir gausūs krituliai tamsiu paros metu. Eglės yra jautriausios aplinkos pokyčiams. Jos labiausiai reaguoja tiek į nepalankius, tiek ir į palankius augti aplinkos veiksnius, ypač joms būdingose augavietėse (Lc). Pušų jautrumas aplinkos pokyčiams tik nežymiai skiriasi nuo eglių. Toks spygliuočių intensyvus reversinis kamieno apimties svyravimas dėl vandens atsargų kamiene nepaslepia metinės rievės

Tyrimų rezultatai, gauti skurdžioje maistinių medžiagų, normalaus drėgnumo Nb miško augavietėje (MA), parodė, kad kritulių poveikis tiriamoms medžių rūšims buvo žymiai reikšmingesnis negu pelkinėje, turtingoje maistinių medžiagų Pc miško augavietėje. Perteklinis drėgmės režimas šioje MA net sausros epizodo metu nebuvo reikšmingai teigiamas medžiams augti. Tik eglių kamienų perimetro balanse buvo matomas teigiamas pokytis, o paprastosios pušies ir ypač plaukuotojo beržo atveju nustatytas kamieno perimetro reikšmingas susitraukimas.

Skurdžioje maistinių medžiagų, normalaus drėgnumo Nb miško augavietėje (MA) kritulių poveikis tiriamoms medžių rūšims buvo žymiai reikšmingesnis negu pelkinėje, turtingoje maistinių medžiagų Pc miško augavietėje. Perteklinis drėgmės režimas šioje MA net sausros epizodo metu nebuvo reikšmingai teigiamas medžiams augti. Tik eglių kamienų perimetro balanse buvo matomas teigiamas pokytis, o paprastosios pušies ir ypač plaukuotojo beržo atveju nustatytas kamieno perimetro reikšmingas susitraukimas.

Gauti rezultatai parodė, kad sausros laikotarpiu paprastosios eglės sumažėjusi transpiracija dar užtikrina kad ir minimalų kamieno perimetro plėtimąsi, t. y. jo prieaugį. Tai gerai prisitaikiusios prie dabartinių aplinkos sąlygų medžių rūšies požymis, o beržai (karpuotieji ir plaukuotieji) buvo išskirtinai jautrūs drėgmės trūkumui ir aukštai temperatūrai. Temperatūros net ir iki 12 val. vėlavimo teigiamas poveikis šių rūšių beržams sausoje ir užmirkusioje MA nenustatytas. Kylanti oro temperatūra dieną neturėjo jokio teigiamo poveikio beržams formuoti metinę rievę nakties valandomis. Tik kritulių poveikis per 9 valandas išliko reikšmingas, kaip ir spygliuočių medžių rūšims. Tai paaiškina, kodėl pastaruoju metu beržų prieaugis Lietuvoje reikšmingai mažėja.

Tad jei medžių augimo intensyvumas yra ekosistemos būklės indikatorius, laipsninis beržų augimo intensyvumo mažėjimas gali būti vertinamas kaip vienas didžiausių klimato kaitos neigiamų padarinių. Mažėjantis žiotelių skaičius lapų paviršiuje ir mažėjantis transpiracijos intensyvumas didina beržų atsparumą sausroms ir karščio bangoms, bet neužtikrina tokiu būdu reikiamo fotosintezės intensyvumo, kuris reikalingas atsirasti angliavandeniams kaip pagrindiniam šaltiniui naujoms ląstelėms susidaryti. Angliavandenių trūkumas normaliam augimui užtikrinti gali tapti pagrindine priežastimi mažėjant beržynų tvarumui dėl sumažėjusio jų atsparumo mechaniniams pažeidimams, tokiems kaip vėjavartos ar vėjalaužos. Todėl tolesnis tvarių beržynų vystymasis yra probleminis nesiimant atitinkamų miškininkavimo priemonių tokiems pažeidimams mažinti.

Išvados. Meteorologiniai veiksniai, įskaitant saulės radiaciją, ultravioletinę spinduliuotę ir pažemio ozoną, reikšmingai sąlygojo jų kamienų perimetro svyravimus, tiek susitraukimą dieną, tiek plėtimąsi, įskaitant prieaugį, naktį. Palankūs aplinkos veiksniai žymiai reikšmingiau sąlygojo spygliuočių medžių rūšių kamieno plėtimąsi nei nepalankūs jo susitraukimą. Beržų reakcija į tokius aplinkos veiksnius praktiškai buvo nereikšminga. Tokia medžių reakcija lėmė, kad paprastoji eglė pastaruoju metu demonstruoja didžiausią prieaugį, kiek mažesnį – paprastoji pušis, o mažiausias prieaugis būdingas tiriamiems beržams, kurių amžius artimas dabartinei brandai arba viršija ją.

Tolesni tyrimai turėtų patikslinti nustatytas medžių ekofiziologines reakcijas, ypač išskirtinai nepalankiais laikotarpiais, kurių pastaruoju metu dar nebuvo registruojama.